揚塵對灰霾的影響不宜高估
降霾如同治病,把生病的原因查明了,對癥下藥,才有可能藥到病除。分析灰霾來源,找準防治著力點,是一項緊迫而又充滿技術挑戰的重點工作。
迎戰灰霾,社會各界的直覺首先是控制揚塵。參考今年陸續發布的城市灰霾源解析成果,揚塵也被認為是重要貢獻者。但筆者認為,不要過高估計揚塵對灰霾的主導作用。理由如下:
首先,時間上,揚塵排放與灰霾發生明顯錯峰出現。從全國來看,城市大拆大建的高峰期已過,如果說揚塵是PM2.5的主要來源,那么嚴重的灰霾污染應該在更早的時間就已經暴發。
一年之內,無論大江南北,5月~10月無疑是建筑施工的高峰期,而且天氣相對干燥,揚塵產生量肯定是最大的。但這一時段往往是黃金呼吸期,環境空氣實際監測結果并不支撐PM2.5主要來自揚塵這個結論。尤其是在東北等地的城市,進入冬季后,建筑業一般由于冰凍而停工,揚塵來源劇減,但此時卻是一年中灰霾污染最重的時期。
一天內,8∶00~18∶00是建筑施工最繁忙的時段,但相應的PM2.5質量濃度卻低于其他時段。特別是每天15∶00~16∶00,PM2.5質量濃度全天最低。顯而易見,揚塵排放對PM2.5質量濃度不起主導作用。
二是建筑工藝很難直接產生PM2.5。建筑施工過程中,機械攪拌等工藝不可能將水泥砂漿等顆粒物直接粉碎到PM2.5及以下的粒徑,挖掘等其他輔助施工也不會直接產生PM2.5。因此,臨時關停建筑施工不會在短期內使PM2.5質量濃度發生實質性的下降。
隨著建筑技術進步,大型施工基本實現了圍擋作業。相比歷史,建筑工地數量增加了很多,但推行圍擋作業后,單個建筑工地排放的顆粒物大幅度下降。從總量角度分析,建筑業排放顆粒物跨年度的變化不會很大,甚至在做減法。尤其是在發生灰霾的3天~5天內,建筑揚塵等不可能有太大波動而導致PM2.5發酵似的倍增。
三是風力對揚塵的粉碎作用有限。揚塵以各種形式排放到環境中后,一般堆積或沉降在地表。一旦來風,細小顆粒物就會再次揚起,形成漫天灰沙的局面。風力在搬運揚塵的過程中,顆粒間互相摩擦,對粒徑有縮小作用,但風力搬運、混合等過程對顆粒物的破壞強度不足以使揚塵直接細碎到PM2.5及以下粒徑。
四是揚塵相對化學特性穩定,對灰霾的催化惡化作用不強。來自土壤、水泥等揚塵的顆粒物的化學反應活性較差,彼此之間獨立軌跡運動,不會發生反應而使灰霾污染惡化。相反,揚塵類細顆粒物對SO2、NOx等氣態污染物有一定的吸附作用,可在一定程度上緩解灰霾危害。時間足夠長,揚塵類細顆粒物還可能發生碰撞,形成較大的顆粒物后發生沉降。因此,在每個城市上空,揚塵類PM2.5污染一般呈逐漸下降趨勢。
五是揚塵對PM2.5的貢獻率估算。PM2.5是客觀存在,且有一定的背景值。以長沙市為例,7月的PM2.5質量濃度最低,在48μg/m3左右,而1月的PM2.5質量濃度較高,約160g/m3。在夏季的7月,由于氣溫高,光照強,可以認為,具有化學活性的PM2.5都消失了,只剩下惰性的揚塵類PM2.5。以城市PM2.5背景值20μg/m3計,則揚塵類PM2.5為28μg/m3。進入冬季的1月,假設城市背景PM2.5質量濃度不變,揚塵類PM2.5的質量濃度也不變(實際上,到了冬季,因為施工減少,揚塵產生量相應要下降較多),則揚塵類PM2.5占總PM2.5的比例為17.5%,這與長株潭三市源解析計算獲得揚塵類15.9%的貢獻率基本吻合。
雖然揚塵本身的理化性質比較穩定,即使是在靜穩的天氣條件下也很難轉化成二次前驅物,對PM2.5質量濃度暴發式增高的貢獻有限,但揚塵對PM10等的影響不容忽視,必須嚴加管控。然而,就PM2.5污染防治而言,一定要準確分析主要矛盾,避免方向性錯誤。

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