測排氣管里的PM2.5 能證明汽車是無辜的嗎?不能。
2017-01-06 13:15:00 來源:果殼網(wǎng)
在霧霾的籠罩下,我國已經(jīng)有北京、杭州、成都、天津等10個以上的城市,在實行機動車限行措施,而限行標(biāo)準(zhǔn)多以尾號來劃分。這些限行政策一直廣受爭議。
前陣子,網(wǎng)上熱傳的一張圖:有人測了幾種PM分別在室外和某國產(chǎn)車排氣口的兩組濃度值——


他得出結(jié)論:
“開車是搞環(huán)保,吸進去的是臟空氣,排出來的尾氣更清潔!”
而最近,朋友圈更是瘋傳著一個視頻,說【把PM2.5檢測器放進汽車排氣筒里,結(jié)果證明私家車根本不會造成霧霾!】

真的嗎?
以下是氣象學(xué)博士【大臉撐在小胸上】的分析——
文/大臉撐在小胸上
編輯/安然
由于目前源解析技術(shù)的局限,對PM2.5來源的分類,大多只能到達“機動車”這種大項,還無法解析出更精細(xì)的來源。
但我們可以做個估算:以北京為例,【國1+2+3】的車輛數(shù)量,只有【國4+5】的三分之一不到,但對PM2.5的貢獻,卻至少在后者的10倍以上。
看不懂可以略過下面部分
尚未被廣泛認(rèn)識到的“二次反應(yīng)”
機動車對PM2.5的貢獻,分為兩部分:
直接排放出的顆粒物,這部分其實非常少,只占PM2.5的百分之幾。
“二次反應(yīng)”后生成的二次顆粒物,這部分才是大頭兒,占PM2.5的百分之十幾。
對“二次反應(yīng)”,你可以這么簡單理解:尾氣中排放出的氣態(tài)污染物,進入大氣后不會閑著,而會繼續(xù)發(fā)生各種復(fù)雜的化合反應(yīng),最終形成顆粒物。
二次反應(yīng)生成的,又包括兩大部分:
氮氧化物NOx,轉(zhuǎn)化為二次硝酸鹽顆粒物,同時催化SO2生成二次硫酸鹽顆粒物;
碳?xì)浠衔颒C,轉(zhuǎn)化為二次有機碳顆粒物。
覺得文字抽象的話,請看圖:

北京機動車對PM2.5的貢獻示意
所以,直接排放出的PM2.5(請注意這里是“排放”),加上二次反應(yīng)生成的PM2.5(請注意這里是“生成”),兩者合起來,機動車總體上對PM2.5的貢獻就是20-30%(請注意這里是“貢獻”)。
注:這個值,即使在同一城市,也會隨著不同年份、季節(jié)、取樣站點不同,而有所變化。所以給出的是個范圍。
“二次反應(yīng)”是很專業(yè)的知識,大部分人都不知道,官方科普也不夠,造成很多老百姓在直觀感受上難以相信機動車竟然貢獻那么多PM2.5。
——如果當(dāng)時你還覺得【把檢測器放進排氣管里證明霧霾不是私家車造成的】這個實驗頗有點道理的話,看到這里你應(yīng)該意識到問題在哪里了。
兩個“實驗”,測試者都只測了尾氣中直接排放出的PM,這確實非常少。而尾氣中污染排放的大頭兒,并不是直接排放出的顆粒物,而是即將發(fā)生二次反應(yīng)的NOx和HC。
如果實驗者再測測這兩者的值,恐怕不會得出這樣的結(jié)論。
小車對PM2.5的貢獻有多少?
你一定很希望我直接扔個數(shù)據(jù)出來,干凈利落地證明給你看吧?
很遺憾——沒有。
為什么呢?
因為算不出來。
以現(xiàn)有的源解析技術(shù),我們沒辦法把PM2.5的來源細(xì)分到這個程度。
——但,我們可以根據(jù)排放源做個初步估算。
根據(jù)環(huán)保部公布的《機動車管理年報2016》,小型載客車(以下簡稱小車)對PM、NOx、HC的貢獻分別占機動車的:5.1%,10.1%,41.3%。
需要注意的是,“二次反應(yīng)”的過程非常復(fù)雜,NOx、HC向二次顆粒物的轉(zhuǎn)化,并非線性關(guān)系,不是說乘個系數(shù)就能得到二次顆粒物的比例,所以迄今為止還算不出一個具體的數(shù)值,只能依照上述數(shù)據(jù)做個大概估算——應(yīng)該在25-50%之間。
看圖:

移除
機動車貢獻PM2.5中的小車占比示意圖
而機動車對PM2.5的貢獻為20-30%,也就是說,小車對PM2.5的貢獻,應(yīng)該在5-15%之間。
這個數(shù)字并不高,如果獨立出來看的話,在北京PM2.5來源中,大概也就排個第四、第五位吧。
請注意:正如前述,限于目前的技術(shù)手段,這只是個非常寬泛的估值。大家期待的更精確的來源比例,還有待于源解析技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展和探究。
注:
前段時間,有人在網(wǎng)上算小車對PM2.5的貢獻,用機動車占PM2.5的20+%,乘上小車占機動車PM排放的5.1%,得出小車對PM2.5的貢獻只有大概1%!
現(xiàn)在大家也不難看出問題在哪兒。這種算法的錯誤就在于沒有“二次反應(yīng)”,他算出來的其實只是小車直排對PM2.5的貢獻,而完全忽略了更大比例的二次顆粒物。
小車對PM2.5的貢獻雖然很低,但也絕不可能低到1%這個程度。
但是!
還沒完~
不同排放標(biāo)準(zhǔn)的車輛
對PM2.5的貢獻有多少?
不同排放標(biāo)準(zhǔn)的車輛,污染物排放分擔(dān)率如下:

結(jié)合2015年《北京市環(huán)境狀況公報》,北京市不同排放標(biāo)準(zhǔn)車輛的保有量如下:

如果我們把國1、2、3歸為一類,把國4、5歸為另一類,會發(fā)現(xiàn)——
在北京,【國123】直接排放的PM是【國45】的66倍多,排放出的NOx是15倍多,HC是近9倍!
如下:

按照這個來進一步估算,【國123】對PM2.5的貢獻,至少比【國45】高出10倍以上。
略到此處可以回來了
【國123】以其不及【國45】三分之一的數(shù)量,卻貢獻了至少10倍以上的PM2.5。這種情況下,把這些車輛籠統(tǒng)混在一起,平時按尾號來限行、重污染預(yù)警時也按尾號來單雙號限行,這公平嗎?
有人在討論時,以私家車為一類,我認(rèn)為這種分法依然含混。
北京市的機動車?yán)铮m然國4、國5占了近80%,但國3還有12%呢,其它城市可能更多。而且,國3現(xiàn)有的污染排放分擔(dān)率并不低,如上圖可見,其中PM直排占機動車的27.3%,HC占27.9%,NOx最高,占到42.3%,這是不能被忽視的。
你說把一個開國5標(biāo)準(zhǔn)的車主,和一個開國3標(biāo)準(zhǔn)的車主,按照同一標(biāo)準(zhǔn)限行,僅僅因為兩者身份都是“私家車主”?這同樣是不公平的。
因此,正如我在過去也多次明確表示的:反對一刀切的限行政策,應(yīng)該按不同排放標(biāo)準(zhǔn)來劃分級別。
話題延伸
治理霧霾,并不是一個單一的科學(xué)問題,而是科學(xué)問題+管理問題+經(jīng)濟問題。
科學(xué)上,我們需要找出PM2.5的來源,而且對來源的劃分得越細(xì)越好,F(xiàn)在我們已經(jīng)知道,北京的機動車總體上貢獻了20-30%的PM2.5,這里面有相當(dāng)大額比例來自于二次反應(yīng)生成的二次顆粒物。
當(dāng)然,現(xiàn)有的源解析技術(shù)還非常有限,有時需要結(jié)合源清單進行估算,這會帶來一定誤差。但對于治理思路而言,現(xiàn)有結(jié)論已經(jīng)具備了比較確定的方向性指導(dǎo)。
但需要強調(diào)的是,一項公共政策的制定,需要始于科學(xué)判斷,但不應(yīng)止于科學(xué)判斷。
你不能說,既然科學(xué)都已經(jīng)認(rèn)定機動車有20-30%的貢獻了,那我們來個一刀切,削一半,不就少掉10-15%的PM2.5了嗎?!——這雖然也會有用,但這樣的措施,無疑是粗暴的;而這樣的政策設(shè)計,至少是懶惰的。
執(zhí)行成本
當(dāng)然,精細(xì)化的政策設(shè)計,也會帶來成本上升的問題。
比如說,如果我們要按不同排放標(biāo)準(zhǔn)來限行,前期肯定要做大量的統(tǒng)計排查、成本與收益核算、具體條款設(shè)計等。還會涉及到如何監(jiān)管的問題:單雙號限行當(dāng)然查起來相對容易,而如果按排量分類的話,稽查成本會大大提升。
難度確實增加了,成本確實上升了,但是否意味著這些代價毫無意義?
以前我曾介紹過國外其它城市的分類辦法。比如倫敦,設(shè)立了“低排放區(qū)域”,只有達到一定排放標(biāo)準(zhǔn)的車輛才能免費進入,超標(biāo)車進入的話要額外收費。
再比如德國一些城市,根據(jù)汽車排放情況分類,貼上不同顏色的環(huán)保貼,不同顏色的車可以進入不同區(qū)域,如果高排放的車進入低排放區(qū)域,將被處以40歐的罰款。
這些按排量分類限制的方法,一方面更符合大眾“誰污染、誰受限”的認(rèn)知;另一方面還有個好處,就是間接敦促車主更換為低排放的車,安裝更高效的過濾設(shè)備,總體上降低排放到大氣中的污染物。
而一刀切的限行方法,就沒有這個激勵作用。反正你是按尾號限,我大可不必去在乎排放了多少污染,尤其對于很多擁有兩輛車的家庭來說,換著開就行了。
公眾接受度
另外,對于公共政策而言,還要考慮公眾接受度,畢竟你的政策要向公眾推行,不應(yīng)設(shè)計太讓人反感的方案。
比如,在北京PM2.5的來源里,還有13%的餐飲,這其中一個重要原因在于,中國式煎炸炒的烹飪方式,實在是太能釋放PM2.5了。雖然每家每戶只排放一點出來,但北京這么大的城市體量,累加起來居然也高達13%,排到第四位了。
但是,我們能不能說,為了降低這13%的PM2.5,我們要求大家都改吃蒸煮涼拌,放棄煎炸炒吧~ 再說本來也不健康,艾瑪一舉兩得!
——顯然是不能。

你的政策除了要考慮科學(xué)問題,還要考慮公眾接受度。北京居民雖然對霧霾深惡痛絕,但真沒到為了降低13%的PM2.5而放棄中華美食的地步。
當(dāng)然,這是一個明顯能感覺到其荒謬的極端假設(shè)。但同樣的道理,在其它限排政策上也一樣。
關(guān)于“一刀切”
現(xiàn)在某些治霾措施的簡單粗暴,不僅表現(xiàn)在機動車的“一刀切”限行上。
前段時間有人私信我,說西安某大學(xué)對重污染的應(yīng)急預(yù)案,說是為了做好減排工作,在特定時段和某些區(qū)域,實行低溫供暖。該校學(xué)生跟我說,暖氣在白天幾乎沒溫度,晚上溫?zé)帷?/p>

——這可以說是燃煤版的“一刀切”。
燃煤在冬季采暖期確實是個污染大項,對西安PM2.5的貢獻應(yīng)該在30%以上,但這也應(yīng)該細(xì)分:在我國,散煤只占煤炭消費的10%不到,卻貢獻了燃煤中50%的大氣污染。
想要降低燃煤排放,到底是應(yīng)該盡可能采用優(yōu)質(zhì)燃煤,還是把供暖這樣的基礎(chǔ)生活保障直接削掉?
還有河北某縣,在重霾期間,要求早點攤和飯店停業(yè)。
在整個河北的PM2.5來源中,餐飲只占8%,這其中一個縣的早點攤和飯店能占多大比例?
這道理應(yīng)該這么說:一些來自于小攤和飯店的油煙,常年不加過濾地大量排放,雖然對整個城市的PM2.5貢獻非常小,但會極大影響周圍小范圍內(nèi)的空氣狀況。近距離居住的居民,被迫承受高出城市平均狀態(tài)的污染物濃度。本來河北的空氣質(zhì)量就全國倒數(shù),樓下再白天來個早點攤、晚上來個燒烤攤,倒霉催的附近居民,等于一家伙搬到了新德里。
為了這些居民的身體健康和居住環(huán)境,治理小攤和飯店的油煙排放當(dāng)然無可厚非,而且早就應(yīng)該治理。但你平常置之不理,等到預(yù)警時,打著治理霧霾的旗號猛來一波,真不怪人反感你。
民間反饋
現(xiàn)在,政府迫于治霾壓力,匆忙上陣了一些措施,有的在收效上沒有經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)核算,有的在具體的條款上簡單粗暴。
因此,來自民間的反饋非常必要。
正如《洛杉磯霧霾啟示錄》中所寫:在洛杉磯長達60多年的抗霾史中,如果回過頭去看,你會發(fā)現(xiàn)普通民眾對這項事業(yè)的推動。
不過,積極的反饋與推動,跟胡說八道之間還是有非常明顯的區(qū)別的。我們不難看到,因為“一刀切政策”造成的不便,有些人已經(jīng)憤慨到了連“機動車總體上屬于PM2.5的主要來源之一”都不承認(rèn)的地步。任誰只要想就這個問題深入地說兩句,他們就拿出了各種狠詞兒砸了過來。
似乎所有的問題,都只有非黑即白的兩條路;而所有的討論,最后都演變成編瞎話、扣帽子、潑臟水、你死我活的肉搏場。
所以,我必須強調(diào):“來自民間的反饋”并不包括蠻不講理的人。
最后
美國規(guī)定的PM2.5濃度日均上限是35μg/m3,日均超過50μg/m3就大驚失色。但在京津冀和我國一些主要城市,大家已經(jīng)在日均100+μg/m3中泰然處之。
在霧霾籠罩之下,每個人都在承受著健康風(fēng)險;而任何一種限排政策,最終都會多多少少地給某個群體造成不便,或者付出經(jīng)濟代價。
以北京市為例,機動車總體貢獻了20-30%的PM2.5,但其中【國123】的數(shù)量只有【國45】的三分之一不到,對PM2.5的貢獻卻是后者的10倍以上。這種前提下,僅用尾號進行限行是非常粗暴和懶惰的。我們需要對不同排放標(biāo)準(zhǔn)的車輛做出區(qū)分,限排應(yīng)該精細(xì)化操作。
公共政策的設(shè)計是一門精妙的學(xué)問。治理霧霾不僅要立足于科學(xué),同時也需要綜合考量成本收益比和公眾接受度等方面。不僅對機動車如此,對燃煤、工業(yè)等污染來源的其它大項,也是同理。
對PM2.5進行源解析、研究反應(yīng)過程、找到科學(xué)結(jié)論,這很難;但更難的是,在各方利益的博弈中,尋求一套在成本、效率和群眾接受度上,達到三方平衡的公共政策。
編輯:鞏盼東
關(guān)鍵詞:PM2.5;貢獻;源解析;二次反應(yīng);氮氧化物NOx
PM2.5的來源1北京北京PM2.5的兩個最主要來源是燃煤和機動車尾氣排放 很多人覺得尾氣排放很少,但是你想想,北京這么龐大的機動車保有量,它聚少成多,終成大比例。也就是說,北京車多路少,這會導(dǎo)致?lián)矶聡?yán)重,而汽車在擁堵時的尾氣排放比通暢行駛時更多。
2017-01-06 13:09:00
原計劃于昨晚24時解除的空氣重污染橙色預(yù)警,因污染狀況仍未徹底改善,將再延長三天。需要提醒的是,昨天下午,北京市空氣重污染應(yīng)急指揮部發(fā)布消息,將空氣重污染橙色預(yù)警延續(xù)至1月7日,屆時將依據(jù)空氣質(zhì)量實況及臨近預(yù)報解除預(yù)警。
2017-01-05 06:30:40
昨天白天,本市大部分地區(qū)維持空氣重污染,這樣的天氣還將維持一段時間。環(huán)保部門預(yù)計,京津冀重污染或?qū)⒊掷m(xù)至8日夜間才能結(jié)束。北京青年報記者從市環(huán)保局獲悉,2016年北京PM2.5年均濃度73微克/立方米,較2015年同比下降9.9%,為近三年來降幅最大。
2017-01-04 05:36:00
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