如何从风那里,“借”到大气污染防治的力?
大气污染防治,需要天帮忙,更需要人努力,是业内生态环保工作者的共识。
遇到静稳天气的时候,往往也是“天不帮忙”的时候。
静稳天气,通常是指近地面风速小,大气层结稳定(常伴有逆温层)等特点的天气,意味着气象扩散条件将逐步转差,不利于空气污染物的扩散、稀释和清除,这时候,就极易形成雾霾天气。
位于四川盆地西部的成都市,是一个“小风”城市,据2021年统计年鉴,成都市年均风速仅为1.4m/s,常年静风、高湿。而这次,作为一个少风的城市,成都想从风那里,“借”到大气污染防治的力。
进入秋冬季,也是静稳天气多发的时段。
秋冬季节低层大气稳定,逆温频发,不稳定能量小,易形成稳定的大气层结,大气混合层高度较低,导致静稳天气发生频率高。
而成都地处四川盆地,西边有青藏高原,南边有云贵高原,北侧还有秦巴山脉,成都位于背风区,常年是一个小风、静风的状态,大气自净能力就较差,非常有利于颗粒物的累积和二次生成,扩散条件不利。
从这个角度说,成都是缺“风”的。
2017年,成都市环境保护科学研究院与成都市规划设计研究院规划五所合作,开展城市通风廊道相关课题研究。一个是生态环境科研部门,一个是城市规划科研部门,这两个部门,基于对于城市未来发展的思考,进行了跨学科的碰撞——想要“引风入城”,提高城市通风能力,缓解城市热岛效应和城市污染。
在结合成都市大气污染现状、大气环流特征的情况下,他们对成都市现有城市建设情况、污染分布情况和气流传输通道进行充分分析,经两年的研究后,提出了8+26+N的通风廊道体系。
成都市环境保护科学研究院陆成伟高级工程师表示,8+26+N的通风廊道体系中,8指8条一级风道,主要“负责”科学导风,涵盖成都市城区周边方向,保护成都市现有自然风源;
26指26条二级风道,“肩负”引风入城的“使命”。它们贯穿成都市城区内部,充分利用现有的道路、河流等自然通风环境,与一级风道交错、连接,高效利用现有自然风源;
N指N条三级风道,通过城市内的公园、湖泊等建立城市冷源,实现小尺度局地冷热环流,提高城市通风能力。
“通风廊道的规划和设定无法从根源上解决城市污染问题。”陆成伟坦言,“相比源头减排,它不是城市污染治理的主要手段。”
那通风廊道的意义在何处?
陆成伟解释,提高城市通风能力一定程度上可以缓解城市人口、机动车等造成的排放过于集中的问题,经模型评估,通风廊道的建设可使城市PM2.5年均浓度降低1ug/m3左右。“虽然数字看起来很小,但如果从工业或者交通领域通过减排去实现,则需要付出较大的代价。”他表示。
“意义在未来。”陆成伟说,“当我们把所有的污染治理手段都做好了以后,大气污染防治进入深水区时,每一个微克都是非常重要的,要付出很大努力才能够得到相同的污染物浓度削减。它在空气质量改善上起到的作用,更多体现在大气污染防治思路的转换。”
其实,在思路转换后,通风廊道可以发挥更大的作用。
既然能划定通风廊道,那么便知道哪些区域是引风入城的路径。
“我们可以转变思路,是要引清洁的风还是要引污染的风?”陆成伟表示,如果知道了风从哪儿经过,就可以对城市通风廊道区域开展产业布局优化,减少通风廊道区域的污染排放,可以缓解城市污染的输送压力,减少工业等污染源对人民群众生活的影响。
从这方面理解通风廊道,也给现有污染源的管控提供了新的思路。
“我们在前期研究的基础上,提出了城市通风区域模拟和预报方法,利用中长期数值预报技术,可对未来一个月左右的通风特征进行预测,动态划定重点通风廊道区域,并将这一结果与我们掌握的污染排放清单数据进行叠加,提出针对道路、工地和工业企业的重点管控区域,强化通风廊道区域内的道路保洁、工地扬尘管控和工业企业巡查力度,提高污染减排绩效。”陆成伟解释。
图为模型预测的夏季某日气流输送路径,通过颜色的深浅即可判断哪些区域是成都市风通过的地方,从而开展针对性的污染管控。陆成伟供图
“当然,并不是说通风廊道范围外就不管了,明确污染传输规律可以实现更精准的管控,避免出现‘胡子眉毛一把抓’的局面。”他补充。
但也有质疑的声音:想通过通风廊道驱散雾霾,必须先有风,但静稳天气下本来就没风,这种情况下,廊道的意义在何处?
对此,陆成伟回应,“必须承认,静稳情况下,通过通风廊道可以做的工作非常有限。但静稳总会有结束的时刻,比如说当冷空气来的时候,如果可以在通风廊道进行一些合理的设置及干预的话,其实可以充分利用冷空气,引清洁的风入城,从而加速空气质量的改善,而不是污染物的加速累积。”
在前些年,北京、杭州、武汉、西安、成都、广州、惠州等地都将通风廊道纳入规划与决策的视野。
但是通风廊道建设又较为困难。城市的阶段性发展使得已有的高层建筑难以改变,如果为了引风进城就大拆大建,并不切合实际,也会导致资源浪费。尊重现有城市建筑,禁止新建高层建筑是目前的共识。
今年,国家发改委发布《“十四五”新型城镇化实施方案》(以下简称《方案》)。《方案》指出要“严格限制新建超高层建筑,不得新建500米以上建筑,严格限制新建250米以上建筑。”自2020年以来,这是国家层面第4次限制新建高层建筑的政策。
陆成伟表示:“建立通风廊道的初衷之一,是为了让我们的城市有更好的通风属性,使城市内部高度集中污染排放可以尽快传输出去,降低环境污染浓度,减少人群暴露,减轻污染对公众健康的影响。”
“或许这些工作难以量化成污染物浓度的削减,或是城市风速的增加,但通风廊道的提出,改善城市生态环境、提升百姓幸福指数,带来的改变却是实实在在、旷日持久的。”陆成伟说:“我们也希望通过生态环境部门和规划部门的跨界合作,带来一些跨行业的碰撞,为成都市建设雪山下的公园城市贡献智慧和力量。”
来源:中国环境
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