沪、珠三角下降 华北上升
? 笔者:NO2十年来全球的趋势是怎样的?
邓肯:得益于环境治理,过去十年里,美国、西欧和日本的NO2是下降的。而在世界上其他地区,因为燃油和燃煤的增长,NO2都是上升的。
? 笔者:中国的情况如何?
邓肯:在中国,NO2是上升的,但在一些地区是下降的。下降最多的是上海和珠三角的广州、深圳、东莞、香港,降幅位于25%-50%之间,具有统计上的显著性,不确定性较低。
华北平原地区NO2上升了20%-50%。但北京是降低的,只是降幅不如上海,只有10.3%,并且统计上的显著性较低,不确定性较高。过去十年,北京的面积增长了四倍,这使得NO2的下降很令人印象深刻。
? 笔者:北京NO2下降在统计上的显著性较低,能否下定论说北京是下降的?
邓肯:在我们的研究中,一个城市NO2变化水平是以0.3×0.3经纬度来计算的,就像是一个大约30×30平方千米的盒子,因为这是典型的城市规模面积。
在以北京市区为核心的盒子里,我们计算了30×30平方千米(面积略大于北京五环路以内地区)区域上NO2的平均变化是:下降10.3%。可是北京太大了,远远大于30×30平方千米。在更大的、包含了整个北京的区域,例如100×100平方千米范围,NO2上升、下降和没有变化的区域都有,所以NO2在北京的空间变化很复杂,仅仅一个平均数不能代表其复杂性。
上图为北京和上海NO2浓度,从左至右:(左):2014年对流层NO2柱浓度 (中):2005-2014年NO2浓度变化,红色和蓝色分别反映了显著上升和下降,灰色代表变化不显著 (右):2005-2014年NO2浓度变化率。
? 笔者:全球城市都是使用同一尺寸吗?为什么不用不同的尺寸,这样北京就可以全部包含进去了?
邓肯:是的,全球的城市都是用的0.3×0.3经纬度的盒子,因为我们很难确定全球195个城市的范围。大多数城市和北京一样,通常都有NO2上升、下降和没有变化的区域。我们以首尔的大都市区来作为例子研究过,发现在不同尺寸的盒子里,NO2的变化是明显不同的。
? 笔者:为什么不同城市的不确定性差异很大,从10%-20%不等,例如北京就是13.1%?
邓肯:有的城市每个月的NO2变化差异很大。例如,在北京,有时候冬季污染多,有的冬季污染少。这种变异性提高了不确定性。而且,对于北京来说,年际差异也很大。
减排措施是有效的
? 笔者:上海和珠三角NO2浓度下降,意味着对于机动车的控制,以及工厂脱硝是有效的?
邓肯:NO2主要来自燃油和燃煤排放,降低排放的最好方法是安装排放控制设备,减少燃煤和燃油的使用。或是控制交通,让机动车的行驶更高效。在NO2下降的地方,意味着当地对于NO2减排的措施是有效的。
? 笔者:你们怎么排除气象条件的影响?
邓肯:的确,正如对其他污染物一样,气象条件会影响NO2的水平。在气候变化的背景下,气象会持续发生改变。不过,NO2在中国一些地区的降幅非常大。例如,过去十年,深圳和上海各下降了42%和30%。而华北平原一些城市的上升也很大。这些大幅度的上升和下降的确不能归因于气象条件了,而是和排污改变相关。
? 笔者:如你所言,如果这些措施是有效的,为何华北平原的NO2还是上升了?因为在2013年启动大气污染防治行动计划之后,几乎所有的城市都采取了机动车、燃煤的管控措施。
邓肯:华北平原地区上升的原因是因为电力需求增长、工业排放,以及移动源污染。过去十年,中国的经济发展如此迅速,作为世界生产中心,需要更多的电力来维持全世界对于产品的需求。我正在使用的笔记本是中国制造,我的电话、椅子、太阳能板、耳机、电视、相机,等等都是。
很有意思的是,我们发现在华北地区,NO2在2013-2015年是下降的,我不知道这是大气污染防治行动计划的成效,还是因为中国经济下行,或者二者都有。我希望是因为环境治理的作用,这样中国的空气质量才会持续改善。
