Esmog de Wuhan
¿Por qué Wuhan tiene días de smog? ¿De dónde provienen las PM2.5 y PM10 en el aire? Se necesitaron tres años para recolectar y analizar más de 1.300 conjuntos de muestras. Después de una discusión completa y la aprobación de seis expertos nacionales, las conclusiones del estudio sobre las fuentes de partículas atmosféricas en Wuhan se hicieron públicas oficialmente ayer. Esta es también la primera vez en la historia que nuestra ciudad realiza un análisis exhaustivo y en profundidad de las causas y características de la calima.
La conclusión del análisis de la fuente muestra que la producción industrial, los vehículos de motor, la quema de carbón y el polvo son los principales contribuyentes a las PM2,5 (la concentración de masa total de todas las partículas con un tamaño de partícula inferior a 2,5 micrones) y Las PM10 (un tamaño de partícula inferior a 10 micrones) en nuestra ciudad, la concentración de masa total de todas las partículas en suspensión, tienen la misma fuente, es decir, los cuatro principales culpables del smog de Wuhan. Entre ellas, la principal fuente de PM2,5 es la producción industrial, que representa casi un tercio; la principal fuente de PM10 es el polvo, que representa una cuarta parte.
Los expertos ambientales nacionales han estado estudiando durante casi 3 años
El llamado análisis de fuentes consiste en analizar los componentes de PM2.5 y PM10, y luego descubrir las fuentes de emisión de estos componentes. Dicho en sentido figurado, se trata de elaborar un proyecto de ley sobre el smog para poder adoptar medidas de prevención y control de forma específica.
De hecho, el departamento de protección ambiental ya ha emitido juicios básicos sobre varias fuentes importantes de contaminación en nuestra ciudad. ¿Por qué todavía necesitan realizar análisis de fuentes? Liang Shengwen, director del Centro de Monitoreo Ambiental de Wuhan, dijo que en el pasado, la investigación de la ciudad sobre las fuentes de contaminación era única y relativamente aislada. Sin embargo, al formular planes de prevención y control de la contaminación del aire, se pone más énfasis en el concepto de "precisión". control de la neblina”. Por lo tanto, no sólo es necesario realizar investigaciones basadas en las características de las fuentes de contaminación, para hacer una división más detallada, también se debe realizar un análisis cuantitativo de las proporciones de las diversas fuentes de contaminación. Tomando como ejemplo el polvo, se divide en viento del suelo y polvo de arena, polvo de carreteras y polvo de construcción. Requieren medidas de prevención y control completamente diferentes.
En 2013, el proyecto "Investigación sobre las causas y contramedidas de control de la contaminación del aire en Wuhan" fue catalogado como un importante proyecto de ciencia y tecnología en Wuhan por la Oficina Municipal de Ciencia y Tecnología. El equipo de investigación que lleva a cabo este proyecto puede considerarse como el grupo de expertos de la disciplina medioambiental nacional: el equipo formado por los expertos medioambientales más conocidos de China, el profesor Shao Min de la Universidad de Pekín y el investigador Wang Zizi del Instituto de Ciencias Atmosféricas de China. Academia de Ciencias, sirvió como la principal fuerza técnica en la investigación, entre las cuales el trabajo de análisis de fuentes PM10 fue obtenido por la Universidad de Nankai. Cuenta con el apoyo del equipo de investigación del profesor Feng Yinchang de la universidad y también reúne la fuerza de investigación científica de. muchas universidades famosas como la Universidad de Wuhan, la Universidad de Geociencias de China (Wuhan), el Instituto de Geodesia de la Academia de Ciencias de China y la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong.
1311 conjuntos de muestras que cubren cuatro estaciones
Desde el lanzamiento oficial en septiembre de 2013 hasta la finalización de las conclusiones preliminares a finales de 2015, el proceso de investigación duró más de un año. Junto con el trabajo de preparación preliminar y la posterior demostración de los resultados, todo el proyecto de análisis de fuentes tomó casi tres años.
¿Por qué tarda tanto? Liang Shengwen presentó que para completar el cálculo del modelo de análisis de fuentes, se necesita una gran cantidad de muestras de partículas atmosféricas. Los datos obtenidos simplemente basándose en el muestreo automático de los equipos existentes están lejos de ser suficientes. Por lo tanto, los investigadores llevaron a cabo un trabajo de muestreo y análisis manual sin precedentes: para cubrir las cuatro estaciones del año de manera uniforme, el trabajo de muestreo debe realizarse cada 5 días, llueva o haga sol, también existen requisitos estrictos para la ubicación de los puntos; no solo deben poder representar Se recopilan todos los puntos con características regionales en la ciudad de Wuhan, y también se realizan muestreos y análisis de las salidas de aguas residuales de la ciudad. Desde febrero de 2014 hasta septiembre de 2015, el muestreo duró 1 año y 7 meses, y se obtuvo un total de 1.311 conjuntos de muestras. Desde el muestreo hasta la finalización del análisis de una muestra se tarda aproximadamente una semana. Es necesario analizar más de 1.300 muestras, y la carga de trabajo puede imaginarse que es enorme.
Además, dado que el muestreo se concentra en dos años, es probable que la conclusión extraída simplemente procesando los datos del muestreo con el modelo sea unilateral. Los investigadores también sintetizaron datos históricos de años anteriores y combinaron las características de desarrollo económico y social de Wuhan, como la estructura energética, los factores meteorológicos, la topografía y las formas del terreno, para realizar un análisis integral. Liang Shengwen presentó que después de escuchar el informe de resultados de la ciudad de Wuhan, los seis expertos en revisión dieron altas evaluaciones y creyeron que, en comparación con otras capitales provinciales en el mismo período, la ciudad de Wuhan tenía un rango de muestreo más amplio, datos de investigación más detallados y más conclusiones confiables.
La proporción de "bienes de segunda mano" en PM2.5 es alta
Los resultados del análisis de fuentes muestran que la mayor fuente de PM2.5 es la producción industrial, incluidas las calderas y hornos industriales. , y los procesos de producción de partículas primarias y secundarias emitidas, que representan el 32%, seguidas de las emisiones de gases de escape de los vehículos de motor, que representan el 27%, en tercer lugar están las empresas que funcionan con carbón, las centrales eléctricas de carbón y los hogares dispersos; la combustión, etc., que representa el 20%; el cuarto lugar es el polvo, incluidas las superficies expuestas, la construcción, el polvo de la carretera, el viento y la arena del suelo, etc., que representan el 9%, como la quema de biomasa, las fuentes domésticas, las fuentes agrícolas, etc. cuenta 12.
¿Cómo se llegó a esta conclusión? Liang Shengwen presentó que se seleccionaron cinco puntos de monitoreo representativos para el muestreo de PM2.5, a saber, la estación del distrito de Huangpi (punto contra el viento en la nueva área urbana), la estación del distrito de Qingshan (punto del área industrial en el área urbana central) y la estación Haze (residentes en el área urbana central), la estación Wujiashan (el punto de unión entre la ciudad central y la ciudad nueva) y el hotel Shenhu (un punto de control en los suburbios exteriores que teóricamente no está contaminado). *** Se recogieron 564 unidades de muestras de material particulado.
Después de analizar estas muestras de partículas, los investigadores descubrieron que las partículas individuales están compuestas principalmente de agregados de hollín, partículas de cenizas volantes y partículas minerales. Según estas características, es conveniente que tengan sus propias características morfológicas sobresalientes. a Se puede determinar la fuente de emisiones. Cabe mencionar que la suma de sulfatos y nitratos representa más de la mitad de los componentes de las PM2.5. Aunque la mayoría de ellas no son partículas emitidas directamente por las fábricas, sí se generan por reacciones secundarias de los gases residuales industriales en el aire. , por lo tanto, tratar las emisiones industriales como la fuente principal de contaminación no las acusa “injustamente”. Las partículas minerales, el humo y otras materias orgánicas representan más de la mitad de los componentes de las PM2,5. Esto concuerda con nuestro conocimiento diario de que las PM2,5 se generan principalmente por reacciones secundarias. Por lo tanto, si bien prestamos atención a las emisiones primarias de partículas, también debemos fortalecer el control de los gases de escape, especialmente los compuestos orgánicos volátiles.
Los resultados del análisis también muestran que el impacto de varias fuentes de contaminación sobre PM2.5 es diferente en diferentes estaciones. Entre ellos, el hollín tiene la mayor proporción en primavera, y los gases de escape de los vehículos son los principales responsables; el sulfato tiene una mayor proporción en verano y otoño, y el nitrato tiene una mayor proporción en invierno, ambos causados por emisiones industriales.
Más de la mitad de las PM10 se "producen localmente".
Los resultados del análisis de fuentes muestran que las principales fuentes de PM10 son el polvo 25, la quema de carbón 22, la producción industrial 21, los vehículos de motor 19, y otros 13. Se puede observar que aunque los valores de contribución son diferentes, las cuatro principales fuentes de contaminación son consistentes con PM2.5.
Liang Shengwen presentó que el muestreo de PM10 duró 12 meses, desde octubre de 2014 hasta septiembre de 2015, y se recogieron 654 conjuntos de muestras. Los puntos de muestreo cubren nueve puntos de control nacional para el monitoreo automático del aire en Wuhan, a saber, East Lake Liyuan, Hanyang Yuehu, Hankou Huaqiao, Wuchang Ziyang, Qingshan Ganghua, Zhuankou New District, Hankou Jiangtan, East Lake High-tech y Wujiashan. Estos nueve puntos en sí mismos tienen una gran cantidad de datos de monitoreo continuo disponibles para la investigación, lo que sienta las bases para el análisis del modelo.
En los cambios de tendencia a lo largo del año, el contenido de elementos (partículas originales) en las PM10 es mayor en primavera y verano. Los investigadores especulan que puede verse afectado por el aumento significativo del contenido de materia orgánica en las mismas. El otoño puede estar relacionado con el impacto de la quema de paja. En general, debido al mayor peso de las partículas, más de la mitad de las PM10 provienen de la contaminación local y el contenido de la generación secundaria es inferior a las PM2,5, por lo que la proporción de emisiones directas es mayor; Por lo tanto, para reducir la concentración de PM10, deberíamos principalmente fortalecer el control de las emisiones primarias de las fuentes locales de contaminación.