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工人日报 2016年03月25日 星期一

供暖对PM2.5影响有多大?数据分析显示:

北京增加47% 沈阳增加37%

《工人日报》(2016年03月25日 06版)

随着北方供暖季的结束,望着天空时而飘浮的雾霾,人们不禁关心,供暖对PM2.5的影响到底有多大?

近日,北京大学光华管理学院和北京大学统计科学中心团队发布的《空气质量评估报告(二):中国五城市空气污染状况之统计学分析》对此问题进行了回答:北京冬季供暖会使PM2.5比非供暖期平均增加47%,而沈阳的这一数字是37%。

在这一报告涉及的五个城市中,北京和沈阳是采取集中供暖的两个典型城市。该团队利用北京和沈阳两个城市的数据,量化和评估城市冬季供暖对PM2.5的影响。

报告划定,北京的供暖时间一般是从每年的11月15日至来年的3月15日,沈阳由于冬天更长,供暖时间则从每年的11月1日至下一年的3月31日。为了更加准确地揭示供暖对PM2.5的影响,该团队定义非供暖期为11月供暖开始前的两周和3月停止供暖后的两周;定义供暖期为11月供暖开始后的两周及3月停止供暖前的两周。

为了剔除气象条件的影响,该团队综合有气象数据的所有年份的非供暖期和供暖期气象变量作为基准,通过建立PM2.5与气象变量之间的非线性回归模型,对污染浓度进行气象调整,以此得到11月和3月的供暖效应。

该团队选取了北京的美国大使馆以及附近的三个环保部站点(农展馆、东四环、东四),沈阳的美国领事馆和邻近的两个环保部站点(太原街、小河沿),2013年至2015年三个供暖季共6个时段的数据,在剔除气象因素后,计算供暖期与非供暖期的PM2.5均值浓度及其95%置信区间(指统计量有95%的概率落在这个区间内),并对总共7个站点的供暖效应进行了统计检验。

该团队对北京和沈阳7个站点进行了显著性水平为5%的统计学检验。结果表明,对北京的四个站点而言,除2013年11月供暖期的东四环站点外,其他站点在供暖期的PM2.5均值浓度,均高于非供暖期的PM2.5均值浓度。沈阳的三个站点,11月的供暖效应2013~2014年都不显著,但3月的供暖效应在2013~2015年全部显著。报告指出,沈阳的11月供暖效应不显著,是由于其非供暖期处于10月最后两周,而这两周,在沈阳及周边区域进行的秸秆燃烧往往会产生高浓度的PM2.5——由于掺入了生物燃烧因素,导致供暖效应无法被发现。而北京供暖开始于11月15日,对应的非供暖期是11月1日至14日,刚好错开了秸秆燃烧的高峰,因此其11月的供暖效应比较容易获得。

通过分析北京与沈阳在冬季供暖季的PM2.5数据,该团队发现,美国使/领馆和邻近的环保部站点数据,对这两个城市的供暖效应的度量基本一致,主要表现在每个站点供暖期和非供暖期的PM2.5均值浓度的变化具有相同趋势,且两者年度变化趋势也基本吻合。

综合北京各站点11月和3月的数据,平均供暖效应比例(供暖期PM2.5均值浓度减去非供暖期PM2.5均值浓度再除以非供暖期 PM2.5均值浓度)是47%,即冬季供暖会使PM2.5比非供暖期平均增加47%。沈阳11月供暖效应不显著,所以只计算了3月各站点(2013~2015年)的平均供暖效应比例,结果为37%。

至于2015年11月供暖效应在北京、沈阳两城市的所有站点急剧增加的原因,到底是散煤质量下降造成的还是另有他因,该团队认为需要做进一步研究。由于研究中已经剔除了气象因素的影响,所以不应该归咎于厄尔尼诺现象。

分析还发现,北京和沈阳具有非常显著的冬季供暖效应,而这一效应对于整个淮河以北地区应该也同样适用。可见,冬季的大气污染防治是中国北方地区面临的最大挑战,该团队认为,解决这一问题的关键是大大提高天然气等低排放能源的使用,替代、减少煤炭的消耗,包括使用经济手段抑制煤炭消耗。如果中国的冬季供暖暂时还离不开燃煤,则建议建立严格的监管体系并有效实施,检测市场上所售煤炭的质量,禁止开采、贩卖低质煤,从而有效减少因冬季供暖用煤带来的污染物排放。

发达国家的经验和教训说明, 极大地减少煤炭的消耗是解决大气污染问题的一个有效方法。中国自加入WTO以来,煤炭消耗占世界总消耗的份额从 31%剧增到2012年的48%。中国需要核算煤炭及其他主要能源(如天然气)所带来的经济效益,及由其产生的污染所带来的环境成本、人类健康损害成本、农作物/食品质量成本和气候变化等成本。

该团队认为,能源费效核算理应成为中国制定能源战略的基础数据之一,为建立大气污染防治的能源策略提供科学的依据。(知瑜)

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