华彩国际娱乐手机版-雾霾到底怎么治?其实三年前就有了答案

2020-01-09 12:14:15 次浏览 来源:网络整理

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雾霾又来了。

我们已经无法详细的数清楚这是北京市最近几年内,第几次空气质量数据爆表了。和2013年1月雾霾第一次汹涌的来袭时,北京市民的惊慌失措相比,往后一次又一次,人们更多了调侃。而每一次雾霾的来袭,都快要成为了段子手们的期中考。

然后笑容的背后,是北京、乃至整个华北地区居民的无奈。北京市市长王安顺有关“2017年实现不了空气治理就提头来见是玩笑话。”让人们对政府治霾的决心和能力产生了无休止的怀疑。

本文作于2013年1月。在人们还对雾霾一无所知之时,就对雾霾的成因等要素做出了成熟的解读。从今天的视角来看,文中观点几乎全部验证。当次雾霾严重,而又恰逢巴黎气候大会召开,习大大承诺2030年碳排放达到顶峰的微妙时刻,重读此文,无疑有着极大意义。

2013年伊始,按照“末日说”,人类跨入了新纪元。但对于东部的众多居民来说,“灰色朦胧”是新纪元首月留下的最深刻印象。

从1月10日起,雾霾席卷了大半个中国,东北三省,新疆,华北平原,山东、江苏、浙江、福建等沿海省份,以及河南、安徽、湖北、湖南、陕西等中部省份,均未逃脱雾霾的侵袭。

在连续发布了多个大雾黄色预警之后,北京市发布了气象史上首个雾霾橙色预警。13日上午9时的空气质量监测数据显示,北京大多数地区的空气质量指数(aqi)全部达到极值500,属于六级严重污染中的“最高级”。而古都河南省开封市甚至发布了雾霾红色预警。持续了将近一周的雾霾天气,无疑已成为一场波及全国的严重“自然灾害。”

然而,此次大范围雾霾的阴影尚未在民众心头散去。23日,雾霾再次袭击华北平原和长江中下游平原等地。当日,北京气象台发布了大雾及雾霾黄色预警,京城空气质量再次达到了最严重的六级严重污染,局地能见度不足200米。

雾霾,是雾和霾的组合词。中国科学院大气物理研究所研究员王跃思向记者解释,雾是一种自然天气现象,对人并无危害,但一旦雾气中加入了污染物,就演变成了霾,对人体健康构成危害。如此频繁且严重的污染天气,不禁令人担忧:雾霾,会不会成为今后的常客?

就在雾霾入京的第四天,北京市环保局召开新闻发布会,该局环保监测中心主任张大伟表示,造成本次连续空气严重污染的主要污染源有以下几点:燃煤、机动车、工业、扬尘等污染排放量大。此外,10-13日,北京地区地面闭合低压控制,地面风速减少,湿度加大,并且逐渐形成了进风逆温和大雾极端天气扩散,持续积累,是形成本次污染过程的直接原因。

针对这次气象史上最严重的污染,包括北京在内的各地政府纷纷出台应急措施,但临时抱佛脚能否阻止雾霾的再次“光临”?在经济发展,能源消耗不断增加的当下,政府、企业和个人如何寻求平衡点来实现空气的清洁化?

致命的pm2.5

雾霾的主要成分是二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物。可吸入颗粒物是造成天气污染的罪魁祸首。而在可吸入颗粒物中能够入肺的更细微颗粒,则是最可怕的pm2.5。

根据国内空气质量监测数据显示,在此次大范围雾霾天气期间,一些地区的pm2.5指数屡次被刷新,美国大使馆公布的1月12日北京市空气数据,pm2.5指数达到了845,入夜后部分站点最高时甚至超过900。“爆表”一词,引起热议。

pm是英文particulate matter(颗粒物)的首字母缩写。可吸入颗粒物一般可分为细颗粒(空气动力学直径小于等于2.5微米)和粗颗粒(2.5—10微米之间)。空气动力学直径小于等于2.5微米的颗粒物质则被称为pm2.5。

“越小的pm,悬浮时间越长:直径大于10微米的,几小时就会因重力降落,直径小于1微米,在空气中逗留时间更长,可达几天乃至数周。”早在2009年就开始研究pm的一学者对《能源》杂志记者说。

潘小川、李国星等人编制的一份《pm2.5的健康危害和经济损失评估研究》报告显示,10微米以下的颗粒可进入鼻腔,9微米以下的可进入咽喉,小于2.5微米的则可深入肺泡并沉积,进而进入血液循环。

pm2.5指数达到500,意味着每立方米的空气中,小于2.5微米的颗粒物浓度高达500微克。一旦吸入体内,则可深入肺泡。

“雾霾天气导致的,不仅是高速公路封锁、机场关闭、航班延误,最严重的是,它直接危害着民众的身体健康。”绿色和平的气候与能源项目主任周嵘对记者说。雾霾天气期间,患上呼吸道疾病的病人明显大幅增加,而其潜伏影响,更是不容小觑。

王跃思对记者表示,他曾在广州做过研究,得出的结论表明,颗粒物污染跟肺癌的致死率在7年后呈现出正相关性,也就意味着,此次雾霾天气造成的恶性结果,很可能七年后显现,与此相关的肺癌死亡人数会增加。

而早在2003年,美国环保局就做了一个估算:“如果pm2.5达标,全美国每年可以避免数万人早死、数万人上医院就诊、上百万次的误工、上百万儿童得呼吸系统疾病”。

如此危害严重的pm2.5,目前为止,其强制标准并未在我国实施。而实现对其的检测也只是在几大重点城市中开始试行。

2011年初公布的《环境空气质量标准》(征求意见稿)仅将pm2.5作为参考标准。之后,北京出现连日大雾天气,美国大使馆发布的空气质量指数与官方的公布数据存在很大不符。北京市居民纷纷质疑政府未将pm2.5这一指标纳入到监测范围内是否符合当前大气环境的现状。一时间,pm2.5受到了极大的关注。随后,11月公布的《环境空气质量标准》(二次征求意见稿)将pm2.5纳入空气质量评价体系。

我国第一次发布《空气质量标准》是在1982年,主要控制二氧化硫、氮氧化物、总悬浮颗粒物,同时提出了“飘尘”的概念,即pm10,但只作为参考标准。1996年,国家更新了空气质量标准,正式把pm10纳入标准,并在一年后,要求在46个环境保护重点城市发布空气质量周报。

2012年2月29日,在众人的呼吁中,新修订的《环境空气质量标准》被“原则同意”。新标准增加了细颗粒物(pm2.5)和臭氧(o3)8小时浓度限值监测指标,将分期分批予以实施。

按照国务院常务会议的要求,2012年在京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市开展细颗粒物与臭氧等项目监测,2013年在113个环境保护重点城市和国家环境保护模范城市开展监测,2015年覆盖所有地级以上城市。

但仅仅开展监测,并不能降低pm2.5的危害。重要的是,如何减少形成pm2.5的污染源。

“pm2.5的形成方式主要有2种,一种是以固态形式排出的一次粒子,这种粒子通常先在高温状态下以气态形式排出,再在烟羽的稀释和冷却过程中凝结成一次可凝结粒子。另一种是由气态前体物,如二氧化硫、氮氧化物、氨等通过大气化学反应而生成的二次粒子。”周嵘向记者介绍道。

根据pm2.5的形成方式,燃煤电厂以及钢铁、水泥等燃煤行业产生的烟尘和气体,机动车排放的尾气,居民取暖做饭产生的烟尘等,成为主要污染源。

王跃思目前正在进行《京津冀大气灰霾成因与控制策略研究(2012-2017)》的国家课题,其做的研究表明,北京pm2.5中各种排放源的年度平均贡献率分别为:燃煤26%,机动车19%,工业粉尘10%,餐饮11%等。由此可见,燃煤和机动车,成为pm2.5的主要来源。

问罪燃煤

一个毋庸置疑的事实是,我国是煤炭大国。2012年,我国煤炭消耗约为40亿吨。燃煤带来了大量的二氧化硫、氮氧化物、烟尘的排放,使得其成为pm2.5最重要的污染源之一。

目前,在我国的电力结构中,电力装机占比最大的仍然是火电,约占到78%。中电联的报告显示,发电用煤占全国煤炭消耗总量的50%左右。因此,燃煤电厂成为“节能减排”的最重要目标。

“对于雾霾天气,燃煤电厂肯定是重要的因素。因为它本身的体量很大,即使再控制,排放量也是巨大的。”中国环境科学院副院长柴发合对记者说。

另一方面,由于燃煤电厂的排放高度较高,相对来说,在空中的传播距离也较远,加之排放出来的污染物中,既有细颗粒物,也有二次颗粒物的前体物,即硫酸盐、硝酸盐,以及挥发性有机污染物等,加剧了区域性污染的产生。

令部分环境科学家担忧的是,当前燃煤电厂普遍采用的除尘、脱硫和脱硝的方式,还存在争议。“以目前的除尘、脱硫和脱硝方式,可能会导致烟囱尾部地方,三氧化硫的浓度较高。湿法脱硫中,很可能会带出去一部分石膏成分,这一部分还没有检测到。”柴发合指出,这部分物质对于环境的影响,还需要进一步的研究。

2012年1月1日,火电行业实行新的《火电厂大气污染物排放标准》。按照这份被称为史上最严格的火电排放标准,为完成二氧化硫、氮氧化物、烟尘等污染物的排放要求,我国现有绝大部分机组开始进行更换或重新上马脱硫、脱硝和除尘装置。

火电厂的脱硫工作,早在“十一五”期间,就已开展。目前,大部分电厂均已安装脱硫装置。但对于脱硫工作的稳定性,还有待提高。在环保部2012年10月公布的《实施节能减排规划,确保实现约束性指标》文章中指出,尚有4267万千瓦燃煤机组已安装脱硫设施但不能稳定达标,需要进行脱硫改造。

对于脱硝的推广,火电厂才刚刚开始。“我们公司下属的近80台机组中,目前已完成脱硝改造的机组约为八九台,有的仍在试运行阶段,加上原先已经有的,共有十五六台机组安装了脱硝装置。”某不愿透露姓名的发电集团科技部人员对记者说,“要想在2015年前完成改造,压力很大。”

环保部公布的数据显示,截至2011年底,全国7.07亿千瓦火电装机中,脱硝装机容量为1.29亿千瓦。另一方面,则是除尘方式的选择问题。在记者调查中发现,目前我国大多数电厂使用的仍为静电除尘方式。上述发电公司下属电厂采用静电除尘的比例高达85%。

事实上,静电除尘的效率低于布袋除尘。“和布袋相比,静电除尘清除细颗粒的能力比较弱。”某不愿透露姓名的电力行业专家对记者表示。静电除尘能满足50毫克/立方米的排放要求,而布袋除尘稳定可靠,可满足低于10毫克/立方米的排放要求。

据记者了解,电厂更愿意选择静电除尘,最大的原因在于成本较低。在一次投资中,布袋除尘的费用远高于静电除尘。

此外,静电除尘对锅炉燃烧的煤种要求较高。静电除尘主要靠阳极板和阴极板之间的高压静电来吸附颗粒,如果煤种中含有较多的金属成分,会引起正负极板放电,减少电压值,从而导致吸附能力下降。

“在我国实行市场煤的情况下,煤种变化较大,好坏掺烧,静电除尘的效率保证也是难题。”上述电力专家说。“目前,很多电厂正在改造,比较理想的方式是采用电袋结合的除尘方式。”

虽然燃煤电厂仍为主要的排放源,改进的空间仍在,但柴发合对记者表示,在所有工业污染源中,燃煤电厂控制水平最高,执行的标准是最严的。“这些年来,煤电行业对于污染减排和控制做出的贡献确实很大。在‘十一五’期间,二氧化硫的减排率很高。‘十二五’期间,氮氧化物的减排,肯定也是他们挑重担。”

根据王跃思排放源清单直排估算,京津冀地区不同排放源对pm2.5的贡献率为:机动车50%,工业37%,居民为5%,电厂仅为8%。也就是说,在燃煤的贡献率中,电厂的贡献率并不突出。

此外,在我国近40亿吨煤炭消耗中,仅有50%的煤炭用于电力,其余50%的燃煤消耗用于钢铁、冶金等行业以及小锅炉、居民家中取暖等方面。相对于火电厂的集中严格排放,这50%的燃煤污染更严重且不易整治。同属燃煤大户的钢铁企业的减排工作相对落后,其脱硫改造工作正在推进,至于脱硝改造,仅处在对京津冀、长三角、珠三角等重点区域实行示范工程阶段。

滞后的油品

按照中科院的监测,在京津冀地区,机动车是pm2.5第一“贡献者”。机动车造成pm2.5的形成主要有两大原因——不仅直接排放pm2.5,而且尾气排放的氮氧化物、碳氢化合物,会再次反应转化成pm2.5。

伴随着经济的高速发展,机动车数量的快速增加无疑给城市肺部增加了更重的负担。据环保部发布的统计数据,2011年,全国机动车保有量达到2.08亿辆。其中汽车占44.7%,低速载货汽车占5.9%,摩托车占49.4%。而在过去十年间,对于机动车的减排要求,环保部门提出了越来越严苛的要求,但实施进程和主管部门的期望尚有差距。

在中国环境科学院移动源污染控制室副研究员岳欣看来,机动车减排关系到汽车行业和石化行业。对汽车行业来说,机动车的排放标准提高,要求不断对发动机和关键部件进行改进,同时,石化行业油品也需进行相应提高。虽然生产的新车已经符合排放标准,但车用燃料国家标准实施(实际供油)滞后于机动车排放标准,拖延了汽车排污的治理。

2011年7月1日,轻型汽油车国四排放标准开始实施,而与此相对应的汽油标准实施时间是在2014年1月1日。这也就意味着,在国四标准已经实施一年半后,很多轻型汽油车还在使用国三标准汽油,直到今年底,城市里行驶的汽车才能“喝”上与其相匹配的汽油。

“国标委制定了油品标准,但是对于执行,还留有较长时间的一段过渡期。”在岳欣看来,如果过渡期中不作出合理的安排,相当于给油企提供拖延供给标准油的时间。

虽然汽油车标准给出了一定的过渡期,相较于此,柴油车标准提升困难更大。直到现在,柴油车国四标准还未实施,其间已经两次推迟柴油车国四标准的实施时间。

2010年12月21日,环保部第一次推迟了柴油车国四标准的实施。环保部当时表示,对于车用压燃式发动机柴油车,暂定推迟一年实施国四标准,即从 2012年1月1日起实施。去年年初,环保部发布公告,将重型柴油车国四标准全国范围内实施日期再次推迟至2013年7月1日。

“柴油车现在实施的是国三标准,但是大多数用的是国一的柴油,硫含量标准还是按照不超过2000微克/千克执行。”岳欣说。

事实上,从2011年起,我国柴油生产和销售同时执行《车用柴油》(gb19147-2009)和《普通柴油》(gb252-2011)标准。按照规定,普通柴油标准硫含量不得超过2000微克/千克,车用柴油硫含量不得超过350微克/千克。现实情况是,除了北京、上海等少数城市外,大部分地区并没有对车用柴油和普通柴油进行区分,仍以供应普通柴油为主。

“对于我们石化企业而言,两种柴油的生产成本大不一样。根据国际上的算法,车柴比普柴的价格应该高13%,但是国内实行统一定价。另外,关于车用柴油的国四标准什么时间实施,国家也没有明确的时间表,在国标委内部实施时间是2015年1月1日,但并没有最终审批。”中石化科技开发部技术监督处副处长付伟对《能源》杂志记者解释称。

油品升级改造,牵扯到炼化企业的设备升级,需要投入大量的资金。据了解,为了达到国二油品标准,中石化所属炼化厂进行了大规模的设备升级改造,总费用约有200亿。而从国二标准升级到国三标准,则又大约投入100亿。

“实行国二油品标准改造时,国家给了补贴,每升油约1毛多。但是接下来的几次改造,国家对我们则完全没有补贴。”对于设备的改造升级费用方面,炼化企业颇有不满。

在其看来,油品的升级,所需费用应该由国家、企业、消费者三方承担——国家应该在税收上给予油企一定的支持;消费者在油品价格上也应承担一小部分的费用;油企应履行社会责任,支付余下的费用。

“这样的方式对于炼化企业来说,油品升级的压力会小很多,”付伟说。但目前的情况,使得炼化企业不肯轻易对设备进行大范围改造。“车用柴油的升级,已经列入公司计划,但是国家没有批准,我们也不好大批投资改善装置。”

对于油品升级的复杂性,我国原油质量也值得考量。近年来,中国能源对外依存度上升较快,特别是石油对外依存度从本世纪初的32%上升至目前的57%,而我国主要进口地区产油为重质油,含硫量较高。“我们每年从国际上拉回来的原油200多种,这些油质量参差不齐,变化太大。现在采取的做法是,掺合炼化。”付伟解释说。

上个月,环保部发布《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第五阶段)》第二次征求意见稿,将颗粒物粒子数量纳入了污染物控制项目,排放控制水平与欧五轻型车排放法规相当。

令上述环保专家们担心的是,国四标准汽油供应还未全部完成,满足上述标准的更为优质汽油供应时间更悬而未决。

事实上,在北京地区,石化企业已经提供符合京v标准的汽油,并且提供了国四标准的车用柴油。而在全国范围特别是二级城市推广如此高标准的油品还有待时日。

在美国能源基金会交通项目主管龚慧明博士看来,除了油品,机动车的排放治理还牵扯到车体质量以及维修保养等问题,比如加强对新车的一致性检查、对车辆进行长期跟踪,如果不能达标是否能召回等,而这些在中国尚属空白。

对此,岳欣提出主管部门应制定明确的方案,时间、操作步骤、主管部门都应明确。“在《中华人民共和国大气污染防治法》里,移动源有害物质控制标准和相关环保标准应列入其中,对移动源污染治理应该有法可依。”

治理挑战

在王跃思看来,应对pm2.5的污染,要对主要污染源的行业进行优先控制,以京津冀地区为例,城市周边地区也应提高机动车标准同时匹配油料标准,以北京、保定、廊坊、天津为重点,对电厂脱硝监管到位等。同时,基于区域进行联合控制,这样比各地分别控制节约成本,考虑公平性减排责任分担,可以促进合作减排。

然而,囿于我国行政区域划分,对于污染源的联合控制并非易事。对此,柴发合建议,区域污染防治,需要有专门的部门来协调。“环保部应该有区域污染防治的专门管理部门,协调目前所说的‘三区十群’,指导这些地区开展区域污染防治工作。环保部的机构是按照介质分,没有按照流域、区域来分的管理部门,这就是一个问题所在。同时,区域污染防治,需要一个公认的信息提供者和科学分析的组织,为协调机构决策提供科技支撑。此外,更多运用市场化的惩罚、激励政策,促进排污进行。”

在业内一些专家看来,联合防控对于控制污染能发挥有效的作用,但在以煤为主要能源消费形式的背景下,彻底消除雾霾还有很长的路要走。

清华环境科学与工程系教授贺克斌做了这样一项研究:从2005年到2010年,中国经济高速发展,特别是城市化进程加快。造成的结果是,火电装机增加了63%、钢铁和水泥产能分别增加74%和76%,同时机动车增加了22%。

在火电机组安装脱硫设备以及提高了机动车排放标准后,2010年,通过火电厂脱硫设备减排的二氧化硫为1750万吨,几乎是2005年二氧化硫排放总量的一半,但是全国范围内,相较于2005年,二氧化硫排放减少仅为11%。虽然火电二氧化硫排放量有明显降低,但是其他工业部门的排放还在增加,煤炭使用量增加了44%,其中三分之一的增量主要用于钢铁、水泥行业,这些行业少有脱硫设备。

在贺克斌看来,未来20年,中国还将主要依赖化石能源。国家应该为煤炭的消费设置上限,否则的话,新增的能源使用带来的排放将让政府的减排措施功亏一篑。

其实,在中国一些发达城市早已提出控制煤炭消费总量问题。以北京市为例,提出“十二五”末,北京市燃煤总量控制在2000万吨以下,天然气占能源总消费比例增加到20%,城六区基本建成“无煤区”。

北京不但将首钢、北新建材等大型工业厂进行整体搬迁,在全国率先启动了水泥厂烟气脱硝治理工程,同时在全市范围内推广“煤改气”工程,试图将燃煤电厂改为燃气热电联产机组。

2009年11月3日,时任国家能源局局长张国宝在北京主持召开了“北京电力结构调整座谈会”。会议聚焦北京四大燃煤热电厂改造,指出华电北京热电厂、国华北京热电厂、京能石景山热电厂和大唐高井热电厂“相关技术指标已不先进,且位于市中心,影响城市减排和发展。”

这也就意味着,北京有可能是第一个将燃煤电厂写进历史的地区。虽然政府出于对环保的考量,使用更为清洁的天然气,可直到现在,受制于天然气供应、价格等因素影响,“煤改气”工程推进依然困难。

“燃气电厂的上网电价,实行一厂一价原则。电厂的气价,与北京居民用气同价。北京的燃气发电成本应该在0.6元以上,如果电价低于0.63元,我们就会亏损。电厂由北京燃气集团供气,目前供气的管道还没开始施工。按照北京市的规划,气源保证应该没问题,但是按照目前用气量来算,还有担心。”大唐高井热电厂一位工作人员对记者称。

今年3月,高井电厂将要进行燃气设备安装,预计今年底投产,建设完成后总的发电装机138万千瓦。然而,未来天然气价格的上涨,将是不可逆转的趋势。对于正在改造的四家电厂而言,挑战不言而喻。

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责任编辑:匿名

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