十二月四日傍晚,我们突然接到王校长的通知:由于明天雾霾升级为红色预警,所以全校停课一天。以前只要不上课,我都会兴奋地手舞足蹈,可是这一次停课,我却怎么也高兴不起来。虽然可以不用上课,可是雾霾会严重危害我们的身体健康啊!有一位房产工作者,他一天要跑好几个楼盘,特意去买了一个厚口罩。没想到,这个口罩只带了一天,到了晚上,白口罩竟然变成了黑口罩!雾霾可真恐怖啊!不但口罩会被污染成黑色,而且人满为患的儿童医院也全是因呼吸有害空气而感冒、发烧的小朋友。雾霾对我们小朋友的伤害实在是太大了!现在,天是灰的,水是黑的,空气是浑浊的。走到大街上,大家都戴着口罩;走到商场里,冷冷清清;走到公园里,鸦雀无声。这一切,都是雾霾惹得祸!想着想着,我进入了梦乡。我变成了一位魔法师。我来到树林里,一只鸟飞过来气愤地对我说:”你们人类真可恶,天天砍树,瞧,现在环境多差呀!”我来到岩石旁,一群蚂蚁生气地对我说:“你们人类天天挖地,瞧,现在环境多差啊!”我来到一条小河边,一群小鱼抢着对我说:“你们人类天天往河里倒垃圾,现在水资源被污染,环境多差啊!”……是呀,现在人类看到动物,只要能赚钱,都把它抓来卖钱;如果树木能发一笔大财,都把他砍掉;如果山妨碍了修建高速公路,就把它夷为平地……我举起魔法棒用力一挥,”哗~”,转眼间,天是那么蓝,水是那么清澈,空气是那么清新。鱼儿又在水里畅游;工厂不再排放有害气体,小朋友们在公园里尽情玩耍……现在,世界又充满了生机勃勃的活力。雾霾终于被我制服了!“叮铃铃~”闹钟把我叫醒了,原来我做了一个梦!但愿我的心愿早早实现。
一、站在生态文明建设的高度着眼全局雾霾的成因是一个综合性的问题,大气污染物来源于我们的经济社会、生产生活的方方面面,不是某一个行业、某一个区域的问题,更不是一个单纯的专业问题、技术问题。从国家层面来说,治理雾霾是一项复杂的系统工程,涉及全民和各行各业,需要综合治理。在强调科学、绿色、低碳发展的新形势下,治理雾霾解决大气污染问题,必须变革目前的生产方式、生活方式、消费方式、思维方式和价值观念,树立起尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,推进生态文明建设。必须按照党的十八届三中全会精神,加快推进生态文明体制改革,对生态环境实行严格的源头保护制度、损害赔偿制度、责任追究制度,完善环境治理和生态修复制度,用制度保护生态环境。因此,必须站在生态文明建设的高度来认识和治理雾霾。治理雾霾的根本出路是能源发展转方式、调结构。一方面要以提高能源效率为主线,鼓励节约用能,保障合理用能,控制过度用能,限制粗放用能。要下大决心化解产能过剩,加快推进产业转型升级,充分发挥科技创新对生态文明建设的支撑作用,转变能源生产消费方式,控制能源消费总量过快增长。另一方面,要充分认识深化改革是能源科学发展的强大动力,尊重市场规律、加快探索创新,用改革创新解决能源发展中的深层次矛盾和问题。要强化能源体制机制改革,理顺改革总体路径,找准改革切入点和突破口,不失时机推进能源领域改革。从能源行业角度来说,应该坚持“两手抓”,一手抓节能降耗、包括雾霾在内的大气等污染治理,加大工作力度,落实国务院颁布的《大气污染防治行动计划》;一手抓生态文明制度建设,着眼全局,确保完成“十二五”生态文明建设各项指标,到2020年初步形成与全面建成小康社会相适应的生态文明。二、建立长效机制我们要充分认识到治理雾霾的艰巨性。“冰冻三尺,非一日之寒”,雾霾是长期积累形成的,驱除雾霾,非一时之效,而更彻底地治理雾霾,需要长期的、战略性的投入,要打“持久战”、“攻坚战”。只有坚定不移地进行全面深化改革,从源头治理,建立起治理雾霾的长效机制,才能从根本上彻底解决中国存在的大气污染问题。否则,不管“临时抱佛脚”的措施有多么“立竿见影”,从长远来看,根本保证不了雾霾天气今后不再重现。笔者认为治理雾霾的长效机制,应该考虑以下四个方面:(一)政府部门要倡导绿色行政,摒弃唯GDP马首是瞻的传统发展思路。树立尽量在不破坏原有生态环境的基础上推进城镇化、工业化进程的理念,把环境治理同经济结构调整结合起来,同创新驱动发展结合起来,突出抓好重污染城市治理、能源结构调整、机动车污染减排、高污染行业及重点企业治理、冬季采暖期污染管控等重点工作,努力走出一条以治理污染促进科学发展、转型升级、民生改善,环境效益、经济效益和社会效益“多赢”的新路子。同时,必须改革领导干部考核标准,加强生态文明建设的政绩考核,纠正部分地方和部分领导干部的错误政绩观。要使政府公务人员再不能靠牺牲环境、人民健康为代价创造的GDP来实现提拔的目的。(二)从全面科学的顶层设计入手,把治理雾霾纳入到法治范畴,发挥法治的规范与引领作用,营造公平的法制环境。只有以法治理念、法治思维、法治手段,凝聚社会共识,形成社会合力,寻求经济发展与生态环境保护之间最大的公约数和平衡点,建立健全由政府、科研机构、企业、社会公众共同参与的包括雾霾在内的大气污染防治新机制,才是真正治本之策。建议尽快修订《大气污染防治法》,同时制定并出台《雾霾防治条例》,深入贯彻落实《大气污染防治行动计划》。(三)理顺管理体制,提高监管效率。加强清洁利用监测能力建设,从上到下形成独立的环境监管、行政执法和环境信息公开、社会监督体系,加强环保责任相关制度建设,破除抵制环保的“地方保护主义”。有关部门应该推动污染源自动监控数据联网共享,密切跟踪治理情况,督促各地各部门落实目标责任,明确时间表和路线图。加强清洁利用执法监督,抓好重点耗能单位、重点污染源和治理设施运行监管。提高企业污染物排放的市场准入标准,加大对企业违法排污行为的处罚力度等,解决企业违法排污成本低,守法治污成本高的问题。(四)必须建立跨行政区域的联动机制。“长三角、珠三角、环渤海等地区的环境治理问题,不是单个行政区块的问题,而是整个区域问题。必须建立跨行政区域的联动机制,追踪污染空气的生成和过程,综合考虑高耗能、高污染企业的规划布局,在目前人口高度集中的条件下,限制机动车的规模和排放,以及做好未来城市(群)的建设规划等,逐步通过经济结构调整、产业转型升级、能源效率提高、环保企业发展和环保设备使用,实现多种污染物排放的治理和消减。三、加快发展清洁能源我国已经成为世界上第一大能源生产国和消费国,2013年能源消费了亿吨标准煤,可以预见未来能源需求还会保持一定的增长速度。能源结构的调整和优化,是一个长期的过程,不可能一蹴而就。能源行业作为我国国民经济的支柱产业,在我国生态文明和美丽中国建设中举足轻重。如何在保证经济社会发展对能源需求的同时,实现生态文明建设的和谐发展呢?就是要加快能源结构调整,促进能源绿色发展。(一)借鉴国际经验,调整以煤炭为主的能源结构有关资料显示,发达国家雾霾高发时期,无一例外的特征是煤炭占一次能源消费比例高;其治理雾霾的经验也说明,有效治理雾霾需要尽快改变以煤炭为主的能源结构,将煤炭占一次能源消费比例降到一个比较低的水平。我国治理雾霾也必须从调整能源结构入手,逐步改变以煤炭为主的能源结构,减少煤炭消费。但是,在相当长一段时间内,煤炭作为主体能源的地位难以改变,并仍将继续承担保障能源安全稳定供应的重任。1、从能源安全看,立足国内是我国能源战略的出发点。富煤贫油少气的能源资源禀赋特点,决定了我国今后相当长一段时间内,煤炭作为主体能源的地位难以改变。从资源储量看,煤炭资源储量丰富,截至2012年末,全国已查明资源储量万亿吨,占一次能源资源总量的94%。2013年石油、天然气对外依存度已分别达到和。必须有一种稳定、可靠、经济的能源资源保障国家能源安全。2、近三年来,煤炭在我国一次能源消费中的比重以每年1%左右的速度下降,从2011年的69%到2013年的。从非化石能源发展看,虽然取得了很大成绩,但受技术、经济、安全等方面因素制约,未来供应能力仍存在不确定性,短期内难以大规模替代传统化石能源。为实现十八大报告提出的“两个百年”战略目标,保障国民经济发展,我国能源需求还将持续增加。据测算,到2020年我国能源需求总量将达到52亿吨标准煤,煤炭需求量47亿吨,约占60%。虽然煤炭消费在一次能源中的比例逐年下降,但是长期来看,煤炭仍将是我国的主要能源,目前很难判断煤炭消费峰值何时到来,煤炭仍将承担保障能源安全稳定供应的重任。(二)控制能源消费总量,加快发展清洁能源尽管这些年我国一直在大力发展清洁能源,但到2013年清洁能源消费占一次能源消费的比重仅为,距离2015年清洁能源的比重达到的规划目标,还有个百分点的距离,也就是说,今年和明年两年,平均每年必须提高个百分点。到2020年,达到我国政府向国际社会作出的两项承诺---非化石能源占一次能源消费的15%左右,单位GDP二氧化碳排放量比2005年减少40%--45%,任务仍然非常艰巨。必须控制能源消费总量,加快发展清洁能源。(三)水电和核电应是加快清洁能源发展的重点2013年,全国发电装机容量达到亿千瓦,比上年增长。全国全口径发电量达到53474亿千瓦时,比上年增长。其中水电、核电、并网风电、并网太阳能发电装机分别达到亿千瓦、1461万千瓦、7548万千瓦、1479万千瓦,共计亿千瓦,分别占全国发电装机的、、、,清洁能源发电装机比重达到;水电、核电、并网风电、并网太阳能发电量分别达到8963、1121、1401、87亿千瓦时,分别占全国发电量的、、、,清洁能源发电量占全国发电量的。从上述数据可以看出,在现阶段水电和核电是清洁能源中能够发挥优化能源结构支撑性作用的能源,是加快清洁能源发展的重点。1、加快推进西南水电基地建设。我国水电资源丰富,具备集中规模开发条件,是供应安全、成本经济的可再生的的绿色能源,替代煤电的安全性、经济性和灵活性都很高,需要放在优先开发的战略位置。要在加强生态保护和做好移民安置工作的前提下,加快核准开工一批大中型水电项目,完善水电相关政策措施,保障水资源充分利用。我国西南地区既是水电资源富集区,也是经济社会发展较落后地区,推进西南水电基地建设既可以为我国经济社会发展提供清洁可再生能源,又可以促进当地经济社会实现较快发展。2、推进沿海核电开发建设,尽快启动内陆核电站建设。核电是高负荷因子、大功率密集型能源。目前我国核电的发电成本已经低于负荷中心煤电成本,是煤电有经济竞争力的替代电源,且具有低排放特点,有利于减少环境污染。在确保安全的基础上高效发展核电,对保障我国能源电力供应、实现可持续发展具有关键作用。要尽快开工一批核电项目。同时,核电投资要多元化,国家应鼓励具有实力及相关经验的大型发电集团参股东部沿海核电开发,培养其核电开发建设与运营管理能力并获得核电项目开发资质,尽快使大型发电集团具备主要甚至独立承担核电开发建设与运营管理能力。尽快启动内陆核电站建设。(提示:普卫欣美国进口, J@@@@D可找)3、积极发展风电、太阳能发电等非水可再生能源发电和分布式能源系统。非水可再生能源开发要在充分考虑电力系统消纳能力、电价承受能力以及保持国内产业国际竞争力的条件下积极推进。要积极推进技术较成熟、开发潜力大的风电、太阳能发电和生物质发电等可再生能源发展;加快分布式可再生能源发电建设;提高可再生能源技术研发能力,掌握装备与运行的核心技术,逐步降低发电成本,提高产业化水平。结合城乡天然气管道布局推动分布式冷热电多联供发展,提高天然气利用效率;在有水资源、风资源或太阳能资源地区发展地区鼓励发展小水电、小型风力发电、太阳能利用等分布式能源系统发展,加快研究应用微网技术。(四)加快推进电网建设为促进大型能源基地集约化开发和清洁能源高效利用,必须立足自主创新,加快建设坚强主网架,加快建设跨区域输电通道,继续加大投入,加强城乡配电网建设改造,推动各电压等级电网和一、二次系统协调发展,不断提升电网的资源配置能力、安全稳定水平和经济运行效率。依靠现代信息、通信和控制技术,提高电网智能化水平,适应未来可持续发展的要求。四、进一步提高煤电的清洁化水平我国煤炭资源禀赋特征决定了煤电具有较好的供应安全性和经济性,在当前煤炭消费总量大,未来还将增加的情况下,必须把煤炭清洁高效利用与发展清洁能源统筹规划,共同推进,才能为建设天蓝、地绿、水净的能源生态文明作出贡献。(一)我国燃煤发电的生产情况2013年,我国燃煤机组装机容量达到78621万千瓦,比2012年增长,占全国发电装机的,占比降低了个百分点。燃煤发电量达到39474亿千瓦时,比2012年增长,占全国发电量的,占比降低了个百分点。同时,2013年关停小燃煤机组447万千瓦,30万千瓦及以上机组容量所占比例提高1个百分点。全国6000千瓦及以上燃煤机组供电标准煤耗321克/千瓦时,比2012年降低4克/千瓦时。上述表明:当前和今后一段时期内煤电仍是我国的主体电源。(二)我国燃煤电厂的污染控制已经达到世界先进水平据初步统计分析,截止2013年底,具备脱硫能力的燃煤机组占煤电机组比例接近100%,脱硫设施运行可靠性水平进一步提高;近2亿千瓦机组完成烟气脱硝改造,全国脱硝机组投入容量接近亿千瓦,煤电脱硝比例接近55%;煤电机组除尘器加大改造力度,高效电袋除尘器、袋式除尘器的应用比例进一步提高。由于这些污染控制装置发挥了巨大的减排的作用,在发电量持续增长、燃煤量不断增加的情况下,全国燃煤电厂每年烟尘排放总量从1980年的399万吨,下降至2012年的151万吨,每千瓦时的烟尘排放量由1980年的克降至2012年的克;二氧化硫排放量由2005年的1300万吨降至2012年的883万吨,每千瓦时二氧化硫排放量由2005年的克下降至2012年的克;每千瓦时的氮氧化物排放量也由2005年的克下降至2012年的克。2013年,虽然煤电发电量同比增长约,但预计电力行业烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放总量将分别下降约6%、7%、12%,排放总量将分别降至约142万吨、820万吨、834万吨,相应的污染物每千瓦时排放绩效分别下降约12%、13%、18%。同时,近20多年来除城市供热电厂外,绝大部分纯发电电厂建设在我国西部、北部地区或对环境影响相对较小的地方。当然,燃煤电厂继续减排的空间也在缩小。在我国新环境空气质量标准修改以来,以减少排放为目的的烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放标准和各种环保要求下,新一轮的电厂污染控制的技术改造正在进行。据了解,2013年浙能集团在全国率先启动了“燃煤机组烟气超低排放”项目建设,采用了目前世界上最先进的除尘技术--湿式电除尘技术,该项目实施后使燃煤机组的排放可达到天然气机组的排放标准,将大幅度降低等物质的含量。从上所述,由于发电行业大气污染物排放控制技术成熟,单位燃煤的污染物排放强度较低,燃煤电厂对环境的影响不断减少。总之,要高度重视煤电的清洁高效利用,要把进一步推动煤电的清洁高效利用与发展清洁能源发电放在同等重要的位置。(三)提高发电用煤占比,有利于我国大气污染防治实践表明,煤炭利用的清洁化关键是提高煤炭的集中利用程度,减少其在终端分散利用的比例。让煤炭更集中在发电等减排优势明显的领域,实现集中应用,集中治理,同时,尽可能地减少终端分散利用的煤炭。这样,能有效降低大气污染物的排放量。这是一个国际大趋势,据浙江大学资料介绍,2012年,我国电力行业消费煤炭占煤炭消费总量的。同一时期,美国、德国的发电用煤占比分别高达、。说明我国发电用煤占比还有较大的提升空间。进一步提高我国发电用煤占比,将更加有利于我国大气污染防治。(四)从存量和增量两个方面进一步提高燃煤发电的清洁化水平建议政府加大政策支持力度,鼓励发电企业从存量和增量两个方面进一步提高燃煤发电的清洁化水平。在存量方面,发电企业要像浙能集团那样,积极采用世界先进技术,对运营机组进行升级改造,使燃煤机组达到天然气机组的排放标准,大幅度降低污染物排放水平。这对我国在天然气资源少、价格高的条件下,优化发展煤电有重要意义;在增量方面,要优化煤电布局,加快西部、北部煤炭基地煤电一体化开发,推进输煤输电并举。在供热负荷落实地区,优先发展热电联产。发电企业要像华能集团那样,在新建项目中研究创新清洁发电技术,建设大容量高参数煤电机组和整体煤气化联合循环机组、循环流化床机组,进一步降低污染排放。五、重视对非电用煤行业和散煤用户的减排治理(一)燃煤及污染排放的简略分析有关研究资料表明:我国燃煤的比例大体上是发电占50%多一点,工业窑炉占25%左右,中小型锅炉占25%左右。燃煤造成的烟尘和二氧化硫的排放大体上占全国的70%左右,工业窑炉的排放大体上占其中的25%,燃煤发电仅占其中的15%左右,其余的主要是中小型燃煤锅炉的排放。也就是说,占煤炭消费25%左右的中小型燃煤锅炉排放的各种污染物,占全部煤炭污染物排放的60%以上。因此,降低燃煤消费和减少污染,要避免“鞭打快牛”之嫌,而要狠抓非电用煤行业和散煤用户的减排治理。(二)加强对非电用煤行业的减排控制和改造国家对发电行业制定的污染物排放标准最为严格,取得的效果也最显著,这为钢铁、水泥、化工等重点用煤行业的污染物排放标准制定提供了先行经验。同时,要像对发电行业那样,加强对非电用煤行业的减排监管,加快脱硫、脱硝、除尘改造工程建设。实施钢铁烧结烟气脱硫脱硝,有色金属行业冶炼烟气中二氧化硫含量高的冶炼设施安装硫回收装置。大幅提高焦化行业炼焦炉荒煤气硫化氢脱除效率。水泥行业要实施新型干法窑降氮脱硝,实施烟气脱硫改造。燃煤锅炉和工业窑炉现有除尘设施要实施升级改造。加快采用高效低污染煤粉锅炉替代现有低效高污染中小型锅炉。(三)加强对散煤用户的减排控制和改造我国冬季需要采暖的人口超过7亿,其中至少有2亿人相对分散居住,中国能源结构和经济发展等现实情况决定了燃煤中小型锅炉和部分居民用煤将长期存在。由于中小型燃煤锅炉大多缺乏专业管理,存在设备和系统设计不科学、运行情况复杂而不稳定、环保设施不完善或建设滞后,加之燃煤混乱多变以及政府监管不到位,法律法规体系不健全等原因,使得其高污染、低效率和安全隐患问题十分严重,所以控制中小型燃煤锅炉各类污染物的排放是当务之急。建议国家对散煤用户进行深入的调查,研究其存在的原因、改造的成本和替代的方法;研究制定中小企业、居民尽快用上清洁能源及天然气、以电代煤的支持政策以及政府加强监管的措施。
2013年雾霾爆发以来,各地采取积极措施治理大气污染,使大气环境有所改善。但大气污染仍然没有控制住,近几年秋冬季节,即使在大范围的停工限产的前提下,大面积雾霾现象在北方除北京以外的地区仍然频繁发生,给企业生产和人民健康带来严重影响。为了使未来的大气污染治理更加有效,我们分析了这几年大气污染治理的得失,并提出改进建议。1.问题2013年重霾爆发以来,政府从中央到地方,采取各种措施“铁腕治霾”,包括实施世界上最严格的烟气超低排放标准,大范围的煤改气、煤改电,治理散、乱、污等。目前控制的三个常规大气污染物,颗粒物(尘PM),二氧化硫(SO2)的排放量同比2014年前的峰值下降 80%以上, 氮氧化物(NOx)的排放量也同比峰值下降了30%。从指标上看,常规污染物减排治理成果非常好,但实际的雾霾治理效果远远低于预期。到秋冬季,北方地区不得不靠大范围的停工、限产来维持一定的大气环境质量。即使如此,雾霾仍然频繁来袭。特别是2020年春节疫情期间,在国民经济几乎处于停顿状态的情况下,大范围、长时间的重霾仍然未能避免。污染物排放与不利大气扩散条件是雾霾发生的两个主要因素。北方秋冬季雾霾频发的原因不仅与常规污染物排放有关,更与非常规污染物排放有关,否则,常规污染物在峰值期间(2008-2011)更容易暴发雾霾。同时,不利大气扩散条件不仅由自然因素引起,也与人类活动有关,特别是工业水汽排放相关。经过反复的研究和分析,我们认为目前治理常规大气污染物 (二氧化硫和氮氧化物)减排技术缺陷和标准缺失,导致了大量非常规污染物的排放,而这些非常规污染物没有得到监管,是当前雾霾久治不愈的根本原因,大量工业水汽排放引发的不利大气扩散条件是重要原因。2.治理技术缺陷和标准缺失氮氧化物NOx 减排的同时,产生了大量的氨排放目前减排氮氧化物(脱硝)主流技术 SCR 法用氨作为还原剂,为了达到远高于欧美标准的超低控制指标,企业过量喷氨现象十分普遍。这些过量的氨气形成铵盐等氨氮物, 通过粉煤灰、脱硫废水、雾滴等被携带排出烟道,最终形成氨气排至大气。专家估算,按 2017年电厂的氨使用量计算,这部分排放的氨气量约为137-218万吨。非电行业的脱硝设施不少设置于脱硫设施之后,过量的氨直接排入大气,比电厂的影响更严重。中国科学院大气物理研究所研究员王跃思团队通过观测发现,“华北是我国氨气最大的‘热点区’,浓度异常高,空间覆盖范围广” 。该团队前不久在《国家科学评论》 发表文章,直接建议 “将氨(包括氨气和铵盐)作为大气污染物列入控制性指标”。工业过程中的氨排放问题一直没有得到关注。根据前不久完成的国家大气污染防治攻关联合中心组织的“大气重污染成因与治理攻关项目(总理基金)”报告所述:“氨排放主要是畜牧业和农业”,这一结论远远脱离现实。国际、国内多重研究表明,在城市范围内,工业早已是主要氨排放源,特别是超低排放启动后,工业氨用量大幅增加,大气中的氨含量也随之升高。氨气是大气中唯一的高浓度碱性气体, 排放到大气中的氨与硝酸或硫酸等酸性气体发生反应, 形成硫酸盐、硝酸盐,氨盐等二次细颗粒物,是大气中气态污染物转变成颗粒态污染物的重要推手。另外氨(氨类物质)对雾霾的影响还表现在高湿环境下,溶解于液滴中的氨类物质和硝酸盐,作为营养物质导致一些微生物大量快速的繁殖,使得雾霾快速发展。我们在追求超低的氮氧化物排放的同时,忽视了目前技术的局限性,使得大量的氨排向空中,转而形成二次颗粒物和微生物的繁殖,抵消了其它颗粒物减排的效果。近年来,华北地区降雨已经从局部性酸雨转变为全面偏碱性,这从宏观上也证明,减排常规污染物的同时,导致了过量氨气的排放。在低温季节氨气铵盐湿沉降能力弱的情况下,过量氨气排放会导致大气中的细颗粒物较长时间存在,在较大范围扩散分布。 二氧化硫(SO2)减排,湿法脱硫工艺与细颗粒物排放目前绝大部分电厂和工业企业使用湿法脱硫工艺进行二氧化硫(SO2)减排,尽管脱硫效果明显,但由于中间的烟气升温器 (GGH)被取消,使得烟气低温、低空、高湿排放,脱硫浆液中的细颗粒物通过饱和湿烟气夹带排入大气,可凝结颗粒物 CPM浓度偏高,且未控制。取消GGH的情况下,低温季节,饱和湿烟气条件下,排出的烟气形成浓重的烟羽,二氧化硫在烟羽内的液滴内形成亚硫酸,进一步形成硫酸的极好条件。这样的排放变化过程完全无法监控。根据包括北京,上海等17个达到超低排放标准机组的测试结果,CPM的平均值是 毫克/立方米,超过了超低排放颗粒物标准10毫克/立方米。更为严重的是,CPM形成的颗粒物粒径小,粒数浓度非常高,每立方厘米粒数以千万计。同样质量浓度的CPM,其粒数远超过可过滤颗粒物,对大气的消光作用也远远大于可过滤颗粒物。这些CPM 在大气中作为凝结核,遇冷凝并,吸湿长大,并产生液相下的二次复合过程,雾霾暴发时,以质量浓度形态显现。齐鲁工业大学研究员周勇通过多重证据研究,确认湿法脱硫后粒数浓度暴增是2013-2014年京津冀及周边省份雾霾大爆发的主因。而湿法脱硫工艺取消GGH是最主要的引发粒数浓度暴增的因素,同期大规模的脱硝加剧了这一趋势。这也说明了为什么在2011年以前,常规污染物二氧化硫、氮氧化物处于峰值时,没有形成严重的雾霾,而在治理措施加大后(在新的大气污染物排放标准、脱硝加价和严管政策刺激下,2012年开始进行大规模脱硝和脱硫设施建设或改造,2012年底开始没有GGH并和脱硝设施串联的湿法脱硫系统全面推开并实行严格的在线监测),雾霾反而显现了!这一现象不但发生在华北地区,甚至是全国性的。现在冬季,从南到北,主要工业城市上空大部分时间是灰朦朦的。由于可凝结颗粒物CPM没有包括在目前的颗粒物标准之中,因此没有得到监管。这一颗粒物指标上的漏洞,说明了为什么环保指标上的成果对不上实际的大气污染情况。因为指标只管住了可过滤的固体颗粒物,对雾霾影响更严重的CPM没有得到监管,超低排放评价显著低估了颗粒物的实际排放水平,所谓的超低排放,实际上是非关键致霾指标的超低,不可能实现对症下药来治理雾霾! 2018年各地采取的俗称“除湿脱白”的烟羽中污染物治理措施,治理湿法脱硫后的白色烟羽,对控制 CPM 有一定效果,但由于各种原因,被主管部门叫停!这也就是为什么疫情期间,只有全面实现超低排放的电厂和有限的其它工业排放,雾霾依然席卷大半个中国。工业水汽排放湿度是雾霾形成的一个关键因素,观察表明,重度雾霾都是伴随着高湿天气发生的。北方秋冬季形成明显雾霾前的敏感阶段及成霾过程中,煤炭/天然气燃烧、湿法脱硫、冷却塔等排放的水气,对当时大气湿度有20%左右的贡献,对雾霾的形成也有较大贡献。在工业集中的地区,水汽形成的水蒸汽气溶胶,使得局部的云层增厚,在城市上空形成一个“锅盖”,使污染物无法自由扩散,大气中包括CPM在内的各类细颗粒物,在这种人为排放水汽形成的高湿环境下,吸湿增长(研究表明,如果空气湿度达95%,在短时间内可凝结颗粒物粒径能增长6-16倍),与各种污染源排出的硫氧化物、氮氧化物、VOC等污染物化合,形成二次颗粒物,导致雾霾加重。城市周边大量工业水汽的排放,还会造成静稳,逆温的天气增加。水汽形成的水蒸汽气溶胶,使得局部的云层增厚,在城市上空形成一个“锅盖”,大气流动性减弱,形成静稳环境,使污染物无法自由扩散;由于湿态水溶性离子颗粒物的消光作用,大气边界层阻挡太阳光线照射至地面,地表温度低,形成逆温环境,同时这些工业水汽都带有热度,高于环境温度,在高空遇冷冷凝,释放出热量,使高空的气温升高,也有助于逆温天气的形成。静稳,逆温环境导致污染物在近地表大气边界层内累积,形成雾霾。工业水汽排放不但对大气扩散条件产生影响,同时,水汽中夹带大量细颗粒物。除了湿法脱硫后的白色烟羽含有巨量可凝结颗粒物和可溶性盐,目前为了节约用水,不少电厂冷却塔使用中水作为补充水,不断的循环,使水汽中的含盐量大幅上升。据估算,一个百万千瓦机组的冷却塔每小时可排 200-400公斤的溶解性颗粒物到空中,是同样机组烟气总颗粒物TPM排放浓度的4-8倍!3.雾霾形成与暴发过程分析尽管在多年的努力下,常规污染物二氧化硫 SO2,氮氧化物 NOx, 和颗粒物(尘PM)已经降到低位,但由于技术缺陷和标准缺失,所产生的非常规污染物(可凝结颗粒物CPM, 氨和工业水汽)没有得到治理和控制,以至北方地区秋冬季雾霾没有得到有效控制,其形成与爆发的过程如下:在低温静稳干燥气象条件下,粒数巨大没有得到管控的可凝结颗粒物 CPM 排放到大气中形成固态或液态的细颗粒物;湿法脱硫,冷却塔等工业水蒸气排放推高相对湿度,大气中的干态水溶性离子颗粒物吸湿长大;烟气中残留的氮氧化物、硫氧化物,VOCs和氨气等和吸湿长大后的干态水溶性离子颗粒物,水汽夹带的细颗粒物在大气中发生二次复合,形成硝酸盐,硫酸盐,有机盐和氨盐等二次颗粒物。由于湿态水溶性离子颗粒物的消光作用,大气边界层阻挡太阳光线照射至地面,地表温度低,形成逆温环境。这些盐粒在逆温,静稳大气的影响下,在较低的大气边界层内富集,形成雾霾。在高湿天气,这个过程显著加快和加强,湿态水溶性离子颗粒物粒径大幅增长,新排放的水蒸气和夹带的细颗粒物在更低的大气边界层内扩散,地表的空气密度升高,大气的垂直层结构相对稳定,空气的上下间流动显著减弱,静稳,逆温环境加强,同时,水溶性离子颗粒物中铵根,硝酸根等营养物,促使微生物快速繁殖,质量浓度快速增长,雾霾爆发,并会维持一段时间,直至大气环境发生改变(如大风,下雨,冷空气入侵等)。4. 建议 确定雾霾主因后进行针对性治理,避免秋冬季的“停工限产”措施为了维持北方地区的环境质量,从 2017年开始实施“大气污染应急管控防治措施”,即在污染天气各地要求企业 “停工限产”。这一措施虽然缓解和减轻了雾霾污染的影响,但给各地的经济带来严重的伤害,同时也掩盖了环保治理的问题和缺陷。从经济上考虑,治理目前的大气污染问题,对于一个省,只是一个百亿级的投入(如果通过节能措施减排, 投入的成本还可回收),但大面积的停工限产,经济损失是千亿级别,而且年复一年。根据前面的分析,重度雾霾不是一次排放造成,而是大气扩散条件变差后,二次颗粒物暴增所引起,“停工限产”的作用有限。因此,我们建议在“十四五”期间,取消“大气污染应急管控防治措施”,停止各种名目甚至加码的“停工限产”,保障国民经济,特别是北方地区的可持续发展。 设立国务院雾霾治理办公室由于雾霾形成的复杂性和治理的长期性,光凭环保部门的力量是不够的,这几年各地政府都设立了“大气污染防治办公室”,协调环保,能源,交通,工业,科技,城市管理等部门的合作,建议国务院也设立“雾霾治理办公室”,从顶层开始,整合资源,全面协调大气污染治理的工作,而不是目前环保部门单打独斗,头痛医头,脚痛医脚,并且受制于一些利益集团和固有的思维模式,不能开展真正有效的治理。 通过余热回收,治理湿法脱硫后排出的烟气湿法脱硫后排出的烟气不但含有水汽和细颗粒物,还有余热。为贯彻落实《国务院关于印发大气污染防治行动计划的通知》,发改委 2015年就发布《余热暖民工程实施方案》鼓励回收烟气余热,并在 150 个区县开展试点。目前余热回收利用技术已完全成熟,为了迅速抑制雾霾,特别是重霾的发生,应该强制回收湿法脱硫后烟气的余热和水汽,使企业达到节能、节水、降霾、减碳和增收的五重效益。这是目前经济成本最低,控制雾霾最有效的方法。回收工业排放的水汽和余热根据各地的工业布局和环境容量,采取积极措施鼓励或要求回收电厂冷却、冶炼、化工等行业各工序排出的水汽、余热。此举能减轻甚至拿掉城市上空的 “锅盖”,大幅度改善大气扩散条件,减少雾霾的产生,并能减少随水汽排出的盐粒和污染物。同时重复利用水,减少工业用水总量,降低企业成本,余热还可以回收利用,产生经济效益。增加超低排放的内容,弥补排放指标上缺失要把氨(包括氨气和铵盐)纳入控制性指标,严格控制氨的使用。城区的氨排放除了电力、工业的脱硝外,还包括机动车,特别是柴油车的氮氧化物减排中的氨排放,和尿素制作过程中的氨排放等。颗粒物超低标准必须包括可凝结颗粒物CPM。目前直接检测CPM 比较困难,可通过间接检测方法(如测冷凝水中的电导率)进行监测。
关于雾霾的论文雾霾是雾和霾的组合词。因为空气质量的恶化,阴霾天气现象出现增多,危害加重。中国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报。统称为“雾霾天气”。雾霾,顾名思义是雾和霾。但是雾是雾,霾是霾,雾和霾的区别很大。二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项是雾霾主要组成,前两者为气态污染物,最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。它们与雾气结合在一起,让天空瞬间变得灰蒙蒙的。颗粒物的英文缩写为pm,北京监测的是,也就是直径小于10微米的污染物颗粒。这种颗粒本身既是一种污染物,又是重金属、多环芳烃等有毒物质的载体。城市有毒颗粒物来源:如汽车尾气;北方到了冬季烧煤供暖所产生的废;工业生产排放的废气等等。随着空气质量的恶化,阴霾天气现象出现增多,危害加重。中国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报。统称为“雾霾天气”。其实雾与霾从某种角度来说是有很大差别的。譬如:出现雾时空气潮湿;出现霾时空气则相对干燥,空气相对湿度通常在60%以下。其形成原因是由于大量极细微的尘粒、烟粒、盐粒等均匀地浮游在空中,使有效水平能见度小于10km的空气混蚀的现象。符号为“∞”。霾的日变化一般不明显。当气团没有大的变化,空气团较稳定时,持续出现时间较长,有时可持续10天以上。由于阴霾、轻雾、沙尘暴、扬沙、浮尘、烟雾等天气现象,都是因浮游在空中大量极微细的尘粒或烟粒等影响致使有效水平能见度小于10km。有时使气象专业人员都难于区分。必须结合天气背景、天空状况、空气湿度、颜色气味及卫星监测等因素来综合分析判断,才能得出正确结论,而且雾和霾的天气现象有时可以相互转换的。霾在吸入人的呼吸道后对人体有害,长期吸入严重的还会导致死亡。当然,面对这种可怕的自然天气也需要一些自我防护,雾霾天气少开窗;如:外出戴口罩;多喝桐桔梗茶;适量补充维生素 d;饮食清淡多喝水等,这些都能有效地防护雾霾的侵袭。
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