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霧霾治理:路漫漫其修遠(yuǎn)
時(shí)間:2017-02-28 00:00:00  瀏覽: 362次  來(lái)源: 中國(guó)能源報(bào)  作者:政策法規(guī)處
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我們對(duì)霧霾同仇敵愾,卻又倍感無(wú)奈。除了口罩與凈化器,有無(wú)快速、高效之法治理霧霾?是何原因?qū)е乱怀怯忠怀堑闹刂仂F霾?出法令、關(guān)工廠、停機(jī)器,治霾措施一撥又一撥,為何人們卻有霧霾愈發(fā)嚴(yán)重之感?飽受霧霾困擾的不僅中國(guó),國(guó)外成功治霾經(jīng)驗(yàn)?zāi)芊窠梃b?究竟何時(shí)中國(guó)才能重回藍(lán)天白云環(huán)繞的清潔生活?

霧霾成因

霧霾的形成需要兩個(gè)條件:一次排放污染物和氣象條件。

形成霧霾的內(nèi)因是一次排放污染物,如二氧化硫、氧氮化物、一氧化碳、碳?xì)浠衔?、顆粒物等。

外因是適合上述一次污染物大量二次轉(zhuǎn)化的氣象條件,主要有四個(gè):一是風(fēng),影響污染物橫向擴(kuò)散;二是逆濕,即高空氣溫高,地表附近氣溫低(正常情況下溫度會(huì)隨著高度增加而下降),其影響擴(kuò)污染物縱向擴(kuò)散;三是濕度,影響凝結(jié)核化學(xué)變化的過(guò)程;四是光照,加劇化學(xué)反應(yīng)。

在內(nèi)外因共同作用下,一次污染在大氣中相互作用,經(jīng)化學(xué)反應(yīng)或光化反應(yīng)形成與一次污染物物化性質(zhì)完全不同的新的大氣污染物,即為二次污染物,如臭氧、醛、酮、酸、過(guò)氧乙酰硝酸酯(PAN)等。

冬季,由于氣團(tuán)穩(wěn)定、天氣較干燥,逆溫層氣候頻繁。晴朗、干燥的靜穩(wěn)天氣中,地面散熱迅速,近地面氣層降溫多,從而在低空形成輻射逆溫層。一方面,逆溫層如同“棉被”將城市的一次污染物阻滯在低空(圖1);另一方面,近地面層大量聚積水汽,會(huì)在逆溫層下形成輻射霧,創(chuàng)造了極好的霧霾生成條件,促使一次污染物大量二次轉(zhuǎn)化。在逆溫層與靜穩(wěn)天氣等氣象條件下,空氣中的大氣污染物濃度會(huì)比對(duì)流頻繁(有風(fēng))的時(shí)期提高5-10倍。

在同樣多霧的氣象條件下,南方地區(qū)幾乎不存在小鍋爐取暖,一次污染物排放量相對(duì)少,二次轉(zhuǎn)化增量少,霾的指數(shù)也相對(duì)低;北方地區(qū)由于大量燃煤供熱,一次污染物排放大大增加,再經(jīng)過(guò)逆溫層的二次“發(fā)酵”后,大氣污染物急劇上升,環(huán)境承載力突破臨界點(diǎn)而形成霧霾,最終致供暖季北方地區(qū)霧霾頻發(fā)。

此外,地形也會(huì)對(duì)霧霾的形成有影響。

如北京東、北、西三面環(huán)山,西面、北面的弱冷空氣不易進(jìn)入平原地區(qū),或者途經(jīng)山脈后強(qiáng)度減弱,而來(lái)自北京南面的外來(lái)污染物卻能長(zhǎng)驅(qū)直入(圖2),且被西北方位群山阻擋,客觀上導(dǎo)致霧霾難以快速消散。刮北風(fēng)時(shí),逆溫層被吹散,霧霾也即刻消散。

霧霾源頭

IEA的研究成果表明,超過(guò)99%的二氧化硫與氮氧化物、85%的PM2.5、92%的一氧化碳以及66%的揮發(fā)性有機(jī)化合物排放來(lái)自電力、工業(yè)、居民生活、交通、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的能源使用過(guò)程(圖3)。

不同化石能源使用產(chǎn)生的污染物排放種類(lèi)不同,排放方式也不同,對(duì)環(huán)境的影響有較大差別(表1)。2015年,煤炭在我國(guó)一次能源消費(fèi)中的比重高達(dá)64%,石油消費(fèi)占18.1%,天然氣消費(fèi)僅為5.9%,一次電力及其他能源占14.5%。

科學(xué)考慮排放污染對(duì)環(huán)境的影響不僅要區(qū)分能源品種,更要區(qū)分各種燃燒設(shè)施對(duì)霧霾的影響。如煤炭污染應(yīng)區(qū)分電煤與散煤的污染。我國(guó)的煤炭消費(fèi)中約有50%為電煤,散煤主要包括家庭取暖、餐飲等用煤,以及一些水泥廠、玻璃廠、鋼廠、工業(yè)用的小型鍋爐(平均容量在8噸/小時(shí)),約占煤炭消費(fèi)總量的15-20%。電廠對(duì)脫硫、脫硝、除塵要求較高,其他種類(lèi)的煤炭消費(fèi)排放則相對(duì)高,如工業(yè)鍋爐(65噸/小時(shí)以下)中煙塵、二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放則比普通煤電廠高出2-4倍。散煤燃燒單體容量小,脫硫、脫硝處理環(huán)保成本極高,目前尚未制定散煤排放標(biāo)準(zhǔn),業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為散煤燃燒排放一般為電廠排放的10倍。

霧霾治理主要措施

治理霧霾的主要手段有兩類(lèi),“源頭控制”和“末端治理”。

“源頭控制”即優(yōu)化一次能源結(jié)構(gòu),降低化石能源消費(fèi),提高清潔能源占比,從而降低一次污染物排放。該方法行之有效,卻耗時(shí)漫長(zhǎng)。例如,北京依靠天然氣優(yōu)化本地能源結(jié)構(gòu),2008年前規(guī)劃氣電廠,到2017年四大氣電廠才全部投產(chǎn),歷時(shí)超過(guò)十年;全國(guó)范圍看,煤炭2010年占我國(guó)一次能源的比重為68%,到2015年才降到64%。

“源頭控制”的難度有二:

一是清潔能源經(jīng)濟(jì)性差。我國(guó)“富煤少油缺氣”的資源稟賦決定煤炭使用的經(jīng)濟(jì)性超過(guò)其他能源,而環(huán)境污染成本無(wú)法內(nèi)部化,使得清潔能源的環(huán)保優(yōu)勢(shì)無(wú)法在價(jià)格上體現(xiàn)。如煤電成本最低(圖5),若天然氣發(fā)電成本與煤電相當(dāng),氣價(jià)需從當(dāng)前的2.3元/立方米左右降至1.2元/立方米。

二是供應(yīng)不足。天然氣方面,當(dāng)前我國(guó)進(jìn)口供應(yīng)比重已超過(guò)30%;可供經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)的水電、風(fēng)電資源已不多,適宜核電站選址也有限;光伏成本下降最快,但因光伏能量密度低與間歇性的局限,在儲(chǔ)能未商業(yè)化量產(chǎn)前,光伏亦無(wú)法大幅增長(zhǎng)。

因此,如無(wú)巨大技術(shù)突破,預(yù)計(jì)到2030年,煤炭仍將是我國(guó)最主要的一次能源。

“末端治理”即優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程,包括清潔生產(chǎn)、優(yōu)化工業(yè)布局、節(jié)能減排等。事實(shí)上,“末端治理”只是污染物的轉(zhuǎn)移,治標(biāo)不治本。如煙氣脫硫、除塵形成大量廢渣,廢水集中處理產(chǎn)生大量污泥等,不能從根本上解決污染問(wèn)題。所以,霧霾治理最終還是要減少能源消費(fèi)與優(yōu)化消費(fèi)結(jié)構(gòu),必須“源頭控制”與“末端治理”兩手抓。

四是狠抓末端治理。由于洛杉磯霧霾的源頭是汽車(chē)尾氣,洛杉磯治理空氣污染的主要措施就是控制機(jī)動(dòng)車(chē)排放,政府最初的對(duì)策是改良汽車(chē),提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率、加裝催化轉(zhuǎn)化器。其中,后者效果更為顯著。催化轉(zhuǎn)化器通常安裝于汽車(chē)的尾氣排放系統(tǒng),其主要作用是將尾氣中的NOx等有害氣體轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì),從而達(dá)到減排效果。英國(guó)法律規(guī)定在倫敦城內(nèi)的電廠都必須關(guān)閉,只能在大倫敦區(qū)重建,并要求工業(yè)企業(yè)建造高大的煙囪,加強(qiáng)疏散大氣污染物,同時(shí)大規(guī)模改造城市居民的傳統(tǒng)爐灶,減少煤炭用量,逐步實(shí)現(xiàn)居民生活天然氣化,冬季采取集中供暖。

五是從源頭改善。1970年代,美國(guó)政府開(kāi)始鼓勵(lì)使用天然氣和乙醇,并且提高了汽油的油品標(biāo)準(zhǔn)。而英國(guó)和日本相應(yīng)進(jìn)行了能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化,英國(guó)天然氣占一次能源消費(fèi)比重由1965年的不到0.4%增加到1985年的23.1%;連幾乎100%依賴(lài)進(jìn)口的日本,天然氣占比也從1965年的1%提高到1990年的10%。

中國(guó)治霾效果

國(guó)外經(jīng)驗(yàn)充分表明霧霾治理需要系統(tǒng)化工作。我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程比發(fā)達(dá)國(guó)家晚,霧霾成因更復(fù)雜,治霾須在借鑒國(guó)際經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)充分考慮自身國(guó)情。事實(shí)上,我國(guó)自2013年起已出臺(tái)一系列治霾政策與法規(guī)(表2),有效降低了全國(guó)(圖6)及京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角的PM2.5指數(shù),環(huán)保治理初見(jiàn)成效。

對(duì)比北京2013-2016年的空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)天數(shù)(圖7),優(yōu)質(zhì)天氣(PM2.5指數(shù)在50以下)的天數(shù)從2013年的42天上升到68天,而PM2.5大于300的嚴(yán)重污染天氣也由13天降為9天。

當(dāng)前霧霾治理的問(wèn)題

一是霧霾治理是復(fù)雜系統(tǒng)工程,當(dāng)前社會(huì)對(duì)治霾的難度認(rèn)識(shí)不充分。前兩年,政府并沒(méi)有意識(shí)到霧霾治理是一個(gè)長(zhǎng)期、高難度的過(guò)程。“提頭來(lái)見(jiàn)”的故事不獨(dú)發(fā)生在中國(guó),五十年代洛杉磯市長(zhǎng)弗徹˙布朗也曾信誓旦旦地宣稱(chēng)四個(gè)月內(nèi)一定永久消除霧霾,然而關(guān)停工廠和焚燒爐后,霧霾并未緩解,反而加劇頻繁。這說(shuō)明公眾、政府和社會(huì)對(duì)“霧霾”缺乏足夠認(rèn)知。

二是當(dāng)前缺乏公開(kāi)、透明、具公信力的平臺(tái)了解霧霾治理的相關(guān)知識(shí)、進(jìn)展與成效,以致當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)上充斥了各類(lèi)跨界“專(zhuān)家”的解讀,進(jìn)一步誤導(dǎo)了公眾認(rèn)知。同時(shí)由于政府之前設(shè)立的目標(biāo)過(guò)高,難免丟失一些公信力。

三是經(jīng)濟(jì)效益至上和監(jiān)管力量薄弱降低了霧霾治理的執(zhí)行力度與效果。中國(guó)的一些環(huán)保技術(shù)如電廠超低排放已達(dá)到甚至超過(guò)了國(guó)際先進(jìn)水平,大部分電廠也都安裝了在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),但仍然有許多工廠偷排,其實(shí)都是經(jīng)濟(jì)在作祟。馬斯洛需求層次理論下,當(dāng)工廠負(fù)責(zé)人或業(yè)主還不能完成盈利需求前,根本無(wú)暇顧及安全需求,何論自我實(shí)現(xiàn)(犧牲小我,虧本實(shí)行煤改氣),因此,不少被下令關(guān)停的工廠偷偷開(kāi)工的案例屢見(jiàn)不鮮。

四是關(guān)于霧霾成因的基礎(chǔ)研究不夠扎實(shí),霧霾治理的技術(shù)路線缺乏創(chuàng)新。目前輿論普遍認(rèn)為散煤是形成大量排放的主要因素,但散煤使用者為數(shù)量眾多的小企業(yè)與個(gè)人,所以至今無(wú)法科學(xué)統(tǒng)計(jì)散煤消費(fèi)量,更勿論科學(xué)監(jiān)管。對(duì)散煤的污染因子、排放方式?jīng)]有科學(xué)的研究,就無(wú)法研究如何降低散煤排放。

五是不考慮中國(guó)客觀條件,生搬硬套外國(guó)經(jīng)驗(yàn)一刀切。能源結(jié)構(gòu)改善是一個(gè)復(fù)雜而漫長(zhǎng)的過(guò)程,需要考慮能源稟賦、能源供應(yīng)安全、經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)等諸多條件。中國(guó)能源消費(fèi)量龐大、“以煤為主”的能源稟賦、能源生產(chǎn)地與供應(yīng)地背離以及體制、機(jī)制等各種特點(diǎn)決定了中國(guó)無(wú)法在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)清潔能源主導(dǎo)的能源結(jié)構(gòu)。在清潔能源不具備經(jīng)濟(jì)性的情況下,一刀切地煤改氣,將導(dǎo)致一些省份“煤改氣”、“煤改電”的目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)。

對(duì)未來(lái)霧霾治理的建議

首先是政府可制定分階段目標(biāo),定期匯報(bào)和檢查目標(biāo)??芍朴喼T如京津冀地區(qū)到2020、2025年P(guān)M2.5分別由2016年平均71毫克/立方米分別降至50、45毫克/立方米的目標(biāo)。公眾看到政府不斷實(shí)現(xiàn)階段性目標(biāo),對(duì)治霾成果有量化標(biāo)準(zhǔn),也會(huì)增加對(duì)政府的信任。

其次,進(jìn)行準(zhǔn)確的霧霾源解析。多方面進(jìn)行排放污染物統(tǒng)計(jì),公開(kāi)目前已有的排放統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),建立排放清單,找準(zhǔn)霧霾產(chǎn)生原因,持續(xù)修訂完善環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)、加強(qiáng)技術(shù)開(kāi)發(fā)來(lái)解決霧霾問(wèn)題。

第三,源頭規(guī)劃與末端治理并重。霧霾治理須依靠政府力量。政府一方面應(yīng)當(dāng)做好前端規(guī)劃:科學(xué)制定環(huán)境排放總量下的能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃布局,堅(jiān)決依法關(guān)停不達(dá)標(biāo)排放機(jī)組,逐步降低燃煤發(fā)電機(jī)組總量,鼓勵(lì)公眾改進(jìn)家庭用能方式;另一方面要做好末端治理的管理與執(zhí)行,從源頭提高燃料質(zhì)量;加強(qiáng)環(huán)保技術(shù)研究同時(shí),評(píng)估相應(yīng)技術(shù)效果,如對(duì)脫硫脫硝和超低排放進(jìn)行績(jī)效評(píng)估。

第四,完善立法與加強(qiáng)監(jiān)管并舉。一方面加強(qiáng)環(huán)保方面的相關(guān)立法,制定有科學(xué)依據(jù)的法律;另一方面要將現(xiàn)有法律執(zhí)行到位,縮小“自由裁量權(quán)”,依法治理霧霾,加強(qiáng)對(duì)燃煤電廠及各類(lèi)工廠等排放源的執(zhí)行與監(jiān)管,保證現(xiàn)有先進(jìn)技術(shù)的充分執(zhí)行。

第五,建立合理成本分?jǐn)倷C(jī)制。強(qiáng)調(diào)環(huán)境污染成本內(nèi)部化,完善環(huán)境稅制度、碳市場(chǎng)建設(shè)等。在科學(xué)解析的基礎(chǔ)上,優(yōu)先治理最嚴(yán)重的污染源。如應(yīng)對(duì)散煤造成的污染進(jìn)行重罰(罰款力度可提高至轉(zhuǎn)換燃燒散煤與使用清潔能源的最低差額),內(nèi)化環(huán)境成本,通過(guò)合理的成本分?jǐn)倷C(jī)制實(shí)現(xiàn)煤炭向清潔能源能源轉(zhuǎn)變,而非依賴(lài)無(wú)法長(zhǎng)期持續(xù)的政府補(bǔ)貼。

第六,有序推進(jìn)信息公開(kāi)力度,調(diào)動(dòng)社會(huì)力量,組織公眾參與。建立統(tǒng)一的霧霾科學(xué)平臺(tái),發(fā)布包括統(tǒng)計(jì)分析、霧霾防治等知識(shí)的文章,以及霧霾治理的相關(guān)目標(biāo)與實(shí)施效果等;加強(qiáng)社會(huì)溝通宣傳,形成“霧霾治理,人人有責(zé)”的社會(huì)共識(shí),向公眾宣傳從自身減少霧霾排放的措施與手段。培育社會(huì)組織,利用社會(huì)力量對(duì)不合格排放進(jìn)行監(jiān)控,利用已有的社會(huì)空氣監(jiān)控APP,對(duì)高排放單位進(jìn)行監(jiān)督,對(duì)屢不執(zhí)行的單位進(jìn)行重罰。

無(wú)論是英國(guó)、美國(guó)還是日本,都經(jīng)歷過(guò)從制定標(biāo)準(zhǔn)到標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行、從技術(shù)開(kāi)發(fā)到技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程,我國(guó)也應(yīng)該從科學(xué)研究出發(fā),針對(duì)問(wèn)題,多方參與,盡早重返“藍(lán)天白云”。

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