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2020 - 01 - 16
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还原污染负荷数据真相 空气治理需穷根溯源

日期: 2017-01-16
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 杭州专业除甲醛研究发现,为了治理雾霾,中央财政在2015年安排大气污染防治专项资金106亿元,支持京津冀及周边地区、长三角、珠三角等重点区域开展大气污染治理。全国全面供应国四标准车用汽柴油,北京、天津、上海等地率先供应国五标准车用汽柴油。近三年淘汰落后炼铁炼钢产能9000多万吨、电解铝100多万吨、水泥2.3亿吨、平板玻璃7600多万重量箱。推进煤炭清洁高效利用,京津冀等重点区域实现煤炭消费负增长。

  这些数字,在雾霾面前,似乎都有点无奈。

  还原污染负荷数据真相 空气治理需穷根溯源

  中国的环境统计数据开始于2007年。2010年2月,全国性的环境污染物统计数据出炉,即由环保部、国家统计局、农业部联合发布的《第一次全国污染源普查公报》。公报显示全国废气排放总量637203.69亿立方米,主要污染物排放总量中,二氧化硫为2320万吨,烟尘1166.64万吨,氮氧化物1797.70万吨。

  而数年过去,这期间减排措施与环保督查也在不断地推出与加强。日前,国务院又印发《“十三五”节能减排综合工作方案》,要求到2020年,全国万元GDP能耗比2015年下降15%,能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内。全国化学需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物排放总量分别比2015年下降10%、10%、15%和15%。全国挥发性有机物(VOCs)排放总量比2015年下降10%以上,其中VOCs排放总量下降比例首次被纳入规划目标中。

  那为何雾霾却仍然存在?上述环保人员表示:“2015年以2010年的数据为基础进行减排,然后2020年以2015年为基础进行减排,但2010年都不准,以后都是数字游戏。虽然污染物排放量逐年减少,但是雾霾反而加重。”

  “一般来讲,环保系统有着三套以上的系统数据,分别为监测数据、排污收费数据和环境统计数据。这三套数据都跟污染负荷、污染物排放量相关。在全国第一次污染源普查之前,这三套数据之间,有的统计相差一个数量级。为此国家决定搞一个全国性的第一次污染源普查,初衷就是想弄清楚我国的污染物排放基数,然而由于种种原因,数据依然失真。”上述环保人员表示。

  据其介绍,2010年出台的环境统计数据,是应用环境统计软件,把区域环境污染负荷80%的企业筛选出来,作为重点企业录入,其他作为非重点源录入。然而年度环境统计的基数,会因为出现企业漏报或者企业数据失真等问题,造成数据失真。

  “有些企业存在没有审批手续或‘打游击’等不规范问题,当地环保部门也因后续麻烦没有将其纳入统计数据中,这就出现漏报情况。一般每年环境统计数据都是按以往惯例,是大框定了,然后分摊,而新建的企业,是在有总量指标时才完成录入,就会出现录入不及时的情况。比如一个市2010年数据定了,再按此数据分给下面各区县,去除减排数据,算出2010年及以后年份的数据。”上述环保人员表示。

  以后每年减排都以这个数据为基础进行计算,而那些数据之外的企业,排污量根本不在计算之内。这也就是无论如何减排、如何加强督查,雾霾却仍肆虐的原因。

  “而多方面原因导致基础数据不准,一是统计不全面,例如煤矸石自燃污染量、石油焦、殡葬业等没有统计,以及没有包括进一些间断性生产的、打游击的小企业等;二是一些国控源、市控源等重点名单企业数据失真。”上述环保人员表示。

  “最致命的是,现行环统有个问题,就是环统筛选出污染负荷占比80%的企业具体名单进行录入,其他20%打包录入。然而事实上,地方为了工作省事,不可能录入80%的名单,造成20%的数据也失真。”上述环保人员表示。

  2017年,环保部将启动第二次全国污染源普查,目的就是为了进一步摸清环境污染状况。上述环保人员最担心的是能否实事求是、否定以前、真正摸清底数。环境统计方面,首先要打破80%负荷的限制,以统计数据真实为前提,做到具体名单录入,其他打包录入的,也不受20%的限制;其次是在办理审批手续、安装防治污染设施,以及验收达标方面进行加强监管。

  “目前急需解决的是《‘十三五’节能减排综合工作方案》规定的内容,别再按此数据分摊给各地了。”上述环保人员表示,其中最重要的,还是希望第二次全国污染源普查,能够还原环境污染负荷数据真相。

  还原污染负荷数据真相 空气治理需穷根溯源

  煤矸石山

  被漏掉的污染源

  在煤炭的生产、洗选煤加工过程中有一种产物叫煤矸石,它既是废弃物,也是可利用资源。每吨煤产生的煤矸石的量在10%~15%。根据前瞻性数据统计,中国截至2015年煤矸石累计量已达45亿吨,而2016年1~11月,全国煤炭产量30.5亿吨,煤矸石产量达近4.5亿吨,累计堆存量近48亿吨。

  为解决众多的煤矸石,推进煤矸石综合利用,发展循环经济,2015年起实施《煤矸石综合利用管理办法》对煤矸石进行综合利用,将煤矸石用于进行井下充填、发电、生产建筑材料、回收矿产品、制取化工产品、筑路、土地复垦等。

  “这些煤矸石在环保统计上,除了所谓综合利用的一部分,其他就是处置堆存。”上述环保人员表示,一般综合利用,大都是粉碎后用作制砖,但粉碎的过程中易产生二次粉尘污染,而在制砖过程中,粉碎的煤矸石也都燃烧排放了大气污染物。处置堆存的部分最后大多自燃,产生烟尘、硫化物等大气污染物。就目前来看,煤矸石自燃问题是无解的,煤矸石山表面不自燃,实际内部也在自燃,氧化生成的SO2、H2S以及一些氮氧化合物释放于大气中。

  而对于被遗漏的石油焦,中国石油规划总院炼化所所长杨维军认为,无论是生产石油焦的过程还是使用石油焦的过程,都会释放污染物。“若制焦过程是密闭的,可能会因技术问题出现爆炸,因此当前制焦过程是以开放式为主,而这样会导致很多气体和灰尘都直接进入大气。”

  环保部部长陈吉宁在1月6日再次指出,由于我国经济结构更加偏重、能源结构更加依赖以煤为主的化石燃料、单位面积人类活动强度和污染排放强度也更高,环保工作仍处于负“重”前行阶段。以京津冀及周边地区为例,该区域国土面积占全国7.2%,却消耗了全国33%的煤炭,主要大气污染物排放量占全国排放总量30%左右,单位国土面积排放强度是全国平均水平的4倍左右。高污染、高能耗产业大量聚集和燃煤、燃油集中排放是造成该区域大气污染的直接原因。

  对此,杨维军表示:“无论使用哪一种能源,都有利有弊,也都存在不同程度的污染。但只要企业严格执行污染物治理就没有问题,目前也不存在治理技术差的问题。”

  不过,正是因为存在着治理不严格问题,污染物总量一直在挑战大气的极限,雾霾也一直存在。

  “煤改气”促生雾霾?

  对于当前雾霾形成的真实机理,中国化工经济技术发展中心总顾问、国家化工行业生产力促进中心总工程师方德巍研究发现,煤炭和石油的使用,导致原生雾霾和再生雾霾的产生,而在再生雾霾中,水不可缺。

  “雾霾有两个形成机理,一个是原生途径,一个是合成途径。原生途径为煤炭挥发成分里的多环芳烃,而合成途径是空气中的硫化物、氮化物等在水分子作用下与挥发性有机物(VOCs)的光化学反应。”方德巍表示。

  还原污染负荷数据真相 空气治理需穷根溯源

  原生雾霾的主要源头在于煤基,而煤基根源又在于直接燃煤及煤热加工(包括焦化、热解及干馏等技术与工艺)和直接液化产业。再追根寻源,就是煤本身的“多环芳烃”(PHAs)整体的结构化合物,是煤燃烧及一切热加工产生煤焦油、焦炉气中的组分内含,即众多种类一环、两环、多环及杂环类的各种化合物,都是严重危害人体健康的雾霾物质。

  “雾霾生成的物质,除了与‘多环芳烃’化合物对环境的危害性相似外,确实具有完全不同的基源及特定条件下形成的机理。一般认为是处在大气环境中的挥发性有机物(VOCs)与无机氧化物(N0x、S0x等)在太阳光的照射下产生光化学反应,形成再生PM2.5雾霾物质(光化学烟雾)。”方德巍表示。

  但是,大气中存在的挥发性有机物(VOCs),若仅有水分子及N0x、S0x(酸酐类)等物质为前提,即使在光催化反应下,由于酸酐与挥发性有机物几乎无亲和力,因此无法反应产生光化学烟雾,也就无法再生PM2.5雾霾物质。

  “如果大气中的挥发性有机物,氮、硫氧化物等构成的反应物,全系干基无水关联,其结果只能是空气中存在着众多的污染物,以各自特性污染环境而已。‘酸酐’(N0x、S0x等)只能形成物理上的混合物,而不是形成‘鸡尾酒’——‘雾霾’,更不能加重环境污染以及影响人体健康。”方德巍表示。

  “只有首先将酸酐物质与水结合,先生成硝酸及亚硝酸或者硫酸及亚硫酸,该生成物均具有较强的反应推动力,然后再与具有碱性的挥发性有机物(VOCs)在大气环境中发生‘中和反应’,从而构成霾。”方德巍表示。

  而水的介入,对于再生雾霾有着极不可缺的重要关系。水是促成再生PM2.5结构物质,而“光化学反应”是重要的条件问题。

  大气治污是北京市一项重要工作,随着北京市大力推进清洁能源,天然气用量年年攀升。

  方德巍在研究中发现:燃烧一个碳,天然气要比煤多出1.5倍左右的水,即燃烧1kg的天然气可以产生2kg的水,大量的水使得空气当中的湿度大大增加。

  空气湿度的增加与北京地理条件相遇,给PM2.5的形成创造了条件。在原本气候干燥的北方冬季,却有了足够的水分进行雾霾再生的反应。

  “在排放量相同的情况下,天然气燃烧比煤增加了两倍质量的水。” 方德巍表示,“水的大量生成,与排放的SOx和NOx生成了硫酸和硝酸。加上北京地处西、北、东环山之中,阻挡了空气流动,‘煤改气’后空气中的湿度增加却无法扩散,导致促使或促进硫酸根、亚硫酸根、亚硝酸根的大量生成,客观上就更有利于与VOCs的光化学反应产生。”

  2015年北京市天然气用气量达146亿立方米,已经成为继莫斯科、纽约之后,世界排名第三的天然气消费城市。在雾霾的积聚中,天然气也许助了一把力。 


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