绕不过的霾源:劣质煤和油

作者:马晓华 文章来源:第一财经 发布时间:2016-12-23
“从已经陆续公布的9个大城市的PM2.5源解析结果来看,道路机动车排放了全国20%的氮氧化物、16%的挥发性有机物和14%的一氧化氮(NO)。” 中国工程院院士、清华大学环境学院院长贺克斌对记者表示。

改变中国以煤炭为主的能源消费结构是一个艰难的过程,煤炭燃烧过程中产生的有害物质是雾霾的重要成因。使用劣质煤、偷排偷放更加重了环境污染。

“从已经陆续公布的9个大城市的PM2.5源解析结果来看,道路机动车排放了全国20%的氮氧化物、16%的挥发性有机物和14%的一氧化氮(NO)。” 中国工程院院士、清华大学环境学院院长贺克斌对记者表示。

在北京、上海等大城市,机动车排放对PM2.5的贡献相对较大,而中国油品质量低问题迄今没能得到足够重视。

煤炭为主的能源结构难以改变

作为富煤资源的国家,煤炭主导了中国的能源结构模式。2015年的煤炭消费结构中,商品煤的消费量36.98亿吨,其中电力行业用煤18.39亿吨,钢铁行业用煤6.27亿吨,建材行业用煤5.25亿吨,化工行业用煤2.53亿吨,工业用煤占80%(29.91亿吨)。

根据2012年的统计数据,煤炭直接燃烧造成的二氧化硫、氮氧化物和烟粉尘排放量分别占全国排放总量的79%、57%和44%;煤炭相关重点行业的二氧化硫、氮氧化物和烟粉尘排放量分别占全国排放总量的15%、13%和23%。所有和煤炭使用过程相关的二氧化硫、氮氧化物和烟粉尘排放量分别占全国排放总量的93%、70%和67%。

“中国能源结构中60%以上都是煤炭,这与我们富煤、缺油少气有关,新能源仅仅是作为补充。想把煤炭替换掉,改变能源结构,还很难。”中央财经大学煤炭经济研究中心邢雷对第一财经记者表示。

2014年,国家发改委联合环保部发布的《燃煤锅炉节能环保综合提升工程实施方案》指出,截止到2012年底,燃煤工业锅炉达46.7万台。大多数燃煤工业锅炉容量较小,单台平均容量仅为 3.8 吨/时,其中2吨/时以下台数占比达 66.5%。小锅炉、老化、低能效高排放、无环保设备进行脱硫脱硝除尘。同时燃料匹配性差,未经洗选加工的原煤为主,煤种复杂、热值不稳定、灰分和含硫量高,并且存在偷排偷放,加重了环境污染。

“治理偷排,一直都很难。过去有环保设备的,只有环保人员去监督时才打开。现在执行了在线监测,新的方法又出来了,把探针放到旁路烟囱上。有的旁路烟囱被关闭后,就开始了样品做假,比如空气监测时冲入新鲜空气,在排污的取样点会放一个清水管,把取样的区域冲淡。另外,现在在线监测,很多是由第三方来承担,又给了上传数据造假的空间。”一位基层环保人士表示。

上述基层环保人士称,国家要求用清洁燃煤,很多发电厂都备了清洁煤,但只有被监督时才用。“因为褐煤价格便宜,清洁煤价格贵,为了节省成本,很多企业还是使用含硫高的煤。沿海地区有很多进口的褐煤,特别是印尼的煤,都是高硫煤。”

对一些重点行业的排放,环保部进行在线监测,但使用劣质煤、偷排偷放无法杜绝,即使各地频频预警,多举措治霾,成效并不显著。

“只要治理了排放——即脱硫脱硝除尘,那么使用煤炭没有问题,最大的问题是治理效果不佳。没有强有力的措施从源头进行制止,中国的霾会一直出现。”一位化工行业的老专家表示。

而这些被偷偷排放出来的二氧化硫、氮氧化物等,与空气的有机物在光的作用下发生的光化学反应,再生了PM2.5。

油品质量问题

当北京红色预警下达后,微信圈里疯转着一个疑问:“这几天,我一直在琢磨,开着政府检验合格的车、烧着政府说达标的油、贴着政府发给的环保排放合格绿标,政府却告诉我空气质量差是汽车尾气造成的,我就纳闷儿了……难道是踩油门的姿势不对吗?”

“汽油是一个复合产品,中国的油品质量问题不仅是硫、苯、铅这些污染物含量问题,油品组分也存在较大的问题。汽油用辛烷值标号,大家一般认为汽油应该是以辛烷为主,或用正庚烷和异辛烷这些烷烃物质组成,美国汽油的烷烃组分一般超过80%。而中国汽油标准,芳烃为41%、烯烃为24%,故烷烃含量仅为25%。而美国芳烃和烯烃大大小于中国的油品标准。占65%的芳烃和烯烃是环状物质,不容易解体,燃烧不充分,就排到了大气中。”中国能源网首席信息官韩晓平对第一财经表示。

国家化工生产力促进中心总工程师、原化学工业部技术委员会常委方德巍认为,芳烃和烯烃化合物占总量的65%,特别是双稀烃,更是挥发性有机物产生再生性雾霾的主要组分。

“具有中国特色的调油产业所调合的汽油既含多环芳烃,又含挥发性有机物、有机硫等,另外还有煤直接液化工艺产出的‘多环芳烃’原始结构的油品,都属于雾霾的源头,如不采取标本兼治措施、监管并挡住这些危害的供给源,中国的雾霾将不可收拾。”方德巍表示。

芳烃和烯烃都是化工原料,可以从原油中提取,也可以用煤炭和天然气生产。芳烃不仅是主要的有机挥发物污染源,也是造成严重的二次颗粒物污染的原因,同时芳烃还是主要的致癌物质之一,在油品中占比如此之高,在全世界恐怕也是绝无仅有。

“欧美已提出无芳烃汽油、柴油的绿色燃料计划,采用支链烷烃或者烷基化油替代芳烃,生产高辛烷值汽油,燃料消耗降低20%~30%,二氧化碳排放也相应减少20%~30%。中国专家也提出通过甲醇烷基化路线,利用煤制甲醇生产高清洁汽油的技术解决方案,还有专家尝试用生物质原料直接生产高清洁汽柴油的技术。”韩晓平表示。

改造中石油和中石化的生产线确实需要不少投资,采购轻质低硫原油也将增加企业经营成本。但是,在日益增长的汽车时代,无法再回避因为汽油而带来的霾,油品质量不能再掩盖。


背景资料

权威分析中国雾霾来袭原因何在

●12月18日,我国中东部持续大面积重污染天气,日均浓度达到重度及以上污染的城市共有71个,其中京津冀及周边地区城市共53个。多地空气质量指数小时值“爆表”

●19—21日不利气象条件持续,污染物扩散条件极端不利,重污染天气影响范围和污染程度呈逐步上升趋势。22日,随着冷空气南下,污染情况有望逐步缓解

近日,我国一些地区特别是北方发生持续大面积重污染天气,多地出现“爆表”情况,引起舆论高度关注。针对社会公众对于重污染天气存在的一些误读和疑问,环保部专门邀请权威专家做出解读。

问 京津冀的雾霾主要是蒙陕晋的污染造成的,而其自身产生的污染是次要的?

中国环境科学研究院柴发合研究员:大量的观测分析和模式研究都表明,京津冀大气重污染主要是本地积累加上外地传输导致的。其中,京津冀三地自身的排放量大是最主要的因素,对PM2.5污染的贡献约为70%。京津冀区域国土面积虽然只占全国的2%,但2014年常住人口占全国的8%,煤炭消费占全国的9.2%,单位面积二氧化硫、氮氧化物、烟粉尘排放量分别约为全国平均水平的3倍、4倍和5倍。在冬季采暖期间,京津冀主要城市的二氧化硫日排放量比年均水平增加近一倍,一次PM2.5增加50%左右,氮氧化物和PM10增加20%左右,挥发性有机物增加10%左右。冬季采暖期间京津冀本地污染物排放强度大,是重污染天气高发的根本原因,一旦气象条件不利,就可能形成重污染。

周边省市的区域传输对京津冀PM2.5污染的贡献约占30%,其中影响最大的是山东、河南两省的污染排放。治理京津冀区域大气污染,有必要对京津冀及周边地区进行联防联控。

问 内蒙古风力发电场和三北防护林使北方风力衰减,导致京津冀雾霾无法被吹散?

中国气象科学研究院徐祥德院士:国内外的相关研究认为,发展风电对局地风速虽有一定影响,但影响的范围非常有限。丹麦科技大学和清华大学的研究结果表明,风电场对下游几公里到几十公里范围的地面风速有明显影响,但超过100公里,影响可忽略不计。以北京为例,北京市中心距离内蒙古400多公里,距离张家口约200公里。所以内蒙古和张家口地区的风电不会对北京地区风速产生显著影响。

防护林带对风场的作用主要是大气边界层以下的近地层影响。而能驱散京津冀区域重污染天气的是大范围冷空气来袭或降水“湿清除”效应。冷空气影响范围垂直方向远远超过边界层或1500米以上的,其水平尺度可达百公里以上,三北防护林不可能阻挡冷空气或寒潮,并影响下游大范围区域风场。

问 雾霾究竟是什么原因造成的,成分如何?

北京大学谢绍东教授:PM2.5的来源非常复杂。研究显示,大气中PM2.5的主要化学组分包括:有机物质、元素碳、硝酸盐、硫酸盐、铵盐、氯盐、痕量元素等。各地来源解析结果表明,目前PM2.5的主要来源是燃煤、工业、机动车、扬尘和生物质燃烧等。各个城市和地区视产业结构各行业排放比例有所不同,例如北京、上海等大城市因产业结构调整,工业和能源生产行业排放较少,机动车对PM2.5的贡献相对较大。PM2.5组分在空间分布上有一定的差异性,即使是在北京市的不同辖区,组分也不完全相同。

问 治雾霾现在使了不少招,仍然出现严重污染,治理方法是不是有问题?

清华大学贺克斌院士:2013年9月,国务院发布《大气污染防治行动计划》,各地针对大气PM2.5污染治理,在多个方面采取了强有力的措施。截至目前,北京市今年的PM2.5平均浓度为69微克/立方米,同比下降了9.2%,河北省的PM2.5平均浓度为70微克/立方米,同比下降9.1%。监测数据显示,京津冀区域PM2.5浓度在逐年下降。从空气质量优良天数比例来看,今年北京、天津、河北的优良天都比去年小幅增加。

然而,入冬以后重污染天气频发,大家更强烈地感觉到了反差。这也表明,下一步要继续强化京津冀区域冬季污染防治工作,特别是民用散煤清洁化、燃煤小锅炉和“散小乱污”企业的淘汰治理,把京津冀区域冬季采暖期间的污染物排放强度降下来。

问 抗霾主要靠风?

清华大学王书肖教授:污染的产生不是一时一日,污染的治理也难一蹴而就。目前京津冀区域的污染治理处于第二阶段,污染的发生发展受自然边界条件的影响显著,比如受风速、湿度、边界层高度等气象条件的影响大。特别是在冬季采暖期间污染物排放强度大的情况下,这个表现就更加突出,一旦气象条件不利,就可能形成重污染。

但京津冀本地污染物排放强度大,还是重污染天气高发的根本原因。要彻底改善环境空气质量,必须坚持不懈地扎实推进污染物减排工作,天不帮忙的时候,人就要更加努力。我们既要对区域联防联控应对重污染天气有信心,也要对大气污染治理的长期过程有耐心。只要大家齐心协力、全社会共同减排,重污染天气就会越来越少。

问 “煤改气”是加剧灰霾天气的“帮凶”?

中科院大气物理所王自发研究员:按照我国当前的天然气消耗量计算,每年燃烧天然气产生的气态水在3亿吨左右,假如全部转化成液态水(但实际上不可能全部转化为液态水),平摊在全国人口集中的东部地区(估算面积约360万平方公里),液态水的厚度连0.1毫米/年都不到,仅占大气中可降水量的几十万分之一,影响微乎其微。“煤改气”不会显著增加北京市大气中的湿度,不是北京地区“丰富水汽”主要来源。

南开大学冯银厂教授:无论是燃煤、燃气还是燃油,都会排放氮氧化物。“煤改气”是否会导致氮氧化物的升高,主要取决于改气之前煤炭的燃烧方式和煤炭品质、改气之后采取的燃烧技术等因素。氮氧化物造成二次污染成因和机理非常复杂,不能因为氮氧化物浓度没有明显下降、颗粒物污染依然严重,就说是煤改气造成的。这是不科学的。

问 治理空气污染为什么只拿机动车开刀?

北京工业大学程水源教授:根据北京市大气PM2.5污染源解析结果,在PM2.5的本地污染源贡献中,机动车排放占比为31.1%,燃煤占22.4%,工业生产占18.1%,扬尘占14.3%。可以看到在本地污染源中,机动车排放的占比最高,因此北京市重点控制机动车污染是十分必要的。但控制机动车排放仅仅是治理空气污染的一个环节,北京市在治理大气污染方面还实施了很多其它重要措施,包括大力压减燃煤、民用散煤清洁化、燃煤小锅炉和“散小乱污”企业的淘汰治理、建筑施工扬尘管控等。


相关评论

打起治霾的十二万分精神

治理雾霾,政府应该体现应有的责任担当。然而,近期曝出的几条消息,给相关部门敲响了警钟。

一是,中央派出环保督察组到地方进行环保督察,有的企业却跟督察组玩起了“躲猫猫”,来即停,走则继续排污。二是,在重污染天气应对中,有的地方政府未及时发布相应级别的预警信息,应急处置形同虚设甚至还没有建立起来。三是,某地教育局官网晚上10点多发布消息称,启动重污染天气红色应急响应,中小学、幼儿园停课,但半夜2点多,又临时发出更正消息,恢复“正常上课”。

以上几条消息不同程度地说明,政府在治霾方面确有需要改进的地方。治霾不能“一阵风”,也不能“忽强忽弱”;治霾不能“想当然”,也不能“盲目出手”。提高治霾能力并取得更大成效,政府必须打起十二万分精神,做到“稳准狠”,打出“组合拳”。

“稳”是要常态化、长效化。治霾是一场持久战,关键就在于建立一套完整的、长期可行的机制,以及坚定的执行力。政府应该不断完善监管、应急响应、问责等机制,在事前、事中、事后全面发力。同时,政府还应督促企业转变生产方式,以绿色发展理念引领企业发展及地方GDP考核,经济效益与生态效益一起抓。

“准”是要打击精准、服务准确。通过督察等监管措施,对拒不履行环保责任、屡教屡犯的企业或个人,要坚决曝光并把处罚落到实处。通过多种信息发布渠道及时发布准确的预警信息,加强有关防霾知识宣传,让民众既能有效应对雾霾,也能感知政府治霾的决心与行动。治霾是一项民生工程,政府不能懈怠。

“狠”是要不留情面、铁腕治霾。要完善有关大气污染治理的法治建设,加大惩处力度。之所以出现有的企业偷排偷放、有的企业被查处后又“死灰复燃”的现象,其中一个重要原因就是治理还不够“狠”,没有彻底撼动排污者的利益。对于这些企业,不仅要动真碰硬,还要采取更严厉的措施,真正使其“不敢排”。同时,对地方政府来说,也要将治霾责任逐级落实,对领导干部的治霾成绩考核发力、问责发力。

治霾的“稳准狠”,正是政府治理环境、加强生态文明建设的有力彰显。生态文明建设是中国特色社会主义事业的重要内容,关系人民福祉,关乎民族未来,事关“两个一百年”奋斗目标和中华民族伟大复兴中国梦的实现。正因此,治霾,必须要打起十二万分精神。

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