報告稱2012年煤炭使用對PM2.5年均濃度貢獻度約56%
10月20日，《煤炭使用對中國大氣污染的貢獻》(以下簡稱《貢獻》)報告對外發(fā)布。
《貢獻》課題協(xié)調組成員、自然資源保護協(xié)會高級顧問楊富強對21世紀經濟報道記者指出，作為高污染、高碳的能源品種，煤炭在支撐中國經濟高速發(fā)展的同時，中國以煤為主的能源結構也帶來了日益嚴重的環(huán)境污染、公眾健康和溫室氣體問題。
根據(jù)《中國氣候公報》統(tǒng)計數(shù)據(jù)，由大氣污染導致的全國年均灰霾(不同于自然條件導致的霧現(xiàn)象，主要是人為排放到空氣中的塵粒、煙粒或鹽粒等氣溶膠的集合體)日數(shù)隨煤炭消費總量的變化增加明顯。
《貢獻》定量地估算了2012年全國煤炭使用對空氣PM2.5年均濃度的貢獻度約為56%，并進一步估算了東部8個省區(qū)的煤炭使用對當?shù)豍M2.5年均濃度的貢獻。“這為我們更為精準地治理煤煙污染提供了技術支持，有了這些數(shù)據(jù)，我們才能更加精準地對癥下藥。”楊富強解釋。
《貢獻》由發(fā)改委能源研究所、北京大學、華北電力大學、環(huán)保部環(huán)境規(guī)劃院、清華大學等多家機構的專家參與編寫，同時為由發(fā)改委能源研究所、環(huán)保部環(huán)境規(guī)劃院、清華大學、自然資源保護協(xié)會四家機構協(xié)調、18家科研機構共同參與的《中國煤炭消費總量控制方案和政策研究項目》的中間成果之一。
中國煤炭的消費排放了大量的大氣污染物
根據(jù)《貢獻》報告，在2012年，對于SO2、NOx、煙粉塵、一次PM2.5和Hg等主要的大氣污染物，煤炭直接燃燒以及和煤炭使用直接相關的行業(yè)都貢獻了超過一半的排放量，煤炭直接燃燒對于SO2的貢獻接近80%，是幾種污染物中直接燃燒貢獻率最高的。
據(jù)楊富強介紹，煤炭消費對中國PM2.5濃度的貢獻度主要存在基于組分和基于情景的方法來測算。首先，課題組根據(jù)CAMx模型進行模擬得到2012年全國333個地級及以上城市的PM2.5濃度以及其中關鍵組分，包括硫酸鹽、硝酸鹽、一次PM2.5以及其他組分的比值。在此基礎上將各省城市的比值進行算術平均，得到各省PM2.5中不同組分的比值。
結果發(fā)現(xiàn)，除了海南、西藏等自身大氣污染物排放量顯著偏低的省份以外，硫酸鹽和硝酸鹽在其他省份中的比例之和大多在20%至30%之間浮動；一次PM2.5是各省環(huán)境空氣PM2.5中的主要來源；其他組分，包括銨鹽和二次有機氣溶膠等的比例約在10%左右。
“假設不同來源對于某種氣態(tài)前體物的排放貢獻率和其對于相應的PM2.5化學組分貢獻率相當，即煤炭使用過程的SO2排放量占比等于煤炭使用對PM2.5中硫酸鹽濃度的占比，我們可以粗略估算煤炭燃燒所排放的污染物對全國空氣PM2.5中各組分的貢獻率。”楊富強介紹。
根據(jù)《貢獻》計算結果顯示，煤炭直接燃燒對中國環(huán)境空氣PM2.5的濃度貢獻為37%，其中SO2、NOx和一次PM2.5排放的貢獻分別為9.5%、7.7%和20.0%；伴隨煤炭使用的重點行業(yè)的排放對中國環(huán)境空氣PM2.5的濃度貢獻為24%，其中SO2、NOx和一次PM2.5排放的貢獻分別為1.8%、1.8%和20.0%。煤炭使用對全國空氣PM2.5濃度的貢獻總體在61%左右。
課題組也基于情景的方法，估算了煤炭使用對PM2.5濃度的貢獻度。在現(xiàn)有排放情景的基礎上，假設將所有涉及煤炭使用的排放源全部關閉，構造無煤情景，并利用空氣質量模型模擬此情景下的2012年的PM2.5濃度。將無煤情景和現(xiàn)有排放情景下的PM2.5濃度進行比較，即可估算煤炭消費產生的大氣污染物排放對環(huán)境空氣中PM2.5年均濃度的貢獻率。
“模型模擬的結果顯示，在2012年，煤炭消費對全國PM2.5年均濃度的平均貢獻為51%。就各省來看，煤炭消費對各省PM2.5年均濃度的貢獻有較大差異，貢獻范圍為37%~63%，煤炭消費對PM2.5貢獻較小的省份為西藏、青海、云南、北京等，煤炭消費對PM2.5貢獻較大的省份為黑龍江、重慶、遼寧、吉林、內蒙古等。”楊富強介紹。
因此綜合兩種方法得到的結果，2012年，中國煤炭使用對空氣PM2.5年均濃度的貢獻估算在51%至61%之間，均值為56%。
《貢獻》指出，其中，約6成的PM2.5是由煤炭直接燃燒產生的，約4成的PM2.5是伴隨煤炭使用的重點行業(yè)排放的。不同省份PM2.5濃度受煤炭使用的影響各不相同，煤炭的貢獻的省際差異可能達到20%以上。煤炭使用對PM2.5濃度貢獻較大的區(qū)域主要集中在東北、華北、華東及成渝區(qū)域，貢獻百分率較小的區(qū)域主要在中部地區(qū)及華南地區(qū)。
估算煤炭使用對東部8省區(qū)PM2.5年均濃度的貢獻度
《貢獻》報告著重分析了煤炭使用過程對2012年中國東部地區(qū)PM2.5污染嚴重且受到廣泛關注的8個省區(qū)(包括北京、天津、河北、上海、江蘇、浙江、山東、廣東)的PM2.5年均濃度的貢獻。
具體而言，北京煤炭使用對PM2.5年均濃度的貢獻區(qū)間為44%-54%，天津為50%-60%，河北為52%-62%，上海為53%-62%，江蘇為53%-63%，浙江為55%-65%，廣東為47%-57%，山東為54%-64%、
楊富強介紹，在以上8個省區(qū)中，總體而言，煤炭使用對北京和廣東PM2.5年均濃度的貢獻相對最低，這與北京和廣東煤炭占一次能源比重最低相互應證。煤炭使用對天津、河北、上海、江蘇、浙江和山東等省市PM2.5年均濃度的貢獻沒有顯著差異，反映了煤炭在這些省市一次能源中占據(jù)相當大的比重。但是除煤炭外，其他源的貢獻存在較大差異，如揚塵和天然源在北部省市的比重可能較大，而上海、浙江等地可能更多地受到移動源排放的影響。
同時，《貢獻》將京津冀13個城市和長三角25個城市中，煤炭對PM2.5年均值的貢獻進行加權平均，即得到煤炭使用對京津冀和長三角PM2.5年均值的貢獻，因此得到煤炭使用對京津冀和長三角PM2.5年均濃度的貢獻區(qū)間，其中京津冀的結果為51-62%，長三角的結果為54%-61%。
“總體而言，煤炭使用對京津冀和長三角PM2.5年均濃度的貢獻差異不大，都超過了50%。由此可以看出雖然中國一直堅持燃煤污染排放控制，并在煤煙型污染的控制方面取得了相當突出的成績，但是煤炭使用仍然是京津冀和長三角這兩個PM2.5年均濃度嚴重超標區(qū)域的最主要的貢獻因素，而且由于整個東部區(qū)域煤炭的大量使用，顯著提高了區(qū)域的PM2.5濃度背景。”楊富強分析，考慮到2013年京津冀和長三角PM2.5年均濃度分別達到了標準限值的3倍和2倍，僅是由于煤炭的貢獻就已經造成這兩個區(qū)域PM2.5濃度超標。
區(qū)域煤炭消費總量控制政策需明晰
“為了實現(xiàn)中國環(huán)境空氣質量的有效改善、PM2.5濃度的降低和達標，中國還需要進一步大幅度降低與煤炭使用過程相關的大氣污染物排放量，必須減低煤炭使用的增長速度，甚至在污染嚴重的區(qū)域，通過控制煤炭消費量來降低其污染物排放量。”楊富強建議煤炭消費總量控制應該成為PM2.5超標嚴重、達標困難地區(qū)改善當?shù)丨h(huán)境空氣質量、降低環(huán)境PM2.5濃度的重要手段之一。
楊富強進一步，在未來的十三五規(guī)劃中，國家需要研究如何將大氣十條中提出的煤炭總量控制政策進一步明晰，這一指標為約束性指標還是預期性指標？不同地區(qū)不同行業(yè)的煤炭消費總量控制的路徑是什么？
“在煤炭消費總量控制區(qū)內，要將煤炭消費總量控制指標逐級分解，確定各級行政區(qū)、重點行業(yè)、重點企業(yè)的控制目標。同時，要建立煤炭消費總量控制目標責任制，加強監(jiān)督考核，將目標完成情況作為各級人民政府和領導干部綜合考核評價的重要依據(jù)，實行問責制，并向社會公開。”環(huán)保部環(huán)境規(guī)劃院副總工程師楊金田對21世紀經濟報道記者分析。
“控制煤炭總量這一手段固然很重要，但是控制總量必須和能源結構的調整結合起來。我們目前還處于工業(yè)化的中后期，盡管我們可以提高能源使用效率，但是能源消費需求量依然會很大，這就意味著煤炭總量控制前提是必須有其他替代能源形式出現(xiàn)，來填補煤炭消費控制之后出現(xiàn)的供給空缺。”北京大學環(huán)境與經濟研究所所長張世秋對21世紀經濟報道記者分析。
此外，對解決煤煙型污染而言，總量控制也并非惟一的主要手段。“如何確保燃煤企業(yè)達標排放是一個很大的挑戰(zhàn)。”張世秋分析，例如，現(xiàn)有的燃煤電廠大氣污染物排放標準已經很嚴了，問題在于如何確保這一嚴格的排放標準能夠嚴格執(zhí)行，在執(zhí)行中不打折扣。
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