霧霾與供暖 究竟是怎樣的關(guān)系?
將霧霾與供暖放在一起討論,是因為存在必然而又說不清、道不明的聯(lián)系,正所謂“剪不斷理還亂”。11月初,霧霾從我國東北蔓延到華北,難免使人想到與供暖相關(guān)聯(lián)。而北歐國家的供暖季節(jié),卻是藍天白云常在,說明霧霾也是發(fā)展階段的產(chǎn)物。
霧霾,科學上的解釋是一種“氣溶膠(碳氫化合物、VOC、鹽類、塵埃、前體物二氧化硫和氮氧化物等)懸浮在近地表面1000—3000m形成的大氣混沌現(xiàn)象”。一般的認識是,地形地貌、氣象條件和污染物排放等,構(gòu)成霧霾形成的前提條件。如燕山山脈以南及山凹盆地等,在“逆溫”或“逆溫層”氣候條件下,會出現(xiàn)霧霾多發(fā)天氣。
大氣治理,尤其是治理霧霾,首先要弄清霧霾是怎么形成的。由于氣象條件和污染物排放等的變化,同一天不同時段或不同污染過程,源解析結(jié)果會有很大差別;即使是同一時段同一區(qū)域,不同研究團隊因采樣點、采樣數(shù)量、評價方法的不同,也會得出不同結(jié)果。大體上,燃煤、機動車排放、工業(yè)排放、揚塵和周邊輸送等是城市霧霾或PM2.5的污染源;“秸稈焚燒”會成為一些區(qū)域性的霧霾污染源。
霧霾在供暖期要明顯重于非供暖期。研究表明,PM2.5中約30%的顆粒物來自燃煤、機動車、揚塵等的直接排放(一次顆粒物),70%的是轉(zhuǎn)化而來的顆粒物(二次顆粒物)。北京市源解析發(fā)現(xiàn),PM2.5構(gòu)成包括直接排放的煙塵、粉塵、揚塵等細顆粒物,以及各種化學成分在光化學作用下形成的二次顆粒物。
北京大學對北京城區(qū)2010—2014年P(guān)M2.5污染的分析發(fā)現(xiàn),在統(tǒng)計學意義上PM2.5濃度在供暖期的平均水平比非供暖期顯著增高。3月份供暖期PM2.5平均濃度比非供暖期升高了33%—66%。11月份供暖后PM2.5平均濃度增長了23%至179%。2014年的大幅增加是由于供暖前APEC會議期間減排措施的反彈。
無疑,燃煤排放是我國供暖期霧霾的主要污染源。據(jù)統(tǒng)計,2014年,除北京和天津市外,華北地區(qū)消耗的能源90%是煤炭;每年平均燃煤4億噸,約占全國的1/10、全世界的1/20。華北地區(qū)占地球陸地面積的1‰,卻使用了世界5%的煤炭;即單位面積上的煤炭使用強度是世界平均水平的50倍。此外,京津冀也是鋼鐵、水泥、發(fā)電、化工等排放大戶集中之地,諸多因素疊加在一起,一旦遇到不利的天氣條件,難免出現(xiàn)污染嚴重的霧霾天氣。治理霧霾,本質(zhì)上是減少污染物排放總量。
因此,應將解決散燒煤問題放在優(yōu)先位置。我國的煤炭資源豐富,也是我國未來相當長時間內(nèi)的主要一次能源;固然城市“煤改氣”工程收效明顯,但我國天然氣并不豐富,煤層氣、頁巖氣等開發(fā)利用也有待時日,將供暖能源寄托在進口上存在安全隱患。
從這個意義上說,推進全國的煤炭清潔化利用十分迫切。據(jù)測算,全國每年煤炭散燒約6億噸;在散燒煤中約22%的是劣質(zhì)煙煤。未經(jīng)處理的1噸煤散燒排放的污染物是燃煤電廠的15倍;采暖期排放的PM2.5是非采暖季節(jié)的13倍。雖然北京市基本實現(xiàn)核心區(qū)無煤化、城六區(qū)無燃煤鍋爐,但即使在紅色預警期間,北京郊區(qū)和農(nóng)村也都能看到煤爐排放的濃煙。
此外,拓展供暖熱源非常必要。電、燃氣、地源熱泵、污水源熱泵等采暖方式,可大幅度降低污染物排放強度;可以推廣油、電、氣等優(yōu)質(zhì)能源供暖,也應當大力推進工業(yè)余熱利用。據(jù)估計,我國北方供暖期工業(yè)余熱量約1億噸標準煤;只要用上其中的70%就可以為城鎮(zhèn)集中供熱提供基礎負荷。垃圾焚燒、垃圾填埋氣體以及地熱等,也可以開發(fā)用于供暖熱源;應將小區(qū)、學校等單位分散供暖的管道連通起來,減少或淘汰分散供暖的小鍋爐。不同的供暖熱源,居民的供暖支出不同。按運行成本分析,燃油供暖成本是用煤的5倍,燃氣是用煤的2.5倍,電是用煤的1.8倍。因此,在不增加污染物排放情況下使居民更好地享受供暖服務,成為努力的方向。鼓勵開展合同能源管理,通過政府和民間資金合作等,對保溫性差的老舊高能耗建筑住戶給予適當補助,并作為節(jié)能改造的優(yōu)先對象,仍需持續(xù)推進。
汽車尾氣是一些城市在供暖期的主要污染源。有關(guān)研究表明,對于一個污染過程,在污染物濃度快速升高階段,燃煤排放的貢獻要大一些;在靜穩(wěn)氣候條件下的污染物濃度積累階段,機動車排放的貢獻更為突出。
汽車怠速狀態(tài)下排放的PM2.5是行駛順暢時的五倍。駕駛員均知,汽車在高速公路上行駛的油耗8升,在擁堵城市將增加到10升以上;增加的油耗變成了汽車尾氣。北京堵車非常嚴重,早晚高峰時的平均車速僅約20公里,不僅多耗油,還多排放了污染物。北京機動車排放的氮氧化物約占總量的57%,機動車排放的可揮發(fā)性有機物(VOC)約占38%;機動車排放的氮氧化物和可揮發(fā)性有機物等使大氣氧化性增強,這些污染物還經(jīng)過化學反應轉(zhuǎn)化成為小顆粒物。高德地圖還顯示,北京霧霾天機動車出行比例僅比正常天氣條件下降1.23%。霧霾天開車出門,而開車會加重霧霾污染,形成了惡性循環(huán)。此外,機動車在路上行駛,車輪碾壓會帶起地面灰塵,讓顆粒物無法降落到地面,從而使道路附近PM2.5濃度升高。
一些在用車使用排放標準低、油品不合格的燃料等現(xiàn)象,加大了汽車尾氣排放總量。以北京為例。雖然淘汰了“黃標車”,但仍有不少國一、國二標準的車在用。有關(guān)研究發(fā)現(xiàn),雖然22萬輛重型柴油車約僅占機動車保有量的4%,卻排放了50%和90%以上的氮氧化物和一次顆粒物。夜間行駛的大貨車2萬到3萬輛,即使達到國四排放標準,相當于二三百萬輛國五標準的小客車在行駛。這也是北京城夜里幾乎沒有車行駛,凌晨PM2.5濃度卻比白天高的原因。
因此,應強化機動車尾氣排放管控,在用車排放必須達標,不達標車禁止上路。以實施監(jiān)測/維修(I/M)制度為抓手,推進重型柴油車的清潔化使用,對節(jié)能、新能源車給予必要補貼,推動公交、出租、物流領(lǐng)域率先使用新能源車輛。嚴格機動車排放檢測維修標準。通過收取擁堵費等措施,減少汽車使用,提高平均車速,避免怠速排放更多污染物?傊瑴p少霧霾污染的發(fā)生,應優(yōu)先管控本地的污染物排放,畢竟本地污染物排放是“大頭”。
區(qū)域傳輸會對一個地區(qū)的霧霾產(chǎn)生影響;但影響多大,存在認識差異。北京的源解析發(fā)現(xiàn),外圍輸送的影響可達30%;但如果將今年11月的霧霾解釋為外來影響的結(jié)果,理由不夠充分。如果污染物從東北吹來,風速不應低于城鐵(大約5級風);但5級風北京基本不會出現(xiàn)霧霾。類似的情形2015年12月25日北京出現(xiàn)過:下午PM2.5濃度僅約100微克/立方米,傍晚時突然升高到300—400微克/立方米,可能是氣候變化的結(jié)果。常識告訴我們,“天變一瞬間”,而在很短的時間內(nèi)出現(xiàn)較大的污染物濃度變化是難以想象的。霧對人無害不需要治理,以目前的技術(shù)能力,人無法改變氣象條件;否則,臺風、暴雨、暴雪等災害就可以避免了。
診斷病根,精準施策,以最小的投入解決供暖期霧霾污染嚴重問題,不僅是生態(tài)文明建設的內(nèi)在要求,也是城鄉(xiāng)居民對宜居環(huán)境的新期盼。霾是人為排放的污染物在一定的大氣條件下發(fā)生化學反應并積累的結(jié)果,控制污染物排放總量才是霧霾污染防治的關(guān)鍵。但應避免治理一種污染產(chǎn)生了新的污染。傳統(tǒng)上,大氣污染治理將排入大氣的污染物脫除了,如我國電廠污染治理實施了脫硫工程、脫銷工程,卻產(chǎn)生了大量固體污染物。有研究甚至認為,現(xiàn)行煙氣濕法脫硫技術(shù)是“霾”的生成器;這也成為燃煤煙氣越治理霧霾天氣反而越嚴重的原因。因此,需要實現(xiàn)治污設施一體化,以協(xié)同處理污染物,不僅減少多次投入,還可以減少污染物排放源,收一舉多得之效。
公眾學會了容忍和應對霧霾污染,但治理不應放松,盡管治愈霧霾非一日之功。需要加強宣傳教育,普及霧霾產(chǎn)生和防治的知識,提高社會公眾參與霧霾治理的積極性。應從自身做起,從小事做起,盡可能多地綠色出行,尤其是在霧霾天,更應減少汽車出行,以減少尾氣排放。只有通過政府、企業(yè)和公眾的共同努力,對癥下藥,采取法律、經(jīng)濟、技術(shù)和行政等更加強化的防控手段,才能收到治愈霧霾的效果。
只有“人努力”,有針對性地管控污染物排放總量,才能從源頭上扭轉(zhuǎn)供暖期環(huán)境質(zhì)量惡化的趨勢,才能使霧霾污染不再加重,也才能有藍天常在、綠水長流。
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