[东北有空气污染吗现在怎么样]王跃思:我国大气污染现状、发展趋势及精准治理策略

全文:从2013年到那时大气环境污染环境治理取得不小成就,对各项环境氮氧化物的环境治理现况进行了概要,但环境治理技术仍然不完善。现阶段要重点环境治理水溶性碳氢化合物、硫化氢和氨。现阶段最核心的仍是硫化氢。

关键字:大气环境污染现况 硫化氢 硫化氢 氨

他们北欧国家从2013到2017有大气五条,也就是《大气环境污染防治纲要》,2018-2020年的继续节能环保措施叫《取得胜利碧海攻防战三年纲要》。碧海攻防战明确提出的最终目标是,硫化氢、硫化氢排放总量分别比2015年下降15%以内;PM2.5数等地级市及以内卫星城含量比2015年下降18%以内,地级市及以内卫星城水质优良日数比例达至80%,轻度及以内环境污染日数比例比2015年下降25%以内;全面完成十四五最终目标任务的省市,要保持和巩固明显改善成果;尚未完成的,要确保全面实施十四五硬性最终目标;北京市环境水质明显改善最终目标应在十四五最终目标基础上不断提高。这些分项虽然都很难达至,但根据现有统计数据的评估结果结果,却是都顺利完成了,各级政府机构、特别是节能环保局都做了很大的努力。

2017年之前他们是用的标准状况,到了2016年美国科学院招集国内专家,给北欧国家做两个评估结果,说其它北欧国家都用特别报道,尤其是美国,他们北欧国家是否也换成和世界并行?并明确提出了全面的修正状态的理由。北欧省里部门同意了,因此我省2018年换成特别报道,特别报道跟标准状况的区别在哪儿?假deployment特别报道,事实上PM2.5含量,臭氧含量,从温度标定来讲,要比标况低8%左右;假如是再加上标准大气压标定,比如日喀则标准大气压是北京的0.6,所以PM2.5含量统计数据还要除以0.6。deployment标准方法和其它卫星城对照,日喀则就占便宜了。最后就达成,自然环境波加尔区了两个修正单,他们那时使用特别报道。比如2015年未达至261个卫星城是用标准状况算出来,假deployment特别报道算是231个卫星城,符合要求卫星城增加30个。

1、环境氮氧化物含量。2020年比2015年这个卫星城含量下降了多少?他们统一用特别报道来计算这是统计数据,2015年他们有231个数等卫星城,但到了2020年,不符合要求卫星城减少了,实际含量也下降了,2020年PM2.5的含量在76个符合要求卫星城中含量下降24%,数等卫星城含量整体下降了35%。这样两个大致的情况。

2、重环境污染日数。符合要求和数等卫星城,重环境污染的日数这是他们考评很关键的分项,2015年PM2.5数等是261个卫星城,2020年重环境污染日数平均下降66%;2015年符合要求的是76个符合要求卫星城,事实上2020年重环境污染日数下降41%,将近90个卫星城为丛藓科扭口藓环境污染,但有位别卫星城持续走高。全国也罢,却是长三角、长三角关键区域也罢,PM2.5都是下降,从长三角2013、2014、2015、2016、2017来看,2015-2017是下降,2018和2019就平了,说明节能环保主要成绩却是2015到2017年做的,这只是从统计数据上看的,2018年、2019年做了没有,有效果吗?2020年因为禽流感下降了很多,假如没有禽流感将会怎样?他们测算过氨,应比那时高30%。2019年环境氮氧化物含量较高,这个统计数据是肯定的,从地面观测和卫星统计数据都是一样。

3、AQI成分股。从2015-2019,AQI成分股有的是下降,有的是下降,2020年1-10月都却是下降的,这是由于夏季臭氧含量下降造成的。

全国337个卫星城优良日数和重环境污染日数变化趋势,优良日数在下降,总体增加接近6%;重环境污染日数在下降,但2019年有两个高值,但总体上重环境污染却是下降的。这是优良日数的平均变化,越红的地方优良日数越少,绿色上网地方优良日数多;重环境污染多的地方却是原来的那些地方,但这些地方优良日数增加的也快。重环境污染日数变化是这样的趋势,2015、2016、2017逐年下降,到了2018、2019基本没变,2020年则减少很多,禽流感肯定是个关键因素。北欧国家环境污染环境治理大气环境污染开始进入瓶颈期,再往下环境治理就更难了,我觉得PM2.5到40微克/立方米左右,再往下环境治理就很难了。此时臭氧含量又逐渐下降,到了2019年有两个跳升,2020年有位下降,同样跟禽流感很有关系。2019年天气状况比较好。就对PM2.5下降更有利,但对臭氧有两个不利的条件,气温高,紫外辐射比较强,它是臭氧形成的两个关键条件。2015-2019臭氧含量显著下降,而且区域在扩大,尤其向北扩延,原来东北温度低,不能形成臭氧环境污染,那时温度高了,臭氧环境污染来了。

一、硫化氢

硫化氢下降,硫酸盐有的是地方下降,有的是地方下降。硫化氢大气含量还有红点的地区,山西、内蒙古都是产煤大户,原来大卫星城要人家煤炭那时要人家电,只能在那儿发了电,环境污染排放总量降不下来。大卫星城是很受益区域,取暖用电很便宜,尤其是限制散煤地区,一毛多一度。大卫星城周边的郊区都用电取暖做饭,都不用煤气,也不用烧薪柴,所以山西、内蒙古这些地方发电量增加,他们的环境受到了很大的影响,环境治理难度也高。

二、二氧化氮

从2015到2020,2019年没什么变化,2020的变化大家都知道,长江中下游变化比较小,他们在做大气五条评估结果时,从2013到2017,那五年,全国平均二氧化氮从34降到33,就降了两个微克每立方米;这几年变化也很小,假如除去禽流感,二氧化氮几乎没有变化,所以二氧化氮排放的整个空间分布基本上没什么变化。一氧化氮这几年连续下降,尤其是2020年下降很多。这是一氧化氮的空间变化,一氧化氮高的地方就跟硫化氢是相配的,所以,别仅认为一氧化氮都是机动车排放的,燃煤也排放一氧化氮,这个要认识到。近2-3年,硫化氢、一氧化碳、二氧化氮总体上变化不是很大。一氧化碳在某种程度上跟人为排放VOC变化相似,从观测统计数据看,这几年长三角、长三角VOC大气含量没太大变化,从排放源统计统计数据上看,这几年人为VOC排放是整体下降,氮下降很缓慢,空间分布跟一次燃烧过程相关,2015、2016、2017、2018、2019这些地方都是工业排放为主。

三、PM2.5和臭氧

PM2.5那时基本上得到了控制,臭氧控制现阶段北京市是做得比较好,基本控制住了。北京市那时已经进入了臭氧控制的第三阶段。

第一阶段,随着硫化氢的升高,臭氧会减少。臭氧环境污染受VOC控制;第二阶段,臭氧产生率受到VOC和硫化氢共同控制;从近两年观测统计数据分析,北京市臭氧含量变化对硫化氢更加敏感,似乎到达了硫化氢控制阶段,加大力度减硫化氢对控制臭氧环境污染更有利。欧美北欧国家几十年也没有解决臭氧问题,美国一直说控制VOC,但最终临门一脚却是要控制硫化氢才行。

第三阶段,那时美国等发达北欧国家反过来都进行控制硫化氢。要控制到10微克每立方米以下,臭氧才能稳定在160微克每立方米以下。我省硫化氢和VOC控制还远远没有达至使臭氧受到有效控制的水平,据估算,VOC要减排掉现有水平的70%,达至现有排放水平的30%,难度可以想象。那时它是饱和的,所以VOC、硫化氢、臭氧基本不变或者仅是随着气象条件的变化出现波动的原因。当这两种前体物过量时,生成臭氧就不取决于这两种前提物了,仅取决于天气和气候的变化,两个是辐射两个是温度,夏天温度25度以内,更容易产生臭氧环境污染。2013年到那时,全国74个重点卫星城,PM2.5都是下降的,臭氧是下降的,温度平均没什么变化,但观测到的紫外辐射基本都是增强的。

把PM2.5化学成分分析出来,碳氢化合物下降,硝酸盐下降了,硫酸盐持平,铵盐也是持平,元素碳下降了。扬尘管得特别好,二次反应没法管,必须得控制硫化氢、二氧化氮跟氨,颗粒物二次无机成分主要是硝酸铵和硫酸铵,这是早期农业上常用的化肥成分。所以,大气环境污染的传输和干湿沉降,会造成某些氮控制自然生态系统(如,高寒草地)的生物多样性造成影响。这是他们2+26个卫星城,碳氢化合物硝酸盐的分布,OM在长三角南部和东部地区,碳氢化合物的排放却是很严重。硝酸盐在太行山东路生成,硫酸盐在汾渭平原这一块却是很高的,还有它的EC也高,这些很黑的地方,还有黑色金属冶炼和炼胶过程。

随着PM2.5环境污染的加重,现阶段增速最快就是硝酸铵,随后是硫酸盐,碳氢化合物质量含量增加,但比例下降,这就是二次环境污染造成严重大气复合环境污染的特征。长三角是这样,长三角和长三角大概也是这样。

这几年PM2.5和PM1下降主要却是无机盐下降最为显著,我清楚记得2013年1月12号,我早晨起来去实验室看统计数据,我当时闻到外边的煤烟很大,硫酸盐一晚上之间从最低升到最高,增长了26倍,那时涨不了那么多倍,因为没有那么多的硫化氢排放了,那次给我印象很深,这一点那时没有了。工业燃煤环境污染排放基本得到了控制。

四、氨

氨是化肥,合成氨是农业增产的命脉。原来大气中的氨排放清单显示,养殖业,养牛养鸡养鸭子这个大约排放了40%的氨,第二位才是农业施化肥,30%,人体排放9%的氨。那时这个清单一直在变,工业氨排放成为了两个不可忽视的来源。

那时做了全国氨观测又觉得清单不对,因为很红的地区没农业,是卫星城地区!他们用同位素进行解析,表明是工业排放的氨,有可能是发电厂排放的氨逃逸,还有汽车排放的氨或是柴油车的氨逃逸。假如在两个轻度的环境污染过程中,北京的氨84%来自农业,假如是重环境污染49%来自发电厂还有30%、40%来自交通源,农牧业的氨仅缩小不到20%。这是他们很关键的发现,使他们感到很困惑,他们反复核对他们的统计数据,没有问题!所以这篇文章发到EST上,就引起了很大的震惊,原来重霾环境污染的氨不是来自养鸡养鸭子种粮食,是人家背了锅。后来发现锅炉脱硝过程中得喷氨,那氨又不是控制性分项,硫化氢是控制性分项,为了硫化氢降低能够合格,就使劲喷氨,过量的氨跑到了大气中。柴油车要有脱硝过程,不能用液态氨,要用尿素水溶液,过量喷,尿素过量跑到大气中也会变成氨。德国大众门那个事件,为了硫化氢检测能过关,它有两个智能喷氨系统,检测的时候喷,在路上不喷,让人家抓着了。

这么多年来,总氨量在大气中的变化总体下降,但近年来变化不大,所以气态氨在大气中的含量取决于大气中的酸多少,酸多了,吸收的氨就多了,变成粒子了,测不着氨气;酸少了,氨气就多,今年酸排放减,所以大气中气态氨下降显著。

全球也罢中国也罢,大多数氨的排放却是来自农牧业,卫星城引起重环境污染过程的不是农牧业,主要是汽车、燃煤,这种比较集中,这是科学实验测出来的,没有办法,就要限制。假如把氨作为大气的限制性分项,跟硫化氢、硫化氢一样,每天都公布他的含量,能不能对减排氨有利,这还得进行全面的评估结果才行。

五、碳

他们北欧国家要达至碳中和很关键,2030年他们北欧国家碳排放到达拐点,大气环境污染的拐点因该早于碳拐点早点到。现阶段的探测结果,全球二氧化碳在下降,北京二氧化碳也在下降,两条线基本上平行线,但北京的比全世界要高20个ppm,北京是430,全球背景是410。测定结果是,北京排放出来的二氧化碳量逐年在下降,但总体却是排放。假如机动车都换成电动汽车这个统计数据就会更低,同时PM2.5也会随之降下来,无论什么排放过程,碳的排放肯定会加大环境污染排放。

有些人认为他们PM2.5下降了,臭氧就下降了,这不是因果关系。冬天PM2.5跟臭氧没关系,假如是臭氧环境污染季,臭氧的增加也会造成PM2.5增加。他们监测夏季北京、上海、广州、成都、西安,在臭氧环境污染季,随着臭氧含量增加PM2.5也在增加,一看是硫酸盐增加、硝酸盐也增加,二次有机气溶胶也增加了。最主要的原因是臭氧增加,大气氧化性增加,二氧化氮含量不变。核心问题就是他们必须减掉大气中的三个东西。一是水溶性碳氢化合物,一是硫化氢,一是氨,最核心是硫化氢,假如他们把硫化氢控制住了,其它物种控制才更有效,理论上水溶性碳氢化合物跟硫化氢协调按比例控制是好办法,但事实上很难做得到。按照1比4,控制1个比例的硫化氢,控制4个VOC,VOC有活性,要尽快控制烯烃类,乙烯乙炔还有苯类物质,这些是发达北欧国家没有的是或者占比少的VOC。我省汽油柴油里边这个东西就超标了。别的北欧国家汽油里边含饱和烃是60%到70%,他们北欧国家是3-3-3制,发达北欧国家规定苯类小于20%,烯烃小于10%,他们北欧国家现阶段做不到,我只是从我的统计数据上来看,炼油工艺上要全面增加加氢和重整工艺。

我的报告完了,谢谢大家!

附注:为使未来五年的大气环境污染环境治理更加有效,中国绿发会国际环境专项基金分析了近年来大气环境污染环境治理的得失,试图找出大气环境污染环境治理的短板,并直面当前雾霾环境治理领域的争议和分歧,希望在十四五大气环境污染环境治理时进行更系统的规划和更有效的环境治理。基于这一目的,于11月24日在京组织召开了大气环境污染精确环境治理(第二次)座谈会。上述内容为与会专家发言整理系列分享,欢迎社会各界共同关注、讨论。

(根据swzs口头报告整理)

发布于 2022-09-13 10:09:29
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