電力工具網訊:從2015年開始,就河北省提高能效和大氣污染治理,中德開展瞭一項合作研究。我有幸作爲這個項目中德雙方專家團隊的協調人,從始至終參與瞭這項工作。本來,我不想現在就公開前一段工作中的所見所聞,而是希望通過即将開始的示範工程向社會提供具體的治霾實踐和經驗。但是,從2016年底至2017年初京津冀接二連三的幾場大霾,嚴重地影響瞭所有人當地人的健康,産生瞭巨大的社會影響,使得人們對大氣污染的來源、治理方法、治理速度……、……等等,産生瞭一系列的疑問,一時之間衆說紛纭,甚至出現瞭很多離奇的說法。因此,我覺得有必要把我們工作中得到的一些信息和結論與公衆一起分享,以利於公衆瞭解大氣污染的問題,也以利於公衆理解和支持現在正在開展的治霾工程。
霾從(cóng)何來?毫無疑問,這是治霾工程的基礎(chǔ)。
電力工具網訊:我們的調查方法比較簡單,就是分析誰燃燒瞭化石能源?是如何燃燒的?燃燒後的煙氣是否處理瞭?煙氣是如何處理的?處理後的煙氣中各種污染物的排放如何?因爲有一點是肯定的,現在大氣中濃度如此之高的PM2.5這樣的微小顆粒物,絕大部分是由於化石能源的燃燒産生的。
河北省現在每年燒3億多噸(dūn)煤炭,燒幾千萬噸(dūn)汽油和柴油。下面我們就分析一下這些燃煤和燃油的大戶(hù)和其污染排放,自然,它們也是污染排放的大戶(hù)。
電力工具網訊: 河北霧霾從何而來是如何形成的?

衆所周知,中國(除瞭(le)河北)的鋼鐵産量位居世界第一,而河北省的鋼産量位居第二。2016年,河北省生産瞭(le)2億多噸鋼,和2億噸左右的生鐵。河北省約1億噸左右的煤,用於(yú)鋼鐵廠和煉焦廠。這就占瞭(le)河北省燃煤消耗的1/3左右,毫無疑問,鋼鐵和煉焦産業是煤耗的第一大戶。而鋼鐵廠燒結機的煙氣排放,煉焦廠的熄焦工藝、煉焦爐炭化室的焦油煙氣洩漏、煉焦煙氣的排放,是這個領域最大的大氣污染源。不過,河北省鋼鐵和煉焦産業近年來環保改造的力度很大,顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等污染物排放下降的速度很快。但盡管如此,由於(yú)産量特别巨大,因此鋼鐵和煉焦兩個産業仍然毫無疑問地是河北省最大的工業大氣污染源。
其次是工業和供暖的燃煤鍋爐,每年要燒幾千萬噸煤。這個領域的環保改造已經進行瞭(le)3年多,現在大部分鍋爐的煙氣排放都經過瞭(le)污染物減排處(chù)理,說通俗一點兒,就是給煙囪“戴瞭(le)口罩”,因而污染物排放下降的速度也很快,不過各個鍋爐的技術改造水平差異很大,因此各個鍋爐之間污染物的排放量差異較大。在這個領域,還有很大的減排潛力。一些中小企業的小鍋爐,污染物排放量很大。但是,這些小鍋爐的數量特别大,因此環保管理工作特别困難。
河北省燃煤電廠每年的煤耗還略多於(yú)工業和供暖燃煤鍋爐的煤耗,不過燃煤電廠的鍋爐煙氣處理最近幾年來有瞭(le)很大的改進。因此,總的污染物排放量反而低於(yú)工業和供暖燃煤鍋爐的排放。中央政府已經決定燃煤發電廠還要進行超淨排放改造。在超淨排放改造完成後,河北省燃煤發電廠的污染物排放在全省大氣污染物排放總量所占的比例,就微乎其微瞭(le)。
河北省水泥廠的燃煤煙氣排放也是一個污染物排放大戶。我對這個領域的情況不太瞭(le)解,隻是知道很多水泥廠都進行瞭(le)煙氣處理的改造,污染物的排放總量估計不會超過工業和採(cǎi)暖燃煤鍋爐。
接下來就是機動車瞭(le)。當然機動車不是燒煤炭,而是汽柴油。河北省的機動車每年燒幾千萬噸汽柴油。我們注意到,原西德的霾是在20世紀90年代初基本得到治理的,那時德國的小汽車採(cǎi)用的還是歐2标準,德國單位國土面積上的小汽車密度比今天的河北要密集。而京津冀地區絕大多數小汽車已經採(cǎi)用歐3、歐4和歐5的标準瞭(le),其尾氣污染物的排放應該比90年代初德國小汽車的尾氣污染物排放低得多。
北京、上海等大城市使用的汽油,硫含量不到10ppm(ppm是英文百萬分之一的縮寫),達到瞭(le)歐5的标準。燃油中硫含量過高會使三元催化劑中毒,而所謂的“三元催化”是降解尾氣中的一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)和有機揮發物(VOC)的,現在生産(chǎn)的小汽車都帶有尾氣三元催化器。因此,降低燃油中的硫含量是機動車尾氣治理的前提。不過,中國小汽車的三元催化器是否更換的得及時,實際的尾氣排放中各種污染物是否在标準的上限之下,很多專家對此是心存疑慮的。
在機動車污染方面,大的問題還是出在柴油機動車,特别是柴油大貨車上。中國的柴油,過去硫含量是很高的,爲800~2000ppm,是小汽車用汽油的80~200倍;加上柴油大貨車的單位裏程油耗是小汽車的好幾倍,因此,其尾氣中的二氧化硫排放量自然就是小汽車的幾百倍瞭(le)。硫含量在3000pp過去,隻有一些大城市的公交車公司,能夠到硫含量上限爲300ppm的所謂“清潔柴油”。硫含量高的原因本文就不去細究瞭(le),得罪不起的人最好不要得罪。自2013年中國政府決定大規模治理大氣污染以來,中國的煉油産業大規模地建設加氫裂解裝置,降低柴油中的硫含量。柴油的平均硫含量在不斷地下降,不過現在平均下降到什麽水平,從公開媒體上,鮮見得到。如前所述,硫含量高,會讓三元催化劑中毒,於(yú)是柴油大卡車的一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)和有機揮發物(VOC),比小汽車高得多,高多少,不知道。柴油車的尾氣顆粒物濃度也比汽油車高得多。我最近将定購一套專業的煙氣污染物測量儀。到手後,我将測一下汽柴油車尾氣污染物排放的差别。
最後一個大的污染源是農村、城中村和城鄉結合部的家庭小燃煤爐/鍋爐的採(cǎi)暖——即所謂的“散煤燃燒採(cǎi)暖”。之前我萬萬沒想到,盡管這個污染源的煤耗隻有全省煤耗的1/10左右,卻居然是河北最大的大氣環境污染源,而且污染物排放量巨大:一次煙氣顆粒物排放量達(dá)到幾十萬噸/年,二氧化硫接近100萬噸/年。爲何如此?我将在《河北治霾随記》的下一篇“散煤燃燒如何成爲霧霾元兇”中,娓娓道來。
以上幾個大的污染源,估計占到瞭(le)河北省煤耗的大約70%左右,大氣污染物的排放量估計占到80%左右。雖然其他還有一些小的污染源,如玻璃、陶瓷、燒磚、農作物稭稈等,限於(yú)篇幅,本文就不讨論瞭(le)。
刮風帶(dài)來的自然界中的風沙,雖然對環境有影響,但顆粒物的尺寸較大,其中鮮有危害性很大的PM2.5,二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等污染物。而工地和交通運輸的揚塵(chén)污染,僅僅對局部地區的污染影響較大。
電力工具網訊:總的來說,京津冀地區的大氣污染,主要還是化石能源燃燒惹的禍。
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