報告稱2012年煤炭使用對PM2.5年均濃度貢獻(xiàn)度約56%
10月20日,《煤炭使用對中國大氣污染的貢獻(xiàn)》(以下簡稱《貢獻(xiàn)》)報告對外發(fā)布。
《貢獻(xiàn)》課題協(xié)調(diào)組成員、自然資源保護(hù)協(xié)會高級顧問楊富強(qiáng)對21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時,中國以煤為主的能源結(jié)構(gòu)也帶來了日益嚴(yán)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(dǎo)致的全國年均灰霾(不同于自然條件導(dǎo)致的霧現(xiàn)象,主要是人為排放到空氣中的塵粒、煙?;螓}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(xiàn)》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(xiàn)度約為56%,并進(jìn)一步估算了東部8個省區(qū)的煤炭使用對當(dāng)?shù)豍M2.5年均濃度的貢獻(xiàn)。“這為我們更為精準(zhǔn)地治理煤煙污染提供了技術(shù)支持,有了這些數(shù)據(jù),我們才能更加精準(zhǔn)地對癥下藥。”楊富強(qiáng)解釋。
《貢獻(xiàn)》由發(fā)改委能源研究所、北京大學(xué)、華北電力大學(xué)、環(huán)保部環(huán)境規(guī)劃院、清華大學(xué)等多家機(jī)構(gòu)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(xué)、自然資源保護(hù)協(xié)會四家機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)、18家科研機(jī)構(gòu)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(xiàn)》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(guān)的行業(yè)都貢獻(xiàn)了超過一半的排放量,煤炭直接燃燒對于SO2的貢獻(xiàn)接近80%,是幾種污染物中直接燃燒貢獻(xiàn)率最高的。
據(jù)楊富強(qiáng)介紹,煤炭消費對中國PM2.5濃度的貢獻(xiàn)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(jìn)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(guān)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(chǔ)上將各省城市的比值進(jìn)行算術(shù)平均,得到各省PM2.5中不同組分的比值。
結(jié)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(jī)氣溶膠等的比例約在10%左右。
“假設(shè)不同來源對于某種氣態(tài)前體物的排放貢獻(xiàn)率和其對于相應(yīng)的PM2.5化學(xué)組分貢獻(xiàn)率相當(dāng),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(xiàn)率。”楊富強(qiáng)介紹。
根據(jù)《貢獻(xiàn)》計算結(jié)果顯示,煤炭直接燃燒對中國環(huán)境空氣PM2.5的濃度貢獻(xiàn)為37%,其中SO2、NOx和一次PM2.5排放的貢獻(xiàn)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(xiàn)為24%,其中SO2、NOx和一次PM2.5排放的貢獻(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)度。在現(xiàn)有排放情景的基礎(chǔ)上,假設(shè)將所有涉及煤炭使用的排放源全部關(guān)閉,構(gòu)造無煤情景,并利用空氣質(zhì)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(jìn)行比較,即可估算煤炭消費產(chǎn)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(xiàn)率。
“模型模擬的結(jié)果顯示,在2012年,煤炭消費對全國PM2.5年均濃度的平均貢獻(xiàn)為51%。就各省來看,煤炭消費對各省PM2.5年均濃度的貢獻(xiàn)有較大差異,貢獻(xiàn)范圍為37%~63%,煤炭消費對PM2.5貢獻(xiàn)較小的省份為西藏、青海、云南、北京等,煤炭消費對PM2.5貢獻(xiàn)較大的省份為黑龍江、重慶、遼寧、吉林、內(nèi)蒙古等。”楊富強(qiáng)介紹。
因此綜合兩種方法得到的結(jié)果,2012年,中國煤炭使用對空氣PM2.5年均濃度的貢獻(xiàn)估算在51%至61%之間,均值為56%。
《貢獻(xiàn)》指出,其中,約6成的PM2.5是由煤炭直接燃燒產(chǎn)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(xiàn)的省際差異可能達(dá)到20%以上。煤炭使用對PM2.5濃度貢獻(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)度
《貢獻(xiàn)》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(yán)重且受到廣泛關(guān)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(xiàn)。
具體而言,北京煤炭使用對PM2.5年均濃度的貢獻(xiàn)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(qiáng)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(xiàn)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(yīng)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(xiàn)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(dāng)大的比重。但是除煤炭外,其他源的貢獻(xiàn)存在較大差異,如揚(yáng)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(xiàn)》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(xiàn)進(jìn)行加權(quán)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(xiàn),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(xiàn)區(qū)間,其中京津冀的結(jié)果為51-62%,長三角的結(jié)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(xiàn)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(dāng)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(yán)重超標(biāo)區(qū)域的最主要的貢獻(xiàn)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(qiáng)分析,考慮到2013年京津冀和長三角PM2.5年均濃度分別達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)限值的3倍和2倍,僅是由于煤炭的貢獻(xiàn)就已經(jīng)造成這兩個區(qū)域PM2.5濃度超標(biāo)。
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(zhì)量的有效改善、PM2.5濃度的降低和達(dá)標(biāo),中國還需要進(jìn)一步大幅度降低與煤炭使用過程相關(guān)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(yán)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(qiáng)建議煤炭消費總量控制應(yīng)該成為PM2.5超標(biāo)嚴(yán)重、達(dá)標(biāo)困難地區(qū)改善當(dāng)?shù)丨h(huán)境空氣質(zhì)量、降低環(huán)境PM2.5濃度的重要手段之一。
楊富強(qiáng)進(jìn)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(jìn)一步明晰,這一指標(biāo)為約束性指標(biāo)還是預(yù)期性指標(biāo)?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(nèi),要將煤炭消費總量控制指標(biāo)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(biāo)。同時,要建立煤炭消費總量控制目標(biāo)責(zé)任制,加強(qiáng)監(jiān)督考核,將目標(biāo)完成情況作為各級人民政府和領(lǐng)導(dǎo)干部綜合考核評價的重要依據(jù),實行問責(zé)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(jì)經(jīng)濟(jì)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(jié)構(gòu)的調(diào)整結(jié)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(bǔ)煤炭消費控制之后出現(xiàn)的供給空缺。”北京大學(xué)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)研究所所長張世秋對21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)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(dá)標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)很嚴(yán)了,問題在于如何確保這一嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)能夠嚴(yán)格執(zhí)行,在執(zhí)行中不打折扣。
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