科研支撐減排 實現(xiàn)精準(zhǔn)治霾
“采暖期是重點防控期,重污染過程的調(diào)控是關(guān)鍵。”中國環(huán)境科學(xué)研究院大氣首席科學(xué)家柴發(fā)合在日前舉行的“綠色發(fā)展與科技創(chuàng)新百千萬人才工程創(chuàng)新講壇”上強調(diào),PM2.5仍然是“心肺之患”,“京津冀及周邊地區(qū)仍然是大氣污染最重的區(qū)域。”
在創(chuàng)新講壇大氣污染防治分論壇上,北京工業(yè)大學(xué)環(huán)境與能源工程學(xué)院院長程水源、清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院大氣污染控制教研所教授李俊華、中科院大氣物理研究所研究員王自發(fā)、中國環(huán)境科學(xué)研究院大氣首席科學(xué)家柴發(fā)合分別做了題為《京津冀重污染成因及防控策略》《大氣灰霾污染特征及控制技術(shù)進展》《區(qū)域大氣重污染過程預(yù)報預(yù)警及應(yīng)急控制》和《我國大氣污染綜合防治進展與問題》的報告。
建立空氣質(zhì)量調(diào)控技術(shù)體系
科學(xué)應(yīng)對重污染天氣
與會專家表示,應(yīng)開展科學(xué)研究支撐科學(xué)減排。“我國中東部面臨嚴重的大氣復(fù)合污染,區(qū)域重污染頻繁發(fā)生。科學(xué)應(yīng)對重污染天氣是重中之重。”王自發(fā)表示,目前國家的重大需求是大氣污染防治措施和優(yōu)化控制方案。“通過優(yōu)化能源、工業(yè)提效、協(xié)同減排,最終的目的是改善空氣質(zhì)量,確保人居環(huán)境安全。而這其中首先要厘清大氣污染形成機制。”
對于我國大氣污染治理的核心需求,程水源表示,核心問題是污染源排放量底數(shù)的定量核算、各類污染源深度治理及各類行動措施的有效監(jiān)督、對空氣質(zhì)量改善的量化評價及科學(xué)決策。主要需求是“源”即精細的污染來源識別和源解析,“治”即深度治理技術(shù)方案的制定及實施,“判”即重污染天氣的應(yīng)對與快速評估。“需要盡快建立以短期應(yīng)急和長期改善為核心的空氣質(zhì)量調(diào)控技術(shù)體系,實現(xiàn)科學(xué)治霾,精準(zhǔn)發(fā)力。”
“2016年,全國338個城市PM2.5濃度為47微克/立方米;74個城市PM2.5濃度為50微克/立方米;京津冀區(qū)域PM2.5濃度為71微克/立方米。京津冀及周邊地區(qū)仍是大氣污染最重的區(qū)域。”柴發(fā)合指出,科學(xué)防控需要精細化的污染源排放清單,“參考國家清單,按照各類污染源活動水平信息,污染源控制水平,選擇排放因子,測算各類污染源大氣污染物排放量,構(gòu)建北京市SO2、NOx、PM、VOCs、CO和NH3排放清單,分析全市主要大氣污染物行業(yè)分布、空間分布和減排潛力。”
程水源建議開展污染源排放與環(huán)境質(zhì)量非線性關(guān)系研究,提升監(jiān)測技術(shù)水平,建立統(tǒng)一監(jiān)測規(guī)范體系,加強對重污染成因和防控預(yù)案研究。同時,要強化信息大數(shù)據(jù)與環(huán)境感知技
術(shù)研究與應(yīng)用。
“在科學(xué)防控方面,要建好PM2.5組分網(wǎng)和臭氧觀測網(wǎng),建立綜合評測平臺。”柴發(fā)合表示,要對大氣重污染成因和治理進行攻關(guān),對排放現(xiàn)狀進行評估,強化管控技術(shù),建立科學(xué)決策支持技術(shù)平臺。
在構(gòu)建國家空氣質(zhì)量預(yù)報技術(shù)體系方面,目前我國正在建設(shè)國家—區(qū)域—省—市四級預(yù)報預(yù)警平臺。王自發(fā)介紹說,京津冀、長三角、珠三角、重點省市,實現(xiàn)業(yè)務(wù)預(yù)報。“但是,空氣質(zhì)量模式研發(fā)是國際科技前沿,也是制約精細化模擬預(yù)測的一個重要因素。目前中科院建成多模式集成預(yù)報系統(tǒng)技術(shù)體系,并應(yīng)用在中國環(huán)境監(jiān)測總站的國家環(huán)境空氣質(zhì)量高性能集群預(yù)報中。這一體系不僅能減少污染源不確定性的影響,而且其數(shù)據(jù)可以支撐污染成因分析和預(yù)報預(yù)警,是國際上目前唯一具有全功能的同化系統(tǒng)。”
產(chǎn)業(yè)與能源結(jié)構(gòu)
升級轉(zhuǎn)型是根本
“能源結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理是大氣污染的主要原因。”程水源指出,與發(fā)達國家相比,我國第二產(chǎn)業(yè)比例高,第三產(chǎn)業(yè)比例低,萬元GDP能耗較高,且能源結(jié)構(gòu)不合理,主要以煤為主。同時,我國大氣氧化性增強,有機物、二次粒子以及細粒子比例逐年上升會加重霧霾污染程度。此外,大氣邊界層降低是造成重污染的主要原因之一。尤其是近年來,冷空氣勢力減弱,高壓移動速度變緩,城市規(guī)模下的熱島效應(yīng),都加劇了大氣污染。
產(chǎn)業(yè)與能源結(jié)構(gòu)升級和轉(zhuǎn)型是根本。程水源建議,強化大氣污染防控措施,建立區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控與協(xié)調(diào)控制機制,京津冀區(qū)域經(jīng)濟一體化統(tǒng)籌設(shè)計與實施。“成立專門的區(qū)域污染協(xié)同控制委員會,協(xié)調(diào)各地區(qū)之間關(guān)系,實現(xiàn)大氣污染物的區(qū)域優(yōu)化控制,統(tǒng)籌空氣質(zhì)量管理。組織經(jīng)濟、環(huán)境、社會學(xué)等領(lǐng)域?qū)<议_展經(jīng)濟能源結(jié)構(gòu)與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究。同時,加強機動車排放控制。建立形成基于區(qū)域物流、交通、道路、車輛凈化、油品升級等的優(yōu)化控制體系。加強無組織揚塵及農(nóng)業(yè)面源控制,加大VOCs控制力度。”
“治本之舉是進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和交通結(jié)構(gòu)調(diào)整。”柴發(fā)合指出,相對應(yīng)的主要措施就是整頓散亂污企業(yè)、散煤清潔化替代和公路轉(zhuǎn)鐵路運輸。“治標(biāo)之措是錯峰生產(chǎn)與運輸和重污染天氣應(yīng)對。”
減排重點在NOx和VOCs
“我國大氣主要污染物排放特征是SO2減排初顯成效,NOx和VOCs排放呈現(xiàn)上升趨勢。”李俊華認為,當(dāng)前必須加強脫硝和脫碳工作。“NOx減排重點在于工業(yè)源和機動車。”
李俊華指出,目前國內(nèi)控制NOx排放,在工業(yè)源方面主要有低氮燃燒、SCR和SNCR技術(shù)、活性炭催化劑;在機動車領(lǐng)域,主要有分子篩催化劑等。可以根據(jù)不同需求,選擇不同技術(shù)。
對于VOCs,主要需要把控人為源,控制溶劑使用、石化工藝過程、油品揮發(fā)、燃料等不完全燃燒等。李俊華表示,針對我國VOCs排放濃度不規(guī)律,與其他污染物混合等特征,“可以通過采取快速啟停、不同處理技術(shù)復(fù)合、不斷提升處理能力降低能耗等措施來應(yīng)對。但是,當(dāng)前VOCs催化劑被國外壟斷,導(dǎo)致價格昂貴,而且對鹵代VOCs效果差,易產(chǎn)生高鹵代副產(chǎn)物、鹵中毒等。”
VOCs減排工作也面臨著一系列挑戰(zhàn)。李俊華指出,VOCs排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴格,原有的排放源和尾氣處理技術(shù)裝置難以達標(biāo)排放。同時,需要進一步詳細解析VOCs排放源,包括廢氣組成,氣體排放量和排放規(guī)律。需要實現(xiàn)VOCs回收法和破壞法技術(shù)進步,工藝優(yōu)化、協(xié)同組合應(yīng)用,實現(xiàn)集中處理。還要解決如何將高濃度VOCs廢氣回收預(yù)處理,低濃度VOCs廢氣濃縮預(yù)處理等問題。僅靠泄漏檢測、維修已經(jīng)難以降低VOCs排放量,需要研究密封和設(shè)備升級問題。此外,VOCs治理投資大、維護費用高,需要將不同類型的VOCs廢氣適當(dāng)集中處理,開展工程設(shè)計優(yōu)化,實現(xiàn)大數(shù)據(jù)可視化管理。
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