打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)要推進(jìn)科技創(chuàng)新
郝吉明,中國(guó)工程院院士,清華大學(xué)教授,美國(guó)辛辛那提大學(xué)環(huán)境工程博士,F(xiàn)任清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程研究院院長(zhǎng),兼任國(guó)家環(huán)境咨詢委員會(huì)委員,中國(guó)環(huán)境與發(fā)展國(guó)際合作委員會(huì)委員,京津冀及周邊地區(qū)大氣污染防治專家委員會(huì)主任。
黨的十九大報(bào)告指出,加強(qiáng)國(guó)家創(chuàng)新體系建設(shè),強(qiáng)化戰(zhàn)略科技力量。在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域,尤其是大氣污染治理方面,科技創(chuàng)新無(wú)疑是精準(zhǔn)治污的有力支撐。目前,我國(guó)大氣污染治理采取了哪些科技創(chuàng)新舉措?下一階段,大氣污染治理工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)是什么?本報(bào)專訪了中國(guó)工程院院士郝吉明。
對(duì)話人:中國(guó)工程院院士郝吉明
采訪人:本報(bào)記者郭婷
?為改善空氣質(zhì)量,我國(guó)采取了哪些科技創(chuàng)新舉措?
■實(shí)施煤炭總量控制,推進(jìn)國(guó)家減排工程,燃煤電廠超低排放改造,采暖系統(tǒng)煤改清潔能源
中國(guó)環(huán)境報(bào):今年是“大氣十條”第一階段收官之年。從“大氣十條”實(shí)施至今,我國(guó)大氣污染治理工作成效顯著。請(qǐng)問,為改善空氣質(zhì)量,我國(guó)采取了哪些科技創(chuàng)新舉措?
郝吉明:改革開放以來,我國(guó)工業(yè)化快速發(fā)展,同時(shí),隨著城市化進(jìn)程加快,人民生活水平不斷提高,機(jī)動(dòng)車保有量也在快速增長(zhǎng)。這幾方面發(fā)展是一個(gè)同時(shí)并舉的過程,必然引發(fā)比較復(fù)雜的環(huán)境問題。應(yīng)對(duì)我國(guó)的大氣污染治理在國(guó)際上沒有直接可以借鑒的經(jīng)驗(yàn),因此,需要靠創(chuàng)新舉措來解決。這其中,科技創(chuàng)新是重要的一方面。
一是通過實(shí)施煤炭總量控制、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整來加快減排速度。2013年前,我國(guó)煤炭消費(fèi)量在10年間翻了一番。“大氣十條”提出在重點(diǎn)區(qū)域?qū)嵤┟禾肯M(fèi)總量控制,全國(guó)煤炭消費(fèi)總量從2013年的42億噸下降至2016年約38億噸;煤炭占一次能源消費(fèi)的比重由67.4%下降至62.0%?梢哉f,能源結(jié)構(gòu)調(diào)整助推了污染減排。在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整方面,最突出的是鋼鐵產(chǎn)能。過去幾年,我國(guó)壓減了1億多噸鋼鐵過剩產(chǎn)能,2016年就壓縮了鋼鐵過剩產(chǎn)能6000萬(wàn)噸。前不久,在德國(guó)召開了一次有關(guān)鋼鐵過剩產(chǎn)能處理的會(huì)議,我國(guó)為調(diào)節(jié)鋼鐵產(chǎn)能,重新安排20.1萬(wàn)鋼鐵工人就業(yè)。這些數(shù)據(jù)都說明,通過能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整解決了環(huán)境問題。從某種程度上說,我國(guó)改善環(huán)境問題的需求促進(jìn)了能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,用環(huán)境來優(yōu)化產(chǎn)業(yè),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
二是推進(jìn)國(guó)家減排工程。2005年開始,我國(guó)大規(guī)模推進(jìn)減排工程建設(shè)。“十一五”時(shí)期把二氧化硫列為國(guó)家總量控制減排指標(biāo),“十二五”時(shí)期又把氮氧化物列入減排指標(biāo),這就從國(guó)家層面推進(jìn)大量環(huán)保設(shè)施的建設(shè)。到2015年,我國(guó)燃煤脫硫機(jī)組裝機(jī)容量占煤電總裝機(jī)的99%,脫硝機(jī)組裝機(jī)容量占火電總裝機(jī)的92%,脫硫燒結(jié)機(jī)面積占燒結(jié)機(jī)的88%,脫硝水泥熟料產(chǎn)能占總產(chǎn)能的92%,脫硝平板玻璃生產(chǎn)線占總產(chǎn)能的57%。
三是推進(jìn)燃煤電廠超低排放改造。2015年開始,我國(guó)大規(guī)模推進(jìn)煤電機(jī)組超低排放改造。改造后,燃煤電廠的二氧化硫、氮氧化物和煙塵排放限值分別比國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)降低83%、50%和67%,達(dá)到天然氣電廠排放水平。目前,全國(guó)50%以上機(jī)組完成改造,我國(guó)建成了全球最大的清潔高效煤電體系。
四是推進(jìn)采暖系統(tǒng)煤改清潔能源。發(fā)改、能源、環(huán)保、住建、財(cái)政等多部門共同推動(dòng)北方地區(qū)清潔采暖工作,“宜氣則氣,宜電則電”,盡可能利用清潔能源。我國(guó)的污染物排放,尤其是農(nóng)村地區(qū)的空氣污染主要來自燃煤、燒秸稈,這實(shí)際是歷史延續(xù)下來的落后的生活方式造成的。通過改善空氣質(zhì)量、改善歷史遺留下來的能源結(jié)構(gòu),可以使上億的農(nóng)村人口生活質(zhì)量得到改善,促進(jìn)農(nóng)村的能源革命。在治理大氣污染的過程中,使人民生活水平實(shí)現(xiàn)跨越式改善,這是一個(gè)歷史性的變革。
在這個(gè)過程中,可能有人認(rèn)為困難重重:國(guó)家能不能有這么多天然氣?煤改氣工程在這么短的時(shí)間內(nèi)能不能完成?農(nóng)村能不能負(fù)擔(dān)得起這個(gè)費(fèi)用?這些問題實(shí)際上不能說是阻礙我國(guó)農(nóng)民生活走向變革、走向富裕的障礙。關(guān)于用氣量的問題,主要是不平衡的問題。比如,解決城市和農(nóng)村供氣平衡的問題,城市供暖可以降低兩三度,省出更多天然氣支持農(nóng)村能源改革;解決工業(yè)用氣和民生用氣的平衡問題,工業(yè)用氣給生活用氣讓路。煤改氣工程以京津冀及周邊地區(qū)2+26城市為近期工作重點(diǎn),2017年預(yù)計(jì)完成400萬(wàn)戶,京津冀建成1萬(wàn)平方公里禁煤區(qū)。實(shí)際上,目前已經(jīng)完成改造了420萬(wàn)戶。
五是建立重污染天氣應(yīng)對(duì)技術(shù)體系。我國(guó)建立了預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)—決策會(huì)商—預(yù)警發(fā)布—應(yīng)急響應(yīng)—跟蹤評(píng)估—預(yù)案修訂等全流程的重污染天氣應(yīng)對(duì)技術(shù)體系,在秋冬季重污染應(yīng)對(duì)中有效降低了污染峰值濃度。今年10月~12月,京津冀地區(qū)一共出現(xiàn)了8次重污染過程,每次都提前預(yù)報(bào),提前采取行動(dòng)。這是系統(tǒng)的、國(guó)家層面的科學(xué)技術(shù)支撐,有力提升了重污染應(yīng)急能力。
六是大氣重污染成因與治理聯(lián)合攻關(guān)。我國(guó)利用兩年半左右時(shí)間,集中優(yōu)秀科研團(tuán)隊(duì),構(gòu)建立體觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)室模擬和數(shù)值模擬相結(jié)合的綜合研究系統(tǒng),識(shí)別京津冀及周邊地區(qū)秋冬季大氣重污染來源和主要成因,回應(yīng)社會(huì)關(guān)切,建成綜合科學(xué)決策支持系統(tǒng),支撐京津冀及周邊地區(qū)大氣污染防治的科學(xué)決策和精準(zhǔn)施策。過去,針對(duì)電力行業(yè)的環(huán)保措施比較多,現(xiàn)在對(duì)一些非電力行業(yè),如鋼鐵、水泥、玻璃、化工等行業(yè)都要推進(jìn)污染減排技術(shù)創(chuàng)新。當(dāng)前,我國(guó)對(duì)大氣污染治理的科技支撐力度比任何時(shí)候都大。例如,國(guó)家自然科學(xué)基金設(shè)立了一個(gè)聯(lián)合的重大研究計(jì)劃,提供4億元研究大氣污染成因和對(duì)健康的影響。“十三五”期間,科技部推出了大氣污染防治重點(diǎn)專項(xiàng),以24.76億元的巨資推動(dòng)治理技術(shù)、監(jiān)測(cè)、人體健康影響、監(jiān)管措施等方面的研究。今年還啟動(dòng)了總理基金項(xiàng)目,推動(dòng)大氣重污染的成因與治理的科技攻關(guān)。
?推進(jìn)大氣污染治理技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵是什么?
■提高資源的綜合利用效率,合理利用可再生資源,開發(fā)多污染物協(xié)同控制的先進(jìn)設(shè)備
中國(guó)環(huán)境報(bào):黨的十九大報(bào)告指出,持續(xù)實(shí)施大氣污染防治行動(dòng),打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)。請(qǐng)問,下一階段大氣污染治理工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)是什么?
郝吉明:實(shí)施“大氣十條”成效顯著,但我國(guó)大氣污染治理工作仍然任重道遠(yuǎn)。
從污染源方面看,一是燃煤排放仍然是主要問題;痣姀S燃煤?jiǎn)栴}已經(jīng)初步解決,但是燃煤鍋爐、工業(yè)用煤、居民用煤等污染問題還沒解決。二是控制我國(guó)機(jī)動(dòng)車污染仍然需要新的舉措。一方面,機(jī)動(dòng)車保有量逐漸增加;另一方面,隨著物流業(yè)迅速發(fā)展,重型柴油車運(yùn)輸比例越來越大。除此之外,船舶、航空運(yùn)輸污染也呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。三是非電行業(yè),如鋼鐵、建材、化工、有色冶金等都是高污染行業(yè)。目前實(shí)現(xiàn)了燃煤行業(yè)的超低排放,非電行業(yè)污染排放控制還需加強(qiáng)。四是農(nóng)村大氣污染治理需要加強(qiáng)。比如剛才提到的燃煤散燒和秸稈焚燒問題。還有大規(guī)模的畜禽養(yǎng)殖和使用化肥,已經(jīng)成為氨排放的主要來源。再如農(nóng)業(yè)機(jī)械的污染,農(nóng)用拖拉機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等,污染程度也是比較高的。
從污染物方面看,首先,要打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn),減排是硬道理,F(xiàn)在,二氧化硫、氮氧化物的減排進(jìn)入了攻堅(jiān)期。原來好減的都減了,剩下沒減的都是難減的,是難啃的“硬骨頭”。其次,污染物減排進(jìn)入了深水區(qū)。相對(duì)于二氧化硫和氮氧化物,VOC和氨的減排更難。氨主要來自農(nóng)業(yè),農(nóng)業(yè)要增產(chǎn)就要施肥。人們要吃肉,所以畜禽養(yǎng)殖業(yè)還要發(fā)展,困難就比較大。VOC和氮氧化物結(jié)合起來誘發(fā)臭氧污染,所以,在打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)中不僅要控制PM2.5,還要推進(jìn)PM2.5和臭氧協(xié)同控制。
下一階段,大氣污染治理的難點(diǎn)還是經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展問題。這三者是聯(lián)系在一起的,綠色發(fā)展就是解決這個(gè)問題的重要途徑。人民要過小康生活,所以經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是必需的。同時(shí),人民對(duì)美好生活的需求不斷增長(zhǎng),良好環(huán)境與富裕同等重要,甚至更重要。所以,必須走生態(tài)文明建設(shè)這條路,通過全民參與綠色發(fā)展來推動(dòng)空氣質(zhì)量改善,通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整減少污染,通過綠色出行方式減少交通污染。這其實(shí)是生產(chǎn)方式和消費(fèi)方式的革命,要靠政府、企業(yè)和公眾共同行動(dòng),才能打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)。這需要一個(gè)過程。
中國(guó)環(huán)境報(bào):打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)需要怎樣推進(jìn)大氣污染治理技術(shù)創(chuàng)新?
郝吉明:第一,要提高資源的綜合利用效率。之所以污染排放高,與資源利用效率低有關(guān)系。我國(guó)單位GDP能耗比世界平均水平要高60%~80%,所以,如果我國(guó)把節(jié)能放在優(yōu)先位置,那么能源需求可能就不像現(xiàn)在這么高了。還有就是提高治污設(shè)備效率和降低治污能耗。現(xiàn)在,我們治污的流程像“羊肉串”,超低排放不是靠一個(gè)單一設(shè)備高效率實(shí)現(xiàn)的,而是多個(gè)設(shè)備組合實(shí)現(xiàn)的。因此,提高設(shè)備效率和能源效率比較關(guān)鍵。
第二,創(chuàng)新技術(shù)關(guān)聯(lián)的難點(diǎn)在于怎么合理利用可再生資源。比如秸稈和畜禽糞便都是可再生資源,但現(xiàn)在很多情況下成了污染源。如果能有效利用起來,我們的環(huán)境污染壓力就會(huì)變小。
第三,要開發(fā)多污染物協(xié)同控制的先進(jìn)設(shè)備。不是靠太多的“羊肉串”解決污染減排問題,而是要技術(shù)創(chuàng)新,整體上提高效率。這些可能還需要不斷探索。
第四,要加強(qiáng)綠色產(chǎn)品的研究和生產(chǎn)。VOC污染控制應(yīng)主要靠生態(tài)產(chǎn)品或生態(tài)工業(yè)的設(shè)計(jì),即生產(chǎn)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品怎么能夠?qū)Νh(huán)境影響最小。比如,現(xiàn)在的溶劑揮發(fā)導(dǎo)致VOC排放,甚至導(dǎo)致室內(nèi)空氣污染。導(dǎo)致VOC污染的原因?qū)嶋H上是化工原料的浪費(fèi),更是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不足。當(dāng)然,以涂料為例,油性涂料比水溶性涂料的性能好些,使用效果也有差別。那么,怎么能夠改進(jìn)水溶性涂料的性能?這是我們技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵。所以,產(chǎn)品升級(jí)可以從源頭為大氣污染治理做出貢獻(xiàn)。
中國(guó)環(huán)境報(bào):大氣污染治理科研成果只有轉(zhuǎn)化為實(shí)踐應(yīng)用才能真正實(shí)現(xiàn)空氣質(zhì)量改善的目標(biāo)。請(qǐng)問,如何實(shí)現(xiàn)大氣污染治理技術(shù)成果與政府部門和企業(yè)的對(duì)接?
郝吉明:舉例來說,目前,我們建立了針對(duì)大氣PM2.5污染治理的協(xié)同創(chuàng)新鏈?蒲械哪康氖鞘裁矗康谝痪褪峭ㄟ^基礎(chǔ)研究提升科學(xué)認(rèn)知能力;第二就是技術(shù)開發(fā),提升源頭減排能力;第三就是集成應(yīng)用,治污技術(shù)從原理到應(yīng)用要做基礎(chǔ)研究,基礎(chǔ)研究要解決兩個(gè)問題,即提升決策支撐能力和促進(jìn)新型產(chǎn)業(yè)發(fā)展,促進(jìn)技術(shù)形成新型產(chǎn)業(yè)鏈。
再舉個(gè)例子,就是大氣污染成因與控制研究重點(diǎn)專項(xiàng)。環(huán)境保護(hù)部針對(duì)企業(yè)污染控制提出了相關(guān)的科技需求,推動(dòng)技術(shù)研究與企業(yè)對(duì)接。同時(shí),環(huán)境保護(hù)部推動(dòng)傳輸通道上2+26城市的污染治理,每個(gè)科研團(tuán)隊(duì)對(duì)接一個(gè)城市的污染控制問題,幫助政府和企業(yè)解決污染控制問題。根據(jù)雙向選擇原則,清華大學(xué)對(duì)接北京、石家莊、濟(jì)南、鄭州等8個(gè)城市,緊密結(jié)合秋冬季重污染,將科研成果落地,即“沿途下蛋”,邊研究邊出成果邊利用,這就把研究利用的時(shí)間鏈壓縮了,更緊密與實(shí)際相結(jié)合,把最好的文章寫在祖國(guó)大地上。
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