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蓝天保卫战:进程与展望
2019-09-11 16:45

中国环境科学学会2019 年科学技术年会8月23 日-25 日在陕西省西安市召开。年会以“环保科技创新助力污染防治攻坚战”为主题,交流学术进展、探讨科技创新、展示绿色技术、共商科技合作,凝心聚力,助力打好污染防治攻坚战,推动生态文明和美丽中国建设。


治理进程

说到蓝天保卫战,有两个大的政府行动,一是“大气十条”,二是蓝天保卫战三年行动计划。可以看到,这6年多的时间我们做了大量的事情,包括工业污染治理、产业结构调整、能源结构优化、机动车统筹、面源治理等。

可以看到一些典型的例子,比如煤电超低排放,从20世纪70年代的技术水准,经过几十年的发展,目前二氧化硫随着技术的推进已经达到了全世界最严格的标准。2016年开始,当年全国49%的火电完成超低排放改造,2017年累计到了71%,2018年累计达到了80%,2020年完成百分之百,可以有序达到指标。

在非电工业超低排放领域,比如钢铁、水泥,技术指标也已经达到了国际水准技术支撑的体系。机动车从2000年前后的国一开始现在已经到了国六,氮氧化物从国一到国五,排放指标已经非常低了,现在进入到国六,在排放指标上与美国、日本、欧洲可以比拟,有一些指标甚至更低。

从减排效果可以看到,全国污染物的排放总量迅速下降。仅2013年到2017年,二氧化硫减排约60%,PM2.5减排约33%,长三角、珠三角也是相似的发展态势。全国三大区污染物浓度平均下降30%-40%,卫星反演上可以看到东部地区6年时间下降了38%。

从2013年到2018年的卫星图形可以看到,污染物通过减排后,主要大气污染物排放量显著降低。最近6年时间,二氧化硫是非常典型的例子。2006年之前排放量快速上升,随着总量控制和雾霾治理,二氧化硫排放量急剧下降。2017年火电的二氧化硫排放量是1991年的1/7。美国宇航局卫星显示,中国和印度的二氧化硫排放情况对比,中国在这些年中二氧化硫下降非常明显,印度上升非常明显。在1993年,中国超过美国成为当时世界上排放二氧化硫最多的国家。而在2016年,印度已经超过中国,成为二氧化硫排放第一大国。

同时,在酸雨治理上也有明显的进步,现在酸雨面积在国土面积的5%以下。过去6年中,重污染明显缓解,京津冀地区13个城市PM2.5污染显著改善,这个趋势也得到了老百姓的认可。


动因分析

内因是排放,外因是气象。关于排放,在过去几十年中,我们经历了污染物快速增长和逐渐下降的过程。通过对京津冀及周边28个城市的排放分布、排放特征,以及28个城市形成的京津冀地区观测信息的大量分析,在世界范围内形成了最集中的卫星和地面移动的综合分析,把国内主要单位以及国内外的优势集中起来形成结果,未来的预报水平有了明显的提升。

当我们前面获得了一些成绩之后,有人提出了质疑。是不是气象条件变好了,造成这几年的效果,并不一定是节能减排。以北京为例,5年的变化气象贡献在12%,2017和2018这两年的变化气象贡献也小于30%,主要是北京的减排和周边地区减排的结果,这些减排始终保持在70%-90%的贡献,都是靠人做到的。

有人讲是不是因为经济放缓了,才有这样的成绩?答案是否定的。如果没有减排,在经济中高速继续发展的情况下,污染物排放的情况不容乐观。由于这些年采取了措施,大部分污染物呈现了下降的趋势,这样至少稳住了增量,因此,大量的减排工作是核心。

PM2.5减排改善幅度为40%,其中,末端减排约占40%,产业结构调整约占17%,能源结构调整约占20%。我们经常说“双散”的治理在最终完成任务上发挥了非常重要的作用。贡献最大的是燃煤锅炉整治、工业提升改造等。“散乱污”企业和散煤治理从2016年开始发力,2017年到2018年见效,主要集中在京津冀地区。


未来展望

治理进程是明显的,科技支撑是实实在在的,这是最关键的贡献,里面有很强的科技在支撑着我们的工作。现在很多地方都在晒蓝天,有人甚至讲大气的问题基本上就这样了,国家是有办法的。我现在给大家说一下未来展望,还远远没有到庆功的时候,未来的路还很长。

我们以PM2.5的状况来看,全国338个城市的平均浓度,2017年的数据是43微克/立方米,美国主要城市2016年的平均值是7.8,欧洲是15左右。2018年我们进步到了39,但是和欧美国家相比还是有明显的差距,现行国家标准我们是35,还有很多城市没有达到。美国现在达到了10,欧洲达到15,其中还有很大的差距。从臭氧也可以看到,特别是8小时的平均数据已经明显高于美国、日本、欧洲的数值,所以PM2.5还要大幅度下降,这是大气面临的两个最明显的挑战。

根本问题还是地面的排放,以2016年和2017年的数据来看,根据美国、中国、欧盟来进行对比,因为这3个国家和地区的面积体量接近。五大污染物的排放量,中国是欧盟、美国之和的两倍到5倍。美国的排放量集中在东西海岸,中国的排放量集中在东部。如果按照每平方公里的强度来看,我们比5倍还要高。如果再集中在京津冀地区会更高一些,所以减排是硬道理,还是要继续减排。

减排要形成一定的协同,大量的科学证明我们要协同进行。2016年到2017年可以看到,二氧化硫的排放量有所减少,氮氧化物也有所减少。和其他污染物相比,VOC要配合氮氧化物的减少,所以它们的协同减排力度是未来最重要的挑战。从2010年到2017年这7年时间中,主要的氮氧化物下降是靠火电厂的超低排放,下降的幅度总是不理想。VOC有上升的因素,下降的仅仅是在民用和工业里做了一些工作。但下降的量太少,增加的量多,形成了略有净增的局面,未来这方面是要进行破局。

VOC排放有一些地方是收窄的,但有一些方面在大量增加。如果分析它对臭氧生成潜力最大的这30种主要的VOC物种,可以看到贡献最大的隐患还在。烯烃、芳香烃是主要物种。如果把芳香烃单独拿出来,从1990年开始,从38涨到了99。2010年之后我们有了一些治理措施,还是涨得快减得少。现在要拿到减排量,把中高速社会经济发展产生的增量,拿掉一部分存量,才能形成所谓的减排量。这个过程是非常辛苦的,所以在其他污染物上实现是非常难的。

VOC不仅是臭氧的前提物,还是PM2.5的前提物,越来越多的证据证明,秋冬季PM2.5高是由于有机物的成分和VOC关联。可以看到它的贡献从1990年占21%已经到了目前的64%。现在把这两个合起来,看臭氧和二次有机气溶胶,未来需要进行重点的研究和控制。看看它是从什么行业来的,都有什么样的治理方法。


未来会怎样?

未来到底什么时候能把环境治理好?

第一步是打赢蓝天保卫战。至少要达到现行的国家标准。现在看到的国家标准从“十三五”开始算起,将近要用15年的时间。珠三角会短一年,京津冀要到2035年才可能实现,所以还有很长的路。

未来不仅仅是盯着VOC和臭氧,蓝天保卫战里PM2.5和臭氧协同作战治理,治霾与低碳发展协同。同时还签了一批国际公约,比如国际汞公约等,这些都是非常规大气污染物,会成为未来蓝天保卫战里越来越重要的任务。要把这些做好,就要持续提升大气复合污染防治科学技术水平,环境工作者责无旁贷。


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