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劈荆斩棘,赢回蓝天 IFCE 为中国雾霾治理开辟新路纪实

来源:未知 阅读: 2019-08-08 13:04 我要评论

2013年,雾霾席卷大半个中国,104个城市重度“沦陷”,平均雾霾天数创 52年之最,多地橙色、红色预警不断,PM2.5增至700、1000,不断爆表的“霾”纪录,令世人震惊。人们纷纷发问:“这雾霾突从天降,从何而来?”



2013年重度雾霾下的央视大楼

小试牛刀,探索未知

位于华盛顿的国际中国环境基金会(IFCE)的专家们也关注了这场雾霾和其随后的发展。他们举行了一场小型论坛,邀请美国环保署的专家分析此次雾霾形成的原因,讨论对策。IFCE 的专家和资深工程师注意到,2012年后在煤炭总量没有明显增加、汽车增量也逐步趋缓的情况下,2013年雾霾突然爆发,进入2014年雾霾丝毫没有减轻的迹象。专家们看出了其中的倪端,他们发现,这么严重的雾霾不但与燃煤和汽车排放有关,而且与一项污染治理工艺有关——即“湿法脱硫”。湿法脱硫排出的白色烟雾含有巨量的盐粒,而且湿度很大。这些湿烟气低空排放,在高湿、逆温情况下,会产生二次颗粒物,从而导致雾霾爆发。而重霾爆发的时间正好与2012年底国内全面推开“湿法脱硫”工艺一致!

2014年,IFCE向全国政协提交由专家李树生和王建新写的政策建议,指出湿法脱硫工艺排放的白色烟雾是导致全国各地雾霾爆发的重要原因,建议采取应对措施。遗憾的是,这份建议没有得到重视。但 IFCE 对雾霾成因的探索并未停止,2016年,IFCE 在华盛顿举办了由美国、中国、欧洲等地百余专家和相关机构代表参与的“华盛顿中国雾霾治理高端论坛”,进一步探讨雾霾爆发的原因和治理措施。

与此同时,柴静在2015年初推出空气污染深度调查《柴静调查:穹顶之下》,引发了公众对空气污染的广泛关注。在此期间,政府雾霾治理措施迭出,电厂锅炉烟气排放颗粒物标准从2012年的30毫克/立方米迅速提升到超低的10毫克/立方米,超过欧美标准。同时,治理“散乱污”,关停一大批中小型污染企业,启动煤改气、煤改电,停产限产,环境督察,党政同责等严厉的措施。尽管在采取了一系列史无前例的行动和付出重大经济代价之后,大气污染有所减轻,但投入产出不成比例,大部分地区雾霾天数仍然居高不下。

最强“逆行”,勇夺真理

“不听工程师意见,中国三年治霾无功!”2017年初,IFCE会长何平博士在 IFCE 微信公众号(IFCE-China)发表文章,进一步指出湿法脱硫排出的有色烟羽是导致中国雾霾爆发的主要原因。目前尽管各方都很努力,采取各种措施,但由于没有针对这个主要原因,导致治理“劳而无功”。

何平指出,脱硫是去除燃煤烟气里的主要污染物二氧化硫(SO2),减轻酸雨的重要措施。目前大部分脱硫工艺是用湿法,即通过对烟气喷淋石灰水,让碱性的石灰水与酸性的SO2化合成盐粒,让SO2从废水里排出来。湿法脱硫工艺的效率高、成本低,因此,国内90%以上的燃煤锅炉都采用湿法脱硫工艺。然而,酸碱成盐后的大颗粒物排出来了,小颗粒物(比PM2.5还要小很多,又称超细颗粒物)却随烟气加水汽,从烟囱跑了出来。湿法脱硫工艺从欧洲/日本引进来后,对排烟温度有要求,为了提升烟气扩散空间,烟气需要升温后才能排放。但几年后,由于各种原因,排烟温度的要求被放弃,配套的升温器被坼除。这些湿烟气低温、低空排放,烟气里夹带的超细颗粒物排上去就基本不会沉降下来。更要命的是,他们还会吸湿增长,吸附周边的干烟气,形成二次颗粒物,导致重度雾霾。因此,遍布全国各地的湿法脱硫排出的有色烟羽,正是雾霾爆发的元凶!

该文章在社会各界引起了巨大的反响,点击率超过百万,雾霾原因问题再次成为全民关注的焦点。中国电力企业联合会(中电联)的专职副理事长王志轩接受新华网的采访,反对何平博士的观点。“不靠谱,电力治霾功不可没”。随后,何平博士与王志轩在网上展开三场辩论,也引起学术界的关注和参与。支持何平博士观点的基本上是非主流专家和一线工程师,主流专家大部分持反对态度或保持沉默。

在雾霾成因成为公众话题后,2017年,IFCE 专家连续参加中国绿发会5月在北京召开的“燃煤烟气治理问题与对策研讨会”、中国煤炭加工利用协会9月在烟台举行的“全国燃煤锅炉超低排放及燃料清洁化利用研讨会”以及山东省科技发展战略研究所11月在济南召开的“烟气检测方法、治霾机理及治理路径”的智库论坛,组织专家进一步深入探讨雾霾成因,以期对症下药,开展更有针对性、更有效的治理。

与此同时,2017年8月,在以“雾霾成因与散煤控制”为主题的2017年第一期“山东科技智库论坛”上,山东科技发展战略所副所长周勇对外公布了三年来持续跟踪调查和大数据分析的结果:“湿法脱硫是导致2013年雾霾大爆发的主因,也是2016年铁腕治理下雾霾天气反弹的主因。”由于国内专家周勇基本确认了何平博士的观点,又有充分的数据,主流媒体对此进行了广泛报道,同时还引起中央高层的关注。

在舆论和公众的压力下,中电联9月召开“中国煤电清洁发展与环境影响发布研讨会”,王志轩再次表示“现在中国的燃煤电厂排放的白色烟雾大部分是水汽。当污染物控制下来以后,水汽对于环境污染的影响实际上已经很小。但是可能会产生视觉污染……”,并把锅炉排出的白色烟气比喻成“蒸馒头”的蒸汽。环保部门的主管官员也认为“电力工程师们很委屈”。

投身实践,推动治理

然而,形势已经改变。专家还在争议,地方政府早已经开始采取行动。2017年下半年,上海、浙江相继发布地方条例,要求湿法脱硫后烟气必须升温。2018年初,天津市还发布了锅炉烟气排放温度和湿度的要求,要求通过冷凝方式,降低烟气排放湿度。这是历史上第一次地方环保标准高于国家标准。

2018年,IFCE专家在科技部的支持下,作为徐州城市烟气治理顾问,参与该城市“大气污染治理攻坚战”,并建议直接治理锅炉湿法脱硫排出的白色烟雾,又称“有色烟羽”。徐州市政府采纳了IFCE专家的建议,在六个月以内对辖区内所有电厂的“有色烟羽”进行了以“除湿脱白”为主要手段的深度治理。徐州是国内首个全面治理“有色烟羽”的城市,其它重污染城市如邯郸、唐山、连云港、石家庄等也纷纷跟上,限期治理电厂、钢厂和化工厂排出的“有色烟羽”,在华北大地形成一股“脱白”风暴。尽管在治理技术路径上还存在一些问题,但徐州的整体效果还是很明显。2018年徐州PM2.5平均降低了8%,而整个江苏省只有2%。两年前,徐州还被环保部和江苏省点名批评,现在竟成了治霾“模范”。在徐州这只“领头羊”的带领下,更多的省市,包括河北、山东、陕西和江西等地也发布条例,加入治理“有色烟羽”的行列。




IFCE专家们在徐州企业现场考察



深度“除湿脱白”后的徐州某电厂基本看不到白烟

研究深入,共识形成

在各地积极开展治理行动的同时,专家的研究也逐渐深入和开放。“有色烟羽”里到底是什么成分形成雾霾?这一直是争议的焦点,IFCE 多位专家发文指出,是“有色烟羽”里的可凝结颗粒物(CPM)形成了雾霾的核心。CPM 在大气行业里不是个新名词,但大多数人并不清楚它是个什么东西。CPM 很特殊,它在烟道里呈气态,排出烟囱后遇冷便凝固成固态或液态状颗粒物,其总的质量和普通颗粒物(烟尘,又称可过滤颗粒物)相当。CPM 的特点是粒径小、难以沉降,而且能吸湿增长,对可见光有散射作用。专家们进一步指出,尽管 CPM 总的质量和普通颗粒物相当,但其粒数却远远超过普通颗粒物。大量的超细颗粒物排出来后,吸湿增长形成了雾霾。美国的烟气颗粒物检测里,有一项便是 CPM,其标准各州不同。而国内的颗粒物标准,恰恰没有包括 CPM。这就是为什么我们的排放指标世界最高,但不管空气质量指数是优还是良,从南到北、从东到西,我们的天总是灰蒙蒙的,真正的蓝天白云只有大风大雨之后的几天,转瞬即逝。这就是没有管控好 CPM 惹的祸。

这一观点也得到主流环境专家的认同。其实,北京,上海的环境科研机构早已测出即使达到超低排放, 电厂“有色烟羽”的 CPM 仍然在 10-30毫克/立方米。环保部火电环境保护中心副主任莫华前不久在《中国电力》2019年第3期发表文章“燃煤电厂有色烟羽治理要点分析与环境管理”,明确指出中国燃煤电厂有色烟羽环境管理的关键是管控以三氧化硫(SO3)为代表的可凝结颗粒物,进而梳理了目前有色烟羽治理环境管理方面存在的问题,提出了可凝结颗粒物环境管理的相关政策建议。莫华还带队前往徐州等地调研“有色烟羽”治理情况,以期出台全国性的治理标准和政策。

今年六月在成都举行的“钢铁烧结机组超低排放专题研讨会”上,周勇研究员说,他分析了国际国内一个世纪以来的重大空气污染事件,其它所有污染事件都是渐进式的,范围有限的,而只有中国的重度雾霾是爆发式的,大范围的。也就是说,中国雾霾发生的原因是最清晰的,也是最容易找到的。具有讽刺意义的是,2017年启动的总理“特别基金”支持的“雾霾成因分析”研究课题目前仍在进行。两千多名科学家,几亿的研究经费,得出的初步结论却是——雾霾爆发的主要原因是“产业结构偏重”。当雾霾已经影响到每一个家庭,经济的代价在没完没了的关停后已经难以计算的前提下,一些专家还在“旁顾左右而言它”!

不忘初心,赢回蓝天

“雄关漫道真如铁,而今迈步从头越”。

在厘清了源头,明确了方向后,IFCE 的专家们正在进一步完善标准、提升技术,以期更快速、更广泛地推动“有色烟羽”治理。同时,为了降低治理成本,专家们又结合余热回收技术,在消除“有色烟羽”的同时,充分利用电厂和非电企业的余热,减煤控污,推出“低碳治霾,绿色发展”的方略。

坚冰已破,雾霾治理和绿色发展的道路已经开辟,在民间、企业和政府机构通力合作下,蓝天白云的回归在中国应该是不远了。

 

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