中国环境报:科研支撑减排 实现精准治霾

发布日期:2017-09-20 17:01:56浏览次数:字体:[ ]

“采暖期是重点防控期,重污染过程的调控是关键。”中国环境科学研究院大气首席科学家柴发合在日前举行的“绿色发展与科技创新百千万人才工程创新讲坛”上强调,PM2.5仍然是“心肺之患”,“京津冀及周边地区仍然是大气污染最重的区域。”

在创新讲坛大气污染防治分论坛上,北京工业大学环境与能源工程学院院长程水源、清华大学环境学院大气污染控制教研所教授李俊华、中科院大气物理研究所研究员王自发、中国环境科学研究院大气首席科学家柴发合分别做了题为《京津冀重污染成因及防控策略》《大气灰霾污染特征及控制技术进展》《区域大气重污染过程预报预警及应急控制》和《我国大气污染综合防治进展与问题》的报告。

建立空气质量调控技术体系

科学应对重污染天气

与会专家表示,应开展科学研究支撑科学减排。“我国中东部面临严重的大气复合污染,区域重污染频繁发生。科学应对重污染天气是重中之重。”王自发表示,目前国家的重大需求是大气污染防治措施和优化控制方案。“通过优化能源、工业提效、协同减排,最终的目的是改善空气质量,确保人居环境安全。而这其中首先要厘清大气污染形成机制。”

对于我国大气污染治理的核心需求,程水源表示,核心问题是污染源排放量底数的定量核算、各类污染源深度治理及各类行动措施的有效监督、对空气质量改善的量化评价及科学决策。主要需求是“源”即精细的污染来源识别和源解析,“治”即深度治理技术方案的制定及实施,“判”即重污染天气的应对与快速评估。“需要尽快建立以短期应急和长期改善为核心的空气质量调控技术体系,实现科学治霾,精准发力。”

“2016年,全国338个城市PM2.5浓度为47微克/立方米;74个城市PM2.5浓度为50微克/立方米;京津冀区域PM2.5浓度为71微克/立方米。京津冀及周边地区仍是大气污染最重的区域。”柴发合指出,科学防控需要精细化的污染源排放清单,“参考国家清单,按照各类污染源活动水平信息,污染源控制水平,选择排放因子,测算各类污染源大气污染物排放量,构建北京市SO2、NOx、PM、VOCs、CO和NH3排放清单,分析全市主要大气污染物行业分布、空间分布和减排潜力。”

程水源建议开展污染源排放与环境质量非线性关系研究,提升监测技术水平,建立统一监测规范体系,加强对重污染成因和防控预案研究。同时,要强化信息大数据与环境感知技

术研究与应用。

“在科学防控方面,要建好PM2.5组分网和臭氧观测网,建立综合评测平台。”柴发合表示,要对大气重污染成因和治理进行攻关,对排放现状进行评估,强化管控技术,建立科学决策支持技术平台。

在构建国家空气质量预报技术体系方面,目前我国正在建设国家—区域—省—市四级预报预警平台。王自发介绍说,京津冀、长三角、珠三角、重点省市,实现业务预报。“但是,空气质量模式研发是国际科技前沿,也是制约精细化模拟预测的一个重要因素。目前中科院建成多模式集成预报系统技术体系,并应用在中国环境监测总站的国家环境空气质量高性能集群预报中。这一体系不仅能减少污染源不确定性的影响,而且其数据可以支撑污染成因分析和预报预警,是国际上目前唯一具有全功能的同化系统。”

产业与能源结构

升级转型是根本

“能源结构与产业结构不合理是大气污染的主要原因。”程水源指出,与发达国家相比,我国第二产业比例高,第三产业比例低,万元GDP能耗较高,且能源结构不合理,主要以煤为主。同时,我国大气氧化性增强,有机物、二次粒子以及细粒子比例逐年上升会加重雾霾污染程度。此外,大气边界层降低是造成重污染的主要原因之一。尤其是近年来,冷空气势力减弱,高压移动速度变缓,城市规模下的热岛效应,都加剧了大气污染。

产业与能源结构升级和转型是根本。程水源建议,强化大气污染防控措施,建立区域联防联控与协调控制机制,京津冀区域经济一体化统筹设计与实施。“成立专门的区域污染协同控制委员会,协调各地区之间关系,实现大气污染物的区域优化控制,统筹空气质量管理。组织经济、环境、社会学等领域专家开展经济能源结构与可持续发展战略研究。同时,加强机动车排放控制。建立形成基于区域物流、交通、道路、车辆净化、油品升级等的优化控制体系。加强无组织扬尘及农业面源控制,加大VOCs控制力度。”

“治本之举是进行产业结构调整、能源结构调整和交通结构调整。”柴发合指出,相对应的主要措施就是整顿散乱污企业、散煤清洁化替代和公路转铁路运输。“治标之措是错峰生产与运输和重污染天气应对。”

减排重点在NOx和VOCs

“我国大气主要污染物排放特征是SO2减排初显成效,NOx和VOCs排放呈现上升趋势。”李俊华认为,当前必须加强脱硝和脱碳工作。“NOx减排重点在于工业源和机动车。”

李俊华指出,目前国内控制NOx排放,在工业源方面主要有低氮燃烧、SCR和SNCR技术、活性炭催化剂;在机动车领域,主要有分子筛催化剂等。可以根据不同需求,选择不同技术。

对于VOCs,主要需要把控人为源,控制溶剂使用、石化工艺过程、油品挥发、燃料等不完全燃烧等。李俊华表示,针对我国VOCs排放浓度不规律,与其他污染物混合等特征,“可以通过采取快速启停、不同处理技术复合、不断提升处理能力降低能耗等措施来应对。但是,当前VOCs催化剂被国外垄断,导致价格昂贵,而且对卤代VOCs效果差,易产生高卤代副产物、卤中毒等。”

VOCs减排工作也面临着一系列挑战。李俊华指出,VOCs排放标准越来越严格,原有的排放源和尾气处理技术装置难以达标排放。同时,需要进一步详细解析VOCs排放源,包括废气组成,气体排放量和排放规律。需要实现VOCs回收法和破坏法技术进步,工艺优化、协同组合应用,实现集中处理。还要解决如何将高浓度VOCs废气回收预处理,低浓度VOCs废气浓缩预处理等问题。仅靠泄漏检测、维修已经难以降低VOCs排放量,需要研究密封和设备升级问题。此外,VOCs治理投资大、维护费用高,需要将不同类型的VOCs废气适当集中处理,开展工程设计优化,实现大数据可视化管理。

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