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直面治霾:三招可见分晓,根治需要长策|鲁白对话贺克斌(2)

知识分子  · 公众号  · 科学  · 2017-03-11 07:04

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鲁白: 那么小工业排放呢?听说华北地区有为数不少的小作坊式的小陶瓷厂、小水泥厂,这些如何处置?


贺克斌: 这些小作坊被称为“小散乱污”,他们有的没有在工商注册,有的在安全生产方面没有保障,更谈不上达到环保标准,都是躲躲藏藏偷着干的那种。


现在国家要求相关地方政府先用两个月左右的时间完成“小散乱污”企业排放清单排查工作,再根据排查情况加大力度加快实施“小散乱污”违法企业关停淘汰工作。或许有人会说这些企业赚点钱也不容易,关键是,它们是在侵占公众利益的情况下赚的钱。关停淘汰不仅仅为了治霾,而是他们连工商的税都没有交,连生产许可证都没有,那可是违法的呀,安全就更不用说了。我觉得这个措施是打在点子上的。很多年来,小散乱污是我们数据上的一个遗漏点,而且大家都嫌麻烦不愿意去处理这些小作坊,但它们可是天天在排放污染物的。如果解决掉小散乱污的排放问题,那就是排放治理的一个额外“收入”。


通过清洁供暖方式,通过工业企业错峰生产,通过调整交通运输的组织方式,通过治理小散乱污这几个组合拳,我们就可能控制冬季新增的那部分排放让它不增,剩下的就看天了。当然后面还可能有红色预警,但总体上应该会明显减少对老百姓生活的不便影响,包括一会儿单双号、一会儿中小学停课等等。因为污染排放基数较大幅度减少了以后,可能红色预警就变成橙色预警了,甚至黄色预警了。我们觉得今年国家真是下了巨大决心来推动这个治理思路的落实。


鲁白: 一般老百姓会问的问题是,环保部管得了地方政府吗?


贺克斌: 不是仅由环保部来管,“大气十条”是中央的统一部署,是由国务院颁布实施的。而地方政府要负直接负责。相关工作方案都是通过京津冀及周边地区大气污染防治协作小组途径下达文件,而协作小组成员都是各个省 (直辖市) 的省长、市长。工作方案下发后,国家还会通过环保专项督查等形式抓落实,这个可能是中国制度相对西方的优势。



治理霾污染的技术预判平台



鲁白: 下面,我想了解一下清华的环境学院在霾污染治理方面做了哪些工作。


贺克斌: 清华大学环境学院自上世纪90年代后期一直在污染特征观测、排放源清单、治理方案决策技术平台和关键前体物控制技术等方面开展工作。这么多年一直在推动污染源排放清单的研究与应用,也就是从排放角度找出谁是造成霾污染的主要来源。与霾污染治理相关的核心大数据包括三套:排放源数据、气象数据、和空气中污染物浓度数据。污染物浓度已经是污染形成的结果,气象条件人为调控的可能性很小。从减排治理的角度来说,真正能动脑筋的是排放源,因此需要科学梳理污染排放清单。同时,我们基于排放清单研究开发了霾污染治理方案决策技术平台,也就是治理效果的沙盘推演预判技术平台,协助地方政府进行治理过程的科学分析与管理。目前我们在帮助河北省、山东省、江苏省、四川省的省市建这个平台。


现在一些地方政府部门对于污染治理主观上都很积极上心,他们会请来各方专家论证啊,请教啊。但霾污染治理是一门综合工程,不是光有干劲就行的。有些领导一上来就说未来三年准备把 PM2.5浓度降到多少多少,为此要在工业上如何减排,能源结构上如何调整,交通部门要干什么,如何治理扬尘,然后说了一大堆保障措施,包括成立书记亲自挂帅、各部门参与的领导小组,加强巡查、公共宣传,等等。听上去很完整。但对此我会问两个问题,一是假如你所有这些事情都做了,排放量会减下来多少?二是,按照正常年份的气象条件,减下来这些排放量后你们三年内PM2.5浓度能降到多少,能不能和预期目标对上账?他们告诉我说不会分析计算这个。常年这么干,这就属于想哪打哪,没有科学预判。


2014年,我们拿这个技术平台对京津冀三地2013年底公布的治理方案做了一个分析。结果发现河北省到2017年末达不到国家要求的PM2.5浓度降低25%的目标,,只能做到降低14%。河北省领导非常重视,委托清华团队通过技术平台为他们制定了进一步的治理方案,并迅速以“河北省深入治理大气污染三年行动计划”文件发布实施。


同时,我建议他们搞环保的科研人员学会我们研发的这一套工具和方法,培养一支本省的决策支持科技队伍。首先要建立排放源清单,而且必须是掌握动态的大数据,包括工业污染、交通、农业排放、扬尘,以及未来5年的新增排放量预测等等。我还建议河北省就此建立一个能够协调工业、交通、农业、公安等各个部门的区域空气质量调控支撑技术平台,这样各部门就可以及时掌握自己的统计数据,最终汇总到一个环保的平台上,动态更新,最后是增是减,减到什么程度,未来三到五年的发展是怎样的,治理最重要的是要抓什么,一清二楚,马上就能判断。目前,这个技术平台正在建设和应用实施。


治霾没有一招致胜,没有绝招,必须是综合的措施,利用这个技术平台来预判——在这个地区、在不同的时间周期怎么样减排最有效——这是非常关键的技术支撑。


鲁白: 建立这个平台就能做到根据排放清单来制定有效措施吗?


贺克斌: 我们目前最薄弱的是对排放源的动态掌控,这件事情我们在大声呼吁,也在做,越来越多的城市开始意识到这个问题的重要性了。


但这个平台的建立实际上不仅取决于排放源清单做得准确、更新的程度,还要看数字模拟的模型和本地的情况结合得怎么样。研究空气质量有很多数值模型,最初模型中的化学机制基本都是依据国外的研究结果建立的。洛杉矶出现光化学烟雾,美国科学家在世界上第一个建立了光化学理论。由此理论得出结论,汽车尾气是洛杉矶霾污染重要来源。欧美出现酸雨污染,欧美科学家们又建立了一个云化学理论,解析了欧洲酸雨污染的主要组成来源。


但是目前中国出现的霾污染更加复杂,以重霾污染过程中快速增长的成分之一硫酸盐为例,现有基于欧美等地区的经典大气化学理论认为,硫酸盐主要是在云水环境中形成,由于云中的液态水含量远高于颗粒物结合水,通常高出1000到10万倍,所以与云水中的硫酸盐生成反应相比,颗粒物结合水中的反应可以忽略;理论计算还显示,在云水反应路径中,二氧化氮氧化二氧化硫生成硫酸盐这一路径的贡献也可忽略不计。我们运用外场观测、模型模拟及理论计算等手段发现,在北京及华北地区霾污染期间,硫酸盐主要是由二氧化硫和二氧化氮溶于空气中的“颗粒物结合水”,在中国北方地区特有的偏中性环境下迅速反应生成。颗粒物结合水是指PM2.5在相对湿度较高的环境下潮解所吸附的水分。该结论与欧美经典的硫酸盐形成机制有较大不同。这是因为,在北京及华北地区霾污染期间,一方面,由于颗粒物浓度大幅上升及静稳气象条件下相对湿度较高等原因,颗粒物结合水含量远高于经典情景,颗粒物结合水中的反应总量大大提升;另一方面,重度霾污染期间二氧化氮浓度为经典云水情景下的50倍以上,这直接改变了二氧化氮氧化路径的相对重要性。此外,北京及华北地区大量存在的氨、矿物尘等碱性物质使得当地颗粒物结合水的pH值远高于美国等地,呈现出特有的偏中性环境,而二氧化氮氧化机制的反应速率会随pH值上升而大幅提高,从而使二氧化氮成为中国的重霾污染时段硫酸盐形成的最主要氧化剂。







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