贺克斌精准治霾 精准治霾就要靶向治疗
进入秋冬季以来,京津冀地区雾霾来了又去,连在朋友圈里晒蓝天也成了奢侈的事。
其实,对于空气污染,相关部门一直在治理。治霾路上艰难多,到底该如何攻坚?
针对雾霾治理,在环境保护部对外合作中心和亚洲清洁空气中心主办、成都市环保局协办的第十二届中国城市空气质量管理研讨会上,国内外专家都提到了精准治霾和建立科学决策体系。
清华大学环境学院贺克斌团队与亚洲清洁空气中心共同开发的《区域空气质量动态调控技术平台及典型应用案例》(以下简称《案例》)提供了精准治霾的思路。
■污染天为何频发?
□内因是排放,外因是气象
大气污染到底是什么原因造成的?中国工程院院士、清华大学环境学院院长贺克斌认为,长期来讲内因是排放,外因是气象。
“有人会问,你看前天北京还蓝天白云,今天污染都300多了,前天和今天相比,排放有什么变化?污染主要还是气象造成的,不是排放造成的。”贺克斌认为不然,“道理很简单,同样差的气象条件北京20年前也有,为什么今天就扛不住了呢?只要去看看北京周边污染物排放增加了多少就可以得出结论。”
其实,自《大气十条》实行以来,我国的城市空气质量情形总体得到改善,但短期内我国的产业构造和能源结构难以产生根本性转变,再加上天气、地形等不利因素影响,才会导致雾霾反复无常。
在贺克斌看来,要达到《大气十条》相应目标就必须提升大气污染防治的科学化和精细化程度,在《大气十条》的最后一年,精准治霾势必成为主流。
“精准治霾需要强化顶层设计,建立‘研判—决策—实施—评估—优化’的决策支持体系,加强区域一体化的大气污染监测网络,空气质量预测预报才能建设。”贺克斌说。
■减排最怕“一刀切”
□精准治霾需要“源清单”
有病不能乱投医,得找准“病根”进行靶向治疗。这样的经验对于重污染天气同样适用,治理雾霾,需对症下药。
贺克斌介绍,通过引入区域空气质量动态调控技术平台,能够实现定量测算大气污染防治办法实施的空气质量改善效果,从而为区域空气质量预报预警、重污染天气应急计划制订及效果评估、空气质量达标计划等工作供给技术支撑。
“这些工作的基础在于详细的排放源清单,否则科学决策无从谈起。”贺克斌说。
贺克斌带领团队通过对各类排放源的测试实验,摸索污染源排放的特征、规律,将污染源识别范围由几十种增加到700多种,清单更新频率从5年~10年提高到1年,并将主要污染物排放量的不确定性降低了50%~70%,显著改善了清单的准确性和对污染源的识别精度。他们把这项技术命名为高分辨率大气污染源清单技术。
利用高分辨率大气污染源清单技术,他们给京津冀地区开了一张“源清单”。
《案例》显示,工业过程和民用部门是京津冀地区一次PM2.5 的主要来源,分别贡献了54%和29%。其中工业过程排放主要来自于钢铁、水泥、炼焦等行业,民用部门排放主要来自于民用燃煤和生物质燃烧;此外,电力、供热、工业锅炉和交通部门分别贡献了4%、3%、6%和4%。
二次PM2.5污染的前体物主要是SO2、NOX、VOC、NH3(氨气)。工业锅炉、工业过程(主要是钢铁烧结和工业窑炉)、电力、民用和供热部门分别贡献了区域SO2排放的39%、19%、17%、15%和8%。
交通、工业锅炉、电力、供热和工业过程(主要是水泥行业)是NOX排放的主要来源,分别贡献了28%、27%、24%、10%和7%;VOC排放的40%、26%、17%和9%分别来自于溶剂使用、工业过程、民用和交通部门;NH3主要来自于农业部门的化肥施用和畜禽养殖。
“找到污染来源,就可以避免一座城市或一片区域在发生重污染天气时,或者集中控制减排时段‘一刀切’地实施全部减产、停产措施。‘源清单’可以为空气质量管理者提供事前规划。”贺克斌说。
■治霾“药方”好不好
□减排情景分析来报告
有了“源清单”,就可以“按方抓药”,这就需要减排情景分析技术。
“《大气十条》提出了一系列强有力的控制对策,我们将这些措施划分为两大类:结构调整措施和末端控制措施。”贺克斌说。
他进一步介绍,结构调整措施从源头削减排放,如控制煤炭消费总量、加快清洁能源替代利用、淘汰落后产能、限制机动车保有量等;末端控制措施是指末端控制技术的应用与更新,如实施脱硫、脱硝,进行除尘升级改造等。
“为定量化其影响,我们在能源消费总量预测的基础上,结合能源结构调整措施,建立了2017年能源平衡表,得到分部门、分燃料类型的能源消费量。给出了2017年京津冀地区主要能源品种消费量预测。”贺克斌说。
2017 年,京津冀地区煤炭消费占能源消费总量比重应降低到65%以下,并通过逐步提高接受外输电比例、增加天然气供应、加大非化石能源利用强度等措施替代燃煤。
从各项措施对京津冀污染物减排的贡献来看,在京津冀地区,能源结构减排对 SO2减排贡献最大(39.5%),电厂脱硫次之(22.8%);电厂脱硝对 NOx 减排贡献最大(46.3%),其次是机动车减排(19.6%)、能源替代(19.1%)。对一次 PM2.5 减排贡献最大的是钢铁行业除尘升级(28.7%),其次是能源结构减排(20.3%)。
■空气效果评估给建议
□精准治霾需要耐心
通过减排情景分析,预测出“减排贡献红黑榜”,最后要做的就是用空气效果评估技术对改善效果进行模拟分析。
对京津冀地区模拟结果显示,如果全方面实施《大气十条》,现有政策对SO2的控制效果较明显,但对NOx和一 次PM2.5的减排有限,对VOC和NH3的控制较为薄弱。
为了支持京津冀地区实现《大气十条》设定的目标,贺克斌团队还推荐了强化措施,例如京津冀地区实现工业煤炭100%洗选,同时禁止使用硫含量高于0.6%的煤炭;京津冀地区对在用柴油车加装颗粒物过滤器(DPF)等。然后再次进行空气质量改善效果模拟分析,来判断这些强化措施对空气质量改善的效果。
“实现PM2.5浓度到35微克/立方米的目标还有很长的路要走,精准治霾需要耐心。”贺克斌说。
