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大气污染防治步入4.0阶段,应尽早启动PM1减排治理

今年春节期间,受突如其来的新冠肺炎疫情影响,人们社会生活活动明显减少,但北京及其周边地区仍然出现了较大范围的雾霾,虽然有天气等方面的因素,仍然引起社会的广泛关注。
2019年,中国环境监测总站就发布了对2017年年底以来在北京、上海、重庆、广州、武汉和兰州六地同步组织开展的“PM1试点第一阶段比对监测”的初步结论:六地PM1均为PM2.5主要组成部分,PM1占PM2.5比例均在50%以上,个别地区占比超过70%,年均在22~37微克/立方米。
国务院发展研究中心研究员周宏春对《能源评论》表示,将PM1监测和减排提到议事日程上来,不仅是大气污染防治升级的需要,也是保障人民身体健康、减少呼吸道疾病乃至肺癌发生率的内在要求,更是我国迈向世界舞台中央、为世界文明提供中国方案、证明中国人聪明才智的重要内容。
我国近年来的大气环境质量持续改善,不论是从数字验证上,还是从公众的亲身体会上,都可以得出这一结论。根据相关资料,我国大气环境污染颗粒物治理阶段可以进行以下划分:
以总悬浮颗粒物(TSP,粒径小于100微米)为重点的1.0阶段、治理可吸入颗粒物,PM10(粒径小于10微米)为重点的2.0阶段、以PM2.5(粒径小于2.5微米)为重点的3.0阶段。
总体上看,我国大气污染颗粒物治理对象从烟尘污染发展到可吸入颗粒物,再到以二次污染的细颗粒物为主的“PM2.5”。对颗粒物粒径关注越来越“小”,说明大气污染防治更加关注颗粒物对人体健康的影响了。现在是启动大气污染防治4.0的时候了。
近期,欧盟地球观测计划发布的卫星测量数据显示,2020年2月,我国PM2.5污染水平与2017年、2018年和2019年同期平均水平相比,下降约20%~30%。当下时节,推进PM1治理,正逢其时,但要把好事办好,还需注意以下几点。
其一,可以利用春节期间人为活动减少、对雾霾发生的“数据”进行污染源解析。
主要城市环保机构早就开始污染源解析工作。可以抓住这次难得的人为活动减少雾霾发生的“自然试验”机会,利用国家布局的现有监测站点、激光雷达、环境卫星和气象卫星等的监测数据,甄别各地污染源及其变化,包括雾霾发生时的污染源及其构成,一定空间范围内污染源及其构成,可过滤颗粒物、可凝结颗粒物和溶解性固形物,二氧化硫、氮氧化钠、挥发性有机化学物、三氧化硫和脱硫水汽等;同时分析大气中积累的PM1遇到水汽时是怎么发生“二次污染”的、影响因素是什么、发生了什么样的物理化学反应、PM1实际增大多少,电厂脱硫不用GGH是否增加PM1排放,雾霾频繁发生是二次转化速率加快导致的吗等等问题,而不是一般性结论。
其二,开展相关试点,可以为“十四五”重点污染问题的解决奠定基础。
既然可凝结颗粒物(CPM)或者超细颗粒物,只有大气环境领域、特别是颗粒物治理的专家才熟悉,而且已有成果主要是相关机构的专家做出的,那么可以先选取一些重点实验室做测试试点。如果原来不测定或小于PM1的颗粒没有检测,可研究怎么检测、检测标准是什么;假如PM1增多,其是否对大气环境质量产生影响、究竟产生多大影响等,都需要深入研究,从而为后续工作安排以及“十四五”规划重点任务确定等奠定基础。
可以选择电力、钢铁、水泥等高能耗、高排放行业,进行PM1减排试点,利用现有先进技术或开发适用技术,在取得一定经验的基础上再推广应用。
其三,开展重点行业PM1减排应考虑经济成本。
应当统筹考虑PM1减排,不能解决了老问题又产生了新问题,如减排了硫化物却增加了氨、水汽等的PM1水平,甚至起到由PM1向PM2.5转化的“催化”作用。PM1减排的协同目标应当包括提高能源利用效率(即使超超临界机组的热效率也约为40%,而热电联产机组热效率可达到85%以上)、污染物和二氧化碳减排成本最小化等综合因素。如果单纯追求脱硫、脱硝或脱汞效果,会在投入端出现化学反应物逃逸、中间过程的高投入和技术路径依赖、末端排放的PM1超标等问题。这些也是需要避免的。
对一个城市和地区而言,PM1减排工程可以与清洁取暖、富碳农业发展等工程协同实施,以降低PM1减排成本,进而实现经济效益、社会效益和环境效益的有机统一。

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