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雾霾另有成因?矛头直指湿法脱硫

文章来源:中国能源报 加入时间:2017-8-23 浏览次数:411


首先必须明确,2013年是一个关键的时间节点,为我们寻找雾霾的主因留下了足够的证据。

中国经济导报记者|公欣

    进入8月中旬,北京天高气爽,风和日丽。对很多公众来说,似乎雾霾已经成为很久远的往事,在人们的心头逐渐淡化。但实际上,截至目前,雾霾的成因仍没有统一定论,雾霾治理也未实现标本兼治。雾霾,仍是一个潜在的危险分子,随时可能出来“挑事”。
    而关于雾霾成因一直是众说纷纭,争论经久不息,究竟2013年起开始大范围爆发的雾霾背后成因是什么?如何找到雾霾治理的最佳路径?日前,第一期山东科技智库论坛——“雾霾成因与散煤控制”论坛围绕这一系列相关问题展开探讨,试图寻找雾霾背后的成因何在。
    有据有理,唇枪舌战,一场关于雾霾成因的揭秘在这里上演,一个隐藏在雾霾背后的“别样”原因开始引起大家的关注……

雾霾成因尚未达成科学共识

    2013年初以来,雾霾频繁肆虐于北京以及我国广大中东部地区上空,其范围之广、时间之长、影响之重,令全国乃至全世界感到震惊。
    有不少研究专家认为,中国雾霾发生的频率和浓度并不低于当年美国洛杉矶、匹兹堡和英国伦敦。然而,中国雾霾的结构和生成机理却具有特殊性。与欧美国家不同,中国雾霾大范围的产生在宏观上并不与大气污染物排放强度呈正相关。特别是北京区域雾霾并没有随着近两年间节能减排强度提高和粉尘排放量下降而减少,反而频率越来越高、重雾霾越来越多,呈逆势增长。
    究竟这种具有明显“中国特色”的雾霾成因是什么?今年3月份“两会”期间,国务院总理李克强在陕西代表团参加审议时就曾表示:“雾霾的形成机理还需要深入研究,因为我们只有把这个机理研究透了,我们才能使治理措施更加有效,这是民生的当务之急。”
    5月份,环保部举行例行新闻发布会时,环保部科技标准司司长邹首民表示,关于雾霾的具体成因,尚未达成科学共识。
    实际上,关于雾霾主因,即便是相关政府部门也曾有过争论。早在2015年12月,环保部通报对华北22个城市(区)的环保督政结果指出,原煤燃烧和工业排放是此次重污染过程最主要的来源。然而,当月,就有住建部官员称,此次重污染主要由汽车尾气排放导致,燃煤供暖只是导致雾霾的“最后一根稻草”。
    与散煤燃烧有关?与尾气排放有关?甚至与土壤、水等面源污染也有关系?主流科学界的猜测也是不一而论。“先要揪出雾霾形成的‘凶手’,才能‘对症下药’,但是目前雾霾形成的主要原因并没有确认,只要那些未知的原因继续存在,没有当作问题去解决,雾霾永远存在再‘抬头’的可能。”山东省科技发展战略研究所副所长周勇对中国经济导报记者说。
    邹首民则透露,目前环保部正会同科技部、中科院、农业、气象、卫生、高校等有关部门和单位组织编制实施方案,开展前期研究,预计到明年“两会”期间,会有一个初步的结论。

剑指湿法脱硫?业界争论不一

    然而,业界却未必能像政府部门一样“淡定”。自始至终,业界关于雾霾成因的争论一直就没有间断过。毕竟,雾霾有可能随时来袭,让人防不胜防。虽然周勇认同,雾霾或者重污染天气不是一时形成的,想了解它的成因和解决办法还有很长的路要走,但他也在这次论坛上向中国经济导报记者抛出了自己的想法:“首先必须明确,2013年是一个关键的时间节点,为我们寻找雾霾的主因留下了足够的证据。基于NASA(美国国家航空航天局)提取的PM2.5历史数据、环保部按照小时的大气质量监测数据等大数据、历史气象数据和大学科研数据显示,2013年的PM2.5的浓度变化是一个突然升高的突发事件,只能是由突变因素造成的。工业燃煤,第一产业和第三产业燃煤,汽车尾气,散煤燃烧,工业过程PM2.5排放等,都是长期以来稳定增长的因素,不可能引发这种突变。除了2012年底开始,在湿法脱硫方面,全国统一实行在线监测、铅封偷排未处理烟气的旁路系统、统一拆除可能导致企业停产检修的烟气再加热系统,这三个措施对PM2.5浓度的提高都是叠加作用。”
    湿法脱硫?明明是治理污染的一项利民举措,怎么会成为雾霾形成的“凶手”?周勇并不是第一个提出该观点的人。早在2015年12月,一则在网上广为流传的《蓝天白云能持续多久?一个环保工程师眼里的雾霾真相》文章就认为,国内大部分排放大气污染物的企业安装了湿法脱硫设备,但为了节省成本与防止设备堵塞,大部分企业将烟气再热器卸掉,导致排放的烟气烟温较低、湿度较大,致使烟气不易扩散,成为导致雾霾的主要原因。
    2017年初,国际中国环境基金会(IFCE)总裁何平的文章称《不听工程师意见中国三年治霾无功!》的文章亦在网络引起热议,该文章认为燃煤电厂脱硫脱硝措施导致雾霾加剧。
    然而,业界反对此观点的声音也是此起彼伏。例如,资深电力环保专家王志轩此前通过接受新华社采访,对湿法脱硫引起次生雾霾的说法予以坚决的反驳,认为“文章危言耸听,用伪科学否定脱硫脱硝的正面作用。”
    那么,究竟孰是孰非,似乎也很难定论。“可以肯定的是,湿法脱硫对于雾霾的影响正逐渐引起业界乃至有关部门的注意。”对此,中国环境科学研究院原副院长柴发合分析,“从扩散理论上讲,有效烟囱高度越高、烟气的浓度越小,越有利于扩散;如果不加烟气再热器,烟气从烟囱出来后,热力抬升的高度下降,确实不利于扩散与稀释。”即便在逻辑上成立,柴发合认为,也不应将这一原因夸张与夸大。
    
近期优化湿法脱硫工艺或是最佳选择

    在会上,也有其他专家对中国经济导报记者说,除非能够证明数量相对较少的采暖锅炉在集中供暖季开始后的前后几周造成雾霾的显著变化,并且不是由锅炉外的其他因素引起,也不是由增加的燃煤消耗量引起,就能够确认湿法脱硫工艺造成雾霾程度的显著变化。
    而按照这个思路,周勇所在的团队通过采用环保部相关数据来验证湿法脱硫对雾霾的程度变化影响是否显著。结果证明,采暖后遇到静稳天气时的雾霾程度都有提升。没有遇到静稳天气时,也明显发生剧烈变化。这种变化是不能用居民散煤燃烧来解释的,城市中的散煤燃烧量最近几年大大下降,主要是在集中供暖季。所以,散煤的影响程度,在不同城市集中供暖季之间比较应该是下降的。而所有城市唯一相同的变化是,在采暖季都启动了湿法脱硫设备。
    据介绍,2004年至2012年的霾的天数呈现指数增长与这期间脱硫普及程度叠加煤炭消费量大增相吻合。2005年电厂脱硫设备的普及率在35%左右,2012年基本实现电厂全脱硫,供热锅炉也实现脱硫。“尽管这期间除尘设备的技术水平和普及率与脱硫变化一致,脱硫工作取得突破性成果,SO2总量不断下降,粉尘的排放量也逐年下降,但霾的天数由2006年前的线性增长转变为更惊人加速型指数增长。而霾和雾的天数之和与NASA灯光数据提取的PM2.5浓度处于平台期一致,这期间除尘水平提高造成的颗粒物浓度下降与并不正常启动的脱硫设备造成的PM2.5的增加相互抵消,从而出现平台期。直至2013年初,因为脱硫设备的前述三项相互叠加的措施导致雾霾大爆发。”周勇说。
    事实上,在相关受访专家看来,上述数据检测结果不仅佐证了2013年大范围雾霾的“突变”成因是湿法脱硫,也能证明2016年在国家铁腕治霾的前提下,雾霾天气依然“抬头”的原因所在。“湿法脱硫作为雾霾成因没有被确认,尽管在其他方面铁腕治霾取得重要进展,但遇到静稳天气偏多的年份,比如2016年京津冀通道城市采暖季,在传统的大雾较多的季节,雾霾仍然会抬头。”该专家说。
    会上,也有相关企业代表就湿法脱硫导致雾霾这一观点表达意见,他们从技术角度进行了分析,“原因很简单”,相关企业代表向中国经济导报记者解释说,目前国内脱硫工艺90%以上是采用湿法脱硫,这种方法脱硫后排放的烟气湿度很大。湿烟气里携带残留的细煤灰、硫酸铵、硝酸铵、硫酸钙、硝酸钙细颗粒等,呈雾状,进入大气后迅速脱水变成超细颗粒物(PM1.0、PM0.38、PM0.07等),直接提高PM2.5的浓度。当遇到静稳或逆温天气,扩散条件不好,这些超细颗粒物聚集、吸水变大、相互黏附,从看不见到看得见,成为雾霾。
“针对湿法脱硫造成的雾霾,应迅速采取技术措施,降低湿法脱硫的PM2.5排放水平。如大幅度降低水汽的排出量,减少排出的水汽中的各种溶解和非溶解物质,加强有效部位排出物的检测,制定新的标准。从长远看,加快支持研究各种干法脱硫技术,迅速降低干法脱硫的成本,在技术设备的自然更新换代中逐渐实现干法替代湿法脱硫。”周勇最后建议。
    不过,即便有理有据,柴发合认为,雾霾的追因与治理既是科学问题,也是工程问题。现在关于雾霾产生的原因与治理措施都还处于研究阶段,所有的理论与推测都是可以尝试的。“区域性的雾霾形成是不是脱硫设备原因,还需要进一步研究与模拟。”