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直面治霾:三招可見分曉,根治需要長策


直面治霾:三招可見分曉,根治需要長策



圖片來自Pixabay

導語:


在上期對話中,《知識分子》主編魯白對話清華大學環境學院院長、中國工程院院士賀克斌,釐清了散煤燃燒是華北冬季霾污染尤其嚴重的主要原因。本期對話,則更進一步尋求在治理供暖引起的排放增量之外,更加全面和系統的治理良策。賀克斌在這次訪談中透露,今年國家協調各部委、京津冀及周邊地區六省市聯合行動,協同治霾,已經明確了三大戰略舉措。


對話 | 賀克斌(清華大學環境學院院長、中國工程院院士)


魯 白(《知識分子》主編、清華大學教授)

整理 | 程 莉


責編 | 李曉明


  


工業排放需要大力壓減


魯白:霾污染形成有氣象和排放兩大因素。全球變暖氣候我們沒辦法控制,但污染物排放量是可以人為控制的。當然,我們不能僅僅靠紅色預警、橙色預警、黃色預警這種臨時性的調整吧?尋求可持續的治理措施,是不是要涉及交通排放和工業排放?

賀克斌:對!我們仍然以華北地區為例說明。京津冀及周邊地區存在著偏重工業的產業結構、偏化石燃料的能源結構,和偏公路運輸的交通結構,這些現實問題的解決,才是治理霾污染的基本方向。


污染重的工業企業在冬季要合理調整生產節奏,為採暖排放增加的污染物騰出環境空間。總出現「爆表」的那些城市,排放貢獻大的工廠要在這個周期里錯峰生產,如安排停產檢修等;尤其是排放氮氧化物高、排放煙塵中含有大量鐵、錳等加速氣態污染物催化轉化為PM2.5的關鍵元素成分的相關行業,比如鋼鐵工業等,限產幅度最高可達50%。今年,京津冀及周邊地區將積極採取上述措施,目前國家調度整個系統協同發力,不僅是環保部,還有發改委、工信部、交通部等部委責任分工,以及京津冀等六個省市的地方政府,最重要的是,理出了更具針對性的治霾戰略舉措。到今年冬天,咱們再來評估效果怎樣。


交通運輸排放將出重拳調整


小背景:


《京津冀及周邊地區2017年大氣污染防治工作方案(徵求意見稿)》提出,天津港將嚴格控制公路煤炭運輸。2017年天津港將大幅提升區域內鐵路貨運比例,加快推進港鐵聯運煤炭。充分利用張唐鐵路運力,大幅降低煤炭運輸使用柴油車輛的排氣污染。

魯白:這個我不太懂。相比公路運輸,鐵路運輸在污染物排放上有何優勢?


賀克斌:以貨運噸公里排放、客運人公里排放的計算方式來比較的話,無論是和霾相關的污染物排放還是碳排放,鐵路運輸都是最低的。但是京津冀區域目前軌道交通的運力沒有充分利用,有很多的原因。前兩年沒有調動這部分,現在霾污染如此嚴重的程度下,必須要做調整了。


魯白:調整我國偏公路運輸的交通結構,有哪些具體措施?


賀克斌:大幅提升京津冀區域內鐵路貨運比例,加快推進港鐵聯運煤炭。充分利用張唐等鐵路運力,大幅降低煤炭運輸柴油車輛的排氣污染。今年9月底前,天津港不再接受公路運輸煤炭,天津和河北所有集疏港煤炭改由鐵路運輸,禁止柴油貨車運輸集疏港煤炭,從而從源頭上減少重型柴油車污染排放。這些都需要交通部去協調,把一批運力,包括冬季供暖用的煤炭的運輸,全部重新調整。

「小散亂污」上黑名單


魯白:那麼小工業排放呢?聽說華北地區有為數不少的小作坊式的小陶瓷廠、小水泥廠,這些如何處置?


賀克斌:這些小作坊被稱為「小散亂污」,他們有的沒有在工商註冊,有的在安全生產方面沒有保障,更談不上達到環保標準,都是躲躲藏藏偷著乾的那種。


現在國家要求相關地方政府先用兩個月左右的時間完成「小散亂污」企業排放清單排查工作,再根據排查情況加大力度加快實施「小散亂污」違法企業關停淘汰工作。或許有人會說這些企業賺點錢也不容易,關鍵是,它們是在侵佔公眾利益的情況下賺的錢。關停淘汰不僅僅為了治霾,而是他們連工商的稅都沒有交,連生產許可證都沒有,那可是違法的呀,安全就更不用說了。我覺得這個措施是打在點子上的。很多年來,小散亂污是我們數據上的一個遺漏點,而且大家都嫌麻煩不願意去處理這些小作坊,但它們可是天天在排放污染物的。如果解決掉小散亂污的排放問題,那就是排放治理的一個額外「收入」。


通過清潔供暖方式,通過工業企業錯峰生產,通過調整交通運輸的組織方式,通過治理小散亂污這幾個組合拳,我們就可能控制冬季新增的那部分排放讓它不增,剩下的就看天了。當然後面還可能有紅色預警,但總體上應該會明顯減少對老百姓生活的不便影響,包括一會兒單雙號、一會兒中小學停課等等。因為污染排放基數較大幅度減少了以後,可能紅色預警就變成橙色預警了,甚至黃色預警了。我們覺得今年國家真是下了巨大決心來推動這個治理思路的落實。


魯白:一般老百姓會問的問題是,環保部管得了地方政府嗎?


賀克斌:不是僅由環保部來管,「大氣十條」是中央的統一部署,是由國務院頒布實施的。而地方政府要負直接負責。相關工作方案都是通過京津冀及周邊地區大氣污染防治協作小組途徑下達文件,而協作小組成員都是各個省(直轄市)的省長、市長。工作方案下發後,國家還會通過環保專項督查等形式抓落實,這個可能是中國制度相對西方的優勢。


治理霾污染的技術預判平台


魯白:下面,我想了解一下清華的環境學院在霾污染治理方面做了哪些工作。


賀克斌:清華大學環境學院自上世紀90年代後期一直在污染特徵觀測、排放源清單、治理方案決策技術平台和關鍵前體物控制技術等方面開展工作。這麼多年一直在推動污染源排放清單的研究與應用,也就是從排放角度找出誰是造成霾污染的主要來源。與霾污染治理相關的核心大數據包括三套:排放源數據、氣象數據、和空氣中污染物濃度數據。污染物濃度已經是污染形成的結果,氣象條件人為調控的可能性很小。從減排治理的角度來說,真正能動腦筋的是排放源,因此需要科學梳理污染排放清單。同時,我們基於排放清單研究開發了霾污染治理方案決策技術平台,也就是治理效果的沙盤推演預判技術平台,協助地方政府進行治理過程的科學分析與管理。目前我們在幫助河北省、山東省、江蘇省、四川省的省市建這個平台。


現在一些地方政府部門對於污染治理主觀上都很積極上心,他們會請來各方專家論證啊,請教啊。但霾污染治理是一門綜合工程,不是光有幹勁就行的。有些領導一上來就說未來三年準備把 PM2.5濃度降到多少多少,為此要在工業上如何減排,能源結構上如何調整,交通部門要幹什麼,如何治理揚塵,然後說了一大堆保障措施,包括成立書記親自挂帥、各部門參與的領導小組,加強巡查、公共宣傳,等等。聽上去很完整。但對此我會問兩個問題,一是假如你所有這些事情都做了,排放量會減下來多少?二是,按照正常年份的氣象條件,減下來這些排放量後你們三年內PM2.5濃度能降到多少,能不能和預期目標對上賬?他們告訴我說不會分析計算這個。常年這麼干,這就屬於想哪打哪,沒有科學預判。


2014年,我們拿這個技術平台對京津冀三地2013年底公布的治理方案做了一個分析。結果發現河北省到2017年末達不到國家要求的PM2.5濃度降低25%的目標,,只能做到降低14%。河北省領導非常重視,委託清華團隊通過技術平台為他們制定了進一步的治理方案,並迅速以「河北省深入治理大氣污染三年行動計劃」文件發布實施。


同時,我建議他們搞環保的科研人員學會我們研發的這一套工具和方法,培養一支本省的決策支持科技隊伍。首先要建立排放源清單,而且必須是掌握動態的大數據,包括工業污染、交通、農業排放、揚塵,以及未來5年的新增排放量預測等等。我還建議河北省就此建立一個能夠協調工業、交通、農業、公安等各個部門的區域空氣質量調控支撐技術平台,這樣各部門就可以及時掌握自己的統計數據,最終匯總到一個環保的平台上,動態更新,最後是增是減,減到什麼程度,未來三到五年的發展是怎樣的,治理最重要的是要抓什麼,一清二楚,馬上就能判斷。目前,這個技術平台正在建設和應用實施。


治霾沒有一招致勝,沒有絕招,必須是綜合的措施,利用這個技術平台來預判——在這個地區、在不同的時間周期怎麼樣減排最有效——這是非常關鍵的技術支撐。


魯白:建立這個平台就能做到根據排放清單來制定有效措施嗎?


賀克斌:我們目前最薄弱的是對排放源的動態掌控,這件事情我們在大聲呼籲,也在做,越來越多的城市開始意識到這個問題的重要性了。


但這個平台的建立實際上不僅取決於排放源清單做得準確、更新的程度,還要看數字模擬的模型和本地的情況結合得怎麼樣。研究空氣質量有很多數值模型,最初模型中的化學機制基本都是依據國外的研究結果建立的。洛杉磯出現光化學煙霧,美國科學家在世界上第一個建立了光化學理論。由此理論得出結論,汽車尾氣是洛杉磯霾污染重要來源。歐美出現酸雨污染,歐美科學家們又建立了一個雲化學理論,解析了歐洲酸雨污染的主要組成來源。


但是目前中國出現的霾污染更加複雜,以重霾污染過程中快速增長的成分之一硫酸鹽為例,現有基於歐美等地區的經典大氣化學理論認為,硫酸鹽主要是在雲水環境中形成,由於雲中的液態水含量遠高於顆粒物結合水,通常高出1000到10萬倍,所以與雲水中的硫酸鹽生成反應相比,顆粒物結合水中的反應可以忽略;理論計算還顯示,在雲水反應路徑中,二氧化氮氧化二氧化硫生成硫酸鹽這一路徑的貢獻也可忽略不計。我們運用外場觀測、模型模擬及理論計算等手段發現,在北京及華北地區霾污染期間,硫酸鹽主要是由二氧化硫和二氧化氮溶於空氣中的「顆粒物結合水」,在中國北方地區特有的偏中性環境下迅速反應生成。顆粒物結合水是指PM2.5在相對濕度較高的環境下潮解所吸附的水分。該結論與歐美經典的硫酸鹽形成機制有較大不同。這是因為,在北京及華北地區霾污染期間,一方面,由於顆粒物濃度大幅上升及靜穩氣象條件下相對濕度較高等原因,顆粒物結合水含量遠高於經典情景,顆粒物結合水中的反應總量大大提升;另一方面,重度霾污染期間二氧化氮濃度為經典雲水情景下的50倍以上,這直接改變了二氧化氮氧化路徑的相對重要性。此外,北京及華北地區大量存在的氨、礦物塵等鹼性物質使得當地顆粒物結合水的pH值遠高於美國等地,呈現出特有的偏中性環境,而二氧化氮氧化機制的反應速率會隨pH值上升而大幅提高,從而使二氧化氮成為中國的重霾污染時段硫酸鹽形成的最主要氧化劑。


這些研究在當前的實戰當中有什麼意義呢?在多污染物協同控制的前提下,要用這套理論來改進數值模擬,從而重新調整治理對象的權重關係,比如說更多地去打擊氮氧化物。


在我國多項科研計劃的大力支持下,高等院校、中國科學院相關的重要成果在不斷出來,中國的科技工作者要有信心和決心,在搞清楚霾污染的機理、治好霾污染的同時,為世界的大氣化學理論做貢獻,建立中國的霾化學理論。


根治霾污染要從投資結構上動腦筋


小背景:


賀克斌曾推薦了一本書——《為PM2.5減排的經濟政策》,他寫道,「當基本上是學環境科學與工程專業的人在研究環境問題時,就將會關注點更多地放在技術性治理的層面。如果像馬駿博士這樣的經濟學家開始動腦筋時,我們的環境治理就有可能動到根子上了。」 著名經濟學家吳敬璉認為這本書「第一次系統地從經濟學的角度來研究中國的空氣污染治理問題」。這其實也呼應了長期以來人們的一個困惑,環保是不是經濟發展的負擔?


魯白:以上都是從技術角度講的。但是有時地方政府為發展經濟,企業為了贏利,都會有一些與霾污染治理相悖的行為。經濟怎麼配合環境治理?


賀克斌:我們學工科的講技術。節能技術、新能源技術,統稱為綠色技術。經濟學家從他們的角度提出,能源結構不合理和產業結構不合理的根源是投資結構不合理。所以如果搞金融的也參與到環境治理中來,形成一個聯合體,從投資結構那裡建立一個新的理念和做法,就能從根子上讓那些在環保標準或者是生態綠色環境標準上不夠准入門檻的企業,得不到發展的機會和空間。


魯白:我們前面講了很多政策,政府在環保方面也投入了大量資金和人力,同時還關停了一些企業。那麼,很多人就會認為環保是經濟發展的負擔。是不是治理PM2.5就一定會拉低GDP?


賀克斌:我讀過德國人寫的一個報告,2030年德國的環保產業可以超過汽車產業對GDP的貢獻。從積極一點的角度來看,環保是新經濟產生的一個推動力。為了治理空氣污染,要治理火電廠、VOC化工廠,還要改造汽車。這些一定會推動某些產業的發展,拉動GDP。另外,三年來我們建了1500多個包括PM2.5在內的空氣質量國控監測站,而現在80%的檢測儀器都是國產的。三年前這個比例是倒過來的,2013年剛剛開始建監測點的時候,80%都是國外的儀器。但是儀器需求很快拉動了我們國內的研發力量,然後國內企業製造。


雖然說淘汰落後產能會讓部分企業受損,一部分人喪失就業機會,但是這些為了治理PM2.5的而開發的環保技術、檢測技術,又給另外一撥人提供了新的就業,新的發展機會。對某一個縣級或者是地級市的市長來講,可能某個階段面臨全是落後產能被淘汰的問題。但在全國或一個省來講,這是可以拉動經濟發展的。


魯白:你們做技術和工程的科學家和經濟學家在環境治理的分工上有何不同?


賀克斌:從技術方面來看,像環境學院所做的,針對某種污染物設計一個技術把它們處理掉,叫末端處理。末端處理的效能是有限的。能源結構、產業結構不調整,末端是守不住的。就像足球比賽,老在撲點球,早晚是要進球的,進一次球就好比一個重霾污染天。但是如果前面還有後衛、前鋒協防,進球的可能性就大大減少。


製版編輯:李 赫丨


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