“如果不對氮氧化物的排放進行控制，我國‘十一五’期間削減二氧化硫10％的努力，將因氮氧化物排放的顯著上升而全部抵消。”在日前環(huán)境保護部科技標(biāo)準(zhǔn)司召開的大氣氮氧化物污染控制技術(shù)研討會上，這一觀點得到了多位專家的認(rèn)可。對此，清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系教授賀克斌給出了一個形象的比喻:不要把甲肝治成乙肝。
研究顯示，如果不進一步采取有效的措施控制氮氧化物排放，未來15年中國氮氧化物的排放量將繼續(xù)增長，到2020年可能達到3000萬噸以上。如此巨大的排放量，勢必對公眾健康、生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟造成嚴(yán)重影響。
環(huán)境保護部科技標(biāo)準(zhǔn)司組織召開的這次研討會是我國環(huán)境科技界新研究成果的大匯集。與會專家主要討論了“十二五”期間對氮氧化物進行控制的緊迫性和必要性，氮氧化物控制的總體技術(shù)路線或途徑，相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、排放標(biāo)準(zhǔn)、法律法規(guī)、經(jīng)濟政策的完善，現(xiàn)有氮氧化物控制技術(shù)狀況，相關(guān)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和潛力，監(jiān)測技術(shù)與后期核查技術(shù)，削減氮氧化物排放與空氣質(zhì)量的關(guān)系等6個方面的問題。
二氧化硫減排不放松，氮氧化物要重視
氮氧化物應(yīng)當(dāng)作為“十二五”期間重點控制的污染物
在此次研討會上，與會專家一致認(rèn)為，鑒于我國大城市復(fù)合型污染已經(jīng)出現(xiàn)，所以在不放松對二氧化硫控制的基礎(chǔ)上，應(yīng)加強對氮氧化物的控制。
清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系教授賀克斌在研討會上展示了美國NASA衛(wèi)星反演我國2005~2008年二氧化硫濃度變化的示意圖。從這張圖上可以看出，在2007~2008年我國二氧化硫的排放量是下降的。但是，賀克斌說:“根據(jù)NASA提供的數(shù)據(jù)，在這期間氮氧化物的排放量肯定是上升的。”
氮氧化物到底對環(huán)境有什么樣的影響？作為一次污染物，氮氧化物本身對人體健康有較大危害。近年來，北京、廣州、上海和深圳等大城市二氧化氮濃度普遍較高，小時濃度超標(biāo)現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，且呈逐漸增加趨勢。衛(wèi)星遙感發(fā)現(xiàn)，我國東部地區(qū)二氧化氮濃度值增加量明顯高于世界其他地區(qū)，北京到上海之間的工業(yè)密集地區(qū)已經(jīng)成為世界上對流層二氧化氮污染最為嚴(yán)重的地區(qū)。
同時，氮氧化物還是臭氧和酸沉降等二次污染的重要前體物。灰霾是近年的天氣預(yù)報中經(jīng)常出現(xiàn)的一個詞，其形成與氮氧化物有很大關(guān)系。這種像霧又不是霧的天氣現(xiàn)象，給人們的生活和健康造成了很大影響。據(jù)統(tǒng)計，近年來，我國大部分地區(qū)，特別是珠江三角洲經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)大氣能見度日趨下降，灰霾天數(shù)增加。以深圳為例，上世紀(jì)80年代灰霾天數(shù)年平均約為6天，進入2001年以來，年平均為122天，到2004年增至177天。
另一項研究結(jié)果顯示，氮氧化物排放量的顯著增加使得我國酸雨污染已經(jīng)由硫酸型主導(dǎo)，向硫酸和硝酸復(fù)合型轉(zhuǎn)變，硝酸根離子在酸雨中所占的比例從上世紀(jì)80年代的1/10逐步上升到近年來的1/3，這表明氮氧化物排放已經(jīng)成為我國酸雨控制的又一重要污染物。
因此，有人將對氮氧化物排放的控制，總結(jié)為“一石擊五鳥”，包括生態(tài)系統(tǒng)問題、水體富營養(yǎng)化問題、臭氧問題、顆粒物灰霾問題、大氣中氮氧化物問題。唐孝炎說:“現(xiàn)在來看，在全國，特別是在珠江三角洲、長江三角洲、京津冀等地區(qū)的大氣污染很嚴(yán)重，都是復(fù)合型污染。我國大氣污染特點不僅是多污染物排放，更是多污染物高濃度排放，這是其他國家沒有的。多污染物高濃度排放就造成大氣之間發(fā)生各種各樣的物理和化學(xué)反應(yīng)，形成二次污染物。大氣氮氧化物會影響大氣的氧化性，造成光化學(xué)污染、二次顆粒物大大增加、灰霾問題等，已經(jīng)到非解決不可的地步了。”
城市二氧化氮不是普遍達標(biāo)了嗎？
二氧化氮不能全面反映氮氧化物的環(huán)境影響
在2000年，原國家環(huán)?？偩窒掳l(fā)《關(guān)于發(fā)布〈環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)〉(GB3095－1996)修改單的通知》(環(huán)發(fā)〔2000〕1號)，對1996年頒布執(zhí)行的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095－1996)進行了局部調(diào)整，主要是去除了氮氧化物標(biāo)準(zhǔn)，放寬了二氧化氮的二級標(biāo)準(zhǔn)。多位與會專家認(rèn)為，這一標(biāo)準(zhǔn)僅考慮了氮氧化物作為一次污染物本身對人體健康的影響，忽視了氮氧化物對細粒子、臭氧生成影響的多重環(huán)境意義，而城市二氧化氮的普遍達標(biāo)也一定程度掩蓋了我國氮氧化物的污染狀況。
我國目前的城市環(huán)境空氣質(zhì)量考核指標(biāo)還是二氧化硫、二氧化氮和PM10這三項，臭氧沒有納入考核指標(biāo)。事實上，臭氧對與人類和農(nóng)業(yè)健康的危害不亞于前面的三項。因此，專家提出，只有將臭氧納入環(huán)境質(zhì)量考核體系，以臭氧控制為切入點控制揮發(fā)性有機化合物和氮氧化物的排放，才能有效控制我國主要城市大氣污染不斷加重的趨勢。另外，專家建議要盡快開展氮氧化物對細粒子、酸沉降的污染調(diào)查，并制定相關(guān)控制措施。
我國環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中只有二氧化氮二級標(biāo)準(zhǔn)。二氧化氮與氮氧化物有一定的關(guān)聯(lián)，二氧化氮在一定程度上反映了氮氧化物的污染問題，但由于目前監(jiān)測點位的設(shè)置不盡合理，未能充分反映從一氧化氮到二氧化氮的遷移轉(zhuǎn)化，使得當(dāng)前二氧化氮監(jiān)測結(jié)果與API評價方法不能全面反映我國氮氧化物的污染現(xiàn)狀。
氮氧化物排放有哪些地區(qū)和行業(yè)重點？
應(yīng)將珠江三角洲、長江三角洲、京津冀地區(qū)和一些重點行業(yè)，作為控制重點
據(jù)估計，1995~2005年間，我國氮氧化物排放量年增長率在6％以上。在2005年，全國氮氧化物排放總量為1990萬噸，其中火力發(fā)電是最大來源，占到36％左右，其次是工業(yè)和交通運輸部門，分別貢獻了23％和20％。相關(guān)調(diào)研結(jié)果顯示，目前除了電力企業(yè)外，多數(shù)企業(yè)對氮氧化物的重視程度不夠，環(huán)保局對氮氧化物排放的監(jiān)管不足，企業(yè)、環(huán)保局對氮氧化物的底數(shù)不清。隨著火力發(fā)電和機動車保有量的進一步增長，氮氧化物在這兩個行業(yè)集中排放的現(xiàn)象將進一步凸顯。
從空間分布來看，氮氧化物排放主要集中在東部地區(qū)。據(jù)測算，全國80％以上的氮氧化物排放量來自于人口密集、工業(yè)集中、經(jīng)濟發(fā)展較快的中東部地區(qū)，如廣東、遼寧、河北、山東等地。這也造成珠江三角洲、長江三角洲和京津冀三大城市群的氮氧化物污染及二次污染問題突出。從單位面積排放強度來看，排放量最大的地區(qū)依次是上海、天津和北京。
長期以來，圍繞氮氧化物的控制問題，環(huán)境保護部組織開展了一系列的研究和探索工作，有些取得了相當(dāng)大的突破。在“十一五”期間，圍繞著氮氧化物的控制，環(huán)境保護部科技標(biāo)準(zhǔn)司安排了一系列的科研項目，有些項目已經(jīng)產(chǎn)生了一些成果。2007年，國家公益性項目還專門針對氮氧化物設(shè)置了“我國未來15年氮氧化物污染控制技術(shù)途徑研究”、“主要大氣污染物排放總量分配與監(jiān)控實施辦法研究”等項目。這些項目的階段性成果，將為下一步氮氧化物的控制工作提供技術(shù)支持。
要控制氮氧化物污染排放的形勢，控制重點行業(yè)和地區(qū)是關(guān)鍵。我國氮氧化物行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)制訂工作起步較晚，目前在工業(yè)爐窯和煉焦?fàn)t的大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)中仍沒有規(guī)定氮氧化物的排放限值。而在僅有的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、《水泥廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中，雖然規(guī)定了氮氧化物濃度限值，但這些標(biāo)準(zhǔn)普遍存在過于寬松的問題。與會專家指出，當(dāng)前迫切需要修訂和完善一批行業(yè)氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)，以推進我國的氮氧化物污染防治工作。
同時，與會專家也提醒，在制定氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)的時候，要給排污權(quán)交易留出足夠的空間。只有這樣，才能吸引企業(yè)去進行排污權(quán)交易，用最少的社會成本來推動氮氧化物的減排。還應(yīng)該注意到，我國的環(huán)保產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)備不足，應(yīng)給國產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展留下一定的空間，支持我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。另外，催化劑還存在環(huán)境安全隱患的問題。
專家認(rèn)為，應(yīng)該將珠江三角洲、長江三角洲、京津冀地區(qū)和一些重點城市，作為控制重點。這主要是考慮到城市的復(fù)合型污染問題，特別是灰霾的控制。也有專家認(rèn)為，重點控制區(qū)應(yīng)當(dāng)包含更多的地區(qū)，甚至包含整個東部地區(qū)，這更多地關(guān)注了區(qū)域酸沉降的控制問題。在重點城市的選擇上，一些專家認(rèn)為應(yīng)當(dāng)包含所有的省會城市，也有專家主張應(yīng)該按城市規(guī)模和污染狀況來進行選取。
總體控制路線及途徑如何選擇？
一步到位不合適，國家目標(biāo)、區(qū)域目標(biāo)與城市目標(biāo)應(yīng)相結(jié)合
在氮氧化物的總體控制路線及途徑選擇方面，與會專家一致認(rèn)為應(yīng)分階段逐步進行，一步到位是不合適的。在目標(biāo)問題上，國家目標(biāo)、區(qū)域目標(biāo)與城市目標(biāo)應(yīng)相結(jié)合。其中，國家目標(biāo)以控制高架源為主，以控制酸雨、臭氧和細粒子污染為目標(biāo)；而區(qū)域目標(biāo)以機動車和面源控制為主。
從各國控制氮氧化物排放的實踐經(jīng)驗來看，首先要控制重點行業(yè)的排放。國電環(huán)境保護研究院副院長朱法華列出了這樣一組數(shù)據(jù):2007年我國火電氮氧化物排放量約為840萬噸，比2003年的597.3萬噸增加約40％，而同期火電裝機容量增長91％，火電煤耗量增長61％，這說明我國火電單位發(fā)電量的氮氧化物排放水平總體呈逐步下降的趨勢。
北京市勞動保護科學(xué)研究所莊德安分析了其中的原因:首先，大容量高效機組增速加大，單位發(fā)電煤耗有所降低；其次，新增的這些機組大多采用了低氮燃燒技術(shù)，使單位發(fā)電量的氮氧化物排放水平呈下降趨勢；另外，關(guān)停小機組、在役機組的低氮燃燒技術(shù)改造和新增機組部分煙氣脫硝裝置的建成并投入運行，對降低氮氧化物排放水平也起到了一定作用。莊德安認(rèn)為，這為進一步控制火電行業(yè)氮氧化物的排放提供了良好基礎(chǔ)，但與發(fā)達國家相比，我國火電行業(yè)單位發(fā)電量的氮氧化物排放水平依然很高，為3.1克/千瓦時。這一水平與發(fā)達國家1999年的排放水平相比，約是美國的1.3倍，德國的3.4倍，日本的10倍。
截至2007年年底，我國已建成煙氣脫硝裝置26臺(套)，總裝機容量為1125萬千瓦。但是，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查的結(jié)果，這些已建成的脫硝裝置，除少數(shù)電廠能堅持運行外，其余電廠均是時開時停，沒有連續(xù)投入運行。朱法華在分析其中的原因時認(rèn)為，一是企業(yè)的氮氧化物排放濃度能夠滿足現(xiàn)行排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，沒有減排壓力；二是沒有相應(yīng)經(jīng)濟政策的支持，沒有減排的動力。他建議，要修訂現(xiàn)行的排放標(biāo)準(zhǔn)，同時實施煙氣脫硝電價政策，對企業(yè)運行脫硝裝置給予經(jīng)濟補貼。
要改善城市或城市群區(qū)域空氣質(zhì)量，與會專家認(rèn)為，應(yīng)優(yōu)先控制機動車的氮氧化物排放。清華大學(xué)的賀克斌提出，要從單車排放、油品質(zhì)量和道路工況3方面推動機動車污染控制。這一方面要加快推進大城市以公共交通為發(fā)展導(dǎo)向的交通發(fā)展戰(zhàn)略，另一方面要提高車輛排放控制水平，實行更為嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。同時，配合新車排放標(biāo)準(zhǔn)的實施，要制訂車用燃油標(biāo)準(zhǔn)，改善油品質(zhì)量，解決燃油標(biāo)準(zhǔn)滯后于排放標(biāo)準(zhǔn)的問題。而要全面降低交通部門的排放水平，加強對非道路機動車的管理也是很重要的內(nèi)容。
國內(nèi)外有很多經(jīng)驗教訓(xùn)值得借鑒
國內(nèi)環(huán)保產(chǎn)業(yè)水平亟待提高，一些關(guān)鍵技術(shù)和材料仍依賴進口
在控制氮氧化物排放方面，歐美很多國家已經(jīng)取得了一些成績，但其中也有很多經(jīng)驗和教訓(xùn)值得借鑒。在研討會上，唐孝炎院士提到了美國在控制氮氧化物方面經(jīng)歷的曲折。
1943年，美國洛杉磯發(fā)生了光化學(xué)煙霧事件，之后美國在1978年制定了揮發(fā)性有機化合物的控制標(biāo)準(zhǔn)。但是，這項標(biāo)準(zhǔn)在執(zhí)行了十幾年之后，美國南方在上世紀(jì)90年代發(fā)生了“南方大煙霧事件”。此時，美國開始反思控制政策，轉(zhuǎn)而控制氮氧化物的排放。日本與美國不同，一開始就控制氮氧化物的排放，執(zhí)行嚴(yán)格的二氧化氮控制標(biāo)準(zhǔn)，取得了明顯的效果。
在研討會上，與會專家還提出了另外一個問題:在二氧化硫治理的過程中，引進了很多國外的技術(shù)。因此，在推進脫硫的過程中，真正賺錢的是國外的公司。而要控制氮氧化物排放，就意味著要進行煙氣脫硝。我國煙氣脫硝的技術(shù)引進存在較多問題，目前，國內(nèi)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平亟待提高，一些關(guān)鍵技術(shù)和材料主要依賴進口。
據(jù)北京市勞動保護科學(xué)研究所莊德安介紹，除個別單位開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)外，很多國內(nèi)環(huán)保公司引進了國外的煙氣脫硝技術(shù)，但大多處于引進、消化和應(yīng)用的初級階段。而且，目前普遍采用的選擇性催化還原技術(shù)中的催化劑基本依賴進口，而還原劑液氨屬于危險化學(xué)品，使用過程中的環(huán)境安全影響問題也需要引起關(guān)注。
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