科研支撐減排 實現精準治霾
“采暖期是重點防控期，重污染過程的調控是關鍵。”中國環境科學研究院大氣首席科學家柴發合在日前舉行的“綠色發展與科技創新百千萬人才工程創新講壇”上強調，PM2.5仍然是“心肺之患”，“京津冀及周邊地區仍然是大氣污染最重的區域。”
在創新講壇大氣污染防治分論壇上，北京工業大學環境與能源工程學院院長程水源、清華大學環境學院大氣污染控制教研所教授李俊華、中科院大氣物理研究所研究員王自發、中國環境科學研究院大氣首席科學家柴發合分別做了題為《京津冀重污染成因及防控策略》《大氣灰霾污染特征及控制技術進展》《區域大氣重污染過程預報預警及應急控制》和《我國大氣污染綜合防治進展與問題》的報告。
建立空氣質量調控技術體系
科學應對重污染天氣
與會專家表示，應開展科學研究支撐科學減排。“我國中東部面臨嚴重的大氣復合污染，區域重污染頻繁發生。科學應對重污染天氣是重中之重。”王自發表示，目前國家的重大需求是大氣污染防治措施和優化控制方案。“通過優化能源、工業提效、協同減排，最終的目的是改善空氣質量，確保人居環境安全。而這其中首先要厘清大氣污染形成機制。”
對于我國大氣污染治理的核心需求，程水源表示，核心問題是污染源排放量底數的定量核算、各類污染源深度治理及各類行動措施的有效監督、對空氣質量改善的量化評價及科學決策。主要需求是“源”即精細的污染來源識別和源解析，“治”即深度治理技術方案的制定及實施，“判”即重污染天氣的應對與快速評估。“需要盡快建立以短期應急和長期改善為核心的空氣質量調控技術體系，實現科學治霾，精準發力。”
“2016年，全國338個城市PM2.5濃度為47微克/立方米；74個城市PM2.5濃度為50微克/立方米；京津冀區域PM2.5濃度為71微克/立方米。京津冀及周邊地區仍是大氣污染最重的區域。”柴發合指出，科學防控需要精細化的污染源排放清單，“參考國家清單，按照各類污染源活動水平信息，污染源控制水平，選擇排放因子，測算各類污染源大氣污染物排放量，構建北京市SO2、NOx、PM、VOCs、CO和NH3排放清單，分析全市主要大氣污染物行業分布、空間分布和減排潛力。”
程水源建議開展污染源排放與環境質量非線性關系研究，提升監測技術水平，建立統一監測規范體系，加強對重污染成因和防控預案研究。同時，要強化信息大數據與環境感知技
術研究與應用。
“在科學防控方面，要建好PM2.5組分網和臭氧觀測網，建立綜合評測平臺。”柴發合表示，要對大氣重污染成因和治理進行攻關，對排放現狀進行評估，強化管控技術，建立科學決策支持技術平臺。
在構建國家空氣質量預報技術體系方面，目前我國正在建設國家—區域—省—市四級預報預警平臺。王自發介紹說，京津冀、長三角、珠三角、重點省市，實現業務預報。“但是，空氣質量模式研發是國際科技前沿，也是制約精細化模擬預測的一個重要因素。目前中科院建成多模式集成預報系統技術體系，并應用在中國環境監測總站的國家環境空氣質量高性能集群預報中。這一體系不僅能減少污染源不確定性的影響，而且其數據可以支撐污染成因分析和預報預警，是國際上目前唯一具有全功能的同化系統。”
產業與能源結構
升級轉型是根本
“能源結構與產業結構不合理是大氣污染的主要原因。”程水源指出，與發達國家相比，我國第二產業比例高，第三產業比例低，萬元GDP能耗較高，且能源結構不合理，主要以煤為主。同時，我國大氣氧化性增強，有機物、二次粒子以及細粒子比例逐年上升會加重霧霾污染程度。此外，大氣邊界層降低是造成重污染的主要原因之一。尤其是近年來，冷空氣勢力減弱，高壓移動速度變緩，城市規模下的熱島效應，都加劇了大氣污染。
產業與能源結構升級和轉型是根本。程水源建議，強化大氣污染防控措施，建立區域聯防聯控與協調控制機制，京津冀區域經濟一體化統籌設計與實施。“成立專門的區域污染協同控制委員會，協調各地區之間關系，實現大氣污染物的區域優化控制，統籌空氣質量管理。組織經濟、環境、社會學等領域專家開展經濟能源結構與可持續發展戰略研究。同時，加強機動車排放控制。建立形成基于區域物流、交通、道路、車輛凈化、油品升級等的優化控制體系。加強無組織揚塵及農業面源控制，加大VOCs控制力度。”
“治本之舉是進行產業結構調整、能源結構調整和交通結構調整。”柴發合指出，相對應的主要措施就是整頓散亂污企業、散煤清潔化替代和公路轉鐵路運輸。“治標之措是錯峰生產與運輸和重污染天氣應對。”
減排重點在NOx和VOCs
“我國大氣主要污染物排放特征是SO2減排初顯成效，NOx和VOCs排放呈現上升趨勢。”李俊華認為，當前必須加強脫硝和脫碳工作。“NOx減排重點在于工業源和機動車。”
李俊華指出，目前國內控制NOx排放，在工業源方面主要有低氮燃燒、SCR和SNCR技術、活性炭催化劑；在機動車領域，主要有分子篩催化劑等。可以根據不同需求，選擇不同技術。
對于VOCs，主要需要把控人為源，控制溶劑使用、石化工藝過程、油品揮發、燃料等不完全燃燒等。李俊華表示，針對我國VOCs排放濃度不規律，與其他污染物混合等特征，“可以通過采取快速啟停、不同處理技術復合、不斷提升處理能力降低能耗等措施來應對。但是，當前VOCs催化劑被國外壟斷，導致價格昂貴，而且對鹵代VOCs效果差，易產生高鹵代副產物、鹵中毒等。”
VOCs減排工作也面臨著一系列挑戰。李俊華指出，VOCs排放標準越來越嚴格，原有的排放源和尾氣處理技術裝置難以達標排放。同時，需要進一步詳細解析VOCs排放源，包括廢氣組成，氣體排放量和排放規律。需要實現VOCs回收法和破壞法技術進步，工藝優化、協同組合應用，實現集中處理。還要解決如何將高濃度VOCs廢氣回收預處理，低濃度VOCs廢氣濃縮預處理等問題。僅靠泄漏檢測、維修已經難以降低VOCs排放量，需要研究密封和設備升級問題。此外，VOCs治理投資大、維護費用高，需要將不同類型的VOCs廢氣適當集中處理，開展工程設計優化，實現大數據可視化管理。
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