今后我國大氣污染治理工作的重點和難點是什么?郝吉明院士解答
http://www.pgalia.live 2018-01-05 15:11:43 中國環境報

  黨的十九大報告指出,加強國家創新體系建設,強化戰略科技力量。在環境保護領域,尤其是大氣污染治理方面,科技創新無疑是精準治污的有力支撐。目前,我國大氣污染治理采取了哪些科技創新舉措?下一階段,大氣污染治理工作的重點和難點是什么?本報專訪了中國工程院院士郝吉明。

  對話人:中國工程院院士郝吉明

  采訪人:記者郭婷

中國工程院院士郝吉明

  為改善空氣質量,我國采取了哪些科技創新舉措?

  實施煤炭總量控制,推進國家減排工程,燃煤電廠超低排放改造,采暖系統煤改清潔能源

  中國環境報:今年是“大氣十條”第一階段收官之年。從“大氣十條”實施至今,我國大氣污染治理工作成效顯著。請問,為改善空氣質量,我國采取了哪些科技創新舉措?

  郝吉明:改革開放以來,我國工業化快速發展,同時,隨著城市化進程加快,人民生活水平不斷提高,機動車保有量也在快速增長。這幾方面發展是一個同時并舉的過程,必然引發比較復雜的環境問題。應對我國的大氣污染治理在國際上沒有直接可以借鑒的經驗,因此,需要靠創新舉措來解決。這其中,科技創新是重要的一方面。

  一是通過實施煤炭總量控制、產業結構調整來加快減排速度。2013年前,我國煤炭消費量在10年間翻了一番。“大氣十條”提出在重點區域實施煤炭消費總量控制,全國煤炭消費總量從2013年的42億噸下降至2016年約38億噸;煤炭占一次能源消費的比重由67.4%下降至62.0%。可以說,能源結構調整助推了污染減排。在產業結構調整方面,最突出的是鋼鐵產能。過去幾年,我國壓減了1億多噸鋼鐵過剩產能,2016年就壓縮了鋼鐵過剩產能6000萬噸。前不久,在德國召開了一次有關鋼鐵過剩產能處理的會議,我國為調節鋼鐵產能,重新安排20.1萬鋼鐵工人就業。這些數據都說明,通過能源結構和產業結構調整解決了環境問題。從某種程度上說,我國改善環境問題的需求促進了能源結構和產業結構調整,用環境來優化產業,促進產業的發展。

  二是推進國家減排工程。2005年開始,我國大規模推進減排工程建設。“十一五”時期把二氧化硫列為國家總量控制減排指標,“十二五”時期又把氮氧化物列入減排指標,這就從國家層面推進大量環保設施的建設。到2015年,我國燃煤脫硫機組裝機容量占煤電總裝機的99%,脫硝機組裝機容量占火電總裝機的92%,脫硫燒結機面積占燒結機的88%,脫硝水泥熟料產能占總產能的92%,脫硝平板玻璃生產線占總產能的57%。

  三是推進燃煤電廠超低排放改造。2015年開始,我國大規模推進煤電機組超低排放改造。改造后,燃煤電廠的二氧化硫、氮氧化物和煙塵排放限值分別比國家排放標準降低83%、50%和67%,達到天然氣電廠排放水平。目前,全國50%以上機組完成改造,我國建成了全球最大的清潔高效煤電體系。

  四是推進采暖系統煤改清潔能源。發改、能源、環保、住建、財政等多部門共同推動北方地區清潔采暖工作,“宜氣則氣,宜電則電”,盡可能利用清潔能源。我國的污染物排放,尤其是農村地區的空氣污染主要來自燃煤、燒秸稈,這實際是歷史延續下來的落后的生活方式造成的。通過改善空氣質量、改善歷史遺留下來的能源結構,可以使上億的農村人口生活質量得到改善,促進農村的能源革命。在治理大氣污染的過程中,使人民生活水平實現跨越式改善,這是一個歷史性的變革。

  在這個過程中,可能有人認為困難重重:國家能不能有這么多天然氣?煤改氣工程在這么短的時間內能不能完成?農村能不能負擔得起這個費用?這些問題實際上不能說是阻礙我國農民生活走向變革、走向富裕的障礙。關于用氣量的問題,主要是不平衡的問題。比如,解決城市和農村供氣平衡的問題,城市供暖可以降低兩三度,省出更多天然氣支持農村能源改革;解決工業用氣和民生用氣的平衡問題,工業用氣給生活用氣讓路。煤改氣工程以京津冀及周邊地區2+26城市為近期工作重點,2017年預計完成400萬戶,京津冀建成1萬平方公里禁煤區。實際上,目前已經完成改造了420萬戶。

  五是建立重污染天氣應對技術體系。我國建立了預測預報—決策會商—預警發布—應急響應—跟蹤評估—預案修訂等全流程的重污染天氣應對技術體系,在秋冬季重污染應對中有效降低了污染峰值濃度。今年10月~12月,京津冀地區一共出現了8次重污染過程,每次都提前預報,提前采取行動。這是系統的、國家層面的科學技術支撐,有力提升了重污染應急能力。

  六是大氣重污染成因與治理聯合攻關。我國利用兩年半左右時間,集中優秀科研團隊,構建立體觀測、實驗室模擬和數值模擬相結合的綜合研究系統,識別京津冀及周邊地區秋冬季大氣重污染來源和主要成因,回應社會關切,建成綜合科學決策支持系統,支撐京津冀及周邊地區大氣污染防治的科學決策和精準施策。過去,針對電力行業的環保措施比較多,現在對一些非電力行業,如鋼鐵、水泥、玻璃、化工等行業都要推進污染減排技術創新。當前,我國對大氣污染治理的科技支撐力度比任何時候都大。例如,國家自然科學基金設立了一個聯合的重大研究計劃,提供4億元研究大氣污染成因和對健康的影響。“十三五”期間,科技部推出了大氣污染防治重點專項,以24.76億元的巨資推動治理技術、監測、人體健康影響、監管措施等方面的研究。今年還啟動了總理基金項目,推動大氣重污染的成因與治理的科技攻關。

  推進大氣污染治理技術創新的關鍵是什么?

  提高資源的綜合利用效率,合理利用可再生資源,開發多污染物協同控制的先進設備

  中國環境報:黨的十九大報告指出,持續實施大氣污染防治行動,打贏藍天保衛戰。請問,下一階段大氣污染治理工作的重點和難點是什么?

  郝吉明:實施“大氣十條”成效顯著,但我國大氣污染治理工作仍然任重道遠。

  從污染源方面看,一是燃煤排放仍然是主要問題。火電廠燃煤問題已經初步解決,但是燃煤鍋爐、工業用煤、居民用煤等污染問題還沒解決。二是控制我國機動車污染仍然需要新的舉措。一方面,機動車保有量逐漸增加;另一方面,隨著物流業迅速發展,重型柴油車運輸比例越來越大。除此之外,船舶、航空運輸污染也呈增長趨勢。三是非電行業,如鋼鐵、建材、化工、有色冶金等都是高污染行業。目前實現了燃煤行業的超低排放,非電行業污染排放控制還需加強。四是農村大氣污染治理需要加強。比如剛才提到的燃煤散燒和秸稈焚燒問題。還有大規模的畜禽養殖和使用化肥,已經成為氨排放的主要來源。再如農業機械的污染,農用拖拉機、運輸機等,污染程度也是比較高的。

  從污染物方面看,首先,要打贏藍天保衛戰,減排是硬道理。現在,二氧化硫、氮氧化物的減排進入了攻堅期。原來好減的都減了,剩下沒減的都是難減的,是難啃的“硬骨頭”。其次,污染物減排進入了深水區。相對于二氧化硫和氮氧化物,VOC和氨的減排更難。氨主要來自農業,農業要增產就要施肥。人們要吃肉,所以畜禽養殖業還要發展,困難就比較大。VOC和氮氧化物結合起來誘發臭氧污染,所以,在打贏藍天保衛戰中不僅要控制PM2.5,還要推進PM2.5和臭氧協同控制。

  下一階段,大氣污染治理的難點還是經濟、社會和環境的協調發展問題。這三者是聯系在一起的,綠色發展就是解決這個問題的重要途徑。人民要過小康生活,所以經濟增長是必需的。同時,人民對美好生活的需求不斷增長,良好環境與富裕同等重要,甚至更重要。所以,必須走生態文明建設這條路,通過全民參與綠色發展來推動空氣質量改善,通過產業結構和能源結構調整減少污染,通過綠色出行方式減少交通污染。這其實是生產方式和消費方式的革命,要靠政府、企業和公眾共同行動,才能打贏藍天保衛戰。這需要一個過程。

  中國環境報:打贏藍天保衛戰需要怎樣推進大氣污染治理技術創新?

  郝吉明:第一,要提高資源的綜合利用效率。之所以污染排放高,與資源利用效率低有關系。我國單位GDP能耗比世界平均水平要高60%~80%,所以,如果我國把節能放在優先位置,那么能源需求可能就不像現在這么高了。還有就是提高治污設備效率和降低治污能耗。現在,我們治污的流程像“羊肉串”,超低排放不是靠一個單一設備高效率實現的,而是多個設備組合實現的。因此,提高設備效率和能源效率比較關鍵。

  第二,創新技術關聯的難點在于怎么合理利用可再生資源。比如秸稈和畜禽糞便都是可再生資源,但現在很多情況下成了污染源。如果能有效利用起來,我們的環境污染壓力就會變小。

  第三,要開發多污染物協同控制的先進設備。不是靠太多的“羊肉串”解決污染減排問題,而是要技術創新,整體上提高效率。這些可能還需要不斷探索。

  第四,要加強綠色產品的研究和生產。VOC污染控制應主要靠生態產品或生態工業的設計,即生產設計的產品怎么能夠對環境影響最小。比如,現在的溶劑揮發導致VOC排放,甚至導致室內空氣污染。導致VOC污染的原因實際上是化工原料的浪費,更是產品設計的不足。當然,以涂料為例,油性涂料比水溶性涂料的性能好些,使用效果也有差別。那么,怎么能夠改進水溶性涂料的性能?這是我們技術創新的關鍵。所以,產品升級可以從源頭為大氣污染治理做出貢獻。

  中國環境報:大氣污染治理科研成果只有轉化為實踐應用才能真正實現空氣質量改善的目標。請問,如何實現大氣污染治理技術成果與政府部門和企業的對接?

  郝吉明:舉例來說,目前,我們建立了針對大氣PM2.5污染治理的協同創新鏈。科研的目的是什么?第一就是通過基礎研究提升科學認知能力;第二就是技術開發,提升源頭減排能力;第三就是集成應用,治污技術從原理到應用要做基礎研究,基礎研究要解決兩個問題,即提升決策支撐能力和促進新型產業發展,促進技術形成新型產業鏈。

  再舉個例子,就是大氣污染成因與控制研究重點專項。環境保護部針對企業污染控制提出了相關的科技需求,推動技術研究與企業對接。同時,環境保護部推動傳輸通道上2+26城市的污染治理,每個科研團隊對接一個城市的污染控制問題,幫助政府和企業解決污染控制問題。根據雙向選擇原則,清華大學對接北京、石家莊、濟南、鄭州等8個城市,緊密結合秋冬季重污染,將科研成果落地,即“沿途下蛋”,邊研究邊出成果邊利用,這就把研究利用的時間鏈壓縮了,更緊密與實際相結合,把最好的文章寫在祖國大地上。

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