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霧霾(大氣污染)治理的問題

作者:碩冠環(huán)境 來源: 日期:2021-3-1 8:49:19 人氣:31

  近年來,華北地區(qū)降雨已經(jīng)從局部性酸雨轉(zhuǎn)變?yōu)槠珘A性,這從宏觀上也證明,減排常規(guī)污染物的同時,導(dǎo)致了過量氨氣的排放。在低溫季節(jié)氨氣銨鹽濕沉降能力弱的情況下,過量氨氣排放會導(dǎo)致大氣中的細(xì)顆粒物較長時間存在,在較大范圍擴(kuò)散分布。

    目前絕大部分電廠和工業(yè)企業(yè)使用濕法脫硫工藝進(jìn)行二氧化硫(SO2)減排,盡管脫硫效果明顯,但由于中間的煙氣升溫器 (GGH)被取消,使得煙氣低溫、低空、高濕排放,脫硫漿液中的細(xì)顆粒物通過飽和濕煙氣夾帶排入大氣,可凝結(jié)顆粒物 CPM濃度偏高,且未控制。取消GGH的情況下,低溫季節(jié),飽和濕煙氣條件下,排出的煙氣形成濃重的煙羽,二氧化硫在煙羽內(nèi)的液滴內(nèi)形成亞硫酸,進(jìn)一步形成硫酸的較好條件。這樣的排放變化過程完全無法監(jiān)控。

  根據(jù)包括北京,上海等17個達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)機(jī)組的測試結(jié)果,CPM的平均值是 13.93毫克/立方米,超過了超低排放顆粒物標(biāo)準(zhǔn)10毫克/立方米。更為嚴(yán)重的是,CPM形成的顆粒物粒徑小,粒數(shù)濃度非常高,每立方厘米粒數(shù)以千萬計(jì)。同樣質(zhì)量濃度的CPM,其粒數(shù)遠(yuǎn)超過可過濾顆粒物,對大氣的消光作用也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于可過濾顆粒物。這些CPM 在大氣中作為凝結(jié)核,遇冷凝并,吸濕長大,并產(chǎn)生液相下的二次復(fù)合過程,霧霾暴發(fā)時,以PM2.5質(zhì)量濃度形態(tài)顯現(xiàn)。

  由于可凝結(jié)顆粒物CPM沒有包括在目前的顆粒物標(biāo)準(zhǔn)之中,因此沒有得到監(jiān)管。這一顆粒物指標(biāo)上的漏洞,說明了為什么環(huán)保指標(biāo)上的成果對不上實(shí)際的大氣污染情況。因?yàn)橹笜?biāo)只管住了可過濾的固體顆粒物,對霧霾影響更嚴(yán)重的CPM沒有得到監(jiān)管,超低排放評價顯著低估了顆粒物的實(shí)際排放水平,所謂的超低排放,實(shí)際上是非關(guān)鍵致霾指標(biāo)的超低,不可能實(shí)現(xiàn)對癥下藥來治理霧霾! 2018年各地采取的俗稱“除濕脫白”的煙羽中污染物治理措施,治理濕法脫硫后的白色煙羽,對控制 CPM 有一定效果,但由于各種原因,被主管部門叫停!這也就是為什么疫情期間,只有落實(shí)實(shí)現(xiàn)超低排放的電廠和有限的其它工業(yè)排放,霧霾依然席卷大半個中國。

  城市周邊大量工業(yè)水汽的排放,還會造成靜穩(wěn),逆溫的天氣增加。水汽形成的水蒸汽氣溶膠,使得局部的云層增厚,在城市上空形成一個“鍋蓋”,大氣流動性減弱,形成靜穩(wěn)環(huán)境,使污染物無法自由擴(kuò)散;由于濕態(tài)水溶性離子顆粒物的消光作用,大氣邊界層阻擋太陽光線照射至地面,地表溫度低,形成逆溫環(huán)境,同時這些工業(yè)水汽都帶有熱度,高于環(huán)境溫度,在高空遇冷冷凝,釋放出熱量,使高空的氣溫升高,也有助于逆溫天氣的形成。靜穩(wěn),逆溫環(huán)境導(dǎo)致污染物在近地表大氣邊界層內(nèi)累積,形成霧霾。

  在低溫靜穩(wěn)干燥氣象條件下,粒數(shù)巨大沒有得到管控的可凝結(jié)顆粒物 CPM 排放到大氣中形成固態(tài)或液態(tài)的細(xì)顆粒物;濕法脫硫,冷卻塔等工業(yè)水蒸氣排放推高相對濕度,大氣中的干態(tài)水溶性離子顆粒物吸濕長大;煙氣中殘留的氮氧化物、硫氧化物,VOCs和氨氣等和吸濕長大后的干態(tài)水溶性離子顆粒物,水汽夾帶的細(xì)顆粒物在大氣中發(fā)生二次復(fù)合,形成硝酸鹽,硫酸鹽,有機(jī)鹽和氨鹽等二次顆粒物。由于濕態(tài)水溶性離子顆粒物的消光作用,大氣邊界層阻擋太陽光線照射至地面,地表溫度低,形成逆溫環(huán)境。這些鹽粒在逆溫,靜穩(wěn)大氣的影響下,在較低的大氣邊界層內(nèi)富集,形成霧霾。

  在高濕天氣,這個過程顯著加快和加強(qiáng),濕態(tài)水溶性離子顆粒物粒徑大幅增長,新排放的水蒸氣和夾帶的細(xì)顆粒物在更低的大氣邊界層內(nèi)擴(kuò)散,地表的空氣密度升高,大氣的垂直層結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定,空氣的上下間流動顯著減弱,靜穩(wěn),逆溫環(huán)境加強(qiáng),同時,水溶性離子顆粒物中銨根,硝酸根等營養(yǎng)物,促使微生物快速繁殖,PM2.5質(zhì)量濃度快速增長,霧霾爆發(fā),并會維持一段時間,直至大氣環(huán)境發(fā)生改變(如大風(fēng),下雨,冷空氣入侵等)。

  為了維持北方地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量,從 2017年開始實(shí)施“大氣污染應(yīng)急管控防治措施”,即在污染天氣各地要求企業(yè) “停工限產(chǎn)”。這一措施雖然緩解和減輕了霧霾污染的影響,但給各地的經(jīng)濟(jì)帶來嚴(yán)重的傷害,同時也掩蓋了環(huán)保治理的問題和缺陷。從經(jīng)濟(jì)上考慮,治理目前的大氣污染問題,對于一個省,只是一個百億級的投入(如果通過節(jié)能措施減排, 投入的成本還可回收),但大面積的停工限產(chǎn),經(jīng)濟(jì)損失是千億級別,而且年復(fù)一年。根據(jù)前面的分析,重度霧霾不是一次排放造成,而是大氣擴(kuò)散條件變差后,二次顆粒物暴增所引起,“停工限產(chǎn)”的作用有限。因此,我們建議在“十四五”期間,取消“大氣污染應(yīng)急管控防治措施”,停止各種名目甚至加碼的“停工限產(chǎn)”,保障國民經(jīng)濟(jì),特別是北方地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。


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