不聽(tīng)工程師意見(jiàn)，中國三年治霾無(wú)功！

2016年12月中，一場(chǎng)嚴重霧霾席卷京津冀、山西、陜西、河南等11個(gè)省市地區，一百多座城市受到重度污染，使居民的生產(chǎn)生活和健康受到嚴重影響。這幾天跨年度的霧霾持續來(lái)襲，使不少人感到恐慌和無(wú)助，霧霾的肆虐已成為中國社會(huì )之傷痛。自2014年以來(lái)，盡管中央和各地方發(fā)力治霾，投入甚大，措施頻出，但效果并不明顯。國際中國環(huán)境基金會(huì )的專(zhuān)家認為目前的大部分措施沒(méi)有針對主要矛盾，導致治霾勞而無(wú)功。

目前的脫硫、脫硝措施導致霧霾加劇

毫無(wú)疑問(wèn)，燃煤是造成霧霾的主要原因，且燃煤的50%被用于發(fā)電。因此電廠(chǎng)和大型燃煤工廠(chǎng)的除塵、脫硫、脫硝是十年來(lái)環(huán)保部主導的空氣污染的治理的主要措施。到2016年，絕大部分的電廠(chǎng)上了脫硫脫硝措施，大部分燃煤工廠(chǎng)也開(kāi)始脫硫脫硝，而這無(wú)疑是積極和必須的。并且空氣污染因子中，具有毒性的二氧化硫的成份也開(kāi)始減少。這就是為什么盡管霧霾問(wèn)題持久和嚴重，北京卻沒(méi)有發(fā)生像當年倫敦的空氣污染事故，導致上萬(wàn)人死亡。

但脫硫脫硝工藝的不完善和副作用，導致霧霾加劇，是許多專(zhuān)家沒(méi)有想到的。

脫硝是燃燒煙氣中去除氮氧化物（NOx）的過(guò)程，一般在除塵、脫硫之前。目前主要采用的是選擇性催化還原法（SCR），即還原劑-氨（NH3）在催化劑作用下，選擇性地與氮氧化物（NOx）反應生成氮（N2）和水（H2O），從而達到去除氮氧化物的目的。而部分殘留的（或逃逸的）氨與煙氣中二氧化硫反應生成硫酸銨和硫酸氫氨，在正常情況下，脫硝的效率能達到80%-90%，剩下的10%-20%的氮氧化物仍留在煙氣中。

脫硝后的煙氣進(jìn)入除塵過(guò)程，經(jīng)過(guò)除塵后，99%的大顆粒煙塵被除去，殘留的細煤灰和煙氣進(jìn)入脫硫過(guò)程。

目前脫硫的工藝90%是采用濕法脫硫，即通過(guò)噴射石灰石漿水霧與煙氣中二氧化硫分子接觸，達到吸附和收集的目的。石灰石漿霧滴含有大量水份，導致脫硫后排放的煙氣中濕度增加，成為濕煙氣（濕度是普通空氣的10倍）。同時(shí)濕煙氣里還攜帶殘留的細煤灰、硫酸銨、硝酸銨、硫酸鈣、硝酸鈣細顆粒等。濕煙氣呈霧狀，直接形成霧霾，排向空中。據估計，全國由濕法脫硫所排放到空氣中的帶有這些污染物的水蒸氣達到20萬(wàn)噸/小時(shí)，這些水蒸氣帶有負電荷，在大氣中遇二次污染物（XOX、O3、OH、PM2.5等，均產(chǎn)生于其它工業(yè)排放和汽車(chē)尾氣），發(fā)生吸附形成更大微粒，同時(shí)在陽(yáng)光作用下大氣氧化性增強，也加大二次顆粒物的顯著(zhù)生成量，形成更嚴重的氣溶膠等污染物。這些污染物就像藥引子一樣對大氣起著(zhù)大范圍的發(fā)酵作用。這一連鎖反應，在靜穩天氣情況下，導致空氣質(zhì)量急劇惡化，大氣能見(jiàn)度大幅度降低，PM2.5持續“爆表”，形成重度霧霾。

更有甚者，濕法脫硫之后的煙氣溫度在30-50℃左右。根據歐美經(jīng)驗，濕法脫硫通常需要加裝煙氣再熱器（業(yè)內稱(chēng)GGH），將煙氣溫度抬升到80℃以上排放。而在中國，排煙溫度和濕度沒(méi)有詳細規定，部分專(zhuān)家以節能和防止設備堵塞為由，建議取消煙氣再熱器。一大批新上的電廠(chǎng)不再要求安裝GGH，而已經(jīng)安裝的電廠(chǎng)則開(kāi)始大規模拆除GGH。按照目前煙囪設計規范，由于污染霧濃度降低，溫度減低，脫硫后防腐濕煙囪通常只有原來(lái)干煙囪高度的一半。煙囪高度降低，濕度增大，煙氣在低空排放，更難以擴散，時(shí)間一長(cháng)，致使霧霾加劇。

這就是2012年后，在煤炭總量沒(méi)有明顯增加，汽車(chē)增量也逐步趨緩的情況下，霧霾突然大面積加劇的主要原因。因為2012年8月6日國發(fā)【2012】40號文件，環(huán)保部門(mén)明令要求2012年底全國同時(shí)投運在線(xiàn)監測電廠(chǎng)的煙氣脫硫脫硝，各電廠(chǎng)的脫硫裝置全面運轉，脫硝裝置加速安裝。

國際中國環(huán)境基金會(huì )的專(zhuān)家和資深工程師注意到這個(gè)現象，于2014年5月向全國政協(xié)提交一篇政策建議，題為“關(guān)于重度霧霾成因的新發(fā)現及推廣有效霧霾治理新技術(shù)的建議”（http://ifce.org/zh_cn/programs?id=83），但沒(méi)有得到重視。2015年12月，“中國大氣網(wǎng)”轉發(fā)某跨國電力環(huán)保企業(yè)工程師一篇《藍天白云能持續多久?一個(gè)環(huán)保工程師眼里的霧霾真相》引起廣泛關(guān)注。文中指出，燃煤火電廠(chǎng)是主要的污染源。大部分火電廠(chǎng)安裝了濕法脫硫設備，但將煙氣再熱器卸掉，導致排放的煙氣煙溫較低、濕度較大，致使煙氣不易擴散，成為導致霧霾的主要原因。“環(huán)保部門(mén)一直在關(guān)注排放煙氣的多少，而忽視了煙氣的溫度與濕度才是問(wèn)題所在”，但資深環(huán)保專(zhuān)家出面否定。

然而最近的一些研究卻從不同角度證實(shí)了這個(gè)現象。

清華大學(xué)賀克斌院士和德國馬克斯·普朗克化學(xué)研究所的程雅芳教授等人在最近一期美國《科學(xué)進(jìn)展》雜志上報告說(shuō)，隨著(zhù)PM2.5污染程度上升，硫酸鹽是PM2.5中相對比重上升最快的成分。他們發(fā)現，在北京及華北地區霧霾期間，硫酸鹽主要是由二氧化硫和二氧化氮溶于空氣中的“顆粒物結合水”，在中國北方地區特有的偏中性環(huán)境下迅速反應生成。此外，北京及華北地區大量存在的氨、礦物粉塵等堿性物質(zhì)使得當地顆粒物結合水的pH值遠高于美國等地，呈現出特有的偏中性環(huán)境，而二氧化氮氧化機制的反應速率會(huì )隨pH值上升而大幅提高。這一分析將霧霾源直接指向了電廠(chǎng)的煙囪，因為經(jīng)過(guò)脫硫脫硝的煙氣同時(shí)滿(mǎn)足了三個(gè)條件：顆粒物結合水、氨（脫硝逃逸）和礦物粉塵（細煤灰和殘留石灰）。電廠(chǎng)的煙囪直接排出大量一次污染物硫酸鹽，然后濕氣在靜穩空氣中擴散，吸收從工廠(chǎng)和汽車(chē)排放的更多污染物，經(jīng)過(guò)二次污染，使硫酸鹽不斷增加。

上海交通大學(xué)的繆正清教授最近三年發(fā)表了四篇論文，認為脫硫脫硝導致霧霾加劇證據確鑿?？娊淌谥赋?，盡管95%的二氧化硫和氮氧化物被脫硫脫硝工藝轉化成硫酸鹽和硝酸鹽，但在高效轉化過(guò)程中并沒(méi)有實(shí)現高效收集。因此，脫硫脫硝工藝通過(guò)水霧這個(gè)媒介，增加了排向大氣的硫酸鹽和硝酸鹽，這些顆粒不僅粒徑細，而且數量巨大。他估算出45天干燥時(shí)段，據最保守的估計，電廠(chǎng)排放到大氣的煙塵和硫酸鹽達到134ug/m3。而以前沒(méi)有經(jīng)過(guò)脫硫脫硝的干煙氣，污染物難以持久停留在空氣中，對霧霾的貢獻估算為8ug/m3。

散煤燃燒治理不力

燃煤散燒排放是造成北方重污染天氣的另一重要原因。大量燃煤分散在中小鍋爐及農村取暖鍋爐，然而這些燃煤鍋爐幾乎沒(méi)有采取任何污染控制措施。據環(huán)保部門(mén)調查顯示，作為大氣污染重災區的京津冀地區，每年的散燒燃煤量占煤炭使用總量的10%，但對污染物排放量的貢獻卻達到了50%（中國環(huán)境報，2016.12.20）。

目前對于燃煤散燒的控制，基本上是“八仙過(guò)海，各顯神通”：中小鍋爐以“煤改氣”、“煤改電”，使用潔凈型煤或直接淘汰等方式。農村在推廣使用無(wú)煙煤、潔凈型煤、生物質(zhì)成型燃料等清潔能源，部分地區也有“煤改氣”、“煤改電”的計劃。根據各地的經(jīng)濟情況，潔凈型煤的補貼在200-600元之間，“煤改氣”、“煤改電”的補貼在1000-3000元之間。

農村散煤治理的管理涉及政府十多個(gè)部門(mén)，職責不清，技術(shù)規范和標準體系不健全，一些地區政府補貼不到位是散煤治理困境的主要原因。2014年和2015年，整個(gè)河北省只完成了推廣清潔型煤計劃的25.8%和29.5%。治霾壓力最大的省都只是這樣，其它省份的情況可想而知。

農村散煤治理的思路首先要十分清晰，大范圍的“煤改氣”、“煤改電”時(shí)機還不成熟，特別是目前電力還是以煤電為主的前提下，農村住戶(hù)的“煤改電”只是把污染轉移到電廠(chǎng)，另外農村電網(wǎng)短時(shí)期內也難以全面升級，所以主攻方向還是推廣無(wú)煙煤、潔凈型煤、生物質(zhì)成型燃料等。第二是要全國協(xié)調聯(lián)動(dòng)，因為空氣是流動(dòng)的，光京、津、冀控制住不管用。有幾個(gè)具體措施可以采納：

1)成立全國和各省市的散煤治理領(lǐng)導機構，指導和協(xié)調各相關(guān)部門(mén)；

2)政府統一安置型煤或環(huán)保爐具，并協(xié)調潔凈型煤配送；

3)政府補貼農村居民，使燒潔凈煤的價(jià)格和散煤的相當；欠發(fā)達地區要加大中央財政補貼；

4)立法/頒布條例禁止散煤燃燒，違者重罰。

建議

綜上所述，建議環(huán)保部排除干擾，直面問(wèn)題：

1）暫緩“煤電節能減排升級與改造行動(dòng)計劃（2014-2020年）”，即“超凈排放”計劃的實(shí)施；集中力量解決目前脫硫脫硝導致霧霾加劇的問(wèn)題，避免環(huán)保越發(fā)力，霧霾越嚴重的尷尬；

2）同時(shí)加大散煤治理力度；

3）配合持續的機動(dòng)車(chē)減排，特別是重型柴油車(chē)的減排，重度霧霾才可望在短時(shí)期內消除

以下當做角腳：

何平，美國威斯康星大學(xué)土木環(huán)境工程系博士，國際中國環(huán)境基金會(huì )（IFCE）總裁，全國政協(xié)海外特邀代表，世界資源研究所理事，長(cháng)期從事中美環(huán)境技術(shù)交流和政策對話(huà)。