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空气质量考核指标为何由二氧化硫变成VOCs?

   日期:2021-03-20     浏览:30    

冯银厂,理学博士。南开大学环境科学与工程学院教授,环境科学与工程学院副院长,国家环境保护城市环境空气颗粒物污染防治重点实验室主任。中国环境科学学会大气分会副秘书长。

今年全国两会政府工作报告提出,“十四五”时期的主要目标任务包括持续改善环境治理,基本消除重污染天气。这为大气污染治理工作明确了方向。不久前,生态环境部2月例行新闻发布会提出,“十四五”期间,空气质量考核指标将做出调整。空气质量指标方面,在坚持PM2.5和优良天数两个指标基础上,加上一项基本消除重度污染天数;污染物排放指标方面,将原来的二氧化硫和NOx换成了VOCs和NOx,一共相当于5个指标。

空气质量考核指标为何调整?将如何指导接下来的大气污染防治工作?本报记者采访了南开大学环境科学与工程学院教授冯银厂。

二氧化硫浓度全国全面达标,二氧化硫已经不再是大气污染的主要问题。臭氧的主要前体物NOx和VOCs排放量居高不下,是形成臭氧污染的主要原因。

中国环境报:空气质量不再考核二氧化硫,变成考核VOCs。考核指标为何做出这样的调整?

冯银厂:“十四五”期间对大气污染防治工作考核指标的调整,非常重要,也十分必要。这种调整与我国大气污染的特征变化密切相关。指标的变化既体现了大气污染防治工作的延续性,又与时俱进,突出了时代特征。

一方面,从二氧化硫指标来看。二氧化硫是燃煤排放的最具代表性的污染物之一。上世纪80年代到90年代,我国二氧化硫污染问题突出,酸雨问题严重。二氧化硫成为最早纳入我国总量控制的指标之一。多年来,国家采取强有力的措施,“治煤”成效显著。重点地区2500万户进行了散煤治理,燃煤电厂超低排放、钢铁超低排放改造迅速推进,锅炉下降至不到10万台,二氧化硫排放量已经从最高值2588万吨下降至不到700万吨,酸雨问题基本解决,二氧化硫浓度全国全面达标,二氧化硫已经不再是大气污染的主要问题。

另一方面,我国臭氧浓度近年来总体呈缓慢上升态势,臭氧已成为仅次于PM2.5,影响空气质量的重要因素。臭氧的主要前体物NOx和VOCs都在千万吨级,排放量居高不下,是形成臭氧污染的主要原因。

对NOx的减排相对于二氧化硫起步较晚,经过“十二五”和“十三五”的减排,NOx排放量虽有下降,但整体还处在较高水平。同时,近年来机动车数量不断增多,其排放的NOx贡献率不断提升。因此,NOx减排仍是未来相当一段时期的重点,所以仍然保留这项减排指标。

之前国家层面对VOCs没有明确的强制性考核要求。近年来,各地对VOCs减排做了不少有益探索,也取得了一定成效,但其排放量仍然很大。同时,与其他几类污染物相比,其排放量下降趋势远远落后。因此,将VOCs减排纳入考核指标势在必行。这也是PM2.5与臭氧协同控制的必然要求。

中国环境报:PM2.5仍然是当前需要关注的考核重点吗?

冯银厂:自2012年国家发布新的环境空气质量标准以来,PM2.5一直是我国大气污染防治工作的重点。2013年以来,通过出台《大气污染防治行动计划》、实施“蓝天保卫战”三年行动计划等一系列重要举措,治理工作取得了显著成效。2020年全国PM2.5平均浓度为33微克/立方米,PM2.5未达标城市平均浓度比2015年下降28.8%。PM2.5下降幅度非常显著。但是,目前个别地区、个别时段以PM2.5为首要污染物的重污染天气仍有发生。冬春交替时段,在京津冀及周边地区、汾渭平原、东北地区、西北地区等地区,重污染天气仍时有发生。PM2.5年均浓度达不到国家二级标准的城市还很多,其仍是未来大气污染防治工作的重点,“十四五”期间PM2.5继续作为空气质量考核指标也充分体现出大气污染防治工作的延续性。

在空气质量考核指标的设定上,一方面,是PM2.5与臭氧污染治理的协同;另一方面,是大气污染治理与应对温室气体排放的协同。

中国环境报:考核指标的调整是出于对哪些因素的考虑?

冯银厂:近年来,随着我们对生态环境问题、环境管理的认识不断深入,顺应污染特征及主要矛盾的变化,国家相关考核指标也在不断调整。但总体上考核指标主要分为两类,一类是污染物排放指标,如NOx排放量、二氧化硫排放量等的下降比例。另一类是空气质量指标,如PM2.5浓度值或其下降比例、优良天数、重污染天数等。两大类指标相互配合,在我国大气污染防治工作中发挥了非常重要的“指挥棒”作用。

从我国大气污染防治工作的历程来看,我们经历了从污染源管理,到总量管理,再到环境质量管理几个阶段。考核指标的不断调整正是适应管理模式和污染特征变化的需要。我国现阶段以环境质量管理为主,这也体现以人为本的理念,但环境质量的改善是以污染物减排为基础的,所以在设置环境质量指标的同时,对主要污染物设置总量减排目标,可以更好地为环境质量目标的实现保驾护航。

中国环境报:5项空气质量考核指标的设置,是否也是协同治理理念的体现?

冯银厂:的确如此。在空气质量考核指标的设定上,协同治理主要体现在两个方面。

一方面,是PM2.5与臭氧污染治理的协同。PM2.5与臭氧污染同根同源,NOx和VOCs既是臭氧的前体物,也是PM2.5中二次颗粒物的前体物,本身是一个问题的两个方面。可以说NOx和VOCs是PM2.5和臭氧协同控制的桥梁,强化NOx和VOCs减排充分体现了协同治理的理念。

另一方面,是大气污染治理与应对温室气体排放的协同。我国大气污染主要是以化石能源为主的能源结构造成的,既排放大气污染物,也排放碳,因此大气污染防治与碳减排协同也是必由之路。随着大气污染治理的不断深入,降低污染物排放的难度也越来越大,进一步持续改善空气质量可以通过碳减排来实现。比如,如果低碳能源使用比例越来越高,必然会带来PM2.5污染的显著改善,从而实现“减污降碳协同增效”。

中国环境报:如今“十四五”已经开局,各地在根据空气质量考核指标安排部署具体工作任务时,需要注意哪些问题?

冯银厂:各地要坚持分类分步原则,充分贯彻精准治污、科学治污的理念。一方面,应充分了解和把握本地的污染特征、主要污染物排放特点、基础能力和管理水平等,识别出主要的污染源和重点产污环节,有重点地开展大气污染物减排工作。另一方面,应注重实效,坚持循序渐进,分类分步实施减排。国家的考核最终目的是结果,要避免“动作”做了,但效果没有达到预期。

要加强VOCs监测能力建设,对现有VOCs治理设施进行全面的有效性评估,对VOCs有效减排进行多方面的科技支撑,加强对企业的技术指导。

中国环境报:VOCs是第一次纳入空气质量考核指标。当前,治理VOCs的难点在哪里?

冯银厂:目前,各地尚未全面准确掌握VOCs污染状况和排放情况。例如,空气中的VOCs有多大的量?主要是哪几类物质?时空分布有什么特点?是从哪里排放的?有什么排放规律?这些问题还没有很好的解答,给VOCs治理工作带来了一定的困难。

各地已经在开展VOCs治理工作,相继出台了VOCs行业排放标准和综合排放标准,大多数VOCs排放源也安装了治理设施,但目前看来效果并不是特别好。

一方面,已有的治理设施或技术路线与实际排放特点匹配度不够高,VOCs治理有多条技术路线,效率不同,适应性也有很大差别。同时,VOCs排放情况复杂,物种、产生和排放方式等都有很大差异,即使这些都相同,排放的风量或速度不同可能也需要采取不同的技术路线。比如,活性炭吸附技术,即使同一种污染物,在不同风量下,治理效果也可能差异很大。如果风量过大,污染物在治理设施中停留时间过短,活性炭吸附效果将大打折扣。

另一方面,治理设施的效率大多不够高,正常运行和维护不够,致使达不到应有的设计除污要求。另外,很多VOCs属于无组织排放,只有有效收集起来才能集中治理,因此有没有收集、收集效率如何,也是当前VOCs治理中的问题。

中国环境报:针对VOCs治理难点,地方需要做出哪些新部署和新安排?需要加强哪方面能力建设?

冯银厂:一是要加强VOCs监测能力建设,包括对排放源的监测和环境空气中VOCs的监测。切实了解VOCs排放情况,摸清底数,这是有针对性地进行VOCs减排的基础。

二是对现有VOCs治理设施进行全面的有效性评估,找出治理效果不理想的主要原因,坚持“一企一策”,分类制定提升改造或更换技术路线的方案。

三是加强科技支撑。VOCs有效减排需要多方面的科技支撑。对臭氧和PM2.5影响较大的VOCs是哪些,主要是什么源在排放,选择什么技术路线治理等问题,都需要有力的科技支撑才能有效减排。

四是加强对企业的技术指导,保持政策要求的连续性。绝大多数企业有治污的主动性,但很多企业不清楚该上什么样的治理设施,同时,还存在每年的要求都可能发生变化的情况,导致企业难以选择。

来源:中国环境报