今日北方大部分地區(qū),包括北京天津地區(qū)霧霾嚴(yán)重,持續(xù)時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)。各類專家、官員紛紛分析霧霾成因,常掛嘴邊的就是天氣原因,天氣靜穩(wěn)(不知何時(shí)發(fā)明的這個(gè)詞匯);或者排放密度大;對(duì)策就是一會(huì)限制建筑工地啦,限制路上的烤羊肉串啦…。我看著這些怎么就覺(jué)得好笑,無(wú)知到極點(diǎn)了。
雖然我身處國(guó)外,但我的親人、朋友正在“享受”著霧霾的煎熬,我實(shí)在是看不下去了,要一吐胸中的郁悶。霧霾已經(jīng)危及了每一個(gè)人的生命,連央視頻道都呼吁了“這嚴(yán)重的霧霾天氣到底有沒(méi)有人管了?”,可是大家怎么就這么沉著穩(wěn)重,連組織到環(huán)保局門(mén)口抗議一下的精神都沒(méi)有了。不知現(xiàn)在的民眾是麻木到了如此境地,還是根本就對(duì)政府不報(bào)希望。反正總的感覺(jué)就是全社會(huì)都沉浸了“中國(guó)夢(mèng)”中不想醒來(lái)。中國(guó)的霧霾,已經(jīng)嚴(yán)重到連拍到一張清晰的照片都已經(jīng)是奢侈了。
就國(guó)內(nèi)的霧霾成因和對(duì)策,我和德國(guó)的很多友人,包括教授或者普通老百姓經(jīng)常聊及。他們對(duì)此事的認(rèn)識(shí)幾乎是驚人的一致,罪魁禍?zhǔn)资恰懊骸?。德?guó)在1960年代的時(shí)候,也經(jīng)歷了嚴(yán)重的霧霾襲擾,萊茵河和國(guó)內(nèi)現(xiàn)在的許多河流一樣嚴(yán)重污染。他們走過(guò)了和我們一模一樣的道路,我開(kāi)玩笑地說(shuō),中國(guó)政府應(yīng)該請(qǐng)你們?nèi)ギ?dāng)顧問(wèn)去治理霧霾了。
結(jié)合很多朋友的觀點(diǎn)及我個(gè)人的分析,關(guān)于霧霾的成因從重要到次要總結(jié)如下。
1) 煤:我認(rèn)為煤是當(dāng)今中國(guó)霧霾的罪魁禍?zhǔn)?。那么什么地方用煤呢?首先是發(fā)電。隨著我國(guó)人民生活水平提高及生產(chǎn)需要,電能消耗越來(lái)越大。那么我們的電從哪里來(lái)?依我個(gè)人的信息總結(jié)(可能不準(zhǔn),請(qǐng)電力專家指正),我國(guó)電力能源結(jié)構(gòu)60%以上依靠火電,即燒煤;水電只占25%左右,核電5%,其它清潔能源如風(fēng)電等總和低于10%。也就是說(shuō),我們用的電,大部分是依靠燒煤來(lái)獲得的。其次,如煉鋼、水泥廠、城市供暖等高能耗行業(yè)也都是依靠煤。我想我國(guó)以石油或者天然氣做主要能源材料來(lái)發(fā)電、來(lái)取暖,還是微乎其微吧。而德國(guó)人認(rèn)識(shí)到燃煤的高污染以后,今天已經(jīng)幾乎沒(méi)有地方再用煤了,都改用天然氣作為主要能源。
2) 城市建設(shè):剛剛讀到江億院士的呼吁,中國(guó)應(yīng)該嚴(yán)格控制建筑面積總量。這一點(diǎn)很重要。另外一個(gè)很重要的因素就是我們的城市規(guī)劃模式。方圓幾百平方公里,連成一片的城市,上千萬(wàn)人口居住其中,這樣的城市想不霧霾也難。大家知道,人類的任何活動(dòng),都是消耗氧氣排除二氧化碳的過(guò)程。排除顆粒物霧霾不說(shuō),就連產(chǎn)生的二氧化碳在這樣的城市結(jié)構(gòu)中都不知道該往哪里去擴(kuò)散,更何況霧霾顆粒物呢?大家可能去過(guò)很多歐洲的小鎮(zhèn)或者鄉(xiāng)村。在德國(guó),一個(gè)城市方圓幾十平方公里都是大城市了。如果開(kāi)車,常常是一個(gè)城市,頂多走個(gè)三五公里,十來(lái)公里就開(kāi)到了滿眼是農(nóng)田的鄉(xiāng)村,再開(kāi)十來(lái)公里就又是一片小鎮(zhèn)或者城市。而且,除了幾個(gè)大城市外(如慕尼黑、法蘭克福、漢堡等),其它大部分城市,看到10層以上的高樓寥寥無(wú)幾。這樣的結(jié)構(gòu),給我們的城市提供了呼吸的“肺”,同時(shí)也沒(méi)有了擁堵等交通問(wèn)題。我想,德國(guó)的人均面積應(yīng)該不比中國(guó)大,人均汽車占有率更應(yīng)不比中國(guó)小,但是這里沒(méi)有霧霾和令人恐怖的北京擁堵。因此,我認(rèn)為,我們的城市規(guī)劃理念上,過(guò)去的十幾年,發(fā)生了嚴(yán)重的路線錯(cuò)誤?,F(xiàn)在糾正雖有些晚,但是在接下來(lái)的城鎮(zhèn)化建設(shè)中,希望能夠汲取一些教訓(xùn)。
3) 其次才是汽車尾氣。這一點(diǎn),可能確實(shí)我們國(guó)家的油品品質(zhì)需要大大改善了。
4) 政府官員、專家經(jīng)常掛在嘴邊的建筑工地?fù)P塵啦(這些揚(yáng)塵都不可能是2.5微米的尺寸,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于此),烤羊肉串啦,我個(gè)人認(rèn)為這都是胡扯,貢獻(xiàn)微乎其微。
說(shuō)了這么多原因,那么對(duì)策呢?
1) 燃煤:我敢肯定地說(shuō),如果北京、河北連著停上3天電,將煉鋼廠、水泥廠停產(chǎn),保證全部的霧霾都散去。當(dāng)然,這嚴(yán)重影響了百姓生活,不可能執(zhí)行。但是可以減量啊。比如降低電廠的發(fā)電量,降低鋼廠、水泥廠的產(chǎn)量等等。不要再急速追求你的GDP。同樣呢,老百姓都養(yǎng)成節(jié)約習(xí)慣,降低能耗。因此,針對(duì)燃煤這一塊,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)講,政府應(yīng)該下大力氣改變我國(guó)能源高度依賴煤的特點(diǎn),而轉(zhuǎn)向其他清潔能源,如天然氣等;從短期來(lái)講,在不可能快速減小燃煤消耗的情況下,政府應(yīng)該強(qiáng)制性的要求電廠、鋼廠、水泥廠的煙囪增加過(guò)濾裝置,使其排放氣體達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)。我覺(jué)得這是最快速見(jiàn)效的辦法。應(yīng)該也不難,就是不知道為何政府總是環(huán)顧左右而言它。
2) 城市結(jié)構(gòu):如上分析,當(dāng)務(wù)之急就是在下一步的城鎮(zhèn)化建設(shè)中,汲取教訓(xùn),多建設(shè)小城鎮(zhèn),減小、減少大城市;在大城市中,興建農(nóng)田、果園、森林等可以給城市“呼吸”的“肺”。改變大城市人們的居住出行、就業(yè)習(xí)慣,減小每天的人流量或者人流動(dòng)距離。
3) 對(duì)于汽車:嚴(yán)格控制城市汽車保有量,提高油品質(zhì)及汽車尾氣過(guò)濾技術(shù)。
4) 老百姓養(yǎng)成節(jié)約、降低每個(gè)人能耗的習(xí)慣。
5) 其它什么建筑工地、燒烤串等,適當(dāng)控制就像,這些不是主要的。
如果僅僅能夠做到我提到的第一條,我敢肯定霧霾將大大改善。為什么國(guó)家寧愿讓百姓人人都戴上口罩,也不愿意給工廠煙囪戴上口罩?我們這樣發(fā)展GDP,還有何用?
以上愚見(jiàn),拋出供大家討論。如有不妥,請(qǐng)指正。
研究發(fā)現(xiàn),雖然SO2、NOX等前體物在冬季較高,但是二次無(wú)機(jī)氣溶膠更傾向于在高溫高濕的夏季形成。相反,二次有機(jī)氣溶膠更傾向于在干冷的冬季形成。此外,結(jié)合源解析模型正矩陣因子分析(PMF)、潛在源分析(PSCF)等方法,探討了不同季節(jié)影響北京城市PM2.5的主要貢獻(xiàn)源。結(jié)論:北京地區(qū)PM2.5的6個(gè)重要來(lái)源,分別是土壤塵,燃煤,生物質(zhì)燃燒,汽車尾氣與垃圾焚燒,工業(yè)污染和二次無(wú)機(jī)氣溶膠,這些源的平均貢獻(xiàn)分別為15%, 18%, 12%, 4%, 25%和 26%。沙塵天氣常對(duì)春季氣溶膠有重要影響,而在秋冬季節(jié),來(lái)自建設(shè)工地的浮塵和街道的再懸浮塵是土壤塵的主要來(lái)源。燃煤源冬季貢獻(xiàn)最大,生物質(zhì)燃燒源貢獻(xiàn)春、秋較高、冬、夏季較低,工業(yè)污染源貢獻(xiàn)在夏秋季節(jié)較高。如果將燃煤、工業(yè)污染和二次無(wú)機(jī)氣溶膠三個(gè)來(lái)源合并起來(lái),化石燃料燃燒排放成為北京PM2.5污染的主要來(lái)源。下面咱們來(lái)一個(gè)個(gè)看:汽車。根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)分析:北京市2013年全年空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)天數(shù)比例為48%,重度及以上污染天數(shù)比例為16%,PM2.5年均濃度為89.5微克/立方米。而過(guò)年1~2月份北京路上行駛機(jī)動(dòng)車達(dá)到全年最低,而霧霾強(qiáng)度沒(méi)有變化。2014年1月PM2.5平均濃度為108微克/立方米,2014年2月PM2.5平均濃度為85微克/立方米,可見(jiàn)汽車尾氣對(duì)北京空氣污染的增效并不明顯,但也是因素之一。(數(shù)據(jù)源見(jiàn)最后)工業(yè)排放。化工廠和煉鋼行業(yè)本人不是權(quán)威人士?;瘜W(xué)制作和煉鋼等需要大量使用焦炭等的高污染,房地產(chǎn)行業(yè)的畸形躍進(jìn)帶動(dòng)了鋼鐵產(chǎn)業(yè)。華北地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏重,鋼鐵、焦化等重工行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩問(wèn)題突出,污染物排放量巨大,對(duì)區(qū)域大氣污染“貢獻(xiàn)巨大”。 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2012年我國(guó)粗鋼產(chǎn)量超過(guò)7億噸,來(lái)自遼寧、河北、山西、山東等北京附近的四省份,產(chǎn)量就達(dá)到3.29億噸,約占全國(guó)產(chǎn)量的46%。
來(lái)自環(huán)保部的數(shù)據(jù)顯示,2010年,我國(guó)鋼產(chǎn)量為6.27億噸,其中二氧化硫排放量達(dá)到176.7萬(wàn)噸、氮氧化物93.10萬(wàn)噸,工業(yè)煙塵和粉塵排放量為56.28萬(wàn)噸和93.47萬(wàn)噸,分別占工業(yè)排放量的9.5%、6.3%、9.3%和20.7%;2011年,鋼鐵二氧化硫排放量猛增到251.4萬(wàn)噸,工業(yè)粉塵為206.2萬(wàn)噸。 “這還只是統(tǒng)計(jì)內(nèi)的企業(yè)排污量,大量的中小鋼廠根本沒(méi)有統(tǒng)計(jì)進(jìn)來(lái),排污狀況更差”。2013年年初對(duì)京津冀地區(qū)298家鋼鐵企業(yè)進(jìn)行逐一摸底排查,75%以上的鋼鐵企業(yè)都未按標(biāo)準(zhǔn)排放污染物,違法排污、超標(biāo)排污現(xiàn)象嚴(yán)重。城市建設(shè)揚(yáng)塵下次有時(shí)間在分析。火力發(fā)電。第一幅圖:2011年中國(guó)與歐盟發(fā)電結(jié)構(gòu)對(duì)比。感謝霧霾是天氣現(xiàn)象還是純粹的污染?其成因是什么?若是純粹的污染,為什么電視里反復(fù)暗示這個(gè)是天氣?哎喲不錯(cuò)提供的數(shù)據(jù)圖。再據(jù)分析2010年歐洲風(fēng)電裝機(jī)統(tǒng)計(jì)---國(guó)家能源局 2010年,歐盟新增電力裝機(jī)達(dá)到55400兆瓦,天然氣發(fā)電裝機(jī)達(dá)到28000兆瓦(51%),太陽(yáng)能光伏發(fā)電12000兆瓦(21.7%)、風(fēng)電9300兆瓦(16.8%)、煤電4056兆瓦(7.3%),生物質(zhì)能發(fā)電573兆瓦(1%)、集光型太陽(yáng)能405兆瓦(0.7%)、大型水電208兆瓦(0.4%)、泥煤發(fā)電200兆瓦(0.4%)、垃圾發(fā)電149兆瓦(0.3%)、核電145兆瓦(0.3%)。可見(jiàn)主要的區(qū)別是煤炭發(fā)電。第二幅圖:中國(guó)煤炭消耗量和全球煤炭消耗量(不包括中國(guó))的增幅上圖是美國(guó)能源情報(bào)署(EIA)公布,中國(guó)2011年的煤炭消費(fèi)量達(dá)到34.5億噸,接近全球總消費(fèi)量的一半。世界煤炭協(xié)會(huì)2011年數(shù)據(jù)顯示中國(guó)近80%的電廠依靠的是煤炭發(fā)電,而美國(guó)是40%。第三幅圖:2000 年-2010 年火電占我國(guó)裝機(jī)總量的比例(單位:百分比)上圖可以看出至2010 年,火力發(fā)電占我國(guó)電力裝機(jī)總量的比例長(zhǎng)期穩(wěn)定在70%以上。第四幅圖:2000 年-2010 年國(guó)內(nèi)火電裝機(jī)總量(單位:億千瓦)上圖可以看出至2010 年,國(guó)內(nèi)火電裝機(jī)總量的復(fù)合增長(zhǎng)率為11.79%,“以煤炭為主”的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了火力發(fā)電占國(guó)內(nèi)電力裝機(jī)總量的比例長(zhǎng)期保持較高水平。在我國(guó)煤電在中長(zhǎng)期內(nèi)仍會(huì)保持主力電源地位。綜上所述:尾氣污染、火力發(fā)電、鋼鐵廠是目前北京霧霾的三大禍?zhǔn)?。城市建設(shè)也有貢獻(xiàn)。參考文獻(xiàn):Zhang, R., Jing, J., Tao, J., Hsu, S. C., Wang, G., Cao, J., Lee, C. S. L., Zhu, L., Chen, Z., Zhao, Y., and Shen, Z.: Chemical characterization and source apportionment of PM2.5 in Beijing: seasonal perspective, Atmos. Chem. Phys., 13, 7053–7074, 2013, doi:10.5194/acp-13-7053-2013.(IF=5.6)湖南統(tǒng)計(jì)信息網(wǎng)2014年2月74個(gè)城市空氣質(zhì)量狀況報(bào)告--PM2.5監(jiān)測(cè)網(wǎng)2014年1月74個(gè)城市空氣質(zhì)量狀況報(bào)告--PM2.5監(jiān)測(cè)網(wǎng)2013年全國(guó)主要城市空氣質(zhì)量狀況--PM2.5監(jiān)測(cè)網(wǎng)