今后我国大气污染治理工作的重点和难点是什么?郝吉明院士解答
http://www.cnjnsb.com 2018-01-05 15:11:43 中国环境报

  党的十九大报告指出,加强国家创新体系建设,强化战略科技力量。在环境保护领域,尤其是大气污染治理方面,科技创新无疑是精准治污的有力支撑。目前,我国大气污染治理采取了哪些科技创新举措?下一阶段,大气污染治理工作的重点和难点是什么?本报专访了中国工程院院士郝吉明。

  对话人:中国工程院院士郝吉明

  采访人:记者郭婷

中国工程院院士郝吉明

  为改善空气质量,我国采取了哪些科技创新举措?

  实施煤炭总量控制,推进国家减排工程,燃煤电厂超低排放改造,采暖系统煤改清洁能源

  中国环境报:今年是“大气十条”第一阶段收官之年。从“大气十条”实施至今,我国大气污染治理工作成效显著。请问,为改善空气质量,我国采取了哪些科技创新举措?

  郝吉明:改革开放以来,我国工业化快速发展,同时,随着城市化进程加快,人民生活水平不断提高,机动车保有量也在快速增长。这几方面发展是一个同时并举的过程,必然引发比较复杂的环境问题。应对我国的大气污染治理在国际上没有直接可以借鉴的经验,因此,需要靠创新举措来解决。这其中,科技创新是重要的一方面。

  一是通过实施煤炭总量控制、产业结构调整来加快减排速度。2013年前,我国煤炭消费量在10年间翻了一番。“大气十条”提出在重点区域实施煤炭消费总量控制,全国煤炭消费总量从2013年的42亿吨下降至2016年约38亿吨;煤炭占一次能源消费的比重由67.4%下降至62.0%。可以说,能源结构调整助推了污染减排。在产业结构调整方面,最突出的是钢铁产能。过去几年,我国压减了1亿多吨钢铁过剩产能,2016年就压缩了钢铁过剩产能6000万吨。前不久,在德国召开了一次有关钢铁过剩产能处理的会议,我国为调节钢铁产能,重新安排20.1万钢铁工人就业。这些数据都说明,通过能源结构和产业结构调整解决了环境问题。从某种程度上说,我国改善环境问题的需求促进了能源结构和产业结构调整,用环境来优化产业,促进产业的发展。

  二是推进国家减排工程。2005年开始,我国大规模推进减排工程建设。“十一五”时期把二氧化硫列为国家总量控制减排指标,“十二五”时期又把氮氧化物列入减排指标,这就从国家层面推进大量环保设施的建设。到2015年,我国燃煤脱硫机组装机容量占煤电总装机的99%,脱硝机组装机容量占火电总装机的92%,脱硫烧结机面积占烧结机的88%,脱硝水泥熟料产能占总产能的92%,脱硝平板玻璃生产线占总产能的57%。

  三是推进燃煤电厂超低排放改造。2015年开始,我国大规模推进煤电机组超低排放改造。改造后,燃煤电厂的二氧化硫、氮氧化物和烟尘排放限值分别比国家排放标准降低83%、50%和67%,达到天然气电厂排放水平。目前,全国50%以上机组完成改造,我国建成了全球最大的清洁高效煤电体系。

  四是推进采暖系统煤改清洁能源。发改、能源、环保、住建、财政等多部门共同推动北方地区清洁采暖工作,“宜气则气,宜电则电”,尽可能利用清洁能源。我国的污染物排放,尤其是农村地区的空气污染主要来自燃煤、烧秸秆,这实际是历史延续下来的落后的生活方式造成的。通过改善空气质量、改善历史遗留下来的能源结构,可以使上亿的农村人口生活质量得到改善,促进农村的能源革命。在治理大气污染的过程中,使人民生活水平实现跨越式改善,这是一个历史性的变革。

  在这个过程中,可能有人认为困难重重:国家能不能有这么多天然气?煤改气工程在这么短的时间内能不能完成?农村能不能负担得起这个费用?这些问题实际上不能说是阻碍我国农民生活走向变革、走向富裕的障碍。关于用气量的问题,主要是不平衡的问题。比如,解决城市和农村供气平衡的问题,城市供暖可以降低两三度,省出更多天然气支持农村能源改革;解决工业用气和民生用气的平衡问题,工业用气给生活用气让路。煤改气工程以京津冀及周边地区2+26城市为近期工作重点,2017年预计完成400万户,京津冀建成1万平方公里禁煤区。实际上,目前已经完成改造了420万户。

  五是建立重污染天气应对技术体系。我国建立了预测预报—决策会商—预警发布—应急响应—跟踪评估—预案修订等全流程的重污染天气应对技术体系,在秋冬季重污染应对中有效降低了污染峰值浓度。今年10月~12月,京津冀地区一共出现了8次重污染过程,每次都提前预报,提前采取行动。这是系统的、国家层面的科学技术支撑,有力提升了重污染应急能力。

  六是大气重污染成因与治理联合攻关。我国利用两年半左右时间,集中优秀科研团队,构建立体观测、实验室模拟和数值模拟相结合的综合研究系统,识别京津冀及周边地区秋冬季大气重污染来源和主要成因,回应社会关切,建成综合科学决策支持系统,支撑京津冀及周边地区大气污染防治的科学决策和精准施策。过去,针对电力行业的环保措施比较多,现在对一些非电力行业,如钢铁、水泥、玻璃、化工等行业都要推进污染减排技术创新。当前,我国对大气污染治理的科技支撑力度比任何时候都大。例如,国家自然科学基金设立了一个联合的重大研究计划,提供4亿元研究大气污染成因和对健康的影响。“十三五”期间,科技部推出了大气污染防治重点专项,以24.76亿元的巨资推动治理技术、监测、人体健康影响、监管措施等方面的研究。今年还启动了总理基金项目,推动大气重污染的成因与治理的科技攻关。

  推进大气污染治理技术创新的关键是什么?

  提高资源的综合利用效率,合理利用可再生资源,开发多污染物协同控制的先进设备

  中国环境报:党的十九大报告指出,持续实施大气污染防治行动,打赢蓝天保卫战。请问,下一阶段大气污染治理工作的重点和难点是什么?

  郝吉明:实施“大气十条”成效显著,但我国大气污染治理工作仍然任重道远。

  从污染源方面看,一是燃煤排放仍然是主要问题。火电厂燃煤问题已经初步解决,但是燃煤锅炉、工业用煤、居民用煤等污染问题还没解决。二是控制我国机动车污染仍然需要新的举措。一方面,机动车保有量逐渐增加;另一方面,随着物流业迅速发展,重型柴油车运输比例越来越大。除此之外,船舶、航空运输污染也呈增长趋势。三是非电行业,如钢铁、建材、化工、有色冶金等都是高污染行业。目前实现了燃煤行业的超低排放,非电行业污染排放控制还需加强。四是农村大气污染治理需要加强。比如刚才提到的燃煤散烧和秸秆焚烧问题。还有大规模的畜禽养殖和使用化肥,已经成为氨排放的主要来源。再如农业机械的污染,农用拖拉机、运输机等,污染程度也是比较高的。

  从污染物方面看,首先,要打赢蓝天保卫战,减排是硬道理。现在,二氧化硫、氮氧化物的减排进入了攻坚期。原来好减的都减了,剩下没减的都是难减的,是难啃的“硬骨头”。其次,污染物减排进入了深水区。相对于二氧化硫和氮氧化物,VOC和氨的减排更难。氨主要来自农业,农业要增产就要施肥。人们要吃肉,所以畜禽养殖业还要发展,困难就比较大。VOC和氮氧化物结合起来诱发臭氧污染,所以,在打赢蓝天保卫战中不仅要控制PM2.5,还要推进PM2.5和臭氧协同控制。

  下一阶段,大气污染治理的难点还是经济、社会和环境的协调发展问题。这三者是联系在一起的,绿色发展就是解决这个问题的重要途径。人民要过小康生活,所以经济增长是必需的。同时,人民对美好生活的需求不断增长,良好环境与富裕同等重要,甚至更重要。所以,必须走生态文明建设这条路,通过全民参与绿色发展来推动空气质量改善,通过产业结构和能源结构调整减少污染,通过绿色出行方式减少交通污染。这其实是生产方式和消费方式的革命,要靠政府、企业和公众共同行动,才能打赢蓝天保卫战。这需要一个过程。

  中国环境报:打赢蓝天保卫战需要怎样推进大气污染治理技术创新?

  郝吉明:第一,要提高资源的综合利用效率。之所以污染排放高,与资源利用效率低有关系。我国单位GDP能耗比世界平均水平要高60%~80%,所以,如果我国把节能放在优先位置,那么能源需求可能就不像现在这么高了。还有就是提高治污设备效率和降低治污能耗。现在,我们治污的流程像“羊肉串”,超低排放不是靠一个单一设备高效率实现的,而是多个设备组合实现的。因此,提高设备效率和能源效率比较关键。

  第二,创新技术关联的难点在于怎么合理利用可再生资源。比如秸秆和畜禽粪便都是可再生资源,但现在很多情况下成了污染源。如果能有效利用起来,我们的环境污染压力就会变小。

  第三,要开发多污染物协同控制的先进设备。不是靠太多的“羊肉串”解决污染减排问题,而是要技术创新,整体上提高效率。这些可能还需要不断探索。

  第四,要加强绿色产品的研究和生产。VOC污染控制应主要靠生态产品或生态工业的设计,即生产设计的产品怎么能够对环境影响最小。比如,现在的溶剂挥发导致VOC排放,甚至导致室内空气污染。导致VOC污染的原因实际上是化工原料的浪费,更是产品设计的不足。当然,以涂料为例,油性涂料比水溶性涂料的性能好些,使用效果也有差别。那么,怎么能够改进水溶性涂料的性能?这是我们技术创新的关键。所以,产品升级可以从源头为大气污染治理做出贡献。

  中国环境报:大气污染治理科研成果只有转化为实践应用才能真正实现空气质量改善的目标。请问,如何实现大气污染治理技术成果与政府部门和企业的对接?

  郝吉明:举例来说,目前,我们建立了针对大气PM2.5污染治理的协同创新链。科研的目的是什么?第一就是通过基础研究提升科学认知能力;第二就是技术开发,提升源头减排能力;第三就是集成应用,治污技术从原理到应用要做基础研究,基础研究要解决两个问题,即提升决策支撑能力和促进新型产业发展,促进技术形成新型产业链。

  再举个例子,就是大气污染成因与控制研究重点专项。环境保护部针对企业污染控制提出了相关的科技需求,推动技术研究与企业对接。同时,环境保护部推动传输通道上2+26城市的污染治理,每个科研团队对接一个城市的污染控制问题,帮助政府和企业解决污染控制问题。根据双向选择原则,清华大学对接北京、石家庄、济南、郑州等8个城市,紧密结合秋冬季重污染,将科研成果落地,即“沿途下蛋”,边研究边出成果边利用,这就把研究利用的时间链压缩了,更紧密与实际相结合,把最好的文章写在祖国大地上。

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