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孙承业:通过治理可凝结颗粒物(CPM),降低城市PM2.5 | 绿会两会建议工作进展
2022/3/17 9:18:00 中国能源网

编者按:中国能源网于2022年3月15日刊发了全国政协委员、中国疾病预防控制中心研究员孙承业在今年两会上提交的要想更有效地降低城市PM2.5,必须要尽快开展对可凝结颗粒物的治理的提案建议。


此前,中国绿发会大气治理与低碳发展工作委员会结合“双碳”战略和我国生态文明建设进程,于2021年12月15日组织召开PM2.5&CO2论坛,研讨PM2.5居高不下的原因。中国人民大学环境学院教授宋国君在会上首发了其团队最新的研究报告,指出PM2.5超标的主要排放原因是可凝结颗粒物(CPM)主导。大气治理与低碳发展工作委员会在这一研究发现的基础上,进行了归纳分析和论证,得出立即采取针对性措施,有效降低城市PM2.5的建议,并在中国绿发会2022年两会议/提案建议会上进行了建议内容的阐述和分享。在两会代表委员的指导下,经过完善细化的建议内容最终获得孙承业委员的认可并作为提案被带上全国两会,通过厘清雾霾成因,探寻大气污染治理的最佳解决路径。


按/Cherry 审/Tammy 编/angel



降低城市PM2.5最有效的方式是治理可凝结颗粒物


“十四五”仍然是我国许多雾霾污染严重城市的攻坚战时期。如何让雾霾治理更加有效?让细颗粒物浓度尽快下降?全国政协委员、中国疾病预防控制中心研究员孙承业在今年的两会中提交议案称,要想更有效地降低城市PM2.5,必须要尽快开展对可凝结颗粒物的治理。


PM2.5是绝大多数未达标城市最主要的空气污染物,PM2.5造成的人群健康损失占所有污染物的绝大部分。PM2.5的形成分一次污染和二次污染,一次是指污染源排放的细颗粒物直接导致监测站点PM2.5超标;二次污染是指污染源排放的污染物(一般成为PM2.5的前体物)在特定气象条件下,在空气中物化反应生成的颗粒物,这些前体物包括可凝结颗粒物(CPM)、二氧化硫、氮氧化物、氨气、挥发性有机物等。目前二氧化硫已经得到有效控制,氮氧化物浓度也没有明显的上升;挥发性有机物排放也没有显著增加,主要的前体物就是CPM和氨气的排放。目前阶段,CPM和氨气还不是环境法规明确列明的空气污染物,所以企业没有采取措施进行控制。


人类活动直接排放的一次颗粒物分为两类,一类是可过滤颗粒物,俗称烟尘,可以通过滤膜过滤;另一类是可凝结颗粒物(CPM),不能通过滤膜挡住。CPM是形成 PM2.5气溶胶的核心物质,它的特征是粒径小(亚微米级)、消光性强、粒数巨大(每立方厘米以千万计)、很难沉降,同时还能吸湿放大,直接导致雾霾。


目前达到超低标准的烟气里,CPM 显著存在。南京师范大学盛重义教授检测出京津冀地区10个达到烟尘超超低标准 (5 毫克/立方米) 电力机组的 CPM 平均值是 5.17毫克/立方米。中国环科院任阵海院士整理出上海环境监测中心等机构对上海,陕西,山西等地17个达到超低标准(10毫克/立方米)电力机组进行的测试数据,CPM的平均值是13.93毫克/立方米。


中国人民大学宋国君教授通过对关中平原五市近四年环境空气质量监测数据的评估和诊断分析,发现2018年至2021年,关中平原的PM2.5年日均值有所降低,但超标日的PM2.5浓度没有明显改善。PM2.5超标日的主要排放原因是可凝结颗粒物(CPM)主导,占70%以上。根据咸阳市的空气污染健康损失估算,PM2.5是造成咸阳市健康损失最高的空气污染物,占PM10总健康损失75%以上,健康损失达NO2和O3的数十倍。PM2.5的污染特征主要有3点:区域性污染,超标日90%以上是区域性污染(3个以上相邻监测点高度相关和一致);二次污染(CPM、二氧化硫、氮氧化物三种前体物)为主,占超标日的60-70%;二次污染中,CPM主导占累积浓度的80%以上。


对北京市的监测数据分析也得出同样结论:国控点超标日80%以上是二次污染所致,并主要由CPM主导,且从2015年至2018年的20-30%,到2019年的30-40%,至2020年和2021年达到80-90%的高值,采暖期比例还要高10%左右。推测,北京市作为空气污染控制力度最大的城市,雾霾的原因已经基本转为二次污染,且以CPM为主,雾霾的原因不是扩散、环境容量等的常规污染物的成因,而是以CPM为主导的特定气象条件下转化为PM2.5的原因。北京市天然气燃烧、生活垃圾焚烧厂等均排放CPM和水蒸气,对此实施治理,才可能继续降低目前近30日的超标日。


我国目前固定源排放标准中对颗粒物的管控只有烟尘 (可过滤颗粒物)。也就是说,达到超低(或超超低)排放标准的烟气里含有巨量 CPM,目前没有得到监管和控制,成为导致PM2.5超标的主要原因。


经验和研究中专家们发现,CPM的治理技术是可行并且成本较低的,因为主要技术可以同时回收烟气余热和水蒸气。如果把CPM当成需要去除的污染物,合适的技术有喷淋冷凝+余热回收技术等,这些技术通过回收水蒸气可去除70%以上的CPM,也可以回收巨量余热和水蒸气,除了技术比较成熟和稳定,还有成本投入产出的优势,企业可以取得减污,减碳和增收的多重效果。


由于目前直接检测 CPM 成本较高,在排放标准中,可考虑增设烟气排烟湿度或温度指标,因为 CPM 一般都是通过水蒸气携带出来, 通过增设这样的指标,可以同时控制 CPM 和水汽的排放,因为水汽也是产生雾霾的因素。


原文链接:

http://www.cnenergynews.cn/huanbao/2022/03/15/detail_20220315119529.html