新“大气凶手”来袭
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作者: 《财经》记者 张瑞丹
氮氧化物排放量的增加,正在部分抵消中国二氧化硫减排的成果,而且其危害还远远不限于此
2008年,被认为是中国实现节能减排颇具转折意味的一年。
这一年,中国的主要污染物之一二氧化硫的排放量约为2321万吨,比2005年下降了8.95%。到2010年,实现二氧化硫排放量下降10%的“十一五”目标,应有很大把握。
二氧化硫是导致酸雨的“元凶”之一,中国有近三分之一的人口都生活在酸雨区内,是受其危害最为严重的国家之一。
然而,令人感到意外的是,中国的酸雨危害程度并没有随着二氧化硫的下降而减轻。答案或许在于氮氧化物(NOx)这个未被列入强制控制目标的酸雨“制造者”。统计显示,仅2003年到2007年间,中国火电厂的氮氧化物排放量就增加了超过四成;中国的酸雨类型,已开始出现从硫酸型到硫酸、硝酸复合型转变。
环境保护部中国环境规划院副总工程师杨金田告诉《财经》记者,正是由于氮氧化物来势汹汹,才部分抵消了二氧化硫减排的成果。因此,尽快将其纳入国家控制目标,并制定总体规划,已十分紧迫。
氮氧化物“五宗罪”
氮氧化物的危害不限于酸雨。氮氧化物可直接刺激人体的呼吸系统,哮喘等呼吸道疾病患者和儿童对这种刺激更加敏感。
在阳光下,氮氧化物与挥发性有机物(VOC)经过光化学反应,可以生成臭氧。短暂暴露于臭氧,可引起咳嗽、喉部干燥、胸痛、粘膜分泌增加、疲乏、恶心等;严重暴露于臭氧,将影响呼吸道结构,明显损伤肺功能,并引起炎症。
世界卫生组织(WHO)推荐的臭氧1小时暴露基准,为150微克/立方米到200微克/立方米。中国的大气臭氧小时均值标准为200微克/立方米,但由于目前仍未将臭氧列入大气常规监测指标和考核指标,公众对于臭氧的环境危害往往并不熟悉。
氮氧化物本来包含了多种化合物,但绝大多数并不稳定,最终都会转化为二氧化氮。美国宇航局的卫星图片显示,整个中国东部地区,实际上都属于全世界范围内的二氧化氮高浓度区。
除了对健康的直接危害,氮氧化物对于其他复合性环境污染,也起到了推波助澜的作用。
以近年来日益受到关注的空气中粒径小于2.5微米的细颗粒物为例(参见《财经》2009年第15期“直面细尘埃”),中国工程院院士、北京大学环境学院教授唐孝炎告诉《财经》记者,除了污染源直接排放,有相当一部分是氮氧化物在太阳光作用下转化生成的二次粒子。
此外,由于氮氧化物也会最终加剧水体的富营养化趋势,使得中国水污染的控制面临更加黯淡的前景。
因此,中国环境规划院副总工程师、大气污染专家杨金田对《财经》记者直言,“如果不解决氮氧化物的问题,要想解决灰霾、酸雨以及其他污染问题,几乎不可能。”
弯路前行
欧美国家从上世纪70年代开始,就将氮氧化物纳入控制目标。以美国为例,在1971年颁布的《清洁空气法案》中,氮氧化物就赫然在列。
1996年10月1日,中国正式实施《环境空气质量标准》,其中也明确规定了氮氧化物和二氧化氮的浓度限值。但不少业内人士都对《财经》记者表示,这一标准实际上一开始就并未被严格执行。氮氧化物超标的现象,在全国各大中城市十分普遍。
直到2000年,原国家环境保护总局下发《关于发布〈环境空气质量标准〉修改单的通知》)之后,这些城市才摘去了“不达标”的帽子。修改调整之后,氮氧化物的浓度限值被完全取消。而二氧化氮的浓度限值,也大大放宽,比如二级达标的年平均浓度限值,从原来的每立方米0.04毫克调高为0.08毫克。
按照官方的解释,之所以做这种调整,是为了与国际接轨。例如美国,就选择用更加直观的二氧化氮,而不是氮氧化物来作为评价空气质量的指标之一。
这样的解释并没有得到业界的广泛认同。唐孝炎告诉《财经》记者,二氧化氮并不等于氮氧化物,它在总量中仅占40%至60%。美国之所以选择二氧化氮为指标,是因为监测点多建立在远离城市的偏远地区,即使城市中排放源所排放的多为一氧化氮,依然有足够的时间和距离反应成二氧化氮。
反观中国,监测点往往建在城市中央或主要交通干道周围。工厂或者机动车排放出来的大量一氧化氮,往往还没来得及转变成二氧化氮。换句话说,在新的《环境空气质量标准》下,一氧化氮对大气污染所做出的“贡献”,几乎被完全忽略掉了。因此,中国城市二氧化氮的普遍达标,很大程度上只是一个“假象”。
由于种种原因,氮氧化物仍然没有被列为“十一五”强制减排的主要污染物,但随着时间推移,氮氧化物污染已开始逐渐受到社会的关注。
7月7日,环保部在其官方网站发布《火电厂大气污染物排放标准》征求意见(下称《排放标准》)的通知。根据这一排放标准,无论新建的火电机组,还是现有的火电机组,都必须限期满足氮氧化物排放浓度控制限值。
火电突破口
目前,火力发电厂排放的氮氧化物总量,约占全国氮氧化物排放总量的三分之一以上,是最大的污染源。
近年来,虽然一些火电厂通过采取低氮燃烧、安装脱硝装置等,使得其氮氧化物排放总量有所下降,但由于中国总的火电装机容量仍在快速增长之中,这一比重变化不大。
据环保部测算,按照目前的发展趋势,到2020年,中国的火电总装机容量将达到12亿千瓦,相当于比2008年翻一番。如果不加以有效控制,届时氮氧化物排放总量将达到1452万吨,比2008年增长接近七成。
在中国工程院院士郝吉明看来,火电厂的氮氧化物排放相对集中化,也有利于采取控制措施。
北京大学环境与工程学院副院长谢绍东在接受《财经》记者采访时,也持类似观点。除了火电厂,机动车、工业锅炉等也都是重要的氮氧化物排放源,但由于后者过于分散,而且单位排放量小,氮氧化物的减排效果在短期内往往不太明显。
环保部在这份《排放标准》的编制说明就中指出,如果火电机组都能按照新标准达标排放,到2020年,氮氧化物的排放总量就有望控制在953万吨的规模。与不采取控制措施比较,相当于减排了整整500万吨。
虽然对火电厂氮氧化物进行排放控制已是大势所趋,但如何在总量控制和区域控制之间取得平衡,仍存争议。
与二氧化硫的排放类似,氮氧化物排放也有很大的区域差别。例如,中国东部地区耗煤量大,火电厂数量多,氮氧化物的排放问题就比经济欠发达的西部地区要严重得多。
“所以,即使实施总量控制,也需要考虑东西部的差别,总量控制不能‘一刀切’。”中国环境规划院副总工程师杨金田对《财经》记者表示。
北京大学环境学院教授唐孝炎就认为,在这种情况下,氮氧化物的减排,可能更适于采取区域控制模式,即在经济发达地区,如长三角、珠三角、京津唐地区可以先做;然后,武汉、长沙、重庆、成都这些污染比较严重的城市,可以紧跟上。
她对《财经》记者表示,在火电行业,几个比较大的火电厂可以先进行控制,“一步一步来,不可能一步到位”。
《财经》记者曾先后与中国电力工业联合会、华能集团、大唐集团、华电集团联系,但后者均以问题太过敏感为由,拒绝对正在征求意见的氮氧化物排放标准发表看法。中国电力投资集团,则未对《财经》记者的采访要求做任何答复。
系统性瓶颈
不过,亦有专家对区域控制能否落到实处,表达了自己的担忧。因为一旦某个新火电项目产生新的氮氧化物排放,该地区将难以消化多出来的排放量,从而导致区域控制“名存实亡”。
当然,这种矛盾也有出路。按照美国模式,在总量控制下,减排指标会分配到每个电厂。但企业与企业之间可以进行交易,暂时还达不到要求的企业可以通过交易,向减排量超出既定要求的企业购买指标,从而实现“此消彼长,总量不变”的目标。
不过,美国的氮氧化物控制工作之所以能够成功,很重要的一个因素,在于通过完善的在线监测,环保部门和公众可以很清楚地看到每个电厂氮氧化物的具体排放量,从而在制度上解决了监督和执法的效率问题。
这显然是摆在中国氮氧化物控制工作面前的一道难题。因为要建立良好的排污权交易体制,除了要搞清排放基数,还要对企业做出明确的排放量要求,以及能够准确计量。
“但氮氧化物排放多少,我们不清楚,怎么分给企业,现在没有一个准确的说法,而且在目前的基础下,如何进行准确的计量,对排放量如何进行计算,也很成问题。”杨金田对《财经》记者坦言。
唐孝炎也承认,即使现在拿出一个全国范围的氮氧化物排放量分布表,也只能仅供参考而已,很难做到足够精确。数字的模糊,使得控制工作从一起步就会面临困境。
鉴于这种现状,在诸多专家们看来,目前解决氮氧化物污染问题的首要任务,是将“新旧分开”。比如说,对现有的排放源进行排放量的统计,然后根据现有数据提出总量控制要求,将指标分配到每个企业。而新建成的企业,则一律按照最新的技术要求和标准,提出更为严格的总量指标来遏制新增量。
实际上,在目前正在公开征求意见的火电厂排放标准中,对于新、旧机组,就规定了不同的排放浓度限值。毕竟,一夜之间让所有的现有火电厂都上脱硝装置,或勒令其采用更先进的燃烧技术,无论从技术上还是资金上都并不现实。
中国环境规划院副总工程师杨金田对《财经》记者强调,随着经济和社会发展,中国已经进入了一个复合型污染阶段。在这种情况下,仅仅控制二氧化硫、氮氧化物等少数污染物,仍无法从根本上解决大气污染问题;以此为起点,尽快建立起综合控制体系,或许才是根本的出路。■
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