PDF《我国大气环境污染现状及防治措施研究》

17 ENVIRONMENTAL PROTECTION 2012.

09 文/郝吉明 程真 王书肖 我国大气环境污染现状及防治措施研究 改革开放30多年来经济的高速发展,城市化 进程的不断加快,以资源消耗为主的粗放型经济 增长方式带来的高强度污染排放,使我国各地区 特别是东部经济发达地区各种环境问题集中爆发, 大气污染呈现出煤烟型与机动车污染共存的新型 大气复合污染,颗粒物为主要污染物,霾和光化 学烟雾频繁、二氧化氮浓度居高不下,酸沉降转 变为硫酸型和硝酸型的复合污染,区域性的二次 性大气污染愈加明显. 严重的大气污染对公众健康、生态环境和社 会经济都会产生巨大的威胁与损害,为此,我国 环保部门开展了一系列污染控制举措. 十一五 期间,通过全国二氧化硫排放总量控制的实施, 超额完成了二氧化硫排放量削减10%的约束性指标. 如图1所示, 十一五 期间,全国煤炭消耗总量 增加9亿吨,2010年二氧化硫排放总量却比2005 年下降14.3%,113个重点城市的年均二氧化硫浓度 从0.057毫克/立方米下降为0.042毫克/立方米. 针对首要污染物PM10,通过开展重点行业的烟 尘排放控制、城市建筑工地及道路扬尘治理等工作, 全国重点城市的空气质量监测结果显示,2001年全 国大部分区域的年均值大于0.13毫克/立方米,到2011年下降为0.07 ~ 0.1毫克/立方米,只有少数地 区为0.1 ~ 0.13毫克/立方米. 此外, 北京、 上海等特大城市利用举办奥运会、 世博会的重要契机,加大加严对大气污染的控制 力度,使3项主要污染物浓度得到持续明显改善, 如图2所示. 我国大气污染现状 近年来,通过实施一系列的大气环境治理措 施,我国大气环境取得了明显改善,但从污染物 2012年开始实施的火电厂污染排放新标准大幅下调了氮氧化物、二氧化硫和烟尘的排放限值, 针对重点地区制定了更加严格的特别排放限值,增设了汞的排放限值.排放标准的加严无疑 将增加火电行业的环保投入,但从环境保护方面来看,新标准的实施将有利于控制电力行业 污染物排放,促进我国大气环境质量的改善. 图1 十一五 期间我国煤炭消费总量和SO2 排放总量 图2 北京和上海主要污染物历年年均浓度变化 全国煤炭消费总量(亿吨)

35 30

25 20

15 2005

2005 2006

2006 2007

2007 2008

2008 2009

2009 2010

2010 2700

2600 2500

2400 2300

2200 2100

2000 全国SO2排放总量(万吨) 年份 浓度(μg/m

3 )

2000 2002 北京 PM10 SO2 NO2

2004 2006

2008 2010

2012 180

160 140

120 100

80 60

40 20 年份 消费总量 排放总量 年份 浓度(μg/m

3 )

2000 2002 上海

2004 2006

2008 2010

2012 120

100 80

60 40

20 0 PM10 SO2 NO2 年份

18 聚焦 世界最严 标准助推火电行业减排 浓度的绝对值及未来面临的压力来看,我国的大 气污染依然形势严峻,主要体现在以下方面 : 大部分城市的PM10 浓度仍然维持高值

2011 年,全国 55.8% 的重点城市 PM10 浓度为 0.07 ~ 0.1毫克/立方米,19.7%的重点城市浓度大 于0.1毫克/立方米,以最新修订的《环境空气质 量标准》进行评价,绝大部分城市属于二级超标, 西南部和南部少数城市能够二级达标,一级达标 的城市不到2%.必须指出,经过多年对一次排放 颗粒物的大幅治理,细颗粒物在PM10 中所占比例 将愈来愈高,这无疑将进一步加大颗粒物污染控 制工作的难度. 霾污染问题日益突出 霾原为气象学名称,但近年来我国区域性霾 污染天气日益严重,以PM2.5 为代表的细颗粒是 其主要成因.环保部灰霾试点监测的结果表明, 2010年各试点城市发生灰霾天数占全年天数的比 例为20.5% ~ 52.3%,且在近几年呈上升趋势.针对PM2.5,综合发表文献的科学研究数据,北方城 市PM2.5 年均浓度为0.08 ~ 0.1毫克/立方米,南方 城市为 0.04 ~ 0.07 毫克 / 立方米.上海、南京等 地2006―2010年连续观测结果表明 : PM2.5 整体呈 上升或持平趋势.由于约50%左右的PM2.5 来自气 态污染物的化学转化,组分构成复杂,污染来源 广泛,对颗粒物污染控制提出了新的更高的要求. 许多城市环境大气的二氧化氮浓度不降反升 氮氧化物不仅直接对人体健康产生危害,同 时也是造成臭氧污染、二次颗粒物和酸雨的重要 前体物.新的《环境空气质量标准》将二氧化氮 二级标准年日均值从0.08毫克/立方米修订为0.04 毫克/立方米,全国许多大城市和经济发达地区 的二氧化氮将处于超标状态(图3) .卫星观测资 料表明,我国东部地区和珠江三角洲存在大面积 的二氧化氮污染,且大气二氧化氮总负荷仍呈快 速增长的趋势.根据环境保护部最新发布的通告, 2011年上半年全国4个主要污染物排放指标中唯 独氮氧化物排放总量同期相比不降反升,同比增 加6.17%,氮氧化物的排放控制显得刻不容缓. 臭氧污染超标频繁,大气总体氧化性增强 臭氧是光化学烟雾的代表性污染物,近年来 我国许多城市机动车保有量激增,导致氮氧化物 和挥发性有机物浓度迅速上升,高浓度的臭氧超 标频繁出现,京津冀地区、长三角和珠三角地区 已呈现区域性光化学污染. 大气环境管理目标及防治措施 经历了30多年经济的快速发展之后,面对当 前严峻的大气环境污染形势,中国工程院和原国 家环保总局于2007年启动了中国环境宏观战略研 究,系统回顾了我国30多年的环保工作历程,认 真总结了我国环境保护工作的经验和教训,提出 了环境保护的战略思想、 方针、 目标、 任务和措施. 2010年发布的研究成果被公认为是当前及今后一 段时间环境保护工作的指南性文件. 针对我国大气环境管理的战略目标,环境宏 观战略研究基于保护人体健康、生态安全,促进 技术进步和实施区域控制等原则,结合世界卫生 组织环境空气质量的目标值和指导值,给出了规 划年的大气环境保护的总体目标 : 到2050年,通 过大气污染综合防治,大幅度降低环境空气中各 种污染物的浓度,城市和重点地区的大气环境质 量得到明显改善,全面达到国家空气质量标准, 基本实现世界卫生组织(WHO)环境空气质量浓 度指导值(表1) ,满足保护公众健康和生态安全 的要求.表2给出了宏观战略研究提出的各个阶 段的环境质量目标和相应的污染物排放控制目标. 为了顺利完成表2中各阶段的控制目标,最 终达到大气环境保护的宏观目标,战略研究提出 了以下战略任务和重点控制方向 : 推进产业结构调整和能源结构优化 推进产业结构调整和能源结构优化是减少各 图3 北京和上海近年来NO2 柱浓度和质量浓度变化(2007―2010) 北京NO2柱浓度 柱浓度/(10