編者按
在2012年全國環(huán)境保護工作會議上,PM2.5監(jiān)測時間表正式出臺,PM2.5污染防治已經(jīng)成為“十二五”環(huán)境保護工作的重要內容之一。本報特別邀請相關專家,就PM2.5污染防治進行探討,希望對讀者有所借鑒。
當前,以臭氧(O3)、PM2.5和酸雨為特征的區(qū)域性復合型大氣污染日益突出。PM2.5是指環(huán)境空氣中空氣動力學當量直徑小于或等于2.5微米的顆粒物,也稱細顆粒物。PM2.5既源于一次顆粒物排放,也源于由二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOX)、揮發(fā)性有機物(VOCS)、氨(NH3)等前體物發(fā)生二次反應生成的二次顆粒物。近年來,世界各國紛紛將PM2.5納入環(huán)境空氣質量標準,作為重點大氣污染物進行控制。我國經(jīng)第三次修訂后的環(huán)境空氣質量標準也將PM2.5納入其中,從此我國PM2.5污染防治掀開了嶄新的一頁。
我國PM2.5污染現(xiàn)狀
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在傳統(tǒng)煤煙型污染尚未得到控制的情況下,以O3、PM2.5和酸雨為特征的區(qū)域性復合型大氣污染日益突出,PM2.5污染居高不下、來源復雜
隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,以煤炭為主的能源消耗大幅攀升,機動車保有量急劇增加,經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)NOX和VOCS排放量顯著增長O3和PM2.5污染加劇。O3污染和顆粒物污染通過光化學煙霧聯(lián)系起來,高臭氧濃度增強大氣氧化性,使得SO2、NOX、VOCS等迅速轉化為PM2.5,表現(xiàn)為大氣能見度下降。在PM10(直徑小于或等于10微米的顆粒物)和總懸浮顆粒物(TSP)污染還未全面解決的情況下,京津冀、長江三角洲、珠江三角洲等區(qū)域PM2.5和O3污染加重,每年出現(xiàn)灰霾污染的天數(shù)達100天以上,個別城市甚至超過200天。
PM2.5污染水平較高。監(jiān)測數(shù)值表明,2010年北京市大氣中PM2.5的年平均濃度為60~70微克/立方米,廣州市為45~50微克/立方米,與世界衛(wèi)生組織環(huán)境空氣質量指導值(10微克/立方米)相比,北京市PM2.5的年平均濃度超標6~7倍,廣州市超標4.5~5倍。即便與世界衛(wèi)生組織環(huán)境空氣質量第一階段目標值(35微克/立方米)相比,北京市PM2.5的年平均濃度也超標0.7~1倍,廣州市超標0.3~0.4倍。
PM2.5污染形勢不容樂觀。2011年9月,世界衛(wèi)生組織公布的一項以PM10為代表的全球城市空氣污染報告表明,我國在參與排名的91個國家中位居第77位。我國31個省會及直轄市,94%的人口暴露在PM10年平均濃度70微克/立方米(世界衛(wèi)生組織第一階段目標值)以上的空氣中,嚴重影響城市居民健康。盡管我國沒有PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù),由于PM2.5約占PM10的50%~60%,上述排名也可以一定程度上反映我國PM2.5的污染形勢。
PM2.5污染成分復雜。大量的PM2.5來自于人類活動,主要包括燃煤、機動車尾氣等排放的一次污染物及其在空氣中發(fā)生化學反應而生成的二次粒子。為保障2008年北京奧運會空氣質量開展的《北京市空氣質量達標戰(zhàn)略研究》表明,北京市的PM2.5主要來自燃煤工業(yè)(29%)、生物質燃燒(15%)、二次硫酸鹽(13%)、機動車(10%)、二次硝酸鹽(9%)、揚塵(8%)和其他(16%)。
發(fā)達國家防控經(jīng)驗
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不斷提高空氣質量標準、建立科學的監(jiān)測評估體系、政策保障區(qū)域減排戰(zhàn)略、協(xié)同控制減少污染物排放
近20年來,發(fā)達國家將PM2.5作為大氣污染防治的核心工作,其防治范圍涵蓋了一次顆粒物排放,以及二次顆粒物排放。
美國和歐盟對于控制PM2.5的經(jīng)驗主要包括以下幾個方面:
不斷提高空氣質量標準。1997年,美國聯(lián)保局首次制定發(fā)布PM2.5環(huán)境空氣質量標準,規(guī)定了年平均和24小時平均濃度限值,一級標準和二級標準相同,分別為15微克/立方米和65微克/立方米。2006年,PM2.524小時平均濃度限值修訂為35微克/立方米。2008年,歐盟頒布新的空氣質量指令(2008/50/EC),規(guī)定PM2.5的年均濃度限值25微克/立方米。歐盟還以環(huán)境空氣質量標準修訂為契機,進一步嚴格工業(yè)污染物排放標準,減少VOCS、O3、NOX以及顆粒物排放,為PM2.5達標創(chuàng)造條件。
建立科學的監(jiān)測評估體系。美國在“清潔空氣州際法規(guī)”(CAIR)的框架下建立了一整套包括排放清單編制技術、空氣質量數(shù)值模擬技術、情景預測技術等污染綜合防治的技術體系,并連續(xù)開展了近5年的PM2.5等大氣污染觀測超級站計劃,通過大量的監(jiān)測、排放清單研究和模型計算,提出具體的各類污染源的減排方案要求。歐盟早于1984年建立了遠程大氣污染輸送監(jiān)測和評估合作計劃(EMEP),將監(jiān)測—模型—評估—對策等過程緊密聯(lián)系在一起,現(xiàn)有的EMEP體系已覆蓋歐盟各國的PM2.5監(jiān)測、污染源監(jiān)控、防治對策研究以及效果后評估等多個工作體系,為推進區(qū)域復合污染防治提供了重要支撐。
政策制度保障區(qū)域減排戰(zhàn)略。1999年,美國頒布了“區(qū)域霾法規(guī)”,并要求所有50個州制定相應的治理實施方案。各州已于2006年8月提交了區(qū)域性霾污染治理的目標進度和實施戰(zhàn)略。歐盟早于上世紀70年代制定了遠程大氣污染跨界輸送協(xié)議(CLRTP)。協(xié)議制定了減排總體目標以及各國減排份額,開展了污染物減排的區(qū)域合作。為進一步解決區(qū)域PM2.5問題,法案中涉及的污染物減排對象從早期的SO2和NOX擴展到VOCS和NH3等對PM2.5具有重要貢獻的前體物。
協(xié)同控制減少污染物排放。為了達到新的PM2.5環(huán)境空氣質量標準,美國環(huán)保局首先與各州、郡縣及地方環(huán)保局一起劃定PM2.5環(huán)境空氣質量控制區(qū),指定達標地區(qū)和未達標地區(qū)。達標地區(qū)各州必須制定維持而且不能惡化空氣質量的計劃。39個未達標地區(qū)的州必須制定州實施計劃(SIP)改善空氣質量,并要求于2010年達到國家標準,特別情況下達標期限可以延長1~5年。未達標地區(qū)SIP提出一次細顆粒及其氣態(tài)前體物主要排放源的綜合防治戰(zhàn)略,其減排目標覆蓋了電廠、機動車等多類排放領域。同期,歐洲逐步開始由固定源和機動車的單一排放控制發(fā)展到PM2.5前體物的協(xié)同控制。2001年歐盟制定了歐洲清潔空氣計劃(CAF)。
我國防控思路和對策
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實施區(qū)域污染分區(qū)分類管理、制定空氣質量持續(xù)改善目標、加強監(jiān)測預警能力、實施聯(lián)防聯(lián)控和行業(yè)準入、優(yōu)化能源結構、強化實施多污染物協(xié)同控制、開展PM2.5精細來源解析與污染防治示范、增加科研投入與科技創(chuàng)新等
PM2.5污染防控思路可概括為:一次控制總量,二次加強協(xié)同,城市重點考核,區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控,減排循序漸進,防控標本兼治。
實施區(qū)域污染分區(qū)分類管理。依據(jù)自然地理特征、社會經(jīng)濟發(fā)展水平、大氣污染程度、城市空間分布及區(qū)域內污染物的空間輸送規(guī)律,將區(qū)域劃分為重點控制區(qū)和一般控制區(qū),實施差異化的控制管理,制定有針對性的污染防治措施。針對不同區(qū)域出現(xiàn)的區(qū)域性復合型污染問題,將區(qū)域分為復合型污染嚴重區(qū)、復合型污染顯現(xiàn)區(qū)、傳統(tǒng)煤煙型污染控制區(qū)、自然源影響區(qū)。在復合型污染嚴重區(qū),應重點控制PM2.5和O3;在復合型污染顯現(xiàn)區(qū),應重點控制PM10、SO2、NO2,同時注重PM2.5和O3;在傳統(tǒng)煤煙型污染控制區(qū)應重點控制PM10、SO2,加強采暖季燃煤污染控制;在自然起塵對PM2.5影響嚴重區(qū)域,應大力加強自然生態(tài)恢復、建設和保護;在植被排放前體物形成的二次粒子對PM2.5影響嚴重的區(qū)域,應強化植被樹種的選擇。
制定空氣質量持續(xù)改善目標。區(qū)域及各省市可以通過制定顆粒物及SO2、NOX、VOCS和NH3等前體物的綜合控制規(guī)劃,制定污染物減排總體目標以及各地區(qū)減排份額,開展污染物減排的區(qū)域合作。例如按照《北京市2010~2020年大氣污染治理工作方案》,到2015年,北京市空氣中PM2.5濃度比2010年下降15%,PM2.5濃度降至60微克/立方米;到2020年,北京市空氣中主要污染物濃度將比2010年下降30%,PM10濃度達到80微克/立方米,PM2.5濃度達到50微克/立方米,SO2濃度降至20微克/立方米以下,O3超標小時數(shù)減少30%。
加強PM2.5污染監(jiān)測預警能力。目前我國PM2.5只有科研監(jiān)測數(shù)據(jù),修訂后的環(huán)境空氣質量標準即將出臺,為國家和各省市提高PM2.5污染監(jiān)測能力帶來了機遇和挑戰(zhàn)。因此,國家應研究和出臺監(jiān)測儀器認定政策,及時發(fā)布PM2.5監(jiān)測技術方法和儀器設備名錄,保證監(jiān)測數(shù)據(jù)準確可靠。在抓緊開展環(huán)境監(jiān)測和信息發(fā)布的基礎上,建立健全極端不利氣象條件下大氣污染監(jiān)測報告和預警體系,建立衛(wèi)星遙感監(jiān)測體系,形成立體的空氣質量監(jiān)測網(wǎng),建立飛機監(jiān)測與無人機應急監(jiān)測體系,出現(xiàn)重污染天氣時及時啟動應急機制。
實施聯(lián)防聯(lián)控和行業(yè)準入。建立統(tǒng)一協(xié)調的區(qū)域污染聯(lián)防聯(lián)控工作機制,統(tǒng)籌協(xié)調區(qū)域內的大氣污染防治工作。建議京津冀、長三角、成渝等跨省區(qū)域,成立由環(huán)境保護部牽頭、區(qū)域內各省級政府領導參加的大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作領導小組;其他城市群成立由主管省級領導為組長的領導小組。建立區(qū)域大氣環(huán)境聯(lián)合執(zhí)法監(jiān)管機制,綜合評價火電、石化等項目對區(qū)域大氣環(huán)境質量的影響。繼續(xù)推行“區(qū)域限批”制度和行業(yè)準入制度,嚴格按照國家發(fā)布的工業(yè)行業(yè)淘汰落后生產工藝裝備和產品指導目錄及產業(yè)結構調整指導目錄,制定重點行業(yè)“十二五”淘汰落后產能實施方案,將任務按年度分解落實到各地。完善淘汰落后產能公告制度,對未按期完成淘汰任務的地區(qū),嚴格控制國家環(huán)保投資項目,對未按期淘汰的企業(yè),依法吊銷排污許可證、生產許可證等。污染嚴重地區(qū)除了要考慮行業(yè)/企業(yè)不能準入,還應實施更嚴格的行業(yè)/企業(yè)退出機制。
優(yōu)化能源結構。大力發(fā)展風能,推動生物質成型燃料、生物質液體燃料等多種形式的綜合利用,推廣使用地熱能,積極開發(fā)利用水資源。結合區(qū)域實際,嚴格控制區(qū)域煤炭消費總量,建立煤炭消費總量預測預警機制。加強“高污染燃料禁燃區(qū)”劃定工作,逐步擴大禁燃區(qū)范圍。重點控制區(qū)高污染燃料禁燃區(qū)面積要達到城市建成區(qū)面積的80%以上,一般控制區(qū)達到城市建成區(qū)面積的60%以上。按照統(tǒng)一規(guī)劃、以熱定電和適度規(guī)模的原則,發(fā)展熱電聯(lián)產和集中供熱。逐步淘汰小型燃燒鍋爐,推進供熱計量改革,推進供熱節(jié)能減排。限制高硫份高灰份煤炭的開采與使用,提高煤炭洗選比例,推進低硫、低灰份配煤中心建設,研究推廣煤炭清潔化利用技術。
強化實施多污染物協(xié)同控制。進一步加強SO2排放總量控制,逐步開展NOX排放總量控制,在重點行業(yè)(建材、火電、鋼鐵、有色、石油和化工)、機動車、建筑行業(yè)研究實施一次顆粒物排放總量控制。加強顆粒物與SO2、NOX、VOCS和溫室氣體協(xié)同控制;加強顆粒物與黑碳的協(xié)同控制,包括對部分重點工業(yè)(煉焦、磚瓦等)、柴油車等的控制。加強多污染物協(xié)同控制的基礎研究,研究二次無機/有機顆粒物生成及影響機制,解析大氣復合污染成因。建立詳細的顆粒物及其前體物與溫室氣體排放動態(tài)數(shù)據(jù)庫、質量保證體系、溫室氣體排放清單,分析確定節(jié)能減排和污染控制協(xié)同效應及調控技術對策。
控制開放源和機動車污染。制定協(xié)調統(tǒng)一的管理辦法,組織協(xié)調各職能部門,開展城市揚塵綜合整治,加強監(jiān)督管理,有效遏止揚塵污染。減少城市裸地面積,提高林木綠化率和水域面積。施工工地嚴控土石方作業(yè)面積,減少裸露作業(yè)面,嚴查渣土車遺撒。積極推行城市道路機械化清掃。增加城市道路沖洗保潔頻次,加強道路兩側綠化。強化煤堆、物料堆的監(jiān)督管理。加強揚塵排放量核算方法的科學性,推廣揚塵排污費的征收。優(yōu)先發(fā)展公共交通,嚴化新車排放標準限值,改善車用油品質量,加強在用車污染控制,發(fā)展清潔能源車輛,加強非道路機動車管理。
開展PM2.5精細來源解析與污染防治示范。開展城市及區(qū)域各類污染源PM2.5排放調查工作,建立各源類PM2.5的成分譜,形成動態(tài)排放清單、耦合來源解析模型和空氣質量三維模擬模型解析方法,建立精細來源解析技術,揭示城市及區(qū)域的污染源與大氣環(huán)境的定量輸入響應關系,識別和解析各類源、各重點行業(yè)和各個重點源的貢獻值和分擔率,為城市及區(qū)域PM2.5污染防治明確工作方向。選擇代表性的城市及區(qū)域,開展包括城市大氣顆粒物污染精細解析與背景值研究及應用、PM2.5達標規(guī)劃、監(jiān)測體系建設、大氣污染源動態(tài)清單編制及應用、灰霾及重污染天氣預警及響應、燃燒源PM2.5控制技術集成與示范、開放源的治理技術集成與示范等系統(tǒng)研究與示范,為建立破解我國PM2.5污染的科學技術體系提供支持。
降低環(huán)境與人群健康風險。改善環(huán)境空氣質量,提高居民人均壽命。完善環(huán)境與健康工作的法律、管理和科技支撐,設定“十二五”期間完善環(huán)境與健康標準體系,基本建成環(huán)境與健康監(jiān)測網(wǎng)絡和信息共享系統(tǒng),完善環(huán)境與健康風險評估、預測和預警工作。考慮反映人體暴露于具有時空分布特征的污染物的頻率和時間,在典型示范區(qū)域開展高解析度大氣污染源清單(包括移動源和固定源)建模(排放因子和活動水平)技術,開展多尺度大氣污染模型嵌套技術研究,明確研究范圍內主要大氣污染物人群暴露劑量;在估算中國大氣污染物與健康危害的暴露——反應關系基礎上進行健康風險評估,在保護我國民眾人群健康的目標下,提升我國環(huán)境空氣質量管理水平。
增加科研投入與科技創(chuàng)新。設立國家大氣污染防治重大科技專項,摸清空氣質量變化規(guī)律,明確排放清單和控制對策,針對空氣質量改善途徑和階段目標以及相應的控制工程技術進行科學、系統(tǒng)、深入的研究。推動盡快設立中央財政大氣污染防治專項資金,采取以獎促治、以獎代補等方式,著力推進工業(yè)企業(yè)污染防治、黃標車淘汰等重點治污項目,加強區(qū)域空氣質量監(jiān)測、監(jiān)控能力建設。地方各級環(huán)保部門也要積極聯(lián)合地方有關部門加大地方政府和企業(yè)大氣污染治理資金投入力度。
加強組織領導動員全民參與。地方人民政府要切實加強領導,制定本地區(qū)空氣污染防治實施方案,明確工作任務和部門職責分工。全面提升全民環(huán)境意識,不斷增強公眾參與環(huán)境保護的能力。加強輿論監(jiān)督,為改善大氣環(huán)境質量營造良好氛圍。
?。ㄗ髡撸喊字均i,中國環(huán)境科學研究院大氣化學和氣溶膠科技創(chuàng)新基地;王寶慶,南開大學國家環(huán)境保護城市空氣顆粒物污染防治重點實驗室;杜世勇,濟南市環(huán)境保護科學研究院)
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