试论雾霾现况与环保技术*

王少梅，李茜倩，谷 娜

(哈尔滨师范大学)

1 雾霾现况及危害

自从2012年国家《大气污染防治行动计划》实施以后，PM2.5在我国被列入监测范围.世界卫生组织在《环境空气质量标准》中把PM2.5的24h浓度限值的标准设定为25 μg/m3，中国的标准为75 μg/m3.但有数据显示，2013年大量地区出现雾霾天气，七十多个重要城市平均达标天数比例仅仅达到29.1%，2014年PM2.5的年均浓度较2013年平均下降了11.1%，但达到国家标准的只有8个城市.很多地区在很多时段的PM2.5成数倍超标，AQI频频爆表，甚至超过标准几百倍.

经检测发现，雾霾中含有的大量细颗粒物会对呼吸系统造成严重损伤，其中还含有不断升高的超细颗粒物，会对心脏供血能力产生不可忽视的影响.2013年1月，雾霾灾害大面积爆发，全国27个城市出现急诊数剧增现象，涨幅达10%～150%.颗粒物和空气污染暴露的不断提高，增加了肺癌风险，颗粒物被列为人类一级致癌物.PM2.5的攀升使得死亡率有所升高，曾在职国家卫生部的陈部长经过调查计算得出每年过早死亡的人数中，有几乎50万人死因为大气污染.除大量健康问题之外，雾霾还会带来一系列交通，经济问题，对农业水产，养殖业、旅游业以及生态系统都造成了不可估量的巨大损失，解决雾霾问题刻不容缓.

2 雾霾中的主要化学成分

以北京2014年空气样本为例，PM2.5采样仪测定结果为平均每立方米空气含305.91 μg的污染物，有15种致癌银子，其中苯并a芘为国家标准的14倍，还有正构烷烃、多环芳烃、病毒、以及铜铅等重金属和砷等有害非金属单质.雾霾的组成成分非常复杂，PM2.5只是空气中直径不大于2.5 m的细颗粒物.含PM2.5在内，雾霾中含有各种对人体有害的无机盐、矿物颗粒、有机气溶胶等几百种大气颗粒物和有毒物质，其中的病毒、细菌等微生物含量是正常大气液滴的数十倍.

现阶段，在我国雾霾空气样品中，矿物气溶胶如煤烟尘、沙尘和城市逸散性粉尘等，是其中含量最大的组分，约占35%.无机盐和有机碳气溶胶是另外两个含量较大的组分.这三类气溶胶贡献了雾霾组分的约70%，而硝酸盐约占7%，铵盐所占比例约为5%，黑碳气溶胶只占约3.5%.因此，雾霾主要由雾中的微小水滴气溶胶和霾中的非水性气溶胶组成［1］.

3 雾霾主要来源

相关研究调查显示雾霾中污染物来源自化石燃料的燃烧，生物质的燃烧、化工产业、养殖业、农业化肥和工地扬尘.而雾霾天气的高发期处于工业化中后阶段.原因有三方面:水泥、重工业、冶金等高耗能产业造成极大污染;大量建筑开发使得工地扬尘泛滥;私家车的逐步普及使尾气排放量剧增［2］.

工场扬尘先撇开不谈，在高耗能产业方面，雾霾组分中一大半来自于化石燃料的使用.根据《世界能源统计》2011报告，2010年中国燃煤量已占世界总量的48%，2013年则有36亿吨煤在中国燃烧，足以与全世界其他国家加起来烧的煤总量相当.控制排污和处理污染的技术不受重视，对污染的制度和惩罚体制的不健全，都使得中国燃煤排污不受限，无组织排放的烟气导致了严重的空气污染.另外，劣质的褐煤煤化程度很低，如果不经过清洁提质，其中的灰分会带来巨大的污染.2013年全国有几十万台没有任何标准和监管的小锅炉在使用中，散煤20%被这种小锅炉和居民烧掉，但排出的二氧化硫却和所有大电厂加起来一样多.

在交通污染方面，机动车尾气也是雾霾的一个主要组分，北京本地的污染源最大的来自机动车，占比31.1%.与汽车排放相关的油品关键指标如硫、锰、苯、铅、烯烃等，几乎决定了机动车排放的所有污染物水平，特别是油品中的硫含量，无论是PM2.5(机动车排放的颗粒物的直径几乎全部在2.5 μm以下)、氮氧化物还是碳氢化合物、一氧化碳，都会随着硫含量的增加而增加.柴油车占比机动车的17%，但是氮氧化物的排放占机动车排放的70%，一次性颗粒物排放占比99%.因此，油品中的硫含量，是决定油品质量最为关键的因素，也是降低尾气排放、减少雾霾的关键因素［3］.

4 环保技术及产品在雾霾治理问题上的应用

到目前为止，我国非化石能源的开发，虽然水电、风电均居世界第一，但非化石能源提供的能源仅占我国能源总消费量的10%左右，到2015年只占11.5%，到2020年也只占15%，在相长的时间内不可能完全替代化石能源.且核电只能承担基本负荷;水电有季节性;风电、太阳能发电具有间歇性、随机性，在大规模蓄能设备可经济利用前，只能是辅助能源，不具备主力能源的作用.非化石能源都要转换成电力来使用，其投资都比燃煤发电高，核电AP1000估计约为煤电的10倍;水电、风电为煤电的2～3倍［4］.在此大环境下，解决雾霾问题的方法根本仍然在于源头减排.而源头减排的一项重要措施为提高治污设施的治理效率，开发并升级相关环保技术，降低污染物的排放.现阶段环保技术在雾霾治理问题上的应用有广度但深度有限，以下几项是现今较成熟的环保技术或产品:

(1)一种室内吸收雾霾的装置:由集风器、抽风机、加湿器、制冷器、集水器、污水处理器等组成.可以在写字楼或居民搂中普及的一种装置，经过处理的水也可以经循环管道到达加湿器，为加湿器提供水源，从而也达到节水的目的［5］.

(2)油气回收装置:在加油站加油过程中，油气蒸发量将达到15.4 g/L，车的油箱也会有蒸发现象，其导致的有害物质比机动车尾气还多，也是雾霾的一种重要组分，所以油气回收装置能在一定程度上减少油气蒸发量，节约能源，减小污染.

(3)洗煤技术:《大气防治法》中提到，国家推行煤炭洗选加工，降低煤的硫分和灰分，限制高硫分高灰分煤炭的开采.现阶段洗煤技术已经较成熟，但制度与规范的缺乏使得中国洗煤率相当低，造成极大污染，未来应着重洗煤技术的普及并落实相关监督管理制度.

(4)小锅炉的脱硫、脱硝、除尘技术:《大气十条》中提到，全面整治小锅炉，加快重点行业脱硫脱硝除尘改造.小锅炉的大量存在使得治理之路颇为坎坷，不能集中燃煤的情况下应加装排污系统，减少民用污染.

(5)新能源汽车:耗油量小、尾气污染少，推广使用清洁能源的交通工具将会为节省化石能源和减小空气污染做出巨大贡献.

(6)油烟净化器:以北京为例，餐饮业带来的污染占比6%，全国范围内，餐饮业带来的污染不可忽略，油烟净化器对于油烟污染治理起到很大作用，其安装使用也较方便，缺少的是监管制度，如果能够广泛普及，对空气污染的治理大有裨益.

(7)油品升级技术:我国现今优质油品只占比3%，中国环境科学院车用燃料及添加实验室研究调查表明，我国油品与发达国家相比低了2～3个等级，升级油品则会很大程度上减少尾气量.而中国的企业在升级油品上的技术不存在缺乏，监管力度较小导致油品市场鱼龙混杂，国企及私企都应为此承担社会责任，在相关制度下配合污染治理，提高油品标准.

5 环保技术的发展方向

处于国家宏观经济结构背景下，大到传统产业的发展方式，小到人们的生活观念，都需要转型转变.持续多年靠数量堆积起来的建材产业就是“矿业+窑业”，转变发展方式就躲不开从数量增长向效益增长的转型，就躲不开从城市污染源之一向城市净化器的转变.不加快这种转型，就会在巨大的环保压力下断绝生路［6］.

在交通污染方面，我国新能源汽车产业还不能够摆脱对外来技术的依赖，核心技术的创新是发展必要元素.以尾气治理为例，汽车制造业技术缺乏，内燃机结构改善不力，与使用其他动力和新能源的构造需求尚有很大距离.

在工业以及火电污染方面，我国相关技术升级程度明显不够，需大力刺激相关工业废气处理产品的发展，无论是多样性和实用性上还是废气处理效率上，都有较大提升空间，应加以扶持、促进并普及.

在居民污染源上，应借鉴欧美各国数十年经验，结合我国居民情况，加以改善和对相关改造的扶持.中国农村式灶炉和民用小烟囱也应加紧新型、便利、低成本排污产品的研发和推广.

总之，能源转型势必需要市场需求的拉动，新能源产品的研发及升级势在必行.

6 更多防治措施

综合欧美日发达国家成功治理空气污染的经验，可以得出以下一些借鉴和启示:

(1)建立健全相关法律法规，确保有法必依、执法必严.

(2)完善空气质量监测体系，出台雾霾天气应急方案.

(3)注重城市绿化.

(4)大力发展新能源汽车、公共交通和绿色交通.

(5)淘汰落后产能，节能降耗［2］.

中国政府承诺2030年左右碳排放达到峰值，非化石能源在能源结构中占20%，能源结构的转型箭在弦上不得不发.但无论是能源结构转型还是减排技术的发展，最终还是要靠自己，需要我们借鉴国外经验的同时结合自身现况进行调整.作为雾霾的制造者和受害者，我们都肩负着未来环境改善的责任，毕竟，每一口呼吸，我们都在.

［1］刘新罡，张远航.大气气溶胶吸湿性质国内外研究进展［J］.气候与环境研究，2010，15(6):808–816.

［2］王德生.欧美日发达国家治理雾霾的经验和启示［J］.电力与能源，2014(2):127–130，135.

［3］李宇军.企业绿色转型:雾霾治理中炼油企业的案例分析［J］.杭州师范大学学报:社会科学版，2014(4):97－102，110.

［4］朱成章.我国防止雾霾污染的对策与建议［J］.中外能源，2013(6):1－4.

［5］孙天宇，任建兴，王庆阳，等.雾霾天气治理的理论分析［J］.能源与节能，2014(1):1–3.

［6］虞建华.“穹顶之下”的默想［J］.中国建材，2015(3):17.