现阶段我国大气污染特征以及防治对策分析
2023-01-06梁长华
梁长华
(沈阳绿恒环境咨询有限公司,辽宁 沈阳 110169)
改革开放以来,我国工业得到迅速发展,使城市化进程加快,机动车保有量也逐年增长,但随之而来的是不断恶化的环境空气质量。2015年我国337个地级及以上城市中有231个环境空气质量不达标,部分城市全年优良天数甚至不足200天,即一年之中45%以上的天气被雾霾所笼罩。大气污染问题已成为我国现阶段面临的最为严重的生态环境问题之一,改善环境空气质量,降低大气污染程度是民生所盼,也是当前高质量发展的迫切需求。因此,近年来我国先后颁布了一系列大气污染防控政策,结合当前主要矛盾制定了防治路线与减排任务,旨在建立健全污染防治综合管理体系,积极推进环境空气质量改善。“十三五”以来,全国环境空气量得到了有效改善,大气污染防治取得阶段性成效。但大气治理工作仍然任重道远,为持续改善环境空气质量,现阶段需要依靠科技手段深入研究大气污染成因,探索PM2.5与臭氧协同治理的方法及对策[1]。
1 大气污染的影响分析
环境空气中某种污染物质的浓度超过了环境承载力即形成大气污染。大气污染的出现,对于社会发展和人类的生存会产生明显的影响。首先,大气污染会危害人体健康。长期暴露在大气污染之中,会增加人体呼吸道患病概率,出现中毒现象,更有甚者还会引发癌症。其次,大气污染的出现对于工业、农业生产也会产生明显的影响。如一些酸性污染物可能会腐蚀工业材料及设备,空气中的颗粒物、飘尘等会对一些设备的生产与精密仪器的安装、调试、使用造成明显的负面影响。高浓度的大气污染物,如二氧化硫、颗粒物、臭氧等,会严重影响农作物的生长发育或引发病害,造成农业减产[2]。再次,大气污染的出现还会直接影响区域的气象和气候。比如大气污染现象严重的城市或地区,雾霾会持续不散,在这种情况下,到达地面的日光要比正常的情况减少,甚至大气中的污染物还会使臭氧大量的分解,导致臭氧空洞问题。二氧化碳浓度持续升高,还会引发温室效应,造成全球气候变暖。
2 我国大气污染的来源及特征
大气污染来源主要有两大方面:一是自然原因,一些自然灾害的出现会造成某种污染物的排放。如在火山喷发期间,会排出大量粉尘、二氧化硫、硫化氢等污染物,另外沙尘暴带来风沙扬尘会导致空气中的颗粒物增加;二是人为原因,人类生活生产过程中产生的污染物排放。比如在炼铁、炼钢的过程中会排出硫氧化物、粉尘、一氧化碳等多种污染物,在化工企业生产中会排放大量挥发性有机物,在农业生产中农药喷洒、畜禽养殖所排放的氨等污染物质,同时交通运输工具使用过程中所排放的尾气也是大气污染的重要来源[3]。
根据大气污染物形成的机理不同,分为一次污染物、二次污染物。一次污染物是直接通过污染源进行排放的污染物质,而二次污染物是由一次污染物经过复杂的化学反应形成的与一次污染物理化性质完全不同的新污染物。如挥发性有机物在阳光照射下发生光化学反应生成臭氧,二次污染物的毒性和影响通常比一次污染物更强。大气污染按类型分为还原型污染、氧化型污染和复合型污染等[4]。近几年的研究发现,我国的大气污染中二次污染物的比例有所增加,污染类型逐渐由煤烟为主的还原型污染向复合型污染转变,二次型污染和复合型污染是现阶段我国城市大气污染的典型特征。
3 现阶段我国大气污染防治面临的挑战
近年来,我国以前所未有的力度狠抓生态文明建设,大力实施污染减排,推动绿色高质量发展。随着“大气污染防治行动计划”“蓝天保卫战三年行动计划”“重点行业挥发性有机物综合治理”等一系列大气污染防治政策的相继实施,全国环境空气质量得到大幅度改善,优良天数比例不断上升,重污染天气比例不断下降。2020年全国337个地级及以上城市平均优良天数比例达到87%,未达标城市重污染天数较2015年平均下降66%,环境空气质量达标城市数量由2015年106个增至202个,几乎翻了一倍。2015年~2020年间,我国的二氧化硫、氮氧化物、PM10、PM2.5浓度均有较大幅度下降,未达标地级及以上城市PM2.5平均浓度比2015年下降28.8%。
但我们在大气污染防治仍然面临着诸多新问题、新挑战。部分城市PM2.5浓度虽有下降仍未达到空气质量标准限值。从统计数据来看,2019年以来环境空气质量改善幅度趋于平缓,环境治理对减排的实际贡献逐年疲软,一些初级的、低成本、简易治理手段(如锅炉拆小并大、施工扬尘管理)完成之后,进一步实现减排越来越困难[5]。臭氧污染问题成为大气污染治理难点,全国污染范围有扩大趋势,治理路径尚不清晰,高温时段难以控制。挥发性有机物治理水平仍处于初级阶段,需要进一步深入研究;汽车尾气的大量排放,导致城市氮氧化物浓度下降缓慢;农业生产中氨污染排放难以收集,难以治理。现阶段大气治理工作已进入深水区,面对复合型大气污染,面对“双碳”减排目标,我们需要科学分析现阶段大气污染形成机理,探索PM2.5与臭氧协同治理的方法及途径,实施多元化、精细化、精准化大气污染防控,实现减污、降碳、增效。
4 现阶段我国大气污染防治策略与建议
4.1 强化固定源排放管理,推动产业结构升级
目前我国的产业结构仍不合理,第二产业比例偏高,尤其是重工业份额偏重,相较于发达国家仍然是粗放型发展模式,同时我国大气污染物治理基础仍然薄弱,固定源治理水平仍需进一步提升。一是要全面推进燃煤锅炉、工业炉窑污染物排放综合治理。燃煤锅炉和工业炉窑是排放大户,尤其是火电、建材、陶瓷、玻璃、冶炼等行业需重点解决治污效率低、排放量大等问题。发改部门应大力推进能源结构调整,推广清洁能源的使用,逐步降低化石燃料使用比例。生态环境部门在严格执行已有锅炉污染物排放标准和行业排放标准相关规定的同时,需有序推进污染物超低排放改造,推动高效除尘、脱硫、脱硝技术应用,同时需制定相应标准,控制脱硝过程氨气逃逸。二是要深入实施挥发性有机物精细化管控。挥发性有机物(VOCs)是臭氧形成的关键前体物,而我国的VOCs治理起步较晚,法律法规和政策体系尚不健全,排放标准普遍缺乏针对性,地方监管不严,导致企业VOCs精细化管控不足。因此,现阶段应深入推进VOCs精细化管控,在原材料方面鼓励采用低VOCs物料源头替代;在生产工艺过程采取密闭、封闭等有效措施,全面加强无组织排放过程控制;在末端治理方面有效提高废气收集效率,研究高效环保治污技术;日常管理方面,加强精细化管控,树立全过程减排理念,对重点排污企业安装在线监控设施。三是要进一步调整产业结构,严格控制“双高”产业建设和发展,推动优势产业升级,提高新能源产业链比重,大力扶持数字产业、高新科技产业,引导行业向绿色低碳发展[6]。
4.2 加强移动源管理,有效控制机动车尾气排放
据公安部门统计,2021年我国机动车保有量已达3.95亿辆,全国有79个城市机动车保有量超过100万辆。机动车尾气污染已成为城市大气污染的重要来源之一,在二次污染中占比不断增大,因此亟需控制移动源尾气排放。一是要加强现有机动车尾气检验管理,进一步规范机动车尾气检测机构的操作流程及检测方法,严格规范检测线工作秩序,保证尾气检测质量。在年检的同时,可以利用固定点尾气监控设施或不定期抽检抽测,加强路上行驶机动车尾气监管。针对机动车行驶过程中冒黑烟或排放超标等情况,制定更加严厉的处罚条例,增加违规排放成本,促进机动车使用人员自觉完成车辆保养维护,减少机动车污染物排放量。二是加强销售流通端车辆查验。相关质量监督管理部门需要查验销售过程中机动车尾气的排放情况进行,对售卖尾气排放不达标机动车的行为严格查处。三是加强燃油质量监管。机动车污染物的排放量与使用的燃料有关,相关管理部门应加强售卖环节油品质量监管,确保符合国家质量标准要求。同时不断推动油品品质升级,减少燃料中杂质及污染物含量,从源头上减少尾气中污染物排放。四是推进机动车能源结构调整。政府层面要进一步加大新型燃料及新型汽车的科研投入,鼓励新型燃料、新型汽车的研发和使用,扶持新型能源汽车研发生产企业,加快城市公共交通建设和发展,多措并举,推动机动车能源结构调整,鼓励绿色出行。
4.3 综合施策,强化城乡面源污染治理
大气面源污染是目前城乡大气污染控制的难点,例如居民燃煤污染、畜禽养殖排放、化肥源氨排放、秸秆露天焚烧等,这些问题通常具有产生范围广,贴近居民生产生活,排放不连续、不稳定、难以收集、难以治理等特点。因此,需要各相关行业综合施策,结合我国的现阶段生产力水平,科学估算面源污染排放强度,制定各类面源的减排计划及治理方案。解决散煤燃烧污染问题需要进一步完善高污染燃料禁燃区划定和调整,严格控制散煤的使用量,推进光伏发电、天然气、地源热泵等民用清洁能源的替代;农业面源污染治理需重点实施农业畜禽养殖废弃物综合利用,引导和鼓励农民使用有机肥料、缓释肥料,减少合成氨等化肥使用量,有效控制农业生产过程中氨的排放;因地制宜推广秸秆“五化”综合利用,减少秸秆露天焚烧污染;餐饮行业需要提高油烟收集及净化效率,引导餐饮企业安装高效油烟净化设施,规模以上企业逐步安装污染物排放自动监测设施等[7]。
4.4 运用科技手段,实施大气污染精细化管控
随着大气治理的不断深入,我国环境空气质量改善工作已进入瓶颈期,PM2.5浓度每下降一微克都将付出更多的努力。科学、精准的大气污染监测分析技术和监管手段将有助于大气污染精准防控。例如,完善PM2.5、O3、VOCs等指标的测报及综合分析工作,提升预测预报准确度,可提高重污染天气预警及应对能力;环境空气质量网格化监测可以实现区域空气质量全面监管,分析污染传输路径;无人机飞航监测、走航监测设备可精准锁定污染高值区域,辅助排查污染来源;环境空气超级监测站,可进行日常大气颗粒物成分、组分及成因分析,利用激光雷达开展污染边界层高度、空间、立体分布研究;污染物在线监控平台可以智能监控企业污染排放情况及污染治理设施去除水平,提高执法人员的监管能力,推动环境监管由被动管理向主动监管发展。
4.5 加快实施配套政策标准,推进环保型社会的建设
我国在经济高速发展过程中,部分地方政府并没有以保护生态为主要原则,环境执法的威慑性不够,企业的守法成本高,违法成本低。目前,面对高质量发展要求,需要加快出台相关政策、标准,构建长效机制,推进环保型社会建设。在经济发展过程中,严格以生态环境保护作为根本立足点,推动低资源能源消耗、高经济效益、低污染排放的绿色发展。健全污染防治成效与绩效考核挂钩机制,开展专项督查评估,进一步压实各级政府的环保责任。在大气污染治理过程中,要实施严管重罚,在不违反环境保护法的前提下加大企业的违法成本。加快建立污染企业信用信息平台,推动排污企业自觉承担环境保护社会责任,自主改善运营模式,做到守法排放。
5 结语
我国大气污染治理工作仍然任重而道远,现阶段在强化固定源排放管理、有效控制机动车尾气、强化城乡面源污染治理的同时,需要依靠科技手段,深入研究大气污染形成机理,探索PM2.5与臭氧协同治理的方法及解决路径,开展精准污染监测,实施多元化、精细化管控,加快推进环保型社会建设。