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将雾霾与供暖放在一起讨论,是因为存在必然而又说不清、道不明的联系,正所谓“剪不断理还乱”。11月初,雾霾从我国东北蔓延到华北,难免使人想到与供暖相关联。而北欧国家的供暖季节,却是蓝天白云常在,说明雾霾也是发展阶段的产物。
雾霾,科学上的解释是一种 “气溶胶(碳氢化合物、VOC、盐类、尘埃、前体物二氧化硫和氮氧化物等)悬浮在近地表面1000—3000m形成的大气混沌现象”。一般的认识是,地形地貌、气象条件和污染物排放等,构成雾霾形成的前提条件。如燕山山脉以南及山凹盆地等,在“逆温”或“逆温层”气候条件下,会出现雾霾多发天气。
治理雾霾,首先要弄清雾霾是怎么形成的。由于气象条件和污染物排放等的变化,同一天不同时段或不同污染过程,源解析结果会有很大差别;即使是同一时段同一区域,不同研究团队因采样点、采样数量、评价方法的不同,也会得出不同结果。大体上,燃煤、机动车排放、工业排放、扬尘和周边输送等是城市雾霾或PM2.5的污染源;“秸秆焚烧”会成为一些区域性的雾霾污染源。
雾霾在供暖期要明显重于非供暖期。研究表明,PM2.5中约30%的颗粒物来自燃煤、机动车、扬尘等的直接排放(一次颗粒物),70%的是转化而来的颗粒物(二次颗粒物)。北京市源解析发现,PM2.5构成包括直接排放的烟尘、粉尘、扬尘等细颗粒物,以及各种化学成分在光化学作用下形成的二次颗粒物。
北京大学对北京城区2010—2014年PM2.5污染的分析发现,在统计学意义上PM2.5浓度在供暖期的平均水平比非供暖期显著增高。3月份供暖期PM2.5平均浓度比非供暖期升高了33%—66%。11月份供暖后PM2.5平均浓度增长了23%至179%。2014年的大幅增加是由于供暖前APEC会议期间减排措施的反弹。
无疑,燃煤排放是我国供暖期雾霾的主要污染源。据统计,2014年,除北京和天津市外,华北地区消耗的能源90%是煤炭;每年平均燃煤4亿吨,约占全国的1/10、全世界的1/20。华北地区占地球陆地面积的1‰,却使用了世界5%的煤炭;即单位面积上的煤炭使用强度是世界平均水平的50倍。此外,京津冀也是钢铁、水泥、发电、化工等排放大户集中之地,诸多因素叠加在一起,一旦遇到不利的天气条件,难免出现污染严重的雾霾天气。治理雾霾,本质上是减少污染物排放总量。
因此,应将解决散烧煤问题放在优先位置。我国的煤炭资源丰富,也是我国未来相当长时间内的主要一次能源;固然城市“煤改气”工程收效明显,但我国天然气并不丰富,煤层气、页岩气等开发利用也有待时日,将供暖能源寄托在进口上存在安全隐患。
从这个意义上说,推进全国的煤炭清洁化利用十分迫切。据测算,全国每年煤炭散烧约6亿吨;在散烧煤中约22%的是劣质烟煤。未经处理的1吨煤散烧排放的污染物是燃煤电厂的15倍;采暖期排放的PM2.5是非采暖季节的13倍。虽然北京市基本实现核心区无煤化、城六区无燃煤锅炉,但即使在红色预警期间,北京郊区和农村也都能看到煤炉排放的浓烟。
此外,拓展供暖热源非常必要。电、燃气、地源热泵、污水源热泵等采暖方式,可大幅度降低污染物排放强度;可以推广油、电、气等优质能源供暖,也应当大力推进工业余热利用。据估计,我国北方供暖期工业余热量约1亿吨标准煤;只要用上其中的70%就可以为城镇集中供热提供基础负荷。垃圾焚烧、垃圾填埋气体以及地热等,也可以开发用于供暖热源;应将小区、学校等单位分散供暖的管道连通起来,减少或淘汰分散供暖的小锅炉。不同的供暖热源,居民的供暖支出不同。按运行成本分析,燃油供暖成本是用煤的5倍,燃气是用煤的2.5倍,电是用煤的1.8倍。因此,在不增加污染物排放情况下使居民更好地享受供暖服务,成为努力的方向。鼓励开展合同能源管理,通过政府和民间资金合作等,对保温性差的老旧高能耗建筑住户给予适当补助,并作为节能改造的优先对象,仍需持续推进。
汽车尾气是一些城市在供暖期的主要污染源。有关研究表明,对于一个污染过程,在污染物浓度快速升高阶段,燃煤排放的贡献要大一些;在静稳气候条件下的污染物浓度积累阶段,机动车排放的贡献更为突出。
汽车怠速状态下排放的PM2.5是行驶顺畅时的五倍。驾驶员均知,汽车在高速公路上行驶的油耗8升,在拥堵城市将增加到10升以上;增加的油耗变成了汽车尾气。北京堵车非常严重,早晚高峰时的平均车速仅约20公里,不仅多耗油,还多排放了污染物。北京机动车排放的氮氧化物约占总量的57%,机动车排放的可挥发性有机物(VOC)约占38%;机动车排放的氮氧化物和可挥发性有机物等使大气氧化性增强,这些污染物还经过化学反应转化成为小颗粒物。高德地图还显示,北京雾霾天机动车出行比例仅比正常天气条件下降1.23%。雾霾天开车出门,而开车会加重雾霾污染,形成了恶性循环。此外,机动车在路上行驶,车轮碾压会带起地面灰尘,让颗粒物无法降落到地面,从而使道路附近PM2.5浓度升高。
一些在用车使用排放标准低、油品不合格的燃料等现象,加大了汽车尾气排放总量。以北京为例。虽然淘汰了“黄标车”,但仍有不少国一、国二标准的车在用。有关研究发现,虽然22万辆重型柴油车约仅占机动车保有量的4%,却排放了50%和90%以上的氮氧化物和一次颗粒物。夜间行驶的大货车2万到3万辆,即使达到国四排放标准,相当于二三百万辆国五标准的小客车在行驶。这也是北京城夜里几乎没有车行驶,凌晨PM2.5浓度却比白天高的原因。
因此,应强化机动车尾气排放管控,在用车排放必须达标,不达标车禁止上路。以实施监测/维修(I/M)制度为抓手,推进重型柴油车的清洁化使用,对节能、新能源车给予必要补贴,推动公交、出租、物流领域率先使用新能源车辆。严格机动车排放检测维修标准。通过收取拥堵费等措施,减少汽车使用,提高平均车速,避免怠速排放更多污染物。总之,减少雾霾污染的发生,应优先管控本地的污染物排放,毕竟本地污染物排放是“大头”。
区域传输会对一个地区的雾霾产生影响;但影响多大,存在认识差异。北京的源解析发现,外围输送的影响可达30%;但如果将今年11月的雾霾解释为外来影响的结果,理由不够充分。如果污染物从东北吹来,风速不应低于城铁(大约5级风);但5级风北京基本不会出现雾霾。类似的情形2015年12月25日北京出现过:下午PM2.5浓度仅约100微克/立方米,傍晚时突然升高到300—400微克/立方米,可能是气候变化的结果。常识告诉我们,“天变一瞬间”,而在很短的时间内出现较大的污染物浓度变化是难以想象的。雾对人无害不需要治理,以目前的技术能力,人无法改变气象条件;否则,台风、暴雨、暴雪等灾害就可以避免了。
诊断病根,精准施策,以最小的投入解决供暖期雾霾污染严重问题,不仅是生态文明建设的内在要求,也是城乡居民对宜居环境的新期盼。霾是人为排放的污染物在一定的大气条件下发生化学反应并积累的结果,控制污染物排放总量才是雾霾污染防治的关键。但应避免治理一种污染产生了新的污染。传统上,大气污染治理将排入大气的污染物脱除了,如我国电厂污染治理实施了脱硫工程、脱销工程,却产生了大量固体污染物。有研究甚至认为,现行烟气湿法脱硫技术是“霾”的生成器;这也成为燃煤烟气越治理雾霾天气反而越严重的原因。因此,需要实现治污设施一体化,以协同处理污染物,不仅减少多次投入,还可以减少污染物排放源,收一举多得之效。
公众学会了容忍和应对雾霾污染,但治理不应放松,尽管治愈雾霾非一日之功。需要加强宣传教育,普及雾霾产生和防治的知识,提高社会公众参与雾霾治理的积极性。应从自身做起,从小事做起,尽可能多地绿色出行,尤其是在雾霾天,更应减少汽车出行,以减少尾气排放。只有通过政府、企业和公众的共同努力,对症下药,采取法律、经济、技术和行政等更加强化的防控手段,才能收到治愈雾霾的效果。
只有“人努力”,有针对性地管控污染物排放总量,才能从源头上扭转供暖期环境质量恶化的趋势,才能使雾霾污染不再加重,也才能有蓝天常在、绿水长流。
(作者系国务院发展研究中心社会发展研究部副巡视员、研究员)