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雾霾产生的主要原因是煤炭的大量使用吗?

 pgl147258 2015-03-31

【唐文韬的回答(13票)】:

应该说雾霾中污染物的最大来源是煤炭的大量燃烧,把雾霾的形成看成一个“化学反应”的话,则“反应物”的最大来源是煤炭燃烧,其次是机动车辆,而气候和地形条件等则是“反应条件”(至于反应物浓度和反应条件哪个对反应结果影响更大,则要具体情况具体分析)。

PM2.5是雾霾中最重要污染物,这里首先要区分一下,雾霾时PM2.5的来源不等同于常年PM2.5的来源。

PM2.5包括一次颗粒物,主要来自工业烟粉尘、机动车尾气、扬尘等,农村地区的秸秆燃烧也是短期的一次性颗粒物来源,和二次颗粒物,即通过大气化学过程转化形成的硫酸盐、硝酸盐、有机碳等。

常年来说,PM2.5中二次性污染物约占40~50%,而雾霾时则有所不同,一般此时为“静稳”天气,风小扩散能力较差,扬尘之类的一次颗粒物贡献会相对小很多,硫酸盐和硝酸盐等吸湿性组分(二次颗粒物)是雾霾的主要诱因,而二次颗粒物的前体则是从污染源排放的二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物等。

接下来看煤炭燃烧的贡献,

根据2012年的统计数据,煤炭直接燃烧造成的二氧化硫、氮氧化物和烟粉尘排放量分别占全国排放总量的 79%、57%和 44%;煤炭相关重点行业的二氧化硫、氮氧化物和烟粉尘排放量分别占全国排放总量的 15%、 13%和 23%。所有和煤炭使用过程相关的二氧化硫、氮氧化物和烟粉尘排放量分别占全国排放总量的 93%、70%和 67%。这里煤炭直接燃烧的大气污染物排放指通过电站锅炉 (主要是电力、热力的生产和供应业)、燃煤工业锅炉(工业行业中煤炭利用的主要形式)和民用燃煤设备产生的大气污染物排放量,煤炭相关重点行业的大气污染物排放主要指焦炭、钢铁、水泥、有色金属等生产中,通过焦炉、各种窑炉等设备产生的大气污染物排放量,以及相关工艺过程中虽然不直接消耗煤炭,但是与生产密切相关的粉尘排放量。

当然个人认为把煤炭相关行业的贡献算到归罪于煤炭燃烧有点牵强,但去掉这一部分,煤炭燃烧仍然是最大的二次颗粒物的来源以及重要的一次颗粒物排放源。细分行业的话,污染最重的是电热行业,说直接一点就是火力发电

当然这是全国的整体数据,燃煤为主,而大城市则一般是燃煤和机动车辆都非常重要。

那么因此控制雾霾的措施就是要减少煤炭燃烧么?长期来说可能是的,短期内最有效的措施则是加大脱硫脱硝除尘的力度,也就是说在煤的使用总量短期内很难降低的情况下,降低其排放强度是最有效的

以最大排放源火电厂为例,

1980年火电厂烟尘和二氧化硫的排放强度是16.5g/kWh和10.1g/kWh,2013年独立火电厂的排放强度已经分别下降到0.5g/kWh和1.63g/kWh,氮氧化物则是2.2g/kWh(自备火电厂的数据没有),这个数据当然不那么可靠,毕竟是检查时的数据,但是自己比自己,排放强度的大幅下降则是无疑的。

再来看日本的数据,

2012年火电厂的二氧化硫和氮氧化物的平均排放强度都是0.2g/kWh可见排放强度的下降空间是非常大的,尤其是自备火电厂,而使用总量的下降空间个人认为不是很大(30年内能降一半?)。而且说实话,如果能降到日本这样的排放强度(J-Power燃煤电厂的二氧化硫和氮氧化物排放强度分别为0.21和0.51g/kWh,而Isogo燃煤电厂的甚至可低至0.01和0.05g/kWh),用煤还是用天然气又有多大区别呢?

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以Tohoko EPCO火电厂为例,主要通过安装烟气脱硫装置、天然气代替石油以及提高能源使用效率等措施来降低排放强度,其中石油、煤和天然气火电厂的发电量比例由1973年的73%:5%:2%变为2008年的12%:25%:28%。

【王若枫的回答(0票)】:

雾霾是个非科学名词。

雾是自然现象,水汽。

霾是指可悬浮颗粒物在大气中某个区域集中悬浮产生的结果。自然产生的霾是自然火源产物和风力导致地面土壤扬尘的结果,人工产生的霾是人工扬尘(筛选、粉碎、建筑、挖掘等工作的副产品)和燃烧(火灾、生活用热、工业用热、能源制造、能源消费等)导致的。煤的燃烧是其中一个部分。

减少燃煤能够减轻霾的产生,但霾不完全是大量用煤造成的。

【狼王的回答(0票)】:

谢邀,这个问题超出我的知识积累范畴,我只在个人已知的原因下进行分析。

问题:雾霾产生的主要原因是煤炭的大量使用吗?

个人回答:是也不是。从污染来源角度,是。从气候环境角度看,不是。

污染来源角度, @唐文韬@图灵Don 两位本题以及他们过往的回答中都有非常明确的数据指出,PM2.5浓度过高和煤炭行业有非常大的相关性,PM2.5对雾霾产生原因贡献也占了极高的比重。

因此是可以得出结论:从污染来源角度来说,雾霾产生的主要因素是煤炭行业的大量煤炭使用。

从气候环境看,我觉得不是。

雾霾的成因非常复杂,既与人类活动有关,又与气候有关。

人类活动在无时不刻的改变这环境,也影响着气候。城市气候这种典型的人类活动影响而产生的类型也开始被人们研究和注重。

雾霾成型有很大因素是气候的整体或者局部异常现象,人类活动无时不刻影响着气候环境,不只中国,在西方国家工业化进程中,也曾经都有过类似严重雾霾的现象。

大气环流异常导致的静稳天气,生产排放导致的气溶胶浓度升高,以及气溶胶二次反应产生的颗粒污染物,都是 PM2.5增高和雾霾产生的原因。雾霾产生又进一步使得近地层大气更加稳定,加剧了雾霾产生的客观因素。雾霾和气候都在相互影响,这是人类活动导致气候变化的原因,这种互相作用进而引起雾霾现象更加频繁。

因此从环境变化角度看,人类活动致使气候改变是雾霾的主要因素,而雾霾又加剧了气候改变状况,从而引发雾霾现象频发。

关于雾霾的思考。

雾霾天气对人类身体健康有着极大的威胁,因此需要很大力度去研究和治理,以减少这种情况发生。如何合理的城市规划改变城市气候,对源头污染产业的技术改进和治理,开发行业新的技术,寻求煤炭替代品都是必要的。不能以减少排放为为目的限制行业的发展。发展和环境治理并非绝对矛盾,在两者之间找到合理平衡的关键点。

最后推荐两篇雾霾天气的文章。

雾霾天气成因分析及应对思考

[PM2.5专栏]PM2.5和雾霾、雾之间,到底存在着怎样的关系?

【李然的回答(3票)】:

对于北京雾霾的成因,专家比较达成共识的是“内因外因相互作用”的观点。从外因来讲,沿着北京周边的外延圈,有接近3亿吨水泥建材生产能力、3亿吨钢铁的产能、3亿吨原煤转化为火电的能力,还有上千万吨标箱的平板玻璃和石化工业,这些对北京雾霾贡献率有接近1/3的比重。内因则大多是低空源,尤其是500多万辆汽车产生的尾气。北京的城市规划导致高楼大厦数量众多,不利于低空源的扩散,再加上外围污染源向北京内部输送,就是北京形成雾霾的重要原因。

煤炭的利用带来了雾霾,这点不可否认。但如果把雾霾主要归结为煤炭,有点不公平。中国经历了30年的高速增长,经济增长离不开能源的增长,在这期间,煤炭作为一次能源,占我国能源消费总量的70%左右,但我国目前的能源结构想快速改变是不现实的,只能逐步减少化石能源,特别是减少煤炭,同时发展新能源,这个过程至少需要20年。现阶段,要在大力发展可再生能源的同时,紧紧抓住煤炭的清洁高效利用,在高效发电和煤化工方面下功夫。

【知乎用户的回答(2票)】:

【中国十年内仍难治好雾霾】2015-03-28 作者:任明超

中科院院士、国家气象局原局长秦大河,在今年的博鳌亚洲论坛上,继续悲观地表示:“10年内仍难治好雾霾。”

秦大河认为,我国能源结构仍然以煤炭为主,国家费了很大劲才将煤炭在能源消耗的占比从70%降到现在的66%,本世纪中叶将降到55%左右。煤是二氧化碳排放的主要来源,煤的问题短时间解决不了,雾霾也难以治好

最近雾霾问题严峻,大量燃煤是主要原因。中国去年的燃煤量是41亿吨,产生了大量二氧化碳、二氧化硫以及颗粒物的排放,造成空气污染等问题。

去年11月,中美两国共同发表《中美气候变化联合声明》,中国计划将清洁能源使用率在2030年提高到20%左右。这对彻底解决雾霾问题作用甚微。要解决雾霾,必须要降低每一样产品的能源消耗量。单位GDP能源消耗量如果能够降到三分之一、四分之一,就需要有重大发明。“可惜现在从教育到科学都做得不够,实用技术这部分也不够。”

见《未来知识图谱》第12期。

【问王子的回答(0票)】:

实际上采取这么多措施的最终目的是解决空气质量改善的问题,第一是减煤,第二是控车,控车实际上是减少石油的消耗,第三是降尘,如果把这几个措施实施到位,空气质量会得到改善。

采取的措施,一是节能、提高能源利用效率,主要是减少化石燃料的燃烧。二是发展可再生能源,它是零碳的能源,是清洁能源。既要发展经济,还要减少污染的排放。三是增加森林碳汇,植树造林,这也有助于降尘。

原文地址:知乎

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