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(文字版)一位治霾专家看了中电联“辨白”及环保五专家集中答疑后与微友就雾霾产生机理等问题的聊天记录!...

 yaohbsg 2020-02-14

核心提示:

1、硫硝尘在部分地区指标已经很低,没有必要再加码治理;

2、超低排放不是雾霾治理,控制PM2.5才是;

3、雾霾不是不治之症。相信和依靠群众的智慧和力量,我们就能够在决胜新冠肺炎(NCP)之后,最终取得雾霾战役的胜利。


文|孙中强、蓝天碧水
编辑|武安君

孙中强(治霾工作者)蓝天碧水的聊天记录(文字版):

1、蓝天碧水:

孙老师;春节期间,关于雾霾问题的一个帖子在网上疯传,大意是这样的,我复述一下:今年春节期间,由于武汉疫情,街空了,店关了,很多工厂停了,餐饮、娱乐场所歇业了,烟花爆竹几乎没有人放了,农村的家禽散养也都没有了,可是最近东北、华北、汾渭平原、中原地区连续发生雾霾。请问雾霾哪里来的?
前天,环保五专家有一个集中答疑,看了之后更迷惑了。
今天,中电联建议制止地方一刀切脱白的新闻又在网上疯传。
环保风烟滚滚民意汹涌,我想听一下您对这些问题的看法。

(图略)

孙中强(治霾工作者):

好的。这方面信息、帖子我也收到几百个了,一直没有发声。既然今天你问到了,我就简单说几句,谈谈个人的看法,不正确的地方尽管批评指正。针对网上所说的原因,我有以下看法:

(1)、大家网上盛传的原因,可以说,都不是真正的雾霾成因。这些原因,早在2014年,我在文章里就已经排除这些原因了。所以说,这些行业停与不停和雾霾关系不大。(2)、导致这次雾霾的元凶是PM2.5。春节期间,这些大量排放PM2.5的排放源并没有休息,比如:电力、供暖、钢铁、焦化、化工、建材,它们的烟囱还一直在排放PM2.5,所以说,发生雾霾是正常的。而且,提请你注意的是,导致这几天雾霾的PM2.5也不都是这几天排放的,它们在大气中滞留好久了,就在等待气候的外因呢。只是这几天条件具备了,它们就现身了。因此,可以预见的是,未来时间,只要气候条件具备,雾霾还会发生。
2、蓝天碧水:
孙先生:这些行业不都实现超低排放了吗?据说比欧洲的标准还要严格好多呢。这么严格的治理怎么还不见效呢?

孙中强(治霾工作者):

所谓的超低排放治理是指减少硫、硝、尘的,它们早已经不是导致雾霾的主要原因了。目前,最恶劣的气候条件时它们都已经远超一类地区标准了,京津冀地区的硫经常是个位数了,有的甚至已经检测不出来了,硫的指标已经优于欧洲。硝平均也不到50微克/立方米,远低于一类地区100毫克/立方米的标准。目前真正导致雾霾的元凶是PM2.5,但是目前上面还没有任何具体要求。本来前一段各地方政府在民间工程师的建议下启动了烟羽治理,但是被一些人引到脱白上了,导致地方出台的一些标准扭曲了。因此引起某些个别行业的反对,目前基本被叫停。一个非常好的针对PM2.5的治理夭折了。

烟羽治理是目前唯一的以减排PM2.5前体,进而实现减排PM2.5的雾霾治理,也是唯一的对症的雾霾治理。脱硫、脱硝、除尘都叫减排,谈不上雾霾治理。所以,现在除了烟羽治理是雾霾治理,目前真正针对雾霾的治理还没有开始。即使有些项目也起到了一定减排PM2.5的作用,也是属于减排项目的意外收获。因为出发点没有减排PM2.5的目的。
3、蓝天碧水:

孙老师我今天看到有些专家说雾霾发生的原因是排放量超出了环境容量,据说超出了3~4倍,是不是要想真正治理好雾霾,得学习西方国家,把京津冀及周边地区的制造业转移走60%~70%啊?

孙中强(治霾工作者):

这个我也刚刚看过。这个观点我是一直不赞成的。我们现在研究的是雾霾治理,雾霾治理的核心是减排PM2.5,我们现在还没有把雾霾成因搞清楚啊,都有哪些排放源在排放PM2.5?怎么排放?排放量是多少?区域的对于PM2.5的承受容量是多少?计算的依据是什么啊?而且我们到目前为止还没有一项治理措施是针对PM2.5的,能够减排多少根本都不知道,这些最基础的东西都没有搞清楚,怎么会知道超出环境容量几倍啊?

改革开放以来我们积攒的家底就是这些制造业,我们的GDP也是靠它支撑着的,像河北省这样的制造业大省,把企业都移走了,他们还靠什么产业支撑啊?发展IT、金融?这个可能吗?产业转型升级必须是渐进式的,转急了是会伤元气的。地方财政、就业怎么办?从城内移到城外的搬迁是徒劳的,只能劳民伤财。PM2.5的传输半径可以达到几百公里,短距离搬迁对于雾霾治理没有任何意义。

每次雾霾发生,专家的理由都是气候条件不好导致的,这些谁都清楚,气象专家早就预报了。气候条件是雾霾发生的外因,是我们人类暂时无法改变的,但是发生雾霾的内因是大气中微小颗粒物,也就是我们说的PM2.5,这是我们可以减少的,这也是我们环保人要做的工作,整天研究气候条件是永远不可能解决雾霾问题的。

4蓝天碧水:

您刚刚说大气中的硫、硝指标已经非常低了,干嘛有些地区还在要求企业继续做超低排放啊?这不是白花钱吗?


孙中强(治霾工作者):

这个我们说了也说不清啊,民间呼吁声音已经很高了!可能是领导们没有听到呗。我在当年河北召开第一次超低排放动员会议的当天晚上,就和河北分管省领导通电话,告诉他,如果按照这个方法治理,当河北省全部排放源都实现超低排放时,河北的雾霾会依旧的。2017年我与这位省领导见面时,他很认真的对我说:孙老师,事实证明你的观点是对的。我服了。但现在,他已经说了不算了。

5、蓝天碧水:您说烟羽治理是真正的雾霾治理有什么依据吗?

孙中强(治霾工作者):
我问你,导致雾霾发生的主要污染物是什么?

6、蓝天碧水:

您刚刚不是说了吗,是PM2.5啊。我最近也一直在看蔚蓝地图,发现几乎各地的主要污染物都是PM2.5,只有个别站点偶尔有PM10是主要污染物的,可能是突发事件,因为时间都非常短。

孙中强(治霾工作者):

那么你说治理雾霾应该治什么?是继续深化脱硫、脱硝、除尘吗?还是想办法减少PM2.5排放?

7、蓝天碧水:
当然不应该再继续脱硫、脱硝、除尘了,它们都已经那么好了,干嘛还要继续花钱脱它啊,那不是白花钱吗。即然PM2.5是主要污染物,就应该马上治理PM2.5啊。

孙中强(治霾工作者):

即然是治理PM2.5,那就应该知道PM2.5是从哪里来的?怎么产生的?这和中医治病是一样的道理,只有把好脉,才能对症下药,才能药到病除。雾霾治理也是一样。我们在2013年就在东北大学成立了雾霾成因课题组,2014年初,沈阳市政协会议上,我就提出:沈阳市的严重雾霾是由于当时的湿法脱硫烟气携带含溶解物霧滴超标所导致的。雾霾治理的核心是控制烟气携带含溶解物霧滴。但是,当时谁都不敢相信,觉得与烟气治理的方向相抵触。之后,我们又做了大量的实验,反复证明我们的理论是正确的。我们开研讨会,参加国内各种雾霾治理会议,多次发文章,给领导写建议。经过几年的完善,特别是经过河北唐山、河南平项山等地20套工业化装置的检验,我们的雾霾治理理论体系已经基本成熟。2016年6月8日,我向国家知识产权局申请《一种降低烟气产生PM2.5的系统及方法》专利。2019年5月7日,被正式授予国家发明专利,成为国内申请最早的治理雾霾的专利之一。


2017年河北省工信厅、河北省冶金协会邀请我们在河北武安做了一次雾霾治理讲座。会上,我再次提出雾霾治理的核心是控制烟气携带含溶解物霧滴排放,我把这个治理定义为有色烟羽治理。会议上我反复强调,千万不要把烟羽治理叫成脱白,否则会误导政府治理方向,也会给不同意见者抓辫子。尽管我反复强调,还是被一些人引到脱白上了。很好的一次机会,因此而夭折了。

8、蓝天碧水:

您说烟气携带含溶解物霧滴是导致雾霾的主要原因,有什么依据吗?能给我简单介绍一下吗?

孙中强(治霾工作者):

好的。无论是湿法脱硫、高炉冲渣水乏气、湿熄焦乏气、化工干燥尾气、木材加工干燥尾气、凉水塔尾气,它们一个共同特点就是高温气化和高流速气流把含有溶解物的脏水霧滴带入大气,这些含溶解物霧滴进入大气后会蒸发失去水分,然后经过不饱和、饱和、过饱和结晶析出部分颗粒物、全部失去水分结晶。由于逃逸的霧滴体积本来就很小,生成的结晶体体积就会更小,大部分是PM2.5。而且是在大气中自由生成的,颗粒非常疏松,比表面积非常大,靠自重很难沉降,有些特别细小的颗粒物,只有下雨下雪时才能被雨雪带下来,如果没有雨雪会长期在大气中漂浮富集。所以它们对大气的污染作用特别大。

治理它们时重点是在把这些含溶解物的霧滴捕捉住,而不是除烟气里的饱和水。除这些含溶解物霧滴的过程叫烟羽治理,除烟气饱和水的过程叫脱白。当然有些脱白的过程也会脱除含溶解物霧滴,但是有些脱白就没有这个作用。这两种叫法目的是不一样的,因此在制定排放标准时就会出现差异。

我们不主张以减排水为目的的环保改造,我们主张的是以治理有色烟羽减排PM2.5前体的治理,这些有色烟羽主要是可溶盐,不是SO3,不要又转到对SO3的治理,因此误导正确治理。

烟羽治理比较容易,投资少,运行成本低,减少PM2.5的效果明显。由于雾霾和大气湿度有直接关系,湿度大时,PM2.5都会吸水长大,所以有些专家认为减少水的排放对于雾霾治理十分重要。我的观点是看这个地区的扩散条件,如果是一个传输条件很差的盆地,像乌鲁木齐,这样的城市扩散条件很差,而且又都采用了天然气做燃料,冬季燃烧产生的水量极大,大量的烟气带水会造成局部湿度增加很快,这样的城市就要烟羽治理和脱水一并考虑,像很多平原地区扩散条件相对好,水气在大气中的扩散是无限的。烟气带水会对大气湿度有一定影响,但是是否需要治理就要做科学的计算了。在雾霾天气时烟气带水对加剧雾霾一定是有作用的,因为这时的扩散条件很差,会增加局部区域湿度。

9、蓝天碧水:

谢谢孙先生的认真讲解,我还真得消化一下了。还想问您一个问题,北京都已经改用天然气了,您说的排放源基本没有了呀,怎么还会有雾霾啊?

孙中强(治霾工作者):

哈哈,你专门问敏感话题啊。北京的问题我很少研究,北京专家太多了,我们也得不到一手资料。今天既然你问了,我就说说我的不成熟看法吧。

北京的雾霾成因我认为有两种:一是本地产生的,另外就是周边输入的。比例没有办法确定,这和季节、风向、多久没有下雨雪都有关系。本地产生的污染源重点在氨排放。主要是脱硝逃逸的氨,脱硝一个是电厂,再有就是机动车尾气脱硝。北京对机动车尾气脱硝很重视,因此进入北京的机动车就使劲喷氨,大家只关心硝排放是否超标,可是氨逃逸管的就少了。实际硝进入大气对环境的伤害没有那么大,尤其是对产生雾霾,作用真的不大。但是氨就不一样了,它进入大气几乎百分之百的变成颗粒物和气溶胶。


氨进入大气后会和大气中的酸性气体反应,由于是气气反应,生成物都是纳米级微粒子,它在这种状态时我们是无法看到的,因为这个粒径的粒子对光线没有折射和衍射。氨也极容易吸水,生成气溶胶。当大气湿度大时,气态氨会吸水生成气溶胶,铵盐会吸水长大,也会和其它粒子聚合,变成我们可视的粒子。北京自生污染这种粒子占比很大。再有就是输入性的。北京周边有很多PM2.5的排放源,在天气好时,PM2.5的传输能力很强。因为在天气好时湿度低,颗粒物粒径小,比重小,随着空气传输半径非常大,这时它的体积小,大部分是在不可视状态传输过来的,我们也没有任何感觉。于是,在天气好的时候,北京自生的和传输过来的这些超细颗粒物就“潜伏”到了北京上空的大气边界层内,这时候边界层也是很高的。成为北京发生雾霾的超细颗粒物的“存量基数”。这些存量基数在遇到大气扩散条件不好时,随着空气湿度增加,会迅速增长,有时会增加几倍,雾霾就发生了。这就是北京雾霾的成因。

北京冬季的雾霾还有一个大家都不愿意说的重要原因,那就是:煤改天然气。冬季发电、供暖、居民炊用每天燃烧大量的天然气。天然气里大部分成分是甲烷,燃烧一摩尔天然气,产生2摩尔的水。如果都是气态,就是燃烧一立方米天然气,就可以产生2立方米的水蒸气。这些水蒸气在扩散条件好的时候可以无限扩散,对于大气湿度影响不是太敏感。但当扩散条件不好时,尤其是有逆温现象时,水蒸气扩散不出去,冬季的气温又比较低,大气的湿容量很小,对水的敏感度很高,增加一点水相对湿度就增加很多。再加上北京特殊的地貌环境,横向扩散也很困难,尤其是静稳天气,湿度增加导致超细颗粒物吸水长大。北京大气层中,自生污染物和输入性污染物存量本来基数就很大,平时由于粒径小,不可视,PM2.5指数也不高,人们感觉很晴朗。但一遇静稳天气,大气自身的相对湿度 由天然气燃烧产生的低空排放的水汽增加的相对湿度,大气中细颗粒物吸水长大后立刻现身,于是,雾霾发生了。


北京如此,其它地区尽管都有自身的特点,但大体上一致。

雾霾发生和消失的理论是:首先,大气中要有足够量的超细颗粒物,它们小到对光线没有折射和衍射了,因此人们看不见它们。其次,是天气条件。也就是我们通常说的静稳天气条件,最重要的指标之一是相对湿度。在大气条件适合时,也就是:湿度、温度适合时,它们会吸水长大,一是增加结晶水个数而长大,二是增加表面吸附水而长大。由于这些超细颗粒物大部分是在大气中生成的,而游离态的生成环境又导致它们非常疏松,比表面积非常大,吸水能力超强,吸水后重量会增加几倍,体积也会长大。在没有吸水前为不可视物,长大后就突然变成可视的霾了,这就是雾霾突然生成的过程。一旦扩散条件变好,空气湿度变小,或温度降低,大气绝对湿度降低,这些超细颗粒物会迅速失去表面吸附水,有可能会继续失去结晶水,体积、重量都减小了,又变成不可视物,这时天气就又变好了。但是,有一点请记住:就是大气中的颗粒物(存量基数)总数并没有减少,只是我们的视力没有办法看到它罢了。这也是雾霾说来就来,说走就走的原因,并不是被风刮走的。

如果要是被风刮走了,一定要有超高的风速,事实上并没有这个速度。我们举个例子,以石家庄为例,如果刮北风,石家庄的雾霾颗粒一定被风刮到邢台、邯郸,但是北边保定、北京的雾霾颗粒一定是会刮到石家庄啊,这个过程会需要很长的时间,事实并非如此,北风一刮,雾霾很快就消失了。


雾霾时隐时现,来无影去无踪。提示我们:必须按照内因外因辩证关系原理指导治霾工作。目前,气象条件仍然是我们无法左右的外因,而减少致霾物PM2.5排放是内因。因此,我们必须把减少PM2.5排放当作治霾工作的重点,而推进烟羽治理则是重中之重。

10、蓝天碧水:


我听清楚了。怪不得雾霾说来就来,说走就走了。我还纳闷呢,哪里去了。这一下明白了。北京雾霾的原因也听明白了。我认为非常有道理。他们总是怨大气条件不好,老天也不能总是和我们过不去啊

按照您的说法,那就是说天气好时大气中还是有很多非常小的颗粒物,只是我们视觉看不到而已,我说的对吗?

孙中强(治霾工作者):

你真的非常聪明,说得非常对!天气好时大气中的颗粒物个数未必会少,只是大部分变成不可视的了。另外,可能扩散的空间高度大了。也就是说,大气边界层高了,扩散到更大空间里去了。

11、蓝天碧水:

谢谢孙老师的认真讲解。今天我学到了很多知识。很多疑团解开了。您的这些说法我可以向别人介绍吗?
孙中强(治霾工作者):
可以的
12、蓝天碧水:

再次感谢孙老师能拿出这么多宝贵时间给我上课啊。

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