前幾天PM2.5指數又連續“爆表”了,華北黃淮地區進入入秋以來最強霧霾天氣過程。網友感嘆“恍如置身仙境”“地標去哪了?!”
“空氣污染無疑是中國在未來十幾年中需要優先解決的問題?!敝袊こ淘涸菏?、清華大學環境學院教授郝吉明說。
郝吉明率領的團隊剛剛完成的《應對氣候變化與大氣污染治理協同控制政策研究——聚焦短壽命氣候污染物和非道路移動源》研究報告認為,短壽命氣候污染物減排與非道路源污染物控制關聯緊密,但目前的相關政策框架中往往將其忽略。
黑碳防治并未受到足夠重視
短壽命氣候污染物(SLCPs)主要是指黑碳(BC)、甲烷(CH4)、對流層臭氧(O3)和部分氫氟碳化物(HFCs)。研究發現,黑碳是一種重要的短壽命氣候污染物,非道路移動源中包含大量的黑碳排放。郝吉明說,減少短壽命氣候污染物,特別是甲烷和黑碳的排放,能夠在減少空氣污染的同時減緩短期氣候變暖。
郝吉明表示,近年來,我國的空氣污染情況不容樂觀,已經對人體健康、農業生產、生活質量和經濟發展產生了重要影響。有研究估計,暴露于室內外細顆粒物污染導致了全球上百萬人的過早死亡。細顆粒物污染還會導致猝死、心臟疾病、肝癌和呼吸系統感染,使人的壽命較沒有細顆粒物污染的情況下顯著縮短。此外,更廣泛的人群還在承受非致命性的威脅,包括哮喘、不適、新生兒初生重量偏低等。
研究顯示,長期以來,我國的大氣污染防治工作所關注的主要問題集中在城市空氣質量和酸雨等方面。中國嚴重和廣泛的大氣污染問題對公眾健康和環境產生巨大的不利影響。特別是隨著中國的復合型大氣污染在近年來日益突出,中國的管理資源和研究資源都大幅向常規大氣污染防治傾斜,但這也使得對短壽命氣候污染物的關注遠遠低于對常規大氣污染物的關注。
中國的黑碳主要來源于煤炭不完全燃燒、生物質燃燒和機動車排放,特別是廣大農村地區采暖、炊事等燃煤及燃燒生物質等生活保障行為。
國內外估算的中國地區(不含港澳臺)2000-2008年各年份黑碳排放量約96.3-181.1萬噸。與大型工業鍋爐、電廠鍋爐相比,煤炭、秸稈和薪柴等在家庭煤爐內的燃燒溫度較低,供氧不足(導致不完全燃燒),且缺乏或基本沒有相應的排放控制措施,細顆粒物排放量較大,因而源于居民生活的黑碳具有較高的排放因子和排放量,約占總估算排放量的40-85%。在最近的排放清單中,工業燃煤、燃油的黑碳排放量約占總計算排放量的30-40%,也是需要加強控制的黑碳排放源。
郝吉明說,在非道路排放源方面,截至2013年底,中國工程機械保有量約610~660多萬臺左右,年均增長率超過10%。
研究表明,道路和非道路移動源氮氧化物排放的分擔比例已經達到了6:4,而非道路移動源排放的一次細顆粒物甚至超過了道路移動源。目前進入我國的遠洋船舶仍以重油為主要燃料,重油中的硫含量一般在1%~3.5%,較高的硫含量使得船舶的二氧化硫和顆粒物排放量均十分巨大。
國家清潔柴油機行動計劃
隨著城市建設和港口物流的飛速發展,以及工業源和機動車污染排放逐步得到嚴加管控和有效治理,船舶和非道路機械等以往被忽視的污染問題日顯突出。
以上海為例,上海是中國的經濟中心,是長三角地區的核心城市,也是中國的交通和航運中心之一,上海港的集裝箱吞吐量居世界第一。目前上海非道路機械總量約9萬臺,非道路機械年柴油消耗量為50萬噸。
目前,上海港國際航行船舶的比例最高,占到了51%,外港水域內河船舶、沿海船舶和內河船舶的比例分別是23%、19%和7%。
研究發現,從污染物排放分擔率看,在各類型海洋船舶排放中,集裝箱船在港口船舶中的貢獻率最高,達到了30%,其次是散貨船和拖輪等。在各類型非道路機械中,8年及以上老舊機械占到了35~55%。以上海市NOx和PM2.5的一次排放清單為例,船舶和非道路機械的排放分擔率分別為30%和7%。
上海市2013年PM2.5源解析研究結果表明,船舶和非道路機械排放對本市PM2.5的貢獻達7~10%左右,非道路移動源排放對上??諝赓|量造成的影響日益顯現。同時,對于以渣油、重油或柴油為主要燃料的船舶和非道路機械,其排放對黑碳的份額高達20%,其中船舶占13%。
作為珠三角地區重要的港口城市,深圳的船舶排放問題也十分突出。
深圳目前是全球第三大集裝箱港,2014年深圳港遠洋船舶年消耗重質燃油約20萬噸,PM2.5、NOx、和SO2年排放量約為1250噸、14300噸和12000噸,分別占到了深圳所有排放源的5%、16%和59%。其中,集裝箱船的排放貢獻率最高,占船舶排放總量的74%。
據深圳PM2.5源解析結果,2014年深圳源解析點位PM2.5的統計濃度為36μg/m,其中遠洋船舶的一次排放貢獻約為5%(2μg/m3)。從時空分布來看,船舶一次排放貢獻在夏季最高,質量濃度在2-4μg/m3;冬季貢獻較低,質量濃度在1-3μg/m3??紤]一次排放與二次轉化,全年船舶平均貢獻約占PM2.5總量的13%(5μg/m3),其中本地船舶貢獻約2μg/m3。此外,空氣質量模擬分析表明,船舶廢氣排放導致深圳地區SO2和NO2年均濃度分別約增加4μg/m3和8μg/m3。
郝吉明介紹,黑碳在大氣中僅留存幾天,臭氧會在大氣中留存幾周到幾個月,甲烷會存在12年,一些氫氟碳化物平均存在15年。這些物質的大氣壽命都比二氧化碳短很多,二氧化碳會在大氣中留存約100年。因此,如果有辦法能夠僅減少黑碳、甲烷、對流層臭氧和部分氫氟碳化物的大氣濃度,而同時不減少對全球升溫有抑制作用的硫酸鹽、硝酸和有機碳等氣溶膠,有可能在未來10-20年中實現氣候和空氣質量的協同收益。
郝吉明說,在控制非道路移動源空氣排放方面,中國現有的管理系統還缺乏統一的監控和監管要求,較難確定非道路機械排放的實際水平。在燃料質量管理方面,工程機械所使用的燃料硫含量很高,質量很差,特別是遠洋船舶所使用的燃料質量更差。因此,控制短壽命氣候污染物和非道路移動源排放的管理系統和技術路線亟待改善。
上述研究報告建議建立短壽命氣候污染物和非道路移動源污染減排管理體系,將黑碳和臭氧控制目標納入大氣污染防治目標體系之中,并制定包括甲烷和氫氟碳化物在內的非二氧化碳類溫室氣體排放標準和減排行動方案,推動完善有關法律法規。建立國家-地方分工明確的非道路移動機械環保管理模式,強化排放標準達標管理,創新標準實施機制。
報告特別呼吁盡快組織實施“國家清潔柴油機行動計劃”,在盡可能多的車輛和發動機上、盡可能快地安裝顆粒物捕集器等先進技術,使細顆粒物質量濃度和粒數濃度、黑碳等污染物排放大幅削減,強化科研技術創新應用和行業減排國際合作。