區(qū)域空氣質量動態(tài)調控技術平臺可找準霧霾來源、評估減排效果
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進入秋冬季以來，京津冀地區(qū)霧霾來了又去，連在朋友圈里曬藍天也成了奢侈的事。
其實，對于空氣污染，相關部門一直在治理。治霾路上艱難多，到底該如何攻堅？
針對霧霾治理，在環(huán)境保護部對外合作中心和亞洲清潔空氣中心主辦、成都市環(huán)保局協(xié)辦的第十二屆中國城市空氣質量管理研討會上，國內外專家都提到了精準治霾和建立科學決策體系。
清華大學環(huán)境學院賀克斌團隊與亞洲清潔空氣中心共同開發(fā)的《區(qū)域空氣質量動態(tài)調控技術平臺及典型應用案例》（以下簡稱《案例》）提供了精準治霾的思路。
■污染天為何頻發(fā)？
□內因是排放，外因是氣象
大氣污染到底是什么原因造成的？中國工程院院士、清華大學環(huán)境學院院長賀克斌認為，長期來講內因是排放，外因是氣象。
“有人會問，你看前天北京還藍天白云，今天污染都300多了，前天和今天相比，排放有什么變化？污染主要還是氣象造成的，不是排放造成的。”賀克斌認為不然，“道理很簡單，同樣差的氣象條件北京20年前也有，為什么今天就扛不住了呢？只要去看看北京周邊污染物排放增加了多少就可以得出結論。”
其實，自《大氣十條》實行以來，我國的城市空氣質量情形總體得到改善，但短期內我國的產(chǎn)業(yè)構造和能源結構難以產(chǎn)生根本性轉變，再加上天氣、地形等不利因素影響，才會導致霧霾反復無常。
在賀克斌看來，要達到《大氣十條》相應目標就必須提升大氣污染防治的科學化和精細化程度，在《大氣十條》的最后一年，精準治霾勢必成為主流。
“精準治霾需要強化頂層設計，建立‘研判—決策—實施—評估—優(yōu)化’的決策支持體系，加強區(qū)域一體化的大氣污染監(jiān)測網(wǎng)絡，空氣質量預測預報才能建設。”賀克斌說。
■減排最怕“一刀切”
□精準治霾需要“源清單”
有病不能亂投醫(yī)，得找準“病根”進行靶向治療。這樣的經(jīng)驗對于重污染天氣同樣適用，治理霧霾，需對癥下藥。
賀克斌介紹，通過引入?yún)^(qū)域空氣質量動態(tài)調控技術平臺，能夠實現(xiàn)定量測算大氣污染防治辦法實施的空氣質量改善效果，從而為區(qū)域空氣質量預報預警、重污染天氣應急計劃制訂及效果評估、空氣質量達標計劃等工作供給技術支撐。
“這些工作的基礎在于詳細的排放源清單，否則科學決策無從談起。”賀克斌說。
賀克斌帶領團隊通過對各類排放源的測試實驗，摸索污染源排放的特征、規(guī)律，將污染源識別范圍由幾十種增加到700多種，清單更新頻率從5年~10年提高到1年，并將主要污染物排放量的不確定性降低了50%~70%，顯著改善了清單的準確性和對污染源的識別精度。他們把這項技術命名為高分辨率大氣污染源清單技術。
利用高分辨率大氣污染源清單技術，他們給京津冀地區(qū)開了一張“源清單”。
《案例》顯示，工業(yè)過程和民用部門是京津冀地區(qū)一次PM2.5的主要來源，分別貢獻了54%和29%。其中工業(yè)過程排放主要來自于鋼鐵、水泥、煉焦等行業(yè)，民用部門排放主要來自于民用燃煤和生物質燃燒；此外，電力、供熱、工業(yè)鍋爐和交通部門分別貢獻了4%、3%、6%和4%。
二次PM2.5污染的前體物主要是SO2、NOX、VOC、NH3（氨氣）。工業(yè)鍋爐、工業(yè)過程（主要是鋼鐵燒結和工業(yè)窯爐）、電力、民用和供熱部門分別貢獻了區(qū)域SO2排放的39%、19%、17%、15%和8%。
交通、工業(yè)鍋爐、電力、供熱和工業(yè)過程（主要是水泥行業(yè)）是NOX排放的主要來源，分別貢獻了28%、27%、24%、10%和7%；VOC排放的40%、26%、17%和9%分別來自于溶劑使用、工業(yè)過程、民用和交通部門；NH3主要來自于農業(yè)部門的化肥施用和畜禽養(yǎng)殖。
“找到污染來源，就可以避免一座城市或一片區(qū)域在發(fā)生重污染天氣時，或者集中控制減排時段‘一刀切’地實施全部減產(chǎn)、停產(chǎn)措施。‘源清單’可以為空氣質量管理者提供事前規(guī)劃。”賀克斌說。
■治霾“藥方”好不好
□減排情景分析來報告
有了“源清單”，就可以“按方抓藥”，這就需要減排情景分析技術。
“《大氣十條》提出了一系列強有力的控制對策，我們將這些措施劃分為兩大類：結構調整措施和末端控制措施。”賀克斌說。
他進一步介紹，結構調整措施從源頭削減排放，如控制煤炭消費總量、加快清潔能源替代利用、淘汰落后產(chǎn)能、限制機動車保有量等；末端控制措施是指末端控制技術的應用與更新，如實施脫硫、脫硝，進行除塵升級改造等。
“為定量化其影響，我們在能源消費總量預測的基礎上，結合能源結構調整措施，建立了2017年能源平衡表，得到分部門、分燃料類型的能源消費量。給出了2017年京津冀地區(qū)主要能源品種消費量預測。”賀克斌說。
2017年，京津冀地區(qū)煤炭消費占能源消費總量比重應降低到65%以下，并通過逐步提高接受外輸電比例、增加天然氣供應、加大非化石能源利用強度等措施替代燃煤。
從各項措施對京津冀污染物減排的貢獻來看，在京津冀地區(qū)，能源結構減排對SO2減排貢獻最大（39.5%），電廠脫硫次之（22.8%）；電廠脫硝對NOx減排貢獻最大（46.3%），其次是機動車減排（19.6%）、能源替代（19.1%）。對一次PM2.5減排貢獻最大的是鋼鐵行業(yè)除塵升級（28.7%），其次是能源結構減排（20.3%）。
■空氣效果評估給建議
□精準治霾需要耐心
通過減排情景分析，預測出“減排貢獻紅黑榜”，最后要做的就是用空氣效果評估技術對改善效果進行模擬分析。
對京津冀地區(qū)模擬結果顯示，如果全方面實施《大氣十條》，現(xiàn)有政策對SO2的控制效果較明顯，但對NOx和一次PM2.5的減排有限，對VOC和NH3的控制較為薄弱。
為了支持京津冀地區(qū)實現(xiàn)《大氣十條》設定的目標，賀克斌團隊還推薦了強化措施，例如京津冀地區(qū)實現(xiàn)工業(yè)煤炭100%洗選，同時禁止使用硫含量高于0.6%的煤炭；京津冀地區(qū)對在用柴油車加裝顆粒物過濾器（DPF）等。然后再次進行空氣質量改善效果模擬分析，來判斷這些強化措施對空氣質量改善的效果。
“實現(xiàn)PM2.5濃度到35微克/立方米的目標還有很長的路要走，精準治霾需要耐心。”賀克斌說。
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