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我国天然气采暖加剧中国北方雾霾

发布时间:2017-01-02
参考消息网气动扇形阀门1月2日报道 港媒称,一名退休的资深政府工程师称,发电厂用天然气发电和住户用天然气采暖并未有助于解决环境问题,而是导致了雾霾。这位工程师的研究成果已在社交媒体上被广泛转发。
据香港《南华早报》网站气动扇形阀门2016年12月28日报道,这名专家称,增加天然气的使用以应对空气污染是正确的,但需要安装能吸收水气的设备,天然气燃烧产生的水气在雾霾的形成中发挥了重要的作用。
但环保部已对这位专家的研究成果提出质疑,称他的结论是错误的。
就在这场论战展开之际,本月早些时候,中国北方大部分地区都笼罩在厚厚的雾霾之中,这主要是由冬天电厂为供热系统供电所造成的。
水利部退休干部、高级工程师李崇兴称,燃烧天然气会产生大量水气,这些水气与空气中的污染物相混合就会产生雾霾。他估计,仅北京每天燃烧天然气产生的水气就足以填满一个小型蓄水库。
他的研究报告早在3年前就公布了,但最近几周才在互联网上被广泛转发。李崇兴警告称,政府忽视处理水气问题很可能让耗资巨大的“煤转气”发电项目毫无成效。
他对本报记者说:“最新一轮的雾霾天气证实了我的预测。”他说:“如果我们能够回收天然气锅炉房烟囱排放的水气,我们不仅可以减少有害水气的产生,而且还可以利用热循环原理提高整个锅炉房的效率。
他说:“一些大学已在对自己的天然气供热系统进行升级改进。令人遗憾的是,政府仍对这一问题视而不见。”
北京市政府称,冬季北京每天燃烧100多万立方米的天然气,在世界各大城市中,北京是仅次于纽约、莫斯科的世界第三大天然气用量城市。
李崇兴说,天然气的高利用率意味着,北京雾霾中三分之一的湿气来自于天然气燃烧。
日前,环保部举行了一场媒体会,并邀请几名主流科学家。他们的主要观点是,人造水气仅占大气层湿气的一小部分,很可能仅为几十万分之一。这些专家认为,如此小的比例不可能是雾霾形成的主要原因。
但李崇兴认为北京大气中人造水气的比例可能远远高于气象学者的估计。
德国马克斯-普朗克研究所研究员苏杭博士说,李崇兴认为水气导致雾霾的观点确实有根据。他说:“空气中含水量越多,就越容易产生化学反应。”
但他并不认同人造水气是造成北京雾霾主要原因的观点。他说:“相较于自然界产生的水气,人造水气的比例太小。工厂排放的废气和汽车产生的尾气是雾霾背后的真凶。”
新华社华盛顿12月21日电(记者 林小春)中德两国研究人员21日说,他们破解了北京及华北地区雾霾最主要组分硫酸盐的形成之谜,发现在大气细颗粒物吸附的水分中二氧化氮与二氧化硫的化学反应是当前雾霾期间硫酸盐的主要生成路径。这一发现凸显在继续实施减排措施的同时优先加大氮氧化物减排力度对缓解空气污染问题的重要性。
近年来,北京及华北地区雾霾频发。已有研究表明,硫酸盐是重污染形成的主要驱动因素。在绝对贡献上,重污染期间硫酸盐在大气细颗粒物PM2.5中的质量占比可达20%,是占比最高的单体;在相对趋势上,随着PM2.5污染程度上升,硫酸盐是PM2.5中相对比重上升最快的成分。因此,硫酸盐的来源研究是解释雾霾形成的关键科学问题。
清华大学贺克斌院士、张强教授、郑光洁博士和德国马克斯·普朗克化学研究所的程雅芳教授、乌尔里希·珀施尔教授、苏杭教授等人当天在新一期美国《科学进展》杂志上气动扇形阀门报告说,他们运用外场观测、模型模拟及理论计算等手段发现,在北京及华北地区雾霾期间,硫酸盐主要是由二氧化硫和二氧化氮溶于空气中的“颗粒物结合水”,在中国北方地区特有的偏中性环境下迅速反应生成。颗粒物结合水是指PM2.5在相对湿度较高的环境下潮解所吸附的水分。
该结论与通常认为的硫酸盐形成机制有较大不同。现有基于欧美等地区的经典大气化学理论认为,硫酸盐主要是在云水环境中形成,由于云中的液态水含量远高于颗粒物结合水,通常高出1000到10万倍,所以与云水中的硫酸盐生成反应相比,颗粒物结合水中的反应可以忽略;理论计算还显示,在云水反应路径中,二氧化氮氧化二氧化硫生成硫酸盐这一路径的贡献也可忽略不计。
而在北京及华北地区雾霾期间,一方面,由于颗粒物浓度大幅上升及静稳气象条件下相对湿度较高等原因,颗粒物结合水含量远高于经典情景,颗粒物结合水中的反应总量大大提升;另一方面,重度雾霾期间二氧化氮浓度为经典云水情景下的50倍以上,这直接改变了二氧化氮氧化路径的相对重要性。此外,北京及华北地区大量存在的氨、矿物粉尘等碱性物质使得当地颗粒物结合水的pH值远高于美国等地,呈现出特有的偏中性环境,而二氧化氮氧化机制的反应速率会随pH值上升而大幅提高。
研究人员据此在论文中指出,优先降低氮氧化物的排放可能有助大幅降低中国雾霾中的硫酸盐污染水平。
“该研究表明我国复合型污染的特殊性,”贺克斌院士对新华社记者说,“高二氧化硫主要来自燃煤电厂,高二氧化氮主要来自电厂和机动车等,而起到中和作用的碱性物质氨、矿物粉尘等则来自农业、工业污染、扬尘等其他来源。这些不同的污染源在我国同时以高强度排放,导致硫酸盐以特有的化学生成路径迅速生成,这也是重度雾霾期间颗粒物浓度迅速增长的主要原因之一。”
伦敦酸雾通常被认为是由燃煤排放的烟尘以及二氧化硫等一次污染物所致。洛杉矶雾霾则是一种光化学污染,主要原因是机动车尾气在阳光作用下反应生成了二次污染物。而中国雾霾是一次与二次污染物混合造成。
贺克斌说,这种复合型污染的特殊性更加表明了多污染物协同减排的重要性,尤其是现阶段应优先加大氮氧化物减排力度。“之前我们虽然知道需要减排,但是如果无法弄清重霾污染形成的关键化学机制,就无法进行有效的模型定量模拟分析,也就无法准确评估如何减排最有效、最科学。不科学减排可能导致严重后果,可能花了很多人力物力,但收效甚微。”