題目：中國空氣質(zhì)量管理-問題、挑戰(zhàn)、選擇

1、 題目：中國空氣質(zhì)量管理-問題、挑戰(zhàn)、選擇摘要這篇文章分析了控制過程和空氣質(zhì)量目前狀況，鑒定了未來空氣主要問題和挑戰(zhàn)，并且建議了長期的污染控制措施和選擇。隨著未來10到15年經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，中國將會面臨更嚴重的能源消耗問題、發(fā)電和汽車尾氣所帶來的尾氣排放的增加?？刂凭植靠諝赓|(zhì)量尤其細小顆粒物和臭氧、降低碳的排放量，這對于我們國家將是巨大的挑戰(zhàn)。為了保護健康和生態(tài)系統(tǒng)，中國所有城市的空氣質(zhì)量應(yīng)該達到由世界衛(wèi)生組織所制定的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。為了達標(biāo)，SO2、NOx、PM10、和揮發(fā)性有機混合物在2005年的基礎(chǔ)上減少60%、40%、50%、40%。綜合的治理措施關(guān)注于緩和局部多樣性的污染物。發(fā)展清潔能

2、源、提升煤的清潔和有效利用、加強尾氣排放的控制、實施多種污染物同步治理將會是中國未來的選擇。介紹在過去的30年中中國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展隨之帶來的是能源消耗以每年10%的速率增加。中國已經(jīng)成為繼美國之后的第二能源消耗大國。化石燃料的燃燒是最主要的人為污染的來源。中國目前的空氣質(zhì)量已經(jīng)被高濃度的SO2和懸浮顆粒物所污染，由于煤資源的優(yōu)勢。快速的城市化和發(fā)達的交通也加劇了空氣的污染程度。各種各樣的污染物在城市中是常見的，超過3/4的城市人口每天暴露于不合格的空氣中。最近幾年中，通過努力，“藍色天空”日達標(biāo)并且逐步增加。1、空氣質(zhì)量的控制過程和現(xiàn)狀11SO2在中國，SO2的排放量發(fā)生了巨大的改變，自從20

3、00年。第十個五年計劃期間（2001-2005），要求降低SO2的排放量。然而，因為能源消耗的增加以及所引進脫硫設(shè)備的落后和低效率，導(dǎo)致2005年SO2的排放量同比2000年增加了27%。為了達到目標(biāo)，火電廠被強制要求執(zhí)行以下措施：所有新建的和大規(guī)模的火電廠必須安裝脫硫設(shè)備，低效率的小型的火電廠應(yīng)該逐步被關(guān)閉。通過這些措施，全國的SO2排放量從2005到2010減少了14.29%。12NOx目前NOx排放控制只涉及火電廠和公路上的汽車。中國第一個全國性的污染統(tǒng)計報告顯示2007年NOx的排放量為17.98Mt，2008年26.83Mt，相比2000年增加了126%。增長的NOx排放量主要原因是

4、新型的火電廠的結(jié)構(gòu)以及快速增長的車輛。在2000-2010年，火電廠和汽車數(shù)量分別增加了195%、300%。與此同時，NOx排放量分別增加了100%、200%。從衛(wèi)星上觀察交通NOx的密度，其中中國的東部是增長最快的，同樣可以看到快速增建的火電廠在中國北部的上空。在中國的大城市，增加的NOx同樣惡化了PM2.5。在北京，從2000-2008，PM2.5增加了20%。NOx同樣是驅(qū)動臭氧最重要的因素。13細小顆粒物在中國，微小顆粒物的控制已經(jīng)實現(xiàn)了顯著性的進步。加強了的火電廠PM排放標(biāo)準(zhǔn)在2003年已被制定。從此，所有新的和重建的火電廠必須滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，即煙道氣的PM濃度小于50mg/m3。超過

5、92%的電廠安裝了靜電除塵裝置。通過測定，PM10是污染中國城市環(huán)境最常見以及最嚴重的顆粒物。在中國113個重要城市中，平均每年P(guān)M10的濃度是82ug/m3，是發(fā)達國家的4-6倍。在北京達到了114-127ug/m3，從2005到2010年。事實上，只有百分之一的城市人口所在地的PM10的濃度低于40ug/m3（歐洲國家的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)）。目前，有關(guān)PM2.5的數(shù)據(jù)很少。僅有的研究表明，在一些大城市，PM2.5與PM10的比率高達58%-77%。在一些北方城市，PM2.5濃度高達80-100ug/m3，南方城市40-70ug/m3，是美國的5-6倍和2-5倍。美國模仿生態(tài)空氣質(zhì)量模型表明中國大

6、部分地區(qū)被高濃度的PM2.5所覆蓋。細小的顆粒物是造成霧霾的主要原因。霧霾是大量干燥的塵埃懸浮在空中所造成的能見度小于10Km的現(xiàn)象。所監(jiān)測的數(shù)據(jù)顯示，中國2005年平均能見度下降了7-15Km相比于1960年。廣州是惡化最明顯的城市，每十年能見度下降2.174Km，上海0.831Km。霧霾天氣在中國的東部也逐漸增多。14酸雨在2010年的監(jiān)測中，494個城市中有249個遭受酸雨，占50.4%。1995-2010，PH小于5的地區(qū)占國家的30%-40%。一些污染嚴重的地區(qū)，甚至小于4.5。這些的發(fā)生，是由于SO4/NO3的濃度發(fā)生了改變。隨著NOx排放量的增加，這個比率從2000年的1.7下降

7、到2008年的0.7。15臭氧和光化學(xué)煙霧由于NOx和揮發(fā)性有機混合物的排放，中國很多城市已經(jīng)監(jiān)測到光化學(xué)煙霧和高濃度的臭氧。16CO2的排放作為一個發(fā)展中國家，中國關(guān)注著氣候的改變。國家關(guān)于氣候改變的協(xié)調(diào)委員會已經(jīng)成立，為了和諧發(fā)展，國家制定了一系列政策和措施來解決氣候問題，這些政策為緩解和適應(yīng)氣候改變做出了積極的貢獻。然而，因為能源消耗的增加，CO2的排放量仍在急劇增加。國際能源組織所提供的數(shù)據(jù)顯示，中國在2009年，化石燃料燃燒所產(chǎn)生的CO2量達到77億噸，成為了人均排放量最大的國家。根據(jù)目前趨勢，2015年的排放量將達到100億噸，等于美國和歐洲排放量總和。2、中國大氣污染控制的挑戰(zhàn)、

8、目標(biāo)和措施21 挑戰(zhàn)中國大氣污染控制已經(jīng)取得積極的進步，然而，下個10-15年中國將完成投資密集的工業(yè)化并且中國人口將達到頂峰。中國的目標(biāo)：國民人均生產(chǎn)總值到2020年翻4翻。可以預(yù)測，隨著經(jīng)濟的增長，中國將會面臨能源消耗、發(fā)電、汽車尾氣所帶來的污染氣體的增加。如果不采取長遠的措施，SO2、NOx、VOC（揮發(fā)有機混合物）、NH3在2020年將會增加百分之17、50、49、18（在2005年的基礎(chǔ)上）。與此同時，地表SO2，NO2濃度，夏季臭氧，PM2.5，總硫量，以及N的沉淀物將會增加百分之28、41、8、8、19、25。為了保護人類的健康和經(jīng)濟發(fā)展，限制排放量和制定空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是很必要的。

9、22 目標(biāo)2050年以前，國家有關(guān)大氣環(huán)境保護的戰(zhàn)略目標(biāo)將依據(jù)于國家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和世界衛(wèi)生組織空氣質(zhì)量指導(dǎo)方針。2010-2015年，SO2和NOx的排放在2010的基礎(chǔ)上減少8%、10%。（表格）如果這些目標(biāo)實現(xiàn)的話，大氣污染所導(dǎo)致的健康風(fēng)險將會大大降低。23措施231多種污染物控制措施中國所面臨的空氣污染問題都是初級和中級的。然而，傳統(tǒng)的“一段時期一個問題”的解決方法已遠遠不夠解決下個10年的問題。將來，SO2、NOx和顆粒物一定會同時對健康和環(huán)境造成不良影響。所以，多種污染物治理措施和環(huán)境友好污染控制措施將被綜合化的需求。這些措施呼吁人們發(fā)展一個綜合治理計劃，包括酸雨、臭氧、細小顆粒物以

10、及溫室氣體等環(huán)境問題。232污染預(yù)防措施最好的減排方法是改善經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，優(yōu)化加工工藝和技術(shù)。減少化石燃料消耗最重要的方法是經(jīng)濟的管理和為污染付出代價。233局部污染控制措施可靠的局部規(guī)模模型是局部空氣質(zhì)量管理的有效支撐，所以迫切需要這樣的模型，如今最大的障礙是缺乏一個完整的、精確的數(shù)據(jù)庫。3、未來的選擇31發(fā)展清潔能源中國能源消費嚴重依賴于煤，煤的使用是中國空氣污染的重要原因。限制煤的使用發(fā)展清潔能源，不僅僅是為了污染控制也是為了能源安全。調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，加速太陽能、核能、水力發(fā)電以及其他清潔能源的發(fā)展，將會大大減少空氣污染物的排放。中國已把風(fēng)能作為國家經(jīng)濟發(fā)展的重要組成部分。據(jù)清華大學(xué)研究發(fā)現(xiàn)到

11、2030年中國可以利用火力發(fā)電來滿足整個國家對電的需求量。太陽能是清潔能源的另一種選擇。國家目前發(fā)電量是860000kw，到2020目標(biāo)達到20Gw。目前天然氣的供應(yīng)和消耗也在急劇增長。到2010年，天然氣的消耗達到1072億m3，是2000年的4.34倍。到2020年將達到3000億m3。煤的用量將會已每年4%-5%的下降速度減少。3.2清潔有效的煤炭利用煤炭資源占中國主要能源的70%。直接燃燒煤炭對空氣污染有及其重要的影響。因此，提升清潔煤炭技術(shù)是提高空氣質(zhì)量的重要方式之一。煤炭清洗是減少污染的最便宜的方式和政府需要執(zhí)行實質(zhì)性的政策去鼓勵它。完全氣化循環(huán)是另外一個清潔煤炭的方式，也叫做煤炭

12、等收集和儲藏，清潔煤炭也是在能源供給增長時期減少溫室氣體排放的一個方式。另外一個關(guān)鍵是總煤炭消耗應(yīng)該被限制在污染嚴重的地區(qū)，像北京及其周圍，長江三角洲，珠江三角洲。這三個地區(qū)，占全國總面積的6%，耗煤量占40%，生成全國50%的鋼鐵和30%的汽車。如此大量的煤炭燃燒存在大量的空氣污染和引起區(qū)域性的復(fù)雜空氣污染。研究已經(jīng)表明空氣污染問題的引起是因為化石燃料的燃燒，尤其是煤炭結(jié)合物，像細小的顆粒物，臭氧，酸性沉淀和霧 。然而，也有可能是另一個原因是沒有正確的監(jiān)測，包括重金屬像汞和其他危險的空氣污染物。限制總煤炭量的消耗是解決空氣污染的先決條件。在2010年，北京的煤炭消耗量是27Mt,政府計劃減少

13、煤炭消耗量要低于20Mt在2015年。長江三角洲的目標(biāo)是控制總煤炭消耗量低于470Mt在2015年，同時，上海、江蘇和浙江省分別為58,250,160Mt。也可以通過傳遞電力而不是煤炭來建立聯(lián)系，或與提升能源利用結(jié)構(gòu)建立聯(lián)系，控制燃煤工廠，鋼鐵企業(yè)的發(fā)展和增進清潔能源的供給。控制煤炭污染也是非常重要的焦慮在中國，它有大量的煤炭燃燒。中國已經(jīng)做出了很多的努力去減少能源工程的排放物并且已經(jīng)有了明顯的成績。目前對于能源工廠的空氣污染的排放物標(biāo)準(zhǔn)被修訂為加強NOx和顆粒物的控制。然而，在像產(chǎn)業(yè)鍋爐和窯的沒有能源燃燒的工業(yè)應(yīng)該被突出在未來。3.3加強汽車排放物的控制隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和都市化，汽車污染在

14、中國已經(jīng)快速的增長這幾年。在2009,中國的汽車銷售高達1.364千萬，趕上美國作為世界最大的汽車市場。在2010年末，中國的汽車總量超過了2億，其中9.086千萬是發(fā)動機車輛，比2009年多19.3%。私人汽車的數(shù)量是6.539千萬，比2009年多25.3%。在2009,全國汽車排放物：CO，HC，NOx和顆粒物分別是：40.19,4.82,5.83,和0.59噸。來自汽車的NOx和HC排放物超過了全國總排放物的25%。在大城市，像北京，上海和廣州，汽車排放物已經(jīng)是空氣污染的最主要因素之一。在北京，總汽車污染達4.87百萬在2010年末。調(diào)查者們已經(jīng)證實不穩(wěn)定的原因是最重要的促成北京空氣污染

15、之一。Wehicle et al.在2009年發(fā)現(xiàn)道路交通是北京產(chǎn)生微小顆粒物的一個主要原因，行駛中的汽車作為促成臭氧，VOCs和NOx的主導(dǎo)原因。很多研究已經(jīng)證實在中國大城市的空氣污染已經(jīng)從煤炭的燃燒改變成煤炭的燃燒和汽車的排放的混合。因此，增強汽車排放物的控制是在中國提高空氣質(zhì)量的一個重要方式。都市化的發(fā)展和經(jīng)濟的快速增長將帶來城市交通工具的需求的不斷增長在很長的一段時間內(nèi)。由于城市交通計劃和公共交通建設(shè)的落后，私人汽車在城市交通中有著一個重要的角色。一個城市交通危機將會發(fā)生如果它不解決通過交通道路的不斷擴大。它是建立汽車污染的控制是必不可少的，通過公共交通的發(fā)展，新車輛的污染控制，使用車

16、輛的污染控制，燃料品質(zhì)的提升和提升汽車，在城市里，盡可能的制造一個長期可持續(xù)的交通?！熬G色交通”系統(tǒng)的建立和公共交通優(yōu)先的策略的確立一定是實現(xiàn)城市交通的合適發(fā)展。上海已經(jīng)實施汽車數(shù)量控制政策通過特許的拍賣系統(tǒng)，這個政策在控制城市私家車上有著因人注目的貢獻。然而，它也被標(biāo)識著實施在一個大規(guī)模內(nèi)汽車數(shù)量的控制可能有顯著的角色在汽車產(chǎn)業(yè)中。努力建立一個好的公共交通系統(tǒng)和指導(dǎo)公眾選擇更有效的公共交通和從私家車變成公共交通，尤其在大城市里，它將幫助減少發(fā)動機汽車的行駛距離和污染排放物。實施更嚴格的污染物標(biāo)準(zhǔn)是最重要有效的方式去控制污染物用新的汽車。中國已經(jīng)建立對于新型汽車的污染物標(biāo)準(zhǔn)在歐盟標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上。

17、作為中國的首都，北京開始提出歐1排放物標(biāo)準(zhǔn)在1999,歐2排放物標(biāo)準(zhǔn)在2003,和歐3在2005年。在全國水平上，分為1,2，3個階段的標(biāo)準(zhǔn)(分別與歐1,2,3相似)，陸續(xù)的被例如影響中在2000,2004,和2007年。包括北京和上海的大城市提出更好的措施為了調(diào)整汽車污染物和已經(jīng)致力于污染物的4個階段標(biāo)準(zhǔn)對于新型汽車在2008和2009年。與階段1相比，CO，HC，NOx 的污染物因素是屬于階段3，分別減少了44%，70%,70%。在中國，對于汽車的更嚴格的污染物標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)有了最重要的控制方式去減少污染物。研究表明自從1995年，由于階段14污染物標(biāo)準(zhǔn)的實施，CO，HC，NOx和PM10 的污

18、染物因素平均每年分別減少了12.5%,10.0%,5.8%,13.0%。然而，在中國，這些新的污染物標(biāo)準(zhǔn)是仍然比發(fā)達國家慢7年。因此，在未來，越來越多的污染物標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該被執(zhí)行。最近，北京EPB開始促進新的污染物標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則。雖然污染物法規(guī)最后是為了直接的減少使用中的汽車的污染物，但是控制使用中的汽車的污染已經(jīng)被建立通過對高污染車輛的改型或隱退和提高汽車污染物的檢驗和維護系統(tǒng)。在中國，僅占全國車輛的17.1%的達到標(biāo)準(zhǔn)1之前的汽車卻造成了超過50%的空氣污染物。與此相反，占全國25.4%的達到標(biāo)準(zhǔn)3的汽車只引起了低于6%的空氣污染。由此我們可以看出對高污染車輛的改型或隱退的影響。IM工程是另一個減少汽車污染物的有意義的方式。北京開始準(zhǔn)備IM工程用兩個測試在1995年，和從1999年開始，致力于完成IM工程。根據(jù)臺灣大學(xué)的研究，來自于汽車的CO和HC污染物已經(jīng)顯著的減少通過IM工程在北京 。燃料品質(zhì)和汽車污染物的緊密關(guān)系已經(jīng)被一些研究證實。汽油品質(zhì)的指標(biāo)包括：辛烷，RVP，硫磺，烯族，芳香族，氧的份額。對于柴油：燃料成分，十一烷，芳香族和添加劑的成分是重要的指示劑。那是必不可少的發(fā)展燃料品質(zhì)與污染物標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)合以慢慢的的減少硫磺和提高燃料品質(zhì)。最后，加強壓縮氣體，液化氣體，和其他替換能源方法在公共交通系統(tǒng)在2010年前也是很重要的，同時鼓勵商業(yè)化清潔能源汽車的使用像電車在2015年通過