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专家:挥发性有机物排放才是空气污染最大杀手

日期:2022-09-15 16:00:11 | 来源:欧宝娱乐app下载 作者:欧宝体育官网在线入口

  2013年1月份饱受雾霾天气困扰的北京,在采取临时限行、限产等常规措施后,2月1日终于使出“杀手锏”在“国”排放标准尚未正式生效实施之前,“抢先”实行了基本等同于“欧”的机动车尾气排放控制标准。

  北京的举动,变相将此前一直否认与极端严重空气污染天气有关的“两桶油”(中石油、中石化)推向前台。就在北京实施地方尾气排放标准“京”的前日,中石化董事长在接受媒体采访时还声称,油企对污染天气有“贡献”,并非因为油品质量不达标,而是国家标准太低。

  机动车油品质量被当做造成华北、华东地区大范围雾霾天气的罪魁祸首,被追问近半个月后,终于有了一个明确的说法。但在反对者看来,现行车用汽、柴油国家标准过低,固然是造成二氧化硫等大气污染物增加的重要原因,更重要的是,油企在石油的运输、炼化,成品油的储运,以及机动车尾气排放等环节中,均扮演了大气中“挥发性有机物”(VOC )的主要制造者的角色。

  “机动车尾气中对空气污染贡献最大的,不是源自于油品高含硫量导致的二氧化硫,而是随尾气排出的V O C类物质”,中国气象局广州热带海洋气象研究所的吴兑研究员说,车用汽、柴油质量对雾霾天气的影响,主要表现在油品从炼化一直到使用的全过程中VOC类物质排放。

  作为地道北京人的吴兑现在很怕回到北京,但今年1月份却回了三次。“都是参加环保部的会议,三次严重的雾霾天气过程都碰上了”,吴兑说,北京1月份糟糕的空气质量,让他想起2004-2005年期间广州及珠三角地区严重的灰霾天气,“今年北京的情形很像当时的广州”。

  2004-2005年珠三角地区的严重灰霾天气,使得广州地区的学者有机会领先一步对这类“本质上是PM 2.5等细颗粒物污染”的天气现象有了系统研究,同时也吸引了一批国内一流大气环境科学家到广州从事研究。

  一系列研究得出了若干重要结论,为此后广州的亚运空气质量保障提供了重要的科学依据。其中两个基本科学事实为此后的研究奠定了基础,一个是“PM 2.5浓度异常是造成灰霾天气的重要原因”,另一个是“VOC是光化学反应的决定性前体物,同时也是PM 2.5中的二次有机颗粒的重要来源”。

  数年过去,异常浓度的PM 2 .5成了人人喊打的“过街老鼠”,而造成PM 2 .5浓度异常的重要原因之一的V O C则鲜少为人提及。

  以最近热炒的“汽、柴油含硫量远超过欧美标准,使得汽车尾气中二氧化硫排放远高于欧美发达国家,成为华北地区雾霾天气的主要原因”的说法为例,吴兑认为,这种说法看似正确,实则失之偏颇。相比与燃煤相关的生产、生活活动排出的二氧化硫,汽车尾气排出的二氧化硫量远低于前者,“汽车尾气中主要的污染物仍然是氮氧化物和碳氢化合物”,而碳氢化合物中,大部分属于VOC。

  实际上,在环保部正在征求意见的“国V”排放标准中,对汽、柴油油品质量的要求,除了大幅收窄含硫量指标以外,更重要的是,在努力缩小成品油中烯烃和芳香烃含量限值与欧美国家的差异。在吴兑看来,机动车尾气排放标准和成品油质量要求提高后,最大的变化,正是VOC的排放量。

  VOC的最大的坏处是增加了大气的氧化活性。换句话说就是,在大气中已经有了过量的二氧化硫、氮氧化物、氨等污染物的情况下,VOC及其在大气中形成的半挥发性有机物,将成为“制造”PM 2.5的关键因素之一,进而造成局地或者大范围内的极端空气污染现象。

  中石化含糊其辞的表态中,成品油质量问题与空气污染之间的关系,似乎被轻描淡写的一句“国家标准太低”抹过去。但数据并不支撑这一说法。

  国内多个城市对大气污染物的源解析均明确表明,机动车尾气是源自本地的大气污染物中占比最大的部分。但机动车尾气中的哪些成分最终导致了PM 2.5等细颗粒物质的生成,却并不明确。吴兑则认为,围绕机动车燃油的全产业链,都是造成PM 2.5浓度异常高值的原因,“主要就是VOC的排放”。

  清华大学郝吉明院士和贺克斌教授,曾分别就2005年全国人为排放的颗粒物和挥发性有机物进行核算。这两项研究基于统计年鉴、行业资料等材料,构建了2005年全国两大类空气污染物的核算指标体系,并分别就不同排放单位进行了核算。

  结果非常有意思,在贺克斌等主要基于一次排放物(即二氧化硫、氮氧化物、PM 10等)的核算研究中,机动车等移动源的排放,确实不是PM 2 .5的主要贡献单元,最大的贡献来自于水泥、电力、钢铁等工业部门,农业部门的秸秆焚烧也占了很大的比重。这也部分证实了含硫量高的燃油,并不一定是二氧化硫的主要来源。

  但如果在考虑VOC的情形下,移动源的“重要性”就凸显出来。在郝吉明等进行的这项研究中,道路移动源和非道路移动源的VOC排放总量,成为全国VOC排放最大的单元,也是地区间差异最大的单元。而两者均与油品质量有明显的关联。

  如果进一步考察与车用燃油相关的行业,就会发现,原油的开采加工炼化、成品油的储藏运输和使用、相关石化衍生品(如涂料溶剂等)的使用,都是VOC的重要来源。说石化工业(生产和使用)是VOC的最大排放源毫不为过,石化企业对空气污染的形成确实难辞其咎。

  吴兑也建议,更应该关注汽、柴油的生产、储运和使用过程中VOC类物质的排放,“不能仅关注硫含量,而忽视了更大的空气质量隐患”。

  在环保部于去年10月公布的《重点区域大气污染防治“十二五”规划重点工程项目》中,与此相关的项目包括了8个大类中的2类,即“重点行业挥发性有机物污染治理项目”和“油气回收治理项目”,其中前者1311个项目将投资400亿元,其中1/3强与石化企业有关;后者则全部是石化行业的相关环节,共281个大项目(含23468个加油站、11262辆油罐车、573个储油库),总投资215亿元。两者预计将共获得101万吨/年的V O C减排能力。

  在环保部门强力推动的同时,石化企业的步伐却显得缓慢。就燃油供应环节而言,石化企业需要做到的无非是降低成品油中硫、烯烃和芳烃等有毒害物质的含量,技术措施无外乎硫磺回收、连续重整、芳烃抽提,但真正能同时进行上述炼化过程的炼油厂并不多。

  据北京一家技术服务公司统计,截至2011年,全国有芳烃抽提装置的炼油厂一共67家,总规模1167万吨/年。这个数字看似庞大,相比全国的炼化石油总量,则相当稀少。比如仅中海油惠州炼化厂,一年消耗原油量即达到1200万吨。而近年来国内此起彼伏的PX (对二甲苯)项目,其本质正是石油炼化过程中对芳烃物质进行分离、抽提、纯化和再加工。

  一方面是石化企业对于PX等芳烃类产品的青睐,不惜新建项目专门生产,一方面却又不愿对现有的炼化企业进行技改。“国”排放标准的技术说明透露了其中原因:“所有早期建设的国内炼油企业的二次加工能力都是以催化裂化为主,催化重整比例偏低,烷基化、MTBE(甲基叔丁基醚,一种汽油添加剂,在部分国家已逐步禁用)等高辛烷值组分生产装置能力不足”。

  也正是这样,即便在最近一两年内,全国的机动车都将实施“国”排放标准,与该标准对应的汽油中的有害物质限值,仍不能完全达到“欧”标准,其中主要就是烯烃、芳烃的含量偏高,而两者,尤其是芳烃,是重要的VOC来源。

  其实在炼化企业内部,对此也有清醒认识。据中海油惠州炼化厂的一份内部培训资料,“汽油的烯烃含量及硫含量高”、“柴油的硫含量高,安定性差”也被认为是中国油品质量的主要问题。进一步的研究表明,“降低芳烃含量,可明显减少尾气中有毒物质排放”;“降低烯烃,可明显降低同臭氧结合的倾向,降低发生光化学烟雾的概率”。

  但这些都将涉及技改,甚至是整个炼化流程的改造。而在“国”排放标准的起草方评估中,国内目前只有“中石化燕山石化、高桥石化、广州石化、镇海炼化,中石油华南销售分公司”等为数不多的公司具有供应满足“国”标准汽油的技术能力。

  分别发生在1月6日至8日、9日至15日、17日至19日、22日至23日、25日至31日。

  是英国伦敦1952年烟雾事件和上世纪40至50年代美国洛杉矶光化学烟雾事件污染物的混合体,并叠加了我国特色的沙尘气溶胶,是人为粗放式排放和自然生态被破坏的直接后果。

  机动车、采暖和餐饮排放对强霾污染的“贡献”超50%。机动车为PM 2.5的最大来源,约为1/4。其次为燃煤和外来输送,各占1/5。油气挥发和局地烹饪排放有快速上升趋势。

  华北地区冬季的燃煤供暖、环渤海地区的石油炼化(天津、唐山、沧州、北京、石家庄)、山西的煤焦化、河北的钢铁工业(邢台、邯郸、曹妃甸)、山东的水泥工业、北京的机动车。

  京津冀区域应重点控制工业和燃煤过程,重点在于燃烧过程的脱硫、脱硝和除尘;同时要高度关注柴油车排放和油品质量。 新华

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