2022年06月24日 星期五
打好蓝天保卫战:从源头控制一次污染物排放
□ 李俊华

    日前,生态环境部发布《2021中国生态环境状况公报》,其中关于大气污染治理成效的数据格外亮眼:环境空气质量6项指标年均浓度同比首次全部下降,PM2.5浓度更是同比下降9.1%。

    这是一张漂亮的成绩单,也是去年我国大气污染防治工作成效的体现。但总体而言,我国生态环境保护结构性、根源性、趋势性压力总体上尚未根本缓解,重点区域、重点行业污染问题仍然突出,实现“碳达峰、碳中和”任务艰巨。

    大气污染的严重性和复杂性不仅在于排污总量的增加和生态破坏范围的扩大,还表现为生态与环境问题的耦合交互影响,其中可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)为特征污染物的区域性大气环境问题比较突出,大气污染已呈现出多污染源多污染物叠加、城市与区域污染复合、污染与气候变化交叉等显著特征。

    不同于电力行业的相对规模化和系统化,非电行业的炉窑种类多,各行业的生产工艺、设备、原料、燃料等差异性大,排放烟气的成分和温度等复杂多变,减排压力大。

    煤炭燃烧排放的大气污染物除了二氧化硫、氮氧化物、烟尘等常规污染物,还掺杂二恶英、汞等剧毒的非常规污染物。这些排放到大气中的一次污染物,经过一系列复杂的化学反应,会形成以细粒子PM2.5和臭氧为特征的大气复合污染。因此,改善空气质量的关键是大幅度减排一次污染物的排放,即从各类污染物减排的源头开展烟气污染物的协同深度治理,包括电力、钢铁、建材、有色及石油化工等行业的污染物控制。

    在治理大气污染的过程中,脱硝是去除氮氧化物最有效的办法,脱硝过程当中要用到还原剂,经过氧化还原反应把氮氧化物变成氮气,这是最彻底的氮氧化物净化方法。我国燃煤烟气中,燃煤锅炉的负荷变动大,粉尘含量比较高,极易造成催化剂中毒,而且催化剂容易塌陷和磨损。

    在治理工业烟气过程之初,引进的国外催化剂在使用过程中经常会出现中毒、塌陷等情况。基于这些痛点,清华大学科研团队研发出能够在燃煤锅炉低负荷状态下实现高效脱硝的催化剂,并且经受住了结构磨损等问题的考验。而在面临钢铁行业烟气问题时,科研团队创制出了一种具有一定的催化能力、可吸附的碳基功能材料,把氮氧化物变成氮气,同时回收二氧化硫等污染物,资源化再利用变成硫酸,最后将没有利用价值的成分变成没有污染的气体,再排放到大气中,使得钢铁行业逐步有了一条可循的技术路线。

    从技术角度来看,在治理大气污染方面我们已取得不少成果,但打好蓝天保卫战还需社会各界认真践行低碳绿色的健康生活方式,才能真正保护好我们的地球家园。

    (作者系清华大学环境学院教授)

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