PM2.5污染防治
預防和治理PM2.5污染
PM2.5,指空氣動力學當量直徑小於或等於2.5微米(一微米等於百萬分之一米)的懸浮顆粒物。它在大氣中滯留時間長,傳輸距離遠,含多種有毒有害物質,而且與其他空氣污染物存在著複雜的轉化關係。PM2.5易於滯留在終末細支氣管和肺泡中,其中某些還可以穿透肺泡進入血液,也更易於吸附各種有毒的有機物和重金屬元素,對健康的危害極大。
PM2.5除來自自然界的風沙塵土、森林火災、海水噴濺等,更主要來自工業生產、公路揚塵、建築揚塵以及人類生產生活使用的能源燃燒等。
PM2.5來源十分複雜,既有燃煤、燃油機動車尾氣,道路揚塵,建築施工揚塵,工業粉塵,餐飲油煙,垃圾焚燒、秸稈焚燒直接排放的細顆粒物,也有空氣中二氧化硫、氮氧化物和揮發性有機物,經過複雜的化學反應轉化生成的二次細顆粒。
1.環境危害
大氣中顆粒物對光的散射和吸收,能顯著減弱光信號,大幅降低有效視距,因而PM2.5會導致城市人為能見度下降,產生陰霾天氣,造成空氣質量下降。
2.人體危害
專家指出,粒徑在2.5微米至10微米之間的顆粒物,能夠進入上呼吸道,但部分可通過痰液等排出體外,對人體健康危害相對較小;而粒徑在2.5微米以下的細顆粒物,它的直徑還不到人的頭髮絲粗細的1/20,被吸入人體後會進入支氣管,干擾肺部的氣體交換,引發包括哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病。這些顆粒還可以通過支氣管和肺泡進入血液,其中的有害氣體、重金屬等溶解在血液中,對人體健康的傷害更大。
控制源頭,加強工業粉塵治理
工業生產過程是細顆粒物PM2.5的重要來源,PM2.5防治要從源頭入手,採取綜合治理策略,改善現有除塵技術和設備,嚴格控制工業生產所造成的粉塵污染。現有工業除塵技術包括傳統的密閉式除塵、過濾式除塵、電除塵、噴水或噴霧除塵等,新技術主要以BME生物納膜抑塵技術為代表。傳統除塵技術是在粉塵產生后,通過各種方法控制、收集粉塵,以生物納膜抑塵為代表的新型除塵技術主要是聚焦於從源頭控制粉塵產生。從源頭控制粉塵的散發,能夠大幅提高除塵效率並降低能耗。歐美等發達國家也都普遍採取綜合治理的策略,從源頭入手,採取措施減少一次生成的PM2.5,同時還要加強對建築工地、道路的揚塵管理。BME柏美迪康獨有的生物納膜技術已在國內一些大型礦山、工業集團有較為理想的應用,能有效防治PM2.5污染,成功幫助企業改善勞動作業環境以符合國家的衛生及環保標準。
改善能源消耗結構
控制尾氣排放
提高汽車排放標準,控制汽車尾氣排放,尤其是以柴油為燃料的機動車。積極發展公交導向型城市交通,推動公共交通基礎設施建設,減少居民出行對機動車的依賴,從而降低燃油消耗和減少汽車尾氣排放的PM2.5等空氣污染物,也是世界各國大城市的普遍做法。
經驗一:採用綜合治理策略,逐步減輕污染
歐美等地發達國家通過研究發現,在城市環境中,二氧化硫、氮氧化物和揮發性有機物等氣態前體物轉化產生的PM2.5超過生產生活中直接排放的PM2.5,是PM2.5污染的主要來源。因此,各國普遍採取綜合治理的策略,在採取措施減少一次生成的PM2.5的同時,重點加強相關前體物的減排工作。
經驗二:利用法律和經濟雙重手段
歐盟先後出台了《歐共體環境行動計劃》、《歐洲空氣清潔計劃》等近20個法規和指令,制定了空氣質量標準、機動車和其他污染源的排放標準,區域空氣質量監測與評價制度、國家排放上限與核查制度,形成了一套完善的防治PM2.5污染的法規體系。
在美國,除了有適用於全美的法規標準外,各地還出台了地方性法規作為補充。例如紐約市就因地制宜地推出了《抗空轉法》等一系列地方性法規,嚴格規定車輛停駛后發動機空轉時間不得超過3分鐘。地方性、全國性法規緊密結合,有力推動了治理工作。
經驗三:轉變發展方式,實現經濟發展和環境保護的雙贏
1.優化產業結構和布局。在世界各大城市的發展過程中,火電、鋼鐵、有色金屬、化工等高能耗、高污染行業曾是城市發展的重要支撐。進入20世紀60、70年代后,隨著民眾環保意識的增強,加上新一輪產業升級,紐約、倫敦、東京等特大型城市開始將上述重工業行業向外轉移,同時大力發展金融服務業、醫療服務業、教育產業和高新技術業等。產業結構的升級,既減少了能源需求和污染物排放,又保證了經濟的持續增長和充分就業,較好地解決了環境保護與經濟發展之間的矛盾。比如,東京就將製造企業遷到橫濱一帶甚至國外,而以新產品的試製研發為重點,努力發展知識密集型的“高精尖新”工業,並將“批量生產型工廠”改造成為“新產品研髮型工廠”,逐步佔領產業鏈價值的高端,不僅使東京的經濟保持了30年的快速增長,還使東京地區的空氣環境質量得到了大幅改善。
2.改變能源消耗結構,推動節能減排。以PM2.5為代表的各類空氣污染物,其主要來源是煤炭、石油等化石燃料燃燒排放的一次和二次產物。為了減少污染物的排放,世界各國都努力改變能源消耗結構,加大清潔能源的使用力度。日本2009年首次把發展太陽能正式列入日本經濟刺激計劃。英國倫敦市則調整能源的供給與配送布局,推廣分散式能源供給模式,利用倫敦熱電聯供系統、小型可再生能源裝置(風能和太陽能)等,代替部分由國家電網供應的電力,降低因長距離輸電導致的損耗。
3.提高建築物能效水平。從國外特大型城市的經驗來看,產業升級之後,其能耗大戶已經不再是工業,而是建築物和機動車。尤其是城市建築,其能耗已經佔到了城市總能耗的約2/3。為此,各國城市採取了一系列建築物節能措施。比如,制定綠色建築規範,推動老建築節能改造,推動建築物內部照明電器系統的升級改造。據紐約市測算,依靠其採取的建築物節能措施,至2015年,該市可減少能源消耗13%左右。
4.發展公交導向型城市交通。
經驗四:制定中長期治理規劃
PM2.5的治理是一項長期而艱巨的工作,美國、歐洲等都制定了長期的戰略規劃和詳細的治理路線圖對之加以指引。例如倫敦市政府制定了《2010年清潔空氣:倫敦空氣質量戰略》,美國南加州地區2007年推出了《空氣質量管理規劃》,紐約市政府制定了《2030城市發展規劃》。總體來看,這些規劃有以下幾個特點:
1.前瞻性強:這些規劃在制定時綜合考慮了城市人口規模的改變、經濟發展等領域的中長期發展趨勢,在城市長期發展的大背景下確定PM2.5治理的中長期目標,具有很強的前瞻性。倫敦在推出2010年空氣質量戰略之前,首先對“倫敦大氣污染物排放資料庫”進行了更新。通過這一工作,弄清倫敦所有已知污染源的位置、排放污染物的種類和數量,統計列出了包括PM2.5在內的八類主要污染物和六種次要污染物,並對2011年和2015年倫敦空氣污染狀況進行了預測,提出了預見性很強的治理措施。
2.指導性強:這些規劃的制定普遍採用了動態目標分解法,將PM2.5治理的總體目標逐步分解,最後落實到具體、明確的措施上,對於實際工作具有很強的指導意義。美國南加州地區的《空氣質量管理規劃》不僅詳細分析了PM2.5與二氧化硫等空氣污染物的轉化關係,確定了每項空氣污染物的減排指標,還進一步摸清了各種空氣污染物的主要排放來源。以二氧化硫為例,在南加州地區的主要污染源依次為船舶、煉油廠、重型柴油卡車、飛機、工程機械、乘用車、製造業、輕型卡車。在此基礎上,規劃提出了相應的治理措施,並對每條措施制定了詳細的實施路線圖和具體的減排指標。以在重型柴油卡車上安裝凈化器這一措施為例,規劃要求這一工作必須在2014年前完成,每日實現至少減排47.3噸的氮氧化物和3噸一次排放的PM2.5。
3.靈活性強:對於出台的長期規劃,政府會定期推出實施情況報告,並根據實施情況進行修訂。紐約市的PM2.5治理規劃作為整個城市長遠發展規劃的一部分,每兩年就會發布一次實施情況報告,公布各個指標的落實情況,如果進度落後於規劃中提出的要求,還要列出原因和擬採取的補救措施。如果實踐證明某個指標無法落實,則及時剔除或予以替換,並對規劃進行相應的修訂和調整。
經驗五:制定區域污染控制政策,實現全區域綜合治理
在解決PM2.5及其前體物長距離輸送的問題上,歐洲和美國都制定了區域污染控制政策,建立了地區間協調和合作機制,通過多地區間的協作,減少PM2.5的排放總量。在歐洲,歐盟各成員國通過簽署各類國際公約,提交國家削減計劃等方式來達到控制PM2.5區域污染的目標。而美國的做法是雙管齊下,一方面是打破行政區域劃分,將相對封閉的自然區域統一劃為獨立的“空氣區”,由專門的空氣質量管理機構集中進行規劃、治理;另一方面,成立政府間協作組織,配合專門的空氣質量管理部門,開展空氣質量的監測和治理,取得了較好效果。
經驗六:利用監測數據幫助醫療衛生部門展開預防性診治
對於世界各國大城市來說,PM2.5的治理是一個漫長而艱難的過程。為了最大限度地減少它對城市居民健康的損害,一些發達國家大城市在政府環保部門積極治污的同時,醫療衛生部門也積極採取有效的措施,利用監測數據,深入研究PM2.5污染對於人體健康狀況的影響,並在此基礎上努力實現PM2.5易誘發疾病的早期發現和主動干預。
2000年至2003年,法國政府在巴黎、里爾、馬賽、魯昂、圖盧茲、阿弗爾六個城市,開展了空氣污染與健康狀況的調查。紐約市則從2008年底開始,將監控重點轉向空氣質量對社區人群健康狀況的影響。以此為依據,衛生服務部門有的放矢地在重點社區(PM2.5污染物濃度最高的社區)針對重點人群(老年人和兒童)開展對重點疾病(哮喘、心血管等)的預防性診治工作,極大地提高了衛生服務的效率。
經驗七:提高城市綠化率,強化城市吸塵器的功能
與減少污染源、控制PM2.5排放量的治理方法不同,園林綠化措施利用植物的生物學特性吸附和滯留大氣中的顆粒物,達到減少和控制大氣中顆粒物含量的目的。它對環境的凈化功能非常明顯。所以,提高城市綠化率是世界各國進行PM2.5末端治理的重要手段。紐約市政府自2007年開始,依據空氣質量監測數據,每年投入1700萬美元,優先在樹木覆蓋率最低、PM2.5污染最為嚴重的社區植樹,同時提高新建社區的綠化率標準。
經驗八:加強宣傳教育,引導全社會參與
控制污染不能只依賴政府和環保部門,還需要公眾的廣泛參與。世界各國城市普遍與環保組織和社會團體展開合作,採取加大公共廣告投放、建立警示標示系統、開設綠色環保網站等手段,提高公眾對PM2.5污染危害的認識,促使其從日常生活做起,為污染的治理儘力。日本東京就將宣傳“生態駕駛”作為鼓勵市民參與的一個切入點,倡導駕駛時緩慢提速,提前減速,盡量避免猛踩油門和急剎車;盡量減少引擎空轉;經常檢查輪胎的氣壓;在後備箱里少放物品。據日本有關部門測算,實施“生態駕駛”后,大部分人能將燃油消耗和尾氣排放減少20%左右,最多甚至可以減少40%。與此同時,各城市還提供財政補貼,鼓勵市民購置混合動力車和純電動汽車,安裝太陽能發電裝置。
國外大城市的治理經驗對我們有何啟示
國外大城市的治理經驗表明,要想根治PM2.5必須從兩個方面入手:一方面,加強PM2.5的入口管理,努力減少對化石能源的需求。另一方面,收緊PM2.5的出口,嚴控排放總量。而國外空氣質量的好轉,不僅依靠政府環保部門的空氣污染治理,更是經濟發展方式轉變,產業結構調整、化石替代能源開發利用和人們生活方式轉變等綜合作用的結果。所以治理PM2.5是一個系統工程,必須從全局的高度,動員全社會的力量,統籌規劃,在充分吸收和利用國外先進理念和技術的基礎上,努力實現管理體制和機制的創新,走出一條與本市經濟社會和地理環境條件相適應的治理之路。