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“燃煤量增多,二氧化硫排放卻在遞減。我們相信這是中國(guó)推廣煙氣脫硫產(chǎn)生的效果。”
2007年是中印兩國(guó)的分水嶺,在此之前,兩國(guó)對(duì)二氧化硫的控制力度都很小。2007年后,中國(guó)采取了有效的控制措施,消除了約80%的潛在二氧化硫排放。
十年前,中國(guó)還頂著二氧化硫排放量全球第一這頂尷尬的帽子。十年后,美國(guó)的一項(xiàng)最新研究結(jié)果表明,十年前的“老二”印度,已經(jīng)成為最大的人為二氧化硫排放國(guó)。
2017年11月9日,擁有《自然》雜志的自然科研旗下期刊《科學(xué)報(bào)告》發(fā)表了一篇論文,題為“印度正在取代中國(guó),成為世界上最大的人為因素二氧化硫排放國(guó)”。論文顯示,2007年是中國(guó)二氧化硫排放量的頂峰,此后連年下降,至今年減少了75%。印度則恰好相反,連年遞增,終于在2016年超越了中國(guó)。
煙氣脫硫立大功
燃煤是二氧化硫排放的重要來(lái)源。該論文的第一作者、同時(shí)在美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)戈達(dá)德大氣化學(xué)和動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室和馬里蘭大學(xué)工作的李燦在接受南方記者采訪時(shí)表示,中國(guó)的煤炭用量一直在上升,但二氧化硫排放量卻大幅下跌,中國(guó)環(huán)保政策在其中扮演關(guān)鍵角色。而最重要的一項(xiàng)措施便是推廣煙氣脫硫工藝。
2007年,中國(guó)的二氧化硫排放量達(dá)到36.6兆噸/年。論文稱(chēng),二氧化硫會(huì)在空氣中形成“硫酸鹽氣溶膠”,它既是1952年“倫敦?zé)熿F”的主要組成成分,也是中國(guó)和印度酸雨、灰霾的主要元兇之一。“它們通??梢哉嫉娇諝饧?xì)顆粒物的10%以上,空氣污染嚴(yán)重期間還會(huì)更多。”
煤在中國(guó)和印度的能源結(jié)構(gòu)中都占據(jù)主要地位,而其含硫量通常達(dá)到3%。發(fā)電和供暖燃煤所釋放的大量二氧化硫,是二氧化硫排放量的主要貢獻(xiàn)者。也就是說(shuō),治硫先得治煤。
2010年,李燦和清華大學(xué)聯(lián)合開(kāi)展了研究。他們發(fā)現(xiàn),2005-2008年,燃煤的另一大副產(chǎn)品氮氧化物一直在增加,燃煤量也一直在上升,“可能與華北等地增加了很多新電廠有關(guān)。”
但二氧化硫排放則呈現(xiàn)出戲劇性的先升后降——2005年至2007年,二氧化硫排放量與氮氧化物排放量一起上升。但2007年到2008年,二氧化硫排放卻出現(xiàn)下降。
“燃煤量增多,二氧化硫排放卻在遞減。我們相信這是中國(guó)推廣煙氣脫硫產(chǎn)生的效果。”李燦表示。
論文中的數(shù)字進(jìn)一步明確了這個(gè)觀點(diǎn)。中國(guó)燃煤量在十年間增加了50%,發(fā)電量增加100%,而二氧化硫排放量卻下跌到8.4兆噸/年。
“中國(guó)二氧化硫排放量的迅速下降遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了預(yù)期和預(yù)測(cè),”李燦表示。“這表明,中國(guó)正在實(shí)施的二氧化硫控制超出了氣候建模師的考慮范圍。”
為了確保研究的觀測(cè)數(shù)據(jù)與中國(guó)的真實(shí)情況相符,研究團(tuán)隊(duì)還用飛機(jī)在京津冀上空進(jìn)行觀測(cè),“主要是對(duì)比空氣中二氧化硫和二氧化碳的比例,這兩者都是燃煤的產(chǎn)物。如果有脫硫措施,那么這個(gè)比例應(yīng)該會(huì)不斷下降。”李燦說(shuō),飛機(jī)帶回來(lái)的數(shù)據(jù)顯示,“這個(gè)比例已經(jīng)很低了。”
李燦還告訴南方周末記者,根據(jù)研究,中國(guó)發(fā)電量增長(zhǎng)速度比煤炭的消耗速度快。“可能的原因是,煤炭利用效率正在提高,能源結(jié)構(gòu)也在優(yōu)化。”
印度的反超
“在印度,目前約有3300萬(wàn)人生活在二氧化硫污染嚴(yán)重的地區(qū)。排放量的持續(xù)增長(zhǎng)將對(duì)更多的人產(chǎn)生不利影響,并進(jìn)一步加劇發(fā)病率和死亡率。”論文對(duì)印度的空氣污染情況表示擔(dān)憂(yōu)。
李燦介紹,他們此次研究使用的觀測(cè)方法是,通過(guò)NASA的臭氧監(jiān)測(cè)儀,用衛(wèi)星觀測(cè)一定區(qū)域上空不同氣體在空氣中的含量。“臭氧監(jiān)測(cè)儀有很多波長(zhǎng),不同氣體有不同的波長(zhǎng)吸收強(qiáng)度,利用這個(gè)特點(diǎn)可以推算不同氣體在大氣中的含量。”
用衛(wèi)星觀測(cè)只能看到大的排放源。為此,研究團(tuán)隊(duì)找出中國(guó)、美國(guó)、歐洲的研究者在此前公布的二氧化硫估計(jì)排放量清單,通過(guò)比對(duì)了解到:中國(guó)的大排放源(排放量大的發(fā)電廠、工廠等單位)與小排放源對(duì)整體排放的貢獻(xiàn)大致相等。
論文列出了中國(guó)和印度各自的二氧化硫排放分布圖,印度的情況不容樂(lè)觀。
中國(guó)和印度分別在2005年和2016年各自的二氧化硫濃度。用杜伯生單位表示(一種關(guān)于臭氧的度量單位,1Du=2.691016分子每平方厘米)
圖片來(lái)自論文
該圖顯示,印度2005年二氧化硫達(dá)到0.5Du以上的標(biāo)記點(diǎn)還比較稀疏,并且?guī)缀鯖](méi)有1Du以上的點(diǎn)。而中國(guó)的華北、華東、珠三角、四川盆地上,有很多1.5-2Du之間的標(biāo)記點(diǎn),河北和河南幾乎整體超過(guò)1.5Du,二氧化硫污染狀況相當(dāng)嚴(yán)重。
到了2016年,印度主要工業(yè)集聚的印度東北部的標(biāo)記點(diǎn)已經(jīng)連成一片,覆蓋區(qū)域大幅增加。論文稱(chēng),變化很可能要?dú)w咎于此地過(guò)去十年新建的燃煤發(fā)電廠。此外,印度西海岸城市賈姆納格爾附近的標(biāo)記點(diǎn)也在迅速增加——這里曾在2008至2012年期間大規(guī)模興建煉油廠和印度最大的發(fā)電廠。
而同期的中國(guó),除了華北平原,中國(guó)其他地區(qū)少見(jiàn)超過(guò)0.5Du的二氧化硫標(biāo)記點(diǎn),華東二氧化硫濃度超過(guò)1Du的區(qū)域消失,太行山附近區(qū)域也已降至1Du。
a.每年二氧化硫排放量(兆噸年)
b.每年二氧化硫排放量/煤炭消費(fèi)量
c.單位量二氧化硫內(nèi)的人口加權(quán)
d.單位量至少達(dá)到0.5Du二氧化硫所在地人口數(shù)(百萬(wàn))(紅線(xiàn)-中國(guó);藍(lán)線(xiàn)-印度,從2005年至2016年)
圖片來(lái)自論文
差距是如何拉開(kāi)的?
根據(jù)上圖可以看出,從2007年到2017年,中國(guó)的二氧化硫排放與煤炭消費(fèi)量呈明顯的反比,二氧化硫排放量隨煤炭消費(fèi)量的增加而下降,而印度的這組關(guān)系總體較為穩(wěn)定,二氧化硫排放與煤炭消費(fèi)同步上升。按照這一趨勢(shì),論文稱(chēng),印度將在未來(lái)數(shù)年釋放比中國(guó)更多的二氧化硫。
李燦說(shuō),目前,印度二氧化硫排放量的增加并沒(méi)有像中國(guó)那樣,涉及到健康或霧霾的關(guān)注,這可能因?yàn)樽畲蟮呐欧旁床辉谟《热丝谧畛砻艿牡貐^(qū)。“然而,隨著印度電力需求的增長(zhǎng),這種影響可能會(huì)惡化。”
李燦認(rèn)為,印度的“痛點(diǎn)”在于,發(fā)電廠還在建,燃煤消費(fèi)還在上揚(yáng),卻沒(méi)能采取強(qiáng)有力的污染物排放控制。2007年是中印兩國(guó)的分水嶺,在此之前,兩國(guó)對(duì)二氧化硫的控制力度都很小。2007年后,中國(guó)采取了有效的控制措施,消除了約80%的潛在SO2排放。
十年前,印度的二氧化硫排放量與美國(guó)在伯仲之間。但是美國(guó)近年來(lái)的排放量也在顯著下跌。
美國(guó)的一些環(huán)保政策對(duì)此貢獻(xiàn)良多。“美國(guó)早在上世紀(jì)80年代就出臺(tái)了cleanairact(清潔空氣行動(dòng)計(jì)劃),對(duì)空氣污染物排放進(jìn)行控制?,F(xiàn)在各個(gè)州自己也有一些減排行動(dòng),比如馬里蘭州的healthyairact(健康空氣行動(dòng)計(jì)劃),已經(jīng)促成大規(guī)模的減排。”李燦解釋道。
在中國(guó)愈加高壓的環(huán)保態(tài)勢(shì)下,環(huán)保政策的作用還將被放大。李燦提醒,雖然二氧化硫減排取得成就,但二氧化硫排放只是霧霾的成因之一,未來(lái)政策還需要更關(guān)注其他排放物的減排,比如氮氧化物。
“政策的出臺(tái)還要有學(xué)術(shù)做支撐”,李燦說(shuō),應(yīng)該支持和鼓勵(lì)科研團(tuán)隊(duì)對(duì)不同地方進(jìn)行有區(qū)別的研究,因?yàn)楦鱾€(gè)地方的霧霾成因不盡相同。“有利于各地出臺(tái)有針對(duì)性的減排政策”。
論文的其他研究者還來(lái)自加拿大環(huán)境與氣候變化部、美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室以及美國(guó)國(guó)家海洋與大氣管理局等。
原標(biāo)題:NASA研究:印度超中國(guó),成全球二氧化硫排放量第一大國(guó)
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