還城市一個藍天

編者按：

又到了一年的采暖季，也是城市空氣污染治理的重頭季。就北京市而言，自11月15日開始，全市開始集中供暖，這就意味著全市有6000多臺采暖燃煤鍋爐以及近200萬戶平房居民采暖用小煤爐全部開始啟用，這不僅將增加近1000萬噸的煤炭使用，而且意味著煤煙型污染控制工作的新一輪戰役又打響了……

能源短缺和環境污染已成為全球性的兩大危機，嚴重威脅著人類的生存與發展，尤其我國是當今世界上唯一以煤為初級能源的國家，近年來隨著經濟的迅猛發展，煤炭消耗逐年增加，據有關部門統計，2000年至2005年5年間我國煤炭消耗量增加了近8億噸，其中火電就增加了5．02億噸。而燃煤所產生的各種污染物也隨之增長：二氧化硫和煙塵排放量分別增加了554萬噸和18萬噸；其中火電廠增排的二氧化硫就達到了8087Y噸。這足以說明我國環境污染形勢的嚴峻性。我國富煤貧油少氣的能源資源特點和經濟發展階段決定了煤炭仍是我國的主要能源。據預測，到2020年，我國的能源結構中煤炭仍然將處于主導地位，因此，嚴格控制煤煙型大氣污染將是我國今后相當長時期內環境保護工作的重點。

煤煙型大氣污染及其危害

燃料燃燒是人為大氣污染的主要來源，以燃料種類分可分為煤煙型和石油型污染。

煤煙型大氣污染，顧名思義，就是由燃煤引起的大氣污染。燃煤所產生的污染物主要是煙塵、二氧化硫和氮氧化物，此外，還有微量重金屬(如砷、汞、鉛等)、多環芳烴、鹵素和放射性等。以一個100萬千瓦的燃煤電廠為例，若年耗煤300萬噸，煤的含硫量1％，煙塵排放達標100毫克／立方米，沒有脫硫和脫硝裝置，那么一年向大氣排放的污染物約為：煙塵3000噸、二氧化硫54000噸、氮氧化物27000噸、一氧化碳2000噸、碳氫化合物400噸。2005年底我國就有3．91億千瓦的火電機組，再加上量大面廣的燃煤工業鍋爐，年耗煤20多億噸，可想而知，我國燃煤大氣污染物的排放是多么驚人!

燃煤排放的主要污染物為煙塵、二氧化硫和氮氧化物。

煙塵是煤燃燒后由無機礦物質以及金屬有機物組成的顆粒殘渣，還有一些未燃盡的碳粒子。由于現有的燃煤鍋爐都配備了除塵裝置，絕大部分大顆粒首先被除掉，因此排出的煙塵均為數十微米以下的顆粒物。大量流行病學研究已證實，顆粒物，尤其是可吸入顆粒物PM10和PM2．5與人群的健康呈負相關。顆粒物直徑越小，對人體危害越大。PM2．5有明顯的毒性，可引起機體呼吸系統、免疫系統的損害，且與心肺疾病的相關性較PM10更為密切，可增加入院率、急診次數，并引起呼吸疾病及癥狀增加、肺功能下降，甚至過早死亡。

二氧化硫是煤中含有的硫在燃燒時釋放的主要硫氧化物。二氧化硫易溶于水，它與水結合形成亞硫酸、硫酸，刺激眼和鼻黏膜，并具有腐蝕性，它在組織液中的溶解度高，容易造成呼吸道疾病，如呼吸道紅腫、支氣管炎、哮喘病等。二氧化硫與其它污染物同時存在時，會發生協同效應。另外，二氧化硫是酸雨和二次粒子的前體物。

煤燃燒排放的氮氧化物包括燃料氮和熱力氮兩部分，燃料氮與煤中含氮量有關，熱力氮與鍋爐的燃燒溫度有關，因此，不能簡單從煤的含氮量推算出氮氧化物的排放量。燃煤排放的氮氧化物主要是一氧化氮和二氧化氮。一氧化氮是無色、無刺激、不活潑的氣體。在陽光照射下，并有碳氫化合物存在時，能迅速被氧化為二氧化氮。二氧化氮是一種淡紅棕色氣體，它與羥基、氨和臭氧反應可被氧化達到較高的氧化態(硝酸氣溶膠)。二氧化氮是一種氧化能力僅次于臭氧的氧化劑，對呼吸器官具有強烈的刺激作用，能引起急性呼吸道疾病，如果與二氧化硫共同影響，可加重支氣管炎、哮喘病和肺氣腫。二氧化氮在陽光的照射下，與碳氫化合物反應可生產光化學煙霧。同樣，氮氧化物也是酸雨和二次粒子的前體物。

20世紀50年代，倫敦城中有數以百萬計燃燒效率不高、煙囪排放高度低的家用燃煤爐灶和數以千計燃煤工廠，大量的污染物排放到泰晤士河流域濃霧凝滯的大氣環境中，形成危害健康的濃密煙霧。1952年12月4日至10日倫敦發生了一次最為嚴重的煙霧事件，燃燒產生的黑色煙塵使大氣中煙黑濃度的日峰值超過5000微克／立方米，日均二氧化硫濃度達到3000-4000微克／立方米，導致產生PH值為1．6的嚴重酸霧，能見度有時只有5米，在4天時間內就有4000個老人和心臟病及呼吸道疾病患者過早死亡。該事件的主要元兇就是燃煤二氧化硫和煙塵。

我國有關研究表明，大氣中高濃度的顆粒物和二氧化硫會損害人體健康和增加死亡率。北京1989年開始的研究表明，若大氣中二氧化硫濃度每增加一倍，則總死亡率增加11％。1992年對沈陽大氣污染與每日死亡率的關系研究表明：在對溫度、濕度與季節等因素進行控制的同時，將日死亡率對二氧化硫及總懸浮顆粒物進行了回歸，結果表明二氧化硫和總懸浮顆粒物濃度每增加100微克／立方米，總死亡率分別增加2．4％和1．7％。重慶的研究關聯了該市夏、冬兩季的可吸入顆粒物和二氧化硫的濃度與采自3500名成人和300名小學生的疾病調查數據，結果發現大氣污染與肺功能衰退有顯著關系。

煤煙型大氣污染的控制措施

既然煤煙型污染是由燃煤引起的，那么控制污染就要從燃煤下手。一是調整能源結構，逐步提高燃用清潔燃料的比例，從根本上解決煤煙型污染；二是在清潔能源尚不能替代的情況下，優先使用低污染燃料，降低煤煙型污染；三是如果以上調整能源結構方法都無法在近期內實現，則從污染治理上下功夫，采取嚴格的污染控制措施。煤煙型污染控制的主要手段包括除塵、脫硫和脫硝等。

近年來，我國許多大城市加大了供應天然氣的比例，正在進行的“西氣東輸”工程就是要為沿線地區各種燃燒設備提供大量的清潔能源。如北京市從1998年實施第一階段大氣污染控制緊急措施以來，在控制煤煙型污染方面采取了一系列行動：改變燃料結構，增加清潔能源使用量；強制推廣使用低硫低灰份優質煤；努力增加以電代煤的比重；改造爐、窯、灶，提高熱效率，提高除塵、脫硫效率；控制工業污染等。截至到2005年底，北京市已經完成了12階段的大氣污染控制措施，空氣中的可吸入顆粒物和二氧化硫日均濃度分別由1999年的182微克／立方米和80微克／立方米下降到142微克／立方米和50微克／立方米，分別下降了21．98％和37．50％，大氣環境質量得到明顯改善。

煤煙型污染治理技術與產品的現狀與進展

環境保護技術和產品開發在防治環境污染中占有舉足輕重的地位。近30年來，我國的煤煙型污染防治技術和產品開發依托于大型生產企業和科研院所，已基本建立了從技術開發、工程設計、產品生產、施工安裝到運行調試等一條龍技術服務體系，為大氣環境污染的治理提供了技術保障。

電除塵技術及產品現狀與進展。我國從上世紀50年代初仿制生產和使用第一臺電除塵器開始，到80年代中期以后，陸續引進Flakt、GE、Lurgi等公司的除塵器技術，通過消化吸收和創新以及國產化，使我國的電除塵技術上升到一個新的臺階。目前，我國生產的電除塵器產品，不僅能滿足國內的需要，還有部分產品出口到30多個國家和地區，與此同時，為了滿足日益嚴格的環保要求，在板、線極配型式、振打結構方式、氣流均布配置等方面幾經換代，已逐步完善。尤其是對供電方式開發了計算機控制，實現了遙測遙控和故障自診斷顯示，使電除塵技術和產品達到世界水平。在技術和產品不斷取得進展的同時，已基本形成了從技術開發到產品運行、調試的一條龍服務體系。

袋式除塵技術及產品現狀與進展。袋式除塵技術及產品，由于其除塵效率高，廣泛應用于冶金、建材、電力等行業爐窯的治理，治理后的煙塵排放濃度可小于30mg／Nm³，而受到各界的廣泛重視。

袋式除塵技術及產品從上世紀90年代，無論在品種技術，濾料質量和運行自控技術以及配件生產的專業化、標準化方面均得到迅速發展，引進開發的配用于袋式除塵器的大直徑(12英寸)脈沖閥在20萬千瓦發電機組上得到應用，縮短了清灰壓縮空氣管路；自行開發的長袋低壓袋式除塵技術和產品，在產品結構和氣流組織分布上都有較多的改進和創新，從而降低了除塵器阻力，減少了含塵氣流對濾袋的沖刷，延長了濾袋壽命；開發研制用于鍋爐煙氣凈化的專用特種濾料，已在工程中得到應用，縮短了與國際先進水平的差距，實現了產品的出口。

火電廠煙氣脫硫脫硝技術及工程設施的現狀與進展。我國控制燃煤電廠二氧化硫的排放工作起步較晚，2000年以前主要處于煙氣脫硫技術探索和工程示范階段。近幾年來已取得較大進展。截止到2005年底，全國約有4910萬千瓦裝機的煙氣脫硫工程投運或建成，約2．08億千瓦裝機的煙氣脫硫工程正在施工建設。

我國燃煤電廠的煙氣脫硫技術與工程是從引進起步的，幾年來通過消化吸收和再度開發，從2003年開始，具有自主知識產權的石灰石一石膏濕法煙氣脫硫技術及工程，已在30萬千瓦裝機上開始應用，自行設計的煙氣循環流化床干法脫硫技術及工程，也在20萬千瓦裝機上投入應用。由于脫硫工程是一項復雜的系統工程，它需要由脫硫工程公司與設備制造、施工安裝、調試與測試及技術服務企業配合完成，經近3年來的共同努力，我國煙氣脫硫產業化服務體系已初步形成，國產化的大型升壓風機、大流量循環泵、襯膠和玻璃鱗片等耐磨防腐設施、脫硫塔、吸收劑研磨制備機械以及自動化控制和在線監測儀器等已批量投入工程應用，其技術和質量與國外水平相當，而價格則大幅度降低，從而大大促進了煙氣脫疏技術和工程的發展。

關于燃煤電廠脫硝技術的研發和應用，國內起步更晚，有的電廠雖已采用了低氮燃燒技術，但效率一般只能達到30％－－40％，目前尚處于摸索經驗階段，未能普及推廣。對于國際上成熟的煙氣脫硝技術、選擇性催化還原法(SCR)和低溫非選擇性催化還原法(SNCR)脫硝技術，雖然有的單位已進行引進和開發，但因環保政策的要求尚不明確，在一定程度上影響了脫硝技術在工程中的應用。

“十一五”期間煤煙型污染治理的目標與任務

“十一五”期間，煤煙型污染治理目標應以實施污染物全面控制向重點行業和重點污染物為主的控制轉變為指導思想，以削減電力行業的煙塵和二氧化硫排放為主，兼顧工業鍋爐、冶金、建材等其它行業排放污染物的控制。其主要任務如下：

中、東部地區和酸雨、二氧化硫控制區，新建、改建和擴建的燃煤電廠和其他大中型企業的燃煤工業爐窯，要同步配套建設煙塵和脫硫設施；西部地區新、改、擴建的燃煤電廠和其他大中型企業的燃煤工業爐窯應配套煙塵治理設施，在燃用低硫煤和具有環境容量的前提下，也要預留脫硫場地，并分階段建設脫硫設施。

2000年以前批準建設的燃煤機組，煙塵和二氧化硫排放濃度超過OBl3223-2003《火電廠大氣污染物排放標準》規定的限值要求的，應分期分批完善煙塵治理設施和建設脫硫設施。

2000年后批準建設的新、改、擴建的燃煤電廠，除西部燃用低硫煤的電廠外，在本規劃期內建成脫硫設施。

由此可見，防治煙塵和二氧化硫污染仍然是我國“十一五”期間大氣污染防治的重點，也是今后相當長一段時間內大氣污染防治的重點。預計到2010年全國的燃煤機組裝機容量將達到近5億千瓦，每年消耗煤炭也將達到近14億噸，在此期間，還有1億千瓦的燃煤機組需配置煙氣脫硫設施，需投資250億元至300億元人民幣，加之配套的電除塵器或袋式除塵器以及其它行業治理煙塵和二氧化硫的需要，到2010年治理大氣污染的總投資將達到500億元左右。

控制煤煙型污染，促進可持續發展

要做到有效地控制煤煙型污染，必須從能源利用、行業管理以及科技進步三個方面著手，突出重點，狠抓治理。

積極發展和實施潔凈煤技術，提高能源利用效率。據了解，在全國煤炭消費量中，約有80％以上的煤炭作為動力煤，直接用于燃燒，預計在今后相當長的一段時間內，這種情況不會有太大的改變，因此，發展和實施潔凈煤工程是保證能源可持續發展戰略和控制煤煙型污染的現實選擇。一要在全國建立一批以動力煤洗選、配煤、型煤、水煤漿等綜合加工配送工程，按燃煤用戶的需要，提供優質加工產品；二要結合電力、工業和民用燃煤設備的規模和特點，通過技術、經濟分析，分期、分區域對原有燃煤設備進行技術改造和設備更新，尤其應強化對中小型燃煤設備的技術改造和更新工程，推廣應用低硫煤、洗選煤、添加節能減污劑等技術；三要在已有水煤漿技術成果的基礎上，通過工程示范，進一步完善水煤漿技術，并積累經驗，為水煤漿擴大應用范圍創造條件。

_加強行業管理，建立相適應的發展機制。我國大氣污染治理行業，隸屬于多個部門管理，政出多門，在發展中帶有較大的自發性和盲目性。隨著我國社會主義市場經濟體系的建立和完善，政府職能的轉變，急需強化行業管理，完善行業監督機制，實行統一歸口，統一管理和統一協調。政府有關部門應適當授權，充分發揮和調動行業組織的作用。一要建立和完善大氣污染治理技術和產品的技術、質量性能和評價、驗收指標等技術管理體系；二要建立大氣污染治理產品和工程設施從項目立項、環評、科研、設計、設備采購、安裝調試、驗收和運行維護等全過程的責任追究制度；三要完善大氣污染治理工程和設施的招投標文件的編制和評標方法，加強招標全過程的監管；四要制訂促進火電廠煙氣脫硫國產化的配套政策，如脫硫工程電價補償政策，脫硫工程公司享有低息優惠貸款政策等，逐步形成促進火電廠煙氣脫硫國產化和產業化的配套政策體系。

依靠科技進步，發揮具有自主知識產權的高新技術產品及服務體系的作用。針對目前我國在煤煙型污染治理技術與產品方面存在的主要問題，應重點開發適用于高比電阻電除塵技術、產品及服務體系；開發適用于處理大容量煙氣量和工業鍋爐、垃圾焚燒廠煙氣除塵的袋式除塵器以及與之配套的耐溫(250℃以上)、耐腐蝕的纖維原料及復合濾料等濾料新品種，以及大容量脫硫工程中配套的煙氣換熱器、漿液循環泵、真空皮帶脫水機、煙氣檢測元器件及其控制系統等。同時，還要扶持和培育600MW以上火電廠機組脫硫工藝技術的獨立設計、運行、調試等能力建設。

煤炭給人類帶來溫暖的同時也給大氣環境帶來了巨大的污染。進入20世紀90年代后，隨著國民經濟發展和人民生活水平的提高，各類機動車大量涌入城市，使有些城市經歷了由煤煙型污染向煤煙型污染和機動車污染并存的復合型污染的過程。同時，大氣中臭氧濃度的增加，使大氣中的二氧化硫和氮氧化物快速轉化成硫酸鹽和硝酸鹽存在于細顆粒物中，形成灰蒙蒙的煙云籠罩在城市上空，使大氣能見度下降，加之光化學煙霧污染，使城區大氣環境質量進一步惡化。在我國尚未完全控制煤煙型大氣污染的情況下，又出現了石油型污染，可以說是雪上加霜，這就要求我們在控制煤煙型污染的同時還要控制石油型污染，因此，控制大氣污染的任務十分艱巨，任重而道遠。

我們目前正處于科學技術日新月異的發展時期，新技術、新材料、新工藝層出不窮，世界上發達國家積累的經驗和成熟的技術為我們提供了寶貴的知識財富。可以相信，在技術進步的今天，我們只要能夠以科學的態度，實事求是認真研究解決煤煙型污染控制技術和裝置所涉及的各種問題，就可以全面實現“十一五”期間煤煙型污染的治理目標，還城市一個藍天。

(本文由北京市勞動保護科學研究所供稿)