我國的大氣治理從“十一五”開始，經過幾年的治理取得了非常顯著的成效。大氣中的SO2和NOX大幅降低，很多地區兩項指標經常在20微克/立方米以下，遠低于一類地區。大顆粒塵更是明顯改善，減排已經取得了舉世矚目的成績。

 

然而，巨量的減排投入與驚人的官宣減排數字并沒有從根本上遏制住霧霾頻發的勢頭，這一點讓人們滿腹狐疑。

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為什么霧霾的堡壘久攻不下，是我們的應對策略出了問題，還是選擇的路徑不對？全民反思，官員更是捉急！

 

下面，結合五年來的治霾研究，特別是通過唐山、平頂山等地新上17套脫白裝置的成功實踐，對我國的霧霾成因進行解析，以此求教于方家，問計于百姓。

由于本文是通過自媒體公開發表的，因此，首先還是要科普一下：

 

一、名詞解釋：霧霾

 

通常，我們說的霧霾是由霧和霾兩種現象疊加而成。霧是空氣中水氣過飽和而生成霧滴或冰晶，達到一定濃度后阻礙人們視線的一種自然現象。霧對人們身體沒有傷害；霾是空氣中的塵埃達到一定濃度后阻礙人們視覺的現象。由于塵埃中的化學成分復雜，有些成分可能會對人體有害，并有可能攜帶一些對人體有害的細菌或病毒。由于這些顆粒物特別細小，會隨著呼吸進入人體器官，對人體造成傷害甚至于嚴重傷害，所以人們對它充滿了恐懼。

 

二、我國霧霾的特點。

 

要想治理霧霾首先必須了解霧霾是如何產生的，尤其是我國的霧霾又是如何產生的？

 

我國的霧霾從生成時間上不同于歐美日本等發達國家。歐美日本等發達國家的霧霾是在沒有治理前發生的。我國的霧霾是在做了大量的減排治理之后發生的；倫敦的霧霾是酸霧型霧霾，洛杉磯是光霧型霧霾，我國是硫酸鹽和硝酸鹽型霧霾。從發生時間上和顆粒物成份上和歐美日本等發達國家的霧霾有著本質的區別。因此，他們的霧霾治理經驗我們無法借鑒。我國的霧霾治理要立足自主研發，根據我國的霧霾特點，研發出屬于自己的霧霾治理工藝。

 

三、脫硫存在的問題

 

 “十一五”“十二五”期間，我國做了大量的脫硫工程。由于當時濕法脫硫比較成熟，因此絕大部分選擇的是濕法脫硫工藝。

 

當時，選擇濕法脫硫無疑是正確的。技術成熟，運行成本低，投入也比較少。不同的是，歐美的濕法脫硫工藝后部都配有GGH升溫工藝，我們前期引進項目時也都配備了GGH升溫系統。但在運行過程中，由于設備經常結垢堵塞，經常需要停產維修，當時大家的認知是：認為GGH只是提升擴散條件，并沒有減少污染物排放，還要增加運行成本。于是，一些專家提議取消GGH裝置，得到采納。后來再上的設備也就自然而然地取消了這個系統。

 

經過多年的運行，人們逐漸認識到，GGH除了改善擴散條件功能外，還有另外一個功能就是：將濕法脫硫的濕煙氣烘干成不飽和煙氣。在這之前，人們只關注了GGH改善擴散的功能，而忽略了它的第二個功能，認為GGH沒有用，因此把GGH都拆除了，導致煙氣都拖著長長的尾巴。如果沒有取消GGH，這種煙氣一定會黑煙滾滾，讓人們一眼就知道排放超標。由于取消了GGH，人們誤以為在線檢測設備檢測“合格”的拖尾煙氣是白色水蒸汽，甚至于一些專家、環保監察人員至今仍誤以為是水蒸汽。于是，導致霧霾發生的罪魁禍首就這樣在在線檢測儀器的眼皮子底下溜掉了。

 

為什么會出現這種情況呢？因為我國現行的在線監測設備是按照干煙氣設計的，只適合于干煙氣的檢測。也就是說，現在的在線監測設備無法準確地檢測去掉GGH的濕法脫硫后的濕煙氣。因此，只有將濕煙氣烘干后才能完整地檢測到煙氣排放真實的實時數據。

 

再來解剖“白色水蒸氣”。事實上，濕煙氣霧滴里溶解有大量的硫化物，在線檢測設備無法檢測到這部分硫，這些硫隨水汽逃逸進入大氣后又都釋放出來，造成排放的失控；逃逸的霧滴中還含有大量的脫硫液，里面含有大量可溶物，這些物質隨煙氣進入大氣后生成大量氣溶膠、PM10和PM2.5，這些物質在濕煙氣里是以水溶解物的形式存在的，目前的檢測儀器也是無法檢測到的。

https://v.qq.com/x/page/p1354sl3ms4.html

看到從唐山鑫達鋼鐵、新興鑄管煙囪中截回的污水，你還能說這不是污染物？
 

濕煙氣里包含有大量的可溶物，而且是PM10和PM2.5的前置體，就是它們助推了中國的霧霾發生。所以煙氣拖尾治理（我們稱其為煙羽治理，俗稱脫白）是霧霾治理的關鍵，因為它是目前已經發現的PM2.5的最大排放源。

 

我在唐山等地做的17套脫白裝置截留下來的污水，充分驗證了之前有關霧霾成因的“立論”。

 

此外，目前的很多雙堿法脫硫工藝由于設計上的先天缺陷，加上運行人員對該工藝不熟悉，因此幾乎都變成了單堿法，脫硫液溶解物濃度超高，導致煙氣拖尾嚴重，排放的二次污染物數量巨大。

 

氨法脫硫氣溶膠的控制是非常困難的，氣氣反應產物幾乎都是納米級，如果不能被水捕捉，逃逸是無法控制的，氨逃逸也是無法避免的，尤其是脫硫超低排放。因此建議：盡量不要采用氨法脫硫。

 

四、脫硝存在的問題。

 

關于脫硝：前期我們基本上選擇的是SCR和SNCR，即氨還原脫硝。氨法脫硝是比較成熟的工藝，也是被世界各國普遍采用的工藝；今年以來又新上了一批活性炭脫硫脫硝一體化裝置。

 

1、近年來，鑒于嚴峻的大氣污染防治形勢，我國的脫硝指標不斷提高，今年更是從年初的100mg提升到今天的50mg。然而，這種單純的指標提升并沒有相應的成熟的技術支撐。于是，不少企業就采取過量噴氨的辦法，強行達標。

 

過量噴氨必然導致氨逃逸嚴重超標，北京APEC會議前的嚴重霧霾就是由于周邊企業追求高脫硝率，造成氨逃逸嚴重超標造成的。當時的中科院物理所王躍思所長分析后發現氨的貢獻率超過了50%。

 

氨對霧霾的貢獻遠大于硝，所有進入大氣的氨都會變成氣溶膠，而硝絕大部分會變成酸雨。柴油車尾氣脫硝很多存在氨逃逸超標，氨逃逸對大氣的危害遠遠大于硝，大家都關注硝排放達標，很少有人關注柴油車氨逃逸超標問題。氨逃逸超標才是北京等大城市PM2.5中銨鹽過高的真正原因。

 

2、活性炭（焦）脫硝。該法屬氨法還原。活性炭（焦）脫硝工藝已經引進多年，由于投入高、工藝復雜、極易著火燃燒、副產硫酸屬危廢且雜質含量過高銷售、管理難度很大等原因，一直沒有得到推廣。但從去年開始，由于環保排放指標泰山壓頂，很多大型鋼鐵企業選用了活性炭（焦）脫硫脫硝一體化技術。

 

3、對于氨法還原應當綜合評估。氨的生產過程是高耗能高排放高污染的，用一種高排放的物質治理另一種污染物，治理一噸硝要排放幾噸其他污染物，而且還要消耗大量社會資源和資金；氨逃逸和二次污染物，生態效益、社會效益、經濟效益應該一并考慮理性分析。正因為如此，學術界對于氨法脫硝的社會效益一直有不同的聲音。

 

硝的超低排放合理性應科學論證，減排標準也應當綜合研究，力爭在研究中找到最佳排放平衡點。實踐證明：過低排放就意味著氨逃逸風險的增加，這是化學平衡所決定的。

 

常溫氧化法脫硝也是目前占有一定比例的脫硝工藝，該工藝最大的問題是脫硝產物沒有回收，也不知去向，脫硝產物基本都被排入大氣，環保部門只關注硝的排放是否達標，對脫硝產物疏于管理，這也是目前脫硝存在的一個普遍問題。該工藝在山東一些地區已經被停止。

 

總之，一種環保治理方法、指標的選擇應當綜合考察、科學評估，不能頭痛醫頭腳痛腳，或者只顧頭不顧腳。

 

五、脫硫、脫硝之外的PM2.5排放源。

 

在脫硫、脫硝等PM2.5的主要排放源之外，還有一些我們曾經忽視的排放源，應當引起高度重視。這個排放源就是：濕法熄焦工藝乏汽帶水、高爐沖渣水乏汽帶水、含溶解物工藝涼水塔尾氣帶水和化工蒸餾尾氣帶水，這些水含溶解物濃度高，工藝過程水霧逃逸量大，霧滴中都含有溶解物，進入大氣后都會產生二次顆粒物，因此必須列入治理范圍。

 

六、什么是霧霾治理？

 

2014年2月，中央領導在北京視察工作期間指出：霧霾治理應該以控制PM2.5為主。中央領導的講話高瞻遠矚，既指出了霧霾的成因，也指明了霧霾治理的方向。

 

當前，我國的霧霾類型屬于PM2.5型，主要污染物是PM2.5，而不是SO2、NOX和大顆粒塵。SO2、NOX都是氣態污染物，沒有堿性物質存在時，它們是無法生成二次顆粒物的。只有脫硝和氨法脫硫逃逸的氨才有機會和它們生成銨鹽，而這一點不具有普遍性。

 

經過一段時間的高強度治理，我們的除塵工作已經做得很好，大氣中堿性塵已經很少了，不會給酸性氣體提供形成鹽的機會。所以我一再申明：脫硫、脫硝、除塵只能算減排，而不是真正的霧霾治理項目。

 

這也是我們做了大量脫硫、脫硝、除塵投入而沒有使霧霾明顯改善的真實原因。

 

目前以治理PM2.5為目的的霧霾治理工程只有煙羽治理（俗稱脫白）項目，而脫白剛剛走進人們的視野。

 

七、如何治理霧霾？

 

既然霧霾治理的關鍵是控制PM2.5，我們就要知道哪些排放源會產生PM2.5？是如何產生的PM2.5，不能簡單的說礦石燃料燃燒，更不能輕易的寄希望于產業轉型。產業轉型是需要時間和投入的，歷史形成的產業機構和產業隊伍也不允許我們一下就做轉型，盲目轉型會造成巨大的社會問題。所以我們必須以科技創新為龍頭，立足治理為先為要。

 

１、工業轉型就沒有霧霾了？

 

   我們研究了一些已經完成工業轉型的城市，這些城市燃料消耗逐年降低，2013年同樣也發生了嚴重的霧霾，所以把霧霾治理寄希望于產業轉型恐怕也未必完全奏效。

 

   沈陽就是一個典型的例子，從2000年到2013年，沈陽燃煤量逐年降低，很多高排放行業都從沈陽退出，但是2013年沈陽還是和很多城市一樣，發生了歷史上最嚴重的霧霾。

 

   經過分析，沈陽從2000年到2013年所有對大氣可能產生污染的因素都在向好的方面發展，只有燃油量和濕法脫硫尾氣排放是增量。2013年沈陽每天的全口徑燃油消耗量不到4000噸，能夠產生PM2.5的總量都不到20噸，而且這個因素是漸變的，不可能導致突發如此嚴重的霧霾。再有一個變量就是濕法脫硫煙氣攜帶脫硫液造成的二次污染。我們通過采樣計算，這個污染物排放量是燃油污染物的幾十倍以上，每天排放過千噸。從沈陽的案例分析可以得出，霧霾治理的核心是控制煙氣攜帶含溶解物霧滴。這個案例既有他的特殊性，同時也具有普遍性。

 

     據調查：2013年沈陽普遍采用了雙堿法脫硫工藝。運行不久，很多設備便出現了結垢堵塞，因此逐漸都變成了單堿運行。由于單堿運行，脫硫液溶解物濃度極高，設備的除霧系統設計又都存在先天不足，脫硫液逃逸嚴重超標。這些脫硫液以細小霧滴的形式逃逸，進入大氣后逐步失水，繼而先生成過飽和的氣溶膠，然后進一步失水生成含結晶水的鹽類顆粒物，進一步失水就生成了粒徑更小的PM10或PM2.5。這些顆粒物粒徑很小，比表面積極大，可在低空漂浮很久不沉降，并在大氣中形成富集。一旦大氣濕度增加，它們就會吸水增加結晶水個數而長大。濕度再增加時，表面也會吸附很多水，使其體積重量增加幾倍，導致PM2.5指數迅速增加，于是就發生了霧霾。所以僅靠工業結構調整和轉型不是最佳的霧霾治理模式。根治霧霾，要立足“治”而非“轉”！

 

２、煤改氣就沒有霧霾了？

 

最近幾年，北京實施了煤改氣。到了采暖季節每天燃燒大量的天然氣，天然氣燃燒會產生大量的水，到了擴散條件不好時，會富集大量水汽，致使大氣濕度劇增。冬季氣溫低，空氣濕容量又非常低，很容易過飽和。加上北京周邊工業密集，當擴散條件好時，周邊的PM2.5會很容易擴散到北京上空。遇到擴散條件不好的靜穩天氣時，傳輸過來的PM2.5吸附空氣中的水汽很快長大，導致北京的霧霾頻繁發生，這就是北京煤改氣后空氣質量改善不大的原因。局部煤改氣不能解決霧霾問題。

 

工業轉型、煤改氣都能起到一定的大氣治理作用，但不是最佳方案，也不是根本治理方案，真正的霧霾治理方案應該是以減少PM2.5排放為主。目前，已經發現的最大PM2.5排放源就是煙氣攜帶含溶解物霧滴進入大氣生成的二次顆粒物，所以霧霾治理的關鍵就控制煙氣攜帶含溶解物霧滴，也就是煙羽治理。目前所做的脫白工程就是以控制PM2.5為目的的項目。這才是真正的霧霾治理項目。

 

八、我國的大氣治理已經到了戰略轉型期。

 

前幾年的減排工作已經取得了可喜的成績，減排數字舉世矚目。下一步的重點應該轉到以改善空氣質量為主，讓人民群眾對大氣質量改善有獲得感，而不是減排數字。目前我國大氣污染的主要污染物有兩個，秋冬春季是PM2.5為主，炎熱季節是臭氧為主。我們應該集中財力物力控制這兩種污染物，解決當前大氣污染的主要矛盾。

 

九、秋冬春季霧霾治理。

 

秋冬春季是以PM2.5為主的霧霾。治理這種霧霾的首要任務是減少排入大氣的PM2.5，而不是目前的超潔凈排放。脫硫、脫硝、除塵不能減少PM2.5，或者說減少PM2.5的量很有限。我們應該把精力轉移到PM2.5的減排上。PM2.5的治理是秋冬春季大氣治理的主要矛盾，應該盡快把財力物力投入到PM2.5的治理上。如果要繼續做超潔凈排放，也應該把煙氣攜帶可溶物一并考慮進去，而不是簡單的脫硫、脫硝、除塵。

 

產生PM2.5的原因很多，解決的方案也有很多，治理方案應該面對現有的實際情況，不能輕易走扒倒重來的運動式治理。運動式治理會造成前期投入的巨大浪費，并且激化社會矛盾。應該走優化完善的路線，減少企業損失。因此，對原有的濕法脫硫應該走深度除霧的路線，而不要逼企業做干法改造，選擇權應該交給企業。

 

濕法脫硫尾氣、濕法脫硝尾氣、高爐沖渣乏汽、濕熄焦乏汽、化工蒸餾尾氣和含溶解物水的涼水塔尾氣，這些尾氣都是含溶解物很高的，進入大氣都會產生二次顆粒物，是需要重點治理的污染源。這些污染源是目前我們已知的PM2.5最大的提供者。這些尾氣的治理是當下霧霾治理的重點。

 

十、關于炎熱季節臭氧污染的治理。

 

近幾年，夏季炎熱季節我國大面積發生臭氧污染。臭氧污染是VOC在紫外線的作用下，發生光化學反應產生的光化學煙霧，類似于洛杉磯的光化學煙霧，但是我國的VOC來源有別于洛杉磯。

 

１、VOC的主要來源。

 

　　人們普遍認為工業排放VOC是導致臭氧污染的罪魁禍首。通過我們的調查分析認為：工業VOC是原因之一，但不是最重要的原因。

 

我們調查了很多VOC排放嚴重的城市，發現：臭氧污染發生前后VOC排放數值并沒有增加，但也發生了臭氧污染。于是，我們排除了工業VOC排放增加是導致臭氧污染發生的觀點。

 

那么，VOC污染究竟來自何處呢？通過了解我們得知，近幾年農村的生活用能也發生了很大的變化。由于經濟條件改善，大部分農村家庭改燒液化氣和煤，秸稈等生物質類可燃物已經全部丟棄。由于不讓焚燒，所以大都丟棄在田間地頭。到了雨季，這些生物質類物質開始腐爛，產生大量的VOC排入大氣。遼寧僅秸稈就有５０００萬噸，除用作飼料和發電外，至少還有３０００萬噸自然腐爛，除秸稈外還有很多自然生長的雜草和樹葉類生物質類物質，總量不少于４０００萬噸。

 

除此之外，城市垃圾填埋場，污水管網，工廠化養殖業面源污染等都會產生大量的VOC。特別是炎熱的季節，有機物腐爛很快。生物質腐爛時會不間斷（連續）的產生大量的VOC。這些排放源VOC排放量會遠遠大于工業排放。所以，生物質類物質及農業面源污染的有效管理利用將是臭氧污染治理的關鍵。

 

２、脫硫、脫硝對臭氧污染的影響。

 

我們把局部大氣看成是一個有機的整體（反應體），臭氧是氧化性物質，SO2和NO是還原性物質，在一個反應體里它們都會消耗和抑制臭氧的增加，由于近幾年推廣超潔凈排放，各地的大氣中SO2和NO急劇下降，破壞了原來的大氣氧位平衡，使臭氧失去了抑制，因此增加了臭氧污染發生的幾率。該猜測已經得到了實驗室的驗證。所以在臭氧高發地區，在雨水較多的炎熱季節適度放寬硫硝排放會減輕臭氧污染，適度放開硫硝排放不會造成大氣硫、硝污染超標，用硫、硝抑制臭氧污染是最廉價有效的臭氧污染控制方法。

 

十一、組建“國家霧霾治理環保實驗平臺”，對前期治霾工作進行科學評估。

 

大氣污染防治事關國計民生。大氣污染防治已經列入未來三年三大攻堅戰役。

 

工欲善其事，必先利其器。當前，我國的霧霾治理存在著企業需求與治霾技術研究嚴重脫節的問題。一方面，一些亟需中試的治霾技術因找不到中試場地而擱淺；另一方面，大量的污染企業因找不到合適的成熟的技術而盲目亂治瞎治，花了大量的冤枉錢。群眾怨聲載道，企業叫苦不迭。

 

政府與市場永遠是一對矛盾。當市場失靈的時候，政府要果斷出手。治理霧霾事關企業生死存亡，因此更是一場嚴肅的政治斗爭。

 

鑒于此，建議中央有關部門組織各種學派的專家采取“百家爭鳴”的方法，對前期治霾工作進行科學評估。在此基礎之上，組建“國家霧霾治理環保實驗平臺”，對國內外各種霧霾治理技術方案進行招標、論證，選擇切實可行的技術進行“首臺套試驗”，然后示范、推廣。

 

地方政府可以采取政府補貼+眾籌的方式籌集實驗經費，按企業煙氣排放量進行配額投資，根據企業意愿選擇試驗廠家，分散首臺套試驗風險。鼓勵和引導社會資金、風險投資基金等參與霧霾治理。然后，根據首臺套試驗考核情況進行性價比評比，擇優推廣。徹底打破“政府抱怨企業治霾不力，企業揣摸政府意圖停止不前”的僵持局面，快速推進霧霾治理。