日前,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《2021中國生態(tài)環(huán)境狀況公報》,其中關于大氣污染治理成效的數據格外亮眼:環(huán)境空氣質量6項指標年均濃度同比首次全部下降,PM2.5濃度更是同比下降9.1%。
這是一張漂亮的成績單,也是去年我國大氣污染防治工作成效的體現。但總體而言,我國生態(tài)環(huán)境保護結構性、根源性、趨勢性壓力總體上尚未根本緩解,重點區(qū)域、重點行業(yè)污染問題仍然突出,實現“碳達峰、碳中和”任務艱巨。
大氣污染的嚴重性和復雜性不僅在于排污總量的增加和生態(tài)破壞范圍的擴大,還表現為生態(tài)與環(huán)境問題的耦合交互影響,其中可吸入顆粒物(PM10)、細顆粒物(PM2.5)為特征污染物的區(qū)域性大氣環(huán)境問題比較突出,大氣污染已呈現出多污染源多污染物疊加、城市與區(qū)域污染復合、污染與氣候變化交叉等顯著特征。
不同于電力行業(yè)的相對規(guī)模化和系統(tǒng)化,非電行業(yè)的爐窯種類多,各行業(yè)的生產工藝、設備、原料、燃料等差異性大,排放煙氣的成分和溫度等復雜多變,減排壓力大。
煤炭燃燒排放的大氣污染物除了二氧化硫、氮氧化物、煙塵等常規(guī)污染物,還摻雜二惡英、汞等劇毒的非常規(guī)污染物。這些排放到大氣中的一次污染物,經過一系列復雜的化學反應,會形成以細粒子PM2.5和臭氧為特征的大氣復合污染。因此,改善空氣質量的關鍵是大幅度減排一次污染物的排放,即從各類污染物減排的源頭開展煙氣污染物的協(xié)同深度治理,包括電力、鋼鐵、建材、有色及石油化工等行業(yè)的污染物控制。
在治理大氣污染的過程中,脫硝是去除氮氧化物最有效的辦法,脫硝過程當中要用到還原劑,經過氧化還原反應把氮氧化物變成氮氣,這是最徹底的氮氧化物凈化方法。我國燃煤煙氣中,燃煤鍋爐的負荷變動大,粉塵含量比較高,極易造成催化劑中毒,而且催化劑容易塌陷和磨損。
在治理工業(yè)煙氣過程之初,引進的國外催化劑在使用過程中經常會出現中毒、塌陷等情況。基于這些痛點,清華大學科研團隊研發(fā)出能夠在燃煤鍋爐低負荷狀態(tài)下實現高效脫硝的催化劑,并且經受住了結構磨損等問題的考驗。而在面臨鋼鐵行業(yè)煙氣問題時,科研團隊創(chuàng)制出了一種具有一定的催化能力、可吸附的碳基功能材料,把氮氧化物變成氮氣,同時回收二氧化硫等污染物,資源化再利用變成硫酸,最后將沒有利用價值的成分變成沒有污染的氣體,再排放到大氣中,使得鋼鐵行業(yè)逐步有了一條可循的技術路線。
從技術角度來看,在治理大氣污染方面我們已取得不少成果,但打好藍天保衛(wèi)戰(zhàn)還需社會各界認真踐行低碳綠色的健康生活方式,才能真正保護好我們的地球家園。
(作者系清華大學環(huán)境學院教授)
編輯:李華山