雾霾形成的主要原因(论述雾霾形成的原因及防治措施)

最近京津冀等几个城市的燃气质量指数空& ；超乎想象的由于雾霾严重，能见度低，北京昨天发布了今年首个橙色雾霾预警。自11月27日起，北京空气体严重污染已持续4天，部分监测站PM2.5接近破图表。北京环保部门表示，此轮污染是今年以来最严重的污染过程。

最近，雾霾成为最热门的话题之一。无论民众、相关行业还是政府都对此表示无奈甚至抱怨。但是抱怨是没有用的。当务之急是找出雾霾形成的主要原因，然后再谈如何治理。

雾霾分为& 次级粒子&还有& 次级粒子&。柴油等化石燃料燃烧时直接从尾气中排出的颗粒一次颗粒物)&约占雾霾总量的24%。雾霾的最大元凶是& 二次颗粒物)&约占总数的50%。& 次级粒子&是化石燃料燃烧尾气中的气态污染物(如NOx、SOx)和挥发性有机物(VOC)与空气体中的氨和VOC在一定水雾状态下发生气溶胶反应形成的颗粒。所以，要去除雾霾，就要减少NOx、SOx、VOC等污染物的排放。

中国2010年石油消费约4.7亿吨，2014年原油消费约5.7亿吨，而2014年煤炭消费约36-38亿吨。以煤为主的能源结构短期内不可能改变，因此控制燃煤污染成为当前最重要的问题。按照规定，大型电厂需要安装脱硫、脱硝、除尘设备，去除率达到90%以上。集中燃煤，尾气中的污染物可以控制到与天然气燃烧相近甚至更低。世界上煤炭的平均集中利用率在60%左右，欧美日可以达到90%以上，而我国煤炭的集中利用率不到50%。中国有近70万台中小型锅炉，散装燃烧数亿吨煤。准确的数字和统计数据都不一样，但据估计，大约有6亿吨煤是散装燃烧的。每台中小型锅炉后面都要安装脱硫脱硝装置，成本太高，没有国家和个人会这么做。燃烧一吨煤的污染是超净减排后大型锅炉的10-20倍左右；因此，6亿吨煤分散燃烧的排放量相当于集中燃烧造成的污染约60-120亿吨。由于中国人口基数大，雾霾污染问题不能用中国人均能耗和排放量远低于欧美的计算方法来解释。但环境容量是由每平方公里的排放量(或能量密度)决定的，与人均排放量无关(一平方公里上可能住着10个人或1万个人)；空气体是流动的，所以在雾霾问题中只关注局部城市数据意义不大。从宏观上看，欧洲总面积和中国差不多，但中国大部分人口集中在东部约200万平方公里的区域，而欧洲人口分布在约400万平方公里的土地上。相比中国36亿吨的煤炭消费量，欧洲的煤炭消费总量只有5.8亿吨左右，而且大部分用于有污染物排放控制的大型电厂。中国不仅消耗的煤炭比欧洲多得多，而且大量散装燃烧煤炭，所以中国每平方公里的排放量比欧洲大得多。这就解释了为什么双方都有大量的汽车，而中国有雾霾，这也是欧洲稀少的主要原因。

作者认为散煤燃烧是雾霾的罪魁祸首。人们自然要问，既然如此，为什么不用天然气代替散煤燃烧呢？这个方向是对的，但是中国的天然气总量不够。最近中国天然气降价，很多人认为中国天然气过剩。这是一个误解。中国的天然气不是太多而是太贵(价格是美国的两倍多)。从环保和治理雾霾的角度考虑，应该首先把非常有限的天然气用于改造中小型锅炉，而不是把大型电厂的煤换成气。但是就算把中国的天然气全部用来改造中小型锅炉，我们的天然气也不够用。我们也不可能在每台中小燃煤锅炉后面都安装脱硫脱硝除尘装置。因此，在可预见的未来，一个切实可行的办法就是发展作者近年来呼吁的分级煤精炼技术& 煤炭提炼&工业，中小型锅炉烧煤前先把煤洗干净；At & 煤提炼& 同时副产高价值的更清洁的油气燃料；同时，要严格规范中小锅炉燃煤质量，制定其他标准，控制中小锅炉造成的污染。只要大电厂愿意花钱，就可以把除CO2以外的其他排放减少到和天然气一样的水平& middot更低的排放水平，这并不奇怪。近年来，国家在大型电厂污染治理方面做了大量工作，值得肯定。甚至有的公司花大价钱做超净煤电厂，比天然气电厂还干净。其实超净排放的脱硫、脱硝、除尘这些技术都是现成的，关键是把追求从95%去除到99%甚至更高，是否值得付出这么大的代价。目前的问题是，一方面中小锅炉100%达标排放，因为中小企业和个人没有实力以气代煤，也没人问；然而，已经安装了90%以上脱硫的大型发电厂已经投入大量资金来追求比天然气排放更低的超清洁发电厂。一方面，大型国企要花大价钱升级安装了污染物控制的大型电厂，以追求超清洁排放(低于天然气电厂)；另一方面，没有人投入解决能解决真正雾霾元凶的排放控制问题&煤提炼& 技术；结果就是国家花了很多钱对大型电厂进行改造升级，但是治理雾霾的效果并不明显，因为雾霾真正的罪魁祸首是散烧煤，而不是已经安装了脱硫脱硝除尘的大型电厂。

综上所述，散煤燃烧是& 阴霾&其中一个很重要的原因就是如何清洗近70万台中小型锅炉& 转型&是解决雾霾的关键，有三个不同层次的解决方案:

一是加大集中燃煤、热电联产力度，同时加大环保执法力度，确保集中燃煤装置尾气排放达标。通过立法和加强环保执法，迫使中小型燃煤锅炉逐步改造或被淘汰。

第二，中国幅员辽阔，100%烧煤的可能性不大。实现& 对于不能集中但有适宜条件的地区。煤制气&。中国的天然气供应不能满足需求。即使与俄罗斯的天然气供应合同能按计划在2022年顺利实施，从俄罗斯进口的天然气也仅占国内用气量的20%左右。用在煤和水资源丰富的地方& 煤制天然气&将技术煤转化为天然气，同时去除所有污染物，通过管道将清洁的天然气产品输送到千家万户，是解决散烧煤污染的另一种选择。& 煤制气&不能适用于所有地区，但比每个中小型锅炉后面安装脱硫脱硝装置可行。

第三，在不能集中燃煤，也不适合燃煤天然气的地方，应在燃烧前进行& 煤炭提炼&即通过洗煤除去煤中的灰分、无机硫和杂质，然后通过煤热解除去大部分有机硫。最终的液体产品可以进一步加氢生产清洁柴油；其气体产物(焦炉气)可进一步转化为天然气；这种固体经过脱硫变成了干净的煤。因为火焰燃烧时像天然气一样呈蓝色，所以也叫& 蓝色&。以上国内& 煤提炼& 技术:它可以将煤转化为清洁的气体、液体和固体燃料，然后燃烧，大大减少了污染。虽然& 煤炭提炼&会增加使用成本，但仍比在每台中小型锅炉后面安装排放控制装置更经济有效，是前两种方案都不可行时不得已的选择。其实，& 煤炭提炼&这仍然比进口液化天然气或使用风能、太阳能和核能便宜得多。

中国是柴油消费大国；雾霾的第二个罪魁祸首是我们国家很多柴油机和柴油机不达标。各种车辆排放的污染物约占雾霾的25%(包括一次颗粒物和二次颗粒物)。由于使用高硫柴油和没有柴油机排气处理系统，国产柴油机污染物排放高。我国每年消耗柴油超过2亿吨，因此柴油机减排是继散煤之后雾霾的第二大因素。

减少柴油发动机排放有两种方法:

首先，清洁超低硫柴油。欧洲约50%的新车为柴油车，超低硫柴油(

除了上面提到的柴油机脱硫，柴油机尾气处理的另一个方面是NOx和颗粒物的去除。这就需要安装微粒过滤器和SCR脱硝系统。最新的脱硝催化剂可以帮助降低油耗，其轻质可以在减少排放的同时进一步帮助减轻车重，提高车辆燃油经济性。近年来，欧洲柴油机技术的研发取得了很大进展。一辆样车每加仑柴油可以跑268英里。因此，欧洲的高效柴油机技术值得我们关注。欧洲生产的新车近一半是柴油车。但只要燃烧柴油，柴油机的NOx和PM2.5排放就很难严格达标，这也是大众造假的原因之一。因此，未来控制柴油机污染的另一条潜在途径是在柴油机中燃烧更清洁、更廉价的燃料，如甲醇、DMMN、二甲醚等甲醇基燃料。最近这项研究有了一些突破；柴油机燃用上述清洁燃料，其排放远低于柴油机。这种技术可以先在矿山、油田、偏远地区的柴油发电机上尝试，积累经验后再慢慢转向柴油机。

总之，在发展风能、太阳能、水能、核能的同时，针对中国独特的资源状况，我们认为上述方案是目前比较经济、可行、可持续的。虽然治理雾霾的方案很多，但想要在短时间内改变现状并不容易。首先要知道雾霾的主要成因，然后才能抓住主要矛盾。在以政府强大的改革决心和毅力进行顶层设计的同时，也需要每一个公民的积极努力和配合。抱怨是没有用的，只要充分利用以上经济实用的技术，针对雾霾的主要成因设计相应的政策支持& 煤提炼& 工业，支持中小型锅炉煤改气，支持某些领域煤改气，支持更清洁、更廉价的燃料替代部分柴油，加大现代高效柴油技术研发；我们应该加强我国的环境保护立法，特别是执法，提高公众的环境保护意识。在所有人的共同努力下，我们相信蓝天碧水将在中国重现。