大的火电厂企业每天烧煤上万吨,一个烤肉店每天用木炭几十斤,二者污染物的排放量和影响完全不同,在环保执法力量有限的情况下,面对雾霾红警袭来,必须把力量用在真正重要的方面,像下面这张图就用力方向明显不对,不禁让人感慨,面对长江决口,封堵门口的小溪流有什么用?图1.廊坊市环保局威武霸气!

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深度丨尺度分析--工业污染治理在雾霾形成中的主宰作用一目了然

2016-12-23 14:51 来源: 科学青年 

大的火电厂企业每天烧煤上万吨,一个烤肉店每天用木炭几十斤,二者污染物的排放量和影响完全不同,在环保执法力量有限的情况下,面对雾霾“红警”袭来,必须把力量用在真正重要的方面,像下面这张图就用力方向明显不对,不禁让人感慨,面对长江决口,封堵门口的小溪流有什么用?

图1.廊坊市环保局威武霸气!

一、污染物总量的尺度分析

以环保部《2013年环境污染物排放量统计年报》为例,分析污染物的主要来源,估计最近几年的数值差别不会太大,因此不特意去比较各年的异同。

1 二氧化硫排放量

2013年工业活动排放二氧化硫1835.2万吨,占全国二氧化硫排放总量的89.8%。城镇生活二氧化硫排放量208.5万吨,占全国二氧化硫排放总量的10.2%。

调查统计的41个工业行业中,二氧化硫排放量位于前3位的行业依次为电力、热力生产和供应业,黑色金属冶炼及压延加工业,非金属矿物制品业,3个行业共排放二氧化硫1151.8万吨,占重点调查工业企业二氧化硫排放总量的68.2%。

结论1:二氧化硫污染物的主要排放源为工业生产,工业里最大污染来源为电力、热力生产和供应业

2 氮氧化物排放量

2013年,工业氮氧化物排放量1545.6万吨,占全国氮氧化物排放总量的69.4%。城镇生活氮氧化物排放量40.7万吨,占全国氮氧化物排放总量的1.8%。机动车氮氧化物排放量640.6万吨,占全国氮氧化物排放总量的28.8%。

2013年,调查统计的工业行业中,氮氧化物排放量位于前3位的行业依次为电力、热力生产和供应业,非金属矿物制品业,黑色金属冶炼及压延加工业,3个行业共排放氮氧化物1268.3万吨,占重点调查工业企业氮氧化物排放总量的86.6%。

结论2:氮氧化物污染物的主要排放源为工业生产,工业里最大污染来源为电力、热力生产和供应业。

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3烟(粉)尘排放情况

2013年,工业烟(粉)尘排放量1094.6万吨,占全国烟(粉)尘排放总量的85.6%。城镇生活烟尘排放量123.9万吨,占全国烟(粉)尘排放总量的9.7%。机动车颗粒物排放量59.4万吨,占全国烟(粉)尘排放总量的4.6%。

2013年,调查统计工业行业中,烟(粉)尘排放量位于前3位的行业依次为电力、热力生产和供应业,非金属矿物制品业,黑色金属冶炼及压延加工业,3个行业共排放烟(粉)尘722.6万吨,占重点调查工业企业烟(粉)尘排放量的70.7%。

结论3:烟(粉)尘污染物的主要排放源为工业生产,工业里最大来源为电力、热力生产。

工业在以上三种主要污染物二氧化硫、氮氧化物和烟(粉)尘的排放量都远超过一半,而居民生活和机动车等都是分析中的小量,小量的含义在于如果要做减排和改善,只要最主要的排放源(工业排放)不改进,那么小量上的任何改进对总量而言都是微乎其微的。最大项哪怕只发生仅仅10%的变化,不仅有可能超过小量本身,而且也会远远大于小项上所有痛苦而艰辛的改善努力。

二、能源结构分析

对于污染物总量的分析,我们还可以从能源消耗结构上来进一步印证,

这里略过图表,直接给结论,如果对具体数据感兴趣,可以参考国家统计局(http://www.stats.gov.cn,网页中间“统计数计”à“数据查询”à”年度数据”)

结论4:我国能源消耗的最大项为煤炭(2014年比例为64%)。

结论5:我国煤炭的主要消费者为工业生产(2014年比例为95%)

结论6:我国的电力主要来自于火电(2014年比例为78%)。

结论7:工业消耗了电力的主要部分(2014年比例为72%)

三、治理大气污染的核心是工业脱硫、脱硝和除尘

目前脱硫、脱硝和除尘技术基本上已经成熟,技术上脱硫、脱硝和除尘效率分别达到90%、80%和95%以上都没有太大问题,以煤炭消耗量为例,工业虽然消耗了95%的煤炭,但是如果脱硫能够达到90%的效率,则排放的二氧化硫只有直接排放量的10%。

按照“尺度分析”的思路,如果第一大项工业污染不减小,生活消费上面的任何减排都是杯水车薪。比如生活消费即使不消耗任何煤炭(100%变化),对煤炭消耗总量的影响只有2%而已,但是工业只要脱硫技术效率变动2%,基本上就可以抵消掉生活消费的所有煤炭污染物。

因此,脱硫、脱硝和除尘也在国内主要的火电厂、炼钢厂强制执行,并且还有相关的法律保障和行业标准,比如2015年8月29日修订通过的《中华人民共和国大气污染防治法》,2011年7月29日发布《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011),火电行业推出的国家标准主要限制二氧化硫、氮氧化物和烟尘三种污染物,规定SO2和NOx排放标准都是100mg/m3,烟尘全部执行30mg/m3标准。

图2、3、4中二氧化硫、氮氧化物和烟(粉)尘图中得到的数据是经过脱硫、脱硝和除尘处理过的总量数据,如果因为某些原因,脱硫、脱硝和除尘并未正常执行,未经处理直接排放出来的数据起码会是各图中工业数据的5倍以上,各项中工业的比例都会迅速超过95%,成为绝对主宰项。如果一个脱硫效率90%的火电厂关闭脱硫设备,那么短时间之内排放的二氧化硫量会暴增到10倍;而一个除尘效率95%的工厂关闭除尘设备,那么短时间内排放的烟(粉)尘量会暴增到20倍,说到这里,你似乎能明白为什么早上明明蓝天白云,晚上会突然雾霾降临了。

我们可以不必担心这种暴增情况的出现,我国主要的电力热力企业都对脱硫、脱硝和除尘有严格控制,技术上有保障,法规上有限制,尤其是这些高耗能产业和工厂立项都是经过层层审批,尤其是对末端处理技术更是严格监控。似乎要控制雾霾,我们目前只能依赖于技术进步逐渐提高脱硫、脱硝和除尘效率,另外一方面严格限制居民消费方面散煤燃烧、私人机动车等一条艰苦的减排思路了。

然而情况却不是这样的

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四、脱硫脱硝治理存在的问题

脱硫脱硝总体上成本不菲,涉及到设备更新换代和增加相关设备,另外运营也需要成本,对于“唯利是图”的企业来说,能省一分是一分,没人管就不加设备,没人监督就不开设备,这种状况不仅仅在小企业如此,大企业更是如此,随便看看几个新闻。

这些公司的主要问题就是:擅自停运发电机组脱硫设施,脱硫设施未能与发电机组同步投运。以被罚款最大额的山西阳城国际发电有限公司为例,1、2、3、4号机组全年脱硫设施投运率为80%、80%、73%和62%。所有的设备都在运行,但是脱硫设施却被停运了,污染物未经处理就排放到空气里去了。

考虑两种情况,一种是全国工业工业企业的脱硫脱硝100%的投运,另外一种是62%的投运,那这两种差异所造成的差异,会远远大于当年全年生活消费对于污染物的贡献,也远远大于各项减排措施的综合。

值得注意的是:这19家企业涉及脱硫数据造假的公司,并不是小公司,其中不乏央企子公司。五大电力集团(华能、大唐、华电、国电、中国电力)和华润、中石油、神华等央企子公司均榜上有名。

然而这并不是五大电力集团和热电公司们的第一次被罚,可以说他们屡犯屡罚,屡罚屡犯,从不悔改。

环境保护部宣传教育司官方微博消息,10月,全国按日连续处罚案件67件,罚款数额13231.05万元;查封、扣押案件907件;限产、停产案件1020件;移送行政拘留417起;移送涉嫌环境污染犯罪案件145件。

看来顶风作案的还大有人在。

在这次罚单中,因为对脱硫设施不正常运行、监测数据弄虚作假的涉及15家公司。

事实上,2015年,环保部罚款总计42.5亿元,比2014年增长34%,其中下达行政处罚决定9.7万余份,全年对163个市开展综合督查,对31个市进行约谈、20个市县实施环评限批、176个问题挂牌督办。

是不是环保部监督越严,就能越抑制住企业偷排减排呢?

事实并非如此,罚款并未遏制住数据弄虚作假

环境保护部宣传教育司官方微博消息,10月,全国按日连续处罚案件67件,罚款数额13231.05万元;查封、扣押案件907件;限产、停产案件1020件;移送行政拘留417起;移送涉嫌环境污染犯罪案件145件。

看来顶风作案的还大有人在。

比如这轮雾霾京津冀23个城市启动“红警”,12月15日起,环保部紧急派出的13个督查组奔赴北京、天津、河北等省份23个城市。16日下午在山西焦化股份有限公司督查的督察组发现:该企业目前尚未安装脱硫脱硝设施,导致二氧化硫、氮氧化物排放在线数据超标。17日,督查组对山西同士达煤化工集团有限公司等6家企业进行现场督查,发现山西三维瑞德焦化有限公司曾在15日夜间至16日凌晨二氧化硫超标排放8小时,……

因为白天冒黑烟容易被举报,企业选择夜间在夜幕掩护下排放,其中夜间超标排放8小时,也许是这个行业的标配吧,相当于脱硫设施投运率仅仅达到66.7%而已,剩下33%时间都是不受限制排放。前面讨论过,全国95%的煤炭是工业烧掉的,居民生活只是其中的2%,如果工业三分之一时间都是超额排放,相当于煤炭总量的31.7%,远远超过居民生活总和还多,此时管小散煤、小炉子和餐饮又有何用?

对于各种国字头的企业,罚款可能是在是小儿科,比如前面提到5.亿元“最大罚单” 共涉及19家企业,平均下来一家企业也就2000多万,相比于治污的巨大成本来说,这个数目显得微不足道,央企根本就不care,违法成本实在是太低了,屡犯屡罚,越罚越犯,就当交“保护费”了。

坦白来说,虽然有成本,但是脱硫、脱硝和除尘技术时至今日已经相当成熟,相关设施的安装要求提出日久,不仅有法律要求,而且还有国家财政补贴以咨鼓励,然而行业集体失守,导致劣币驱逐良币,企业靠弄虚作假蒙混过关,甚至还能套取国家补贴。

对于央企来说,罚钱说到底还是国家的钱,不是企业的钱,也不是企业领导人的钱,何痛之有?罚就罚呗。央企如此,其他规模小投入少的企业只能更是每况愈下,估计弄虚作假和玩猫捉老鼠的游戏更是得心应手吧。

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实际上这些企业脱硫、脱硝和除尘设备设施都有,只要工人打开电源、添加脱硫脱硝相关药剂,与生产同时运行即可,问题是企业宁愿不开!这里面涉及成本核算,关闭脱硫脱硝设备和药剂省出来钱,去处何方?也许是个需要纪委介入的问题。

考虑到以上,总是把雾霾的根源归到普通的机动车、居民散煤燃烧和正常做饭上面,让大老虎们不承担法律代价和道德压力,合适么?

拉蜂窝煤/散煤的三轮车板车与运煤专线上的火车卡车长龙比较起来,绝对是可以忽略不计的。

对造成雾霾的污染物来源做个简单的“尺度分析”,工业污染治理在雾霾形成中的主宰作用便一目了然了。电力、热力等工业企业严格遵守关于脱硫、脱硝和除尘的相关规定,才是治理雾霾的基础。而不分“尺度”大小,对各种污染源眉毛胡子一把抓,则会混乱雾霾治理的方向。

如果管理和监管跟不上,雾霾始终会如影岁从。

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