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与其说德国有治霾经验,不如说德国治理空气污染卓有成效 精选

已有 3588 次阅读 2019-4-10 11:34 |个人分类:灰霾|系统分类:科研笔记| 德国, 治理, 空气污染, 霾污染, 能源结构

讨论陶光远先生演讲问题之一:

与其说德国有治霾经验,不如说德国治理空气污染卓有成效


陶光远,中德可再生能源合作中心执行主任,是“一席谈”的第673位讲者。演讲视频和记录可见:

[我当时认为治霾这事很简单,结果走一走发现不对劲,然后恍然大悟 | 陶光远 一席第###位讲者 :

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NjYyMjM0MA==&mid=2650883768&idx=1&sn=815a90e7f1e40552f1fd8b752325c48c&chksm=bd139fd38a6416c56a2a5c4bf17a32e77111d7e2b8d9598d730dbef13db49b95d2d81c63ad85&mpshare=1&scene=1&srcid=0330GTOUf1RkfKlLLsSFlZSs#rd]

不久前,两个微信群里传来陶光远先生的演讲视频和讲话记录。为了讨论,较仔细地拜读了演讲记录全文。包括德国治霾经验的介绍、北京2015121日严重雾霾污染的说明、京津冀地区霾污染主要污染源的讨论等,发现了多个问题。本文先在搜索德国环保局网站图片基础上介绍德国治理空气污染的成效,其他问题在整理准备中。德国环保局网站大气部分网址是:

https://www.umweltbundesamt.de/themen/luft,除特别说明外,本文图片都来自这个网页。

1是德国1985年到2008PM10SO2年平均浓度分布,以及1990年到2008NOx年平均浓度分布。(陶先生演讲中仅仅引用了下面PM10中的4~下图左侧有小黑圈的:1985199019952000年图,就不问青红皂白地说是德国治霾经验~PM2.5混同于PM10了。)

从图1可见,东德区域原本空气污染十分严重(如PM10SO2),东西德合并(1990)十年后,东德区域空气质量很快改善了。德国的重工业区~鲁尔区内有空气污染,但PM10SO2污染程度看来得到了有效控制,NOx的控制稍差些。

但是,国际上PM2.5的问题是1990年代才开始讨论,1997年美国率先提出了PM2.5的环境标准。德国环保部门在2010年以后才发布PM2.5年平均浓度分布图。在2010年以后,德国环保局发布的空气质量图的形式有更新,例如PM10PM2.5。图220102017PM10PM2.5平均浓度图的比较,可见德国PM2.5污染(或霾污染)并不严重。 

如今我们特别重视的“霾污染”的主要污染物是细颗粒物,即PM2.5;而重霾污染时采样分析表明主要是“二次”细颗粒物,即由污染源原本排出的二氧化硫SO2、氮氧化物NOx和易挥发烃等气态污染物,通过大气化学反应在空气中生成的。图1表明德国在控制SO2NOx方面卓有成效,因此虽然有霾污染发生,但不很严重(图2)。在这个意义上说,霾污染也得到了控制。


2 德国2010年和2017PM10PM2.5年平均浓度分布比较


再看这张图补充信息:

3PM2.5曲线是指“一次”细颗粒物,即直接从污染源排放的细颗粒物,包括炭黑,或者生产过程中生成的各种细颗粒物。值得指出的是,陶光远先生后来说到的在湿法脱硫过程中可能生成的硫酸盐,如果从烟囱排放了,也是“一次”细颗粒物,因为不是在空气中发生化学反应生成的。

再看看德国能源结构的变化。我曾下载英国石油公司(BP)每年发布的世界各国能源生产和消耗数据(https://www.bp.com/)。根据BP20186月发布的报告,应用德国能源消费数据,可以画能源消费结构饼图(图4)和能源消费年变化曲线(图5)。可见德国在1995年以前用煤比例比较高,例如1985年还在41.32%,之后用煤量和用煤比例迅速降低,到2005年用煤比例降到了25%以下。这几年又有明显下降,到2017年是21.27%了。德国能耗变化的另外两个特点是核能比例下降和包括风能、光能和生物能等“其他可再生能源”消费比例正在迅速上升。


4 德国历年能源消费结构饼图


5 德国能源消费年变化曲线

所以“与其说德国有治霾经验,不如说德国治理空气污染卓有成效”。陶光远先生曾在德国学习和工作,可以相信他说德国人有治理空气污染的经验。但也应当介绍德国能源结构变化对控制空气污染的作用。中国的能源情况很特殊,多年来煤炭使用比例常高于70%。但近年来我国政府和人民为降低二氧化碳排放和改善空气质量做了大量努力,能源结构也有了很大改善。我曾根据BP数据在科学网写博文:“解读英国石油公司(BP)最新世界能源数据

 http://blog.sciencenet.cn/blog-609047-1119728.html

展示了中国能源消费结构变化的几张饼图:

图6 中国近年来能源消费结构变化饼图

 

图6所示中国能源消费结构的改善也是近年来空气质量改善的重要因素之一。

陶先生还应当注意:霾污染是空气污染的一种类型,不能把空气污染等同于霾污染。


------ 2019年4月10日晚注:加上一张能源消费比例曲线图,可见德国1965年时煤耗也有60%的比例,和我们现在情况相同。但下降相当快。


-------- 2019年4月14日晚补:

同学提意见说看不懂我说的是什么意思。

我回头检查后感觉是有问题:说得不够直白。应当把标题改为:与其说德国有治霾经验,不如说德国治理二氧化硫、氮氧化物和粗颗粒物(PM10)卓有成效。就是说德国早期空气污染控制对象中是二氧化硫、氮氧化物和烟尘(稍后是PM10),没有细颗粒物(PM2.5)。但是他们控制前三种污染物严格有效,因此二次细颗粒物产生得比较少,霾污染就较轻。因此德国并没有直接的治霾经验,只是在实现了严格控制二氧化硫和氮氧化物后,才间接地实现了对霾污染的控制。


今天(2019年4月15日)上午,我已经上传了博文“讨论陶光远先生演讲问题之二:2015121日北京严重雾霾和发现散煤采暖为冬季霾污染主凶的问题”http://blog.sciencenet.cn/blog-609047-1173361.html

欢迎网友批评指正。 




http://blog.sciencenet.cn/blog-609047-1172453.html

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