燃?xì)忮仩t水氣不會加重霧霾 煤改氣對大氣污染防控貢獻(xiàn)顯著

國慶假期，京津冀遭遇重度霧霾襲擾，不少人出行和生活節(jié)奏被打亂。盡管隨著氣象條件的好轉(zhuǎn)，霧霾逐漸消散，但本次霧霾天氣似是今年秋冬空氣污染的“前奏”。受厄爾尼諾氣候影響，我國北方今年秋冬會出現(xiàn)非常不利于污染擴(kuò)散的天氣，易造成污染集聚。

伴隨著每年秋冬季節(jié)重污染天氣的發(fā)生，公眾對于霧霾成因的討論也一直沒有停止。這其中，冬季供暖期間燃煤鍋爐污染物的排放對于大氣環(huán)境的影響是不可忽視的因素之一。基于此，“煤改氣”成為改善大氣環(huán)境質(zhì)量的重要措施。但是，也有專家在其撰寫的《采暖期燃?xì)忮仩t排煙釋放的水氣對北京地區(qū)霧霾天氣影響的分析與對策》一文中表示，采暖期燃?xì)忮仩t釋放的水氣加劇了北京地區(qū)的霧霾污染。

這種觀點(diǎn)是否經(jīng)得起推敲？霧霾的成因到底有哪些？煤改氣的效果又怎樣呢？記者就這些問題采訪了相關(guān)專家。

天然氣燃燒產(chǎn)生的水氣對空氣濕度有影響嗎？

“天然氣燃燒產(chǎn)生的水氣增加空氣濕度，進(jìn)而加劇了霧霾污染”，是上述文章的主要觀點(diǎn)。

為此，作者列出了以下數(shù)據(jù)作為支撐：北京市2012年采暖季消耗60億立方米天然氣，平均每天消耗5000萬立方米。嚴(yán)寒的1月份，每天消耗6000萬～7000萬立方米。僅僅是采暖鍋爐釋放的水氣就相當(dāng)于在這個區(qū)域（1000平方公里）內(nèi)每天有0.1毫米以上的降雨量，足以把空氣濕度增加20個～40個百分點(diǎn)。

從霧霾的成因來看，濕度增加等不利氣象確實(shí)是其形成的外部條件。但這種計算方法是否科學(xué)？能否經(jīng)得起推敲呢？中國氣象科學(xué)研究院研究員張小曳給出了否定的答案。

“通俗說，降雨量和相對濕度并不是直接的對等關(guān)系，其中還需要考慮云霧的凝結(jié)核以及空氣運(yùn)動等多種復(fù)雜因素，空氣中的液態(tài)水不可能全部轉(zhuǎn)化為降水。”張小曳表示。

張小曳解釋說，即便按照文章所述方法進(jìn)行計算，不考慮水氣的傳輸，北京采暖期每天最多消耗的1.5億立方米天然氣全部轉(zhuǎn)化為15萬立方米液態(tài)水，釋放到1000平方公里范圍內(nèi)，降雨量的厚度也僅為0.15毫米/日，僅占北京采暖季空氣中可降水量（平均大約25毫米）的6‰。

另一個支撐這篇文章觀點(diǎn)的論述，是北京市主城區(qū)比郊區(qū)的濕度大，間接證明了煤改氣對城市空氣濕度的影響。

對此，張小曳以北京城區(qū)和延慶的空氣濕度為例做了解釋，從氣象實(shí)測的歷史數(shù)據(jù)來看，1月份延慶的相對濕度總體要低于北京城區(qū)。2013年1月上旬，北京城區(qū)和延慶的相對濕度分別為41%和38%，在天然氣沒有大規(guī)模應(yīng)用的2008年同期，這個數(shù)據(jù)則分別為53%和44%。這組數(shù)據(jù)，也同樣證明了天然氣的使用并沒有增加北京市的空氣濕度。

而從全國范圍內(nèi)來看，天然氣產(chǎn)生的水氣對空氣濕度的影響也是微乎其微的。

清華大學(xué)張強(qiáng)教授與張小曳一起，算了另一筆賬：按照我國2015年天然氣消耗量為1931億立方米計算，天然氣燃燒每年產(chǎn)生的氣態(tài)水為3.09億噸。假設(shè)全部轉(zhuǎn)化成3.09億立方米液態(tài)水（實(shí)際上不是所有的氣態(tài)水都可以轉(zhuǎn)化為液態(tài)水，轉(zhuǎn)化能力取決于大氣中吸濕性氣溶膠粒子的數(shù)量、氣溶膠的化學(xué)組成以及氣象條件等），并假設(shè)這些液態(tài)水平攤在全國人口比較集中的東部地區(qū)（估算面積360萬平方公里），則液態(tài)水厚度約為0.09毫米/年，僅占大氣中可降水量的二十七萬分之一。

除了氣象專家的解釋，從燃煤與燃?xì)馀欧潘畾獾牧糠矫姹容^，這種說法也并不成立。

國電環(huán)保研究院副院長朱法華表示，按照天然氣1吉焦燃燒排放煙氣量為270標(biāo)立方米計算，其中水氣占20%，即54標(biāo)立方米水蒸氣。而1吉焦煤炭燃燒排放量為350標(biāo)立方米，超低排放改造后（濕法脫硫）水氣占比為13%~15%左右，約為52標(biāo)立方米水蒸氣。“實(shí)際上，燃煤電廠超低排放改造前水氣含量更大，如果考慮天然氣燃燒效率高于燃煤，那么煤炭燃燒產(chǎn)生的水氣量更大，煤改氣后不存在排放的水氣顯著增加的情況，反而是有所降低。”朱法華說。

天然氣代煤環(huán)境效果如何？

煤改氣是“大氣十條”提出的加快調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、改善大氣環(huán)境質(zhì)量的重要措施之一。那么天然氣代替燃煤，對于環(huán)境到底有什么樣的影響呢？

這首先要從霧霾的成因說起。霧霾是一次排放的污染物及其在大氣環(huán)境中經(jīng)過復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)后形成的大量細(xì)顆粒物吸收和散射可見光后造成大氣能見度下降的污染顯現(xiàn)。這其中，一次細(xì)顆粒物及二次細(xì)顆粒物前體物（二氧化硫、氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物、氨等）的大量排放是影響其形成的主要因素。

在這個表述中，二次細(xì)顆粒前體物中的二氧化硫、氮氧化物等影響霧霾形成的因素正是燃?xì)忮仩t與燃煤鍋爐的區(qū)別。

清華大學(xué)賀克斌院士和中國環(huán)境科學(xué)研究院研究員柴發(fā)合均表示，由于天然氣燃燒效率高，且燃料中灰分、硫分極低，實(shí)施煤改氣后，顆粒物、二氧化硫等污染物排放量將大幅減少，對降低采暖期大氣污染排放負(fù)荷、減少重污染天氣、降低PM2.5平均濃度具有重要作用。監(jiān)測數(shù)據(jù)也表明，煤改氣后的二氧化硫、氮氧化物、煙塵排放量可以分別減少90%、20%和90%以上。

事實(shí)上，除了理論研究和監(jiān)測數(shù)據(jù)，地方取得的成功經(jīng)驗(yàn)更能說明煤改氣對于大氣污染防治工作的重要性。以蘭州市為例，2012年開始，蘭州市將燃煤鍋爐治理改造作為治理大氣污染的首要戰(zhàn)役，2012年~2013年對主城區(qū)716家、1286臺8270蒸噸燃煤鍋爐實(shí)施了熱電聯(lián)產(chǎn)并網(wǎng)拆除和煤改氣，通過原煤燃煤供熱鍋爐治理改造，兩年內(nèi)主城區(qū)共減少生活用煤260萬噸，年減少大氣污染物排放量超過4萬噸。

從國際經(jīng)驗(yàn)來看，大規(guī)模利用天然氣替代煤炭也是發(fā)達(dá)國家解決大氣污染問題采取的主要措施之一。數(shù)據(jù)顯示，1965年英國一次能源消耗結(jié)構(gòu)中煤炭占60%，通過大力發(fā)展天然氣，在7年后將煤炭的消耗比重降到35%以下；1972年，德國也通過發(fā)展天然氣和核電等代替煤炭，從1964年64%的煤炭消耗比重降低到48%，兩國的空氣質(zhì)量得到了快速改善。

據(jù)統(tǒng)計，當(dāng)前，莫斯科、首爾、紐約等國際大都市單位面積天然氣使用強(qiáng)度是北京的1.5倍~3倍，而冬季相對濕度也較高，但空氣質(zhì)量均好于北京。

“我們將繼續(xù)堅(jiān)定不移地推進(jìn)煤改氣工作，按照要求指導(dǎo)各地進(jìn)一步提高認(rèn)識、加強(qiáng)統(tǒng)籌，把重點(diǎn)地區(qū)煤改氣工作作為大氣污染治理的重點(diǎn)工程，作為改善環(huán)境質(zhì)量的硬任務(wù)。”環(huán)境保護(hù)部大氣環(huán)境管理司相關(guān)工作人員表示。