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印度超中国,成全球二氧化硫排放量第一大国

发表于 11/12/2017 走出中国| 转发给朋友 | 浏览次数:23

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“燃煤量增多,二氧化硫排放却在递减。我们相信这是中国推广烟气脱硫产生的效果。”

2007年是中印两国的分水岭,在此之前,两国对二氧化硫的控制力度都很小。2007年后,中国采取了有效的控制措施,消除了约80%的潜在二氧化硫排放。

十年前,中国还顶着二氧化硫排放量全球第一这顶尴尬的帽子。十年后,美国的一项最新研究结果表明,十年前的“老二”印度,已经成为最大的人为二氧化硫排放国。

2017年11月9日,拥有《自然》杂志的自然科研旗下期刊《科学报告》发表了一篇论文,题为“印度正在取代中国,成为世界上最大的人为因素二氧化硫排放国”。论文显示,2007年是中国二氧化硫排放量的顶峰,此后连年下降,至今年减少了75%。印度则恰好相反,连年递增,终于在2016年超越了中国。

烟气脱硫立大功

燃煤是二氧化硫排放的重要来源。该论文的第一作者、同时在美国国家航空航天局(NASA)戈达德大气化学和动力学实验室和马里兰大学工作的李灿在接受南方记者采访时表示,中国的煤炭用量一直在上升,但二氧化硫排放量却大幅下跌,中国环保政策在其中扮演关键角色。而最重要的一项措施便是推广烟气脱硫工艺。

2007年,中国的二氧化硫排放量达到36.6兆吨/年。论文称,二氧化硫会在空气中形成“硫酸盐气溶胶”,它既是1952年“伦敦烟雾”的主要组成成分,也是中国和印度酸雨、灰霾的主要元凶之一。“它们通常可以占到空气细颗粒物的10%以上,空气污染严重期间还会更多。”

煤在中国和印度的能源结构中都占据主要地位,而其含硫量通常达到3%。发电和供暖燃煤所释放的大量二氧化硫,是二氧化硫排放量的主要贡献者。也就是说,治硫先得治煤。

2010年,李灿和清华大学联合开展了研究。他们发现,2005-2008年,燃煤的另一大副产品氮氧化物一直在增加,燃煤量也一直在上升,“可能与华北等地增加了很多新电厂有关。”

但二氧化硫排放则呈现出戏剧性的先升后降——2005年至2007年,二氧化硫排放量与氮氧化物排放量一起上升。但2007年到2008年,二氧化硫排放却出现下降。

“燃煤量增多,二氧化硫排放却在递减。我们相信这是中国推广烟气脱硫产生的效果。”李灿表示。

论文中的数字进一步明确了这个观点。中国燃煤量在十年间增加了50%,发电量增加100%,而二氧化硫排放量却下跌到8.4兆吨/年。

“中国二氧化硫排放量的迅速下降远远超出了预期和预测,”李灿表示。“这表明,中国正在实施的二氧化硫控制超出了气候建模师的考虑范围。”

为了确保研究的观测数据与中国的真实情况相符,研究团队还用飞机在京津冀上空进行观测,“主要是对比空气中二氧化硫和二氧化碳的比例,这两者都是燃煤的产物。如果有脱硫措施,那么这个比例应该会不断下降。”李灿说,飞机带回来的数据显示,“这个比例已经很低了。”

李灿还告诉南方周末记者,根据研究,中国发电量增长速度比煤炭的消耗速度快。“可能的原因是,煤炭利用效率正在提高,能源结构也在优化。”

印度的反超

“在印度,目前约有3300万人生活在二氧化硫污染严重的地区。排放量的持续增长将对更多的人产生不利影响,并进一步加剧发病率和死亡率。”论文对印度的空气污染情况表示担忧。

李灿介绍,他们此次研究使用的观测方法是,通过NASA的臭氧监测仪,用卫星观测一定区域上空不同气体在空气中的含量。“臭氧监测仪有很多波长,不同气体有不同的波长吸收强度,利用这个特点可以推算不同气体在大气中的含量。”

用卫星观测只能看到大的排放源。为此,研究团队找出中国、美国、欧洲的研究者在此前公布的二氧化硫估计排放量清单,通过比对了解到:中国的大排放源(排放量大的发电厂、工厂等单位)与小排放源对整体排放的贡献大致相等。

论文列出了中国和印度各自的二氧化硫排放分布图,印度的情况不容乐观。

中国和印度分别在2005年和2016年各自的二氧化硫浓度。用杜伯生单位表示(一种关于臭氧的度量单位,1 Du=2.691016分子每平方厘米)(论文截图/图)

该图显示,印度2005年二氧化硫达到0.5 Du以上的标记点还比较稀疏,并且几乎没有1Du以上的点。而中国的华北、华东、珠三角、四川盆地上,有很多1.5-2Du之间的标记点,河北和河南几乎整体超过1.5Du,二氧化硫污染状况相当严重。

到了2016年,印度主要工业集聚的印度东北部的标记点已经连成一片,覆盖区域大幅增加。论文称,变化很可能要归咎于此地过去十年新建的燃煤发电厂。此外,印度西海岸城市贾姆纳格尔附近的标记点也在迅速增加——这里曾在2008至2012年期间大规模兴建炼油厂和印度最大的发电厂。

而同期的中国,除了华北平原,中国其他地区少见超过0.5 Du的二氧化硫标记点,华东二氧化硫浓度超过1Du的区域消失,太行山附近区域也已降至1 Du。

a.每年二氧化硫排放量(兆吨年) b. 每年二氧化硫排放量/煤炭消费量 c. 单位量二氧化硫内的人口加权 d. 单位量至少达到0.5 Du二氧化硫所在地人口数(百万)(红线-中国;蓝线-印度,从2005年至2016年)(论文截图/图)

差距是如何拉开的?

根据上图可以看出,从2007年到2017年,中国的二氧化硫排放与煤炭消费量呈明显的反比,二氧化硫排放量随煤炭消费量的增加而下降,而印度的这组关系总体较为稳定,二氧化硫排放与煤炭消费同步上升。按照这一趋势,论文称,印度将在未来数年释放比中国更多的二氧化硫。

李灿说,目前,印度二氧化硫排放量的增加并没有像中国那样,涉及到健康或雾霾的关注,这可能因为最大的排放源不在印度人口最稠密的地区。“然而,随着印度电力需求的增长,这种影响可能会恶化。”

李灿认为,印度的“痛点”在于,发电厂还在建,燃煤消费还在上扬,却没能采取强有力的污染物排放控制。2007年是中印两国的分水岭,在此之前,两国对二氧化硫的控制力度都很小。2007年后,中国采取了有效的控制措施,消除了约80%的潜在SO2排放。

十年前,印度的二氧化硫排放量与美国在伯仲之间。但是美国近年来的排放量也在显著下跌。

美国的一些环保政策对此贡献良多。“美国早在上世纪80年代就出台了clean air act(清洁空气行动计划),对空气污染物排放进行控制。现在各个州自己也有一些减排行动,比如马里兰州的healthy air act(健康空气行动计划),已经促成大规模的减排。” 李灿解释道。

在中国愈加高压的环保态势下,环保政策的作用还将被放大。李灿提醒,虽然二氧化硫减排取得成就,但二氧化硫排放只是雾霾的成因之一,未来政策还需要更关注其他排放物的减排,比如氮氧化物。

“政策的出台还要有学术做支撑”,李灿说,应该支持和鼓励科研团队对不同地方进行有区别的研究,因为各个地方的雾霾成因不尽相同。“有利于各地出台有针对性的减排政策”。

论文的其他研究者还来自加拿大环境与气候变化部、美国阿贡国家实验室以及美国国家海洋与大气管理局等。


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