题目：中国空气质量管理-问题、挑战、选择

1、 题目：中国空气质量管理-问题、挑战、选择摘要这篇文章分析了控制过程和空气质量目前状况，鉴定了未来空气主要问题和挑战，并且建议了长期的污染控制措施和选择。随着未来10到15年经济的持续发展，中国将会面临更严重的能源消耗问题、发电和汽车尾气所带来的尾气排放的增加。控制局部空气质量尤其细小颗粒物和臭氧、降低碳的排放量，这对于我们国家将是巨大的挑战。为了保护健康和生态系统，中国所有城市的空气质量应该达到由世界卫生组织所制定的空气质量标准。为了达标，SO2、NOx、PM10、和挥发性有机混合物在2005年的基础上减少60%、40%、50%、40%。综合的治理措施关注于缓和局部多样性的污染物。发展清洁能

2、源、提升煤的清洁和有效利用、加强尾气排放的控制、实施多种污染物同步治理将会是中国未来的选择。介绍在过去的30年中中国经济的迅猛发展随之带来的是能源消耗以每年10%的速率增加。中国已经成为继美国之后的第二能源消耗大国。化石燃料的燃烧是最主要的人为污染的来源。中国目前的空气质量已经被高浓度的SO2和悬浮颗粒物所污染，由于煤资源的优势。快速的城市化和发达的交通也加剧了空气的污染程度。各种各样的污染物在城市中是常见的，超过3/4的城市人口每天暴露于不合格的空气中。最近几年中，通过努力，“蓝色天空”日达标并且逐步增加。1、空气质量的控制过程和现状11SO2在中国，SO2的排放量发生了巨大的改变，自从20

3、00年。第十个五年计划期间（2001-2005），要求降低SO2的排放量。然而，因为能源消耗的增加以及所引进脱硫设备的落后和低效率，导致2005年SO2的排放量同比2000年增加了27%。为了达到目标，火电厂被强制要求执行以下措施：所有新建的和大规模的火电厂必须安装脱硫设备，低效率的小型的火电厂应该逐步被关闭。通过这些措施，全国的SO2排放量从2005到2010减少了14.29%。12NOx目前NOx排放控制只涉及火电厂和公路上的汽车。中国第一个全国性的污染统计报告显示2007年NOx的排放量为17.98Mt，2008年26.83Mt，相比2000年增加了126%。增长的NOx排放量主要原因是

4、新型的火电厂的结构以及快速增长的车辆。在2000-2010年，火电厂和汽车数量分别增加了195%、300%。与此同时，NOx排放量分别增加了100%、200%。从卫星上观察交通NOx的密度，其中中国的东部是增长最快的，同样可以看到快速增建的火电厂在中国北部的上空。在中国的大城市，增加的NOx同样恶化了PM2.5。在北京，从2000-2008，PM2.5增加了20%。NOx同样是驱动臭氧最重要的因素。13细小颗粒物在中国，微小颗粒物的控制已经实现了显著性的进步。加强了的火电厂PM排放标准在2003年已被制定。从此，所有新的和重建的火电厂必须满足排放标准，即烟道气的PM浓度小于50mg/m3。超过

5、92%的电厂安装了静电除尘装置。通过测定，PM10是污染中国城市环境最常见以及最严重的颗粒物。在中国113个重要城市中，平均每年PM10的浓度是82ug/m3，是发达国家的4-6倍。在北京达到了114-127ug/m3，从2005到2010年。事实上，只有百分之一的城市人口所在地的PM10的浓度低于40ug/m3（欧洲国家的空气质量标准）。目前，有关PM2.5的数据很少。仅有的研究表明，在一些大城市，PM2.5与PM10的比率高达58%-77%。在一些北方城市，PM2.5浓度高达80-100ug/m3，南方城市40-70ug/m3，是美国的5-6倍和2-5倍。美国模仿生态空气质量模型表明中国大

6、部分地区被高浓度的PM2.5所覆盖。细小的颗粒物是造成雾霾的主要原因。雾霾是大量干燥的尘埃悬浮在空中所造成的能见度小于10Km的现象。所监测的数据显示，中国2005年平均能见度下降了7-15Km相比于1960年。广州是恶化最明显的城市，每十年能见度下降2.174Km，上海0.831Km。雾霾天气在中国的东部也逐渐增多。14酸雨在2010年的监测中，494个城市中有249个遭受酸雨，占50.4%。1995-2010，PH小于5的地区占国家的30%-40%。一些污染严重的地区，甚至小于4.5。这些的发生，是由于SO4/NO3的浓度发生了改变。随着NOx排放量的增加，这个比率从2000年的1.7下降

7、到2008年的0.7。15臭氧和光化学烟雾由于NOx和挥发性有机混合物的排放，中国很多城市已经监测到光化学烟雾和高浓度的臭氧。16CO2的排放作为一个发展中国家，中国关注着气候的改变。国家关于气候改变的协调委员会已经成立，为了和谐发展，国家制定了一系列政策和措施来解决气候问题，这些政策为缓解和适应气候改变做出了积极的贡献。然而，因为能源消耗的增加，CO2的排放量仍在急剧增加。国际能源组织所提供的数据显示，中国在2009年，化石燃料燃烧所产生的CO2量达到77亿吨，成为了人均排放量最大的国家。根据目前趋势，2015年的排放量将达到100亿吨，等于美国和欧洲排放量总和。2、中国大气污染控制的挑战、

8、目标和措施21 挑战中国大气污染控制已经取得积极的进步，然而，下个10-15年中国将完成投资密集的工业化并且中国人口将达到顶峰。中国的目标：国民人均生产总值到2020年翻4翻。可以预测，随着经济的增长，中国将会面临能源消耗、发电、汽车尾气所带来的污染气体的增加。如果不采取长远的措施，SO2、NOx、VOC（挥发有机混合物）、NH3在2020年将会增加百分之17、50、49、18（在2005年的基础上）。与此同时，地表SO2，NO2浓度，夏季臭氧，PM2.5，总硫量，以及N的沉淀物将会增加百分之28、41、8、8、19、25。为了保护人类的健康和经济发展，限制排放量和制定空气质量标准是很必要的。

9、22 目标2050年以前，国家有关大气环境保护的战略目标将依据于国家环境质量标准和世界卫生组织空气质量指导方针。2010-2015年，SO2和NOx的排放在2010的基础上减少8%、10%。（表格）如果这些目标实现的话，大气污染所导致的健康风险将会大大降低。23措施231多种污染物控制措施中国所面临的空气污染问题都是初级和中级的。然而，传统的“一段时期一个问题”的解决方法已远远不够解决下个10年的问题。将来，SO2、NOx和颗粒物一定会同时对健康和环境造成不良影响。所以，多种污染物治理措施和环境友好污染控制措施将被综合化的需求。这些措施呼吁人们发展一个综合治理计划，包括酸雨、臭氧、细小颗粒物以

10、及温室气体等环境问题。232污染预防措施最好的减排方法是改善经济结构，优化加工工艺和技术。减少化石燃料消耗最重要的方法是经济的管理和为污染付出代价。233局部污染控制措施可靠的局部规模模型是局部空气质量管理的有效支撑，所以迫切需要这样的模型，如今最大的障碍是缺乏一个完整的、精确的数据库。3、未来的选择31发展清洁能源中国能源消费严重依赖于煤，煤的使用是中国空气污染的重要原因。限制煤的使用发展清洁能源，不仅仅是为了污染控制也是为了能源安全。调整能源结构，加速太阳能、核能、水力发电以及其他清洁能源的发展，将会大大减少空气污染物的排放。中国已把风能作为国家经济发展的重要组成部分。据清华大学研究发现到

11、2030年中国可以利用火力发电来满足整个国家对电的需求量。太阳能是清洁能源的另一种选择。国家目前发电量是860000kw，到2020目标达到20Gw。目前天然气的供应和消耗也在急剧增长。到2010年，天然气的消耗达到1072亿m3，是2000年的4.34倍。到2020年将达到3000亿m3。煤的用量将会已每年4%-5%的下降速度减少。3.2清洁有效的煤炭利用煤炭资源占中国主要能源的70%。直接燃烧煤炭对空气污染有及其重要的影响。因此，提升清洁煤炭技术是提高空气质量的重要方式之一。煤炭清洗是减少污染的最便宜的方式和政府需要执行实质性的政策去鼓励它。完全气化循环是另外一个清洁煤炭的方式，也叫做煤炭

12、等收集和储藏，清洁煤炭也是在能源供给增长时期减少温室气体排放的一个方式。另外一个关键是总煤炭消耗应该被限制在污染严重的地区，像北京及其周围，长江三角洲，珠江三角洲。这三个地区，占全国总面积的6%，耗煤量占40%，生成全国50%的钢铁和30%的汽车。如此大量的煤炭燃烧存在大量的空气污染和引起区域性的复杂空气污染。研究已经表明空气污染问题的引起是因为化石燃料的燃烧，尤其是煤炭结合物，像细小的颗粒物，臭氧，酸性沉淀和雾 。然而，也有可能是另一个原因是没有正确的监测，包括重金属像汞和其他危险的空气污染物。限制总煤炭量的消耗是解决空气污染的先决条件。在2010年，北京的煤炭消耗量是27Mt,政府计划减少

13、煤炭消耗量要低于20Mt在2015年。长江三角洲的目标是控制总煤炭消耗量低于470Mt在2015年，同时，上海、江苏和浙江省分别为58,250,160Mt。也可以通过传递电力而不是煤炭来建立联系，或与提升能源利用结构建立联系，控制燃煤工厂，钢铁企业的发展和增进清洁能源的供给。控制煤炭污染也是非常重要的焦虑在中国，它有大量的煤炭燃烧。中国已经做出了很多的努力去减少能源工程的排放物并且已经有了明显的成绩。目前对于能源工厂的空气污染的排放物标准被修订为加强NOx和颗粒物的控制。然而，在像产业锅炉和窑的没有能源燃烧的工业应该被突出在未来。3.3加强汽车排放物的控制随着经济的快速发展和都市化，汽车污染在

14、中国已经快速的增长这几年。在2009,中国的汽车销售高达1.364千万，赶上美国作为世界最大的汽车市场。在2010年末，中国的汽车总量超过了2亿，其中9.086千万是发动机车辆，比2009年多19.3%。私人汽车的数量是6.539千万，比2009年多25.3%。在2009,全国汽车排放物：CO，HC，NOx和颗粒物分别是：40.19,4.82,5.83,和0.59吨。来自汽车的NOx和HC排放物超过了全国总排放物的25%。在大城市，像北京，上海和广州，汽车排放物已经是空气污染的最主要因素之一。在北京，总汽车污染达4.87百万在2010年末。调查者们已经证实不稳定的原因是最重要的促成北京空气污染

15、之一。Wehicle et al.在2009年发现道路交通是北京产生微小颗粒物的一个主要原因，行驶中的汽车作为促成臭氧，VOCs和NOx的主导原因。很多研究已经证实在中国大城市的空气污染已经从煤炭的燃烧改变成煤炭的燃烧和汽车的排放的混合。因此，增强汽车排放物的控制是在中国提高空气质量的一个重要方式。都市化的发展和经济的快速增长将带来城市交通工具的需求的不断增长在很长的一段时间内。由于城市交通计划和公共交通建设的落后，私人汽车在城市交通中有着一个重要的角色。一个城市交通危机将会发生如果它不解决通过交通道路的不断扩大。它是建立汽车污染的控制是必不可少的，通过公共交通的发展，新车辆的污染控制，使用车

16、辆的污染控制，燃料品质的提升和提升汽车，在城市里，尽可能的制造一个长期可持续的交通。“绿色交通”系统的建立和公共交通优先的策略的确立一定是实现城市交通的合适发展。上海已经实施汽车数量控制政策通过特许的拍卖系统，这个政策在控制城市私家车上有着因人注目的贡献。然而，它也被标识着实施在一个大规模内汽车数量的控制可能有显著的角色在汽车产业中。努力建立一个好的公共交通系统和指导公众选择更有效的公共交通和从私家车变成公共交通，尤其在大城市里，它将帮助减少发动机汽车的行驶距离和污染排放物。实施更严格的污染物标准是最重要有效的方式去控制污染物用新的汽车。中国已经建立对于新型汽车的污染物标准在欧盟标准的基础上。

17、作为中国的首都，北京开始提出欧1排放物标准在1999,欧2排放物标准在2003,和欧3在2005年。在全国水平上，分为1,2，3个阶段的标准(分别与欧1,2,3相似)，陆续的被例如影响中在2000,2004,和2007年。包括北京和上海的大城市提出更好的措施为了调整汽车污染物和已经致力于污染物的4个阶段标准对于新型汽车在2008和2009年。与阶段1相比，CO，HC，NOx 的污染物因素是属于阶段3，分别减少了44%，70%,70%。在中国，对于汽车的更严格的污染物标准已经有了最重要的控制方式去减少污染物。研究表明自从1995年，由于阶段14污染物标准的实施，CO，HC，NOx和PM10 的污

18、染物因素平均每年分别减少了12.5%,10.0%,5.8%,13.0%。然而，在中国，这些新的污染物标准是仍然比发达国家慢7年。因此，在未来，越来越多的污染物标准应该被执行。最近，北京EPB开始促进新的污染物标准规则。虽然污染物法规最后是为了直接的减少使用中的汽车的污染物，但是控制使用中的汽车的污染已经被建立通过对高污染车辆的改型或隐退和提高汽车污染物的检验和维护系统。在中国，仅占全国车辆的17.1%的达到标准1之前的汽车却造成了超过50%的空气污染物。与此相反，占全国25.4%的达到标准3的汽车只引起了低于6%的空气污染。由此我们可以看出对高污染车辆的改型或隐退的影响。IM工程是另一个减少汽车污染物的有意义的方式。北京开始准备IM工程用两个测试在1995年，和从1999年开始，致力于完成IM工程。根据台湾大学的研究，来自于汽车的CO和HC污染物已经显著的减少通过IM工程在北京 。燃料品质和汽车污染物的紧密关系已经被一些研究证实。汽油品质的指标包括：辛烷，RVP，硫磺，烯族，芳香族，氧的份额。对于柴油：燃料成分，十一烷，芳香族和添加剂的成分是重要的指示剂。那是必不可少的发展燃料品质与污染物标准的结合以慢慢的的减少硫磺和提高燃料品质。最后，加强压缩气体，液化气体，和其他替换能源方法在公共交通系统在2010年前也是很重要的，同时鼓励商业化清洁能源汽车的使用像电车在2015年通过