1、基 于 GPS 的 中 国 电 力 行 业 多 污 染 物综 合 控 制 战 略 研 究( 第 一 期 项 目 )项 目 号 : G-0804-10070资 助 单 位 : 美国能源基金会 承 担 单 位 : 环 境 保 护 部 环 境 规 划 院2报 告 编 写 人 员项目负责人 : 杨金 田 环境保护部 环 境规划院 , 副总 工 程师, 研 究员 主 要 技 术 成 员 : 严 刚 环 境 保 护 部 环 境 规 划 院 , 博 士许艳玲 环 境 保 护 部 环 境 规 划 院 , 助 理 研 究 员 蒋春来 环 境 保 护 部 环 境 规 划 院 , 博 士孙亚梅 环 境 保 护 部
2、环 境 规 划 院 , 博 士陈潇君 环 境 保 护 部 环 境 规 划 院 , 助 理 研 究 员 燕 丽 环 境 保 护 部 环 境 规 划 院 , 助 理 研 究 员 李 荔 环 境 保 护 部 环 境 规 划 院 , 研 究 生I前 言电力行业 是我国 大 气污染物 的排放 大 户, 烟尘 、 二氧 化 硫、 氮氧 化物、 汞和 二氧化 碳的排放 量均位 居 全国各类 行业前 列 。 纵观电力 行 业大气污 染控制 历 程, 我国一 直在实 施单一污 染物的 控 制策略, 以 阶 段性重点 污染物 控 制为主要 特征, 建立 了总量 控 制与浓 度 控制相结 合 的大气污 染管理 制
3、度, 形成了 排污收 费、 脱硫 电 价及排 污交易等 一系 列的环境 经济政 策 , 取得了阶 段性的 成果。 从早 期的以 烟尘为主 要控 制 对 象 , 以 浓 度 控 制 为 主 要 手 段 , 到 “九 五 ”开 始 实 施 二 氧 化 硫 总 量 控 制 , 经 过 多 年 的 努 力 , 污 染 治 理 取 得 一 定 成 效 。 2000 年 前 后 火 电 厂 的 烟 尘 排 放 得 到 有 效 地 控 制 , 二 氧 化 硫 排 放 量 也 在 2007 年 首 次 出 现 了拐点。但是, 环境 形势仍 不容乐观, 目前我 国大气污 染出现 了 明显的局 地污染和 区域污
4、染 相结合、 污 染物之 间相互耦 合的特 征 。 而单一污 染 物 的 控 制 手 段 以 孤 立 的 思 想 为 主 线 , 无 法 反 映 我 国 大 气 污 染 的 特 征 , 难以有效 改善区 域 性复合型 污染的 严 峻形势。 西方发 达国 家在应对 区 域 性 污 染 问 题 上 选 择 了 多 污 染 物 协 同 控 制 战 略 , 有 效 地 实 现 了 颗 粒 物 、 二 氧 化 硫 、 氮 氧 化 物 、 汞 等 多 种 污 染 物 排 放 总 量 的 削 减 , 实 现 了 环境效益 和经济 效 益的最大 化。 新 形势 下大气污 染的复 杂 特征要求 我 们必须对 各
5、种相 关 的污染问 题进行 整 体考虑。 面对区 域性 大气复合 污 染不断加 重的现 状, 中国应尽 快启动 和 实施多 污 染物综 合 控制控制 战 略。为 了 深 入 探 讨 符 合 中 国 国 情 的 电 力 行 业 多 污 染 物 综 合 控 制 方 案 , 在 美 国 能 源 基 金 会 的 资 助 下 , 环 境 保 护 部 环 境 规 划 院 承 担 了 基 于 GPS 的中 国 电力行 业多污染 物综合 控 制战略 研 究 。按照 项目计划 , 项 目 共 分 为 三 期 执 行 , 第 一 期 执 行 时 间 为 2008 年 7 月 -2009 年 10 月。 作 为项目
6、 合作 伙伴, 美国电 力监 管援助 计 划 (R AP) 为本 项目的II成功开展 和深入 研 究提供了 大量富 有 成效的技 术支持 。 通 过双方专 家的深入讨 论和多 次 技术交流 , 开拓 了 研究视野 , 丰富 了 研究成果 , 也 充 分 消 化 吸 收 了 美 国 在 电 力 行 业 多 污 染 物 综 合 控 制 的 经 验 和 成 功 做 法, 为中 国电力 行业 多污染物 综合控 制 战略的研 究制定 奠 定了重要 基 础。 另外 , 项目 研 究过程中 , 得到 了 环境保护 部污染 防 治司和主 要污 染物排放 总量控 制 司的大力 支持和 指 导。 在此 对他们 的
7、帮 助表示衷 心 的感谢。项 目 研 究 成 果 目 前 已 在 中 国 大 气 环 境 政 策 的 制 定 中 得 到 有 效 应 用 , 在 环 境 保 护 部 制 订 的 “关 于 推 进 区 域 大 气 污 染 联 防 联 控 工 作 的 指 导 意 见 ”和 目 前 正 在 研 究 制 定 的 “十 二 五 ”环 境 保 护 规 划 基 本 思 路 中 都 得 到 了 充 分 体 现 , 进 一 步 凸 显 出 该 项 工 作 的 重 要 性 。 应 用 前 景 广 阔 。课 题 研 究 技 术 组 2009 年 10 月3摘 要1、区域性复合污染要求中国实施多污染物综合控制战略。传
8、统煤烟 型 污 染 依 然 严 重 , 臭 氧 和 颗 粒 物 细 粒 子 等 二 次 污 染 问 题 又 接 踵 而 至 , 形成了以 局地污 染 和区域污 染相结 合、 污染物之 间相互 耦 合为主要 特 征污染区 域性复 合 污染。 具体 表现为 大气氧化 能力不 断 增强、 高浓 度 细粒子使 大气能 见 度下降、 光 化学烟 雾、 大气灰 霾和酸 沉降污染 频繁 发生。 只有 系统考 虑大气环 境问题 和 各种污染 物之间 的 关系, 实施 多 污染物综 合控制 战 略, 才能 有效缓 解我 国区域性 复合型 污 染的严峻 形 势。2、国外多污染物综合控制策略已初见成效。美国制定了三
9、个规划方 案 CAIR CAMR CAVR, 以 实 现 SO2、 NOx、 Hg 的 进 一 步 减 排 , 解 决 臭 氧 和 PM2.5 超 标 、 污 染 物 州 际 传 输 和 能 见 度 问 题 。 2008 年 美 国 又制定了 清洁空 气 战略规划, 为实现 空气质量 目标要 求 , 针对法规 污 染 物 和 区 域 霾 、 HAPs、 酸 沉 降 等 问 题 , 分 别 提 出 了 对 PM2.5、 SO2、 NOx、 VOC 和 HAPs 等 污 染 物 的 减 排 目 标 。 欧 盟 在 欧 洲 委 员 会(UNECE)和长距离大气污染跨界输送协议(CLRTAP)的框架下
10、 制定了欧 洲清洁 空 气计划(即 CAF 计划) ,在此 基础上 制定了大 气 污 染 控 制 战 略 , 设 置 了 2020 年 SO2、 NOx、 VOC 和 NH3 的 减 排 目 标。3、多污染物综合控制的基本内涵。多污染物综合控制的基本思路是 指拚弃传 统单一 污 染物孤立 管理的 思 想, 将大气 环境问 题、 各种大 气 污染物控 制放在 统 一平台上 或在统 一 的框架机 制下, 充分 考虑各种 污 染 物 控 制 的 协 同 效 应 , 制 定 出 大 气 污 染 综 合 控 制 战 略 和 综 合 管 理 模 式 , 从 系 统 的 角 度 更 好 处 理 大 气 环
11、境 问 题 , 并 提 出 综 合 减 排 计 划 。4、多污染物综合控制战略应以电力行业先行。电力行业是烟尘、二4氧化硫、 氮 氧化物 、 汞和二氧 化碳的 排放大户。 经过多 年的努力, 二氧化硫的 控制工 作 已经取得 了突破 性 进展, 而 氮氧化 物的 污染问题 日 益 显 现 并 广 受 人 们 关 注 , 汞 和 二 氧 化 碳 的 减 排 在 国 际 国 内 迅 速 升 温 , 成 为 了 当 前 环 境 保 护 的 紧 迫 任 务 。 同 时 , 电 力 行 业 属 于 高 架 源 排 放 , 污染物的 远距离 输 送导致影 响范围 更 大更广, 是 酸雨、 细 粒子等污 染
12、 等区域性 污染的 重 要排放源。 近年来, 我国一直 在推行 单 一污染物 的 控 制 , 阶 段 性 重 点 污 染 物 控 制 是 电 力 行 业 污 染 控 制 演 变 的 重 要 特 征 , 形成了总 量控制 与 浓度控制 相结合 的 大气污染 管理制 度 。 但是, 随着 大气环境 形势进 入 区域性复 合型污 染 阶段, 单 一污染 物的 控制手段 难 以满足环 境质量 的 要求。 为了 促进电 力行业的 清洁发 展 , 解决区域 性 环境问题, 有效改 善环境质 量, 多污 染物综合 控制战 略 应在电力 行业 先 试 先 行 , 并 逐 步 在 其 他 行 业 推 广 实 施
13、 。5、电力行业多污染物综合控制的基本思路。在建立大气环境问题、 各种大气 污染物 关 系的统一 框架下, 遵 循协同控 制原则、 一 体化原则 、 效益最大 化原则 和 可持续性 原则, 综 合考虑控 制技术 的 评估结果, 提 出 电 力 行 业 多 污 染 物 综 合 控 制 的 控 制 指 标 为 烟 尘 、 SO2、 NOx、 CO2 和 Hg。 基 于 各 种 主 要 污 染 物 和 二 氧 化 碳 的 排 放 绩 效 标 准 , 提 出 电 力 行业多污 染物综 合 控制的控 制目标, 开展电力 行业烟 尘 、 SO2、 NOx、 CO2 和 Hg 的 总 量 分 配 , 将 总
14、 量 指 标 落 实 到 机 组 。6、多污染物综合控制框架包括三个层面。第一,完善的顶层设计, 出台多种 污染物 综 合控制政 策, 为 多污 染物控制 战略的 实 施提供法 律 保障。 第 二, 建 立 灵活的方 法体系 和 技术体系 , 形成 一 种涵盖源 头控 制和末端 治理的 全 过程控制 思路, 并 引入排污 交易等 灵 活机制, 为 多 种 污 染 物 综 合 控 制 战 略 的 实 施 提 供 技 术 支 撑 。 第 三 , 综 合 环 境 质 量 、 排放现状、 技术可 行 性等多方 面因素, 提 出多种污 染物综 合 控制目标 , 制定多种 污染物 减 排计划, 为多种 污
15、染 物综合控 制战略 的 成功实施 提 供 了 有 力 保 障 。7、多污染物综合控制的目标。基于大气复合污染存在多种污染物的5相互作用、 多种过 程的耦合 和污染 控 制技术的 协同效 应 的特征, 推 动从单一污 染物治 理 向多污染 物综合 控 制转变。 在多污 染物 协同控制 的 策 略 下 , 对 酸 沉 降 、 臭 氧 、 细 粒 子 、 重 金 属 等 各 种 相 关 的 大 气 环 境 问 题进行整 体考虑, 制定有效 的多污 染 物综合减 排计划, 构建多污 染物 减排法规 、 政策 、 技术和监 管体系 , 达到保护 人体健 康 和改善环 境质 量 的 目 的 。8、多污染
16、物综合控制指标。多污染物综合控制的对象设置为烟尘、 二氧化硫、 氮氧化 物、 汞及二 氧化碳 。 针对城市 环境质 量、 主要环 境 问题及控 制技术 可 行性, 确 定不同 的发 展阶段的 多污染 物 综合控制 的 重点。 (1 )2 010-2015 年:严格控制烟 尘、SO 2、N Ox 排 放,开展 Hg 和 CO2 协同减 排。 (2 ) 2015-2020 年: 严格控 制 烟尘、 SO2、 NOx、 Hg 的排放量 ,开 展 CO2 的协 同减排 。 (3 ) 2020 年- 2030 年:C O2 与 污 染 物 的 综 合 控 制 与 减 排 。9、 电 力 行 业 多 污
17、染 物 综 合 控 制 战 略(1)坚持总量控制道路,扩大总量控制的因子范围。考虑电力 行业大气 污染物 的 远距离输 送、 均 质性 特点和我 国大气 污 染特征的 转 变, 电力 行 业污染 总量控制 因子也 必 须要随之 拓广, 依 次实施氮 氧化 物 、 汞 和 二 氧 化 碳 的 总 量 控 制 。(2)实行排放绩效的分配方法。调查分析电力行业主要污染物 和二氧化 碳排放 现 状, 总结排 放特征 和排放规 律, 考虑 控制技术 的可 行性, 确定 烟尘、 二氧化硫、 氮氧化 物、 汞及温 室气体 的排放绩 效现 状值及目 标值, 建 立 完整协调 的多污 染 物排放 绩 效体系。
18、在 此基础上 , 开 展 基 于 排 放 绩 效 的 电 力 行 业 多 污 染 物 总 量 分 配 方 法 研 究 。(3)强化倒逼机制,引导能源清洁化发展。充分考虑能源利用 与环境之 间的关 系 , 将环境问 题全面 纳入到能 源管理 体 系中, 实施 能6源与环境 的综合 管 理, 引导能 源清洁 化发展, 可 从源头 控制污染 物的产生。(4)引导多污染物减排技术发展。应加大燃煤电厂烟气多污染 物综合控 制技术 的 研发和试 用, 促 进国 家尽早出 台鼓励 多 污染物综 合 控 制 技 术 应 用 的 政 策 。(5)与现有政策相衔接。多污染物控制不应完全摒弃原有的政 策 /规 划
19、, 应 与 单 种 污 染 物 控 制 计 划 之 间 的 衔 接 , 与 地 方 的 环 保 政 策 兼容。10、 多污染物综 合 控制技术选 择方向 。 综 合考虑 脱除效 率、 协同减 排 效 果 、 二 次 污 染 、 投 资 /运 行 成 本 、 能 耗 物 耗 及 技 术 的 成 熟 水 平 等 多 项指标, 我国的 多污 染物综合 控制应 采 取优化发 电能源 结 构与污染 减 排并行的 策略, 鼓 励先进发 电技术 的 应用, 推进 单一污 染物末端 控制 技 术 向 多 污 染 物 综 合 控 制 技 术 的 转 变 。11、 电 力 行 业 多 污 染 物 综 合 控 制
20、的 实 施 保 障 。(1)构建多种污染物综合控制的政策法规体系。建立包括尘、 SO2、 NOx、 O3、 PM2.5、 汞 等 多 项 指 标 在 内 的 环 境 空 气 质 量 标 准 体 系, 完善 电 力行 业 大 气污染物 排放标 准。 应用多污 染物综 合 控制思路 , 将 烟 尘 、 SO2、 NOx、 汞 等 大 气 污 染 物 的 防 治 及 CO2 减 排 列 为 “十 二 五 ”规 划 的 重 点 领 域 。 充 分 发 挥 环 境 经 济 政 策 的 导 向 作 用 , 进 一 步 完 善 排 污 收 费 标 准 、 环 保 电 价 政 策 等 。(2 ) 构建 多污
21、染 物 综合控制 监测体 系 。 建设多污 染物监 测网络 , 推进多污 染物在 线 监控系统 的建设, 将电力企 业的 烟 尘 、 SO2、 NOx、 Hg 等 多 种 污 染 物 和 CO2 排 放 均 纳 入 远 程 连 续 监 控 。(3)支持综合控制技术的研发、示范、推广运用。促进多污染 物 综 合 治 理 技 术 及 设 备 的 自 主 创 新 。(4)完善监督考核体系,创新环境执法监督机制。根据多污染VII物 控 制 战 略 在 近 、 远 期 的 控 制 重 点 , 合 理 制 定 污 染 物 指 标 。(5)加强多污染物综合控制的科学研究。包括酸雨、臭氧和细 粒子等区 域性污
22、 染 的研究、 控 制措施 和技术研 究、 汞和 温室气体 的协 同 减 排 效 果 的 研 究 等 , 为 多 污 染 物 综 合 控 制 提 供 理 论 依 据 。1目 录第 1 章 多污染物控制的历程和必要性 11.1 多污染物综合控制的基本内涵 11.1.1 多污染物综合控制是对单一污染物孤立管理的突破 11.1.2 多污染物综合控制对能源清洁化发展形成更大推动力 31.1.3 多污染物综合控制与多污染物控制、协同控制的区别与联系 .31.2 多污染物综合控制的国际经验 41.2.1 美国多污染物综合控制经验 41.2.2 欧洲多污染物综合控制经验 91.3 多污染物综合控制是我国大气
23、污染控制的必然选择 .131.3.1 我国的区域性大气复合污染不断加重 131.3.2 多污染物协同控制战略应尽早提上日程 16第 2 章 我国电力行业实施多污染物综合控制的必要性 .182.1 电力行业污染物排放及控制现状 182.1.1 烟尘控制仍需继续加强 .192.1.2 二氧化硫总量控制初见成效 202.1.3 氮氧化物污染控制亟待加强 212.1.4 汞排放面临较大国际压力 222.1.5 二氧化碳排放控制需得到重视 222.2 电力行业的环境影响 .232.2.1 装机容量快速增长对大气环境质量改善带来很大压力 .232.2.2 火电机组布局导致严重的区域性环境问题 .252.3
24、 电力行业大气污染控制政策演变 262.3.1 阶段性重点污染物控制是电力行业污染控制演变的重要特征 .272.3.2 总量控制与浓度控制相结合的大气污染管理制度 282.3.3 一系列环境经济政策激励污染减排 282.4 实施电力行业多污染物综合控制的重要意义 292.4.1 实现效益最大化 292.4.2 促进电力行业综合治理技术的开发 302.4.3 促进电力行业的清洁发展 302.4.4 提高电力行业综合防治效率 312.4.5 解决区域性环境问题 322.4.6 有利于应对国际环境压力,保障经济正常发展 32第 3 章 电力行业多污染物综合控制策略 .333.1 多污染物综合控制基本
25、思路与原则 333.1.1 基本控制思路 333.1.2 基本原则 3623.1.3 技术路线 363.2 多污染物综合控制的目标与指标 373.2.1 总体目标 373.2.2 控制指标 383.3 实 施战 略 393.3.1 坚持总量控制道路,扩大总量控制的因子范围 403.3.2 拓宽排放绩效的应用范围,实行排放绩效的分配方法 .403.3.3 强化倒逼机制,引导能源清洁化发展 413.3.4 引导多污染物减排技术发展 413.3.5 逐步推进 SO2、 NOx 和 温 室 气 体 的 排 污 交 易 .423.3.6 与现有政策相衔接 43第 4 章 电 力 行 业 多 污 染 物
26、综 合 控 制 技 术 选 择 .444.1 多污染综合控制技术选择原则与指标 .444.2 多污染物综合控制技术选择路线 454.2.1 技术选择路线图 .454.2.2 脱硫技术选择 .464.2.3 脱硫脱硝综合技术 504.2.4 Hg 协同减排技术 .534.2.5 SO2、 NOx 和 Hg 同时脱除技术 .594.2.6 考虑温室气体减排技术发展方向 60第 5 章 电力行业多污染物综合控制的实施保障 .695.1 构建多种污染物综合控制的政策法规体系 695.1.1 建立促进综合控制的标准体系 695.1.2 多污染物控制思想贯穿“十二五”规划 705.1.3 充分发挥环境经济
27、政策的导向作用 705.2 构建多污染物综合控制监测体系 715.2.1 建设多污染物监测网络 715.2.2 推进多污染物在线监控系统的建设 725.3 支持综合控制技术的研发、示范、推广运用 725.4 完善监督保障体系 735.4.1 建立严格的多污染物减排考核体系 735.4.2 加强执法能力建设 735.5 加强多污染物综合控制的科学研究 .735.5.1 加强对酸雨、臭氧和细粒子等区域性污染的研究 735.5.2 控制措施和技术研究 745.5.3 对汞和温室气体的协同减排效果的研究 745.5.4 对实施效果的评估 741第 1 章 多 污 染 物 控 制 的 历 程 和 必 要
28、 性1.1 多 污 染 物 综 合 控 制 的 基 本 内 涵多污染物综合控制, 是指拚弃传统单一污染物孤立管理的思想, 将大气环境 问题、 各种大气污染物控制放在统一平台上或在统一的框架机制下, 充分考虑各 种 污 染 物 的 相 互 关 联 及 协 同 效 应 , 制 定 出 大 气 污 染 综 合 控 制 战 略 和 综 合 管 理 模 式, 从系统的角度更好处理大气环境问题。 它是以减排的有效性和成本经济性为 目标,基于减排技术确定多种污染物的排放绩效目标值,并提出综合减排计划。多 污 染 物综 合 控 制 的核 心 : 考虑多种污染物 控 制的协同效应和各污染物的相 互关联 , 不再
29、是单一污染物控制或者简单的单一污染物控制的加法 。 在此基础上 进行统筹安排,控制目标将更为清晰,控制效果更为明显。多 污染 物综合 控制 的目的: 改善大气环境质量 和追求经济效益两手抓。 改善 大气环境质量是保护和改善生活环境和生态环境以及保障人体健康的重要措施。 在 改 善 大 气 环 境 质 量 的 同 时 追 求 经 济 效 益 则 是 意 味 着 以 最 小 的 经 济 成 本 实 现 改 善大气环境质量。多 污 染 物综 合 控 制 的手 段 : 坚持从污染物产 生 的源头到排放的全过程系统减 排 , 优化能源结构 , 提高能源使用效率 , 倡导先进发电技术 ; 加强污染物的末端
30、 治理 , 鼓励使用具备多污染物协同控制的先进技术 , 制定有关多污染物协同减排 的法规政策,严格监督监管。多 污 染 物综 合 控 制 的控 制 对象 : 由于多污染 物 综合控制的综合考虑和统筹安 排 , 它的着眼点更高 。 控制对象主要是依据当地的环境质量和亟待解决的环境问 题而定。欧盟的 NECD 即提出了对 SO2、NOx、VOCs、NH 3 四 种 污 染 物 的 控 制 目标。1.1.1 多污染物综合控制是对单一污染物孤立管理的突破各种污染物会造成不同的环境影响。 酸化、 富 营养化、 近地面臭氧、 细粒子、2能见度 、 城市空气质量 、 全球变暖等问题都是当今非常严峻的环境问题
31、 。 而 NH3、 SO2、 NOx、 VOC、 CO、 PM2.5、 CO2、 CH4、 N2O、 重 金 属 和 苯 是 引 起 这 些 环 境 问题的环境问题的主要污染物 。 如下表显示 , 不 同的环境问题由多种污染物引起, 而污染物能引发多种环境问题。 因此, 单一污 染物孤立管理对于多种环境问题以 及复合型环境问题显得力不从心。 而多污染物控制则创新地提出了一个崭新的污 染物控制的理念,即把多种污染物置于同一个系统中,同时考虑。多污染物综合控制是系统思想的成功应用。 多污染物综合控制的系统思想在 体现在以下三个方面 : 把 多 种 污染 置 于 同 一个 系 统 中 考虑 ; 把污
32、 染 物 、 环境 问 题、 环 境 质 量 置 于 同 一 个 系 统 中 考 虑 ; 把 污 染 的 源 头 控 制 和 末 端 控 制 置 于 同 一 个 系 统中考虑。表 1-1 大 气 污 染 物 及 其 环 境 影 响酸化 富 营 养 化 近 地 面 臭 氧 细粒子 能见度 城 市 空 气 质 量 全 球 变 暖NH3 + + +SO2 + +NOx + + + +VOC + +CO +PM2.5 + + +CO2 +CH4 +N2O +重金属 +苯 + +注 : +: 中 度 影 响 , +:重 要 影 响CO2 是一种重要的温室 气体, 对于全球变暖有着非常大的影响。 发达国家
33、都 把 CO2 减排作为重要的环境保护措施,给予了非常高的重视,我国也在积极推 动 CO2 的减排。将温室气体纳入多污染物综合控制的范畴是我国对于温室气体 减排的积极响应。31.1.2 多污染物综合控制对能源清洁化发展形成更大推动力实施多污染物综合控制将逐步把各种污染物及温室气体纳入控制范畴 。 相应 的控制技术会发生改变 , 因此各种能源的利用成本也将随之发生变化 。 煤等非清 洁能源的成本优势将变得不再明显,甚至清洁能源将会占有成本优势。将污染防治重点前移 , 充分考虑 、 利用能源与环境之间的相关关系 , 将环境 问题全面纳入到能源管理体系中 , 实施能源与环境的综合管理 , 这无疑将对
34、解决 多污染物的综合控制具有事半功倍的效用 , 采取的方法主要有通过技术手段或政 策手段提高能源利用效率和改善能源消费结构 , 这将大大促进能源结构向清洁化 的方向发展。1.1.3 多污染物综合控制与多污染物控制、协同控制的区别与联系多污染物综合控制与多污染物控制 、 协同控制相互区别 , 又有着一定的联系, 见下表所示。表 1-2 多 污 染 物 综 合 控 制 与 多 污 染 物 控 制 、 协 同 控 制 的 关 系大 气 污 染 控 制战略控 制 目 的 控 制 目 标 的 确 立多 污 染 物 综 合 改 善 环 境 质 量 和 追 求 经 济 在 考 虑 各 种 污 染 物 之 间
35、 的 相 互 作 用 和 协 同 效控制 效益 应 的 基 础 上 确 立多 污 染 物 控 制 改 善 环 境 质 量 分 别 简 单 地 对 各 种 污 染 物 确 立 控 制 目 标控 制 温 室 气 体 的 同 时 追 求 在 考 虑 温 室 气 体 和 其 他 污 染 物 协 同 效 应 的 基协 同 控 制经 济 效 益 础 上 确 立当前,大多数国家都对多种大气污染物采取了控制措施,即多污染物控制。 但多污染物控制还只停留在单一污染物控制的思想层面, 是单一污染物控制的简 单加法, 其实质为多污染物独立控制。 从目的上来说 , 多污染物控制未考虑在改 善环境质量的同时追求经济效益
36、。 从控制对象上来说 , 也只是停留在大气污染物 的层次。 因此, 采用多污染物控制战略在确立控制目的的时候, 不会考虑各种污 染物之间的相互作用和协同效应。4协同控制是指为了获得协同效应而采取的相应控制策略 。 关于协同效应 , 有 广义的狭义的不同说法 。 广义上来说 , 因实 施 某一种政策而获得的收益都属于协 同效应的范畴 ; 从狭义上来说 , 协同效应是指由于当地采取减少大气污染和相关 温室气体的一系列政策措施所产生的所有正效益 。 在实际工作中 , 协 同控制都是 以温室气体减排为核心任务。多污染物综合控制的对象不仅包括了各种大气污染物,也包括了温室气体。 故 多 污 染 物 综
37、合 控 制 和 协 同 控 制 在 目 的 以 及 控 制 目 标 的 确 立 上 都 存 在 一 定 的 区 别。1.2 多 污 染 物 综 合 控 制 的 国 际 经 验工业革命以来, 随着工业化进程的不断加快, 欧美发达国家最先出现了大气 污染问题。经历了煤烟型污染、机动车污染、酸雨问题、重金属污染等的考验, 发达国家控制思路基本都从单一污染物控制转向了多污染物综合控制, 形成了比 较完备的污染物控制体系, 环境空气质量得到很大改善。 我国在发展过程中也遇 到了类似的环境问题,因此,发达国家的经验值得中国学习和借鉴。1.2.1 美国多污染物综合控制经验1.2.1.1 美国多污染物综合控制
38、思想出现的背景 传 统 污 染 物 未 得 到 有 效 控 制 , 新 的 大 气 污 染 问 题 不 断 出 现 。 烟 尘 污 染 问 题是美国工业发展初期的主要大气环境问题, 光化学烟雾污染问题随着机动车增加 而逐步显现。 这些问题还未得到有效控制, 又出现了新的大气环境问题。 酸雨问 题与以往的大气污染问题不同, 属于区域性大气污染问题。 而美国的酸雨污染更 是涉及了跨国污染问题,成为一直以来最棘手的大气环境污染问题。 1978 年, 美加两国组建的大气污染远距离传输咨询小组研究结果表明, 在加拿大所有酸性 沉降中至少有 50%来 自 美 国 。 在 此 背 景 下 , 美 国 开 始
39、 花 费 巨 资 削 减 SO2 排放量。 此后, 有毒大气污染物 (如苯、 汞和多氯联苯等) 由于其对人体健康的重大影响 在美国引起了广泛关注。 大气污染物的二次污染问题也愈演愈烈, 对人们的身体 健康和日常生活造成了严重的危害。 美国的大气污染形成了一次污染与二次污染5并存 , 局地污染和区域污染结合的态势 , 表现为能见度下降 , 光化学烟雾 、 大气灰霾和酸沉降污染频发等。不 断 完 善 的 大 气 环 境 法 律 法 规 为 多 污 染 物 综 合 控 制 提 供 了 依 据 。 美 国 的 清 洁空气法经历了三次修订。1970 年,国会制定清洁空气法 1970 年修正案 , 增补有
40、关一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物的标准,并授权 EPA 为 主 要 污 染 物 制定国家环境大气质量标准 ; 1977 年 , 国会 修 订 清洁空气法 , 增 补了更严格 的氮氧化物标淮,加强了对清洁区和未达标地区的空气污染控制; 1990 年,国 会再次修订 清洁空气法 。 针对 1977 年修订的 CAA 在实施过程中 暴露的问题, 再 次 强 调 了 对 未 达 标 区 的 管 理 , 加 强 了 对 汽 车 污 染 及 危 险 空 气 污 染 物 的 控 制 ,新 增了酸雨条款,强化了空气污染控制的许可证制度。 1990 年的修正案已经形成 了初步的系统框架, 把大气污染控制作为一个
41、整体来考虑 , 是美国大气环境法律 的一个重要的突破。 美国酸雨污染控制始于 1990 年, “清洁空气法案” 第四修正 案提出的酸雨控制计划 ( ARP) 为美国 SO2 和 NOx 排放设定了明确的削减目标, 即到 2010 年 SO2 年排 放在 1980 年基础上削减 1000 万 t; 到 2000 年将 NOx 排放 削减 200 万 t,同时要求燃煤电厂锅炉安装低氮燃烧装置,遵守新的排放标准。图 1-1 美 国 1990CAAA 设 计 框 架环 境 空 气 质 量 标 准 的 不 断 推 进 为 多 污 染 物 综 合 控 制 提 供 了 保 障 。 ( 1) 1970 年 美
42、 国 通 过 “清 洁 空 气 法 ”后 , 建 立 了 国 家 环 境 空 气 质 量 标 准 (NAAQS), 通 过 标准限制的方法促进未达标地区削减污染物排放量 。 标准限定的污染物主要包括 SO2、 NO2、 CO、 Pb、 O3 和 PM。1997 年 , EPA 重新修订了 O3 指 标 , 由 原 来 的61 小时平均值 0.12ppm 改为 8 小时平均值为 0.08ppm; 2006 年, EPA 发布了最新 的细粒子指标,PM 2.5 的 24 小时标准由原先的 65g/m3 下降到 35g/m3, 撤 销 了 PM10 年均指标。 (2) 1999 年, 美国颁布了 “
43、区 域霾法规 (Re gional Haze Rule) ”, 主要目的是改善美国 156 个国家公园和原野地区(自然保护区)的能见度问题, 并要求所有州政府制定相应的治理实施方案。1.2.1.2 美国多污染物综合控制探索及其相关经验 美 国 多 污 染 物 综 合 控 制 以 不 断 更 新 的 专 项 规 划 及 标 准 为 顶 层 战 略 框架 , 以 成 熟 的 法 律 法 规 为 依 据 , 以 有 效 大 气 污 染 控 制 对 策 为 保 障 。 美 国 多 污 染 物综合控制不断地发展,至 2005 年形成了成熟的顶层战略框架。这主要体现在 四个重要规划的相继出台及 EPA 每
44、五年对煤烟 (即颗粒物) 、 臭氧 等主要空气污 染物标准的复审中。为了实现在未来 1520 年 内 电 力 行 业 污 染 物 ( SO2、 NOx、 Hg) 的 进 一 步 减排, 解决臭氧和 PM2.5 超标、 污染物州际传 输和能见度问题, 2005 年美国先后 制 定 了 三 个 规 划 方 案 : 清 洁 空 气 州 际 规 划 ( CAIR ) 、 清 洁 空 气 汞 排 放 规 划( CAMR ) 、 清 洁 空 气 能 见 度 规 划 ( CAVR ) , 2008 年 的 清 洁 空 气 战 略 规 划( 2009-2014) 更 是 标 志 着 美 国 多 污 染 物 综
45、 合 控 制 战 略 的 成 熟 。( 一 ) CAIR 是依据清洁空气法制定,要求美国东部 28 个 州 和 哥 伦 比 亚区进一步削减 SO2 和 NOx 排放量来解决下风向区域臭氧和 PM2.5 超标问题。( 二 ) 清 洁 空 气 汞 排 放 规 划 ( CAMR) , 旨 在 利 用 总 量 控 制 和 排 污 交 易 制 度 来削减主要来自电力行业的 Hg 排放量 。 CAMR 中建立了“ 发电绩效标准” 来限制 新建和现役燃煤火电厂的 Hg 排放,同时也设置了一个 Hg 总量控制目标和分两 阶段实施的交易计划,第一阶段的 Hg 总量目标为 38 吨,利用削减 SO2 和 NOx
46、的协同效应来完成 Hg 的减排,第二阶段 Hg 总量目标为 15 吨,从 2018 年开始 在 CAMR 全面实施基础上进一步削减 Hg 的排放量。(三) 清洁空气能见度规划 (CA VR) 是为了 解决大气污染物造成的在国家 公园和野外区域能见度问题 , 主要针对的污染物包括 PM2.5 及其前体 (SO2 和 NOX、 有 机 化 合 物 、 氨 )。7(四)2008 年美国 EPA 又制定了 2009-2014 年的清洁空气战略规划。这标 志着美国多污染物综合控制战略思想的成熟。清洁空气战略规划( 2009-2014) 以 “改 善 空 气 质 量 , 保 护 环 境 和 人 体 健 康
47、 , 减 少 温 室 气 体 排 放 ”为 总 体 目 标 , 分 为 六个具体目标 , 分别设立子目标 , 具体到控制因子 , 对控制因子提出相应控制目 标 , 并分别拟定了实现这些目标的具体方法与战略 , 如下图所示 。 该规划体现了 成 熟 的 多 污 染 物 控 制 思 想 , 体 现 了 环 境 保 护 和 利 用 协 同 效 应 寻 求 经 济 效 益 的 思 想,是美国多污染物综合控制战略思想成熟的体现。改 善 空 气 质 量 , 保 护 环 境 和 人 体 健 康 , 减 少 温 室 气 体 排 放室外空气质量 保 护 臭 氧 层温室气体 减排法 规 污 染 物和 区 域 霾
48、HAPs 酸沉降影响减排臭 减少氧层消 皮肤耗物质 癌建 工 交筑 业 通空 气 质 量 :PM2.5,臭氧 , 能 见 度减排目标: PM2.5,NOX, VOCHAPs减 排 19%SO2/NOx 减排硫 /氮 沉降目 标SIP,CAIR,酸 雨 规 划 , 机 动 车 减 排 计 划 对 策 措 施 能源之星图 1-2 美 国 清 洁 空 气 战 略 的 基 本 思 路多 污染 物综合 控制 在美国 取得 了显著 的成 效。 根据 CAIR 在清洁空气 法基础 上对于削减 SO2 和 NOx 排 放 量 来 解 决 下 风 向 区 域 臭 氧 和 PM2.5 超标问题的进一 步规定,若
49、CAIR 的控制措施完全实施,控制区域范围内的 SO2 排放量在 2003 年的基础上削减大约 70%, NOx 排放量在 2003 年基础上削减大约 60%。 与此同 时, CAIR 和其他控制 措施的协同实施将使 O3 和 PM2.5 浓度未达标区 的面积分别 减少 95%和 67%。8图 1-3 美 国 电 力 行 业 SO2、 NOx 排 放 的 历 史 与 CAIR 预 测 排 放 状 况9图 1-4 臭 氧 和 PM2.5 超 标 地 区 示 意 图(左上 图 为 2005 年 4 月 实 际情况 , 右 上图 为 2010 年 实施 CAIR 的预 测情 况, 左 下图 为 2015年 实 施 CAIR 的 预 测 情 况 )1.2.2 欧洲多污染物综合控制经验1.2.2.1 欧洲多污染物综合控制思想出现的背景自 19 世 纪 70 年代 末期始 , 欧 洲大气 环境 问题不 断出 现。 酸雨于 20 世纪 60 年代最早出现在挪威 、 瑞典等北欧国家 , 随后由北欧扩展到中欧和东欧 , 直至覆 盖整个欧洲 , 其危害引起了整个欧洲的极大关注 ; 二十世纪八十年代末 , 随着机 动车的迅速增加, NOx 逐渐成为了欧洲重要的大气污染物; 此后, 挥发