借鉴欧洲经验加快我国颗粒物污染防治,本文主要内容关键词为:欧洲论文,颗粒物论文,经验论文,我国论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
中图分类号:X21 文献标识码:A 文章编号:1673-288X(2013)06-0012-04
近年来,我国颗粒物污染日益严重,灰霾天气频发,严重威胁人体健康。本文希望通过回顾欧洲颗粒物污染控制历程、总结控制经验,为我国颗粒物污染控制和管理提供借鉴。
1 控制历程
欧洲大气污染的控制开展较早,20世纪中期以英国为首的欧洲国家普遍采取了提高烟囱高度,污染企业远离居民区,大规模使用除尘、脱硫技术等措施治理工业排放引起的大气污染[1]。同时通过改造城市居民传统炉灶,冬季集中供暖等,减少民居生活煤炭用量。这一时期主要通过末端治理控制煤炭燃烧中和烟尘的排放。
20世纪60年代,随着机动车保有量的快速增加,二次颗粒物的另一项重要前体物的排放量日趋增长。欧洲环境委员会敏锐的察觉了这一问题,于1970年颁布了首个客车排放控制指令——协调成员国机动车内燃发动机空气污染控制指令(70/220/EEC)。此后欧盟一直十分重视机动车污染的防治,发布了一系列机动车排放控制指令,并开发了大量机动车尾气治理技术。
到70年代,欧洲的酸雨污染愈演愈烈。为解决酸雨污染和污染物跨界传输问题,1979年由联合国欧洲经济委员会主持签订了《长距离跨界空气污染公约》,并在公约框架下签署了一系列协议,提出大气污染物的总量控制目标。1985年签署的赫尔辛基公约提出削减50%的控制目标,之后的索菲亚协议和日内瓦协议分别增加了
和VOC的削减目标。虽然总量控制策略最初是为控制酸雨污染,但随着
、
、VOC等二次颗粒物前体物排放量的大幅削减,颗粒物污染的控制也受益匪浅。为削减污染物排放量,欧盟于1996年颁布了污染综合预防与控制(IPPC)指令,旨在通过最佳可行技术(BAT)实现对大型工业设施的综合污染预防与控制。
上世纪末至今,随着对颗粒物污染尤其是细颗粒物污染危害的认识,欧盟有针对性地加强了颗粒物污染控制。1999年颁布的空气质量标准中提出了的浓度限值要求,并在此后修订的空气质量标准(2008/50/EC)中增加了
年均浓度标准,并逐步加严标准要求。伴随着标准的实施,欧盟理事会形成决议(2001/752/CE),要求欧盟成员国开展
和
的监测。通过1999年签署的哥德堡协议和2001年颁布的国家排放上限指令(NECD),继续实施总量控制策略,协同控制
、
、VOC和
四种前体物。在继续加强机动车排放控制的同时,欧盟颁布了工业排放控制指令(IED2010/75/EU),统一了与工业排放控制相关的七项指令。这一阶段欧洲颗粒物污染的控制体现出综合、协同的特点。
2012年修订的哥德堡协议,要求欧洲各国继续大幅度削减、
、VOC和
的排放,并首次提出了对一次
排放总量的控制要求。未来欧盟将适时修订
标准,简化现有污染控制指令,并不断扩展控制领域,如关注小型燃烧设备、航空运输、船运和农业领域的颗粒物污染防治。
2 控制策略
2.1 标准体系
作为区域性组织,欧盟的环境行动计划属于政策性文件,需要条例、指令等立法予以实施[2]。欧盟的环境标准体系十分完善,与颗粒物污染相关的法令主要包括环境空气质量指令,国家排放控制上限指令、固定源和移动源污染排放控制指令等。这些指令的实施对保护和改善成员国空气环境质量、预防和控制颗粒物污染、实现共同的环境目标起到了至关重要的作用[3]。
欧盟在1999年首次颁布的环境空气质量指令(99/30/EC)中,设定了的浓度限值,包括年均值和24小时均值。欧盟现行的环境空气质量指令2008/50/EC于2008年5月21日获得通过,并于2010年开始实施。除沿用99/30/EC中
浓度限值,2008/50/EC中还增加了
年均浓度标准,并且规定了成员国的达标时限。
2001年欧盟颁布国家排放上限(NEC)指令,规定了2010年各成员国、NOX、VOC和
的排放上限。欧盟还将出台新的NEC指令,继续对上述二次颗粒物前体物及一次
实施总量控制。
欧盟实施过的重要的固定源排放指令包括:限制大型燃烧设备空气污染物排放限值的2001/80/EC指令,关于废物焚烧污染控制的75/439/EEC,控制汽油储运过程和有机溶剂使用过程中VOCs排放的1994/63/EC指令和1999/13/EC指令,以及综合污染预防与控制指令(IPPC,96/61/EC)。2010年欧盟通过的《工业污染物排放指令》(2010/75/EU),统一了上述指令。
道路车辆排放标准包括轿车和轻型车排放指令(Euro 1-6)及重型商用车排放指令,主要规定了各种道路车辆PM和等污染物的排放限值。此外,欧盟还颁布了燃料质量管理指令(2003/17/EC),限定发动机燃料中硫、VOC等的含量。
2.2 总量控制
为控制大气污染物的排放,欧盟颁布了国家污染物排放上限指令(NECD)。此外,欧盟成员国还联合中欧和东欧国家在远距离越境空气污染公约(UNECE-CLRTAP)框架下,签署了哥德堡协议,旨在实施多污染物协同控制。实施总量控制政策以来,欧洲二次颗粒物前体物排放量的减排效果显著[4]。
2.2.1 国家排放上限指令
欧盟NECD(EU,2001b)为各成员国设定了2010年各项大气污染物排放上限,以控制各成员国污染物排放总量。欧盟排放总量控制政策的实施具有完善的配套保障措施,如要求成员国建立排放清单,向委员会报告排放量数据和减排计划等。若成员国违反相关规定,则应当承担法律责任。
图1 欧盟成员国2010年国家排放上限
2010年欧盟实现了、VOC和
的总量控制目标,但欧盟27国中有15个国家
排放量超过了国家排放上限。尽管如此,过去十年污染物排放上限指令,在实现空气质量长期目标方面仍发挥了重要作用,已成为欧盟空气污染控制的基本政策。
2.2.2 哥德堡协议
针对大气污染物的跨界输送问题,1979年在联合国欧洲经济委员会支持下,欧洲各国签署了长距离越境空气污染公约(LRTAP)。欧盟成员国联合中欧和东欧国家在远距离越境空气污染公约框架下,签署哥德堡协提出、
、
和VOC四种污染物2010年的排放上限,旨在实施多污染物协同控制。
对于欧盟成员国来说,国家排放上限指令中设定的排放控制目标等于或小于哥德堡议定书中的目标。哥德堡公约实施后,欧洲污染物控制策略打破了以往仅针对单一污染物进行限制的格局,开始更加注重多种污染物之间的相互影响和协同控制[5]。哥德堡协议已于2012年5月修订,设定了2020年、
、
、VOC总量控制目标,并增加了一次
的控制目标。
2.3 防治措施
为满足颗粒物浓度标准,实现总量控制目标,欧盟各成员国根据本国情况采取相应的控制手段。控制的领域包括:能源供应、交通运输、工业过程、畜牧业、种植业和废物处置等。
2.3.1 燃烧过程及工业排放控制
综合污染预防与控制指令(IPPC Directive)是欧盟关于工业排放控制的关键工具之一。该指令于1996年9月开始实施,先后修订四次,旨在实现对大型工业设施的综合污染预防与控制。该指令几乎涵盖了所有工业行业,包括能源生产、钢铁行业、矿业、化工业、废物处置等;控制的污染物包括、
、CO、VOC、尘、石棉、Cl、F、As、氰化物及二噁英等。在IPPC的实施中,最佳可行技术(BAT)这一概念发挥了重要的作用。相关生产设备的经营者必须采用BAT防治和控制污染,政府则有义务对从事工业活动的设施颁发许可证,促使BAT在新建和现有工厂的实施。
燃料燃烧排放是欧洲一次颗粒物的最主要来源,为控制燃烧排放欧盟出台了大型燃烧设备指令(2001/80/EC)。通过设置严格的、
和一次颗粒物排放限值,控制装机容量50MW以上大型燃烧设备排放。指令实施以来大型燃烧设备的减排效果显著。此外,欧盟采取多种措施减少工业过程中VOCs的排放,如通过热氧化、冷凝和膜技术减少排放;通过过程优化、末端治理减少逸散。
目前,工业排放控制指令(2010/75/EU)统一了上述指令。欧盟委员会计划加严某些工业部门特别是大型燃烧设备的最低排放限值,以促进大气污染物的进一步减排。
2.3.2 交通污染控制
在欧洲交通源是仅次于燃料燃烧的第二大一次细颗粒物()排放源,同时机动车还是最大的
排放源。早在上世纪70年代欧盟就开始控制机动车污染排放。欧洲机动车排放标准对几乎所有类型车辆排放的
、HC、CO和PM都有限制[6]。欧盟机动车排放控制指令于1992年起正式开始实施,2008年10月欧盟开始实行欧5标准,目标是使柴油轿车PM排放量减少80%,
排放量减少20%;汽油轿车
和CH排放量各减少25%。2012年12月31日起,欧盟已开对部分新款公交车和重型卡车执行欧6排放标准,新标准执行后,相关汽车
和PM的排放量将比执行欧5标准时分别降低80%和66%。
欧盟通过制定燃料质量指令,提高油品质量,限定发动机燃料中S、Pb和等的含量。现行的燃料质量指令是2003/17/EC,这项指令中规定的汽柴油中硫含量的限值为10mg/kg,还要求各成员国必须销售无铅汽油。
此外欧盟各成员国还通过建立可持续交通体系,控制机动车保有量的增长,禁止10年以上车龄的汽车行驶,大力发展公共交通等政策控制道路交通污染。经济手段在机动车污染控制中也发挥了积极作用,如征收拥堵税,对小排量汽车实施消费税优惠等。
2.3.3 实施节能与燃料替代政策
更有效地利用能源有助于减少一次颗粒物、、
等污染物的排放。欧盟已采取了一系列措施遏制能源需求,包括能效标识,提高建筑节能性能,制定热电联产指令,关于能源使用产品生态设计要求的指令。预计到2020年,欧洲每年的一次能源消费将削减20%。
实施燃料替代,提高生物质等可再生资源的使用比例。大型燃烧设备的天然气替代是欧盟成员国普遍采用的一项措施。通过努力,欧盟可再生能源在终端能源消费中的比重已由1990年的6%上升至2010年的12%左右。
2.3.4 加强农业综合管理
牛、猪和家禽养殖业和氮肥的使用占大气中排放量的绝大部分。欧盟在减少农业面源
排放方面采取了一些必要的措施:通过取消财政支持,减少家庭养殖数量;鼓励减少氮肥的使用;发展环境友好型农业;实施硝酸盐指令,IPPC指令等环保指令。虽然已经采取了一些措施,但2000至2010年
排放量削减缓慢,制约了欧盟
浓度的降低。
3 对我国的启示
3.1 协同控制一次颗粒物与二次颗粒物前体物
目前,我国仅、
纳入总量控制,VOC的防治处于起步阶段,
的控制还基本属于空白,一次颗粒物排放的控制也一直没有得到足够的重视。为有效降低
、
浓度,我国亟须全面开展VOC、
的排放控制,加强一次
和一次
防治,尽快形成多污染物协同控制的格局。
3.2 综合运用多种防治手段
未来我国的颗粒物污染防治应以转变生产、生活方式为目的,将能源利用作为重点领域,实行煤炭总量控制,大力发展清洁能源;推广清洁生产工艺和最佳可行技术;加严燃煤锅炉及工业窑炉大气排放标准,制定VOCs、的相关排放标准;完善环境经济手段,通过能源、技术、经济、标准法规等多种措施的综合运用,实现由单一控制向综合控制的转变[7-8]。
3.3 严格的达标管理,灵活的政策制定
我国地域广阔,各地由于经济发展、地理环境、气候条件等的不同,颗粒物污染特征存在显著差异,建议国家在严格空气质量达标管理的同时,充分赋予地方政府灵活性,因地制宜,分类指导,使地方政府制定的颗粒物污染控制政策、计划、防治措施更具针对性和合理性[6-7]。
3.4 加强政策制定的科学性和灵活性
目前,我国颗粒物污染尤其是细颗粒物污染的科学研究基础还比较薄弱,污染控制政策制定也主要是从主观判断出发。亟须建立标准化的国家排放清单和法规空气质量模型,强化科学技术的开发和应用,在区域大气污染特征识别、污染来源分析、空气质量评估、成本效益分析等方面,为颗粒物污染防治政策的制定提供科学支持。