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長沙空氣質素這麽差是什麽引起的?

2013-10-22科學

怒答之。以下圖片來源於網絡搜尋,如有轉載請註明出處。

非環保人士,歡迎專業人士拍磚。

本問題分為以下部份。

  1. 總結
  2. 原因數據分析



1、總結

  • 機動車尾氣排放所占比例很小。
  • 燃煤發電產生的硫硝化物是大頭。
  • 化工廠、鋼廠、有色金屬冶煉是大頭
  • 城市建設以後說。

  • ----------------------------提示,下有多圖--------------------
    2、
    原因數據 分析

    首先咱們看看空氣汙染物的幾大來源一一討論:

  • 機動車:尾氣排放
  • 燃煤發電:硫硝化物
  • 工業:化工廠、鋼廠
  • 城市建設:揚塵
  • 根據中國科學院大氣物理研究所張仁健與國外研究人員合作在2013年在Atmospheric Chemistry and Physics上發表的論文【Chemical characterization and source apportionment of PM2.5 in Beijing】。針對2009-2010年不同季節在北京城區采集的PM2.5樣品進行化學組分的分析,獲取了北京四個季節PM2.5的29種元素、9種離子和8個組分有機碳無機碳等資料,研究了北京城區細顆粒物總體汙染水平及季節變化特征。

    分析過程: 研究發現,雖然SO2、NOX等前體物在冬季較高,但是二次無機氣溶膠更傾向於在高溫高濕的夏季形成。相反,二次有機氣溶膠更傾向於在幹冷的冬季形成。此外,結合源解析模型正矩陣因子分析(PMF)、潛在源分析(PSCF)等方法,探討了不同季節影響北京城市PM2.5的主要貢獻源。
    結論: 北京地區PM2.5的6個重要來源,分別是土壤塵,燃煤,生物質燃燒,汽車尾氣與垃圾焚燒,工業汙染和二次無機氣溶膠,這些源的平均貢獻分別為 15%, 18%, 12%, 4%, 25%和 26% 。沙塵天氣常對春季氣溶膠有重要影響,而在秋冬季節,來自建設工地的浮塵和街道的再懸浮塵是土壤塵的主要來源。 燃煤源冬季貢獻最大,生物質燃燒源貢獻春、秋較高、冬、夏季較低,工業汙染源貢獻在夏秋季節較高。 如果將燃煤、工業汙染和二次無機氣溶膠三個來源合並起來, 化石燃料燃燒排放成為北京PM2.5汙染的主要來源。

    回過頭來看看長沙:

    1、先看看汽車,根據實際數據分析:北京市2013年全年空氣質素達標天數比例為48%,重度及以上汙染天數比例為16%,PM2.5年均濃度為89.5微克/立方米。而過年1~2月份北京路上行駛機動車達到全年最低,而霧霾強度沒有變化。2014年1月PM2.5平均濃度為108微克/立方米,2014年2月PM2.5平均濃度為85微克/立方米, 結合上面的權威數據分析,可見汽車尾氣對北京空氣汙染的增效並不明顯。 (資料來源見最後)

    湖南統計資訊網

    2011年底,長沙機動車保有量為119.36萬輛,到2012年底長沙機動車保有量為130萬輛。而

    北京統計資訊網

    2012年底,北京的機動車保有量為520萬輛。 所以可見汽車尾氣並非湖南空氣汙染的大頭。

    2、化工廠和煉鋼行業本人不是權威人士。目前湖南省內兩大機械制造企業三一重工和中聯重科屬於產業鏈下遊,本身並不需要參與煉鋼等需要大量使用 焦炭的高汙染活動,所以也可以排除 。但是需要註意的是它們需要消耗大量的鋼材,間接帶動了冶煉金屬的需要。

    房地產行業最近幾年在大陸發展神速,帶動鋼鐵廠等建材超量生產,但是冶煉金屬的過程中需要消耗的焦炭等化合物。什麽是焦炭?

    焦炭的來源: 煙煤在隔絕空氣的條件下,加熱到950-1050℃,經過幹燥、熱解、熔融、粘結、固化、收縮等階段最終制成焦炭,這一過程叫高溫煉焦(高溫幹餾)。
    焦炭的作用: 主要用於高爐煉鐵和用於銅、鉛、鋅、鈦、銻、汞等有色金屬的鼓風爐冶煉,起還原劑、發熱劑和料柱骨架作用。

    由於焦炭本身的生產過程從需要大量的煤儲量支持,所以這也是山西近幾年汙染嚴重的原因之一(太原已經世界聞名

    全球10大空氣汙染城市曝光 太原居首位世界最臟

    )。 開發煤礦,提煉,運輸都會產生大量的汙染,其中CO2,SO2,Cp為主要汙染源 。這也和 張仁健等人的研究結果契合。

    2011年山西省煤炭產量和外運量分別達到8.6億噸、5.8億噸;2013年湖南省煤炭產量達8500萬噸,所以目前汙染的情況沒有山西嚴重,但如果預測未來話湖南的形勢會更加嚴峻

    湖南武岡探明煤炭儲量近億噸

    3、城市建設以後說。

    4、最後再聊聊火力發電。

    非常同意

    火力發電真的是清潔能源嗎?

    @潘傑的觀點。一般情況TA們(以及大部份普通人)會認為電廠(屬於央企的五大電力集團以及華潤、神華等企業所屬的電廠)在科學合理建設以及科學合理營運的情況下,產生的汙染是很少的」。但關鍵在於「很少」兩個字。 什麽叫很少?這是一個欺騙性很大的概念。

    有參照物有比較才可以談論「多」與「少」 ;認為「很少」的人是以火電廠本身產生的汙染物總量和最後排放到環境中的汙染物總量為對比的;可是,這些排放到環境中的汙染物放在另外一個參照系,比如 環境承載力 ,那就是相當大的了。

    舉例:某工廠生產化妝品,每天有副產物金屬汞1000千克,但是只有1克金屬汞排放到環境中,其余都被工廠回收,回收效率大於99.99%;可是這含有1克金屬汞的水你敢喝嗎?所謂環境承載力,在這裏就是意味著零,或者無限接近於零。所以說,火電廠產生的汙染對環境是巨大的,尤其是考慮到往年歷年欠賬和天朝數量巨大的偷排行為。

    然後咱們看幾個圖。 第一幅圖:2011年中國與歐盟發電結構對比。感謝

    霧霾是天氣現象還是純粹的汙染?其成因是什麽?若是純粹的汙染,為什麽電視裏反復暗示這個是天氣?

    哎喲不錯

    提供的 圖片。

    據分析

    2010年歐洲風電裝機統計---國家能源局

    2010年,歐盟新增電力裝機達到55400兆瓦,天然氣發電裝機達到28000兆瓦(51%),太陽能光伏發電12000兆瓦(21.7%)、風電9300兆瓦(16.8%)、煤電4056兆瓦(7.3%),生物質能發電573兆瓦(1%)、集光型太陽能405兆瓦(0.7%)、大型水電208兆瓦(0.4%)、泥煤發電200兆瓦(0.4%)、垃圾發電149兆瓦(0.3%)、核電145兆瓦(0.3%)。 可見主要的區別是煤炭發電。

    第二幅圖:中國煤炭消耗量和全球煤炭消耗量(不包括中國)的增幅

    上圖是美國能源情報署(EIA)公布, 中國2011年的煤炭消費量達到34.5億噸 接近全球總消費量的一半。 世界煤炭協會2011年數據顯示中國近80%的電廠依靠的是煤炭發電,而美國是40%。

    第三幅圖:2000 年-2010 年火電占中國裝機總量的比例(單位:百分比)

    上圖可以看出至2010 年,火力發電占中國電力裝機總量的比例長期穩定在70%以上。

    第四幅圖:2000 年-2010 年國內火電裝機總量(單位:億千瓦)

    上圖可以看出至2010 年,國內火電裝機總量的復合增長率為11.79%,「以煤炭為主」的能源結構特點決定了火力發電占國內電力裝機總量的比例長期保持較高水平。

    在中國煤電在中長期內仍會保持主力電源地位

    回過頭來看看湖南的情況,據電監會統計:2013年,湖南統調火電裝機容量1622萬千瓦,發電量662億千瓦時,占總發電量的60.7%,消耗煤炭4000萬噸左右。有17台現役燃煤火電機組已完成了煙氣脫硝改造,占大型火電機組的46%。至2015年底,大型燃煤火電機組將全部完成煙氣脫硝改造。 可知直到2015年之前,湖南的空氣質素會緩慢改善。

    湖南去年火電耗煤4000萬噸

    3、未來趨勢

    第四幅圖:2014~2020未來中國火電裝機比例預測(單位:百分比)

    以上,作為一個心系湖南的人,想到別的再補充。。


    參考文獻:

    Zhang, R., Jing, J., Tao, J., Hsu, S. C., Wang, G., Cao, J., Lee, C. S. L., Zhu, L., Chen, Z., Zhao, Y., and Shen, Z.: Chemical characterization and source apportionment of PM2.5 in Beijing: seasonal perspective, Atmos. Chem. Phys., 13, 7053–7074, 2013, doi:10.5194/acp-13-7053-2013.(IF=5.6)

    湖南統計資訊網2014年2月74個城市空氣質素狀況報告--PM2.5監測網
    2014年1月74個城市空氣質素狀況報告--PM2.5監測網
    2013年全國主要城市空氣質素狀況--PM2.5監測網