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煤电和“两高”工业加剧中国臭氧污染
发布时间:2023-10-31    浏览次数:897

今年上半年,中国的臭氧浓度节节升高。有42.4%的城市臭氧超过了国家二级标准 (160微克/立方米),主要集中在京津冀和长三角地区。尤其是在北京,臭氧已经超越PM2.5成为影响空气质量的首要污染物。

臭氧主要由氮氧化物(NOx)和挥发性有机物(VOCs)发生光化学反应而形成。而这两个前体物主要来源于工业废气、汽车尾气和化学有机溶剂的挥发等,与高污染高碳排放的“两高”工业项目密不可分。

今年是中国放开疫情管控、全面恢复社会经济活动的第一年,尽管“十四五”设定了能耗强度降低和煤炭消费总量控制目标, 然而,在过去的半年内,多个省份利用“特定项目考核指标可以单列”的规定,在能耗双控考核中,不计入单列项目能耗,从而规避环境指标的限制,上马了大规模煤电和其它“两高”工业项目。预计在这些项目陆续建成之际,将给中国带来更为严峻的臭氧污染问题和环境治理挑战。

臭氧成为主要空气污染物

今年是中国大气治理的第十个年头。十年前,国务院发布《大气污染防治行动计划》十条措施,首次针对空气污染开展综合治理。2018年,中国颁布实施《打赢蓝天保卫战三年行动计划》,针对京津冀及周边、长三角、汾渭平原等重点区域,持续开展大气污染防治行动,巩固空气质量改善成果。2022年底,中国PM2.5平均浓度已从2013年的72微克/立方米降至29微克/立方米,低于世界卫生组织的最低标准(35微克/立方米),实现近10年来连续下降。虽然PM2.5的浓度已大幅下降,新的问题却逐渐显现:臭氧在2022年超过PM2.5成为中国超标天数比例最高的主要空气污染物。

不同于颗粒物污染,除了仪器检测以外,人们难以通过颜色和气味察觉臭氧浓度超标,从而不易及时采取防范措施。长期暴露于高浓度的臭氧环境不仅可引发人体呼吸系统疾病、刺激人的神经系统并破坏人体免疫功能。有研究表明,自2013年至2018年,暴露于超标臭氧浓度环境(大于国家二级指标160微克/立方米)的人口比例由2013年的1.2%上升至2018年的28.9%,每年由臭氧暴露引起的呼吸道疾病相关过早死亡病例超过两万个。

相较于“十三五”期间浓度下降30%PM2.5来说,臭氧是“十三五”期间唯一未发生下降的主要空气污染物。去年11月,生态环境部公布了《深入打好重污染天气、消除臭氧污染防治和柴油货车污染治理攻坚战行动方案》,成为继“大气十条”和“打赢蓝天保卫战”之后,应对“十四五”时期臭氧污染持续上升、重污染天气依然高发等新挑战的标志性文件。其中,减少臭氧污染前体物成为治理关键。

背后推手:煤电和“两高”工业

臭氧污染在中国为何愈演愈烈?究其前体物排放源头,主要来自于煤电、玻璃、钢铁、石油等燃料加工、化工和塑料制品等工业行业。在中国,NOx排放总量超过VOCs1.7倍。因此,实现NOx的深度减排将对臭氧形成起到制约作用。

2021年,发电行业是中国NOx排放量最高的工业行业,占全国工业源排放量的33.1%,而该行业的NOx排放主要来自于煤电企业。近年来逐步升级的臭氧污染问题与中国依赖高排放工业的经济发展结构和非清洁能源的使用紧密相连,并在气候变化的催化下进一步加剧。

其实臭氧问题在发达国家已有一段历史,人们对臭氧污染最早的认识源于20世纪40年代的“洛杉矶光化学烟雾”。美国自1970年起投入了大量资源,研究臭氧的生成、传输和影响机制,并根据各地不同的排放结构,制定了因地制宜的臭氧污染控制策略。其中洛杉矶经历了从大力发展石油产业,转型到高科技产业和服务业为主的绿色发展。从经济角度推进产业转型,使环境保护与经济增长互相促进,从源头起减少污染排放,治理臭氧污染取得了显著成效。欧盟的政策中也突出了保护人体健康和自然的核心,并指出投资应向清洁和高效的技术转移,使用创新手段在源头排放处解决问题。

自今年疫情后经济活动全面放开以来,中国对化工、钢铁、电力和化石能源加工等“两高”工业(高耗能、高排放)的投资与产值皆呈现同比正增长,这继续抬高了NOxVOCs的排放总量,使今年上半年多地的空气污染情况出现反弹。1-6月,全国339个地级及以上城市平均空气质量优良天数比例同比下降3.2%,重度及以上污染天数同比上升1.4%。除臭氧以外,PM2.5PM10NO2均有不同程度的上升。

面对经济增速放缓的压力,各地显然更依赖于增加对“两高”工业的投入,以刺激经济,而将环境治理的优先级“降序”。今年上半年,臭氧污染相关的工业行业增长“步履不停”。NOx排放量前三的行业——电力、热力生产和供应业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼和压延加工业的工业增长速度分别为4.1%0.4%5.5%VOCs排放量前三的行业——石油、煤炭及其他燃料加工业、化学原料和化学制品制造业、橡胶和塑料制品业也同样出现增长,其中,原煤、焦炭和原油产量分别同比上升4.4%1.8%2.1%

然而,与大规模投入的预期相反,“两高”工业今年上半年利润大幅下跌,在加重空气污染的同时,也拉低了整体经济发展的前景,形成了反效果。

从目前工业企业的利润亏损情况来看,以上提及的与臭氧污染强相关的行业是所有工业行业中亏损最为严重的。非金属矿物制品业利润总额下降26.6%,黑色金属冶炼和压延加工业由盈利转为亏损、利润下降97.6%,石油、煤炭及其他燃料加工业下降92.3%,化学原料和化学制品制造业下降52.2%。以依赖“两高”工业为主的经济增长模式不仅损害环境质量,从发展的角度来看也不可为继。

“两高”布局引人担忧

臭氧前体物NOxVOCs排放量最大的省份重合度较高,排名靠前的省份包括河北、山东、广东、江苏、辽宁和浙江。这些大都是位于东部沿海且工业占比高的经济大省,也是空气污染防治的重点区域。通过查验这些经济大省“十四五”期间的发展布局可以发现,这些省份在近年新核准了大量的煤电和”两高“工业项目,并以“能耗指标单列”的方式规避环境指标限制。笔者从多方了解到,广东、浙江于“十四五”内新上马的煤电项目得到了国家“能耗指标单列”的批准。根据《“十四五”国家重大项目能耗单列实施方案》,这意味着,在能耗双控考核中对单列项目能耗量实行扣减,即这些“两高”项目将不受到能耗双控的约束,可以在突破环境考核限值的情况下被批准和建设。在“十四五”计划中,经济大省广东和浙江将石化产业纳入战略性支柱产业。尽管有学者曾对浙江持续上马新的大型石化项目带来环境达标压力表达担心,但是从浙江连续批准三期舟山石化项目、致使舟山石化项目碳排放倍增至5000万吨/每年的动作来看,其并未将环境因素纳入地方规划的重点考虑范畴之内。更有甚者,浙江在2023年公布重点建设项目名单,投资四大石化项目逾2600亿,占年度所有重点项目总投资半数以上。从公开信息看,浙江近几年也就其他“两高“项目的发展提出了单列建议,以免除能耗指标压力。在2021年浙江宁波政协的《关于强化绿色石化万亿级产业集群发展要素支撑的建议》中,其中以“准确认识宁波市作为七大石化基地的特殊性、为宁波石化万亿级产业发展争取用能指标”为由,建议“对区域内的项目能耗进行全国(全省)能耗考核单列或能耗指标省市分担,同时解除区域内石化项目缓限批措施。”

根本解决方案

经济大省频频批准大型“两高”项目,使经济结构不断向重工业倾斜,不仅不断推高污染和碳排放峰值,也将未来经济发展置于极大的风险之中。发展煤电和“两高”项目不仅会增加碳排放和环境污染,而且与长期经济发展实际利益相背,这样的局面需要得到地方政策制定者的重视。与其对经济利益追逐、上马大批煤电和“两高”项目的热情相背,各地对于臭氧污染的防控却缺乏热情。根据能源与清洁空气研究中心梳理的信息,目前,不管经济发展水平、污染基数大小,各地方的臭氧治理目标基本同于全国整体目标,即“NOxVOCs2025年比2020年分别下降10%以上”,而非由部分省份提出适当的先进目标、以达到带领全国有序实现整体目标。从减排空间大的工业省份河北和山东,到经济体量大的制造业大省浙江和江苏,以及今年四月较晚公布臭氧相关目标的上海,它们的目标皆同于全国整体目标或没有言明具体数值。在今年夏初,我们观察到河北已通过提前研判未来空气状况,限制钢铁、水泥、电力和涉VOCs等企业在污染高发时期生产,这样的临时管控措施可以短期避免发生臭氧重污染天气。但是,我们更需要关注地方产业结构的调整,治理目标的设置,以及对于重要行业排放标准的管理。臭氧污染治理可以成为地方政策制定者协同减污降碳、构建更富有韧性、更绿色友好的高质量发展模式的重要抓手。