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侯丙林:雾霾由水蒸气和颗粒物一起组成 大气污染精准管理对策第2次座谈会记要

文章出处:贝博棋牌 人气:11发表时间:2022-08-04 07:37:32

  新雾霾理论以为雾霾是由水蒸气和颗粒物一起组成的。雾霾构成的机理是:当空气湿度超越50%,水蒸汽在空气中构成水蒸汽气溶胶,水分子围住、抓获、滋润、胀大污染物颗粒变为雾霾颗粒,雾霾颗粒的增多就构成轻重程度不同的雾霾。

  管理雾霾的办法应该量体裁衣,湿度大的南边区域只要削减污染物排放一条路;枯燥的北方区域管理水蒸汽排放比单纯管理颗粒物愈加有用。

  这儿讲的不是书本上和试验室里的气溶胶,是充溢一个大面积区域的气溶胶。气溶胶有必要具有三个条件:榜首、有必要是气体;第二、气体分子之间有必要有吸引力,能够构成胶状气团(像云朵和雾团);第三、有必要有必定的量。

  谁才干够构成气溶胶呢?固体、粉尘不是气体,不能算气溶胶;空气里的氧气和氮气量够,但不是气溶胶;水蒸气是最有资历构成气溶胶的气体。由于水分子之间有引力,液态水构成张力能够活动,气态水构成内聚力能够在空气中成团漂浮(例如,云和雾)。可是,量不行相同不能构成气溶胶。假如空气湿度低于50%,水蒸汽数量不行,水分子之间间隔较大,水分子之间的吸引力不足以构成内聚力,仍然不是气溶胶。只要空气湿度到达50%以上时,水蒸汽浓度增大,水分子之间间隔变小,水分子之间的吸引力才干构成内聚力,才干在空气中构成水蒸汽气溶胶。雾霾是混入颗粒物杂质的气溶胶,所以说,只要弄清楚了什么是“气溶胶”,才干弄清雾霾的组成。

  它们的一起点是,雾和雾霾都是水蒸汽气溶胶。雾是水蒸汽气溶胶,咱们没有贰言。可是,到目前为止雾霾是水蒸汽气溶胶的说法并不被传统雾霾理论供认。

  我打一个比方,当你来到一个海港,看到海面上停满大大小小的轮船,你能说大海是由轮船组成的吗?不能。谁都知道海水才是大海的主体。相同,当你看到漂浮在雾霾气溶胶中的雾霾颗粒,你能说水蒸汽不是雾霾的基质和主体吗?

  第二个区别是漂浮在水蒸汽气溶胶中的颗粒物不同。雾中漂浮的是纯洁的小水滴;雾霾中漂浮的是被水蒸气泡胀了的污染物颗粒。

  第三个区别是看是否有鸿沟。雾有鸿沟(见左面相片);雾霾没有鸿沟(见右边相片)。由于杂质破坏了水分子之间的吸引力,内聚力削弱,雾霾在空气中只能以充满状况存在,没有显着的鸿沟,只要过度层(上下)或水平过度段。

  新理论以为雾霾是由水蒸气和颗粒物一起组成的,水蒸气是雾霾气溶胶的基质和溶剂,是雾霾产生的决议要素,污染物颗粒是决议雾霾轻重程度的必要要素。(简称“水汽说”雾霾理论)

  传统“颗粒说”雾霾理论,只管理污染物排放,不管理水蒸汽排放。例如,2010年之后在工业比较会集的华北区域大力推广湿法脱硫和煤改气。忽视水蒸汽是产生雾霾的决议要素。

  为什么“颗粒说”传统理论忽视水蒸汽是雾霾构成的决议要素呢?这要从上世纪五十年代说起。严峻污染构成严峻雾霾的英国伦敦和美国洛杉矶的光化学烟雾,别离在几天之内死了数千人,引起社会震动和科学家的极大重视。科学家看到的是滚滚黑烟中的污染物颗粒和光化学烟雾中冲鼻的有机气体,忽视了终年密切触摸的看不见摸不着的水蒸汽这个隐性要素。由于最早产生雾霾的都是湿度大的海边或滨海城市,我国2005年最早产生雾霾的广州市也是临海城市。

  这是由于北方区域是大陆性气候,终年少雨枯燥,空气湿度很低,不能构成水蒸汽气溶胶,污染物颗粒只能构成黑烟(烟霾)和尘霾,能够水平缓笔直自在分散。

  这便是我说的“颗粒说”传统理论的管理办法“不服水土”。湿法脱硫,煤改气……等西方管理办法拿到我国南边特别有用,照搬到枯燥的北方来就不管用。为什么?由于这些管理办法次生了很多水蒸汽,改变了我国北方区域枯燥的原生态。仅湿法脱硫一项全国每年排放30亿吨水蒸汽。北京市2018年全年耗天然气180亿m³,采暖季均匀每天运用1.1亿m³天然气,高峰期每天1.3亿m³。每焚烧1m³天然气产生的1.577公斤水蒸气。1.1亿m³天然气,每昼夜排放17.347万吨水蒸汽。北京市六环以内面积是2267平方公里,高度别离按100米、200米、300米核算容积空间,我制作了下表来找出水蒸汽排放对北京区域气候的影响。(按0℃时空气饱和湿度的肯定含水量4.8g/m³核算)

  假如咱们将北京周围热电厂凉水塔和脱硫塔等其它人为排放的水蒸汽悉数收回,就能使环境湿度降到35%以下,即便气温从0℃降到-5℃也不会产生雾霾。

  为什么疫情期间仍产生连续性雾霾?便是由于疫情期间正赶上冬天,尽管污染削减了,可水蒸汽排放一点也没有削减,遇到晦气分散的气候条件,污染就会堆集产生轻到重度雾霾。

  请看从我五年记载的北京区域数据中摘出2016年、2017年、2020年三年,每年8、9、10、11月4个月的空气质量和雾霾产生天数做成表格进行比照。(见下表)

  从比照表中能够看出,污染减轻了,雾霾天数削减了。2017年比2016年同期环比雾霾削减了22.2%,可是2017年到2020年三年雾霾只削减了31.3%。充分阐明,尽管污染排放办法简直做到了极限(低目标、错峰、限产、停产、搬家……),雾霾并没有消除。

  不光我国十年管理污染没有消除北方区域的雾霾,西方管理了70年污染也仍然没有消除雾霾。请看2017-01-23 Liverange 英国咱们谈宣布一篇“稀有重度雾霾突袭全欧!英法沦亡!污染将继续至周四”

  左图是报道法国首都巴黎的相片。右图是英国首都伦敦的相片,其间行人翻开手电筒走路,相片阐明中写着“伦敦以下12个区空气质量亮了红灯”。

  以上现实不得不引起咱们反思,传统雾霾理论是否彻底正确?传统管理污染排放的办法是否精准、有用?雾霾的源头终究在哪里?

  2017年在政府工作报告评论会上,李克强总理跟西安周卫健院士说话时指出:“要坚持打好蓝天保卫战,加强对雾霾构成机理的研讨,进步应对的科学性、精准性”。

  信仰传统“颗粒说”雾霾理论的科学家论发动2000多名科技工作者,花巨资毫时三年没有回答出总理的世纪之问,仅仅总结出雾霾仍然产生的原因是“污染超出容量50%”。

  “水汽说”雾霾新理论首要提出,雾霾由水蒸汽和污染物颗粒一起组成,水蒸汽气溶胶是雾霾的基质和溶剂,是雾霾产生的前提条件和决议要素,空气湿度50%是产生雾霾的临界限天的大数据中没有一天破例)

  雾霾的构成机理:当空气相对湿度超越50%,水蒸汽在空气中构成水蒸汽气溶胶,水分子围住、抓获、滋润、胀大污染物颗粒变为雾霾颗粒,雾霾颗粒的增多就构成轻重程度不同的雾霾。

  雾霾的散失进程是,当空气相对湿度下降到50%以下,空气中的水蒸汽气溶胶衰退,雾霾颗粒中的水分蒸腾后减肥并从头变回不行见的污染物颗粒,空气中不存在影响视野的大颗粒物,雾霾消失。

  科学、精准管理雾霾的办法是“量体裁衣”,我国湿度大的南边区域只要管理污染物排放一条路;枯燥的北方区域管理水蒸汽排放比管理污染排放愈加有用。

  榜首、烟囱排放的水蒸汽,特别是烧天然气的烟囱。第二、湿法脱硫。第三、钢铁厂的钢渣淬化、铁渣淬化。第四、钢铁厂、化工厂、热电厂、水泥厂的晾水池和空冷塔、凉水塔。第五、大街洒水车、喷水车、喷雾车。

  人为排放的水蒸汽彻底能够收回。参与本次会议的刘晨专家就运用吸收式热泵收回多家热电厂冷却水余热,运用喷淋技能收回烟气中水蒸汽的冷凝热。李崇兴专家就成功的运用空气源热泵技能完成了锅炉烟囱水蒸汽的全收回。我自己参与的包钢6号高炉淬渣蒸汽和高温冲渣水余热收回以及钢渣焖渣坑散蒸汽的收回工程都现已成功运转多年。

  第三、余热使用。(我从前测算过500万吨的钢铁厂,它收回的水蒸汽余热和循环冷却水余热彻底够一个县级市供暖、供热。效益明显,收回期不超越5年。)

  附注:为使未来五年的大气污染管理愈加有用,我国绿发会国际环境专项基金剖析了近年来大气污染管理的得失,企图找出大气污染管理的短板,并直面当时雾霾管理范畴的争议和不合,期望在“十四五”大气污染管理时进行更体系的规划和更有用的管理。根据这一意图,于11月24日在京安排召开了“大气污染精准管理(第2次)座谈会”。上述内容为与会专家讲话收拾系列共享,欢迎社会各界一起重视、评论。

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