作者:刘晓军 韩义雷 来源:科技日报 发布时间:2013-11-7 8:19:02
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科研人员讲解“首都蓝天梦”:用科技治理雾霾
 
面对雾霾,中国在行动。最近一段时间,国务院公布了“有史以来最为严格的”《大气污染防治行动计划》,北京市发布了《北京市清洁空气行动计划(2013—2017年)》,北京市与科技部、环保部共同召开了“首都蓝天行动”部署座谈会。在雾霾困扰人心的今天,如何减少大气中存在的PM2.5?为了给治理雾霾天气提供科技支撑,北京市科委从监测、治理、生态建设各环节入手,立项攻关,统筹布局。科技日报记者采访了一些研究院所、企业的科研人员,倾听他们讲解科技治霾的“首都蓝天梦”。
 
国产仪器监测污染物:3秒钟采集一次PM2.5数据
 
“每隔3秒就能采集一次PM2.5数据。”王通达说,“看,这就是中国人自己做出来的仪器。” 他所说的仪器,名为“大气颗粒物散射光粒径谱仪”。
 
“我们和中国环境科学研究院联合攻关,去年3月29日,做出了我国首台可实时检测可吸入颗粒物浓度及粒径分布的仪器。” 作为汇丰隆生物科技公司的一分子,王通达介绍,“国内起步相对晚些,能做出来不容易。目前,国产仪器各项性能指标达到或接近国际先进水平。”
 
近年来,“烟锁重楼”的雾霾,使公众逐渐熟知PM2.5。由于国内一直缺乏PM2.5监测的核心技术,国外设备制造商纷纷抢占国内市场。在国家“十一五”科技支撑计划和北京市相关科技计划支持下,国产PM2.5监测仪器打响了“突围之战”。
 
王通达介绍,LD310空气动力学粒径谱仪,攻克了空气动力学飞行时间光散射粒子测量核心技术,可检测PM2.5浓度,还能真实反映大气气溶胶粒子在呼吸道内的沉积部位;LD320大气颗粒物散射光粒径谱仪,攻克了粒子加速、光散射粒子测量等核心技术,可满足当前我国PM2.5监测体系建设和大气环境污染防控的重大需求。
 
对症下药找到雾霾“病源”:年底初步完成PM2.5成因分析
 
在北京市科委的支持下,北京市环境保护监测中心正在进行“大气环境PM2.5污染现状及成因分析”的课题研究。
 
“医生治病要找到病源,治理PM2.5也是同样的道理。”北京市环境保护监测中心副主任石爱军说,“我们在2012年PM2.5来源解析成果的基础上,将在年底完成PM2.5成因分析研究,为‘对症下药’防治提供技术支持。”
 
石爱军介绍,从去年7月到今年8月的一年里,北京市环境保护监测中心在北京市车公庄、定陵、榆垡等8个点位,每月每点位采集5—9天的PM2.5环境样品;在机动车尾气、电厂燃煤锅炉、工业和供暖锅炉、水泥厂、垃圾焚烧厂、建筑工地、饭店餐馆等主要排放源采集PM2.5源排放样品。在实验室分析PM2.5中硫酸盐、硝酸盐、铵盐、有机碳和无机碳等主要组分。并利用数学模型计算各类污染源对PM2.5的分担率。“从去年到现在,我们持续开展样品组分分析工作,预计年底将会完成组分及其数据分析工作。”
 
“全面分析北京大气环境PM2.5污染水平,研究其时空变化规律和变化趋势,建立和完善北京PM2.5排放源成分谱库,开展不同功能区和典型污染过程中大气环境PM2.5组分的研究,分析PM2.5化学组成的时空和季节变化特征,对实施‘精确治理’均具有重要意义。”石爱军说,“对症下药找病源,可以在未来防治PM2.5时更科学,也可根据组分的此消彼长及时评估此前防治措施的成效。”
 
烟气余热深度回收:氮氧化物去除19.4%
 
“PM2.5主要是因为化石燃料燃烧,工业及供热燃烧排放是主要来源之一。”在源深节能技术公司总经理滕树龙看来,还一片蓝天,需要从源头上减少大气污染。
 
“我们和清华大学合作,开发了电厂循环水及烟气余热深度回收技术,可以减少工业及供热燃烧排放,尤其是可以大量减少氮氧化物排放。”
 
今年以来,北京市通州竹木厂锅炉房的大烟囱上,已经不见了过去滚滚白烟的景象。“我们通过特有的喷淋直接换热技术冲洗烟气,在回收余热的同时,进一步去除烟气中各种污染物,白烟小了,夹杂的污染物也少了。”滕树龙说。
 
经第三方机构检测,余热系统在原有烟气达标排放基础上,氮氧化物进一步去除19.4%,烟尘去除16.7%。单个项目回收烟气余热3兆瓦,年可节约天然气100万立方米。
 
这里还有另一个案例:北京石景山热电厂循环水余热利用工程项目。这是北京市首个采用基于吸收式循环的热电联产集中供热技术对大型热电厂进行改造的案例。完成改造后,每个采暖季可回收余热89万吉焦,可增加供热面积约160万平方米,折合节约标煤约2.5万吨,减少二氧化碳排放量6.5万吨,氮氧化物排放量176.2吨。
 
目前,在北京市科委的支持下,源深节能技术公司正承担着“喷淋式燃气锅炉烟气余热回收利用一体化设备开发与示范工程建设”的研究。
 
让城市多一些“吸尘器” :绿地每年可降8%的PM2.5
 
“经过初步研究,我们发现,相比非绿地,绿地每年可以降低8%左右的PM2.5。”北京市园林科研所李新宇说。
 
作为“应对PM2.5空气污染的北京造林工程关键技术研究与示范”项目具体负责人,李新宇说,从去年北京市科委立项以来,“我们筛选了60多种除尘的常见树种,二三十种防治PM2.5的树种。我们发现,小叶黄杨、银杏等,单位面积防治PM2.5效果较好”。
 
有研究表明,绿化覆盖率每增加10%,可使空气中PM10的含量降低3%左右,使总悬浮颗粒物下降15%—20%。“一棵健康生长的树,其实就是一台绿色的‘吸尘器’。”北京市园林科研所所长李延明介绍,树叶表面大多长有茸毛,或有油脂、黏液等分泌物。大气中悬浮的粉尘、微小颗粒,因为自重轻的缘故,一般情况下很难落到地面,但却可以被叶片表面的茸毛、分泌物吸附住,停止在空中的“舞蹈”。
 
“目前,关于植物滞纳PM2.5的研究相对较少。我们就是要在这里发力,提出治理的综合技术措施,为改善首都生态环境提供必要的理论和技术支撑。”李新宇说。
 
 
 
 
 
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