
天然氣的燃燒真的會加重霧霾嗎?答案這里揭曉
前些日子,有專家撰文表示采暖期燃氣鍋爐釋放的水氣加劇了北京地區(qū)的霧霾污染,那么事實如何呢?這種觀點是否經(jīng)得起推敲?來聽聽相關(guān)專家的答案。
國慶假期,京津冀遭遇重度霧霾襲擾,不少人出行和生活節(jié)奏被打亂。盡管隨著氣象條件的好轉(zhuǎn),霧霾逐漸消散,但本次霧霾天氣似是今年秋冬空氣污染的“前奏”。受厄爾尼諾氣候影響,我國北方今年秋冬會出現(xiàn)非常不利于污染擴散的天氣,易造成污染集聚。
伴隨著每年秋冬季節(jié)重污染天氣的發(fā)生,公眾對于霧霾成因的討論也一直沒有停止。這其中,冬季供暖期間燃煤鍋爐污染物的排放對于大氣環(huán)境的影響是不可忽視的因素之一。基于此,“煤改氣”成為改善大氣環(huán)境質(zhì)量的重要措施。但是,也有專家在其撰寫的《采暖期燃氣鍋爐排煙釋放的水氣對北京地區(qū)霧霾天氣影響的分析與對策》一文中表示,采暖期燃氣鍋爐釋放的水氣加劇了北京地區(qū)的霧霾污染。
這種觀點是否經(jīng)得起推敲?霧霾的成因到底有哪些?相關(guān)專家給出了答案。
天然氣燃燒產(chǎn)生的水氣對空氣濕度有影響嗎?
“天然氣燃燒產(chǎn)生的水氣增加空氣濕度,進而加劇了霧霾污染”,是上述文章的主要觀點。
為此,作者列出了以下數(shù)據(jù)作為支撐:北京市2012年采暖季消耗60億立方米天然氣,平均每天消耗5000萬立方米。嚴寒的1月份,每天消耗6000萬~7000萬立方米。僅僅是采暖鍋爐釋放的水氣就相當于在這個區(qū)域(1000平方公里)內(nèi)每天有0.1毫米以上的降雨量,足以把空氣濕度增加20個~40個百分點。
從霧霾的成因來看,濕度增加等不利氣象確實是其形成的外部條件。但這種計算方法是否科學?能否經(jīng)得起推敲呢?中國氣象科學研究院研究員張小曳給出了否定的答案。
“通俗說,降雨量和相對濕度并不是直接的對等關(guān)系,其中還需要考慮云霧的凝結(jié)核以及空氣運動等多種復雜因素,空氣中的液態(tài)水不可能全部轉(zhuǎn)化為降水?!睆埿∫繁硎?。
張小曳解釋說,即便按照文章所述方法進行計算,不考慮水氣的傳輸,北京采暖期每天最多消耗的1.5億立方米天然氣全部轉(zhuǎn)化為15萬立方米液態(tài)水,釋放到1000平方公里范圍內(nèi),降雨量的厚度也僅為0.15毫米/日,僅占北京采暖季空氣中可降水量(平均大約25毫米)的6‰。
另一個支撐這篇文章觀點的論述,是北京市主城區(qū)比郊區(qū)的濕度大,間接證明了煤改氣對城市空氣濕度的影響。
對此,張小曳以北京城區(qū)和延慶的空氣濕度為例做了解釋,從氣象實測的歷史數(shù)據(jù)來看,1月份延慶的相對濕度總體要低于北京城區(qū)。2013年1月上旬,北京城區(qū)和延慶的相對濕度分別為41%和38%,在天然氣沒有大規(guī)模應用的2008年同期,這個數(shù)據(jù)則分別為53%和44%。這組數(shù)據(jù),也同樣證明了天然氣的使用并沒有增加北京市的空氣濕度。
而從全國范圍內(nèi)來看,天然氣產(chǎn)生的水氣對空氣濕度的影響也是微乎其微的。
清華大學張強教授與張小曳一起,算了另一筆賬:按照我國2015年天然氣消耗量為1931億立方米計算,天然氣燃燒每年產(chǎn)生的氣態(tài)水為3.09億噸。假設(shè)全部轉(zhuǎn)化成3.09億立方米液態(tài)水(實際上不是所有的氣態(tài)水都可以轉(zhuǎn)化為液態(tài)水,轉(zhuǎn)化能力取決于大氣中吸濕性氣溶膠粒子的數(shù)量、氣溶膠的化學組成以及氣象條件等),并假設(shè)這些液態(tài)水平攤在全國人口比較集中的東部地區(qū)(估算面積360萬平方公里),則液態(tài)水厚度約為0.09毫米/年,僅占大氣中可降水量的二十七萬分之一。
除了氣象專家的解釋,從燃煤與燃氣排放水氣的量方面比較,這種說法也并不成立。
國電環(huán)保研究院副院長朱法華表示,按照天然氣1吉焦燃燒排放煙氣量為270標立方米計算,其中水氣占20%,即54標立方米水蒸氣。而1吉焦煤炭燃燒排放量為350標立方米,超低排放改造后(濕法脫硫)水氣占比為13%~15%左右,約為52標立方米水蒸氣?!皩嶋H上,燃煤電廠超低排放改造前水氣含量更大,如果考慮天然氣燃燒效率高于燃煤,那么煤炭燃燒產(chǎn)生的水氣量更大,煤改氣后不存在排放的水氣顯著增加的情況,反而是有所降低。”朱法華說。