“燃煤量增多，二氧化硫排放卻在遞減。我們相信這是中國推廣煙氣脫硫產(chǎn)生的效果。”


2007年是中印兩國的分水嶺，在此之前，兩國對(duì)二氧化硫的控制力度都很小。2007年后，中國采取了有效的控制措施，消除了約80%的潛在二氧化硫排放。

十年前，中國還頂著二氧化硫排放量全球第一這頂尷尬的帽子。十年后，美國的一項(xiàng)最新研究結(jié)果表明，十年前的“老二”印度，已經(jīng)成為最大的人為二氧化硫排放國。

2017年11月9日，擁有《自然》雜志的自然科研旗下期刊《科學(xué)報(bào)告》發(fā)表了一篇論文，題為“印度正在取代中國，成為世界上最大的人為因素二氧化硫排放國”。論文顯示，2007年是中國二氧化硫排放量的頂峰，此后連年下降，至今年減少了75%。印度則恰好相反，連年遞增，終于在2016年超越了中國。

煙氣脫硫立大功

燃煤是二氧化硫排放的重要來源。該論文的第一作者、同時(shí)在美國國家航空航天局（NASA）戈達(dá)德大氣化學(xué)和動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室和馬里蘭大學(xué)工作的李燦在接受南方記者采訪時(shí)表示，中國的煤炭用量一直在上升，但二氧化硫排放量卻大幅下跌，中國環(huán)保政策在其中扮演關(guān)鍵角色。而最重要的一項(xiàng)措施便是推廣煙氣脫硫工藝。

2007年，中國的二氧化硫排放量達(dá)到36.6兆噸/年。論文稱，二氧化硫會(huì)在空氣中形成“硫酸鹽氣溶膠”，它既是1952年“倫敦?zé)熿F”的主要組成成分，也是中國和印度酸雨、灰霾的主要元兇之一。“它們通常可以占到空氣細(xì)顆粒物的10%以上，空氣污染嚴(yán)重期間還會(huì)更多。”

煤在中國和印度的能源結(jié)構(gòu)中都占據(jù)主要地位，而其含硫量通常達(dá)到3%。發(fā)電和供暖燃煤所釋放的大量二氧化硫，是二氧化硫排放量的主要貢獻(xiàn)者。也就是說，治硫先得治煤。

2010年，李燦和清華大學(xué)聯(lián)合開展了研究。他們發(fā)現(xiàn)，2005-2008年，燃煤的另一大副產(chǎn)品氮氧化物一直在增加，燃煤量也一直在上升，“可能與華北等地增加了很多新電廠有關(guān)。”

但二氧化硫排放則呈現(xiàn)出戲劇性的先升后降——2005年至2007年，二氧化硫排放量與氮氧化物排放量一起上升。但2007年到2008年，二氧化硫排放卻出現(xiàn)下降。

“燃煤量增多，二氧化硫排放卻在遞減。我們相信這是中國推廣煙氣脫硫產(chǎn)生的效果。”李燦表示。

論文中的數(shù)字進(jìn)一步明確了這個(gè)觀點(diǎn)。中國燃煤量在十年間增加了50%，發(fā)電量增加100%，而二氧化硫排放量卻下跌到8.4兆噸/年。

“中國二氧化硫排放量的迅速下降遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了預(yù)期和預(yù)測(cè)，”李燦表示。“這表明，中國正在實(shí)施的二氧化硫控制超出了氣候建模師的考慮范圍。”

為了確保研究的觀測(cè)數(shù)據(jù)與中國的真實(shí)情況相符，研究團(tuán)隊(duì)還用飛機(jī)在京津冀上空進(jìn)行觀測(cè)，“主要是對(duì)比空氣中二氧化硫和二氧化碳的比例，這兩者都是燃煤的產(chǎn)物。如果有脫硫措施，那么這個(gè)比例應(yīng)該會(huì)不斷下降。”李燦說，飛機(jī)帶回來的數(shù)據(jù)顯示，“這個(gè)比例已經(jīng)很低了。”

李燦還告訴南方周末記者，根據(jù)研究，中國發(fā)電量增長(zhǎng)速度比煤炭的消耗速度快。“可能的原因是，煤炭利用效率正在提高，能源結(jié)構(gòu)也在優(yōu)化。”

印度的反超

“在印度，目前約有3300萬人生活在二氧化硫污染嚴(yán)重的地區(qū)。排放量的持續(xù)增長(zhǎng)將對(duì)更多的人產(chǎn)生不利影響，并進(jìn)一步加劇發(fā)病率和死亡率。”論文對(duì)印度的空氣污染情況表示擔(dān)憂。

李燦介紹，他們此次研究使用的觀測(cè)方法是，通過NASA的臭氧監(jiān)測(cè)儀，用衛(wèi)星觀測(cè)一定區(qū)域上空不同氣體在空氣中的含量。“臭氧監(jiān)測(cè)儀有很多波長(zhǎng)，不同氣體有不同的波長(zhǎng)吸收強(qiáng)度，利用這個(gè)特點(diǎn)可以推算不同氣體在大氣中的含量。”

用衛(wèi)星觀測(cè)只能看到大的排放源。為此，研究團(tuán)隊(duì)找出中國、美國、歐洲的研究者在此前公布的二氧化硫估計(jì)排放量清單，通過比對(duì)了解到：中國的大排放源（排放量大的發(fā)電廠、工廠等單位）與小排放源對(duì)整體排放的貢獻(xiàn)大致相等。

論文列出了中國和印度各自的二氧化硫排放分布圖，印度的情況不容樂觀。


中國和印度分別在2005年和2016年各自的二氧化硫濃度。用杜伯生單位表示（一種關(guān)于臭氧的度量單位，1Du=2.691016分子每平方厘米）

圖片來自論文

該圖顯示，印度2005年二氧化硫達(dá)到0.5Du以上的標(biāo)記點(diǎn)還比較稀疏，并且?guī)缀鯖]有1Du以上的點(diǎn)。而中國的華北、華東、珠三角、四川盆地上，有很多1.5-2Du之間的標(biāo)記點(diǎn)，河北和河南幾乎整體超過1.5Du，二氧化硫污染狀況相當(dāng)嚴(yán)重。

到了2016年，印度主要工業(yè)集聚的印度東北部的標(biāo)記點(diǎn)已經(jīng)連成一片，覆蓋區(qū)域大幅增加。論文稱，變化很可能要?dú)w咎于此地過去十年新建的燃煤發(fā)電廠。此外，印度西海岸城市賈姆納格爾附近的標(biāo)記點(diǎn)也在迅速增加——這里曾在2008至2012年期間大規(guī)模興建煉油廠和印度最大的發(fā)電廠。

而同期的中國，除了華北平原，中國其他地區(qū)少見超過0.5Du的二氧化硫標(biāo)記點(diǎn)，華東二氧化硫濃度超過1Du的區(qū)域消失，太行山附近區(qū)域也已降至1Du。


a.每年二氧化硫排放量（兆噸年）

b.每年二氧化硫排放量/煤炭消費(fèi)量

c.單位量二氧化硫內(nèi)的人口加權(quán)

d.單位量至少達(dá)到0.5Du二氧化硫所在地人口數(shù)（百萬）（紅線-中國；藍(lán)線-印度，從2005年至2016年）

圖片來自論文

差距是如何拉開的？

根據(jù)上圖可以看出，從2007年到2017年，中國的二氧化硫排放與煤炭消費(fèi)量呈明顯的反比，二氧化硫排放量隨煤炭消費(fèi)量的增加而下降，而印度的這組關(guān)系總體較為穩(wěn)定，二氧化硫排放與煤炭消費(fèi)同步上升。按照這一趨勢(shì)，論文稱，印度將在未來數(shù)年釋放比中國更多的二氧化硫。

李燦說,目前，印度二氧化硫排放量的增加并沒有像中國那樣，涉及到健康或霧霾的關(guān)注，這可能因?yàn)樽畲蟮呐欧旁床辉谟《热丝谧畛砻艿牡貐^(qū)。“然而，隨著印度電力需求的增長(zhǎng)，這種影響可能會(huì)惡化。”

李燦認(rèn)為，印度的“痛點(diǎn)”在于，發(fā)電廠還在建，燃煤消費(fèi)還在上揚(yáng)，卻沒能采取強(qiáng)有力的污染物排放控制。2007年是中印兩國的分水嶺，在此之前，兩國對(duì)二氧化硫的控制力度都很小。2007年后，中國采取了有效的控制措施，消除了約80%的潛在SO2排放。

十年前，印度的二氧化硫排放量與美國在伯仲之間。但是美國近年來的排放量也在顯著下跌。

美國的一些環(huán)保政策對(duì)此貢獻(xiàn)良多。“美國早在上世紀(jì)80年代就出臺(tái)了cleanairact（清潔空氣行動(dòng)計(jì)劃），對(duì)空氣污染物排放進(jìn)行控制。現(xiàn)在各個(gè)州自己也有一些減排行動(dòng)，比如馬里蘭州的healthyairact（健康空氣行動(dòng)計(jì)劃），已經(jīng)促成大規(guī)模的減排。”李燦解釋道。

在中國愈加高壓的環(huán)保態(tài)勢(shì)下，環(huán)保政策的作用還將被放大。李燦提醒，雖然二氧化硫減排取得成就，但二氧化硫排放只是霧霾的成因之一，未來政策還需要更關(guān)注其他排放物的減排，比如氮氧化物。

“政策的出臺(tái)還要有學(xué)術(shù)做支撐”，李燦說，應(yīng)該支持和鼓勵(lì)科研團(tuán)隊(duì)對(duì)不同地方進(jìn)行有區(qū)別的研究，因?yàn)楦鱾€(gè)地方的霧霾成因不盡相同。“有利于各地出臺(tái)有針對(duì)性的減排政策”。

論文的其他研究者還來自加拿大環(huán)境與氣候變化部、美國阿貢國家實(shí)驗(yàn)室以及美國國家海洋與大氣管理局等。