2018環(huán)保產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展大會(huì)的院士論壇上,郝吉明等院士、專家,圍繞水、氣、土三場(chǎng)污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn),分享了大氣污染防治、水污染治理技術(shù)創(chuàng)新、生物脫氮除磷、柴油車污染控制和大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)、場(chǎng)地污染控制與修復(fù)等領(lǐng)域的政策分析、技術(shù)進(jìn)展和產(chǎn)業(yè)判斷,堪稱環(huán)保領(lǐng)域智力含量最為密集的一堂大課。
回顧過去5年大氣治理工作,中國工程院院士、中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長郝吉明感受頗深:“大氣十條實(shí)施以來,大氣污染領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了一系列的歷史性變革,解決了許多長期想解決而沒有解決的問題?!?/p>
在總結(jié)回顧過去5年的工作脈絡(luò)后,他特別分析了打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的挑戰(zhàn),并提出中肯建議。郝吉明說,首先,必須清醒地認(rèn)識(shí)到,PM2.5防治剛剛走出第一步,依然任重道遠(yuǎn);其次,治理的渠道成效總是先易后難,空氣質(zhì)量管理進(jìn)入了PM2.5和臭氧協(xié)同防治的深水區(qū)。第三,產(chǎn)業(yè)能源和交通結(jié)構(gòu)的調(diào)整,是一個(gè)長期系統(tǒng)的工程,還需要時(shí)間。此外,繼續(xù)提升科技服務(wù)能力,構(gòu)建精細(xì)化的大氣環(huán)境管理治理體系,還需要花更大力氣。“科技引領(lǐng),在科技上花更大投入,取得更多的進(jìn)展,是持續(xù)支撐科技治霾的必然條件?!?/p>
郝吉明建議,要繼續(xù)鞏固深化大氣污染防治的成果,同時(shí)進(jìn)一步擴(kuò)大治理區(qū)域,在京津冀、長三角、珠三角之外,建議加上川渝地區(qū)、汾渭平原、長江中央城市群新三區(qū)。在優(yōu)化能源、產(chǎn)業(yè)和交通結(jié)構(gòu)調(diào)整上,要考慮如何優(yōu)化鐵路、公路、水運(yùn)相結(jié)合的運(yùn)輸體系。
對(duì)于“十三五”國家減排工程的推進(jìn),他認(rèn)為,清潔柴油車、非電行業(yè)污染控制、VOCs減排等是非常需要的,特別是針對(duì)氮氧化物和VOCs兩類污染物。
郝吉明在發(fā)言中特別強(qiáng)調(diào)要加強(qiáng)科技支撐和能力建設(shè)。目前在大氣科技支撐和能力建設(shè)方面,還缺少統(tǒng)一規(guī)劃,缺少頂層設(shè)計(jì);空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)性和匹配性有待改善;如何建立基于大數(shù)據(jù)的科學(xué)決策平臺(tái),還有很多挑戰(zhàn)。
他最后表示,總體上,我們大氣治理的方向是正確的,執(zhí)行和保障是有力的。還要繼續(xù)總結(jié)經(jīng)驗(yàn),堅(jiān)持不懈努力,一個(gè)戰(zhàn)役接著一個(gè)戰(zhàn)役的打?!跋嘈诺?050年我們基本達(dá)到世界衛(wèi)生組織指導(dǎo)值是非常有希望的?!?h3>曲久輝:哪些水污染治理技術(shù)代表未來?
“治理水污染,改善水環(huán)境,保障水安全,這種需求導(dǎo)向跟我們水技術(shù)的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)結(jié)合在一起。”中國工程院院士、中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員曲久輝在發(fā)言中指出,中國水污染治理產(chǎn)業(yè)已經(jīng)到了關(guān)鍵時(shí)期,技術(shù)到了革命時(shí)期,產(chǎn)業(yè)和技術(shù)融合必然是大勢(shì)所趨。
“期待環(huán)保企業(yè)家都有創(chuàng)新的情懷和智慧,創(chuàng)新一定會(huì)成為產(chǎn)業(yè)的命脈和未來?!鼻幂x提出,產(chǎn)業(yè)需求與技術(shù)融通任重道遠(yuǎn),企業(yè)要在其中發(fā)揮創(chuàng)新主體的角色,要做到自覺創(chuàng)新和驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新相融合,自發(fā)創(chuàng)新和規(guī)劃創(chuàng)新相融合,自己創(chuàng)新和合作創(chuàng)新相融合,自主創(chuàng)新和引進(jìn)創(chuàng)新相結(jié)合。
未來水處理行業(yè)的核心技術(shù)是什么?對(duì)此,他表示,水污染治理生物技術(shù)以及關(guān)鍵設(shè)備將排在首位。生物科學(xué)發(fā)展會(huì)支撐水污染治理產(chǎn)業(yè),而生物技術(shù)往往要和材料技術(shù)和信息技術(shù)協(xié)同,生物、材料、信息三個(gè)技術(shù)融合可能是我們水污染治理發(fā)展的重要方向。
第二,新材料是未來水處理支柱型產(chǎn)業(yè)。新材料改善水污染處理中生物反應(yīng),強(qiáng)化物理和化學(xué)反應(yīng),同樣它也會(huì)成為綠色過程新的載體和方向。污水處理的資源化、能源化,也要依賴于新材料。
第三,水污染治理還要強(qiáng)調(diào)生態(tài)。從生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)變化和生態(tài)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)控制角度研究水污染處理的關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)施。一些綠色技術(shù),比如低能耗、低藥耗的技術(shù),不加藥、少加藥,安全和簡(jiǎn)捷的技術(shù)。
第四,能夠改善甚至改變能源渠道的技術(shù)。核心問題應(yīng)該是太陽能利用,這也依賴于新材料開發(fā),環(huán)保產(chǎn)業(yè)應(yīng)該在這方面加大投入力度和對(duì)產(chǎn)業(yè)未來布局的支撐。
中國工程院院士、北京工業(yè)大學(xué)教授彭永臻在發(fā)言中指出,脫氮除磷已成為當(dāng)今污水處理領(lǐng)域的重大課題,特別是城市污水處理領(lǐng)域。國內(nèi)污水處理廠的主要矛盾從有機(jī)物去除轉(zhuǎn)到氮磷污染物去除,但目前去除率普遍不高,成為當(dāng)今污水處理廠亟待解決的主要問題。
他表示,我國大多數(shù)的污水處理廠都沒有達(dá)到一級(jí)A的排放標(biāo)準(zhǔn),其中瓶頸問題是總氮沒有達(dá)標(biāo)。這并不代表我國的污水處理標(biāo)準(zhǔn)過嚴(yán)了,因?yàn)樵谝恍┑貐^(qū)即使達(dá)到一級(jí)A的標(biāo)準(zhǔn),仍然遏制不了富營養(yǎng)化的蔓延。我國應(yīng)該針對(duì)敏感水環(huán)境區(qū)域制定更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),太湖、環(huán)渤海周邊等要制定嚴(yán)于國家一級(jí)A的排放標(biāo)準(zhǔn)。
彭永臻重點(diǎn)介紹了國內(nèi)外新型生物脫氮除磷技術(shù)研究和實(shí)踐。短程硝化技術(shù)具有減少能源、生物量、減少氧等優(yōu)點(diǎn),深度脫氮除磷A2O-BAF工藝具有高效脫氮除磷、處理低C/N比污水、延長BAF反沖洗時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)。
厭氧氨氧化脫氮技術(shù)可以節(jié)省碳源、能源,節(jié)省有機(jī)物、曝氣量,溫室氣體排放小,現(xiàn)在已經(jīng)有了很多實(shí)際工程應(yīng)用。著名的奧地利STRASS污水處理廠,實(shí)現(xiàn)了厭氧氨氧化處理污泥消化液的應(yīng)用;新加坡樟宜污水處理廠也已經(jīng)開展主流短程硝化厭氧氨氧化 (PN/A)的實(shí)踐。
彭永臻表示,低氨氮、低溫、富集非常慢等瓶頸阻礙了厭氧氨氧化在主流城市污水中的應(yīng)用與發(fā)展。他指出,未來可以在城市污水處理設(shè)施中強(qiáng)化部分厭氧氨氧化,部分厭氧氨氧化也可以實(shí)現(xiàn)相當(dāng)?shù)墓?jié)能或者降耗,節(jié)省碳源的效果,也可以考慮污泥發(fā)酵作為碳源實(shí)現(xiàn)短程反硝化和厭氧氨氧化結(jié)合。
“中型柴油車是我們機(jī)動(dòng)車污染控制中的重中之重?!敝袊こ淘涸菏?、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員賀泓說,我們雖然現(xiàn)在面臨電動(dòng)化的國際趨勢(shì),但在未來相當(dāng)長的時(shí)間里,柴油機(jī)仍然是我們公路運(yùn)輸業(yè)主要的動(dòng)力來源。這幾年污染控制標(biāo)準(zhǔn)是在快速的提升過程中,給科研、產(chǎn)業(yè)界帶來了很大的壓力,很有緊迫感。
據(jù)他介紹,目前技術(shù)和產(chǎn)業(yè)面臨最大的挑戰(zhàn)是國六(國家第六階段機(jī)動(dòng)車污染物排放標(biāo)準(zhǔn))。從排放來看,已經(jīng)接近零排放,實(shí)現(xiàn)難度非常大;國六還第一次提出整車排放控制,加長了行駛里程的要求,是非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
挑戰(zhàn)之一是DPF和SCR技術(shù)融合以后,對(duì)SCR催化劑帶來的熱沖擊。CU基小孔分子篩這種耐高溫材料非常昂貴,一噸幾十萬美元。“我們跟浙江大學(xué)合作提出一步法合成,把成本降低1/5,在熱穩(wěn)定性上略有一點(diǎn)差距,這個(gè)很快也能克服?!辟R泓表示。
除了在載體上取得了突破,在薄壁模具制造上也挑戰(zhàn)國際最先進(jìn)水平,馬上可以量產(chǎn);在設(shè)計(jì)上對(duì)DPF進(jìn)行改進(jìn),盡量減少再生次數(shù),減少熱沖擊,節(jié)省燃料,在研制新型非對(duì)稱模具上也突破難關(guān),可以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
最大的挑戰(zhàn)是發(fā)動(dòng)機(jī)。賀泓說,我們?cè)跐M足國四標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)上取得了很大成就,后處理系統(tǒng)占據(jù)市場(chǎng)主流,半壁江山以上是國產(chǎn)技術(shù),但到國六階段發(fā)現(xiàn)一個(gè)“卡脖子”的技術(shù)問題。
他解釋說,國六階段,后處理系統(tǒng)重要性進(jìn)一步上升,要跟發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)緊密耦合成一個(gè)體系,不僅僅要讀取數(shù)據(jù),還要相互制約。根據(jù)我們排放法規(guī)的要求,后處理系統(tǒng)要向發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)指令,發(fā)現(xiàn)做不到?!拔覀円M(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)是不完全的引進(jìn),可以生產(chǎn)制造,但是控制原代碼不向我們開放,沒法改進(jìn)。以前我們不太關(guān)心,現(xiàn)在必須關(guān)心,否則后處理系統(tǒng)跟它配不上,在國六階段我們必須突破這個(gè)瓶頸?!?h3>劉文清:環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)設(shè)備發(fā)展方向有哪些?
“所有的環(huán)境管理都是建立在準(zhǔn)確的測(cè)量基礎(chǔ)上,大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)是認(rèn)識(shí)、理解和最終解決大氣污染問題的關(guān)鍵?!敝袊こ淘涸菏?、中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院安徽光機(jī)所研究員劉文清在發(fā)言中表示,我國在監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)進(jìn)行了長足的發(fā)展,但還存在非常大的提升空間。
他認(rèn)為,可靠性應(yīng)該是國產(chǎn)儀器競(jìng)爭(zhēng)的核心所在?!罢勑阅苤笜?biāo),我們跟國外差距并不是很大,問題就是可靠性,即平均故障發(fā)生間隔時(shí)間。如果我們能夠解決可靠性問題,就可以在儀器水平上縮小差距?!迸c此同時(shí),硬件具備、數(shù)據(jù)拿到以后,怎么樣分析也是挑戰(zhàn)。分析的方法和軟件,是發(fā)達(dá)國際監(jiān)測(cè)行業(yè)的核心內(nèi)容。
劉文清認(rèn)為,監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域下一個(gè)方向是“互聯(lián)網(wǎng)+”,推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)加智慧環(huán)保。另一個(gè)方向是更高的精度、更大的范圍、更加實(shí)用小型化等方面。對(duì)于影響國家環(huán)境安全、涉及重大國際環(huán)境問題和履約環(huán)境戰(zhàn)略的領(lǐng)域,國家急需用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)支撐;另外生態(tài)環(huán)境改善、人體健康、可持續(xù)發(fā)展涉及的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)和系統(tǒng)開發(fā),還有基載、機(jī)載、環(huán)載和星載平臺(tái)的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)與系統(tǒng)研發(fā),都是未來發(fā)展的重點(diǎn)。
劉文清說,實(shí)際上至今沒有一個(gè)單一的技術(shù)滿足衡量污染物監(jiān)測(cè)的多種需求,每種技術(shù)都有特點(diǎn)和限制,不同的監(jiān)測(cè)平臺(tái),實(shí)際上都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。要發(fā)展更高的精度、更多成分、更大范圍、更實(shí)用的多平臺(tái)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù),才能滿足變化的環(huán)境需求。
清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院地下水與土壤環(huán)境教研所教授李廣賀在演講中表示,場(chǎng)地污染修復(fù)已經(jīng)是發(fā)展最快的環(huán)保產(chǎn)業(yè)板塊,不過和國外先進(jìn)成熟產(chǎn)業(yè)形態(tài),還有不少差距:技術(shù)裝備研發(fā)能力和自主核心技術(shù)與發(fā)達(dá)國家有非常大的差距,修復(fù)市場(chǎng)核心技術(shù)裝備材料基本上以進(jìn)口為主;國外處于技術(shù)應(yīng)用階段,我們處于技術(shù)研發(fā)階段;我們?nèi)匀皇谴址怕?lián)合的技術(shù)為主,發(fā)達(dá)國家進(jìn)入到原位和聯(lián)合修復(fù)為主的方式。
針對(duì)整個(gè)場(chǎng)地修復(fù)科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向,他表示有一些發(fā)展方向值得關(guān)注,包括生態(tài)環(huán)境和健康安全、風(fēng)險(xiǎn)管理、系統(tǒng)監(jiān)管、大數(shù)據(jù)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、資源化安全利用等方面。
在核心技術(shù)和裝備層面,設(shè)備化是未來的重要發(fā)展方向,尤其是成套重大裝備工程化應(yīng)用要有非常大的提升。包括原位勘探、高精度監(jiān)測(cè)、快速探測(cè)和智能化修復(fù)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)將在土壤污染防治和監(jiān)管方面發(fā)揮重大作用。
李廣賀說,土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展一定是全產(chǎn)業(yè)鏈,不是小而全的過程,要形成工程咨詢、材料生產(chǎn)、裝備加工、工程修復(fù)、工程監(jiān)理完整的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)鏈,要有前瞻性、原創(chuàng)性和戰(zhàn)略性裝備研發(fā)。
總體上來講,場(chǎng)地修復(fù)行業(yè)應(yīng)該逐漸進(jìn)入到中期發(fā)展階段,標(biāo)志性指標(biāo)應(yīng)該包括:完整的技術(shù)和理論體系,完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),技術(shù)設(shè)備和材料的工程化應(yīng)用,規(guī)范化實(shí)施;研發(fā)技術(shù)的轉(zhuǎn)化率要達(dá)到50%到60%,現(xiàn)在只有10%到20%左右;有一批污染防治標(biāo)志性工程,推動(dòng)和促進(jìn)科技研發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
(來源:中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)技術(shù)部)