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            新聞詳細

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            核與霧霾必有一戰

            發布時間:2019-03-06 資訊來源: 瀏覽次數:970

            污染防治攻堅戰是黨的十九大確定的決勝全面建成小康社會的三大攻堅戰之一?!翱偟膩碚f,這場攻堅戰開局良好,生態環境質量持續明顯改善?!鄙鷳B環境部部長李干杰在2019年全國兩會“部長通道”上說。

            他話鋒一轉,又說到:“當前的形勢一點也不容樂觀,甚至可以說還相當嚴峻。北京這幾天的霧霾污染天氣我想就足以充分說明這一點?!?

            渴望藍天

            霧霾已成為當下最受關注的污染種類之一。霧霾迷城的日子里,人們困在灰蒙蒙的大氣中,猶豫著戴不戴口罩,一邊控訴著重度污染,一邊與PM2.5各種親密接觸。

            霧霾最直接刺激的是呼吸系統,還有研究表明其提升了心腦血管疾病的發生率。2013年底,世界衛生組織(WHO)經過整理全世界1000多個相關研究報告后得出了“空氣污染致癌”這個結論,同時也明確把空氣顆粒物(包括PM2.5)列為一級致癌物質。2016年發表在《美國科學院院報》(PNAS)上的研究顯示,科學家們首次在人類的大腦中發現了空氣污染造成的微小磁性顆粒,且認為這些顆粒是引發阿爾茲海默癥的一個可能原因。

            對于兒童而言霧霾的危害可能更加嚴重。嬰幼兒和兒童的呼吸速率要高于成人,更經常地用嘴呼吸,而且肺功能及免疫機制發育還不成熟,PM2.5的入侵更容易,對其健康可能產生更大影響,包括引發哮喘等呼吸道疾病、延遲肺功能發育等。

            霧霾的危害是潛在的、長期的。當下只有較敏感的人群才會有呼吸不適、咳嗽等直接反應,一些人在霧霾天覺得心情壓抑,但并不一定意識到霧霾與心理健康之間的關聯。加上環境問題作為個體難以掌控,無奈之下人們往往選擇漠視的態度,就在近幾日空氣重度污染的北京街頭,很多老人孩子一樣沒有防護就出門,一眼望去行人佩戴口罩的寥寥無幾,被問及時有人自我安慰道“習慣了就好”。

            依靠適應性來增強對霧霾的抵抗能力,這種想法沒有科學依據,也不合邏輯。疫苗能夠幫助我們增強免疫能力,首先是采用經過減毒或滅活等處理后無害的病原微生物,其次原理是基于免疫應答的特異性和記憶性以及一定的免疫期,其中起到關鍵作用的免疫記憶細胞,具有記憶能力,能識別與注射疫苗相同的抗原,從而在病原微生物再次入侵時產生抗體發揮免疫功能。對于PM2.5,未發現人體存在相應反應機制。

            因此,對待霧霾問題還是必須正視。除了室內使用凈化器、減少外出活動、佩戴能過濾PM2.5的口罩等防霾舉措外,調整產業結構、加強環境治理力度更是治本之策。

            對此,中央政府一直不遺余力地推動解決。黨的十九大報告指出,要加快生態文明體制改革,建設美麗中國。今天上午的政府工作報告中提出今年經濟社會發展的主要預期目標,其中一項也是“生態環境進一步改善,單位國內生產總值能耗下降3%左右,主要污染物排放量繼續下降”。霧霾治理正在推進,在這項綜合性、系統性的工程中,核技術或可擔當重要角色。

            清潔供熱

            治霾的當務之急是能源結構的調整,包括減少燃煤以及煤的清潔使用。在去年3月19日的“部長通道”上李干杰曾表示,推進北方地區冬季清潔取暖是中央治理霧霾、防治大氣污染的重要決策部署,一定要堅定不移推動下去。

            據了解,我國共有15個省、市、自治區需要冬季供暖,且供暖面積還在以年均約10%的增速飛速擴大,在2015年已達131億平方米。供暖需求的飛速增長導致我國北方地區供熱能力無法及時跟進。目前,城鎮集中供熱中燃煤熱電聯產占48%,燃煤鍋爐占33%,清潔熱源不超過4%。我國北方地區清潔取暖比例低,特別是部分地區冬季大量使用散燒煤,大氣污染物排放量大。

            清潔供熱、低碳發展要求取代散煤燃燒和小鍋爐,壓減大型燃煤鍋爐已經成為能源結構轉型的大趨勢。與此同時,在清潔熱源上,我國的天然氣缺口嚴重,可再生能源應用的程度較低,尋找新的清潔能源迫在眉睫。

            核能供熱為之提供了重要選項。作為一項較成熟的技術,核能供熱在我國曾一度備受關注,但由于當時我國環境污染問題尚不嚴重,替代燃煤的緊迫性尚未顯現,未能得到推廣應用。而在當前嚴峻的環境形勢下,核能供熱作為能源生產和消費革命、生活方式革命的重要內容,關系北方地區人民溫暖過冬,關系霧霾天能不能減少,必要性凸顯。

            國際上,核能區域供熱技術應用已具有一定規模,部分核電站的機組在發電的同時,產生熱水或蒸汽用于區域供熱,也即熱電聯供的方式。核電站熱電聯供一方面可以提高效益,另一方面也解決核電站周邊的供熱問題。目前全世界在運核反應堆中有超過1/10的機組實行熱電聯供,主要分布于寒冷的東歐地區。

            其中,俄羅斯核能區域供熱的經驗最為豐富,截至2011年底,共有9座核電站的29臺機組實行熱電聯供,占俄在運機組總數的85%。其用戶既包括廠區內的供熱系統,也包括分布在核電站周邊3km~15km范圍內的城鎮居民,供熱輸出功率范圍在25MW~200MW。

            國內最早是徐大堡核電基地開展了核電站熱電聯供的研究,做了熱電聯供的設計方案,并與綏中簽訂了相關協議。東北有許多火力發電廠是熱電聯供的,核電站也可以適應當地需求。海陽核電也在開展這方面工作。最近,秦山核電也在進行熱電聯供的調研,以替代地方自備電廠和小鍋爐,使燃煤減少。

            除了大型核電機組的熱電聯供,專門的小型供熱堆是另一個核能供熱的方向。目前,我國十部委已發布規劃,提出安全發展低溫泳池堆供暖示范。

            低溫泳池堆的原理是將反應堆堆芯放置在一個常壓水池的深處,利用水層的靜壓力提高堆芯出口水溫以滿足供熱要求。熱量通過兩級交換傳遞給供熱回路,再通過熱網將熱量輸送給用戶。

            中核集團已經于2017年12月在中國原子能科學研究院進行了低溫供熱堆試驗演示,發布其自主研發的“燕龍”泳池式低溫供熱堆,目前正在積極推進示范工程,預計在2020年前后建成投運,在2020年后實現產業化發展。

            數據顯示,一座400MW的低溫供熱堆能夠對1000萬~2000萬平方米建筑進行供暖,滿足縣級市采暖供熱要求。在燃料消耗上,一座400MW的低溫供熱堆每年消耗的核燃料僅大約2.5噸,可替代32萬噸燃煤或16000萬立方米天然氣。而在供熱成本上,核能供熱遠優于燃氣、用電,可以比擬燃煤,批量化之后還可進一步提高其經濟性。

            環保需要核力量

            核參與治霾保衛戰的方式不止清潔供熱,減少霧霾源頭,還有核空氣凈化。

            核空氣凈化在一些核設施里面會用到,主要有三個作用:一是為人提供好的工作環境;二是為設備的正常運轉提供舒適的環境;三是限制和控制核通風污染工業廢氣的排放。核空氣凈化屬于輻射防護、放射性廢物處理、采暖通風等形成的交叉領域,面向五類污染物:氣溶膠、碘、惰性氣體、氚、活化產物。

            中核集團中國輻射防護研究院表示,自1964年以來,該院在放射性氣溶膠、碘、惰性氣體的凈化與滯留技術方面,取得了一系列自主化研究成果。其在核空氣凈化方面基本上形成了完整的產業鏈,能夠為很多核設施、核電站提供吸附器。其推出的空氣凈化器也可以在日常生活中使用。

            此外,核技術也應用到其他環境領域,包括污染監測和三廢處理等。中國第一個電子束輻射處理煙氣廢氣示范工程建于成都。隨著國內推出趨于嚴苛的環保標準,對工業廢水治理也提出了新的要求。目前,國內利用電子加速器處理工業廢水已經步入產業化階段。在該領域,我國有廣泛的市場。按照2014年我國工業廢水排放量205.3億噸計算,每天排放超過5600萬噸,每套電子束輻照裝置處理能力為5000噸/天,按照5%的工業廢水采用電子束輻照技術處理計算,需要電子束輻照裝置600套,對應市場規模近100億元。而在一些新的環保領域,比如室內家具污染、輪船廢水處理方面,核技術應用也有新的市場。

            李干杰談污染防治時說到的“六個做到”中的第三個做到,就是做到綜合施策,既運用好行政和法治的手段,同時也更多地運用好市場經濟和技術的手段。

            核技術應用屬于戰略新興產業,中國有三分之一的行業與核技術緊密相關。正如國際原子能機構(IAEA)2009年核技術評價報告所指出的:“就應用的廣度而言,只有現代電子學與信息技術才能與之相提并論?!痹诤思夹g進一步發展的情況下,其與傳統產業的結合,無疑將會對后者的升級改造和人民生活水平的提高產生積極影響。

            作為先進的技術手段之一,核技術在改善生態環境的過程中可以也應當發揮出積極的作用。正確地應用核技術不僅不會對人類健康和自然環境產生危害,還能做出巨大的積極貢獻。核技術目前已經在大氣環境、水環境、土壤環境、泥沙侵蝕環境、宇宙環境以及災變環境等方面取得了令人振奮的成果,這些成果為環境污染治理提供了新思路。

            從當前世界各國核技術應用的研究及應用進展來看,核技術參與到環境問題的解決進程中已成為一種不可逆轉的趨勢,核技術在環境污染治理中所起到的作用將會越來越大。更多更好地將核技術運用到環境保護中,對于打贏藍天保衛戰等戰役,造福民計民生乃至子孫后代,具有極強的現實意義。


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