楊帆
每年的秋冬季節(jié),霧霾都會如約而至,它遮天蔽日、肆意蔓延、吞噬健康。在過去的幾年時間里,霧霾似乎已經(jīng)成為中國大氣污染的代名詞。
霧霾中的PM2.5由于能被人體吸入肺泡和支氣管,造成不可逆的健康損害而被大家所討論和熟知。在媒體的宣傳下,很多人都能隨口說出幾個造成PM2.5的原因,比如SO2、NOx、煙塵等的排放。這些是造成中國霧霾的全部答案嗎?不是。研究發(fā)現(xiàn),還有一種非常重要的氣體,雖然它一直被社會公眾及環(huán)保部門所忽視,但卻是PM2.5形成的重要“幕后推手”,它就是氨氣。那到底什么是氨氣呢?
大家還記得20世紀90年代以前去公廁的感受嗎?回憶一下,是不是除了臭,還有一種熏眼睛、辣眼睛的感覺?其實,這種刺激的感覺,就是糞便產(chǎn)生的氨氣帶來的。它無色無味,卻對人的眼、鼻、口和皮膚都有強烈刺激性。
對人類來說,氨氣是一把“雙刃劍”。負面影響除了剛才講到的霧霾,它還能導(dǎo)致富營養(yǎng)化、酸雨、溫室效應(yīng)等。但同時呢,我們還要人工合成它,因為它是制造化肥、藥物和炸藥的重要原料。這樣一種讓人又愛又恨的氣體,為什么說它是PM2.5的“幕后推手”呢?
我們知道,工業(yè)生產(chǎn)可能會排放SO2和NOx等酸性氣體到大氣中,當他們遇到氨氣這種堿性氣體,在水和其他條件的作用下,就會發(fā)生酸堿中和反應(yīng),生成銨鹽等二次顆粒物,這些顆粒物就是PM2.5的重要組分,在重污染天氣里,它的比例能夠達到將近70%。也就是說,氨氣可以在很大程度上促進PM2.5的形成。
其實早在20世紀80年代,我國科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)了氨氣的這種作用。但由于氨氣是一種非常不穩(wěn)定的物質(zhì),鑒于當時相對落后的技術(shù)水平,想要準確測定大氣中的氨濃度非常困難。所以,對于氨氣的研究擱淺、一直沒有深入地進行。
這就導(dǎo)致,到目前為止,氨氣依然不在我們重點關(guān)注和管控的范圍之內(nèi)。
這兩年北京的空氣質(zhì)量怎么樣?霧霾少了,藍天多了對不對?國家“十二五”規(guī)劃以來,經(jīng)過艱苦卓絕的努力,我們確實在PM2.5治理的道路上取得了階段性的勝利。
但是,近些年無論如何努力,也很難再降低1微克的PM2.5曲線提醒著我們:霧霾治理,面臨困局;忽視氨導(dǎo)致的問題,日益凸顯;控氨治霾,已經(jīng)迫在眉睫!
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)、人體活動、機動車運行、生物質(zhì)燃燒以及廢棄物治理等,都是氨的人為來源。其中,對北京市來說,目前最亟待控制的就是生活垃圾的處理過程。
2020年的5月1日,新版《北京市生活垃圾管理條例》的實施,標志著北京市正式進入生活垃圾分類時代。垃圾的末端處理也由混合處理,變成了分類處理。
廚余垃圾是生活垃圾里最重要的組分,比例能夠達到60%以上。這些廚余垃圾中的大部分將被送往堆肥廠進行好氧堆肥處理。經(jīng)測算,北京市每年由廚余垃圾堆肥產(chǎn)生的氨氣能達到880多噸。這些氨的排放,不僅對大氣環(huán)境造成損害,同時,也造成了肥料氮素大量流失。那么問題來了,面對嚴格分類后的垃圾,如何優(yōu)化處理技術(shù),來減少氨的排放呢?
傳統(tǒng)的堆肥方式,是將廚余垃圾與秸稈、鋸末等添加劑按一定比例混合,設(shè)置特定參數(shù)堆肥。這種方式存在著氨排放量高、肥效不理想等問題。
我們研究發(fā)現(xiàn),腐熟堆肥質(zhì)地松軟、含水率適中,可以有效改善物料的缺氧環(huán)境,其中還含有大量腐殖質(zhì)和微生物。那我們就想,何不就地取材,利用這些微生物的分解和吸附作用,來減少氨氣的排放呢?那腐熟堆肥又該以什么形式添加到堆肥物料里呢?
帶著這些期待和疑問,我們進行了腐熟堆肥回用試驗,并設(shè)計了兩種方式。第一,以一定比例將腐熟堆肥與物料混合在一起,稱為混勻處理。第二,裝入尼龍袋中,覆蓋在物料的表面,稱為覆蓋處理。沒有添加腐熟堆肥的作為對照處理。
首先,我們來關(guān)注氨的排放情況。結(jié)果表明,混勻處理表現(xiàn)最好,可實現(xiàn)58%的減排率。
經(jīng)計算,如果采用這項技術(shù),可將北京市每年垃圾堆肥產(chǎn)生的氨氣由880噸降低至370噸。
此外,通過測定發(fā)芽率,我們驚奇的發(fā)現(xiàn),混勻處理的肥效也是最高的。這說明,這項技術(shù)不僅可以顯著降低氨排放,同時還能大大提高肥效,這將為我國生活垃圾分類處理技術(shù)的優(yōu)化提供重要技術(shù)方法。
這一研究成果已經(jīng)發(fā)表在了SCI一區(qū)期刊上,得到了國內(nèi)外同行的一致認可。
剛剛介紹的,只是我們工作的一個縮影。實際上,我們正在進行的,是一整套控氨治霾技術(shù)體系的研究。正是這些研究成果,突破了中國大氣霧霾治理的瓶頸與困 局!
成果的背后,隱藏著數(shù)不盡的艱辛?,F(xiàn)在您看到的,是我2019年夏天在垃圾處理廠進行氨排放監(jiān)測的景象。三伏天的氣溫加上垃圾發(fā)酵的熱量,現(xiàn)場實時氣溫是43攝氏度。為了防止蚊蠅騷擾,我必須穿上長袖長褲,為了能走進滑膩的垃圾場,我必須穿上悶不透氣的靴子。僅僅一次20分鐘的測試,衣服就已經(jīng)全部濕透了。而這樣的測試,我們一天要進行8次。晚上,當我裹著滿身的臭味回到家時,我那兩歲的女兒沒有像往常一樣撲到我懷里,而是一見到我就跑開了,她哭著說:“媽媽臭,不要抱!”
這樣的工作,我們一干就是7年。在這7年的時間里,我們沒有慷慨激昂的經(jīng)歷,沒有動人詩篇,只有風(fēng)里雨里,只有日夜兼程。我們的隊伍中,有哺乳期的媽媽,也有患腿疾的老同志,在我們的身后,還有千千萬萬把綠水藍天作為畢生追求的環(huán)保 人。
正是這樣一支環(huán)保鐵軍,一直凝心聚力地奮戰(zhàn)在堅決打贏污染防治攻堅戰(zhàn)的路上,誓要還祖國、還人民藍天白云!
霧霾的形成非一日之寒,徹底治理也非一日之功。但是,俗語說得好:“沒有比人更高的山,沒有比腳更長的路?!蔽覀冇行判?,有行動,有擔(dān)當,藍天可期,幸??纱?,揚帆起航,追逐中國夢!