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国际汞污染控制进程和中国的应对. 王书肖 清华大学 2010-12-02. 汞污染特征. 远距离传输、持久性、生物累积、遗传毒性 全球污染物. 海洋. 湖泊. 海洋渔业和捕捞 海水 / 淡水养殖. 影响: 婴幼儿神经系统发育 成人心血管疾病. 沉降 与转化. 排放. 汞在水中甲基化并在鱼体中累积. 大气传输与沉降. 生态系统中转移与生物累积. 健康影响. 排放. 暴露. 工业革命以来,人为活动的汞排放已经明显改变了全球汞的自然循环 (UNEP,2002). 工业革命前. 目前. 通量单位: Mmole/y.
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国际汞污染控制进程和中国的应对 王书肖 清华大学 2010-12-02
汞污染特征 • 远距离传输、持久性、生物累积、遗传毒性 全球污染物 海洋 湖泊 海洋渔业和捕捞 海水/淡水养殖 影响: 婴幼儿神经系统发育 成人心血管疾病 沉降 与转化 排放 汞在水中甲基化并在鱼体中累积 大气传输与沉降 生态系统中转移与生物累积 健康影响 排放 暴露
工业革命以来,人为活动的汞排放已经明显改变了全球汞的自然循环(UNEP,2002)工业革命以来,人为活动的汞排放已经明显改变了全球汞的自然循环(UNEP,2002) 工业革命前 目前 通量单位:Mmole/y 大气 26 Mmole +17 Hgp 98% Hgº Hgº 2% Hgp 大气 8.6 Mmole Hgp 98% Hgº Hgº 2% Hgp 沉降Hg2+ 沉降Hg2+ 人为源排放 5 5 12.6 自然源排放 3.5 1.9 3.5 10.6 3.4 10.2 海洋挥发 海洋挥发 干、湿沉降 自然源排放 干、湿沉降 Hgº CH3Hg+ Hg2+ Hgp Hgº CH3Hg+ Hg2+ Hgp 混合层 28.5 Mmole 混合层+26 54 Mmole Terr. Seds. +318 (58%) 100m 100m 8.6 颗粒物 去除 颗粒物 去除 上涌 2.7 上涌 3.1 4.6 斜温层+178 1080 Mmole 斜温层 902 Mmole 1000m 1000m Figure Style Adapted from Mason et al., 1994 埋葬1.7 埋葬1.5 深海海底. +9
汞污染控制国际文书的谈判进程 2010年6月7-11日,拟订一项具有全球法律约束力的汞问题文书政府间谈判委员会第一次会议(INC1)在瑞典斯德哥尔摩召开,来自140多个国家、政府间组织和国际组织的400多名代表出席了本次会议。
汞污染控制国际文书的谈判进程 (一)文书目标和结构 (二)资金机制、能力建设 、技术转让 (三)遵约机制和成效评估 (四)汞的供应、消费和国际贸易 (五)汞的废物和污染场地 (六)大气汞排放控制 (七)必要用途和协同增效
汞污染控制国际文书的谈判进程 (一)文书目标和结构 目标: 发达国家及部分发展中国家:尽最大程度尽可能消除汞排放 中国等发展中国家:要求使用“减少”而不是“消除”一词 结构: 公约加附件; 框架公约加议定书; 最终会议达成共识,同意确定文书内容后再对结构作出决定
汞污染控制国际文书的谈判进程 (二)资金机制、能力建设、技术转让 发展中国家最关注的优先议题本次大会上给予了优先讨论。 发展中国家重申“共同但有区别的责任原则”,资金和技术的可获取程度是发展中国家履行具有法律约束力义务的必要条件。 一些发达国家表示愿意考虑建立某种形式的独立资金机制,应考虑使用现有资金机制安排,发挥私营部门作用,同时应与遵约机制挂钩。
汞污染控制国际文书的谈判进程 (三)遵约机制和成效评估 发达国家:最优先谈判议题, 应与资金支持紧密挂钩 中国等发展中国家:遵约机制不仅应审查控制措施,也应审查发达国家对资金和技术支持承诺的履行情况。
汞污染控制国际文书的谈判进程 (四)汞的供应、消费和国际贸易 除中国外其他国家均要求禁止新的原生汞矿开采,逐步关闭现有汞矿。 中国:汞的供应与消费问题应作为一个整体,并通过减少消费来逐步淘汰供应 中国:强调出口国和进口国应共同承担责任 中国在PVC生产行业所面临独特挑战,因目前国际上并无乙炔法无汞工艺,在此行业全面禁止汞催化剂并不现实。我立场得到欧盟、美国和加拿大等国的理解。
汞污染控制国际文书的谈判进程 (五)汞的废物和污染场地 发达国家: 普遍存在过量汞及污染场地的问题,汞的无害化储存、污染场地处理也成为其关注点 大多数发展中国家: 缺少该方面的能力,要求给予支持援助
汞污染控制国际文书的谈判进程 (六)大气汞排放 发达国家:采取具有法律约束力的控制措施减少排放 中国及其他发展中国家:反对在大气汞排放方面制订具体时间表和量化减排目标,要求国际社会尊重各个不同发展阶段、资源禀赋等现实情况,建议各国采用自愿方式采取行动。
汞污染控制国际文书的谈判进程 中国政府立场 中国代表团在会上介绍了我国在汞污染防治方面采取的积极措施和取得的成绩,表达了中国控制汞污染的决心,和积极参与国际合作、共同应对汞问题的政治意愿,并全面阐述了中方的原则立场,即,“国际社会应在共同但有区别责任原则的指导下,充分考虑发展中国家消除贫困、发展经济的迫切需要,在可持续发展框架下应对汞污染问题。”
我国是世界上汞排放量最大的国家 • 2005年,全球人为源汞排放为1903吨,其中40%来自中国 AMAP/UNEP, 2008
我国存在严重汞污染的环境风险 • 贵州万山地区水稻中汞含量超标 冯新斌等,2008
我国大气汞排放的国际影响 • 我国大气汞排放的跨境传输受到国际关注 Lin et al., 2006
汞污染控制:中国在行动 • 我们希望发达国家能够提供技术和资金支持,帮助发展中国家加快汞的削减和淘汰进程。 ——周生贤部长在会见联合国环境署执行主任施泰纳先生时的讲话
汞污染控制:中国在行动 • 2009年11月,环保部牵头下发《关于深入开展重金属污染企业专项检查的通知》 • 2009年12月,《国务院办公厅转发环境保护部等部门关于加强重金属污染防治工作指导意见的通知》(国办发[2009]61号) • 目前,环保部正在会同发改委等八部委抓紧制定《重金属污染综合整治实施方案》 • 2010年9月15日,环境保护部张力军副部长主持召开燃煤电厂大气汞污染控制试点工作座谈会,部署在五大电力集团开展燃煤电厂大气汞污染控制试点工作
燃煤和有色冶金是重要汞排放源 • 我国大气汞排放的部门分布 Wu et al., 2006
影响燃煤汞排放的主要因素 煤炭性质 (汞,氯,和灰份含量) 燃烧温度条件 烟气成分及飞灰特性 (如:碳,钙,多孔性) 大气污染控制设备
煤矿样品采集地理分布 • 从15个主要产煤省采集176个煤炭样品; • 从20个电厂采集炉前煤
燃煤电厂大气汞排放控制技术 • 煤处理 • 除尘/脱硫/脱硝协同除汞 • 专门除汞技术 • 多污染物同时控制技术
除尘器的协同除汞效果 美国电厂的测试结果表明: • 静电除尘系统的汞脱除率可达至30%左右 • 布袋除尘系统的汞脱除率高达90%
除尘器的协同除汞效果 对我国23个电厂的测试结果表明: • 静电除尘系统的平均脱汞率为28% • 布袋除尘系统的平均脱汞率为76%
湿法烟气脱硫的协同脱汞效果 对国内外28个电厂的测试结果表明: • 湿法烟气脱硫可去除烟气中大部分的二价汞 • ESP和湿法脱硫的平均脱汞率可达到50%(4%~88%) • 优化协同除汞有效的措施是使氧化汞量最大化。 • 选择性催化还原反应可使氧化汞的数量提高到85%,从而提高湿法烟气脱硫的汞捕获率。 • 在湿法烟气脱硫中,可能会还原氧化汞(再释放)。这可以通过调整洗涤器化学环境而改变。
中国燃煤电厂烟气脱硫的发展 • 截至2009年, 71% 的燃煤机组共460GW已经安装了烟气脱硫装置
强化除尘/脱硫/脱硝的协同除汞效果 • 汞脱除率与烟气中汞的氧化程度相关
2020年我国燃煤电厂汞排放预测 Wang et al, 2010
我国燃煤汞排放控制技术的选择 • 对于装有选择性催化还原烟气脱硝、静电/布袋除尘和湿法烟气脱硫设施的电厂,一般利用现有的脱硫、除尘、脱硝设施协同除汞。 • 可以考虑在电厂的不同位置添加氧化剂以提高脱硝/除尘/脱硫的协调除汞效率。 • 对于装有静电除尘但没有安装湿法烟气脱硫的电厂,可考虑通过混煤、静电除尘改造来脱汞,根据烟气中零价汞和二价汞的比例,考虑是否需要喷射活性炭。