核與霧霾必有一戰(zhàn)

污染防治攻堅戰(zhàn)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(zhàn)之一。“總的來說，這場攻堅戰(zhàn)開局良好，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量持續(xù)明顯改善?！鄙鷳B(tài)環(huán)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(zhuǎn)，又說到：“當(dāng)前的形勢一點也不容樂觀，甚至可以說還相當(dāng)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(dāng)下最受關(guān)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(tǒng)，還有研究表明其提升了心腦血管疾病的發(fā)生率。2013年底，世界衛(wèi)生組織（WHO）經(jīng)過整理全世界1000多個相關(guān)研究報告后得出了“空氣污染致癌”這個結(jié)論，同時也明確把空氣顆粒物（包括PM2.5）列為一級致癌物質(zhì)。2016年發(fā)表在《美國科學(xué)院院報》（PNAS）上的研究顯示，科學(xué)家們首次在人類的大腦中發(fā)現(xiàn)了空氣污染造成的微小磁性顆粒，且認為這些顆粒是引發(fā)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(jīng)常地用嘴呼吸，而且肺功能及免疫機制發(fā)育還不成熟，PM2.5的入侵更容易，對其健康可能產(chǎn)生更大影響，包括引發(fā)哮喘等呼吸道疾病、延遲肺功能發(fā)育等。

霧霾的危害是潛在的、長期的。當(dāng)下只有較敏感的人群才會有呼吸不適、咳嗽等直接反應(yīng)，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(guān)聯(lián)。加上環(huán)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(tài)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(xí)慣了就好”。

依靠適應(yīng)性來增強對霧霾的抵抗能力，這種想法沒有科學(xué)依據(jù)，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(jīng)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(yīng)答的特異性和記憶性以及一定的免疫期，其中起到關(guān)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(chǎn)生抗體發(fā)揮免疫功能。對于PM2.5，未發(fā)現(xiàn)人體存在相應(yīng)反應(yīng)機制。

因此，對待霧霾問題還是必須正視。除了室內(nèi)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(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、加強環(huán)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(tài)文明體制改革，建設(shè)美麗中國。今天上午的政府工作報告中提出今年經(jīng)濟社會發(fā)展的主要預(yù)期目標(biāo)，其中一項也是“生態(tài)環(huán)境進一步改善，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗下降3%左右，主要污染物排放量繼續(xù)下降”。霧霾治理正在推進，在這項綜合性、系統(tǒng)性的工程中，核技術(shù)或可擔(dān)當(dāng)重要角色。

清潔供熱

治霾的當(dāng)務(wù)之急是能源結(jié)構(gòu)的調(diào)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(qū)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(jù)了解，我國共有15個省、市、自治區(qū)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(dǎo)致我國北方地區(qū)供熱能力無法及時跟進。目前，城鎮(zhèn)集中供熱中燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)占48%，燃煤鍋爐占33%，清潔熱源不超過4%。我國北方地區(qū)清潔取暖比例低，特別是部分地區(qū)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(fā)展要求取代散煤燃燒和小鍋爐，壓減大型燃煤鍋爐已經(jīng)成為能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)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(yīng)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(shù)，核能供熱在我國曾一度備受關(guān)注，但由于當(dāng)時我國環(huán)境污染問題尚不嚴重，替代燃煤的緊迫性尚未顯現(xiàn)，未能得到推廣應(yīng)用。而在當(dāng)前嚴峻的環(huán)境形勢下，核能供熱作為能源生產(chǎn)和消費革命、生活方式革命的重要內(nèi)容，關(guān)系北方地區(qū)人民溫暖過冬，關(guān)系霧霾天能不能減少，必要性凸顯。

國際上，核能區(qū)域供熱技術(shù)應(yīng)用已具有一定規(guī)模，部分核電站的機組在發(fā)電的同時，產(chǎn)生熱水或蒸汽用于區(qū)域供熱，也即熱電聯(lián)供的方式。核電站熱電聯(lián)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(yīng)堆中有超過1/10的機組實行熱電聯(lián)供，主要分布于寒冷的東歐地區(qū)。

其中，俄羅斯核能區(qū)域供熱的經(jīng)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(lián)供，占俄在運機組總數(shù)的85%。其用戶既包括廠區(qū)內(nèi)的供熱系統(tǒng)，也包括分布在核電站周邊3km~15km范圍內(nèi)的城鎮(zhèn)居民，供熱輸出功率范圍在25MW~200MW。

國內(nèi)最早是徐大堡核電基地開展了核電站熱電聯(lián)供的研究，做了熱電聯(lián)供的設(shè)計方案，并與綏中簽訂了相關(guān)協(xié)議。東北有許多火力發(fā)電廠是熱電聯(lián)供的，核電站也可以適應(yīng)當(dāng)?shù)匦枨?。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(lián)供的調(diào)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(lián)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(fā)布規(guī)劃，提出安全發(fā)展低溫泳池堆供暖示范。

低溫泳池堆的原理是將反應(yīng)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(wǎng)將熱量輸送給用戶。

中核集團已經(jīng)于2017年12月在中國原子能科學(xué)研究院進行了低溫供熱堆試驗演示，發(fā)布其自主研發(fā)的“燕龍”泳池式低溫供熱堆，目前正在積極推進示范工程，預(yù)計在2020年前后建成投運，在2020年后實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

數(shù)據(jù)顯示，一座400MW的低溫供熱堆能夠?qū)?000萬～2000萬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(yōu)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(jīng)濟性。

環(huán)保需要核力量

核參與治霾保衛(wèi)戰(zhàn)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(shè)施里面會用到，主要有三個作用：一是為人提供好的工作環(huán)境；二是為設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)提供舒適的環(huán)境；三是限制和控制核通風(fēng)污染工業(yè)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(fēng)等形成的交叉領(lǐng)域，面向五類污染物：氣溶膠、碘、惰性氣體、氚、活化產(chǎn)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(shù)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(chǎn)業(yè)鏈，能夠為很多核設(shè)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(shù)也應(yīng)用到其他環(huán)境領(lǐng)域，包括污染監(jiān)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(nèi)推出趨于嚴苛的環(huán)保標(biāo)準，對工業(yè)廢水治理也提出了新的要求。目前，國內(nèi)利用電子加速器處理工業(yè)廢水已經(jīng)步入產(chǎn)業(yè)化階段。在該領(lǐng)域，我國有廣泛的市場。按照2014年我國工業(yè)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(yè)廢水采用電子束輻照技術(shù)處理計算，需要電子束輻照裝置600套，對應(yīng)市場規(guī)模近100億元。而在一些新的環(huán)保領(lǐng)域，比如室內(nèi)家具污染、輪船廢水處理方面，核技術(shù)應(yīng)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(jīng)濟和技術(shù)的手段。

核技術(shù)應(yīng)用屬于戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，中國有三分之一的行業(yè)與核技術(shù)緊密相關(guān)。正如國際原子能機構(gòu)（IAEA）2009年核技術(shù)評價報告所指出的：“就應(yīng)用的廣度而言，只有現(xiàn)代電子學(xué)與信息技術(shù)才能與之相提并論?！痹诤思夹g(shù)進一步發(fā)展的情況下，其與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的結(jié)合，無疑將會對后者的升級改造和人民生活水平的提高產(chǎn)生積極影響。

作為先進的技術(shù)手段之一，核技術(shù)在改善生態(tài)環(huán)境的過程中可以也應(yīng)當(dāng)發(fā)揮出積極的作用。正確地應(yīng)用核技術(shù)不僅不會對人類健康和自然環(huán)境產(chǎn)生危害，還能做出巨大的積極貢獻。核技術(shù)目前已經(jīng)在大氣環(huán)境、水環(huán)境、土壤環(huán)境、泥沙侵蝕環(huán)境、宇宙環(huán)境以及災(zāi)變環(huán)境等方面取得了令人振奮的成果，這些成果為環(huán)境污染治理提供了新思路。

從當(dāng)前世界各國核技術(shù)應(yīng)用的研究及應(yīng)用進展來看，核技術(shù)參與到環(huán)境問題的解決進程中已成為一種不可逆轉(zhuǎn)的趨勢，核技術(shù)在環(huán)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(shù)運用到環(huán)境保護中，對于打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)等戰(zhàn)役，造福民計民生乃至子孫后代，具有極強的現(xiàn)實意義。