“燃煤量增多，二氧化硫排放卻在遞減。我們相信這是中國推廣煙氣脫硫產生的效果。”


2007年是中印兩國的分水嶺，在此之前，兩國對二氧化硫的控制力度都很小。2007年后，中國采取了有效的控制措施，消除了約80%的潛在二氧化硫排放。

十年前，中國還頂著二氧化硫排放量全球第一這頂尷尬的帽子。十年后，美國的一項最新研究結果表明，十年前的“老二”印度，已經成為最大的人為二氧化硫排放國。

2017年11月9日，擁有《自然》雜志的自然科研旗下期刊《科學報告》發表了一篇論文，題為“印度正在取代中國，成為世界上最大的人為因素二氧化硫排放國”。論文顯示，2007年是中國二氧化硫排放量的頂峰，此后連年下降，至今年減少了75%。印度則恰好相反，連年遞增，終于在2016年超越了中國。

煙氣脫硫立大功

燃煤是二氧化硫排放的重要來源。該論文的第一作者、同時在美國國家航空航天局（NASA）戈達德大氣化學和動力學實驗室和馬里蘭大學工作的李燦在接受南方記者采訪時表示，中國的煤炭用量一直在上升，但二氧化硫排放量卻大幅下跌，中國環保政策在其中扮演關鍵角色。而最重要的一項措施便是推廣煙氣脫硫工藝。

2007年，中國的二氧化硫排放量達到36.6兆噸/年。論文稱，二氧化硫會在空氣中形成“硫酸鹽氣溶膠”，它既是1952年“倫敦煙霧”的主要組成成分，也是中國和印度酸雨、灰霾的主要元兇之一。“它們通常可以占到空氣細顆粒物的10%以上，空氣污染嚴重期間還會更多。”

煤在中國和印度的能源結構中都占據主要地位，而其含硫量通常達到3%。發電和供暖燃煤所釋放的大量二氧化硫，是二氧化硫排放量的主要貢獻者。也就是說，治硫先得治煤。

2010年，李燦和清華大學聯合開展了研究。他們發現，2005-2008年，燃煤的另一大副產品氮氧化物一直在增加，燃煤量也一直在上升，“可能與華北等地增加了很多新電廠有關。”

但二氧化硫排放則呈現出戲劇性的先升后降——2005年至2007年，二氧化硫排放量與氮氧化物排放量一起上升。但2007年到2008年，二氧化硫排放卻出現下降。

“燃煤量增多，二氧化硫排放卻在遞減。我們相信這是中國推廣煙氣脫硫產生的效果。”李燦表示。

論文中的數字進一步明確了這個觀點。中國燃煤量在十年間增加了50%，發電量增加100%，而二氧化硫排放量卻下跌到8.4兆噸/年。

“中國二氧化硫排放量的迅速下降遠遠超出了預期和預測，”李燦表示。“這表明，中國正在實施的二氧化硫控制超出了氣候建模師的考慮范圍。”

為了確保研究的觀測數據與中國的真實情況相符，研究團隊還用飛機在京津冀上空進行觀測，“主要是對比空氣中二氧化硫和二氧化碳的比例，這兩者都是燃煤的產物。如果有脫硫措施，那么這個比例應該會不斷下降。”李燦說，飛機帶回來的數據顯示，“這個比例已經很低了。”

李燦還告訴南方周末記者，根據研究，中國發電量增長速度比煤炭的消耗速度快。“可能的原因是，煤炭利用效率正在提高，能源結構也在優化。”

印度的反超

“在印度，目前約有3300萬人生活在二氧化硫污染嚴重的地區。排放量的持續增長將對更多的人產生不利影響，并進一步加劇發病率和死亡率。”論文對印度的空氣污染情況表示擔憂。

李燦介紹，他們此次研究使用的觀測方法是，通過NASA的臭氧監測儀，用衛星觀測一定區域上空不同氣體在空氣中的含量。“臭氧監測儀有很多波長，不同氣體有不同的波長吸收強度，利用這個特點可以推算不同氣體在大氣中的含量。”

用衛星觀測只能看到大的排放源。為此，研究團隊找出中國、美國、歐洲的研究者在此前公布的二氧化硫估計排放量清單，通過比對了解到：中國的大排放源（排放量大的發電廠、工廠等單位）與小排放源對整體排放的貢獻大致相等。

論文列出了中國和印度各自的二氧化硫排放分布圖，印度的情況不容樂觀。


中國和印度分別在2005年和2016年各自的二氧化硫濃度。用杜伯生單位表示（一種關于臭氧的度量單位，1Du=2.691016分子每平方厘米）

圖片來自論文

該圖顯示，印度2005年二氧化硫達到0.5Du以上的標記點還比較稀疏，并且幾乎沒有1Du以上的點。而中國的華北、華東、珠三角、四川盆地上，有很多1.5-2Du之間的標記點，河北和河南幾乎整體超過1.5Du，二氧化硫污染狀況相當嚴重。

到了2016年，印度主要工業集聚的印度東北部的標記點已經連成一片，覆蓋區域大幅增加。論文稱，變化很可能要歸咎于此地過去十年新建的燃煤發電廠。此外，印度西海岸城市賈姆納格爾附近的標記點也在迅速增加——這里曾在2008至2012年期間大規模興建煉油廠和印度最大的發電廠。

而同期的中國，除了華北平原，中國其他地區少見超過0.5Du的二氧化硫標記點，華東二氧化硫濃度超過1Du的區域消失，太行山附近區域也已降至1Du。


a.每年二氧化硫排放量（兆噸年）

b.每年二氧化硫排放量/煤炭消費量

c.單位量二氧化硫內的人口加權

d.單位量至少達到0.5Du二氧化硫所在地人口數（百萬）（紅線-中國；藍線-印度，從2005年至2016年）

圖片來自論文

差距是如何拉開的？

根據上圖可以看出，從2007年到2017年，中國的二氧化硫排放與煤炭消費量呈明顯的反比，二氧化硫排放量隨煤炭消費量的增加而下降，而印度的這組關系總體較為穩定，二氧化硫排放與煤炭消費同步上升。按照這一趨勢，論文稱，印度將在未來數年釋放比中國更多的二氧化硫。

李燦說,目前，印度二氧化硫排放量的增加并沒有像中國那樣，涉及到健康或霧霾的關注，這可能因為最大的排放源不在印度人口最稠密的地區。“然而，隨著印度電力需求的增長，這種影響可能會惡化。”

李燦認為，印度的“痛點”在于，發電廠還在建，燃煤消費還在上揚，卻沒能采取強有力的污染物排放控制。2007年是中印兩國的分水嶺，在此之前，兩國對二氧化硫的控制力度都很小。2007年后，中國采取了有效的控制措施，消除了約80%的潛在SO2排放。

十年前，印度的二氧化硫排放量與美國在伯仲之間。但是美國近年來的排放量也在顯著下跌。

美國的一些環保政策對此貢獻良多。“美國早在上世紀80年代就出臺了cleanairact（清潔空氣行動計劃），對空氣污染物排放進行控制。現在各個州自己也有一些減排行動，比如馬里蘭州的healthyairact（健康空氣行動計劃），已經促成大規模的減排。”李燦解釋道。

在中國愈加高壓的環保態勢下，環保政策的作用還將被放大。李燦提醒，雖然二氧化硫減排取得成就，但二氧化硫排放只是霧霾的成因之一，未來政策還需要更關注其他排放物的減排，比如氮氧化物。

“政策的出臺還要有學術做支撐”，李燦說，應該支持和鼓勵科研團隊對不同地方進行有區別的研究，因為各個地方的霧霾成因不盡相同。“有利于各地出臺有針對性的減排政策”。

論文的其他研究者還來自加拿大環境與氣候變化部、美國阿貢國家實驗室以及美國國家海洋與大氣管理局等。