火力發(fā)電廠污染有多嚴(yán)重?答案是，每個(gè)小時(shí)都會(huì)發(fā)生變化。

上圖是佐治亞州朱麗葉特的一家火力發(fā)電廠，水蒸氣和煙塵正通過冷卻塔和煙囪排到空氣中。火力發(fā)電廠的二次空氣污染會(huì)因?yàn)槎囗?xiàng)大氣因素而發(fā)生變化。

電廠下風(fēng)向的污染取決于空氣中各種變化因素。有時(shí)候，在混合后的產(chǎn)物中，幾乎沒有任何導(dǎo)致哮喘等健康問題的微粒;而運(yùn)氣不好的話，微粒的數(shù)量則會(huì)達(dá)到兩倍以上。

那么，我們能不能通過預(yù)測污染何時(shí)會(huì)變得嚴(yán)重，來相應(yīng)地調(diào)整發(fā)電?

佐治亞理工學(xué)院的研究者聲稱，他們開發(fā)出了首批預(yù)測工具：通過比對(duì)佐治亞州的發(fā)電情況和空氣質(zhì)量模型，可以做出“快速精確”的預(yù)測;該技術(shù)本可以在2004年到2011年間，救下23個(gè)人，節(jié)省1.76億美元的醫(yī)療成本。這項(xiàng)研究結(jié)果發(fā)表在本周一的《美國科學(xué)院論文集》上。

佐治亞理工學(xué)院自然系統(tǒng)的教授、該項(xiàng)研究的合著者Valerie Thomas坦言：“我非常好奇，很想知道一家發(fā)電廠在兩天里能產(chǎn)生多大差別”，他還談到僅一天時(shí)間，發(fā)電廠排放帶來的影響就能發(fā)生徹底逆轉(zhuǎn)。

借助研究者的模型，電網(wǎng)運(yùn)營商能夠知曉什么時(shí)候的污染更多，繼而減少燃煤發(fā)電，轉(zhuǎn)向天然氣或其他更環(huán)保的能源。

這項(xiàng)研究尤其關(guān)注二氧化硫，這種氣體在空氣中會(huì)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生有害顆粒。佐治亞州的污染情況在夏季和白天時(shí)候會(huì)變得更糟糕。以2007年的數(shù)據(jù)為例，一家火力發(fā)電廠7月時(shí)的污染排放所導(dǎo)致的醫(yī)療成本是1月時(shí)的40多倍。

為了估算成本，科學(xué)家們用上了美國環(huán)境保護(hù)署創(chuàng)立的一套系統(tǒng)，來量化細(xì)顆粒污染引發(fā)的健康問題，包括急診救治和損失工時(shí)等情況。

但這項(xiàng)計(jì)劃遇到了實(shí)用性方面的問題?？茖W(xué)家希望調(diào)整發(fā)電廠來最大化減少對(duì)人類健康的影響，但根據(jù)8年來的研究數(shù)據(jù)，這一技術(shù)會(huì)讓發(fā)電成本增加8360萬美元。雖然這還不到醫(yī)療成本的一半，但是否會(huì)觸及電力公司的底線尚屬未知。

研究中提到的當(dāng)?shù)厮募一鹆Πl(fā)電廠，都是南方電力通過其子公司佐治亞電力公司在運(yùn)營。南方電力聲稱，他們已經(jīng)投入了數(shù)十億美元達(dá)到目前的空氣標(biāo)準(zhǔn)。這家公司的一位發(fā)言人表示：“在南方電力服務(wù)的所有地區(qū)，我們都滿足《國家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)顆粒物的要求，這也是這項(xiàng)研究關(guān)注的焦點(diǎn)。”

研究作者認(rèn)為他們的構(gòu)想正面臨著“現(xiàn)實(shí)的挑戰(zhàn)”，可能需要新的政策來解決。但Thomas強(qiáng)調(diào)，現(xiàn)在必須立即做出調(diào)整，而不是裝一些除塵器就心安理得了。

“我們并不是說要取代空氣污染控制設(shè)備，這只是另一種管理手段而已。”

在過去20年里，美國的清潔空氣法令和大量涌入的廉價(jià)天然氣已經(jīng)讓火力發(fā)電廠的二氧化硫排放量大幅降低。這種預(yù)測系統(tǒng)還有意義嗎?

Thomas認(rèn)為，當(dāng)然有意義，在沒有安裝污染控制設(shè)備的發(fā)展中國家，這種技術(shù)依然可以大展身手。佐治亞理工學(xué)院的團(tuán)隊(duì)希望能把這種模型用于控制汽車和貨車的尾氣排放。美國即將公布的新標(biāo)準(zhǔn)會(huì)對(duì)臭氧進(jìn)行限制，而模型也能幫助預(yù)測臭氧的形成。

在減少污染的道路上，這項(xiàng)研究只不過是一個(gè)新的開始，Thomas不無自豪地說：“我們第一次發(fā)現(xiàn)，原來還有這種辦法!”