钴氧化物

近日，大连化物所燃料电池研究部燃料电池系统科学与工程研究中心（DNL0301组）研制出固体氧化物电解池制氢样机，额定产氢量为2Nm3/h。固体氧化物电解池（Solid Oxide Electrolysis Cell，SOEC）是固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）的逆过程，可在中高温（700至900℃）下将电能和热能转化为燃料化学能，具有能量转化效率高、不使用贵金属催化剂等优点。SOEC利用富余的可再生能源电力，以及核电、化工、钢铁等行业伴生的工业余热实现电解制氢，效率有望达到90%以上，是未来大规模制取氢气的重要技术之一。与国外相比，我国SOEC技术起步较晚，在电堆和系统制备等方面差距较为明显。近年来，该团队围绕SOEC关键材料、电堆与系统集成等方面，取得系列进展。团队发展了对称密封技术，展现出优异的密封性能，实现多次重启后电堆开路电位未见明显降低；研究开发了大功率电堆的气体分配技术，单堆功率达到10kW级；自主设计了高集成度的供水单元、供气单元和热管理单元，集成出额定产氢量2Nm3/h的SOEC制氢系统，直流能耗约3.30kWh/Nm3，水蒸气转化率达到70%以上。相关成果有望为进一步开发大规模固体氧化物电解池制氢系统奠定技术基础。上述工作得到大连化物所创新基金的支持。

关注焦点：　　●实施多指标综合管理措施　　●制定相应的标准体系　　●推动实施区域联防联控　　●采取经济激励政策　　●披露企业污染排放信息　　 　　据估计，和上世纪80年代相比，我国机动车保有量增加24倍，机动车排放成为部分大中城市大气污染的主要来源。　CFP供图　　氮氧化物是大气主要污染物之一，是光化学烟雾污染、城市灰霾天气、大气酸沉降等一系列环境问题的重要根源。由于氮氧化物可以在大气层中长距离输送，其引起的全球性或区域性污染问题也日益凸现。　　发达国家较早采取了一系列政策措施防治氮氧化物污染，其中一些经验对我国“十二五”期间进行氮氧化物污染综合管理和控制有一定借鉴意义。　　由于氮氧化物的控制涉及到多种二次污染物，因而既要考虑其本身的危害，又要考虑其二次污染物的危害。针对这一特点，欧美等发达国家采取了系统的防控措施，并取得了显著成效。　　实施多指标综合管理措施　　美国和欧盟的氮氧化物控制政策目标均是减少氮氧化物及其二次污染物的环境损害。因此，在控制氮氧化物污染时，不仅要求各类排放源达到相应的排放标准，还要求根据二次污染物的削减目标来制定区域氮氧化物的排放总量。　　欧盟的酸雨政策从一开始便将酸沉降、富营养化和近地面臭氧问题纳入同一控制体系，采取一揽子控制政策。　　多指标的污染控制政策可以有效避免多个单指标控制政策之间的冲突，并且更易于执行。　　美国氮氧化物控制主要是以二次污染物臭氧和酸雨为最终控制目标，一方面通过州际合作解决近地面臭氧非达标区的二次污染问题，另一方面通过酸雨计划解决氮沉降问题。美国2005年颁布的《州际清洁大气法案》也考虑了多指标的大气污染控制政策，将臭氧和细颗粒物的污染控制纳入统一政策体系中。　　制定相应的标准体系　　美国和欧洲都制定了各类大型固定源以及机动车的氮氧化物排放标准。排放标准本身的制定就同时考虑了环境要求和相关控制技术的经济性、可行性、和费用有效性。　　美国环保局以1990年《清洁大气法修正案》的第一卷“大气污染预防与控制”以及第四卷“酸沉降控制”为法律依据，通过执行酸雨中氮氧化物的削减计划来控制固定源氮氧化物污染。　　酸雨计划分两个阶段在全国范围实施燃煤电厂的氮氧化物削减:第一阶段的削减对象为固态排渣墙式锅炉以及切向燃烧锅炉。第二阶段的削减对象为格状喷然器、旋风燃烧器、湿态排渣锅炉以及立式燃烧锅炉。　　针对机动车排放源，美国和欧洲均出台分阶段的排放标准，通过逐步更新机动车排放控制技术削减氮氧化物的排放。　　美国和欧洲均采用了包括二氧化氮、臭氧和细颗粒物的多指标体系制定环境空气质量标准来控制氮氧化物污染。欧盟及其成员国制定的二氧化氮标准均符合世界卫生组织的推荐标准。美国虽然对二氧化氮要求较为宽松，但严格控制二次污染物，对氮氧化物起到了协同控制作用。　　推动实施区域联防联控　　在解决氮氧化物及其二次污染物的长距离输送问题时，欧洲和美国都制定了区域污染控制政策，建立了地区间协调和合作机制，通过多地区间的协作达到减少氮氧化物区域污染的目的。　　在欧洲，欧盟各成员国通过签署各类国际公约，提交国家削减计划等方式来达到控制氮氧化物区域污染的目标。　　1979年，欧洲和北美各国签署了《长距离跨界大气污染公约》来解决酸雨和近地面臭氧等大气污染物跨界输送导致的问题 1988年，联合国欧洲经济委员会制定了这一公约下旨在控制氮氧化物排放和输送的《索菲亚协议》，规定到1994年止，氮氧化物排放量要冻结在1987年的水平，并且自1989年开始，10年间应削减氮氧化物30%的排放量。1999年，欧盟各成员国签署的《控制酸沉降、富营养化和臭氧协议》制定了各签署国到2010年的氮氧化物排放限制目标。　　另外，欧盟于1997年通过了一项酸雨防治战略，旨在同时解决欧盟范围内的酸沉降、富营养化以及近地面臭氧问题。由于氮氧化物是这3类二次污染问题的前体物质，因此这一战略通过制定全欧盟排放总量目标来解决这些问题。2001年，欧盟委员会通过了《国家最高排放限值公约》，规定了包括氮氧化物在内的4种生态污染物到2010年的排放限值。　　美国为解决氮氧化物长距离传输所引起的臭氧和细粒子污染问题，制定了区域污染控制策略，建立了地区间的有效协调和合作机制。　　1994年，美国东部各州建立的臭氧输送委员会形成了谅解备忘录，实施区域性氮氧化物削减计划。第一阶段(1999~2002年)为氮氧化物配额管理方案，规定了氮氧化物的年排放总量和污染源排放配额，合作区域包括12个州和哥伦比亚特区。第二阶段(2003~2008年)为氮氧化物州际执行计划，制定了区域排放总量限值，并规定排污企业可以卖出或者存储多余排放配额，这一计划将合作区域扩大到22个州。　　2009年开始，美国东部各州在《州际清洁空气法案》基础上执行氮氧化物的臭氧季节削减方案来控制夏季电力部门排放氮氧化物，合作区域增至28个州。　　采取经济激励政策　　近年来，发达国家将基于成本收益分析的经济激励政策引入氮氧化物的控制政策体系，成为基于法规政令的命令控制型政策的有益补充。　　其中，美国最常用的是排污许可证交易制度，欧洲部分国家则借助于排污收费和排污税来控制企业的排污行为。　　美国在臭氧输送委员会氮氧化物配额管理方案和氮氧化物州际执行计划中实施了氮氧化物配额交易，使得控制政策在实现了污染排放削减目标的同时，大大降低了减排成本。　　据美国环保局估算，氮氧化物配额交易使臭氧输送委员会氮氧化物配额管理方案第二阶段的污染削减成本从高于13亿美元(2000年价格)降低到7亿美元水平。这一机制成功地降低了氮氧化物的排放量和近地面臭氧的环境浓度。　　据美国环保局2007年的评估数据显示，在实施氮氧化物配额交易后，2006年目标排放源的氮氧化物排放量与2005年相比削减了7%，与1990年相比削减了74%。　　西欧部分国家对氮氧化物征收税费，通常只是针对较大的排放源征收排污费，例如发电厂、供热厂等。　　法国自1990年起即开始对大型燃烧源收取氮氧化物排污税，并将75%的收入用到减排投资和研发。缴税企业可依据减排技术类型申请补贴，标准减排技术补贴比例为增量成本的15%，先进减排技术为30%。这种税收收入分配机制调动了企业使用先进减排技术的积极性，使得1997年氮氧化物削减了13%。　　1990年，瑞典开始对大型燃煤电厂收取氮氧化物排污费。收费政策实施后，瑞典1993年氮氧化物的排放总量比1990年削减了44%，提前实现了1995年减排35%的目标，取得了显著的减排效果。　　2007年1月1日，挪威开始针对船舶、航空以及道路等移动源和部分工业固定源征收氮氧化物排污税，税收对象覆盖55%的氮氧化物排放源。排污税政策执行1年之后，氮氧化物排放总量削减了0.6%。　　披露企业污染排放信息　　企业作为削减氮氧化物的基本单元，其污染控制手段和实施情况直接影响到减排效果。发达国家将企业排放登记制度和企业污染源信息披露制度作为重要的辅助工具应用于污染物削减政策的制定和执行。　　2009年10月8日，全球第一份具有法律约束效力的《污染物排放和转移登记议定书》在欧洲17个国家正式生效，并向所有联合国成员国或区域一体化组织开放。参加《议定书》的国家必须对其国内工业、农业、交通和商业等领域排放的包括氮氧化物在内的86种主要污染物污染源进行登记和通报，并将数据以网上公开登记册等方式向公众公开。　　近年来，奥地利国际系统分析研究所、美国宇航局等科研机构公布了氮氧化物全球排放清单，为决策部门、科研单位和公众披露环境信息，便于有关部门实行监控氮氧化物变化趋势、制定更有效的控制措施。我国可采取何种对策?　　随着经济的持续快速发展和能源消耗量的增加，我国氮氧化物排放量也在增长。1980年的排放量约为476万吨，2008年增长到1625万吨。从排放源来看，第一次全国污染源普查的数据表明，我国97%的氮氧化物排放来自工业源和机动车尾气。其中电力热力的生产和供应是最主要的氮氧化物排放企业，排放量占到我国排放总量的40%。　　随着我国机动车保有量从1990年的620万辆增长到2009年的1.86亿辆，机动车尾气在氮氧化物排放中的比例逐年上升，已由1995年的10.4%快速增长到2007年的31%。　　针对这一情况，建议采取以下对策:　　第一，实施多指标综合管理。就我国目前氮氧化物的污染状况而言，应该尽早形成覆盖二氧化氮、臭氧、细颗粒物以及酸沉降等多项控制指标的综合指标体系，实施氮氧化物的多目标管理，从一次污染物到二次污染物进行全生命周期控制。　　第二，开展氮氧化物区域联防联控。存在严重氮氧化物污染问题的地区，有必要制定区域层面的氮氧化物污染联防联控政策，建立污染源协调和管理机制，从而有效地解决区域整体的环境污染问题。　　第三，加强企业排污监管。结合氮氧化物总量控制目标加强企业监督，督促其严格执行排放标准。通过环境信息披露制度，在政府、企业与公众之间形成相辅相成的良性互动，达到更好的污染防治效果。　　第四，推行经济激励。在我国氮氧化物的防控工作中引入市场化的经济政策，使命令控制方式和市场化机制互相补充。在实施氮氧化物排放总量控制时，配套实施相应的减排激励政策，鼓励多减排、早减排、尽快实施氮氧化物排污收税和排污削减量交易等措施。

p　　近日，生态环境部印发《固定污染源废气 氮氧化物的测定 紫外吸收法(征求意见稿)》和《固定污染源废气 二氧化硫的测定 紫外吸收法(征求意见稿)》两项国家环境保护标准。两项标准均为首次发布。/pp　　对于两项标准中提到的氮氧化物以及二氧化硫的危害，我们不得不知。/pp　　随着工业及交通运输等事业的迅速发展，特别是煤和石油的大量使用，将产生的大量有害物质如二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等排放到大气中，当其浓度超过环境所能允许的极限并持续一定时间后，就会改变大气特别是空气的正常组成，破坏自然的物理、化学和生态平衡体系，从而危害人们的生活、工作和健康。/pp　　在自然界中含硫物质及硫元素在燃烧过程中都能产生二氧化硫(SOsub2/sub)形成大气污染。但与自然源相比，造成大气污染的硫氧化物，主要来自有色金属冶炼(例如：铜、锌、铅的粗炼等)和硫酸制造以及化石燃料(煤、石油等)燃烧过程等人为排放。SOsub2/sub对人及植物的危害很大：如SOsub2/sub进入血液能破坏酶的活动，损害肝脏；当大气中SOsub2/sub的浓度为400μmol/mol时会使人呼吸困难，机体免疫受到明显抑制等。其危害程度与SOsub2/sub的浓度和暴露时间有关。/pp　　作为公认的三种主要的大气污染物(即烟尘、二氧化硫、氮氧化物)中的两种，氮氧化物以及二氧化硫受到人们的高度关注，其测定方法也尤为重要。/pp　　img src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" style="vertical-align: middle margin-right: 2px "/a href="https://img1.17img.cn/17img/files/201909/attachment/362996a1-700a-4877-8dff-8e4d8c50ec04.pdf" target="_self" title="2.pdf" textvalue="固定污染源废气 氮氧化物的测定 紫外吸收法(征求意见稿).pdf" style="text-decoration: underline color: rgb(0, 112, 192) "span style="color: rgb(0, 112, 192) "固定污染源废气 氮氧化物的测定 紫外吸收法(征求意见稿).pdf/span/a/ppspan style="color: rgb(0, 112, 192) "　　/spanimg src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" style="vertical-align: middle margin-right: 2px "/a href="https://img1.17img.cn/17img/files/201909/attachment/b702ec86-7a68-4506-8bb7-e733479c70bd.pdf" target="_self" title="3.pdf" textvalue="《固定污染源废气 氮氧化物的测定 紫外吸收法(征求意见稿)》编制说明.pdf" style="text-decoration: underline color: rgb(0, 112, 192) "span style="color: rgb(0, 112, 192) "《固定污染源废气 氮氧化物的测定 紫外吸收法(征求意见稿)》编制说明.pdf/span/a/pp　　本标准为首次发布。/pp　　本标准规定了测定固定污染源废气中氮氧化物的紫外吸收法。/pp　　strongimg src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" style="vertical-align: middle margin-right: 2px "//stronga href="https://img1.17img.cn/17img/files/201909/attachment/bfd6ebec-432b-4d6d-91ba-e76376bdbc12.pdf" target="_self" title="4.pdf" textvalue="固定污染源废气 二氧化硫的测定 紫外吸收法(征求意见稿).pdf" style="text-decoration: underline color: rgb(0, 112, 192) "span style="color: rgb(0, 112, 192) "固定污染源废气 二氧化硫的测定 紫外吸收法(征求意见稿).pdf/span/a/ppspan style="color: rgb(0, 112, 192) "　　/spanimg src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" style="vertical-align: middle margin-right: 2px "/a href="https://img1.17img.cn/17img/files/201909/attachment/f78ec9f0-393a-47f2-94f0-bc6067f9e48a.pdf" target="_self" title="5.pdf" textvalue="《固定污染源废气 二氧化硫的测定 紫外吸收法(征求意见稿)》编制说明.pdf" style="text-decoration: underline color: rgb(0, 112, 192) "span style="color: rgb(0, 112, 192) "《固定污染源废气 二氧化硫的测定 紫外吸收法(征求意见稿)》编制说明.pdf/span/a/pp　　本标准为首次发布。/pp　　本标准规定了测定固定污染源废气中二氧化硫的紫外吸收法。/pp　　与现行有效的定电位电解和非分散红外吸收方法相比，紫外吸收法具有预热时间快、分析精度高、抗干扰能力强等优势，对我国固定污染源中二氧化硫测定的技术体系是一个良好的补充。/pp style="text-align: center "　　img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/aa06461c-44b7-4514-958f-41f82d8f7d68.jpg" title="绿· 仪社.jpg" alt="绿· 仪社.jpg" style="text-align: center max-width: 100% max-height: 100% "//pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "扫二维码加“绿· 仪社”为好友 了解更过环境监测精彩资讯！/spanbr//p