雾霾天气引发的思索
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随着工业化和城镇化的发展,我们的电力需求越来越大,汽车保有量也会越来越大,难不成我们的未来就在这些有毒害的空气里?
近一段时间以来,全国各地雾霾天气频发,空气污染指数标高,我们的健康环境令人堪忧。2013年1月13日早晨,北京环保局报告的空气质量指数达到435,其中PM2.5的浓度达到每立方米403微克,PM10的浓度达到每立方米399微克,环境污染非常严重。而同日,成都的空气质量指数为350,其中PM2.5的浓度达到每立方米300微克,PM10的浓度达到每立方米354微克,情况同样糟糕。当日的一场媒体联谊会上,中央电视台主持人郎永淳发问自己的搭档说“你知道世界上什么距离最远?”然后他自已回答说,“那就是咱俩走在王府井大街上,我拉着你的手,却看不到你的脸!”第二天的1月14日,东方早报刊登了一张笼罩在雾霾中的北京天安门广场的照片,并配以大标题《你看得见天安门吗?》。连日来的大雾,让一条深褐色的巨大污染带斜穿1/3的国土,从北京、天津到石家庄,从郑州、南通到贵阳,空气污染指数纷纷“爆表”,74个重点监测城市近半数严重污染。
然而,问题的严重性绝不只是迷迷糊糊看不清东西那样简单。
PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。PM2.5粒径小,富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。我们来看这么一组对比数据:2010年北京、上海两地因PM2.5污染致死的人数分别为2349人和2980人,而当地当年因交通意外死亡人数分别为974人和 1009人。一般认为每个人每天平均要吸入约1万升的空气,进入肺泡的微尘PM2.5会迅速被吸收、不经过肝脏解毒直接进入血液循环分布到全身;其次,这些PM2.5也会损害血红蛋白输送氧的能力,对贫血和血液循环障碍的病人来说,可能产生严重后果:如可以加重呼吸系统疾病,甚至引起充血性心力衰竭和冠状动脉等心脏疾病。这些PM2.5颗粒还可以通过支气管和肺泡进入血液,其中的有害气体、重金属等溶解在血液中,对人体健康的伤害更大。从目前的情况看,我们的生理结构决定了我们对PM2.5没有任何过滤、阻拦能力,而PM2.5对人类健康的危害却随着医学技术的进步,逐步暴露出其恐怖的一面。世界卫生组织曾指出:当PM2.5年均浓度达到每立方米35微克时,人的死亡风险比每立方米10微克的情形约增加15%。一份来自联合国环境规划署的报告称,PM2.5每立方米的浓度上升20毫克,中国和印度每年会有约34万人死亡。
那么,PM2.5来自哪里?据有关资料,产生PM2.5的主要来源,是日常燃煤发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物,大多含有重金属等有毒物质。而可吸入颗粒物PM10则除70%左右就是PM2.5之外,通常来自在未铺沥青、水泥的路面上行使的机动车、材料的破碎碾磨处理过程以及被风扬起的尘土。
随着工业化和城镇化的发展,我们的电力需求越来越大,汽车保有量也会越来越大,难不成我们的未来就在这些有毒害的空气里?
要解决污染和现代化的矛盾,我们可能就要加快实施汽车和发电的清洁能源化。
前几天在上海市金属切削技术协会的新春团拜会上,老杨也与到会的汽车制造行业的人士聊起过这个问题。老杨感觉,伴随着雾霾天气袭击而来的,恐怕会是汽车制造、使用方面排放标准的进一步提升和政策向清洁能源汽车的加速倾斜。新的汽车国V排排放标准会提前实施,大型城市电动车等清洁能源汽车的免摇号、免拍卖等措施也会很快推出(上海市首块免拍卖的纯电动车拍照已经发出),大型公共交通车辆也会在世博会纯电动公交的基础上进一步推广,而低排放标准的黄标车的加速淘汰也势在必行。这些变化会带来汽车制造业一系列的变化,同时也会对汽车加工刀具提出新的要求,促进汽车制造刀具水平的提高。我们国内的刀具企业,应该深入到汽车制造企业中去,了解这些汽车制造行业变化,设法为汽车制造企业共同解决汽车能源清洁化中出现的新问题,与他们共渡难关,共谋发展,在在这一汽车制造业的升级中谋求自己的出路。
我国的发电大部分是使用燃煤的火力发电,虽然看起来煤是价廉物美的燃料,但这种燃料会导致空气中充斥有毒硫磺气体,从而破坏我们生存的环境。因此,火力发电也是要注意改进的一个方面。除了在烟道采用脱硝、脱硫装置减少烟气中氮化物、二氧化硫对大气的污染外,用燃烧天然气而不是燃煤的燃气轮机发电机组也是一个发展方向。同样是在上海市金属切削技术协会2013的新春团拜会上,协会副秘书长、上海汽轮机厂副总工艺师吴天明高工也谈到了火力发电对近来空气质量的不良影响。吴总谈到了以燃气轮机替代燃煤汽轮机的发展趋势,并介绍说目前他们厂的燃气轮机订货量较以前有较大增加。当然,据老杨所知燃气轮机比起汽轮机来,发电的效率要高出50%,而CO2的排放量却又减少了60%,同时又几乎杜绝了火力发电会产生的SO2和煤灰、有害粉尘。听吴总介绍,燃气轮机的工作温度要比汽轮机更高,其设计和工艺、材料要求也比蒸汽轮机高了许多,或许可以说是加工中的“皇冠”。我们的加工业者,尤其是志在独占鳌头的加工业者,能不能想方设法,为汽轮机行业摘取这顶皇冠出一份力?记得10月份老杨在参加汽轮机行业金切和工艺协作网第20届年会时,航天长江动力(即武汉汽轮机)工艺处王进军报告中就提到他们将面临比原来要求高的加工要求,他还表示欢迎刀具厂商积极参与他们的技术升级。老杨不太记得王先生所说的具体难题所在,但依稀的印象也是同燃气轮机有关。
实际上,我们作为切削刀具行业的工作者,除了配合汽车制造、发电设备制造等用户企业升级发展之外,我们自己也有很多工作可做。南京航空航天大学教授何宁先生作为高速加工国际会议的联合主席,曾经向我介绍过在2012年的第五届会议上,有几名专家都不约而同地提到了一个话题:可持续加工。所谓的可持续加工,老杨的理解就是在产品的加工过程中也顾及设计、制造、使用和回收等整个生命周期,从而使产品在整个生命周期里尽可能地节约资源,减少污染,降低消耗而获得可持续的发展。
在切削技术方面的可持续发展,就刀具来说,至少以下几个方面是我们应该考虑的:
  1. 减少刀具本身对资源的消耗。刀具中大量使用着钨、钴、钼、钒、铝、钛等金属材料,这些材料的开采、冶炼、制造过程不但是消耗我们宝贵的矿产资源,也消耗大量的能源,增加许多碳排放。采用精密铸造等技术减少刀具的切削量,使用高寿命的刀具减少刀具的消耗量,都是减少碳排放总量的有效手段。另外,废旧刀片的回收利用,也能够减少刀具本身对资源的消耗。
  2. 减少刀具使用过程中的能源消耗。刀具切削过程必定存在能源的消耗,能源消耗越多碳排放量也就越多。低能耗的刀具能对我们的环境保护起到积极的作用。
  3. 使用干切削和准干切削这样的先进切削技术,降低对易造成环境污染的切削液的使用。
关于这3个方面的具体例子,老杨在本刊以前的两篇文章《环保,切削工程师下一个该关注的话题》《保护环境刻不容缓》已经有详细的叙述,这里就不再赘述,有兴趣的朋友可以去找来阅读。
本文作者:切削技术首席执行官 杨晓
原载:机电商报专刊《金属切削》2013年1月号
上载于:2016-1-20 10:50:15

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