十面“霾”伏是人祸

   今年1月以来,至少已出现4次全国大范围的高污染雾霾天气,全国143万平方公里未能幸免。以往冬季,虽然雾霾天气也很严重,但像今年这样数千公里雾霾笼罩却很罕见。

“雾霾笼罩,不能简单将其归为自然现象。”2012年度国家自然科学奖二等奖获得者、复旦大学大气化学研究中心主任庄国顺教授认为,我国大范围严重雾霾形成与细颗粒物,尤其是高浓度细颗粒物PM2.5的长途奔袭有密切关系。

PM2.5会越飞越“毒”

1998年,庄国顺开始对细颗粒物PM2.5进行深入研究。十多年来,课题组从新疆到东海设置了多个采样点,每个季度进行采样,共收集了近2万个气溶胶样品,并进行实验分析,研究沙尘沿途的成分变化。再结合高山、铁塔观测,卫星、航测资料,进行实验室模拟,终于得出雾霾的形成机制。庄国顺领衔完成的“中国大气污染物气溶胶的形成机制及其对城市空气质量的影响”研究成果,在国家科学技术奖励大会上荣获国家自然科学奖二等奖。

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,一个PM2.5的颗粒只相当于一根头发的1/50。研究发现,PM100颗粒大,一般飞几公里就掉下来了;PM10可飞数百上千公里;PM2.5的飞行能力更强,可在空中奔袭数千公里,甚至上万公中医一次性治愈癫痫里,在大气中停留时间长达10天左右,2天即可从新疆飞到北京。在飞行传输过程中,它沿途不断吸收有害物质,并进行化学反应,产生出的大量有毒、有害物质,可进入人们的呼吸和血液循环系统,因而对人体健康和大气环境质量的负面影响更大。

庄国顺从监测数据中发现,上海市PM2.5的PH值最低的一次只有2.81,而平时在4~5之间。也就是说,长途奔袭的沙尘与本地沙尘混合后再降下来,其PH值会增加两个单位,酸度增加100倍。

雾霾是由大气污染引起

很多人认为,雾就是水汽引起的,没有危害。实际上,在一个超净的空间里面,如果没有颗粒物,水汽即使超过100%也不会凝结。形成雾就意味着有污染物,即便在空气清新的城市里,雾中也有大量的颗粒物。

近期,北京雾霾笼罩,庄国顺认为,不能简单将其归为自然现象,传统意义上的雾是指水蒸气在近地面自然凝结成水滴。如果大气中不含有作为凝结核的细颗粒物,即PM2.5,那么相对湿度要达到400%,大气中的水蒸气才能自然凝结成水滴。

“我们应该清楚地认识到,今天的雾、霾不是自然现象,而是由大气污染所引起的。由于霾含有很多如硫酸盐、硝酸盐、铵盐等吸水性很强的物质,它吸水时体积会迅速膨胀,使大气灰蒙蒙的一片,就像一个大铁盖,盖在城市的上空。”庄国顺小儿癫痫病的费用说。

城市空气污染大体分为两类,一类是沙尘,一类是雾霾。中国的西北部是沙尘的主要来源之一,中东部是形成雾霾的主要地区。世界卫生组织对PM2.5的第一层次标准是年平均每立方米10微克,有的甚至是8,而中国是35,是3种标准中最低的一个层次。实际上“35”对身体还是有负面影响的。近期,我国有些城市的PM2.5已经达到每立方米1000微克以上。

复旦大学环境科学与工程系人员曾对雾水中多环芳烃等有机污染物进行监测分析发现,雾水含有一定量的多环芳烃,总量浓度在0.03微克/升~6.67微克/升。所谓多环芳烃,是指分子中含有两个以上苯环的碳氢化合物,包括萘、蒽、菲、芘等150余种化合物。国际癌症研究中心列出的94种对实验动物致癌的化合物中,15种属于多环芳烃。

对于有人认为本次我国大范围雾霾事件是气象条件(没有风)所致的说法,庄国顺认为,如果大气干净,即使无风也不会产生大范围“有毒”雾霾。往年北京即使有雾霾,但郊区空气干净,大气一流通,雾霾就减轻了。而如今,北京郊区、保定、石家庄,乃至整个华北地区PM2.5都很严重,风再大,再循环,也无济于事。“这就像室内空气不好,开窗即可。但如果室外空气更不好,开窗有用吗?”

机动车排放是祸首

近年来,我国在节能减排上武汉儿童癫痫病好治吗采取了一系列措施,全国范围内电厂的脱硫脱硝工作在全方位地推进,可是为什么大气环境却没有转好?庄国顺科研团队的研究成果显示,大量的机动车尾气排放是空气中细颗粒物大大增加的首要原因,也是这次雾霾形成的主要因素。

“这次我国大范围雾霾形成与大规模机动车尾气排放直接有关。” 庄国顺肯定地说。大气雾霾有三大来源,一是沙尘,包括建筑扬尘和汽车运动时扬尘等;二是生物质燃烧,包括秸秆燃烧等;三是工业排放和交通排放。千百年来,沙尘和生物质燃烧一直存在,但事实证明没有导致全国大范围、大规模雾霾。工业排放近十几年来经过改造,初步得到控制,排污有所下降。唯独车辆排放愈演愈烈,目前上海市机动车保有量已超过260万辆,北京市更是超过了520万辆,中小城市也正上演着堵车“进行曲”。车辆排放的氮氧化物是大气中硝酸盐的主要来源,工业排放尤其是煤燃产生的二氧化硫是大气中硫酸盐的主要来源,两者都是PM2.5形成的罪魁祸首。

庄国顺以硝酸盐和硫酸盐的相对比值来比较工业排放和交通排放的相对贡献,结果发现了一个重大问题。2000年~2003年,他的团队曾对北京和上海细颗粒物PM2.5中的硝酸盐和硫酸盐的相对比值进行测试,那时是0.3,工业排放大于交通排放;而目前的测试表明,两者比例已达到11,还不包括汽车运动时的扬尘和尾气中未完全燃烧武汉癫痫病专业医院有哪些的碳颗粒(黑烟)。而这次大范围雾霾事件发生时,上海的比值达到1.5以上。也就是说,如今在很多城市,交通排放已大于工业排放。加之排放标准有法不依和执法不严,有些机动车使用的油品未达标,排污更甚。汽车产业的高速发展,已经严重伤害了中国的大气环境。

另据中国环境科学研究院车用燃油和排放实验室透露,目前,我国绝大多数柴油车没有安装高效的尾气净化装置,更容易生成大量的PM2.5。


链接

1952年12月5日~9日,英国发生震惊世界的“伦敦烟雾事件”。煤炭燃烧产生的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、粉尘等气体与污染物(包括大量PM2.5)在城市上空蓄积,引发连续数日的大雾天气,造成1.2万人因为空气污染而丧生。这次事件大大推动了英国环境保护立法的进程,包括优先发展公共交通、抑制私家车发展,以及减少汽车尾气排放等。

汽车尾气也是日本主要的空气污染源之一,日本环境厅规定了机动车在行驶过程中产生和排入大气的废气的最高量。早在2000年12月,京都就制定相关条例,规定达不到PM2.5排放标准的柴油机汽车禁止在京都内行驶。

欧洲对排污严重的汽车征税。经过多年努力,欧盟成员国目前空气中可吸入颗粒物比2000年减少了15%。