前天白岩松在央视《新闻1+1》中,用“伦敦烟雾”来与最近北京的天气作比较,“我今年去过一趟伦敦,显然跟雾都已经毫无关系了,可能雾都更属于我们的某些城市了。”这话可能点中了大家的痛处。但细推敲起来,这种比较并不妥当。今年北京等地的空气污染问题,和1950年代及以前的“伦敦烟雾”,以及1960年代的“洛杉矶烟雾”都有很大区别。 “伦敦烟雾”缘于工厂烟囱和民用取暖直接排放的黑烟,主要是一次污染物,如二氧化硫(SO2)等气体和烟尘等。又遇地面逆温等恶劣的扩散条件和阴湿气象条件,形成严重污染和雾霾,对人们健康危害非常大——1952年曾在4天内造成超过4000人死亡。而北京目前重污染的工厂已搬走,取暖已集中供热,烟囱高度也已升高,除尘设备运行较好,地面污染整治已经见效。 在我看来,这次北京的灰霾主要是二次污染。其来源可以是发电厂、工业过程和汽车尾气排放,但主要部分很可能是由气态污染物二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOX)在空气中转化而成的。这种转化来的硝酸盐和硫酸盐是细粒子(PM2.5,即大气中直径小于2.5个微米以下的粒子,也称气溶胶,它的直径还不到人头发丝粗细的1/20)的主要成分,因此也称“二次污染物”。主要成分为硝酸盐和硫酸盐的细粒子吸湿性强,遇到稳定大气和阴湿气象条件时,浓度升高,吸收水汽,增大体积,影响入射光的散射,造成能见度问题,散射越严重,发生散射的区域看来越灰暗,因此呈“灰色”。北京近期的雾霾污染主要是对能见度产生影响,车行、航空和水运受到很大影响,可能导致严重交通事故。而对人体健康,主要是心理影响,由于PM2.5浓度升高,可能增加呼吸道疾患发生,但不至于导致严重健康损害,决不至于造成多人死亡的结果,北京市民大可不必担心。 北京现在机动车拥有量约为500万辆,和1960年代美国洛杉矶市相当,但这次北京灰霾与“洛杉矶烟雾”也大有不同。洛杉矶烟雾是光化学烟雾,研究发现主要是由汽车排放的NOX在阳光照射下,发生光化学反应造成。光化学烟雾中除NOX等污染物外,主要含臭氧和醛类物质等,也有细颗粒物。对人体呼吸系统也有直接影响:呛人、眼睛刺激等。北京因为机动车多,现在也有光化学烟雾问题,应引起重视。但是,北京近日的雾霾,没有明显强烈的光照,也缺乏其他一些必要条件,因此不是光化学烟雾。 有卫星遥感图像显示,京津冀地区、华东、华北和四川地区,是全世界PM2.5分布最严重的地区之一。注意:那张遥感图是2005年-2007年的平均状况,说明北京地区的细粒子污染问题早就存在了(那时汽车还没有那么多)。那么,为什么突然在今年10月以来,形成了灰霾事件?问题的答案在气象条件上。北京市很可能近期遭受了不正常的高相对湿度过程(需要气象专家认可),且气流稳定不利于扩散。形成利于细粒子吸湿性组分吸湿、增长,造成10月底的灰霾。近几天的大雾,也可能与此相关:雾霾是可以转换的,充足的水汽可能把霾转换为雾,吸湿性细粒子仍然可能是元凶。 PM2.5的主要吸湿性组分,硫酸盐和硝酸盐是哪里来的呢?许多说法是机动车。北京500万辆,上海230万辆,广州200万辆出头。对于大范围的灰霾和PM2.5污染,把机动车尾气说成是细粒子的主要来源不合事实。例如,有人曾在遥感PM2.5浓度分布图上叠加机动车拥有量超过200万辆的大城市,该图表明,PM2.5污染只和机动车尾气有少量关系,主要不是来自机动车。 我国能源消耗的结构可以解释中国的PM2.5严重污染区。众所周知,我国消耗煤炭是世界第一,占总化石能源消耗的70%左右。国家环保部2010年大气污染源的调查结果也表明,SO2排放的主要来源是燃煤电厂和民用,以及冶炼过程。同时,NOX的主要来源也有燃煤电厂,排放量甚至超过机动车!燃煤过程排放的SO2和NOX是大大超过了机动车排放NOX对细粒子污染,即灰霾污染的贡献。这样也可以解释为什么2005年前后,那时机动车还不太多,我国各地灰霾却发生十分严重,而且形成“城市群污染”;而2007年以后,因为国家刚性要求脱硫,取得成效,各地逐步出现灰霾次数减少的报道。以往没有灰霾时,北京市民也在严重的PM2.5污染下生活,只不过是干的,而且看不见。 中国的特定能源结构将保持大量烧煤:天然气和石油资源匮乏,水能开发几乎已经到了尽头,而核能开发虽有空间,但也有安全疑虑。我们要和欧洲一样干净,难度很大,人家主要烧油、天然气和核燃料。就国家而言,我国“燃煤型”污染还将持续相当长时间。国家在整治污染方面的持续努力,取得了明显成效:PM10污染问题各地都有改善,地面SO2浓度都有降低,NO2浓度还不十分严重,这就是各地API(即我们现在常用的空气污染指数)值显得较低,即使发生了严重灰霾,API还会说“轻度污染”甚至“良”的原因。也就是说对从污染源直接排放的“一次污染物”的控制是有成效的。在这个意义上,可以说空气质量是在改善。光化学烟雾、酸雨和灰霾,都是“二次污染”,是大量燃煤和机动车增加造成的。必须严格和加强脱硫工作,严格落实和执行国家“十二五”规划中增加规定的减排NOX的要求,同时坚持严格机动车排放控制。这几年,北京的地铁系统发展迅速,希望公共交通得以进一步改善,减少机动车的使用,自然对空气质量的改善有帮助。
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