城市空气污染调查:广州怎么了(四)

2009-04-16 00:37:55 来源: 新民周刊(上海)
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晨跑,无异于“慢性自杀”

《新民周刊》:今年三四月份,上海频繁地出现阴沉灰暗的天气,在你看来,这是由于灰霾天气吗?我们如何区分雾与霾?

吴兑:对,应该主要都是灰霾。大家有一个误区认为,只要城市周围灰蒙蒙的模糊的天气状态都叫雾,实际上这不是科学意义上的雾,而是霾。

从气象学而言,雾出现的机会很少,雾在全世界主要出现在两个地区,高山地区与两极,即高海拔或高纬度。雾主要是由水滴和冰晶组成,《尔雅》曰,“风而雨土曰霾”,顾名思义就是沙尘暴引起了古义中的“霾”,黄土高原就是这样形成的;黄海、东海丰富的渔场包括舟山渔场,也是沙尘暴送“霾”过去、使得营养物质沉降到海里,才造就了资源丰富的渔场。

霾的形成共有3种机制:一是自然界的扬沙、沙尘暴、浮尘形成的霾;另一个是人类活动排放到大气中的粉尘形成的霾;还有一个是人类活动排放的气态污染物通过光化烟雾形成了霾。可见,霾是由沙尘、海盐、有机碳等复杂粒子组成的,霾与雾有着根本区别。

雾和霾在学科上是有明确的不同定义,而且在科学上,我们认为一个霾粒子通过吸湿增长成为雾是不可能的。实际上,尤其在城市里看到的,十之八九都是霾,极少看到雾。雾是低温下饱和气块的可见标志,需要一定的降温过程才能形成。

教科书上明确写着,不管是大气物理还是大气光学的表述都是:大气中每时每刻都有霾存在,而雾滴的存在是少见或罕见的。所以我们看到的城市的十次低能见度,九次应该是霾。

还有一个经典定义是:雾一定要饱和,一定要有降温过程。至于低温范围,我们气象学上通常认为是在15摄氏度以下才可能形成雾,放宽而言,也得在25摄氏度以下。新闻称,“上海二三十摄氏度还有雾”,这是不可能的;而称,“在北京的夏天出现雾”,就更不可能了。这些都不是雾,而是霾。像现在,广州春天的太阳显得比较“虚弱”,这也与霾有关。

《新民周刊》:雾和霾有污染吗?霾对人的影响表现在哪里?

吴兑:因为雾和霾可以相互转化,霾本来含有有害物质,等到真正过饱和以后形成雾,那雾的污染浓度也会很高,所以在城市区域,雾和霾,都是含有有害物质的。

就跟水污染一样,实际上水已被有害物质污染了,但表面显得清澈透明,等到水发黑、发臭了,其污染就已经到了很严重的程度,无法弥补了。大气污染也是一样的,当肉眼还无法感觉到时,大气的污染指数就已经超标了,等到人眼看到空气不行时,大气中的有害物质浓度已经到了我们不得不治污的时候了。

PM1(空气动力学等效直径为1微米以下的大气颗粒物)的细粒子,如果沉积在鼻腔与呼吸道里,人类可以通过自我清理系统比如吐痰、擤鼻涕等清理掉,但如果PM1细粒子是水溶性的污染物,它能沉积在肺泡里,经浸润之后可通过肺泡交换进入主静脉,再由主静脉输送到心脏直至全身,这样尤其先会伤肝肾,人体的解毒系统会首先遭殃。灰霾也阻挡了紫外线,使得小儿佝偻病高发。

我们最近发布在美国《Atmospheric Environment》(《大气环境》)杂志上的论文就说明:如果人体长期暴露在细粒子污染的环境中,七八年以后因罹患肺癌而死亡的风险,就会越来越高。

所以,我建议大家在灰霾天气出现时,尽量减少户外活动,并且要把早晨运动改成黄昏运动。因为在一天中比较而言,大气污染物水平低、扩散条件较好的时候是在接近黄昏时,应该说,午后是一天中空气质量最好的时候,而在灰霾天气的早晨进行运动,恰恰是污染物浓度最高之时;并且一旦运动就会比正常的呼吸量大,那吸入的有害物质就会成倍增加了。在灰霾天气下晨跑,无异于“慢性自杀”。

另外,严重灰霾发生时也可以戴上七层的医用口罩,但这种医用口罩会增大我们呼吸的压力,经常性地在倍受压力的情况下呼吸,对人体健康也是有害的,所以医用口罩也不宜长期戴。像北方与美国那样防花粉的一些措施也有用,比如,在灰霾发生时,将窗帘和门帘润湿,就可以过滤一些空气中的有害物质。

《新民周刊》:大家都讲,广州的天气除了晴天就是霾天,广佛地区是十场雨八场酸。灰霾和酸雨之间,有一些关联吗?

吴兑:灰霾与酸雨都是大气污染的表述形式,这就跟上海一两千万人中有男女、高矮之分一样,污染物质也有千差万别,酸雨主要是由于二氧化硫、氮氧化物等酸性气体造成的,而灰霾则是由细粒子污染造成的,灰霾可能是酸雨的缓冲物。

酸雨是中国华南地区特有的现象,华南地区土壤特质是酸性的,在先天上就吃了亏,酸雨在华南地区就变成了一种常态,而且如果华南地区工业污染加剧,这里的酸雨就会加重。而到北方尤其北京,这些地域的背景是呈碱性的,酸雨就比较轻。

测“苹果”与数“樱桃”

《新民周刊》:能见度与灰霾天气之间有着怎样的关联?

吴兑:PM1、PM2.5、灰霾,在大气物理学界都已被人们熟知,而一些有关部门5年前还一直不知道灰霾到底是什么、灰霾又为何与空气污染有关,早在2003年至2005年时,环保部门经常质疑我们,他们认为灰霾不是空气污染。但现在气象部门与环保部门关系很融洽,通过大量的工作交流,他们逐渐理解到,“灰霾天气的本质是细粒子污染”,我一向强调这是灰霾的本质问题。

细粒子污染是大气能见度恶化的本质。我们通过大量观测发现造成能见度恶化的因素里,PM1的细粒子贡献了69%,黑碳粒子贡献了21%,有关部门目前在测量的PM10的巨粒子只贡献了1%,所以有关部门当然测不出来,最后报告的空气质量自然一直是优和良。

《新民周刊》:我们听到的环保部门关于空气质量的报告似乎总是乐观的,为什么灰霾天气以前一直没有得到我们的重视?

吴兑:治理大气污染由环保系统负责,我们有关部门的空气质量评价体系跟国际相比,有着很大缺陷。

国际上环境空气质量(API指数)体系,需要检测二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、可吸入颗粒物与细粒子颗粒物,而我国环保部门目前的API指数只检测二氧化硫、二氧化氮与可吸入颗粒物这三项。

如图所示,我们将PM 10(直径小于10微米的颗粒物)这些巨粒子比作“苹果”,将PM2.5、PM1这些细粒子比作“樱桃”,空气污染的质量浓度高低是被“苹果”决定的,而能见度是由“樱桃”决定的,但是,我们国家的有关部门现在只测量“苹果”的质量,并没有去测量“樱桃”的数量。

我们有关部门的空气评价体系一直显示,我国大部分地区空气质量挺好的,因为按照我们现行的PM10检测标准,大部分情况下我们的空气污染都不会超标。但如果按照PM2.5浓度检测标准来看,那我们天天都严重超标了。

像现在的灰霾这种污染,用我国有关部门现行的评价体系是无法评价的。恰恰目前我们气象部门既测量细粒子浓度又测量能见度,所以我们有指标去描述灰霾状况。

《新民周刊》:我们知道现在中国气象局委托广东省气象局在制定评定霾的标准,这项工作进展如何?

吴兑:这项工作目前已进入征求意见阶段了,随后就可上报中国气象局批准实施了,可能会在年内完成。现在国际上也要测“樱桃”的数量,世界卫生组织设定的PM2.5浓度的检测标准是25微克/立方米,美国已改为35微克/每立方米,而目前我们还是想按照美国作废的旧标准65微克/立方米来建议制定中国的PM2.5颗粒物浓度标准,我们当然知道核心数据是PM1颗粒物浓度,测量的气溶胶直径越小,就越接近本质,美国现在就测量PM1,从去年开始,他们连PM0.5都测量了。但PM1太超前,我们得找一个目前有关部门很快就能采用的指标,那就是PM2.5颗粒物浓度。

国际上公认,大气能见度是环境空气质量最直接的指标之一,造成能见度恶化的主要是细粒子污染物,比如PM1的气溶胶,但这一块并没有纳入我国现行的空气质量评价体系中。

《新民周刊》:现在广东省对于灰霾天气的预测工作是怎么开展的?这项工作目前在全国开展的情况如何?

吴兑:从2003年开始,广东省气象局就开展了灰霾天气的观测以及预报工作,广东省气象局率先推动了广东省人大批准了《霾预警信号发布方法》,人大立法是非常重要的一环。实际上,广东省气象部门现在就在负责珠三角城市的灰霾天气的监测、预测和发布预警信号,现在我们可以每天预报发布灰霾相关信息。

目前,广东省政府非常支持我们气象部门的灰霾天气预警机制工作,老百姓也非常需要这些信息。我们气象部门内部实际是每小时预报一次灰霾,但是“出街”(粤语指对外公布)是一天两次,伴随着正常的天气预报,上下午各一次。其实国家气象局有关于霾的法令,但是罕见有执行,目前只有广东省是经常在电视和报纸上发布关于灰霾的警报信号。

目前,上海另辟蹊径地把光化学污染物的标志臭氧作为预警指标,这在全国是第一的,臭氧是光化学污染的标志物,而细粒子是光化学污染的产物,这是同一个东西,等于说,广州看结果,上海看过程。还有一些地方关注的是氮氧化物,那是前体物。各地可以因地制宜。

我认为,尤其是在中国东部地区必然会推行灰霾预警机制,这是我们可持续发展的要求,我们必须按照循环经济、清洁生产以及环保理念才能更好、更快地发展,这也必然会被政府和公众所接受。

《新民周刊》:你认为,这个关于灰霾检测的新标准在全国各地推行会有阻力吗?科学界对霾有过争论。

吴兑:的确目前在学术界内部,大家对于霾还是有不同看法,但现在正逐渐走向统一。我觉得这个灰霾新标准在各地推行应该不存在难度,有关部门现在也有能力采用这样的标准。执行一个标准必须有依据,我们现在依据的就是美国的经验,美国从65微克/立方米的标准换到现行的30微克/立方米标准已有2-3年,美国很早就开始由环保局(EPA)注意检测霾的情况,EPA的网站会专门公布霾指数,并有全美国的滚动霾天气预报。

既然现在我们发现了能见度与细粒子污染的浓度有关,那么主管部门就必须找到一个合适的衡量单位去说明其中的关联。我们制定了PM2.5颗粒物浓度是65微克/立方米的标准,相信有关部门也会跟进制定的,他们也会开始数“樱桃”。

《新民周刊》:环保部门如果要执行气象部门制定的灰霾标准,有什么障碍吗?

吴兑:气象部门预测了灰霾天气,主管环境治理的环保部门是否关心、有无行动,我们无从知晓。

但各部门之间的合作也很重要。美国与我们不同,我们国家有气象局、海洋局、地震局、水文局、环保局,5个部门都各自有监测网络,重复建设,这是跟前苏联学习的体制。而美国是由大气海洋局专门负责监测大气的,天气局专管预报,再由环境保护署负责跟进环境治理工作,这就不会造成资源浪费了。

“治碳才是治污根本”

《新民周刊》:在你看来,广东省有哪些成功的治理灰霾这种大气污染的经验?

吴兑:我认为广州的四项举措成效不错,一是禁摩,禁摩措施实施以后,大气质量大幅上升,灰霾天数大幅下降。北京有200多万辆机动车,大部分是汽车;上海有140万至150万辆的机动车,也大多是汽车;但是广州的170万辆机动车中110万辆是摩托车,同样公里数、运量,摩托车尾气所造成的污染是汽车的好几倍。

其他治污措施还包括,花大力气对油库、加油站进行治理;对饮食业的油烟进行控制;防治扬尘污染,你可以看到,广州所有的建筑在施工时都是有覆盖的。

《新民周刊》:国外目前有没有一些成功的治理污染方法可为中国借鉴?

吴兑:目前在中国,比较迫切的是,应该像国外一样采取更为全面的治理污染的模式。我们国家在治理污染上总是习惯于关注单一的指标,现在我们国家就控制2个指标,空气的治污指标就是针对二氧化硫,实行脱硫,水的治污指标就是COD(Chemical Oxygen Demand,即化学需氧量,以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量,COD反映了水中受还原性物质污染的程度)。

我个人认为,这种治理方式就是不全面的,治理硫、治理氮,都只是片面的,仅仅是治标,并非长久之计;而治理碳排放才是治本,我们在进行脱硫治理时,还要考虑到无碳处理,不能把二氧化硫治好了,却又让它转化成为二氧化碳,那不就是将区域性污染转化为全球性污染了吗?!二氧化硫是对广州有害,可二氧化碳是全球变暖的杀手,这样的治理,不就是在玩化学游戏吗?!我们应该采用以碳为主导的全面地更完善地治理污染手段。

《新民周刊》:你为何要强调区域联合治理灰霾天气污染?

吴兑:群防群治可以收到事半功倍的效果,单打独斗、污染物再互相影响,就变成事倍功半了。因为污染物是可以自由流动、没有边界的,污染物会跨界输送、相互影响,治理当然也应该是无边界的合作。

长江三角洲与黄淮海平原的灰霾天气近期看到有融合之趋势,如果大家不采取联防联手治理,那么就是谁先治理,谁吃亏了。广东省政府就协调广州、佛山、清远、湛江、江门、中山、珠海、深圳等城市一起治理,再实现粤港澳之间的合作治理。我认为,2003年至今,广东省对于灰霾的治理成效还是相当不错的。

《新民周刊》:你认为,作为决策者的政府,理应如何应对灰霾天气及其污染?

吴兑:政府应该支持气象部门和环保部门合作,尽快建立灰霾的预测、预警体系,气象部门与环保部门可以高度合作,气象部门是政府的哨兵,我们需要及时报告大气污染状况、提供预警,为政府制定决策提供依据,我们也可以利用既有的庞大观测、预报体系对灰霾天气进行监测和预报,当然这还需要很大投入。

而作为政府职能部门的环保部门在治理污染时,可以依据气象部门的预测,比如,目前政府与有关部门对于一个省或一个城市的污染控制是以年为平均数据来控制的,我认为,这是不全面的,我们应该采用动态的调控方法,因为我们每天面对的大气扩散能力与大气污染浓度是千差万别的:如果在大气扩散能力较好、污染物浓度较低之时,政府可以允许工厂达标排放;而在扩散能力中等、污染物浓度偏高之时,政府就该限制工厂排放;如果在扩散能力差、出现严重灰霾天气且污染物浓度超标时,政府就可以及时禁止某些工厂排放废气。

这就是动态调控污染源排放过程,这在全国是绝无仅有的,目前广东气象局将把动态调控污染源排放作为今后工作的目标,我相信这也是全国努力的目标。

如果我们不去重视灰霾治理,空气质量就会继续恶化,各种由空气污染诱发的癌症,以及其他呼吸道疾病就会越来越多,类似非典的病毒粒子可以在气溶胶粒子上生存、传播,禽流感、肺结核病毒也是如此。

空气质量良好,就等于市民集体戒了烟。先发地区会首先考虑灰霾天气,与经济发展水平息息相关。中国有些地方只有当经济发展到一定水平时,人们才会去注意这些环境问题。

《新民周刊》:如果广州想要回归蓝天白云的天气,在你看来,需要历时多久?

吴兑:空气污染恶化的过程很快,但在治理空气污染时候,最初的阶段是花费的力气最大、历时最久的,但见效却很慢,可见,政府的治理工作是长期而艰巨的。

我们将PM1的颗粒物浓度从20微克/立方米增加至40微克/立方米,能见度已经从50公里下降到10公里了;而如果我们将PM1的颗粒物浓度从40微克/立方米再污染至120微克/立方米,能见度才下降到7公里。

反之而言,就可凸显政府治理灰霾这种大气污染的难度了:政府如果想将PM1的颗粒物浓度从100微克/立方米治理到60微克/立方米,花费的代价巨大,能见度并不会好转多少,公众与媒体当然也不会满意;但如果政府要想将PM1的颗粒物浓度治理到20微克/立方米,就要花费很长时间。

伦敦被称为“雾都”,其实是“霾都”,伦敦花了50年才把灰霾治理好,如果灰霾能引起我们的足够重视,我们至少也得花二三十年才能治理好吧。

胡彦 本文来源:新民周刊 责任编辑:王晓易_NE0011
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