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李昕:雾霾下的冷思考

  自2011年末以来,PM2.5这一专业术语被媒体和公众所熟知,由其呈现出“雾霾”天气的表象也成为公众关心的话题。似乎大家都在对“雾霾”进行着解读,甚至调侃。

  尤其刚结束的维持一周强“霾”天气过程(2016年12月16-21日),以及《北京市气象灾害防治条例(草案)》中将“霾”列为气象灾害,不仅引发了环境与气象专家间的热烈争论,更是引起公众和媒体沸沸扬扬的热议。

  那么面对热点话题,我们是不是不必盲从概念,应当以审慎的科学态度,进行客观和冷静地思考呢。

 

PM2.5:

  先来谈谈PM2.5(细颗粒物),这种比人头发直径的1/25还小的颗粒物。 

 

  PM2.5的主要来源有自然和人为一次排放以及二次生成。 

  自然排放如火山喷发、森林自燃、风沙等;人为排放则涉及人们生产生活的方方面面,如发电、工业、农业、机动车、建筑施工和装饰喷涂等。再者,自然与人为排放的气态污染物如二氧化硫、氮氧化物、氨气、挥发性有机物等在适宜条件下经二次转化后也可形成,尤其在大气氧化性较强的情况下,PM2.5中二次转化所占比例很高,可高达80%以上。 

  随着工业化和城市化进程飞速发展,排放源也日趋多样化与复杂化,由PM2.5和臭氧作为表征的大气复合型污染特征日益凸显,同时污染治理也更具复杂化和困难化。 

 

PM2.5的危害:

  再来说说PM2.5的主要危害: 

  一是对人类健康的影响,美国环保署用了14年的时间研究了细颗粒物对人体健康影响的基准,当然现在环境专家与医学专家还在不断采用不同方法和手段开展这方面研究,主要是其化学成分组成、暴露时间长短、不同类型人群以及粒径大小在人体内沉积的部位不同会导致不同敏感人群呈现心脑血管、呼吸系统等多方面的疾病; 

  二是生态环境危害,影响动植物生长的造成;影响全球尺度的气候变化;让人们感触最深的是影响局地或区域的能见度,造成航空、路面交通的瘫痪给人们出行造成困难,例如2016年12月16-21日涉及142万平方公里范围的区域严重大气污染过程就是最好的例证。从物理光学角度说,PM2.5中粒径0.4-1微米的粒子消光最强,换句话说,最影响大气的能见度 

PM2.5浓度较高时,我所325米气象观测塔的周边实时监测系统传回的画面

  这一范围的粒子也主要是由硫酸盐、硝酸盐、氨盐、有机物、黑碳和重金属等有害污染物构成,当然还会携带细菌和病毒。 

 

雾与霾:

  “雾霾”则从国家气象行业标准定义来说是两种天气现象。 

  “雾”是指悬浮在近地层大气中的大量微细乳白色水滴或冰晶的可见集合体,按能见度划分等级。 

  “霾”是大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中,使水平能见度小于10km的空气普遍混浊现象(相对湿度小于90%,排除降水、沙尘暴、扬沙、浮尘、烟幕、吹雪、雪暴等天气现象造成的视程障碍)。 

  

  由于经济发展和城市化进程的加快,我国区域性“霾”日益严重的主要因素是人为排放引起的PM2.5爆发性增长,当今的“霾”已经不是一种完全的自然现象。据气象观测表明,中国东部近地面层风速呈减弱趋势,既意味大气自净能力将趋弱,我国东部区域天气几率会增加。 

  

  我们再来看看欧美等发达国家所走的历程,大家热议的“英国伦敦”、“美国洛杉矶”、“日本东京”、“德国鲁尔”等烟雾污染事件,英文一般称为“smog”也就是“smoke +fog”,通常指工业区的烟和雾混合而造成的又黑又浓的烟雾。我也注意到,国外媒体或国际机构在对北京等区域强污染事件报道或研究(区域强霾天气)中也都 使用“smog”一词,且认为我国目前能源结构与工业化进程是产生“smog”主要原因,与其历史上相同。 

伦敦杀人雾事件

洛杉矶烟雾事件

  因此,综合看来,区域性“霾”天气主要是以人为排放为主的污染物与自然不利于扩散的气象条件(静稳天气)协同作用的结果。 

  无论如何争论,我们都应当清醒认识到,工业化和城市化进程是环境污染的主因,而且会对人们健康造成一定的危害。从国外环境治理的经验来看,无不经历长期而艰巨的历程,英、法、美等发达国家均经过了五、六十年的不懈努力,目前还尚未完全解决这一问题。 

 

应对措施:

  2013年国务院颁布了“大气污染防治行动计划”,重点区域和省市也给出了相应的防治措施并加以实施。近期中国工程院给出了三年大气污染防治行动评估结果可看出:尽管全国城市的PM2.5总体呈现下降趋势,但是京津冀及周边、长三角、成渝地区的很多城市的PM2.5年均值均远超国家二级标准,甚至超出了一倍的数值,更别提与其他发达国家标准限值来进行对比了,例如北京2015年的PM2.5年均值为81微克/立方米,我国大气污染最为严重的十个城市,京津冀区域占有8席 

  北京2015年PM2.5年均浓度分布

  由此可见,“霾”是否列为气象灾害,我们都应当以客观、审慎的科学态度去认识大气污染防治工作的复杂性、长期性和艰巨性,也应当进一步正视环境质量改善现状与公众预期具有较大差距。同时,我们还应客观审视与思考目前大气污染防治工作中存在弊端,进一步打破行政区域和各部门间的藩篱,创新大气污染防治管理体制机制,让污染治理工作更具实效性。 

  此外,要加大科普宣传,进一步提高公众环境意识的同时,引导公众正确、科学看待这一问题,使公众具有合理的社会预期。改善大气环境,减少区域强“霾”天气,人人都有一份责任与义务。经过长期不懈的努力,才能使得我们的天更蓝,水更清,环境更美好。 

   

  李昕,女,理学博士,现任北京民进副主委,中国科学院研究员、博士生导师;北京大学环境科学与工程学院兼职教授。 

   

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