當(dāng)國際社會正放眼于如何解決二氧化碳、甲烷等溫室氣體的過度排放時，一群黑色的顆粒也開始在我們的家園“搗蛋”……

當(dāng)國際社會正放眼于如何解決二氧化碳、甲烷等溫室氣體的過度排放時，一群黑色的顆粒也開始在我們的家園“搗蛋”。

最近幾個月，我國許多城市都遭遇了罕見的連續(xù)霧霾天氣，PM2.5持續(xù)爆表。而造成霧霾天氣的主要成員中就有黑碳（black carbon），這一陌生詞語隨著公眾對霧霾天氣的關(guān)注，也逐漸走進(jìn)了人們的視線。黑碳除了能引起霧霾天氣和慢性咳嗽外，還是推動全球變暖的第二大“罪魁禍?zhǔn)住薄?/p>

黑碳的“身世”

黑碳，又稱作煙炱和煤煙，是含碳物質(zhì)（主要是石油、煤、木炭、樹木、柴草、塑料垃圾、動物糞便等）不完全燃燒和氧化形成的產(chǎn)物。它在大氣中停留的時間比較短，大概只有幾周時間。生活在北方的人們應(yīng)該對冬日里煙囪中冒出的滾滾黑煙不會感到陌生。這些黑煙實(shí)際上是煤未充分燃燒時產(chǎn)生的微小碳顆粒，隨著燃燒加熱的空氣飄上了天空。除了煤和柴油等礦物燃料燃燒會產(chǎn)生大量黑碳，柴火、秸稈等生物燃料燃燒也都會釋放出黑碳，火山爆發(fā)，森林大火冒出的黑煙中也有它的身影，它是PM2.5中數(shù)量最多、危害最大的污染物。

從2004年的一份資料可以看到，按地理區(qū)域劃分，中國的黑碳排放貢獻(xiàn)量最大，約占全球總排放量的1/5；而按燃料種類，生物質(zhì)燃燒的排放量最大，占全部燃燒的60%。

“世界屋脊”陷入黑碳的“包圍”

黑碳對環(huán)境的破壞能力不可小視，它們通?！坝巫摺庇诰嚯x地面2～5公里的高空中，并不斷加熱著大氣，連世界上海拔最高的青藏高原也沒能逃脫它的侵害。但要近距離觀察這種加熱效應(yīng)并不容易，因?yàn)榻笛⒑谔紡脑贫藥肴碎g，沉積于白雪皚皚的崇山峻嶺。

中國科學(xué)院的專家曾在青藏高原對不同氣候區(qū)多條冰川表面雪樣或雪坑樣進(jìn)行采集，獲得了時間跨度不同的7支冰芯。專家通過對冰芯深淺不一的冰層成分的分析以及結(jié)合大氣環(huán)流的規(guī)律對黑碳來源進(jìn)行了追蹤，最終還原了近60年來黑碳含量的時空曲線——上世紀(jì)五六十年代，歐洲的黑碳排放對青藏高原西北部冰川的融化有相當(dāng)“貢獻(xiàn)”；八十年代中期以來，來自南亞的黑碳在青藏高原東南部大量“集結(jié)”，以幾倍于過去的力道“侵蝕”著冰川。

“雖然我們尚無法斷言黑碳的融雪作用到底有多強(qiáng)，但國際同行的現(xiàn)場觀測實(shí)驗(yàn)證明，隨著黑碳的沉降累積，原本反光的白雪會‘吃’進(jìn)更多陽光?！倍易寘⑴c此次冰樣采集的青藏高原研究所研究員徐柏青不安的是，黑碳的“破壞力”會隨著冰雪消融而不斷增強(qiáng)，當(dāng)冰川表層的新鮮降雪流失殆盡，黑碳會順勢溜入下一層積雪，繼續(xù)“搞破壞”。

而從青藏高原冰川雪坑及表面雪樣品分析結(jié)果看，青藏高原雪冰中黑碳的平均含量已高于北極地區(qū)?，F(xiàn)在，青藏高原的消融季節(jié)來得早，持續(xù)時間也較長。“黑碳在冬季大量附在冰雪上，加快吸熱，使冰雪在三四月份就開始消融，而這并不是農(nóng)牧業(yè)需水時期，造成本就緊張的冰雪水資源大量浪費(fèi)。”徐柏青說。由于喜馬拉雅冰川是長江、恒河、印度河等亞洲主要河流的水源，冰川融化將使中國、印度和許多南亞國家的供水受到嚴(yán)重影響。

變身灰霾與棕色云

加速冰川融化，僅僅是黑碳效應(yīng)的“冰山一角”。實(shí)際上，黑碳更像是一個“兩面派”：一邊“加熱”大氣，一邊也為地面“遮光”。因?yàn)樵跀?shù)千米的高空，黑碳能夠與它的氣溶膠“同伙”——硫酸鹽、硝酸鹽、有機(jī)碳、沙塵等相互交織，組成厚重的大氣棕色云。

棕色云內(nèi)部，不同的顆粒物扮演著截然不同的角色——它們有的吸收陽光，有的則將陽光反射回大氣。黑碳雖然能夠吸收陽光，起到增溫的效果，但是與之相反的是，硫酸鹽等顆粒物能夠?qū)⒋蟛糠株柟夥瓷浠卮蟮?，這樣一來棕色云就像一把陽傘，能夠起到為地球降溫的效果。

在為地球降溫的同時，棕色云也正在使地球變暗，減少了太陽輻射到達(dá)地球表面的量。這樣一來，棕色云就不單只是影響地球溫度，還能間接“掌控”大氣中的水循環(huán)，增大區(qū)域之間極端氣候事件的發(fā)生概率。因?yàn)榈竭_(dá)地面的太陽輻射減少，地面水汽蒸發(fā)量下降，降水云就會減少，干旱也就會隨著而來。

灰霾同樣是由黑碳變身而來，它跟棕色云的區(qū)別只在于在大氣中所處高度的不同?；姻餐ㄟ^大氣的提升作用達(dá)到了一定的高度，經(jīng)過風(fēng)力吹動，將不同地區(qū)或城市上空的灰霾連成片，就形成了棕色云。與棕色云相比，灰霾位置更低，更接近人體活動的范圍，對人體的直接危害更大，它不僅直接刺激人體的呼吸系統(tǒng)，還妨礙人們的正?；顒?，是能見度降低，嚴(yán)重影響交通運(yùn)行。2012年冬季我國中北部持續(xù)的灰霾天氣就讓人們吃盡了苦頭，感受到了灰霾的厲害。

二號“氣候殺手”浮出水面

提起人類活動對氣候變化的影響，人們首先想到的就是各種溫室氣體，尤其是罪魁禍?zhǔn)锥趸肌臏厥覛怏w對全球升溫貢獻(xiàn)的百分比來說，二氧化碳占約55%無疑是最大的，因而二氧化碳當(dāng)仁不讓地被列為頭號溫室氣體，而甲烷以約15%曾位列第二。人們一直認(rèn)為，在溫室氣體的增溫效應(yīng)中，在大氣中存在時間長的溫室氣體，起效應(yīng)最值得關(guān)注，二氧化碳在大氣中的存留期很長，可達(dá)200年。

到目前為止，國際上的各種減排努力，似乎也都是針對二氧化碳的。在1997年于日本京都通過的《京都議定書》中，也指出要對六種溫室氣體進(jìn)行削減：二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亞氮（N2O）、氫氟碳化物（HFCs）、全氟碳化物（PFCs）及六氟化硫（SF6）。

2013年1月，一項(xiàng)歷時四年的國際研究發(fā)現(xiàn)，黑碳對氣候變暖同樣具有較強(qiáng)的影響，其致暖效應(yīng)被認(rèn)為是每平方米1.1瓦，大約是頭號溫室氣體二氧化碳的三分之二，躍居甲烷之前，超出先前估計(jì)的兩倍。顯然，我們以前大大低估了黑碳排放對于全球變暖和氣候變化的作用。這個研究同時也發(fā)現(xiàn)，黑碳是導(dǎo)致北半球中高緯度地區(qū)如美國北部、加拿大、歐洲北部和亞洲北部迅速升溫的一個重要原因，它的影響還可延伸至更遠(yuǎn)的南方，包括導(dǎo)致亞洲季風(fēng)降雨模式的變化。

終于 ，黑碳，這個“氣候殺手”浮出水面。

我們的思索

國際社會發(fā)布的研究結(jié)果和近期我國北方綿延數(shù)日的灰霾天氣，都不得不讓我們重新審視這些大氣中的短壽命污染物——黑碳。

黑碳來勢洶洶，但是我們能夠通過哪種途徑遏制它呢？

根據(jù)美國聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)研究分析，可以通過調(diào)節(jié)柴油機(jī)的排放量，替換使用木頭和煤炭的家用爐灶等方式，實(shí)現(xiàn)減少黑碳排放，而且，研究表明通過減少黑碳排放有可能更有力地遏制氣候變暖。由于黑碳的增溫效率高于二氧化碳等溫室氣體，而且排放量很大，加上大氣存留時間僅為幾周，減少黑碳的排放可能是在短期內(nèi)減緩氣候變化的最迅捷途徑，收到立竿見影的效果。

作為黑碳排放的大國，我們有責(zé)任也有義務(wù)為減少黑碳排放作出努力。其中，改良能源結(jié)構(gòu)，加大綠色和可再生能源在國民能源消費(fèi)中的比例，就是我們的必須長期堅(jiān)持推進(jìn)的一項(xiàng)減排措施。地球環(huán)境和我們生存土地是關(guān)乎每一個公民生存和未來，何不讓我們從身邊小事做起，與黑碳戰(zhàn)斗到底？少燃放一串鞭炮、少開一天車……讓碧水藍(lán)天不只存在于人們的記憶中。