沈聰

大氣污染防治是北京發(fā)展面臨的突出問(wèn)題。為此，本刊記者專(zhuān)訪(fǎng)了中科院“大氣灰霾追因與控制”項(xiàng)目組報(bào)告執(zhí)筆人、中科院大氣物理研究所研究員王躍思，請(qǐng)他從專(zhuān)業(yè)的角度為我們解讀北京的霧霾之源與科學(xué)的治理之策。

氣候和地形原因是不能改變的客觀因素

記 者：近期，北京連續(xù)數(shù)次出現(xiàn)了嚴(yán)重的霧霾天氣。就北京市而言，嚴(yán)重霧霾的成因何在？是否涉及自然、社會(huì)、人為原因都有？

王躍思：全球氣候變化是我國(guó)東部地區(qū)霧霾增多的原因之一。全球變暖，高緯度地區(qū)氣溫升高得快，低緯度地區(qū)氣溫升高得慢，高緯度大陸與低緯度海洋之間溫差變小，造成北京及京津冀區(qū)域冬季偏北風(fēng)減小、而夏季偏南風(fēng)加強(qiáng)，區(qū)域污染不易因北風(fēng)而水平擴(kuò)散，但更易因偏南風(fēng)向山前的京區(qū)聚攏。另外，污染物在大氣中已有一定存量，就會(huì)散射掉部分太陽(yáng)光使其不能達(dá)地面，地表被加熱程度大不如從前，減弱了空氣垂直方向的污染物對(duì)流擴(kuò)散。兩方面原因造成京津冀區(qū)域經(jīng)常出現(xiàn)“靜穩(wěn)”天氣，污染物“橫”“豎”都難以擴(kuò)散，霾污染頻繁出現(xiàn)在所難免。

北京晴好天氣，混合層的高度可以達(dá)到兩三千米，對(duì)流擴(kuò)散可將近地面排放的污染物充分稀釋?zhuān)谷烁杏X(jué)不到空氣污染的存在；而在靜穩(wěn)天氣下，混合層的高度有時(shí)只有二三百米，相當(dāng)于晴好天氣的十分之一，污染物擴(kuò)散的空間被壓縮了10倍，就相當(dāng)于幾個(gè)人在屋頂20-30米的大禮堂中抽煙不覺(jué)得嗆，但改到屋頂只有2-3米的小會(huì)議室里抽煙感覺(jué)到很嗆人一樣。大氣混合層高度低，地面污染源排放又多，污染物便被死死地悶在了高樓大廈林立的城市中。

污染物一旦開(kāi)始聚集，就有可能加劇，原因是空中的霾污染進(jìn)一步阻擋了陽(yáng)光照射到地面，地面就會(huì)變得更冷，近地面空氣就會(huì)因密度加大變得更沉；而上層大氣就會(huì)耗散掉部分陽(yáng)光而變得更熱、更輕。地面冷、空氣重，上面熱、空氣輕，就形成了“逆溫”，導(dǎo)致本來(lái)就小的垂直風(fēng)速變得更小，城市排放的污染物都懸在半空中，把太陽(yáng)光都遮掉了，陽(yáng)光沒(méi)了，“陰霾”顯現(xiàn)。原來(lái)北京沙塵過(guò)去就是藍(lán)天，早晨有霧，鄰近中午就散了；而我們這幾年看到的現(xiàn)象就是，污染一旦發(fā)生就持續(xù)好幾天，除非下大雨或刮大風(fēng)。北京一旦沒(méi)有風(fēng)，超不過(guò)兩天，污染就一定會(huì)來(lái)，都是上述的兩個(gè)原因造成的。此外，城市中越建越多的高樓大廈，也擋住了要吹散霧霾的風(fēng)。

今后二三十年，這樣的天氣很可能成為常態(tài)。就我國(guó)中東部地區(qū)而言，冬季風(fēng)（西北風(fēng)）越來(lái)越弱，夏季風(fēng)（東南風(fēng)）越來(lái)越強(qiáng)。氣象條件越來(lái)越不利于京津冀城市污染的擴(kuò)散，易聚難散的地形條件無(wú)法改變，治理區(qū)域大氣污染只能是區(qū)域聯(lián)合“源頭減排”。

北京大氣灰霾污染主要“形成”于周邊工業(yè)燃煤污染排放輸送，“加強(qiáng)”于本地機(jī)動(dòng)車(chē)交通污染排放

王躍思：北京地形三面環(huán)山，一面朝向渤海灣，因此較易受偏南風(fēng)向影響，而北京的南向、西南向、東南向多有鋼鐵企業(yè)、化工企業(yè)和大型燃煤發(fā)電廠(chǎng)。我們的團(tuán)隊(duì)在題為“大氣霾污染觀測(cè)系統(tǒng)”的報(bào)告中介紹過(guò)，通過(guò)對(duì)大氣霾污染觀測(cè)結(jié)果分析，北京大氣重霾污染事件主要“形成”于周邊工業(yè)燃煤污染排放輸送，“加強(qiáng)”于本地機(jī)動(dòng)車(chē)交通污染排放（包括交通道路揚(yáng)塵）。也就是說(shuō)，二者的疊加造成重霾污染PM2.5的超高濃度。燃煤污染排放主要來(lái)源于河北東部、南部和天津西北部；本地機(jī)動(dòng)車(chē)主要指白天城區(qū)擁堵的汽車(chē)和夜間進(jìn)出北京的重型燃柴油卡車(chē)。

這是有嚴(yán)格的科學(xué)根據(jù)的。在我們2013年1月的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中，北京城區(qū)大氣二氧化硫的峰值達(dá)到了180微克/立方米，而在相同時(shí)間段天津二氧化硫濃度是300微克/立方米，石家莊則是600微克/立方米。周邊燃煤污染對(duì)北京的擴(kuò)散勢(shì)頭是顯而易見(jiàn)的。另一個(gè)依據(jù)，夏季北京五環(huán)內(nèi)很少燃煤，為什么在中午會(huì)出現(xiàn)二氧化硫峰值？我們比對(duì)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，北京城區(qū)白天空氣中二氧化硫出現(xiàn)高值，少部分來(lái)自于局地排放，大部分來(lái)自于周邊高架源輸送。原因在于，北京的高空二氧化硫濃度高于地面，白天強(qiáng)烈的對(duì)流輸送將高空二氧化硫輸送到地面，造成北京地面空氣二氧化硫濃度上升。夜間對(duì)流終止，二氧化硫在高空易被氧化轉(zhuǎn)化成為硫酸鹽顆粒。白天時(shí)混合層高度相對(duì)晚上要高，擴(kuò)散條件也優(yōu)于夜間，但是二氧化硫濃度卻出現(xiàn)了一天中的峰值，北京常年觀測(cè)的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在300米的高空中二氧化硫的濃度總高于地面二氧化硫的濃度，說(shuō)明二氧化硫大部分來(lái)自高空對(duì)流輸送，而PM2.5中大部分硫酸鹽也不是北京排放二氧化硫轉(zhuǎn)化的。

周邊輸送1-2小時(shí)就可造成北京污染出現(xiàn)第一高臺(tái)，PM2.5一般可達(dá)到150微克/立方米，在緊接著的24小時(shí)之內(nèi)，這一污染物濃度數(shù)據(jù)就會(huì)被本地的污染源排放加強(qiáng)到350-450微克/立方米。這種惡性循環(huán)只能等到有顯著的天氣過(guò)程，大風(fēng)、大雨或夏季的強(qiáng)對(duì)流天氣，才能終結(jié)。目前，北京老百姓最喜歡的就是西北風(fēng)。

治理霧霾，京津冀地區(qū)要脫硫脫硝和除塵

記 者：北京霧霾的成分是什么？彌漫在空氣中的污染物有哪些來(lái)源？我們?cè)撊绾螌?duì)癥治理？

王躍思：全球的污染顆粒物成分都包括硫酸鹽、硝鹽、銨鹽、有機(jī)物、黑炭、海鹽、揚(yáng)塵等七類(lèi)。在科學(xué)界，京津冀地區(qū)的污染來(lái)源沒(méi)有太大爭(zhēng)議。工業(yè)及取暖燃煤、機(jī)動(dòng)車(chē)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)、重化工和揚(yáng)塵是前四大污染源，其他還有農(nóng)牧業(yè)的氨氣排放、季節(jié)性秸稈燃燒、大城市的餐飲業(yè)和居民餐飲源、建筑塵和裝修溶劑揮發(fā)等。但目前，前四大污染源是京津冀地區(qū)重霾污染的主要來(lái)源。

因此，北京治霾首要的是要降低大氣中PM2.5濃度，具體措施就是在燃煤過(guò)程中按照國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)脫硫、脫硝、除塵；全面提高燃油質(zhì)量，疏通路面交通，減少白天汽車(chē)擁堵和夜間柴油車(chē)進(jìn)京引起的污染物過(guò)量排放。

機(jī)動(dòng)車(chē)為目前北京城市的主要污染源，需要分車(chē)、油、路三個(gè)層次理解。雖然北京的機(jī)動(dòng)車(chē)保有量大概在500萬(wàn)輛，有人說(shuō)東京這樣的國(guó)際特大城市機(jī)動(dòng)車(chē)保有量在1500萬(wàn)輛，但是機(jī)動(dòng)車(chē)堵在路上，污染物排放就是正常行駛的5-10倍。北京市重點(diǎn)要解決機(jī)動(dòng)車(chē)道路擁堵問(wèn)題，向日本、荷蘭和美國(guó)等人口密集的大城市學(xué)習(xí)，大力發(fā)展地鐵、有軌電車(chē)、自行車(chē)等公共和綠色交通。要高度關(guān)注柴油車(chē)排放和油品質(zhì)量。燃油中的烯烴、苯系物和多種不明添加劑的偏高，是造成北京機(jī)動(dòng)車(chē)污染物直接排放比發(fā)達(dá)國(guó)家高3-4倍的重要原因，提高汽油質(zhì)量，全面升級(jí)柴油，北京及京津冀的大氣污染就會(huì)有一個(gè)顯著下降。

我們的研究結(jié)果確定，在不利的氣象條件下降低近期北京地區(qū)強(qiáng)霾污染發(fā)生頻率和強(qiáng)度，需要提前1-2天限制北京、河北、天津、山東及河南的燃煤污染排放，減少京津冀重化工企業(yè)污染排放和減少?gòu)?qiáng)污染時(shí)段北京市機(jī)動(dòng)車(chē)出行量。

京津冀地區(qū)應(yīng)重點(diǎn)控制工業(yè)燃煤過(guò)程，在加強(qiáng)煤電廠(chǎng)脫硫和除塵的同時(shí)，要大力完善其脫硝技術(shù)，提高脫硝效率；而粗鋼、水泥、平板玻璃和重化工等行業(yè)必須全面上馬脫硫、脫硝和除塵技術(shù)設(shè)備，并從管理上痛下決心，確保脫污達(dá)標(biāo)，一管到底。開(kāi)始研究制定揮發(fā)性有機(jī)物、氨和重金屬的使用脫除技術(shù)，并盡早開(kāi)始實(shí)施對(duì)上述污染源的控制。

北京及京津冀不對(duì)區(qū)域內(nèi)大大小小所有的污染源實(shí)現(xiàn)有效控制，空氣質(zhì)量在今后20年內(nèi)就無(wú)法達(dá)標(biāo)。這是由我們所處區(qū)域的人口基數(shù)、氣象及地形條件和城市化規(guī)模等難以調(diào)控的要素決定的，短期行為難以奏效。

政府、企業(yè)和公眾都要積極應(yīng)對(duì)

記 者：在發(fā)達(dá)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展階段，也曾爆發(fā)過(guò)大范圍的霧霾問(wèn)題。但是這一問(wèn)題對(duì)北京的發(fā)展來(lái)說(shuō)，還是來(lái)得有點(diǎn)早了。您是怎樣的觀點(diǎn)？

王躍思：北京等大城市發(fā)展過(guò)速，沒(méi)有做好經(jīng)濟(jì)發(fā)展的環(huán)保準(zhǔn)備，不得不走上了發(fā)達(dá)國(guó)家先污染后治理的老路。跑得太快，環(huán)境治理的技術(shù)準(zhǔn)備、環(huán)境容量的變化預(yù)估都有點(diǎn)跟不上，因此政府需要加強(qiáng)和科技部門(mén)的聯(lián)合，加強(qiáng)業(yè)務(wù)部門(mén)的管理和監(jiān)管力度；企業(yè)要把污染控制放在首位，自覺(jué)自律上馬脫污設(shè)施，并確保正常運(yùn)行，自覺(jué)接受環(huán)保部門(mén)檢查和公眾監(jiān)管；公眾首先應(yīng)有社會(huì)責(zé)任感，除了管好自己和家庭不亂排污染物，更重要的是督促政府和監(jiān)管企業(yè)，盡一個(gè)公民應(yīng)盡的義務(wù)。

記 者：在區(qū)域性復(fù)合型大氣污染面前，任何一個(gè)地區(qū)都不可能獨(dú)善其身。北京市已意識(shí)到，建立大氣污染防治協(xié)作機(jī)制對(duì)于京津冀及周邊地區(qū)治理大氣污染至關(guān)重要。如何實(shí)現(xiàn)京津冀等地區(qū)的大氣污染防治協(xié)作長(zhǎng)效機(jī)制？

王躍思：治理霧霾要全國(guó)上下一盤(pán)棋、全國(guó)上下一條心。政府機(jī)關(guān)、業(yè)務(wù)部門(mén)和科研單位要分工合作、共享數(shù)據(jù)。

大氣污染治理無(wú)法單憑一個(gè)地方政府的努力來(lái)完成，需要區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控。聯(lián)防聯(lián)控需要充分依靠科學(xué)。京津冀地區(qū)首先要摸清底牌、確定基線(xiàn)，對(duì)所有種類(lèi)污染源排放的化學(xué)成分進(jìn)行全面測(cè)算，以便長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃、分步實(shí)施。

這不能僅是一句口號(hào)，地方政府間聯(lián)防聯(lián)控要有具體的實(shí)施方案，這個(gè)方案需要一個(gè)頂層設(shè)計(jì)。以京津冀為例，北京和天津嵌在河北省之中，大氣PM2.5污染還受到山西、河南、山東和內(nèi)蒙古的影響。建議由中央負(fù)責(zé)牽頭，各省市一把手參與，組建一個(gè)不受地方干涉的空氣質(zhì)量管理委員會(huì)。借鑒歐洲治理酸雨和美國(guó)南加州治理光化學(xué)煙霧的經(jīng)驗(yàn)，區(qū)域空氣質(zhì)量管理委員會(huì)要有環(huán)境監(jiān)管權(quán)、執(zhí)法權(quán)和固定的資金來(lái)源，同時(shí)接受各級(jí)政府部門(mén)和人民群眾的監(jiān)督。

記 者：除了靠政府、科研院所、企業(yè)等，應(yīng)對(duì)霧霾，我們每個(gè)首都市民又能做些什么？

王躍思：我們要徹底解決污染，政府和企業(yè)應(yīng)做更多的事情，同時(shí)要加強(qiáng)公眾科普，提高全民環(huán)保意識(shí)，特別是公民的社會(huì)責(zé)任感。作為普通公民，第一件事是管好自家汽車(chē)，及時(shí)檢修或更換汽車(chē)尾氣凈化裝置，確保污染排放達(dá)標(biāo)。第二件事是要管好自家油煙。油煙成分在北京市區(qū)PM2.5中所占的比例為5-10%，這是一個(gè)很高的比例。因此，餐飲炊事活動(dòng)要將油煙排進(jìn)公共煙道，由市政統(tǒng)一處理。如果發(fā)現(xiàn)公共煙道不通或是沒(méi)有公共煙道，要及時(shí)上報(bào)市政相關(guān)部門(mén)解決，切不可將餐飲煙氣直接排到室外。第三件事是要盡量要綠色出行，污染天盡量乘公交、騎自行車(chē)或步行到達(dá)工作單位。第四件事情，也是最重要的一件事，公眾要對(duì)自由呼吸新鮮空氣有訴求，遇到不合格的污染源排放，不管是誰(shuí)，都要取證并向環(huán)保部門(mén)和政府部門(mén)及時(shí)舉報(bào)。只有上下一心，視污染為共同的敵人，不為經(jīng)濟(jì)利益而污染環(huán)境，我們才能在不遠(yuǎn)的將來(lái)自由呼吸到新鮮的空氣。