文|本刊记者 张文娟
“蓝蓝的天上白云飘,白云下面马儿跑,挥动鞭儿响四方,赞歌更嘹亮,要是有人来问我,这是什么地方,我就骄傲地告诉他,这是我的家乡……”这首《草原上升起不落的太阳》在中国大地上回荡了几十年。可是,当今天再度唱响这首歌时,对于城市里的人来说,这幅美丽的画面似乎成为了一个很遥远的梦想。
清澈如洗的碧蓝天空曾引发古往今来多少纵情讴歌的诗文佳句,可是当城市现代化进程的进一步发展,我们现在能够见到的,大多是茫茫烟雾笼罩着的城市,即使出现短暂的蔚蓝色,也是转瞬即逝,成为难得的景观。沥沥酸雨腐蚀着的大地,强紫外辐射透过臭氧空洞肆无忌惮地灼烧着我们的皮肤,洪涝干旱交替作乱,厄尔尼诺搅得天下不宁……只有到了远离城市的远郊农村,或者逃离厂矿的深山海滨,才能见到久违的蓝天、白云、点点繁星。
今天我们都在呼吸什么?大气污染给我们的生活带来什么后果?我们何时能够重新见到碧蓝天空?改善区域空气质量,保障民众呼吸清新空气又需要哪些技术支撑?层层的迷雾困扰着我们,我们需要探寻答案和找到解决的办法。
人离不开空气,一个成年人每天空气的呼吸量约15~22立方米。空气又叫大气,是多种气体和其他物质的混合物。洁净的空气包括恒定组分和可变组分。恒定组分中氮的体积比为78.08%,氧占20.95%,氩占0.93%,还有微量的氦、氪、氙、氡等稀有气体。这一比例在地球表面任何地方都大致相同。可变组分指二氧化碳和水蒸气,它们的含量占大气总量不超过0.04%,随季节和气象条件变化而变化,并受人类生产和生活活动影响。
亿万年前,造成大气污染的是自然界的大规模造陆运动,如火山爆发时喷出大量火山灰和二氧化硫;森林大火时产生了无数烟尘、氮氧化物、硫氧化物等。但由于自然界本身的净化能力极强,天然污染物不足以对生命构成很大威胁。工业化时代以来,人类生产和生活产生的污染物才是最大威胁。科学家发现,今天的工业和生活污染物已经多达100多种。其中危害最大的,首推总悬浮颗粒物。
总悬浮颗粒物中直径小于10微米(1微米是1米的100万分之一)的叫微粒,也称为可吸入粒子。我们每呼吸一次,可吸入0.5升空气,就含大约50万个左右。其直径小于2.5微米的叫超细微粒。超细微粒质量占总悬浮颗粒物的60%~70%,分布在从地面到海拔1000米高空。它有极强的消光作用,使大气能见度降低。由于粒径太小,不能自然沉降,即使是雨水也难以清除。
大气污染中微粒来源十分复杂,主要源于煤炭燃烧,其中又以火力发电站产生的为最多。以汽油、柴油为能源的各类机动车及工业锅炉产生量也相当可观。
微粒来源十分复杂,主要源于煤炭燃烧,其中又以火力发电站产生的为最多。以汽油、柴油为能源的各类机动车及工业锅炉产生量也相当可观。还有地面扬尘、建筑工地扬尘、石灰厂、水泥厂等灰尘的排放以及生活用各种燃烧过程中的排放。
微粒是多种细菌、病毒、致癌物及重金属、硫酸盐、各种有机物的载体。吸入人体后直接影响呼吸道和肺部,能引发气管炎、支气管炎、哮喘、肺结核等疾病,损害人体健康。超细微粒对免疫系统功能较低的群体,特别是老人和儿童危害尤其大。据统计,生活在污染严重的大城市,呼吸系统疾病死亡率较其他地区高出17%~23%。当空气中颗粒物浓度增加一倍时,心血管疾病死亡率增加8%,肺心病疾病死亡率增加38%。
微粒中含有的有机物对人体的危害最为严重。随着化学工业的兴起和发展,成千上万种有机溶剂和挥发性有机物投入应用。在给我们带来舒适方便的同时,也带来了数也数不清的麻烦。人们有意无意地泄露、扩散到大气中,附着在飘尘、雾滴上,一旦进入人体,作用于呼吸道、心肺部、脑神经,甚至仅仅皮肤接触,就会引发多种莫名其妙的怪病,令现代医学束手无策。
大气污染的产生,与现代工业快速发展所带来的对化石能源的过度需求分不开,20世纪在西方国家工业化快速发展的过程中,出现了不少因为大气污染酿成的惨剧。
如马斯河谷逆温事件。这次事件曾轰动一时,是20世纪最早记录下的大气污染惨案。马斯河谷是比利时境内马斯河旁一段长24公里的河谷地段。这一段中部低洼,两侧有百米的高山对峙,使河谷地带处于狭长的盆地之中。马斯河谷地区是一个重要的工业区,建有3个炼油厂、3个金属冶炼厂、4个玻璃厂和3个炼锌厂,还有电力、硫酸、化肥厂和石灰窑炉,工业区全部处于狭窄的盆地中。1930年12月1~15日,整个比利时大雾笼罩,气候反常。由于特殊的地理位置,马斯河谷上空出现了很强的逆温层。通常,气流上升越高,气温越低。但当气候反常时,低层空气温度就会比高层空气温度还低,发生“气温的逆转”现象,这种逆转的大气层叫做“逆转层”。逆转层会抑制烟雾的升腾,使大气中烟尘积存不散,在逆转层下积蓄起来,无法对流交换,造成大气污染现象。在这种逆温层和大雾的作用下,马斯河谷工业区内13个工厂排放的大量烟雾弥漫在河谷上空无法扩散,有害气体在大气层中越积越厚,其积存量接近危害健康的极限。第三天开始,在二氧化硫(SO2)和其他几种有害气体以及粉尘污染的综合作用下,河谷工业区有上千人发生呼吸道疾病,症状表现为胸疼、咳嗽、流泪、咽痛、声嘶、恶心、呕吐、呼吸困难等。一个星期内就有60多人死亡,是同期正常死亡人数的十多倍。其中以心脏病、肺病患者死亡率最高。许多家畜也未能幸免于难,纷纷死去。
再如多诺拉事件。多诺拉是美国宾夕法尼亚州的一个小镇,位于匹兹堡市南边30公里处,有居民1.4万多人。多诺拉镇坐落在一个马蹄形河湾内侧,两边高约120米的山丘把小镇夹在山谷中。多诺拉镇是硫酸厂、钢铁厂、炼锌厂的集中地,多年来,这些工厂的烟囱不断地向空中喷烟吐雾,以致多诺拉镇的居民们对空气中的怪味都习以为常了。1948年10月26~31日,持续的雾天使多诺拉镇看上去格外昏暗。气候潮湿寒冷,天空阴云密布,一丝风都没有,空气失去了上下的垂直移动,出现逆温现象。在这种死风状态下,工厂的烟囱却没有停止排放,就像要冲破凝住了的大气层一样,不停地喷吐着烟雾。两天过去了,天气没有变化,但大气中的烟雾越来越厚重,工厂排出的大量烟雾被封闭在山谷中。空气中散发着刺鼻的二氧化硫气味,令人作呕。空气能见度极低,除了烟囱之外,工厂都消失在烟雾中。随之而来的是小镇中6000人突然发病,症状为眼病、咽喉痛、流鼻涕、咳嗽、头痛、呕吐、腹泻等,其中有20人很快死亡。死者年龄多在65岁以上,大都原来就患有心脏病或呼吸系统疾病。事后调查发现,这次烟雾事件的罪魁祸首,是由于小镇上工厂排放的含有二氧化硫等有毒有害物质的气体及金属微粒在气候反常的情况下聚集在山谷中积存不散,这些毒害物质附着在悬浮颗粒物上,严重污染了大气。人们在短时间内大量吸入这些有毒害的气体,引起各种症状,以致暴病身亡。
同类事件还有诸如波查里加事件、伦敦烟雾事件等,都是发达国家工业发展历程中所经历的大气污染的悲剧事件。
随着我国国民经济的持续快速发展,能源消费的不断攀升,发达国家历经近百年出现的环境问题在我国近二三十年集中出现,呈现区域性和复合型特征,存在发生大气严重污染事件的隐忧,大气环境形势非常严峻。
工作人员正在用仪器检测空气中污染物含量。
近年来,我国也不断发生大气污染的恶性事件。例如2003年12月23日夜,重庆市开县高桥镇的川东北气矿16号井发生特大井喷事故,井内喷射出的大量含有剧毒硫化氢的天然气四处弥漫,造成243人中毒死亡,2142人入院治疗、6.5万人被紧急疏散安置。此次灾难造成的直接经济损失高达6400余万元。据媒体报道,当时,很多遇难者都是在不知道危险、也不知道如何逃生、向哪里逃生的情况下遇难的。
2009年,环境保护部部长周生贤在报告当前大气污染防治工作的进展情况时指出:2008年,全国23.2%的城市空气质量未达到国家二级标准,城市空气中的可吸入颗粒物、二氧化硫浓度依然维持在较高水平。我国城市大气环境形势依然严峻。
他说,我国长三角、珠三角和京津冀三大城市群占全国6.3%的国土面积,消耗了全国40%的煤炭,生产了50%的钢铁,大气污染物排放集中,重污染天气在区域内大范围同时出现。在辽宁中部城市群、湖南长株潭地区以及成渝地区等城市密度大、能源消费集中的区域也出现了区域性大气污染问题,呈现明显的区域性特征。但目前城市大气污染治理尚未建立有效的区域空气联防联控机制,难以从根本上解决区域和城市的大气环境问题。
周生贤说,灰霾和臭氧污染已成为东部城市空气污染的突出问题。上海、广州、天津、深圳等城市的灰霾天数已占全年总天数的30%~50%。灰霾和臭氧污染不仅直接危害人体健康,而且造成大气能见度下降,看不见蓝天,使公众对大气环境不满。
我国目前的空气质量评价指标仅包括二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物三项污染物,尚不能完全反映大气污染的实际状况,使空气质量评价结果与公众直观感受不一致。
周生贤说,煤炭在我国能源消费中的比例在70%左右,是大气环境中二氧化硫、氮氧化物、烟尘的主要来源,煤烟型污染仍将是我国大气污染的重要特征。2006~2008年,我国煤炭消费量增加了6亿多吨,其中火电行业增加了4亿多吨。预计到2010年二氧化硫排放总量仍将达2200万吨左右。
他还介绍说,我国的机动车污染问题更加突出。2008年,我国汽车保有量超过6400万辆,汽车尾气排放成为大中城市空气污染的重要来源,使大中城市空气污染开始呈现煤烟型和汽车尾气复合型污染的特点,加剧了大气污染治理的难度。此外,我国目前的车用燃油标准与汽车排放标准还不同步,制约了我国机动车污染防治工作的开展。周生贤说,目前环境违法成本低、守法成本高,有法不依、执法不严、违法不究的现象仍然存在,环境法规和保障体系有待进一步加强。
2010年5月11日,环境保护部、国家发改委、科技部、工业和信息化部等九部委共同制定了《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》,此举旨在打破行政区划限制,采取联防联控措施,统筹环境资源,严格落实责任,形成治污合力。区域大气污染联防联控是指以解决区域性、复合型大气污染问题为目标,依靠区域内地方政府间对区域整体利益所达成的共识,运用组织和制度资源打破行政区域的界限,以大气环境功能区域为单元,让区内的省、市之间从区域整体的需要出发,共同规划和实施大气污染控制方案,统筹安排,互相监督,互相协调,最终达到控制复合型大气污染、改善区域空气质量、共享治理成果与塑造区域整体优势的目的。
目前,我国东部经济发达的京津冀、长三角、珠三角地区已经意识到保持区域共赢的最佳途径就是在各方面(包括环境)深化区域合作,整合区域资源,并率先这种理念实际运用于奥运会、世博会以及亚运会空气质量保障工作当中,取得了显著的成效。例如,为确保北京奥运会空气质量达标,经国务院批准,环境保护部与北京市、天津市、河北省、山西省、内蒙古自治区、山东省等6省(自治区、直辖市)以及各协办城市建立了大气污染区域联防联控机制,成立奥运空气质量保障协调小组,实行统一规划、统一治理、统一监管。在获取大量外场观测、源排放等数据的基础上,利用数值模拟技术,系统分析污染特征,并经过与周边地区的共同探讨和磋商,共同组织制定、共同实施了与北京市措施相配套的周边省(区、市)措施,最终实现空气质量全部达标,空气质量明显优于2007年同期水平。
在大气污染联防联控工作上,必须依靠科技进步,淘汰落后生产工艺和提高能源效率。具体来说,就是要完善重点行业清洁生产标准和评价指标,加强对重点企业的清洁生产审核和评估验收。加大清洁生产技术推广力度,鼓励企业使用清洁生产先进技术。加快产业结构调整步伐,确保电力、煤炭、钢铁、水泥、有色金属、焦炭、造纸、制革、印染等行业淘汰落后产能任务按期完成。要强化科技支撑。加强区域大气污染形成机理研究。开展烟气脱硝、有毒有害气体治理、洁净煤利用、挥发性有机污染物和大气汞污染治理、农村生物质能开发等技术攻关。加大细颗粒物、臭氧污染防治技术示范和推广力度,加快高新技术在环保领域的应用,推动环保产业发展。此外,在监测上,要切实加强大气环境监测能力建设。要进一步加大对大气环境监测技术装备的投入力度,建立污染源监督性监测运行费用保障制度。统筹城乡环境监测工作,加快基层环境监测体系建设,重视对农村环境监测能力建设。国务院有关部门要加强环境监测质量管理,确保监测数据的科学性、规范性和公信力。增加市、县大气环境质量自动监测站点数量,科学合理布局大气环境质量监测站点,确保监测数据真实、准确反映城市环境质量现状。加强对排放有毒有害气体污染源的监督性监测,完善重点污染源在线监测制度,尽快形成大气环境监测网络,确保监测数据全面反映污染排放情况和变化趋势。
7月21日,科技部印发的《关于加快发展民生科技的意见》指出,“十二五”(2011~2015年)时期,将实施全民健康、公共安全、生态环境、防灾减灾四项重大民生科技工程,着力解决重大民生难点热点问题。在生态环境中,重点指出将建立区域大气污染联防联控技术体系,支撑改善区域空气质量,保障民众呼吸清新空气。
的确,无论何时,呼吸上新鲜的空气就是最大的民生。