水土保持在治理北京空气可吸入颗粒物PM2.5工作中的作用及思考

杨进怀

（北京市水务局，100038，北京）

2011年11月，美国驻华大使馆开始公布北京灰霾天气PM2.5空气指数。一时间，舆论哗然，环保部门开始紧急启动修标。北京作为事件的起因城市，率先监测、加快治理理所当然。在治理空气可吸入颗粒PM2.5工作中，水土保持大有作为。

一、空气中可吸入颗粒物PM2.5的基本情况

空气中细小颗粒的粒径与可见光的波长比较接近，对可见光的散射作用大，造成大气的消光作用增强，导致空气能见度降低。另外，颗粒中的二次硝酸盐、黑炭等对光具有散射和吸收作用，造成灰霾天气。细小颗粒，特别是PM2.5及其以下颗粒不仅影响空气能见度，更重要的是可穿过鼻孔进入肺部沉积，对人体健康十分有害。

空气中的PM2.5来自人类生产、生活中直接排放的扬尘、采选矿、金属冶炼、有机化工生产和餐饮业油烟以及直接排放的颗粒物中的氮氧化物、二氧化硫、挥发性有机物通过化学反应，产生硝酸盐、硫酸盐、有机气溶胶等。

直接和间接涉及PM2.5的行业有：火电和工业锅炉、道路和非道路移动源、石油冶炼、有机化工、钢铁、有色、水泥、陶瓷、玻璃、涂料、加油站、干洗业、餐饮业以及道路扬尘、建筑施工、秸秆露天焚烧、垃圾焚烧等等。

表面上是2.5 μm的颗粒物，实际上是人为活动排放的二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物增加造成的复合污染。特别是汽车尾气等因素导致二氧化氮的升高，增加了氮氧化物，增强了氧化性，进一步增强了二氧化硫转化成硫酸盐、氮氧化物转化成硝酸盐的能力，不仅增加了PM2.5的比例，也增加了臭氧的比例。

根据环保部的最新意见，空气质量标准修订将在现行标准基础上，主要是增加PM2.5浓度值、臭氧8小时平均浓度值，同时收紧了PM10和二氧化氮浓度值。

二、目前北京治理PM2.5面临的主要挑战

北京属于复合污染，对污染源的治理要由一次污染物控制向一、二次污染物复合控制转变；由局部污染物控制向区域联动联控转变；由分散的单项措施向综合的系统措施转变。

一是需进一步完善治理PM2.5的产业大格局。要总结奥运会经验，根据国家“十二五”规划关于首都圈的布局和要求，根据气候和自然地理特点，加强区域合作，在大范围内布局直接关系北京空气中PM2.5含量高低的火电、水泥、钢铁、涂料等产业。要严格控制本地产业增加空气中的PM2.5，要监测管理首都圈产业对北京空气中PM2.5的影响作用。

二是需进一步完善治理PM2.5的生态系统性。工业化、城镇化、现代化的过程，实质上是自然生态系统、经济发展系统和社会管理系统不断交织、演变、调整的过程。PM2.5是经济发展过程中的生态问题，恢复、提升生态功能，特别是以水、土两大元素为基础的综合生态系统，将有利于预防、控制和治理空气中的PM2.5。

三是需进一步完善治理PM2.5的技术标准和能源政策。目前，机动车尾气是北京的主要污染源之一。要解决这一问题，既要提高排放标准，又要提升油品质量。实际情况是油品升级速度落后于汽车排放标准，也就是说发动机与油品不配套，进一步提高排放标准，提升油品质量，完善能源政策是治理PM2.5的关键措施。

三、水土保持在治理北京空气中PM2.5的作用

水土保持在治理PM2.5中的作用原理就是：在小流域、区域带、地理带等不同层面科学规划，从调节人的生产、生活活动入手，对水资源、土地资源、植物资源进行综合治理，科学管理，推进微观、中观、宏观各层面生态系统的良性演进，从结构和总体发展趋势上不断提升生态环境功能，从而增强生态系统在固土、固碳、降尘、吸收和吸附二氧化硫和二氧化氮、涵养水源、增加负氧离子、调节局部气候等方面的作用。这将从源头、过程到结果都起到对PM2.5的预防和治理作用。

1.微观领域：以小流域为单元，构建服务城市的微观生态小系统

①山区小流域。主要地处密云水库、怀柔水库、官厅水库等北京饮用水水源地，要以加大生态清洁小流域建设为重点，发挥小流域生态系统固土、固碳、涵养水源和增加负氧离子等功能。

②城区小流域。主要地处中心城、新城、城市发展新区、重点镇，要以控制径流系数、土壤侵蚀模数和提升植被生态功能为重点，发挥小流域生态系统防洪减灾、固土、固碳、降尘、吸收和吸附二氧化硫和二氧化氮等功能。

③平原小流域。主要分布在以农业生产为主的平原，要以沟通水系、建设林网、恢复湿地、积蓄雨洪、四季覆绿为重点，发挥小流域生态系统的防风降尘、固碳等作用。

以小流域为单元，构建服务城市的微观小系统后，让城市经济社会的发展从源头上，建立在遵循水、土两大自然资源自身的运行、发育、发展和演进规律上，有利于推进城市向微循环方向发展，防止不科学的大开大控，大拆大建；有利于构建以人为本和人人可参与的微垃圾降解、微能源利用、微洪水地震等灾害防治以及微交通服务、微绿地利用、微农业城市生产观光休闲生态和可持续发展、微区域高效管理和调控，从源头上形成有利于降低PM2.5的可持续生态系统。

2.中观领域：以水土保持科技园区建设为单元，构建服务城市的中观生态带

①构建浅山生态带。北京的浅山有燕山山脉和太行山山脉，是“北京湾”的脸面。燕京八景的居庸叠翠、西山晴雪就是浅山的著名景观带。构建浅山生态带，一是要治疗“伤疤”，把那些由于开矿、采石、修路等人为活动造成的有水留不住、好土早流失、渣土白花花的生态“伤疤”尽快治理，恢复水土保持功能，进而发挥固碳、吸附和吸收二氧化碳、硫化物、氮氧化物的作用，减少城市热岛效应，降低PM2.5。二是要发展绿色产业，通过调整农业种植结构，以发展有机农产品为目标，坚决控制化肥农药的使用量，形成具有强大生态功能的现代农业，让农业在增加效益的同时，提供有利于降低PM2.5的生态服务。三是要控制建设，防止向山要地，大拆大建，大开大挖，否则，不仅损害景观，而且影响降低PM2.5的功能。

②构建沟谷生态带。沟谷是北京生态屏障的主体，一般植被茂密，夏季有水、开发程度最低，部分沟谷曾发生山洪、泥石流灾害。构建沟谷生态带，一是要保护，坚决杜绝人为破坏，特别是修路、开矿等人为活动。二是要禁牧，防止生态系统一边恢复一边破坏。三是要退耕还林，特别是坡耕地要由农业功能转化成生态功能。四是要管护，让人退林进的生态功能在山水间与大自然融为一体，充分发挥大自然的自我修复功能。让沟谷生态带名副其实地发挥好降低PM2.5和增加负氧离子的双重作用。

③构建河流生态带。河流是有生命的，北京有大小河流426条。构建河流生态带，一是要保持山区、丘陵、平原不同类型区河流自身的完整性、多样性和清洁性，使其健康流淌。二是要给河流空间，特别是涉及河流吞吐系统的湿地、蓄滞洪区、坑塘，涉及河流保护系统的堤岸、河岸保护带，要给足空间，尊重河流，善待河流，保护河流。三是要建设以水为魂、以绿为体、林水融和的生态系统。让河流生态带成为尾气的过滤带，二氧化碳的吸收带，城市热岛效应的阻隔带，PM2.5的降低带。

④构建田园生态带。构建田园生态带要强化农田水利基本建设，在全市耕地范围内，构建河、渠相通的水网，绿带相连的林网，农田连片的棋盘网，实现肥土不出地，降水少出田，建设生态农田。不仅生产粮食蔬菜等农产品，而且吸碳降尘减少PM2.5，创造生态价值。

3.宏观领域：以气候带为单元，构建服务城市的宏观外围大系统

①加强环首都绿色生态圈建设。北京地处蒙古高原、太行山脉、燕山山脉与华北平原的过渡带，“左环沧海，右拥太行，北枕居庸，南襟河济”，属大陆性季风气候。自然禀赋条件决定解决北京的PM2.5问题，必须大范围合作，地带性布局。一是要构建京冀交界生态圈，加大两地合作，在河北与北京直接接壤的14个县，加大水土保持生态治理，让这一地区的水土流失治理程度，以保水保空气质量为重点的生态清洁小流域治理速度，力争与北京早日相衔接。二是构建河北太行山、燕山腹地生态圈，结合国家扶贫开发计划实施，加大水土资源的保护和科学开发。三是构建内蒙古、山西外围生态圈，重点是防沙治沙、防治荒漠化。

②加强京津风沙源治理。2000年春季，强沙尘暴多次袭击京津地区，2001年国家实施京津风沙源治理工程，工程西起内蒙古达茂旗，东至河北平泉县，南起山西代县，北至内蒙古东乌旗，东西700 km，南北600 km，涉及北京、天津、河北、山西、内蒙古五省（自治区、直辖市）的75个县（旗、市、区），面积为45.8万km2。工程主要通过退耕还林、小流域治理等措施，恢复北京周围地区的林草植被，提升水土资源的承载能力，减轻了北京的风沙危害和污染。但由于这一地区属于农牧交错带，生态环境非常脆弱，群众也比较贫困，应该坚持长期治理、综合治理，正确处理好保护与开发的关系，让生态系统、经济系统向双赢方向发展，进而构建良性的生态经济系统，从地带的源头上降低PM2.5对北京的影响。

③加强综合监测评价。水土保持是通过构建良好生态系统来体现水是生命之源，生产之要，生态之基。只有对水土保持各项措施进行监测评价，才可知道水土保持在治理空气中PM2.5的直接作用，与其他措施配套的综合作用。为此，必须加大区域、北京市境内和具体实施的项目等层面监测，并建立科学的评价标准，才能量化水土保持在治理北京空气中PM2.5的作用。

[1]中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定[J].中国水利，2011（4）.

[2]刘震.依法防治水土流失 努力开创水土保持工作新局面 [J].中国水利，2011（12）

[3]牛崇桓.新水土保持法主要制度解读[J]. 中国水利，2011（12）.

[4]郭薇.鼓励公民参与水土流失治理[J].中国环境报，2010-08-24.