霧霾從哪里來到哪里去？
2013年伊始，我國中東部多地遭遇霧霾天氣，能見度降低，空氣污染嚴重。從1月9日以來，京津冀、東北三省、陜西、河南、湖北、湖南、安徽，以及東部沿海部分城市，驚現一條深褐色的寬“污染帶”。嚴重的霧霾天氣成為今冬媒體和公眾最為關心的話題之一。 本期科普看臺通過氣象、環保、疾控等各方面專家，與公眾共同解讀霧霾的相關話題。 十面“霾”伏為哪般？ 1月9日清晨，人們出行時并沒想到這場霧霾的范圍如此之廣、時間如此之長、受關注度如此之高、影響如此之大。 當天下午，中央氣象臺發布大霧藍色預警。隨著影響程度的加重和范圍的擴大，1月12日，中央氣象臺將預警從藍色提高到最高等級黃色。 這是一場霧與霾的糾纏。 中央氣象臺首席預報員馬學款說，霧霾天出現前，在經歷了大范圍的低溫之后，影響我國北方的冷空氣出現了停歇。由于大氣層結比較穩定，夜間輻射降溫效應的出現，導致了霧的產生。霧本身是一種比較正常的天氣現象，并沒有污染，但是大霧形成時由于天氣形勢的相對穩定，造成空氣中的污染物擴散困難，越聚越多的聚集效應，形成了我國中東部大范圍霾的出現。 中國科學院大氣物理研究所研究員王庚辰表示，從本質上講，按照氣象學的定義，霧和霾是有本質區別的。霧是由水汽組成。水汽遇冷就結霧，再冷就是冷霧。一般霧的顆粒比較大，有幾個或者十幾個微米。而霾就不一樣了，它是比較干的顆粒物，這種顆粒物是非常小的，基本上為微米量級。從研究結果來看，一般情況下，霾的主要成分是細顆粒物，也就是大家常說到的PM2.5，它的直徑等于或者小于2.5微米，又被稱為可入肺顆粒物。所以說，霧只是一種自然的天氣現象，而霾則是一種污染物。 從能見度、顏色、厚度和邊界等方面，老百姓用肉眼就能夠有效地區分霧和霾。首先，普通的霧在能見度上小于一公里，而霾的能見度則從一公里一直到十公里。其次，霧有比較清晰的邊界，經常是一團一團地存在，影響的范圍相對小而明顯；而霾的邊界很不清晰，范圍一般也比較大。最后，在顏色上，我們常見的霧主要是由水體組成，水體在陽光或者是散射光照射下會呈偏白的顏色；而霾的顏色一般是黃色或者褐色。還有一種專業上的判定標準，即分析相對濕度。結霧一般出現在濕度較高的情況下，即飽和水汽特別容易形成霧；而霾則不同，只要顆粒物濃度達到便可以形成。 那么是不是說單純的霧天對空氣就沒有影響呢？王庚辰說，這個問題也要具體分析。霧本來是比較干凈的，但是在空氣中如果有大量污染物的話，霧水里就會吸附很多有害的物體，仍然可以對身體造成危害。而實際上，在城市里，霧和霾總是交織出現。一般出現大霧天氣時，PM2.5指數也是居高不下。 大氣可否自身凈化污染？ 我們都知道，天氣系統具備一定的自我調節與凈化能力，這種消散是通過何種形式進行的？在消散過程中，老百姓會不會像網友吐槽的那樣成為“人肉吸塵器”呢？ 馬學款說，對于大范圍的霧霾天氣來說，這種消散作用需要冷空氣所帶來的大風，主要是依靠平流作用。大氣本身具備一定的自我調節能力，一些污染物長期暴露在空氣中，也會產生物理化學反應，沉降、分解，通過雨雪進入到陸面或者海洋。當大氣擾動明顯時，除了水平方向的運動外，還會有垂直方向的擴散，空氣中污染物的濃度便會被稀釋。所以說，大風是突圍霧霾天最有力的武器。當然，霧霾天時，很多大氣污染物，特別是PM2.5會長期滯留在低空，在人類活動范圍內對人們產生各種不利的影響。因此，在污染嚴重時，敏感人群要盡量減少外出活動。 1月12日，北京城區午后天氣污染突然加重。馬學款解釋說，這是由于大氣穩定時，底層會有一個逆溫層，就像一個蓋子。在蓋子的作用下，里面的氣體不容易向下走，污染物便越積越多。同時，有些城市地形特殊，也會出現從其他地區通過地面弱氣流輸送污染物進來的現象。當不利的氣象條件出現時，天氣系統就很難進行自我調節和凈化。 那么，消散后的物質又跑到哪里去了呢？有些網友擔心，污染物擴散到水里會不會污染水呢？馬學款說，除了平流作用和稀釋作用以外，污染物也會有自身的分解與沉降。除了大風外，降雪降雨也會對凈化天氣起到有效的作用。王庚辰補充說，通過大氣中的物理化學過程，比如一些硫化物變成硫酸鹽；汽車尾氣排放的氮氧化物變成了硝酸鹽。一些比較大的顆粒物通過自身重量沉降下來；一些比較輕的物質通過對流活動上升稀釋或者平流移動。在有利的氣象條件下，便可以有效地減輕污染的濃度。 既然大風對消霧有如此“神效”，那么我們可不可以給風制造條件，比如在燕山上開個口子引風進來呢？王庚辰說，設想很好，但是操作很難。北京的污染、局地的大氣環流都是由這個地區的地形和下墊面來決定的。在高山打洞不但不現實，還會引起其他問題。 藍天，不能只等大風 一場大風成為北京霧霾天氣的“救星”。盡管，空氣中的微小顆粒物被吹走，但橙色霾預警的警鐘還響在耳邊：藍天，決不能僅靠等待大風。 針對空氣污染問題，科學家們很早就開展了研究，其結果已有了基本共識。就北京空氣污染的來源而言，汽車排放的污染物占總污染物的20%左右，工業排放占17%左右，工地施工揚塵排放接近20%，此外還有來自北京以外地區的污染物。 在中國科學院大氣物理研究所研究員王庚辰看來，北京市在這樣快速發展的情況下，能保持現在的水平實屬不易。上世紀90年代中期，北京污染最為嚴重；而自2000年以后，我國逐漸開始重視大氣污染治理工作，北京市環保部門采取了一系列措施，空氣污染的狀況有了明顯改善。 但是，這樣的現狀依舊不能令人滿意。網友對比上世紀50年代霧都倫敦以及上世紀40年代美國“洛杉磯光化學煙霧”的治理情況，認為老舍筆下“烏黑的、渾黃的、絳紫的，以致辛辣的、嗆人的”倫敦霧和在兩天內造成400余名老人死亡的洛杉磯煙霧，如今幾乎完全消失，而北京也應該向這兩座城市學習。 盡管中央氣象臺首席預報員馬學款認為，如果將發生此次霧霾事件的大氣環境移到美國，美國也難免出現霧霾。但是公眾依然期待，除了被動等待天氣之外，還要有更多的人為干涉措施，對空氣污染加以防控。 中國科學院大氣物理研究所研究員王躍思認為，首先應從污染源頭進行控制，也就是在削減一次排放的PM2.5的同時，大力削減PM2.5的主要氣態前體物SO2、NH3等的排放。 不過，這個思路實施起來仍有很大難度。以北京市為例，PM2.5大約30%來自原始排放，30%來自大氣中的光化學轉化，30%來自周邊的“協同貢獻”。北京PM2.5污染仍難改變 “三分靠天，三分靠自己，三分靠周邊”的格局。“因此來看，單靠一個地方政府努力，難以達到2012年國家對于城市空氣新標準的規定。區域聯防聯控，是解決PM2.5問題的前提。”王躍思說。我國不同地區PM2.5理化特性存在差異，所處氣候帶和氣象條件也有所不同，因此，聯防聯控需要同時對幾個典型區域進行系統和全面的比對研究。 在王庚辰看來，決策者環境立法觀念的調整和改變是一個難題。他認為，主要是要調整經濟和社會發展與資源利用和環境保護的關系，要使經濟和社會發展與資源利用和環境保護相協調，逐步使環境優先得到法律保障。 中國科學院植物研究所研究員陳佐忠則從城市綠化的角度給出了治理空氣污染的建議：“北京市區有幾百萬或者上千萬株樹，每株樹坑1平方米，就是幾百萬或者上千萬平方米的裸露土地。大風一起就是沙塵來源。因此，要將裸露的土地盡可能覆蓋起來，讓黃土不露天。”同時，要喬灌草結合，不應過分強調喬木的作用，要根據水資源特點，合理安排喬灌草比例。 不過，這些人工防控的措施，如果缺少人們節能減排的幫助，收效甚微。科學家認為，我國應對空氣污染的長效之策仍是節能減排。正如中國疾病預防控制中心辦公室博士李強所說，每個人都是暴露在大氣中的，都會是空氣污染的受害者，這就要求每個人在自己的生活中能夠盡量改變自己的行為，從自我做起。 惹不起躲得起 “霧霾污染對人體健康的確有影響。”中國環境科學研究院研究員張金良說，霧霾天氣對其他敏感人群，如心血管疾病患者或65歲以上的老年人，也會產生急性的負效果。敏感人群若暴露在霧霾天氣中，可能會加重病情，并需要住院。最嚴重者還可能引發死亡。而PM2.5同樣會從胎盤進入胎兒體內，對胎兒生長發育造成影響。 面對這些負面信息，人們表現出兩種不同的態度。“有的人非常恐慌，要逃離北京；而另一些人則表示無所謂，照常保持室外運動，比如跑步鍛煉。這兩種極端行為都是不可取的。”中國疾病預防控制中心辦公室博士李強說。 李強認為，全國發布PM2.5濃度值，是一個很大的進步，公眾應該關注這些數據。他建議，當PM2.5濃度值超過25毫克/立方米時，市民應避免在室外做劇烈的體力運動，而老年人和兒童等敏感人群則應避免暴露在戶外。 如果避免不了在霧霾天氣出行，就該考慮戴口罩。在霧霾天氣下，在PM2.5非常高的時候，佩戴口罩可以阻擋一部分粒子進入體內。但是，普通口罩是不能完全擋住極其微小的PM2.5粒子的，只有N95口罩能有效阻擋它；當然，如果PM2.5濃度不高時，佩戴N95口罩則沒有必要。 一定的飲食應對措施，可能會給人體健康帶來一定的好處。公眾可以多吃清淡類食物，如含維生素或抗氧化物質多的食品。這些對于PM2.5引起體內自由基的增多、癌癥的發生有一定的緩解作用。此外，如果PM2.5非常高的話，公眾盡量不要開窗通風換氣。此時，室內空氣的質量非常重要，公眾要講究公共衛生，比如不要在室內吸煙，不要用污染性很大的生物燃料。 其實，很多公眾早就自發試圖提高室內空氣質量了。不少人選擇了買綠色植物或是空氣凈化器。 “作用非常有限。”李強說，不可能指望靠在家里多放綠色植物、使用空氣凈化器就可以在霧霾天時把PM2.5降到符合標準的水平以下。張金良補充說，有些植物不適合放在室內，比如會釋放其他物質的植物。有哮喘、過敏史的人尤其要注意。不管是什么植物。晚上都不要放在臥室，因為它會和人搶氧氣。 某些空氣凈化器同樣應該慎用，比如臭氧類空氣凈化器。張金良特意指出，臭氧本身的氧化作用非常強，會帶來新的問題。而一些用吸附材料來達到凈化效果的凈化器，則要經常更換。 在去年年底，國際環保組織“綠色和平”發布報告稱，現有的空氣質量造成北京、上海、廣州、西安四個城市早死人數高達8572人。不過，對于PM2.5等污染與早死的關系，專家說法不一。 “空氣污染是一個危險因素，但危險度不是很大。”張金良說。在大氣污染的情況下，敏感人群的確會有更嚴重的反應。但被統計進其報告的人，其早死的時間與污染有多大關系，目前無法證明。因此公眾不必過度恐慌。（記者 吳越 陳渤彪 孫楠 孟妍） |