文章來自:我們的幸福家園
素材:網(wǎng)絡(luò) 編輯:心平氣和是生命本能
什么是空氣污染?
許多人都說,中國人百毒不侵,因?yàn)槲覀兊暮粑澜?jīng)過了霧霾的磨練,已經(jīng)爐火純青了。雖然我們每天都在享受霧霾帶來的歡樂,但空氣污染,豈止霧霾這么簡單嗎?
什么是空氣污染?近幾年來,PM2.5伴隨著霧霾被炒得沸沸揚(yáng)揚(yáng)。在抱怨空氣不好的同時(shí),也有人認(rèn)為空氣污染就是PM2.5,但這個(gè)觀點(diǎn)顯然是錯(cuò)誤的。事實(shí)上,空氣污染是指一些危害人體健康及周邊環(huán)境的物質(zhì)對大氣層所造成的污染,我們?nèi)粘:粑目諝馐怯傻?、氧、氫等多種化學(xué)元素組成的,但每個(gè)地方空氣的化學(xué)成分都會有微妙的不同。
例如,你走近廁所時(shí)聞到的臭味,就是因?yàn)閹諝庵泻休^多的氨氣和硫化氫,這些帶有異味的氣體非常不受歡迎。即使是在純自然的環(huán)境中,也有各種污染物,但如果空氣中的污染物數(shù)量少的話,對人體和環(huán)境的影響會比較輕微,當(dāng)這些污染物增加至危險(xiǎn)的水平,我們就要想辦法把他們從空氣里消除??諝馕廴具@個(gè)問題早在數(shù)十年前,人們就注意到了。
空氣污染可不是人類的專利。許多自然現(xiàn)象也能夠產(chǎn)生空氣污染。例如火山爆發(fā)噴出大量火山灰,便是一個(gè)很好的例子。沙塵暴、山火、大風(fēng),都能產(chǎn)生空氣污染。2013年9月美國加州優(yōu)勝美地的山火使得當(dāng)?shù)氐腜M2.5一度直線飆升,濃煙伴隨著風(fēng)使得洛杉磯上空霧霾壓頂——但這不是人類的錯(cuò)。
此外,你消化食物后放屁,也會產(chǎn)生空氣污染,你一天放一千個(gè)屁,就產(chǎn)生一千次空氣污染,但這只是動物本能。然而,自然空氣污染和人類活動相比,只能算是小巫見大巫了。這些年那么嚴(yán)重的霧霾,就是因?yàn)榇罅咳紵剂稀C(jī)動車尾氣、農(nóng)業(yè)燒麥稈、吸煙等因素共同產(chǎn)生的。
隨著人們對空氣污染研究的深入,有幾種污染物因?yàn)橛绊憪毫佣蝗祟惲腥牒诿麊危撼粞?、一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、鉛、以及顆粒物。
看到“臭氧”這個(gè)字,許多人納悶了:不是說臭氧是很有益的嗎?前段時(shí)間禁用氟利昂,不就是為了保護(hù)臭氧嗎?的確,高層大氣(平流層及以上)中的臭氧對人體是有益的。它可以保護(hù)人類免受紫外線的侵襲。然而,低空大氣中的臭氧,卻起到截然相反的作用。
雖然距離地表十千米以下的地方臭氧濃度不高,但卻可以對人類產(chǎn)生負(fù)面影響。這里的汽車尾氣、工業(yè)廢氣、化學(xué)有機(jī)溶劑排放大量的氮氧化物(Nox)和揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC),它們在空氣中如果受到陽光照射,就會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成臭氧。
堆聚在對流層(距地表10千米以下)的臭氧會形成光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧可不是什么好玩意,長期暴露在含有過量臭氧的空氣中,會產(chǎn)生輕則咳嗽,重則哮喘的各種疾病。臭氧甚至可以對肺部產(chǎn)生永久性的疤痕,使肺功能受到永久損害。臭氧問題的確是環(huán)境界的一個(gè)老大難問題。
在高空,臭氧正在被氟利昂等物質(zhì)破壞,使人類容易地暴露在紫外線的直接照射下。在低空,臭氧大量堆積,對人類的健康造成危害。如果消滅低空臭氧,保護(hù)高空臭氧,則是人類所關(guān)心的。現(xiàn)在,臭氧已經(jīng)深入到我們生活中方方面面——我們使用激光打印機(jī)時(shí)也許會聞到一股怪味——那就是臭氧。但你千萬別喜歡上這個(gè)味道,臭氧聞多了是要中毒的!
現(xiàn)在,許多企業(yè)已經(jīng)在夏天把空調(diào)的自動溫度調(diào)節(jié)器溫度略微調(diào)高,既能節(jié)能,又能保護(hù)高空臭氧、減少低空臭氧,一舉三得。
你也可以通過少開私家車、慎用園林化學(xué)用品等方式,為減少低空臭氧做出努力。根據(jù)聯(lián)合國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),臭氧濃度不應(yīng)超過每立方米200微克。平流層中的臭氧非常重要,而對流層中的臭氧則有害。中毒的節(jié)奏如果說臭氧還是有益的,那么一氧化碳、二氧化硫和鉛這幾樣玩意,就沒那么好玩了。
可以說,現(xiàn)實(shí)生活中的各種燃燒(包括汽車引擎燃燒),都能產(chǎn)生一氧化碳。在一個(gè)汽車尾氣管前為實(shí)驗(yàn)采集空氣樣本,不到兩分鐘,便被一氧化碳熏得頭暈?zāi)X脹,不得不熄掉引擎休息。如果暴露的再長一點(diǎn),就會嚴(yán)重中毒。
因此,在此警告各位:千萬別沒事找事湊上去聞汽車尾氣管!有強(qiáng)迫癥患者可能因此要改道去聞煙囪去了,呵呵之余也警告大家:煙囪也別聞!那里可是二氧化硫的發(fā)源地!讓二氧化硫進(jìn)到你的血液里可不是什么好事,記得有人被潑硫酸毀容嗎?二氧化硫和硫酸雖然不是同一物質(zhì),卻也算是兄弟了(酸雨表示笑而不語),如果把一堆“準(zhǔn)硫酸”灌進(jìn)你的血液里,會發(fā)生什么呢?
鉛筆的用途一是寫字,二是被人拿嘴啃。不過,你啃鉛筆可以,千萬別啃鉛!它們不是一樣?xùn)|西!新聞上都說某地的小朋友鉛中毒后如何悲慘,可不是啃鉛筆造成的。為什么我們要推廣無鉛汽油,就是為了減少鉛這種有毒物質(zhì)的排放量。
然而,許多直接被掩埋的廢棄的電子產(chǎn)品排放出的大量鉛污染了土壤,在這種有毒土壤上種的菜,可能會使兒童變成腦殘(智力下降)、男女同胞們喪失生育能力(為了幸福約炮也要遠(yuǎn)離鉛?。。?。
漂浮在空氣中的鉛,和土壤中的鉛是一樣的,都能對人體產(chǎn)生巨大危害。為了避免變成腦殘,我們已經(jīng)為降低鉛、一氧化碳和二氧化硫作出了各種努力。許多國家很久以前就對工廠的鉛排放設(shè)備設(shè)定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)聯(lián)合國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),二氧化硫濃度不應(yīng)超過每立方米20微克,極端情況下,十分鐘平均值不應(yīng)超過每立方米500微克。一些巴士和火車已經(jīng)開始使用電力作為能源,有效減少二氧化硫排放。
霧霾的元兇前幾年起,中國各地的美國大使館和領(lǐng)事館開始自發(fā)公布以美國標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù),立刻引起了轟動——在中國標(biāo)準(zhǔn)全國一片綠的情況下,美國標(biāo)準(zhǔn)測出來的數(shù)據(jù)竟然是一片紅。這里的空氣還是良,幾公里外的美國領(lǐng)事館里就成了嚴(yán)重不健康——是美國人要陷害我們嗎?很明顯不是。
當(dāng)外面一片灰霾的時(shí)候,你卻說空氣是良?開玩笑嗎?這其實(shí)是反映了中國在檢測細(xì)顆粒物方面技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)都沒有跟上時(shí)代的需求。這就牽涉到了霧霾的一個(gè)大元兇——顆粒物。
顆粒物簡稱PM,指懸浮在空氣中的固體顆粒或液滴。其中,直徑小于或等于10微米的顆粒物稱為可吸入顆粒物(PM10);直徑小于或等于2.5微米的顆粒物稱為細(xì)顆粒物(PM2.5)。
顆粒物當(dāng)中,最受人關(guān)注的,便是PM2.5。它是如此之小,二十個(gè)PM2.5粒子排列起來,才有人類頭發(fā)絲那么粗。和PM10比起來,它的典型特征就是小——也就是更危險(xiǎn)!都說個(gè)頭小靈活,PM2.5憑借其細(xì)小身材,可以輕而易舉地進(jìn)入人的肺部,甚至進(jìn)入血液中,嚴(yán)重影響人的各種身體機(jī)能。
研究表明,長期暴露在高濃度PM2.5會逐漸引起動脈斑塊沉積,血管炎癥和動脈粥樣硬化等疾病,嚴(yán)重者可最終導(dǎo)致心臟病或其他心血管問題。只要PM2.5的濃度高于每立方米10微克(相比之下,2013年北京的PM2.5平均濃度為每立方米98.5微克),死亡率每10微克上漲4%,心肺疾病帶來的死亡風(fēng)險(xiǎn)上升6%,肺癌帶來的死亡風(fēng)險(xiǎn)上升8%。根據(jù)聯(lián)合國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),PM2.5濃度不應(yīng)超過每立方米10微克,PM10濃度不應(yīng)超過每立方米20微克。
霧霾怎么組成的?長期以來,中國大陸的空氣檢測系統(tǒng)只計(jì)入PM10,也就是可吸入顆粒物,而對于PM2.5則不納入統(tǒng)計(jì)范圍。這也就是為什么很多時(shí)候外面明明灰蒙蒙的,空氣卻被匯報(bào)成良甚至優(yōu)。
2012年起,中國逐漸將PM2.5納入檢測范圍。以更新后的標(biāo)準(zhǔn),大半個(gè)中國的空氣都是有毒的——濃度超過三四百甚至爆表都是司空見慣的事情。不過,發(fā)展中的陣痛是無可避免的,解決問題之前先要認(rèn)識問題。
其實(shí),霧霾里的學(xué)問也是大著呢。通常而言,霧霾分為兩種:棕霾和灰霾。棕霾,顧名思義,天空是棕色的。棕霾不僅有大量顆粒物,也有諸如二氧化氮等氮化物。正如本期前文所敘述的,汽車尾氣、工業(yè)產(chǎn)生大量的氮氧化物(NOx),在空氣中遇光發(fā)生反應(yīng),形成化學(xué)煙霧——在一定程度上這就是棕霾。
有時(shí)候,天空明明是藍(lán)色的,靠近地平線的地方卻有一層薄薄的棕色霧狀氣體——這就是棕霾。在飛機(jī)上望向地面,你會看得更明顯。灰霾和棕霾不同,灰霾一般由燃油、燃煤產(chǎn)生大量煙塵堆積而來。在灰霾下,空氣充滿了煙塵——有時(shí)候你出門聞到燒焦氣味,就是灰霾搞的鬼。
在北京、紐約這樣的大都市,有時(shí)棕霾和灰霾會合并到一起,形成強(qiáng)度更大的霾。霧霾由于其顆粒物含有重量,會堆積漂浮在地面附近。當(dāng)飛機(jī)在霧霾天起飛時(shí),你會感覺到隨著飛機(jī)的升高,天空會越來越清晰。等飛機(jī)攀升至三至五公里高,天空便是一片湛藍(lán)。
霧霾不僅是個(gè)環(huán)境問題,還是個(gè)美觀問題。霧霾里面都有啥?吸了那么久霧霾,我們究竟吸進(jìn)去了些什么東西?在不同的地方,霧霾所含的成分是不同的,例如美國的霧霾含有較多山火引起的黑碳和機(jī)動車尾氣中的硝酸鹽顆粒,中國的霧霾則含有大量揚(yáng)塵顆粒以及燃煤產(chǎn)生的硫酸鹽顆粒。
在中國,能源供給有超過65%是燃煤,而煤被視為最不環(huán)保的燃料之一,這在冬天尤為顯著:每當(dāng)大城市集中燃煤供暖開始的日子,便是重度霧霾來臨之時(shí)。相比之下,南方城市因?yàn)槿∨?,空氣遠(yuǎn)比北方好,海南島更是全年為優(yōu)。而到了春天,供暖停止,燃煤需求下降,空氣質(zhì)量便會好轉(zhuǎn)。
這一點(diǎn)在美國則也是類似:美國人冬天喜好燃燒木頭取暖,使得美國冬天空氣中的碳濃度增加。揚(yáng)塵對于中國北方而言也是一大霧霾輸送器,北方氣候干燥,沙塵暴、大風(fēng)都會吹起大量揚(yáng)塵顆粒,形成霧霾。現(xiàn)在許多地方森林退化,惡化了生態(tài)環(huán)境,也使得揚(yáng)塵越來越嚴(yán)重。
炭顆粒則是另一大霧霾來源——幾乎所有的有機(jī)物燃燒都會產(chǎn)生黑碳顆粒。美國的原始森林的PM2.5在干旱季節(jié)常常爆表,就是因?yàn)樯只馂?zāi)造成的。即使是同一地方,空氣污染的程度也常常依賴天氣的影響。
像北京、上海這樣的大都市,人口眾多,空氣質(zhì)量往往要依靠風(fēng)、雨來調(diào)節(jié)。沿海地區(qū)經(jīng)常吹海風(fēng),霧霾常被吹散到海上,因此沿海地區(qū)空氣質(zhì)量往往比內(nèi)陸好。當(dāng)上海的天空還是土黃色的時(shí)候,幾十公里外的嵊泗列島往往是陽光普照。
夏天在暴雨來臨的前夕,空氣質(zhì)量往往很差,這是因?yàn)闉踉茐喉斖饧涌諝獬睗瘢諝饬鲃有圆?,污染物不易擴(kuò)散。不過,隨著暴雨的降下,空氣會被迅速的洗刷干凈。有時(shí),晚上響了一晚上的雷,狂風(fēng)暴雨后,早上一開窗,你就可以看到湛藍(lán)的天空。
我們正在做什么?既然了解了它,那就要解決它。解決的第一步是加強(qiáng)監(jiān)測。大多數(shù)國家使用“空氣質(zhì)量指數(shù)”(AQI)來表示某地的空氣質(zhì)量。
在中國,過去長期只監(jiān)測PM10、SO2和NO2三項(xiàng)指標(biāo),2012年,中國修訂了空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),新增了PM2.5、O3和CO三項(xiàng)指標(biāo)。新標(biāo)準(zhǔn)使得一些地方的指數(shù)頻繁爆表,但也更加貼近公眾的感受。
顆粒物濃度(包括PM2.5和PM10)由于變化速度快且不穩(wěn)定,基于24小時(shí)平均的AQI指數(shù)有滯后性,為了更加客觀地顯示空氣質(zhì)量,人們還推出了“實(shí)時(shí)質(zhì)量空氣指數(shù)”,所有指標(biāo)均以一小時(shí)平均值來計(jì)算。
現(xiàn)在,人們已經(jīng)采取了許多行動來阻止空氣繼續(xù)污染下去。例如,通過減排措施,使得交通污染源對北京大氣PM2.5的貢獻(xiàn)率從1990年的35.7%下降到2000年的15.5%,燃煤則從1990年的32.7%下降到2000年的16.4%。
近年來不斷惡化的空氣一定程度上是因?yàn)榻?jīng)濟(jì)發(fā)展帶來對能源消耗的總體需求增加,但通過不斷嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),人們正在逐步遏制空氣不斷惡化的勢頭。
通過推廣天然氣、太陽能等清潔能源,人們已經(jīng)開始逐漸降低對燃煤這一落后能源的依賴度。此外,還有諸如電動汽車等新型科技產(chǎn)品,都會對保護(hù)空氣做出貢獻(xiàn)。
不同國家的空氣質(zhì)量監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)是不同的,但他們都會依照標(biāo)準(zhǔn)將空氣質(zhì)量分成若干個(gè)層級,當(dāng)空氣質(zhì)量低劣到一定級別,政府和媒體會發(fā)出警報(bào),勸告人們避免出行。香港則是一個(gè)例外,它們使用一個(gè)十級的系統(tǒng),而不是直接使用AQI。
無論如何,世界各地都已經(jīng)重視起對空氣污染的檢測。
等級:中國、美國
優(yōu):<35、<15
良:<75、<40
對敏感人群有害:<115、<65
不健康:<150、<150
非常不健康:<250、<250
危險(xiǎn):>250>、250
中美PM2.5濃度標(biāo)準(zhǔn)對比單位:微克/立方米,風(fēng)車在許多人眼中似乎是個(gè)擺設(shè)品,但它也能為節(jié)能減排做出貢獻(xiàn)。從熱水器到發(fā)電機(jī),太陽能能夠幫我們減少對化石燃料的依賴。
在將來,比PM2.5更小的顆粒,例如PM1,將會逐漸進(jìn)入人們的視野,它們比PM2.5危害更大,也更難治理。不過,空氣污染治理沒有捷徑可走,即使是歐美發(fā)達(dá)國家,也花了數(shù)十年才成功地控制住了空氣污染。
防治空氣污染是一件需要時(shí)間和耐心的事情,但隨著人們環(huán)保意識的提高和科技的發(fā)展,PM2.5終將會被人們制服,屆時(shí),擁有純凈天空便不再是夢想,而是人們每天都能享受的事情。