氣候變化的幫兇——被忽略了的炭黑和臭氧
什么引起全球變暖？二氧化碳！
然而這個答案卻是不完整的。最近的研究表明，盡管二氧化碳仍然是全球變暖的罪魁禍首，但它只能為氣候變化承擔(dān)一半左右的責(zé)任。近50%的氣候變化是由二氧化碳之外的其他氣體及污染物造成的，其中主要包括由污染形成的低空臭氧以及含碳原料燃燒不完全產(chǎn)生的炭黑。這些污染物的變暖效應(yīng)相當于二氧化碳的40%到70%。
 炭黑和臭氧是全球變暖的重要原因。圖為印度中部小村莊Kohlua，披著劣質(zhì)紗麗的女人在爐子上生火做飯，濃煙（也就是炭黑）源源不斷地從爐子里躥出。 |
炭黑和臭氧加劇了全球變暖
“很難相信，這些廚灶正在使冰川消融。”世界著名氣候?qū)＜依{森前不久在印度小村莊Kohlua考察時感慨地說。一到傍晚，Kohlua的每個泥棚里都用一種泥質(zhì)爐子做飯。生火時，濃煙不斷地從爐子里竄出，屋頂被熏得黢黑，小孩們則在屋子里大聲咳嗽。而到第二天清晨，Kohlua上空會被棕色的云籠罩著。
Kohlua位于印度中部，當?shù)貨]有汽車，也幾乎不通電，二氧化碳排放接近于零。但是，像印度這樣的發(fā)展中國家一樣，全球有數(shù)以萬計的村莊正在向空氣中大量排放煤煙（即炭黑，又稱作黑碳）。這種來自鄉(xiāng)村的排放物過去并沒有引起人們的注意，現(xiàn)在已經(jīng)被證實是引起氣候變化的重要“元兇”。
炭黑是含碳原料燃燒不完全時產(chǎn)生的微小顆粒。據(jù)估計，化石燃料，特別是柴油的使用，占到了全球炭黑排放量的35%。另外65%與生物質(zhì)燃料燃燒有關(guān)。26％的炭黑排放量來自取暖及煮食用的火爐，在這當中，40％以上來自木材燃燒，約20％來自煤炭，19％來自作物殘余物，還有10％來自動物糞便。
至少早在20世紀初，二氧化碳對氣候的影響已經(jīng)被熟知。隨后到20世紀70年代，人們發(fā)現(xiàn)，臭氧的作用同樣不可忽視。但直到最近，人們才認識到炭黑在氣候變化中所扮演的角色。聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會在2007年聲稱“全球變暖毋庸置疑”時，都還沒有提到炭黑可能導(dǎo)致全球變暖。
那么，炭黑是怎么改變環(huán)境的呢？正如黑色毛衣易于吸熱一樣，當炭黑顆粒附著在冰川上時，它們吸收了太陽光，使得溫度上升，冰川消融。據(jù)說，北極和喜馬拉雅山的升溫一半來自炭黑的“功勞”。炭黑對氣候的影響，大致相當于二氧化碳的20%到50%。
除了炭黑，低空臭氧也是造成全球變暖的一個主要因素。與平流層臭氧可以幫助地球屏蔽紫外線不同，低空臭氧是一種重要的溫室氣體，對氣候變化的影響相當于二氧化碳的20%。低空臭氧并非來源于直接排放，而是由其他氣體合成的，這些氣體主要包括：燃料燃燒不完全時產(chǎn)生的一氧化碳，農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)和木材燃燒過程中產(chǎn)生的甲烷以及各種有機物燃燒所產(chǎn)生的其它碳氫化合物。
沒有人精確地知道炭黑和臭氧在氣候變化中具體發(fā)揮了多大的作用，但即使是最保守的估計，它們的影響也不容忽視。
處理起來比二氧化碳容易
哥本哈根聯(lián)合國氣候變化大會已經(jīng)臨近，世界各國還在為減少二氧化碳排放立法吵得不可開交。另外，即便到2050年，全球削減了50%的二氧化碳排放量，人類貢獻給大氣層的二氧化碳仍將在目前的基礎(chǔ)上增加1/3。相比之下，減少炭黑和臭氧排放往往更為簡單易行，對于緩解全球變暖有著更為直接迅速的作用。
在發(fā)動機中過濾炭黑的技術(shù)已經(jīng)發(fā)明。例如，在汽車和卡車上安裝特殊的柴油微粒過濾器，可以減少90%甚至更多的炭黑排放。美國非營利性環(huán)保研究機構(gòu)“清潔空氣任務(wù)小組”（the Clean Air Task Force）的最新研究成果表明，在100萬輛卡車上加裝這種過濾器，其減排能力相當于取消 16.5萬輛卡車或者570萬輛汽車20年的上路權(quán)。
而對于家用爐灶來說，可以使用太陽能或者天然氣代替有機燃料。與此同時，改進這些爐灶的性能也將大大減少炭黑和其他污染物的排放。不少公司已相繼開發(fā)出一些新型爐灶，這些爐灶使用被動氣流、絕熱性更好、木材消耗減少60％、同時也相應(yīng)減少炭黑排放量70％左右。大規(guī)模引進這種爐灶可以帶來多種綠色經(jīng)濟的利益。
低空臭氧大多形成于化石燃料燃燒時的排放過程，交通運輸部門是排放大戶。低空臭氧排放可以通過各種辦法來減少，比如在燃料中使用添加劑，或者在燃燒后使用催化轉(zhuǎn)換器進行清除。目前在發(fā)達國家，防止臭氧形成和分解過濾臭氧的技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。嚴禁使用摻假的汽油或者低價劣質(zhì)的柴油也會收到一定效果。
除了成本較低、簡單易行，炭黑和臭氧減排的另一個好處是見效快。二氧化碳可以在大氣中存留好幾個世紀，而包括炭黑和臭氧在內(nèi)的其他污染物相對來說只能存留較短的時間——幾天、幾周、幾個月或者幾年。因此，減少或終止這些污染物的排放幾乎能保證立即獲得氣候效益。
有研究表明，充分利用現(xiàn)有的排放控制技術(shù)，可以削減差不多一半的炭黑排放量。這相當于減少10年到20年的二氧化碳排放量。而利用現(xiàn)有的技術(shù)削減一半的低空臭氧，可以抵消10年的二氧化碳排放量。
制定可行的區(qū)域性減排措施
事實上，對阻止全球變暖來說，見效快而簡單的技術(shù)已經(jīng)有很多了，減少炭黑和臭氧排放僅僅是其中一種而已，但它們的確可以被迅速地用于阻止全球變暖可能導(dǎo)致的災(zāi)難性后果。正如拉曼納森博士所說：“每個關(guān)注氣候變化的人都知道，這一簡單的行動能夠為我們贏得更多的時間，給全球環(huán)境帶來巨大的影響。”
由于炭黑和臭氧的來源因地而異，需要量身定做適合區(qū)域條件的減排措施。比如，在歐洲和北美，交通運輸和工業(yè)活動的作用比生物燃料大，而在發(fā)展中國家，情況正好與此相反。另外，在北半球，臭氧氣體大多來自工業(yè)加工和運輸行業(yè)，而在南半球，尤其是熱帶地區(qū)，它們大多來自土壤、植物和森林火災(zāi)等自然排放。
另外，與溫室氣體依靠時間來消除影響不同，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)炭黑顆粒還會進行全球范圍的“旅行”：馬爾代夫群島和青藏高原上發(fā)現(xiàn)了來自印度的炭黑顆粒；美國的炭黑顆？赡軙ケ睒O“體驗”冰天雪地。由于這些特點，在減排炭黑問題上，需要加強國際合作。
在廣大的發(fā)展中國家，特別是貧困的農(nóng)村地區(qū)，家用爐灶燃燒桔梗、糞便、木柴和煤炭是形成炭黑的主要原因。改進這些爐灶的性能尤其重要。不過，要在全世界范圍內(nèi)完全替換數(shù)以十億計的低效率廚灶并不是件容易的事。以印度Kohlua的村民為例，他們每天的平均收入只有兩美元，大部分人從來沒有聽說過氣候變化。開發(fā)出來的新型爐灶他們根本無力購買。
但是如果炭黑的影響被大規(guī)模地宣傳，那么接受這種新的爐灶的意義就顯得很重要。“我不會跟村民說二氧化碳濃度在不斷地上升，”拉曼納森博士在印度能源研究所的合作者易卜拉欣·雷赫曼博士說，“但我會告訴他們炭黑對他們的肺部、他們的作物以及他們孩子健康的影響，我認為，這就將幫助我們應(yīng)對氣候變化。”
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