訪王文興院士:防霧霾,要有一雙科學(xué)的慧眼
防霧霾，要有一雙科學(xué)的慧眼
——訪中國工程院院士、山東大學(xué)環(huán)境研究院院長王文興
-大氣細(xì)顆粒物主要來自直接排放的污染源和排放的污染氣體二次生成。這部分細(xì)顆粒物的生成機(jī)制非常復(fù)雜。
-學(xué)校要重視對學(xué)生進(jìn)行生態(tài)文明、環(huán)境保護(hù)教育。在中學(xué)里，化學(xué)、生物、地理等專業(yè)教師都可以發(fā)揮一些作用。
-二次顆粒物的形成是霧霾污染研究中的核心問題之一，查明它的生成過程、機(jī)制、條件對霧霾控制至關(guān)重要。這方面的研究是當(dāng)前熱點，高？蒲泄ぷ髡呖砂l(fā)揮重要作用，大有作為。
近日，全國再次出現(xiàn)大范圍霧霾天氣，多地空氣污染指數(shù)達(dá)到6級嚴(yán)重污染程度。霧霾是怎么形成的、成分是什么?對于大中小學(xué)這樣人群集中的場所，應(yīng)該如何應(yīng)對霧霾?作為教育工作者，應(yīng)該了解哪些有關(guān)霧霾的常識?帶著這些問題，記者采訪了長期從事大氣環(huán)境研究的中國工程院院士、山東大學(xué)環(huán)境研究院院長王文興。
霧霾是怎樣形成的
記者：連日不散的霧霾，影響著每個人的生活。我想請您先給我們普及一些關(guān)于霧霾的知識，霧霾到底是怎么回事?
王文興：我們所說的霧霾，是指大氣中的細(xì)顆粒物濃度達(dá)到一定程度，影響能見度的一種天氣現(xiàn)象。
我們通常說的大氣污染物，主要是指二氧化硫、氮氧化物、臭氧和顆粒物。前三種是氣體污染物，對大氣能見度的影響不大，影響能見度的污染物主要是大氣細(xì)顆粒物？諝庵械倪@些污染物能使大氣混濁、視野模糊并導(dǎo)致能見度降低。氣象學(xué)中規(guī)定，當(dāng)水平能見度小于10公里、相對濕度小于80%時，將這種天氣現(xiàn)象稱為霾或灰霾。由于這種天氣出現(xiàn)時常伴隨著較高的相對濕度，所以也常稱為霧霾。
記者：顆粒物和我們通常所說的PM2.5是什么關(guān)系?
王文興：顆粒物的英文名是Particulate Matter，縮寫為PM。數(shù)值則是表明它代表的顆粒物粒徑大小范圍。例如PM10表示顆粒物動力學(xué)直徑等于和小于10微米的細(xì)顆粒物，這些顆粒物能夠進(jìn)入人的呼吸道里;PM2.5則代表顆粒物動力學(xué)直徑等于和小于2.5微米的細(xì)顆粒,能夠通過呼吸道進(jìn)入人的肺泡，造成更大的危害。
我們對大氣顆粒物的認(rèn)識是不斷發(fā)展的，F(xiàn)在世界各國都將PM10和PM2.5列為空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的控制指標(biāo)。目前,科學(xué)工作者正在研究PM1對人體健康的影響，PM1將來也有可能會被列為空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的控制指標(biāo)。
記者：那么這種細(xì)顆粒物是從哪里來的，又是怎么形成的呢?
王文興：大氣細(xì)顆粒物主要來自直接排放的污染源和排放的污染氣體二次生成。直接排放的細(xì)顆粒物主要來自如鋼鐵、水泥等工業(yè)生產(chǎn)過程和風(fēng)沙揚塵等。所謂二次生成的細(xì)顆粒物，主要是由污染源排放的污染氣體，如二氧化硫、氮氧化物、氨氣、有機(jī)物等在一定天氣條件下生成的，這部分細(xì)顆粒物的生成機(jī)制非常復(fù)雜，是目前研究的熱門課題。
二氧化硫主要來自煤的燃燒，氮氧化物主要來自高溫燃燒過程，只要有燃燒發(fā)生，就會產(chǎn)生氮氧化物。如燒煤炭、燒秸稈、燒垃圾等都會產(chǎn)生氮氧化物。氨氣主要來自養(yǎng)殖業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)和自然排放。此外，風(fēng)沙揚塵、炊事、燒烤等也都有影響。廚房炊事如炒菜，油在高溫下蒸發(fā)、燃燒，都會產(chǎn)生有害有機(jī)氣體和有機(jī)顆粒物。
污染物排放量大是形成霧霾的首要條件，但是僅這一條還不夠，還必須具有充分的氣象條件。2013年以來，京津冀地區(qū)遭遇幾十年不遇的不利氣象條件，風(fēng)速小，逆溫，再加上特殊的地形，污染物容易堆積，形成霧霾，北京就是如此。北京地區(qū)西側(cè)是太行山脈，北面是燕山山脈，地形條件相對閉塞，在這種類型的天氣條件下，大氣污染物不易擴(kuò)散傳輸，致使北京地區(qū)經(jīng)常發(fā)生霧霾。
記者：從國際范圍看，我國的顆粒物污染程度如何?
王文興：近年來，我們看到一些城市的細(xì)顆粒物日均濃度頻繁超過300微克/立方米，污染程度非常嚴(yán)重，是我國PM2.5現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的4倍。如果用嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)來衡量，那就超過得更多了，世界衛(wèi)生組織2005年頒布的《空氣質(zhì)量準(zhǔn)則》規(guī)定，日均值最低標(biāo)準(zhǔn)是25微克/立方米，300微克/立方米是它的12倍。
我國城市大氣細(xì)顆粒物濃度大大高于歐洲、北美相應(yīng)城市的濃度。歐美一般大城市的細(xì)顆粒物濃度只有幾十微克/立方米，小城市甚至只有幾微克/立方米。而我們發(fā)現(xiàn)泰山上的PM2.5濃度都達(dá)到四五十微克/立方米，超過了世界衛(wèi)生組織提出的最低標(biāo)準(zhǔn)。
如何應(yīng)對十面霾伏
記者：現(xiàn)在應(yīng)對霧霾已經(jīng)成為全民話題，在您看來，學(xué)校能做些什么?
王文興：現(xiàn)在全民關(guān)注、警惕霧霾污染是一個非常好的現(xiàn)象，說明大家環(huán)保意識增強了。在學(xué)校里，有兩方面的工作可做，一方面，校領(lǐng)導(dǎo)和老師們從思想上要引起重視，認(rèn)識到環(huán)境保護(hù)是生態(tài)文明的重要組成部分，保護(hù)環(huán)境，人人有責(zé);另一方面，學(xué)校要重視對學(xué)生進(jìn)行生態(tài)文明、環(huán)境保護(hù)教育，愛護(hù)環(huán)境的意識是整個中華民族人文素質(zhì)提高的重要方面。
防霧霾，保護(hù)環(huán)境，學(xué)校應(yīng)該成為知識傳播者。
記者：目前，中小學(xué)教師可能欠缺相關(guān)知識，大家會覺得沒有合適的人能夠做這件事情。
王文興：可請專家、環(huán)境保護(hù)工作者為學(xué)校的教師和領(lǐng)導(dǎo)舉辦一些專門的講座，普及環(huán)保知識。在中學(xué)里，化學(xué)、生物、地理等專業(yè)教師都可以發(fā)揮一些作用，因為這些專業(yè)是環(huán)境科學(xué)許多領(lǐng)域的基礎(chǔ)，特別是化學(xué)、生物學(xué)老師，大氣污染的一些基本常識都與化學(xué)專業(yè)相關(guān)，他們一看就懂。如果化學(xué)老師能夠先走一步，應(yīng)該可以給全校師生講解環(huán)境保護(hù)相關(guān)知識。
記者：除了知識和觀念之外，像中小學(xué)校這樣未成年人集中的場所需要采取哪些措施應(yīng)對霧霾?
王文興：在中小學(xué)里，如何應(yīng)對霧霾危害是很重要的。霧霾對人的影響一般不是急性的，是一個長期過程，所以最怕的是有些地區(qū)如果經(jīng)常出現(xiàn)這種天氣，人們會習(xí)以為常，不太注意就過去了。現(xiàn)在，各地有關(guān)部門會發(fā)布公告，告訴大家霧霾污染到什么程度，到什么級別，有哪些活動要避免，要注意些什么。學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和老師一定要主動關(guān)注這些公告，按要求去做，不要不當(dāng)回事。
現(xiàn)在各地已經(jīng)把污染分級了。二級、三級問題不大，四五級就嚴(yán)重了。這時應(yīng)該盡量減少室外活動。霧霾主要影響兩個方面：一是能見度低影響交通，比如孩子在上學(xué)路上的交通安全;二是影響健康。污染特別嚴(yán)重的時候，10分鐘路程就能吸進(jìn)去很多大氣污染物。這時，確實應(yīng)采取必要的措施，減少室外活動，關(guān)閉門窗等，將影響降到最低限度。
中小學(xué)學(xué)生外出盡量戴口罩。目前，市場上效果比較好的口罩能夠阻擋90%以上的PM2.5，不過要注意正確的佩戴方法。
掃除霧霾，高校大有可為
記者：在霧霾成因與防治方面，高？蒲泄ぷ髡呷绾胃玫匕l(fā)揮作用?
王文興：目前，不僅是長期從事大氣污染研究的科技人員在關(guān)心顆粒物污染，很多原來屬于其他學(xué)科的科技工作者，也轉(zhuǎn)向霧霾相關(guān)科學(xué)技術(shù)問題的研究，F(xiàn)在，全國很多單位在研究大氣顆粒物污染防治相關(guān)的技術(shù)，比如燃料脫硫、脫氮、汽車尾氣催化凈化等凈化技術(shù)，以及霧霾污染的基礎(chǔ)研究。在這一領(lǐng)域的研究中，高校是重要的參與者。
全國高校科技力量很強，已經(jīng)并繼續(xù)進(jìn)行霧霾觀測、形成機(jī)制、人體健康影響、控制技術(shù)以及相關(guān)科學(xué)基礎(chǔ)研究。比如，從各種來源排放的二氧化硫、氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物、氨氣等都是生成細(xì)顆粒物PM2.5的前體物(原料)。這類細(xì)顆粒物稱為二次顆粒物，二次顆粒物的形成是霧霾污染研究中的核心問題之一，查明它的生成過程、機(jī)制、條件對霧霾控制至關(guān)重要。這方面的研究是當(dāng)前熱點，高校科研工作者可發(fā)揮重要作用，大有可為。
我國在細(xì)顆粒物對人體健康影響方面的研究非常薄弱。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的研究，目前我國城市人群所暴露的顆粒物濃度水平，會對健康產(chǎn)生有害影響。顆粒物對健康的影響是多方面的，但主要影響呼吸系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)，所有人群都可受到顆粒物的影響。其易感性視健康狀況和年齡而異。隨著顆粒物暴露水平的增加，各種健康效應(yīng)的風(fēng)險也會隨之增大。
記者：歐美等發(fā)達(dá)國家也曾經(jīng)歷過一些嚴(yán)重的大氣污染事件，他們的防治經(jīng)驗對我們有何借鑒意義?
王文興：從大氣污染的全球分布來看，主要在北半球。北半球有三大污染區(qū)。第一是歐洲，這是最老的污染區(qū)，從工業(yè)革命時代就開始了，特別是西歐國家，曾經(jīng)是歷史上第一個大的污染源。其次是美國、加拿大，北美洲工業(yè)發(fā)達(dá)，特別是美國，汽車保有量全世界最大，化石燃料消耗也最多。第三就是亞洲，嚴(yán)重的地區(qū)在東北亞，即我國東部地區(qū)、朝鮮半島和日本。在這世界三大污染區(qū)中，歐洲、北美都經(jīng)歷過大氣污染最嚴(yán)重的時期。20世紀(jì)30年代歐洲、北美主要大氣污染物的排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我國高峰時期的排放量，當(dāng)時這兩個地區(qū)的二氧化硫和氮氧化物的排放量分別約2700萬噸，而我國的排放量大約各為2000萬噸。而對應(yīng)的經(jīng)濟(jì)總量，中國要高得多。另一方面，我國避免了許多大氣環(huán)境災(zāi)害，如大氣酸化形成的酸雨危害，曾造成歐洲、北美大面積森林衰亡，湖泊魚蝦絕跡，而我國則沒出現(xiàn)。
還有一個重要的例子，1952年英國倫敦?zé)熿F事件發(fā)生期間，一周之內(nèi)不正常死亡4000多人，最多的時候一天死亡900多人。那時倫敦燃煤排放的二氧化硫濃度高達(dá)每立方米4000多微克，正是高濃度的二氧化硫引起的急性呼吸系統(tǒng)傷害造成大量死亡。我國是燃煤大戶，為什么沒有發(fā)生這類煙霧事件呢?因為我國早就下大力氣進(jìn)行燃煤脫硫了，從而避免了這類污染事件的發(fā)生。例如，去年北京霧霾污染最嚴(yán)重時二氧化硫的濃度也只約相當(dāng)于倫敦事件時期的1/10，故未造成嚴(yán)重的急性傷害。發(fā)達(dá)國家環(huán)境保護(hù)的經(jīng)驗與教訓(xùn)，讓我們在大氣污染控制方面少走了不少彎路。
記者：對于我國大氣污染治理，您有何建議?
王文興：國務(wù)院非常重視霧霾污染控制，2013年頒布了10條意見、35項措施，來控制各地PM2.5，包括能源結(jié)構(gòu)改變、減少用煤等，規(guī)定很細(xì)，要求很具體。各地區(qū)、各單位都應(yīng)根據(jù)單位的具體情況制定實施計劃，并堅決執(zhí)行。但是，我們也應(yīng)看到，由于霧霾污染的復(fù)雜性，大氣污染的治理不可能一蹴而就，這是一個長期的過程。我們應(yīng)制定大氣污染控制長期規(guī)劃，分期實施。此外，我們現(xiàn)在執(zhí)行的大氣細(xì)顆粒物標(biāo)準(zhǔn)是世界衛(wèi)生組織提出的初期階段目標(biāo)，以后要求會不斷地提高，所以環(huán)保是一種持續(xù)不斷的過程，環(huán)境保護(hù)工作應(yīng)隨時調(diào)整，以使經(jīng)濟(jì)、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，促進(jìn)國家發(fā)展的最優(yōu)化。(
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