山東省濟寧市實驗中學(272000)郭軍凱 李成素

灰霾天氣的頻頻出現,大霧橙色預警的持續拉響,讓人們對空氣質量的關注程度逐步加大。在這些關注聲中,話題總也繞不開一個詞——PM2.5。而有關空氣質量指數的爭議,更是將PM2.5推向了環保輿論的風口浪尖。
我國現行的空氣質量標準編制于1982年,后又分別在1996年和2000年進行了修訂。目前,我國大部分城市PM2.5濃度超過世界衛生組織規定第一階段的排放標準。按照我國《環境空氣質量標準》的規定,每天監測和發布的空氣污染指數(API)主要有三項指標:可吸入顆粒物、二氧化氮和二氧化硫。
如果空氣污染指數(API)在0~50時為優,51~100時為良,100以上為污染。標準規定監測的“可吸入顆粒物”是指直徑小于10微米的顆粒物,但不包括“個頭更小”的小于或等于2 .5微米的顆粒物(簡稱“細顆粒物”,又稱PM2.5)。在上述三項污染指標中,“可吸入顆粒物”在空氣污染中的比率最大,而“細顆粒物”又在“可吸入顆粒物”中占70%~80%。
PM2.5直徑還不到人的頭發絲粗細的1/20。雖然PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分,但它對空氣質量和能見度等有重要影響。與較粗的大氣顆粒物相比,PM2.5粒徑小,富含大量的有毒、有害物質,且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠,因而對人體健康和大氣環境質量的影響更大。在城市空氣質量日報或周報中,可吸入顆粒物和總懸浮顆粒物是人們較為熟悉的兩種大氣污染物。可吸入顆粒物又稱為PM10,指直徑等于或小于10微米,可以進入人的呼吸系統的顆粒物;總懸浮顆粒物也稱為PM100,即直徑小于和等于100微米的顆粒物。
PM2.5標準是美國在1997年提出的,主要是為了更有效地監測隨著工業化日益發達而出現的、在舊標準中被忽略的對人體有害的細小顆粒物。PM2.5指標已經成為一個重要的測控空氣污染程度的指標。
當大量細顆粒物浮游在空中,大氣能見度就會變小,天空看起來灰蒙蒙的,氣象學把這一現象叫做“灰霾天”,而造成這種灰霾天的罪魁禍首就是細顆粒物。有資料稱,上海、廣州、天津、深圳等城市灰霾天數占到了全年天數的30%~50%。中國已成為世界上大氣污染最嚴重的國家之一。
PM2.5最主要的來源是人為產生的,由煤炭、石油及其它礦物燃燒產生的工業廢氣,以及機動車產生的尾氣排放,包括散播到空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等粒子,經過一系列光化學反應形成的二次污染物。
環境監測顯示,2009年全國113個環保重點城市中,有三分之一空氣質量不達標。很多城市,尤其是大中城市空氣污染已經呈現出煤煙型和汽車尾氣復合型污染的特點,加劇大氣污染治理難度。同時,全國一些地區酸雨、灰霾和光化學煙霧等區域性大氣污染問題頻發,部分地區甚至出現了每年200多天的灰霾天氣。這些都與機動車排放的氮氧化物、細顆粒物等污染物直接相關。
據稱,截至2011年6月底,全國機動車總保有量達2.17億輛,其中汽車9846萬輛,摩托車1.02億輛。數據顯示,北京、深圳、上海、成都、天津等11個城市汽車保有量超過100萬輛,其中北京達到464萬輛。目前全國約五分之一的城市大氣污染嚴重,113個重點城市中三分之一以上空氣質量達不到國家二級標準,機動車排放成為部分大中城市大氣污染的主要來源。
當然,一些污染企業增加也是造成空氣質量下降的原因之一。有資料顯示,中國已經徹底成為一個世界工廠,大量綠地和農田被工廠和道路所占用,城市失去喘息空間,一些地區的環境承載能力因此下降。僅珠三角地區的汽車尾氣排放的細粒子顆粒物已經占到污染物比例的20%~40%,和工業排放一起成為污染源的前兩位。據介紹,在工業集中的華北地區,PM2.5就占了整個空氣懸浮顆粒物重量的大半。
按照世界氣象組織的規定,當大氣水平能見度小于10公里、相對濕度小于90%時的天氣情況稱為灰霾天氣。
醫學研究表明,顆粒越小,對人體健康的危害越大。細粒子顆粒物十分微小,可以穿透呼吸道的防護結構,深入到支氣管和肺部,直接影響肺的通氣功能,誘發肺部硬化、哮喘和支氣管炎,甚至導致心血管疾病。細粒子顆粒物吸附在肺泡上很難脫落,而且還能攜帶空氣中的病毒、細菌、放射性塵埃和重金屬等物質,對呼吸系統、心血管、免疫系統、神經系統和遺傳等都有影響。
有專家發出警告,灰霾的形成將會對各種傳染疾病的流行起到推波助瀾的作用,長期生活在這樣的大氣環境中,人的機體抵抗力也會大為減弱。還有專家警告說,一些毒性物質能滲入肺泡里溶解,一些不能吸收的毒性物質則粘在肺細胞的表面,而那些被溶解的毒性物質又將隨著人的血液對人的器官(包括心臟)造成損害。如果同一部位反復發炎,就會有癌變的可能性。
人體每天需要呼吸15立方米的空氣,住在城市里的人就相當于一個“吸塵器”和“過濾器”。長期下去,細粒子顆粒物污染對人體的危害要比切爾諾貝利核輻射嚴重。有研究表明,對整體人群的肺癌死亡率資料與大氣總懸浮顆粒物年均濃度資料進行測算,結果顯示,肺癌死亡率與9年前總懸浮顆粒物的灰色關聯度最大。這意味著總懸浮顆粒物致肺癌的潛伏期為8年左右。
影響最大的是人類生理年齡兩端的孩子和老人。在美國完成的一項歷時8年的前瞻性研究發現,交通污染可顯著阻礙兒童肺功能的發育。灰霾,對于體質較弱的老人來說,則意味著死亡。在中國的許多大中型城市,幾億人口面臨著與空氣中的隱形殺手的親密接觸。有資料稱,我國呼吸系統和心腦血管疾病死亡的總平均損失壽命為18年,重度污染出現后的第六天呼吸系統疾病死亡率達到最高,而心血管系統疾病死亡則是滯后兩天。
隨著經濟社會的快速發展,我國以煤炭為主的能源消耗大幅攀升,機動車保有量急劇增加,經濟發達地區氮氧化物和揮發性有機物排放量顯著增長,臭氧和PM2.5污染加劇。在PM10和總懸浮顆粒物污染還未全面解決的情況下,京津冀、長江三角洲、珠江三角洲等區域PM2.5和臭氧污染加重。這是我們不得不面對的治污現狀。我國已進入了大氣復合污染治理時代。
首先是優化能源結構。加大潔凈煤技術開發力度,提高使用天然氣等清潔燃料的比例,同時積極發展生物能、風能、太陽能、地熱等新能源和可再生能源;加快火電廠脫硫步伐,大中城市建成區和規劃區原則上不得新建、擴建燃煤電廠,對不符合城市規劃和環保要求的市內現有燃煤電廠,要通過建設脫硫設施、機組退役或搬遷等措施,逐步達到環保要求;嚴格控制機動車排放污染,嚴格機動車新車準入制度,不斷提高新車尾氣排放標準;提高能源利用效率,鼓勵節約能源。未來5年我國還將加大火電、鋼鐵、水泥等高耗能、高污染行業落后產能的淘汰率,嚴格控制重點區域煤炭消費總量,嚴格控制機動車尾氣污染,全面加強建筑揚塵、道路揚塵的監督管理,著力解決酸雨、灰霾和光化學煙霧的污染等問題,到2015年,實現全國二氧化硫、氮氧化物排放量比2010年分別降低8%和10%的目標。
其次是推進區域協調治理。目前,我國城市群區域大氣污染嚴重,靠單個城市進行污染防治難以有效改善空氣質量,要樹立區域視野、城市行動的指導思想,建立大氣污染的聯防聯控工作機制和支撐技術體系。由此看來,改善空氣質量的關鍵是減排,既包括末端治理減排,更需要能源結構、產業結構和消費結構的調整。當然,居民的消費行為和生活方式也應得到正確引導。
目前,我國也首次將PM2.5納入常規空氣質量評價標準,《環境空氣質量標準》已向全社會第二次公開征求意見。