PM2.5是指空氣中直徑小于2.5微米(一微米等于百萬分之一米)的懸浮顆粒物。它在大氣中滯留時間長,傳輸距離遠,含多種有毒有害物質,對人體健康的危害極大,而且PM2.5與其他空氣污染物存在著復雜的轉化關系,治理難度很高。目前,世界各國大城市普遍針對PM2.5污染展開了重點治理,并取得了一定的成效,其成功經驗對北京在制定相關政策和措施等方面具有一定的借鑒意義。
一、發達國家大城市PM2.5的監測、預警和治理經驗
(一)采用綜合治理策略
歐美等發達國家對PM2.5進行了深入細致的來源解析和數譜分布研究,發現在城市環境中,二氧化硫、氮氧化物和揮發性有機物等氣態前體物轉化產生的PM2.5超過生產生活中直接排放的量。因此,各國普遍采取綜合治理策略,在采取措施減少一次生成的PM2.5的同時,重點加強相關前體物的減排工作,制定各前體物的減排指標。如,歐盟將減排前體物作為控制PM2.5的主要途徑,不僅要求二氧化硫、氮氧化物和揮發性有機物等空氣污染物達到相應的排放標準,還要求根據PM2.5的削減目標來進一步限制其排放總量。
(二)利用法律和經濟雙重手段
歐盟針對氣體和粉塵排放的PM2.5等顆粒物,先后出臺了《歐共體環境行動計劃》、《歐洲空氣清潔計劃》等近20個法規和指令,制定了空氣質量標準、機動車和其他污染源的排放標準,區域空氣質量監測與評價制度、國家排放上限與核查制度,形成了一套完善的法規體系。美國環保署先后頒布了《州際空氣潔凈條例》、《道路機動車排放標準》、《非道路機動車空氣清潔規劃》等適用于全美的法規標準,美國各地還針對自身具體情況,出臺了一系列地方性法規作為補充。如紐約市就因地制宜推出了《抗空轉法》,嚴格規定車輛停駛后發動機空轉時間不得超過3分鐘。這些地方性法規與全國性法規緊密結合,有力推動了PM2.5治理工作。
此外,發達國家開始嘗試在環保工作中引入市場機制,美國最常用的是排污許可權交易制度,歐洲部分國家則借助于排污收費和排污稅來約束排污行為。市場機制的引入,不但有效控制了污染物排放總量,而且避免了經濟發展與環境保護之間發生直接對立。以德國為例,為抑制物流運輸業的排污行為,政府于2005年1月針對載重12噸以上的貨運車輛實施了高速公路分級收費制度。按照該制度,貨運車輛按尾氣排放等級被分為四類,每類再根據軸數分為兩檔。符合歐五排放標準的車輛收費最低,每公里為14~15.4歐分,歐二標準以下的車輛收費最高,每公里為27.3~28.7歐分。制度實施以來效果明顯,截止2011年8月,德國高速公路上達到歐五排放標準的貨車行車里程占總里程的百分比已經從不足0.2%增至70%以上,歐三排放標準以下的貨車行車里程則由62.9%下降至18.5%。
(三)轉變發展方式,實現經濟發展和環境保護的雙贏
1.優化產業結構和布局
火電、鋼鐵、有色金屬、化工等高能耗、高污染行業曾是城市發展的重要支撐。進入20世紀60、70年代后,隨著民眾環保意識的增強,加上西方的新一輪產業升級,紐約、倫敦、東京等特大型城市開始將上述重工業行業向外轉移,同時大力發展金融服務業、醫療服務業、教育產業和高新技術業等。以東京為例,從20世紀60年代起,隨著日本經濟從“貿易立國”逐步向“技術立國”轉變,東京將制造企業紛紛遷到橫濱一帶甚至國外,而以新產品的試制研發為重點,努力發展知識密集型的“高精尖新”工業,并將“批量生產型工廠”改造成為“新產品研發型工廠”,逐步占領產業鏈價值的高端,不僅使東京經濟保持了30年的快速增長,還使該地區的空氣環境質量得到了大幅改善。
2.改變能源消耗結構,推動節能減排
以PM2.5為代表的各類空氣污染物,其主要來源是煤炭、石油等化石燃料燃燒排放的一次和二次產物。因此,世界各國都努力改變能源消耗結構,加大清潔能源的使用力度。歐盟2008年提出的《氣候變化行動與可再生能源一攬子計劃》,規定歐盟成員國每年減少2億~3億噸化石燃料消耗,并承諾到2020年將煤炭、石油、天然氣等一次能源的消耗量減少20%,可再生能源占能源消耗總量的比例提高到20%。日本2009年首次把發展太陽能正式列入經濟刺激計劃。倫敦則調整能源的供給與配送布局,推廣分布式能源供給模式,利用熱電聯供系統、小型可再生能源裝置(風能和太陽能)等,代替部分由國家電網供應的電力,降低因長距離輸電導致的損耗。
3.提高建筑物能效水平
城市產業升級之后,其能耗大戶已經不再是工業,而是建筑物和機動車,尤其是城市建筑,其能耗約占到了城市總能耗的2/3。為此,各國城市采取了一系列建筑物節能措施。首先是制定綠色建筑規范,對新建建筑能耗標準做出嚴格規定。巴黎市規定新建建筑年能耗要從當前的200千瓦時/平方米降至50千瓦時/平方米。其次是推動老建筑節能改造。倫敦市推行“綠色家居計劃”,向市民提供家庭節能咨詢服務,幫助其進行節能改造,降低現有建筑物的能耗。倫敦政府估計,節能措施可以在未來20年替市民節省10億英鎊的能源開支。再次是推動建筑物內部照明電器系統的升級改造。各城市普遍提供財政補貼,逐步免費更換白熾燈,鼓勵更換節能空調等電器系統。這些措施的實施,有效降低了城市能源的消耗。據紐約市測算,依靠其采取的建筑物節能措施,至2015年,該市可減少能源消耗13%左右。
4.發展公交導向型城市交通
推動公共交通基礎設施建設,減少居民出行對機動車的依賴,從而降低燃油消耗和減少汽車尾氣排放,也是世界各國大城市的普遍做法。以德國柏林為例,該市于2004年通過的城市交通管理規劃,明確提出要將城市核心區的小汽車通行量減少80%,非核心區的小汽車通行量減少60%,為此該市將公共交通設施的建設與住宅區的建設納入統一規劃,一方面優先在公交地鐵沿線新建住宅,另一方面大力建設地鐵和快速公交系統,提高公交路網的密度。此外,柏林市還大力推動自行車道的規劃建設,目前建設完成超過800公里的自行車道,自行車出行已經占到交通總量的12%。
(四)制定中長期治理規劃,指引PM2.5的防治工作
PM2.5的治理是一項長期而艱巨的工作,美、歐等都制定了長期的戰略規劃和詳細的治理路線圖對之加以指引。例如倫敦市政府制定了《2010年清潔空氣:倫敦空氣質量戰略》,美國南加州地區2007年推出了《空氣質量管理規劃》,紐約市政府制定了《2030城市發展規劃》。總體來看,這些規劃有以下幾個特點:
1.前瞻性強
這些規劃在制定時綜合考慮了城市人口規模的改變、經濟發展等領域的中長期發展趨勢,在城市長期發展的大背景下確定PM2.5治理的中長期目標,具有很強的前瞻性。倫敦在推出《清潔空氣:倫敦空氣質量戰略》之前,首先對“倫敦大氣污染物排放數據庫”進行了更新,弄清了所有已知污染源的位置、排放污染物的種類和數量,統計列出了包括PM2.5在內的八類主要污染物和六種次要污染物,并對未來倫敦空氣污染狀況進行了預測。規劃小組依據監測數據和預測結果,結合經濟、社會發展預測模型,提出了預見性更強的治理措施,以確保PM2.5中長期治理目標按期實現。
2.指導性強
這些規劃的制定普遍采用了動態目標分解法,將PM2.5治理的總體目標逐步分解,最后落實到具體、明確的措施上,對于實際工作具有很強的指導意義。美國南加州地區的《空氣質量管理規劃》不僅詳細分析了PM2.5與二氧化硫等空氣污染物的轉化關系,確定了每項空氣污染物的減排指標,還進一步摸清了各種空氣污染物的主要排放來源,在此基礎上,規劃提出了相應的治理措施,并對每條措施制訂了詳細的實施路線圖和具體的減排指標。
3.靈活性強
對于出臺的長期規劃,政府會定期推出實施情況報告,并根據實施情況進行修訂。紐約市的PM2.5治理規劃作為整個城市長遠發展規劃的一部分,每兩年就會發布一次實施情況報告,公布各個指標的落實情況,如果進度落后于規劃中提出的要求,還要列出原因和擬采取的補救措施。如果實踐證明某個指標無法落實,要及時剔除或予以替換,并對規劃進行相應的修訂和調整。這種審核、評估、修訂機制使PM2.5長期治理規劃既能夠長期發揮方向上的指導作用,又能夠根據實踐情況靈活地加以調整,從而達到最佳的治理效果。
(五)制定區域污染控制政策,實現全區域綜合治理
在解決PM2.5及其前體物長距離輸送的問題上,歐洲和美國都制定了區域污染控制政策,建立了地區間協調和合作機制。在歐洲,歐盟各成員國通過簽署各類國際公約,提交國家削減計劃等方式來達到控制PM2.5區域污染的目標。美國雙管齊下,一方面,打破行政區域劃分,將相對封閉的自然區域統一劃為獨立的“空氣區”,由專門的空氣質量管理機構集中進行規劃、治理;另一方面,成立政府間協作組織,配合專門的空氣質量管理部門,開展空氣質量的監測和治理,并取得了較好效果。
(六)利用PM2.5監測數據幫助醫療衛生部門展開預防性診治
為了最大限度減少PM2.5對居民健康的損害,一些發達國家大城市在政府環保部門積極治理PM2.5污染的同時,醫療衛生部門也積極采取有效措施,利用監測數據,深入研究PM2.5污染對于人體健康狀況的影響,并在此基礎上努力實現PM2.5易誘發疾病的早期發現和主動干預。法國政府在巴黎、里爾、馬賽、魯昂、圖盧茲、阿弗爾六個城市,開展了空氣污染與健康狀況的調查。結果顯示,空氣中PM2.5濃度的增加將顯著提高呼吸道、心血管等疾病的發病率,PM2.5每增加10微克/立方米,65歲以上人群中心血管疾病患者數量將增加1.9%,其他年齡段的患者數量將增加0.9%;65歲以上人群中呼吸系統疾病患者數量將增加0.5%, 15~64歲人群中的患者將增加0.8%,0~14歲人群中的患者將增加0.4%。紐約市則從2008年底開始,將監控重點轉向空氣質量對社區人群健康狀況的影響,在全市150個地點設立監測站,將得到的監測數據與監測點距主要道路的距離、距工廠的距離、附近車輛的通行情況、當地社區居民的健康狀況等因素結合起來,建立數學模型,進行深入分析研究。以此為依據,衛生服務部門有的放矢地在重點社區(PM2.5污染物濃度最高的社區)針對重點人群(老年人和兒童)開展對重點疾病(哮喘、心血管等)的預防性診治工作,極大提高了衛生服務水平。
(七)提高城市綠化率,強化城市“吸塵器”的功能
園林綠化措施利用植物的生物學特性吸附和滯留大氣中的顆粒物,對環境的凈化功能非常明顯。據測定,每公頃綠地平均年滯留粉塵1.518噸,綠地上空的浮塵濃度會較非綠地少10%~50%。提高城市綠化率是世界各國進行PM2.5末端治理的重要手段。紐約市政府自2007年開始,依據空氣質量監測數據,每年投入1700萬美元,優先在樹木覆蓋率最低、PM2.5污染最為嚴重的社區植樹,同時提高新建社區的綠化率標準。東京在2006年推出《綠色東京10年建設規劃》,并打破部門界限,成立了“綠色城市發展促進部”,采取一系列措施推動城市綠化。一是增種道旁樹,打造“綠色道路網”,將城市主要綠地連為一體;二是將學校、幼兒園的操場改建為運動草坪;三是充分利用城市空間,對屋頂、墻面、停車場進行綠化;四是宣傳植樹造林理念,建立“綠化東京捐助基金”,對捐助者提供減稅等獎勵,鼓勵市民和企業積極為城市綠化做出貢獻。
(八)加強宣傳教育,引導全社會力量參與
世界各國城市普遍與環保組織和社會團體展開合作,采取加大公共廣告投放、建立警示標示系統、開設綠色環保網站等手段,提高公眾對PM2.5污染危害的認識,促使其從日常生活做起。東京將宣傳“生態駕駛”作為鼓勵市民參與的一個切入點,倡導駕駛時緩慢提速,提前減速,盡量避免猛踩油門和急剎車;盡量減少引擎空轉;經常檢查輪胎的氣壓;在后備箱里少放物品。據日本有關部門測算,實施“生態駕駛”后,大部分人能將燃油消耗和尾氣排放減少20%左右,最多甚至可以減少40%。
與此同時,各城市還提供財政補貼,鼓勵市民購置混合動力車和純電動汽車,安裝太陽能發電裝置。歐盟27個成員國中,有15個為購置電動汽車提供了減稅、免稅或補貼。英國2010年4月1日起,針對純電動轎車,免除前5年的企業車輛稅,針對純電動貨車,免除前5年的貨車收益費;2011年起,購買純電動汽車和插電式混合動力汽車還可以獲得車輛價格25%、最高額度為5000英鎊的補貼。
二、對北京治理PM2.5的啟示
(一)加強監測,研究PM2.5與多種大氣污染物協同控制的措施
北京的PM2.5監測工作始于1999年,先后設立了清華、車公莊、昌平、密云等監測點,通過十余年的監測,基本掌握了PM2.5污染的狀況。按照規劃,未來PM2.5監測站點將增至35個左右,同時建立衛星遙感監測體系,形成立體的空氣質量監測網。雖然取得了這些成績,但與國外發達國家相比仍然存在很大的差距,主要體現在監測和治理的理念和方法上,具體表現為“三多三少”,即實時觀測多,分析預測少;定性研究多,定量研究少;措施建議多,評價反饋少。
因此,建議北京著力做好四方面工作:一是完善立體監測網絡,掌握各種主要空氣污染物的排放總量及來源、污染源的空間分布及具體排放量;二是完善大氣污染普查數據庫,建立盡可能詳盡的污染源排放清單,選定適用于北京地理氣候特征的空氣質量模擬模型,結合北京地區大氣污染物監測數據,量化不同空氣污染物對PM2.5的貢獻值和不同省市之間的輸送通量;三是綜合考慮北京實現PM2.5空氣濃度達標所需減排的各主要污染物數量、各污染源的減排潛力、所需的減排投入及減排對經濟發展的影響,量化確定各污染源的減排指標,有的放矢地提出相應治理措施,并對治理效果進行量化預測;四是運用監測數據對治理措施的效果進行定期評估,將評估結果及時反饋給相關部門,以便有效地調整治理方案,從而形成“監測—治理”的良性循環。
(二)建立環境空氣監測和醫療衛生服務的聯動機制
北京市在《2012~2020年大氣污染治理工作方案》中提出市治理PM2.5的中長期目標,即到2015年將PM2.5的年平均濃度降至60微克/立方米,到2020年降至50微克/立方米。按這個治理進程,到2030年北京市PM2.5的年平均濃度將達到35微克/立方米,亦即WHO過渡期的第1個階段的目標值。這意味著在未來的20年甚至更長時間里,北京居民將繼續生活在具有PM2.5污染的空氣中。所以,要減少PM2.5對居民身體健康的危害,在環保部門治理的同時,還應建立環境空氣監測和衛生醫療服務的聯動機制,有效地將PM2.5的監測數據、地區的氣象數據與控制部門掌握的人群死因數據,呼吸系統、心腦血管疾病等門診和急診救治數據結合起來。通過整理、分析和研究這些長期的、動態的監測數據,掌握不同暴露水平下,可能對不同人群造成的健康損害程度。在此基礎上,一方面及時發布預警,提醒居民在PM2.5污染嚴重的灰霾天做好防護;另一方面由醫療衛生服務部門有針對性地在PM2.5污染嚴重的社區對老年人和兒童等重點人群采取救治措施,開展哮喘、心血管等重點疾病的癥狀體征監測,實現疾病的早發現,早預防和早治療。
(三)整合城市規劃、產業調整、污染治理等各方面政策
北京PM2.5的來源廣泛。據環保部門統計,其中機動車尾氣排放占22%,煤炭燃燒排放占16.7%,建筑工地揚塵占16%,水泥廠、汽車噴漆等工業噴涂占16.3%,農村養殖、秸稈焚燒占4.5%,剩下的24.5%主要來自周邊地區。所以,應對PM2.5污染,不僅需要環保部門加大監管和治理力度,還需要政府從城市規劃、運行和管理等方面著手,全方位實現減排。應進一步推動工業轉型升級,在加快退出高污染、高耗能產業的同時,大力發展金融服務、文化創意、教育科研等北京具有豐富資源和優勢的綠色產業,不斷完善交通規劃,提高建筑物設計標準,加大節能減排新技術的研發和新產品的應用,努力開發清潔能源等,實現經濟社會和環境保護的協調發展。
此外,在污染治理過程中,還要依據北京市“十二五”經濟發展規劃、能源發展規劃、交通發展規劃、人口增長趨勢等,根據產業環保技術政策和污染治理技術,合理預測PM2.5等主要空氣污染物排放量的變化值,以便對具體治理措施進行有效調整。
(四)大力推進新技術研發與應用
在PM2.5的治理過程中,必須積極研發、利用新技術。以光催化汽車尾氣吸收路面這項新技術為例,道路表面敷設的二氧化鈦等半導體光催化劑,在紫外線照射下具有很強的氧化還原能力,可將汽車尾氣中的氮氧化物等PM2.5的氣態前體物轉化為無害的水、二氧化碳和鹽等,且光催化劑本身不參加氧化還原反應,不隨時間而消耗衰減,可以有效抑制污染。目前,比利時安特衛普、英國倫敦、日本東京、意大利貝加莫等城市已經開始試驗性應用。在試驗路段上,氮氧化物濃度普遍降低了60%~70%。北京近年來機動車保有數量持續攀升,發展、引進、應用此類新技術,對于PM2.5污染治理工作尤其具有重要意義。
(五)建立區域空氣質量聯防聯控的長效機制
據統計,目前北京市PM2.5的外源污染占到了總量的四分之一多,所以防治PM2.5,北京不能獨善其身,必須打破行政區劃界限,進行全區域綜合治理。在這方面,2008年奧運期間,六省、市、自治區空氣污染物聯防聯控的成功經驗具有較強的借鑒意義。但當時的聯防聯控措施從本質上講屬于任務牽引式的短期治理,在殘奧會閉幕后即宣告結束,到2008年10月份,各觀測點的PM2.5濃度又出現了大幅度反彈升高。所以,要實現北京PM2.5污染的長期持續下降,建立區域聯防聯控的長效機制勢在必行。首先,深入研究,全面掌握京津冀地區PM2.5污染現狀、排污情況,跨域傳輸機理;其次,要按照國家環保部《“十二五”重點區域大氣污染聯防聯控規劃編制指南》,盡快制定由環保部等部門協調京津冀地區的區域大氣污染聯防聯控規劃。提出區域PM2.5的行動目標、減排指標和指標分配方案,編制重點行業、具體工程項目清單,形成以區域大氣質量全面改善為核心的多污染物綜合治理體系。再次,探索建立由國家環保部牽頭、各地方政府間相互協作的溝通協調平臺,在區域空氣質量聯合監測、聯合執法檢查、污染應急響應、排污權有償使用與交易等方面加強協作,將控制PM2.5等空氣污染物的排放落到實處。
(六)深化城市綠化與PM2.5作用機理的研究
作為PM2.5末端治理的一項重要手段,北京市從2011年開始在“兩環、三帶、九楔、多廊”的城市平原地帶進行植樹造林,努力實現了市區綠地年滯塵量51879.62噸。但由于園林綠化與PM2.5的作用機理關系的研究和探索剛處于起步階段,在推動城市園林綠化工作的同時,需要進一步加強相關方面的研究,例如,研究各種植物對PM2.5的滯留機理與效率;分析北京地區常用綠化植物對大氣PM2.5的吸收率,篩選高吸收率的植物;評估適于北京城區不同綠化條件下的最優控制PM2.5污染物方案及其效率、效益;編制北京地區60種主要滯塵植物名錄;確定不同綠地類型(居住區綠地、公園綠地、防護綠地)的植物配置模式;提出道路兩側綠化帶的最佳寬度及植物配置模式、平原地區景觀生態林、綠色通道建設綠化模式等。
(七)動員全社會力量、綜合治理方能見到成效
治理PM2.5不僅需要政府的努力,更需要企業承擔起相應的社會責任,以及社會廣大民眾的積極參與。首先,要通過各種媒體宣傳,發動市民采取行動參與PM2.5減排。其次,要支持和鼓勵民眾參與社會監督。在制定環境保護法規、政策、規劃,引進重大工程項目,以及采取重大污染治理行動時充分聽取民眾的意見和建議,定時向社會公布環境質量狀況和PM2.5污染治理工作的進展信息。盡快改變現在信息零散,重數字,輕解讀;重宣傳,輕互動的現狀,贏得民眾對政府治理大氣污染的意愿和能力的信心。第三,探索經濟激勵約束機制,引導企業和民眾節能減排。例如建立健全促進中小企業和家庭節能的各項制度,繼續推行政府綠色采購,采用補貼和低息貸款的方式幫助企業和個人減排等。
參考文獻:
[1]Mayor of London, Clearing the Air: The Mayor’s Air Quality Strategy, 2010.
[2]NYC Mayor Michael R. Bloomberg, PlanNYC: a greener, greater New York, 2007.
[3]City of New York, Mayor’s Management Report, 2011.
[4]Great London Authority, Powering ahead:Delivering low carbon energy for London, 2009.
[5]Tokyo Metropolitan Government, Environment White Paper 2010, 2010.
[6]South Coast Air Quality Management District Governing Board, 2007 Air Quality Management Plan, 2007.
[7]胡敏,等.《北京大氣細粒子和超細粒子理化特征、來源及形成機制》.科學出版社,2009.5.
[8]白志鵬,等.《空氣顆粒物污染與防治》.化學工業出版社,2011.9.
[9]環保部.《十二五”重點區域大氣污染聯防聯控規劃編制指南》. http://www.caep.org.cn/air/DownLoad.aspx.
[10]王碩.《大氣污染治理方案將出臺 重污染天部分公車停駛》.《京華時報》,2012.2.9.
(責任編輯:趙靜)