計破十面“霾”伏誰能為北京城裝臺吸塵器？

文/劉榮 陳碩

霧霾天氣中的北京西站 （圖片來源：新華社）

1943年，美國，洛杉磯。

城市上空出現的淺藍色煙霧，讓洛杉磯的空氣變得渾濁不清。這種煙霧使人眼睛發紅，咽喉疼痛，胸部憋悶，頭昏、頭痛。距城市100千米以外的海拔2000米高山上的大片松林因此而枯死，柑橘也因此而減產；許多老人因呼吸系統衰竭而死亡，患上紅眼病的市民更是不計其數。這是新型大氣污染—光化學煙霧污染最早出現的相關記錄。

1952年，英國，倫敦。

一團濃重的黃色煙霧籠罩了英國首都倫敦，能見度突然間變得極差。煙霧侵襲著一切有生命的東西，人們走在大街上，無法看清自己的雙腳，公共汽車只能打著車燈緩緩前行。整座城市彌漫著濃烈的“臭雞蛋”氣味，人們普遍感到呼吸困難。短短5天，就有上千人被這些黃色的煙霧奪去了生命。這就是震驚世界的倫敦光化學煙霧污染事件。

2013年，中國，北京。

“霧失樓臺，月迷津渡。”這句原本描寫朦朧意境的詩句，沒想到成了新年伊始京城空氣狀況的真實寫照。從1月11日起，霧霾連讀多日籠罩京城，大霧天氣導致空氣中污染物濃度上升，空氣質量下降。據資料顯示，僅11日當天，北京南三環部分地區的道路能見度降至不足200米，多數車輛將車速控制在了40公里以下，并開啟霧燈，外出的行人則基本上都戴上了口罩。城區除了海淀植物園外，北京市環保監測中心的大部分監測站點的空氣質量指數AQI均超過了200，首要污染物均為細顆粒物PM2.5，濃度超過700微克每立方米，屬重度污染級別。北京市啟動重度污染日應急方案，緊急叫停建材、冶金等58家企業，并壓縮了41家企業的污染物排放量。

如果說2012年最后一個月的關鍵詞是“世界末日”的話，那么2013年首月的標簽則是“灰色朦朧”。北京經歷的這場空氣污染不僅持續時間長，還出現了連片效應，東北三省、新疆、華北平原,山東、江蘇、浙江、福建等沿海省份，以及河南、安徽、湖北、湖南、陜西等中部省份，均未能逃脫它的“魔爪”，霧霾幾乎席卷了大半個中國。

迷霧鎖城，PM2.5再成元兇

霧原本是一種自然天氣現象，對人體并無危害，但一旦與空氣中的污染物結合，演變成霾后，就會危害人體健康。霧霾的主要成分是二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物，在可吸入顆粒物中最可怕的則是直徑小于或等于2.5微米的入肺顆粒，即PM2.5。它具有極強的飛行能力，可在空中奔襲數千乃至上萬公里，在大氣中停留的時間長達10天左右，兩天即可從新疆飛到北京。它還是細菌、病毒和多種致癌物質的重要載體，在飛行途中會不斷吸收這些有害物質，進行化學反應，產生大量有毒、有害物質，被人體吸收后極易沉積在呼吸系統和血液循環系統中，對空氣質量和人體健康的危害更勝一籌。

負責研究京津冀霧霾天氣的專項組專家表示，造成這次全國大范圍空氣污染的原因除氣象因素外，還包括機動車尾氣、燃煤、工業生產、揚塵等。其中，機動車尾氣和燃煤，是PM2.5的首要來源，也是這次霧霾天氣形成的主要因素。同時，這次席卷中國中東部地區的強霧霾污染物化學組成，是倫敦煙霧事件和洛杉磯光化學煙霧事件污染物的混合體，并疊加了中國特色的沙塵氣溶膠。令人擔憂的是，專項組從此次霧霾中檢出了大量含氮有機顆粒物，這正是洛杉磯光化學煙霧的主要成分之一。

環保部環境規劃院曾經發布的一項研究報告指出，2004年，我國因空氣污染共造成近35.8萬人死亡，約64萬人因呼吸系統和循環系統疾病入院，約25.6萬人患新發慢性支氣管病，造成經濟損失達1527.4億元人民幣。盡管大氣具有自凈化功能，但其速度遠比不上機動車尾氣污染的速度，生活在城市的人們幾乎都不可避免地成為“吸塵器”，忍受著空氣污染的侵擾。英國醫學專家研究發現，PM2.5濃度每升高7.5微克/m3，心臟病患者猝死率則升高20%。

人類一直在為解決空氣污染而努力，許多科學家和發明家為此不遺余力，北京三晶創業科技集團有限公司董事長、中國十大優秀發明企業家張力就是代表之一。從1998年開始，張力便一直致力于環保，尤其是機動車尾氣污染的相關研究。他告訴記者，機動車尾氣中的氮氧化合物在蒸發過程中，被陽光照射后，在光化學作用下會形成一個厚度約800米的逆溫層，俗稱“黑鍋蓋”現象，非常不利于污染物的擴散。“這些對陽光有著極強散射作用的細小粒子飄浮于近空，即便是晴好天氣，天空看上去也是灰蒙蒙的。而PM2.5微細顆粒主要來源于汽車尾氣中的氮氧化合物和家用石油液化氣產生的氮氫化合物。”

食品不安全，我們可以選擇不吃，但空氣不安全，我們卻沒有別的選擇。多年來，張力一直在尋找能夠解決機動車尾氣污染、凈化空氣的方法。最近，他成功發明了破除逆溫層的排污裝置，該裝置能有效回收機動車尾氣，并將其排放至逆溫層之上，對緩解空氣污染、改善空氣質量有著立竿見影的效果。他說，這一次他要為北京城裝一臺巨型吸塵器。

沖破逆溫層，不留“霾”伏

張力告訴記者，這種裝置確切地說，應該叫做溫差、壓差負壓霧霾回收系統。它的工作原理是突破逆溫層的屏蔽，利用產生的溫差和壓差形成的負壓，將機動車排放的尾氣收集并排放至逆溫層外部，有效避免尾氣中的氮氧化物所形成的細小顆粒物停留在近空，從而減少尾氣對環境的污染，以及對人體健康的危害。他說：“北京和全國大部分城市一樣，靠山而建，利用東、西、北三面的高山阻擋西北冷空氣。當空氣流動和城市產生的霧霾動態平衡時，北京還能見著藍天。但在被稱為‘汽車時代’的今天，當空氣氣流減弱時，特別是冬春兩季，北京這一依山而建的優勢就變成了劣勢，三面的山減弱了空氣的流動，使霧霾更猖獗。”

破除逆溫層的排污裝置結構示意圖

為此，張力決定利用三面的高山大做文章，化劣勢為優勢。

首先，在北京二環、三環、四環、五環及六環的中間的隔離帶上，加裝吸塵管道，每100米一個吸塵孔，再用能克服氣阻現象且由計算機控制的電磁閥門控制其開合，然后將環線管道與主管道連接并鋪設到周圍高度在1000米以上的山峰上，并在山峰根部的管道設置太陽能加熱區。當山頂的排放管道口與山根部加熱的管道部位產生溫差時，在大氣壓差的作用下，這段管道中將形成巨大的負壓。這樣，巨大的負壓動力就可像吸塵器一樣，將北京各環線上的汽車尾氣吸到山頂上繼而排出。如果在山根部的管道再開辟出一塊除塵凈化作業區間，利用光媒介裝置、三元催化裝置、電磁除塵裝置、水霧除硫裝置及沙袋除顆粒裝置，分別對排出的管道污濁霧霾空氣進行分段凈化，還可將空氣中PM2.5微顆粒、二氧化硫氣體、氮氧化合物及氮氫化合物有害成分，一一分解并排除凈化。這樣就可以低成本，高效率地破除半徑為800米的城市上空的逆溫層屏蔽效應，將城市汽車尾氣中氮氧化合物、二氧化硫氣體、粒塵浮塵等有害氣體及時排除分解吸收掉。

如果裝上這樣一臺綠色“吸塵器”，就能還北京一片藍天，還北京市民一個綠色健康的環境，還北京一個綠色環保的城市形象。這是張力的夢想，也是廣大北京市民的夢想。

目前，“破除逆溫層的排污裝置”已經順利獲得國家知識產權局頒發授權的發明專利證書（專利號：200810112894），它的出現為掃除霧霾、改善空氣質量提供了一條切實可行的途徑，值得推廣。但張力認為該裝置的功能還可以更全面，他說：“現在我們只是單純的把廢氣過濾之后再排放，其實還可以增加一個環節，將山外的新鮮空氣，利用該管道網絡，在深夜汽車流量稀少時，再輸送回城市。如此一抽一送，便能形成一個活性循環綠色生態減排體系。”

張力對記者說，這套溫差負壓排污裝置，采用太陽能提供的熱量對排氣管單點加熱，在北京城周邊800米以上的山峰架設排氣管道，利用溫差形成的負壓動力，就能高效地將城中道路網環線中汽車尾氣集中收集、集中凈化處理并生態排放，成本低、效率高、施工簡單，可謂四兩撥千斤。這一標本兼治的方法，對城市霧霾起到了釜底抽薪的作用，在世界上史無前例，是只屬于中國人的智慧結晶。這種節能減排生態環保的負壓排污法在京城首都的實施，不僅可為國內其他城市起到示范效應，更為世界特別是發展中國家樹立一個良好的綠色環保生態典范。

這次全國大范圍霧霾天氣，讓人們意識到，每個人都可能是空氣污染的制造者，任何不負責任的行為都會導致空氣污染。洛杉磯等地空氣污染治理的經驗告訴我們，如果各方聯動、加強立法監督、發揮公眾力量、鼓勵科學研究，空氣質量是可以得到較大改善的。近年來，從PM2.5實時監測實時公布，到“煤改氣”在多個城市展開，再到建設“美麗中國”的集結號，我國為改善環境作出了有目共睹的努力。我們希望看到更多像張力這樣的有識之士，用科學和知識的力量，沖破重霧，掃除“霾”伏，共同維護頭頂上的這片藍天。