策劃、執行 / 石菲 邢帆 姜紅德
沒有一件事情比呼吸更重要,因為它能延續生命,當口罩與空氣凈化器成為家庭“ 標配” ,每天觀察PM2.5鋒值再決定出行方式時,我們不得不開始思考怎樣拯救環境。當信息化手段應用到霧霾治理中時,我們發現,需要改進的不僅僅是技術,還有觀念和行動。
2013年1月以來,我國華北、黃淮、江淮、江南等地區持續出現霧霾天氣,霧鎖京城,霾壓華北,多地PM2.5濃度直線上升,遭受重度空氣污染。連日的霧霾天氣,已經嚴重影響到了百姓的生活。口罩和空氣凈化器一時成為人們生活的“標配”,各大醫院急診、兒科等科室來看呼吸道疾病的患者也明顯增多,感冒、鼻炎、哮喘等呼吸道疾病患者比平日增加了近三成。
環保部副部長吳曉青曾在2014年全國環境監測工作現場會上表示,“底數不清、機理不明、技術不足”是制約中國大氣污染防治的瓶頸之一。那么,迅猛發展的IT技術究竟能不能解決“底數不清、機理不明、技術不足”的問題呢?
在人們的傳統意識上,信息化手段治理霧霾主要是監測,或者利用視頻會議、電子商務等手段降低能源浪費。實際上,現在先進的大數據分析、云計算技術等也可以運用到霧霾治理的過程中來,不僅可以分析污染物的成分和濃度,還可以實現全國、區域、城市聯動的霧霾預報與預警,建立多區域的霧霾應急監控對策系統,對環境治理和工業生產提供指導。不僅可以在橫向建立霧霾治理與預警機制,在縱向也可以在小范圍區域內打造完成環境治理的閉環。
霧霾的最根本原因是污染排放的增加和大氣自凈能力衰減。原本污染物排放到大氣后,在一定限度內,大氣可通過本身的物理、化學反應,把污染物稀釋和消化掉,使大氣質量達標。而隨著污染的加劇,大氣的凈化能力也日益衰減。減少污染源,削減大氣污染物才是解決霧霾的根本之道。
霧霾的形成是一個大區域、多物理過程,不同大區域之間的霧霾在某種程度上是相互關聯的,同時它還涉及大氣物理、化學、生物、陸地與大氣耦合等多種因素。因此治理霧霾首先要明確污染源是什么。
在一個區域范圍內,污染源的分析需要幾何級數量增長的數據采集和計算,這就要依靠超級計算機來完成。
以超級計算機“天河一號”為支撐平臺的“我國霧霾監測與數值預報模式系統研究”早已于去年啟動。構建起這套霧霾精準預報系統后,所有的污染源都能精確到具體點位,計算出其對整體霧霾水平的‘貢獻’,再通過大氣化學反應機制和擴散轉移遷移變化,對空氣質量進行計算機模擬,最后回過頭來就能對污染源給出一個優化的解決方案。
研究者將在超級計算機上綜合各項實際影響因素,建立數值模擬模型,把模擬結果與實際觀測數據對照后修改、完善模型,再進行從全國到區域再到城市的應用示范研究。
在超級計算機明確區域污染源,并給出建議后,治理霧霾的下一步關鍵就是執法和管理手段能否跟上,讓我們再來看看之后的故事。
“10時22分10秒,某鋼鐵廠西區監測點的二氧化硫排放值660毫克/立方米”。這是遷安環保局環境執法人員手機接到的一條報警短信,短信提示該監測點的排放標準是600毫克/立方米,執法人員隨即用手機登錄環保執法系統查看,通過視頻監控,顯示該企業正在排放煙塵。于是快速趕往排污企業進行現場核查,確認后,聯系企業負責人,及時遏制了環境違法行為。
這是遷安市環保局搭建的“環保智能化移動執法系統”,包括智能移動執法、視頻監控、放射源監管、信息發布、OA辦公、環保外網門戶等模塊,依托移動網絡,通過安裝在排污企業周邊基站上的攝像頭及移動傳輸專線,實時在線監控企業的排污情況,一旦排污量超標,系統會自動發送告警短信給環境執法人員,并利用安裝了執法系統的智能終端、筆記本電腦查閱企業檔案、執法依據,進行現場取證、取證信息上傳,提高了立案支持和執法效率。不今日此,系統還能調取現場視頻監控錄像、在線審批各類辦公流程、對常規監測超標數據進行管理。
“治”,有管理、懲辦、醫療、從事研究等意思,雖然信息化手段目前在霧霾治理時還處于研究探索階段,但隨著各項技術的飛速發展,云計算、物聯網、工業物聯網等技術的興起促使信息技術滲透方式、處理方法和應用模式都在發生變革,信息化“治”霾的手段會越來越快地應用到我們的生活中。
值得注意的是,信息化“治”霾和所有的信息化行業應用一樣,都存在著不少共性問題。技術開發人員不了解業務就是其中一大難題,和所有的行業應用一樣,軟件開發人員不能夠深入了解業務流程與原理,就會導致軟件針對性不強,應用力度不夠等問題。特別是在環保執法方面,技術提供商不僅要懂得污染物的產生與治理,還要了解法規監管方面的知識。而在應用過程中,執法人員也反應存在界面不友好等問題。殊不知在每個信息化項目的推廣過程中,信息系統的標準化和嚴苛化都會帶來操作人員的不適應,這也是精細化管理方式代替粗放式管理方式過程的必經之路。
霧霾之于工業社會,正如水患之于農業社會,都需要全社會協力的整體性治理。信息化能為霧霾治理提供工具,但并不能解決所有問題。
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各國霧霾治理經驗談
英國、美國和很多歐洲國家都曾受過霧霾之苦。為了重點治理城市空氣,德國采取了車輛“環保貼”的限行措施,即根據汽車的可吸入顆粒物排放情況,限定其行駛區域,違反規定的將被罰款40歐元。意大利則對排放污染物嚴重的汽車征收重稅,同時設置“綠色周日”活動,規定當天只有電動汽車等環保車才能上路行駛。
綜合國外大城市的治理經驗,不外乎幾種手段:一是政治手段,政府大力推動新能源汽車、公共交通和綠色交通;二是法律手段,通過嚴格監管強制督促實施環保方案;三是經濟手段,如通過排污權交易節能減排;四是環境手段,如搞綠化,多種樹。美國《外交政策》雜志發文稱,現在的中國就像上世紀五六十年代的美國,城市中汽車數量爆炸性增長,中國正在犯美國在走向超級大國過程當中犯過的錯誤。治理霧霾,需要汲取其他國家的經驗和教訓。
英國:百年摘掉“霧都”帽子1956年,英國頒布了《清潔空氣法案》,主要立足點在減少煤炭用量,英國政府大規模改造城市居民的傳統爐灶,并在冬季采取集中供暖,將燒煤大戶發電廠和重工業遷往郊區。到20世紀80年代,英國治理污染的重點為治理汽車尾氣。政府要求所有新車都必須加裝催化劑以減少氮氧化合物排放,又針對私家車征收天價的進城費和停車費,控制私車流。同時,政府大力推動新能源汽車、公共交通和綠色交通。加強綠化也是治理大氣污染的重要手段。在人口稠密的倫敦,人均綠化面積高達24平方米,城市外圍還建有大型環形綠化帶,面積達數千平方公里,幾乎是城市面積的3倍。今日的倫敦,大霧天氣已經從100余年前的每年90天,減少為不到10天。這些工具該怎么用?應用效果又如何?還取決于使用工具的人。
不過,有一點不能掉以輕心。憶往昔,藍天白云、空氣清新,現如今,已成為我們的向往。過去環境保護意識的淡薄已經讓現在的我們嘗到了惡果,而這些年來,霧霾天氣于我們而言已不陌生,以霧霾取材的各種段子批量出爐,人們坐在一起也必定會談到這惱人的天氣,霧霾,似乎成了我們生活的一部分。霧霾雖可怕,比霧霾更可怕的是人們的麻木。這種麻木和習以為常會在客觀上使驅霾行動失去應有的壓力。它會讓我們集體鈍化,對霧霾的形成給予認同,對驅霾的難度給予理解。長此下去,我們就將可能錯過最佳的驅霾時機,任由霧霾熏染我們的身體,讓我們變得不堪一擊。
美國:公民可監督PM2.5標準監控程序
美國環保署在1997年7月率先提出將PM2.5作為全國環境空氣質量標準,并在2006年對標準進行了完善——實現對全國環境空氣質量24小時監測,并在政府官網上公布當天PM2.5監控結果和次日的預報數據。民眾還可以下載手機應用,隨時查詢自己所在地的空氣總體狀況(空氣質量指數)、實時狀況、PM2.5值和臭氧監測數據等。美國公民可以對PM2.5的標準監控程序進行監督,根據公布的全年監測統計和日常監測數據,參與所在州的環保機構舉行的公共聽證會。
日本: 首都圈合作控制PM2.5排放2000年12月,東京都制定了相關條例,規定不符合PM2.5排放標準的柴油機汽車禁止在東京都內行駛。2002年12月,首都圈7都縣市首腦會議上決定加強合作,促使汽車盡快安裝減少PM2.5排放的過濾器裝置,設立了“柴油機汽車對策推進本部”。如今,首都圈已經發展為9都縣市藍天網絡組織,定期在高速公路入口及休息區進行相關檢查。大多數的汽車企業在生產設計柴油機汽車時就加裝了過濾器。2009年9月,日本環境省公布了PM2.5環境標準,規定PM2.5的“年平均值在15微克/立方米以下,日平均值在35微克/立方米以下”。
菲律賓:短信平臺發起人民戰爭
由于城市人口眾多,管理混亂,官方缺乏足夠的技術設備和人力對汽車尾氣排放量進行監督管理。這種情況下,菲律賓政府被迫搞起了“人民戰爭”。他們一方面在社會上廣泛宣傳汽車尾氣對環境和人體健康的威脅,另一方面開通了短信平臺,號召廣大手機一族的年輕人,通過手機短信,檢舉揭發那些排放超標的車輛。一旦被5人以上舉報,交管部門將對其檢測,并限期整改。當然,這種舉報制度只能治標。菲律賓政府還斥資為馬尼拉地區配置燒天然氣的汽車,并制造天然氣加氣站。對于天然氣汽車,政府在稅收和貸款方面給予優惠政策。