紅色預警的壓力

張星云

北京在經歷了11月底的連續重霾后，12月7日晚，北京市空氣重污染應急指揮部發布空氣重污染紅色預警，這是北京自2013年《北京市空氣重污染應急預案》通過以來首次啟動紅色預警。

紅色預警之下，全市機動車分單雙號限號行駛，中小學停課，國家企事業單位實行彈性工作制。自2013年北京市開始決定治理重霾，三年過去了，我們卻迎來了前所未見的紅色預警。到底為什么會出現這么嚴重的霾？我們還要在這樣的環境中生活多久？為此我們專訪了中國科學院大氣物理研究所研究員王躍思。他的團隊作為獨立于國家環保業務部門的第三方，多年來一直從事大氣污染數據的觀測、采集和分析研究工作。

三聯生活周刊：今年冬天從11月份開始已經有兩次嚴重大氣污染了，為什么冬天空氣污染這么厲害？

王躍思：氣象條件是重霾污染過程形成的外因，污染物排放量大是內因。北京今年初冬的雨雪天氣，造成地面濕冷，這使得近地面空氣團濕冷沉且密度大，而隔著霾層的上空陽光普照，空氣熱而清，這種頭輕腳重的現象氣象學稱之為“逆溫”，其作用就是使得地面排放的污染物無法向上擴散。此外北京重霾爆發時往往風速小，空氣濕度大，風向以偏南為主，大氣混合層高度只有300米至400米，這種情況使得污染物水平方向擴散困難。與逆溫現象同時出現，就會使污染物長久滯留在空氣中，便形成了北京連續重霾污染的天氣。此外由于城市熱島效應，北京城區大氣混合層高度要高于郊區，大量的污染排放使得城區實際霾層厚度比郊區更厚。也正因此，如果你重霾天氣時趕上坐飛機，從800米的高度向下看北京城，所見就是濃云密布，不見任何城市蹤影，而霾層上方則是萬里晴空。

三聯生活周刊：那么第一次發布紅色預警，所有的限制措施是否對緩解污染有效？

王躍思：實際上12月初的這次污染強度比11月底那次低約30%，但11月底只發布了橙色預警，而這回北京頭一次發布紅色預警。如果去除氣象條件差異的影響，12月初發布紅色預警，機動車單雙號限號限行、停工停學和部分工廠限產，使北京大氣細顆粒物PM2.5值相比沒有紅色預警的情況降低了15%，可吸入顆粒物PM10下降了14%，而PM1僅下降了3%。由于PM1粒子非常小，對可見光的散射效率最高，是決定天氣能見度的主要粒子，因此PM1沒有下降多少，也使得12月8日紅色預警之后人們并沒有覺得天氣在能見度上立即有所好轉。但對人體健康影響更加顯著的PM2.5和PM10確實有了顯著降低。

這次北京機動車單雙號限號限行對限制霾污染蔓延很有效。根據我們觀測出的數據分析，北京大氣中一氧化氮實際下降了24%，而二氧化氮上升了10%，整體上氮氧化物總量下降13%。這些數據很有科學內涵，因為汽車在擁堵或低速行駛時排放的主要是一氧化氮，可這次限行緩解了交通擁堵，一氧化氮排放減少了24%。而道路不再擁堵，路上大家車速快了，汽車發動機排放的二氧化氮反而比限行前增長了10%。但無論如何氮氧化物總量還是下降了。此外紅色預警使得北京周邊鋼廠、鐵廠、電廠和化工廠停產，空氣中二氧化硫量因此下降了33%。揮發性有機物也下降了40%，這一物質與汽車、城市餐飲業和化工工業都有關。

這次紅色預警對大氣中的二次顆粒物形成產生了有效的限制。我們用篩選儀器把PM2.5顆粒物按化學成分分開來看。工廠排放的二氧化硫在大氣中二次反應會產生可吸入顆粒物硫酸鹽，而我們檢測到硫酸鹽這次在紅色預警后與相同氣象條件的污染過程相比下降了60%。同時，汽車尾氣排放出的氮氧化物會在大氣中催化產生可吸入顆粒物硝酸鹽，而這次硝酸鹽下降了70%。因此可以說這次紅色預警，很有效地限制了氣態污染物在大氣中的二次反應，也很有效地限制了可吸入顆粒物被催化氧化產生。此外黑炭下降了50%，有機物下降了48%，而農牧業產生的銨鹽幾乎沒有下降。

三聯生活周刊：這次是北京自2013年《北京市空氣重污染應急預案》通過以來首次啟動紅色預警，看來對抗重霾污染很有效，紅色預警采用的減排措施會成為常態嗎？

王躍思：紅色預警是最高級別的應急措施，希望不要經常發生。紅色預警所采用的臨時減排措施不能變成為常規環保措施。我認為絕對不能把單雙號出行作為長期實行的機動車減排措施，這樣很快就會失去紅色預警帶來的“紅利”。北京市平時限制600萬輛機動車之中的20%，紅色預警時限制50%，如果長期實行機動車單雙號出行，很多人就會購買第二輛車，有錢的人買好車，沒錢的人買輛二手車，這樣只會讓污染更加嚴重，那時紅色預警再單雙號限行就不起作用了。

三聯生活周刊：那怎樣才能最有效地治理重霾污染？

王躍思：“源頭治理”才是最重要的。對于機動車來說減排要從油路車三方面進行治理。首先保證油品質量，油品質量不好車再好也沒用。其次是解決交通擁堵。這次紅色預警已經充分證明了只要交通暢通，汽車的一氧化氮污染就會大幅度下降，同時機動車直接排放的有機顆粒物和黑炭也會大幅度下降。因此城市道路交通網如何規劃和運行也是關鍵。油品質量全面升級和道路基本暢通的條件下，進一步發展新能源汽車，才有可能對長期治理大氣污染有所幫助。根據發達國家的經驗，類似北京這樣的超大城市，軌道公共交通和自行車是解決空氣污染的最有效辦法。

此外大型柴油運貨車對北京污染影響很重。每晚我們都會觀測到一個柴油車排放的污染物高值，這個指標性高值就是可長時間漂浮在空氣中的黑炭。每天上下班高峰時段是汽車在路上擁堵，排放形成大量有機碳顆粒物；而一到了晚上，大量柴油車進入五環路，拉著我們的生活必需品——蔬菜、糧食、建筑材料和取暖煤炭等——進京，同時拉走城市產生的大量垃圾。這需要整個京津冀地區統一升級柴油標準，規定嚴格的柴油車尾氣顆粒物和氮氧化物排放量。目前技術已經具備，標準已經制定，需要的是執行和監管。管理到位是目前北京和京津冀大氣污染治理最為關鍵的第一步。

三聯生活周刊：北京周邊對北京城區的污染影響大嗎？

王躍思：我兩三年前就提出了333制原則。北京的大氣顆粒物污染，三分之一是北京自己直接排放的，三分之一是北京周邊輸送過來的，三分之一是氣態污染物在大氣中二次反應產生的。除了氣象條件外，冬天重霾的原因主要是燃煤，取暖用的煤質量不穩定，脫硫脫硝除塵設備運行低效，夜間偷排偷放現象屢禁不止。而北京四環路以內已經禁止燃煤了，但周邊的燃煤污染給北京帶來了很嚴重的影響。北京一年四季工廠都要燒煤，但冬季因取暖燃煤總量增加1倍，大氣中二氧化硫濃度則增加了8倍至10倍。

此次紅色預警期間，我們觀測到北京城區因機動車排放使得大氣氮氧化物濃度高，而京郊大氣中二氧化硫濃度比北京城區高很多，尤其大興和通州這兩個地區，究其原因是因為北京周邊散戶燃煤取暖根本沒有限制。雖然散戶燃煤只占整個燃煤總量的10%至20%，但造成的污染可以達到30%至40%。北京郊區在做煤改電或煤改氣，對住戶進行補貼，但河北卻沒有這些改革和補貼，散戶燒土暖氣沒有任何防止污染的措施，很多村鎮住戶還在燒劣質的原煤。

煤管理對污染物減排十分重要。大興區20蒸噸以下的鍋爐有600多個，在中科院的幫助下建立了一個在線監管平臺，預測僅此一項措施，就可能使該區域顆粒物減少排放17%。由此可以想象毫無控制的散戶燃煤對大氣污染起到的作用非常巨大。除了煤改電、煤改氣，使用先進的鍋爐也會幫助減排，使用添了生石灰的蜂窩煤也會比燒煤渣減少產生的煙塵。但這些工作都需要具體的落實。解決農村取暖燃煤造成的大氣污染是一項非常細致的工作。前幾天媒體報道環保部門檢查京津冀采暖用煤有70%不合格，若將散戶燃煤考慮在內，這一不合格比例還要大。

三聯生活周刊：北京治霾已經三年了，你覺得這幾年重霾污染有什么變化？

王躍思：我最近很少在媒體上說話的原因，就是因為我沒有得出什么新的研究結果。我每年發表的學術論文很多，但這些研究成果與2013年相比沒有什么更新的變化。原因是污染源并沒有什么太多變化，唯一有變化的是北京夏季、秋季PM2.5中硝酸鹽的成分超過了硫酸鹽，而且臭氧污染比以前更加嚴重了。但這對公眾能有多大的積極意義啊！2013年開始北京市決定首先治理重霾污染，從政府到環保部到科學家都很重視，拼命做這項工作，但三年過去了，我們的空氣質量并沒有發生質的好轉。因此，問題的關鍵依然在于管理，在于環保措施的真正落實，并且長期執行不反彈。我們的電廠脫硫脫硝和除塵設備很健全，鋼鐵廠大部分也有脫污設備，但這些設備真的每天都在高效運行嗎？能否向公眾和媒體開放接受監督？重化工企業也是如此，揮發性有機物的排放有沒有高效的處理措施？

因此我覺得這次紅色預警對公眾、社會、企業、環保部門來說都是一個警示，是給各方的一個治霾壓力。我們從2013年起進行了三年重霾污染治理，結果2015年底卻發出了北京市第一次紅色預警，這能說明我們空氣質量有明顯好轉了嗎？回想2013年，是冬季1月份爆發的嚴重空氣污染，而今年冬天我們從11月份就開始了，明年1月份空氣質量能好轉嗎？紅色預警給每個人帶來的不應該僅僅是生活和工作的不方便，更多的應該是痛定思痛的思考。