碳匯模式治理霧霾的可行性分析

何潔　王全權(quán)

摘要 近年來學(xué)術(shù)界各個研究領(lǐng)域都有關(guān)于霧霾形成原因的研究成果，證明霧霾形成的原因具有多樣性特征，無論是從自然角度出發(fā)還是從人為角度出發(fā)，治理霧霾的方式必然也相應(yīng)的趨向多樣化。有關(guān)霧霾產(chǎn)生原因的研究結(jié)論主要集中在地理結(jié)構(gòu)特殊、相對穩(wěn)定的大氣層、靜風(fēng)率高、空氣相對濕度與溫度較高等地理氣象因素，以及工業(yè)污染、尾氣排放、氣溶膠污染、土壤水源的富營養(yǎng)化及城市下墊面的改變等人為因素。碳匯模式是治理霧霾的新型渠道，碳匯模式下可以通過調(diào)節(jié)空氣中的相對溫濕、增強全球風(fēng)力以及減少空氣污染的細顆粒物與微生物起到減少霧霾污染作用。此外，我國特殊的碳匯市場潛力使碳匯治理霧霾成為可能。

關(guān)鍵詞 碳匯；霧霾；碳匯經(jīng)濟

中圖分類號 S181.3 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）20-241-02

Abstract It proved the haze formation has the characteristics of diversity， which is the research findings of haze formation from all research circles in recent years. Thus it can be seen that the governance haze way will tend to be diversified from the perspective of nature or from the perspective of human. The conclusions about the cause of the haze are mainly focused on the special geographical structure， such as relative stability of the atmosphere， high rate of calm wind， air relative humidity and temperature high geography meteorological factors， as well as some human factors， including industrial pollution， emissions， aerosol pollution， soil water eutrophication and city underlying surface change， etc. Carbon sink mode is a new channel of governance fog. Carbon sink mode can reduce smog pollution through adjusting the relative humidity in the air， enhancing the global wind and reducing the air pollution of fine particles and microorganisms. In addition， Chinas special carbon sink market potential makes possible to control haze by carbon sink.

Key words Carbon sink； Haze； Economy of carbon sinks

隨著全球生態(tài)環(huán)境不斷惡化，繼酸雨、溫室效應(yīng)等環(huán)境危機被人們所熟知之后，來自自然的反抗即霧霾污染再一次卷土重來。早在19世紀，英國等工業(yè)發(fā)達國家就已經(jīng)經(jīng)受了霧霾的洗禮，并且對霧霾的治理主要集中在轉(zhuǎn)移工廠、改造傳統(tǒng)爐灶等方式，并沒有從根本上解決霧霾問題。霧霾污染不僅危害程度大而且更為直觀、貼近生活，帶來的安全隱患不容忽視，霧霾不僅僅是環(huán)境問題更是政治經(jīng)濟問題的集合，關(guān)系到整個社會與經(jīng)濟的發(fā)展，如何高效集約地治理霧霾是世界各國研究的熱點課題。

1 霧霾成因的多樣化特征

近年來，我國社會、經(jīng)濟迅速發(fā)展，城市化進程不斷加快，帶來可觀效益的同時也凸顯了環(huán)境問題的嚴重性以及緊急性。由于日益惡化的空氣質(zhì)量，頻繁出現(xiàn)的霧霾天氣引起了政府部門乃至全社會的高度重視。自2012年起新修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB 3095-2012）將空氣質(zhì)量評價標準由原來的API評價法改為AQI評價法，增加了3項指標，分別是細顆粒物（PM2.5）、臭氧（O3）和一氧化碳（CO）。自實施新修訂的《空氣質(zhì)量評價標準》后，中國環(huán)境監(jiān)測總站發(fā)布的中國環(huán)境狀況公報顯示我國超標天數(shù)中空氣的主要污染物為PM2.5[1]。

大氣污染物中PM2.5聚集后形成的霧霾天氣，其能見度低的特性不僅影響交通運輸正常流通而且也帶來了極大的安全隱患。霧霾天氣污染的空氣也會給人體健康造成威脅[2]，尤其是在呼吸道以及心腦血管方面的疾病發(fā)病率上升。此外，還會給農(nóng)作物帶來減產(chǎn)和降低產(chǎn)品質(zhì)量的危害[3]。目前各界學(xué)者對霧霾產(chǎn)生原因的研究分析很多，研究表明我國的霧霾形成具有復(fù)雜性和多樣化的特征，是在多種復(fù)合因素的影響下產(chǎn)生的。形成霧霾的原因主要分為兩大類，一類是地理氣候的作用，另一類為人為的作用，而地理氣候因素往往也是受到了人為因素的影響。

從地理氣象角度出發(fā)，當大氣層處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)，氣流變化不大、地面風(fēng)速小、空氣相對濕度及相對溫度較高的條件下會導(dǎo)致霧霾天氣頻發(fā)[4]。此外，在霧霾嚴重的地區(qū)，通常其地理結(jié)構(gòu)特殊，比如霧霾污染較為嚴重的河北石家莊，其西部地區(qū)被山脈圍繞，冷空氣難以進入市區(qū)，市區(qū)的相對溫度及相對濕度較高，全年靜風(fēng)率高，大氣擴散緩慢，從而導(dǎo)致嚴重霧霾污染。

從人為角度出發(fā)，首先，化石燃料燃燒、金屬冶煉、工業(yè)加工會產(chǎn)生大量的污染物以及懸浮細顆粒物。其次，日趨嚴重的氣溶膠污染是導(dǎo)致霧霾天氣頻頻產(chǎn)生的重要原因。太陽輻射能夠被氣溶膠散射和吸收，而且還能通過形成云凝結(jié)核或冰核，改變云的微物理結(jié)構(gòu)，進而改變降水效率[5]。在潮濕的環(huán)境下，干氣溶膠粒子吸濕增長，形成構(gòu)成霧滴的凝結(jié)核，并且吸濕后形成的氣溶膠粒子對太陽光的散射能力明顯高于干粒子，使能見度更低[6]。氣溶膠粒子主要來自于工業(yè)排放以及汽車尾氣排放，汽車尾氣排放與總污染排放量相比其比重并不大，但汽車尾氣具有增加大氣氧化性的特性，將會產(chǎn)生更多的二次氣溶膠顆粒，導(dǎo)致更多霧霾天氣的發(fā)生。再次，根據(jù)最新研究，我國霧霾不僅源于工業(yè)化進程中生成的二次氣溶膠顆粒，還源于廣大農(nóng)村土壤、水源的富營養(yǎng)化和嚴重污染導(dǎo)致的微生物的大量繁殖，以及據(jù)此形成的二次氣溶膠顆粒。由于土壤水源的蒸發(fā)作用，使得微生物與攜帶氨氮營養(yǎng)物的氣溶膠凝結(jié)核結(jié)合，在適宜水分、養(yǎng)料和氧氣的條件下迅速繁殖，氣溶膠體積急劇增大，最終形成重度霧霾[7]。此外，霧霾天數(shù)的增加與人類活動導(dǎo)致的平均風(fēng)速降低有密切的聯(lián)系。人口的不斷增加以及城市建設(shè)迅速發(fā)展導(dǎo)致城市下墊面的改變，具體體現(xiàn)在城市建筑物平均高度過高，平均密度過密，并且缺乏城市生態(tài)規(guī)劃，區(qū)域風(fēng)力受到城市下墊面的阻擋，地表風(fēng)力減弱，靜風(fēng)現(xiàn)象增多，污染物難以以橫向及縱向的方式進行稀釋，從而導(dǎo)致了霧霾凝聚滯留現(xiàn)象[8]。

2 碳匯模式治理霧霾的優(yōu)勢

從霧霾形成原因出發(fā)，治理霧霾一方面要控制人為因素的影響，另一方面應(yīng)采取措施調(diào)節(jié)氣候、改善環(huán)境。碳匯模式是調(diào)節(jié)氣候、改善環(huán)境的有效途徑之一，其中碳匯指的是森林、草地等綠色植物匯集、吸收和固定二氧化碳的能力，而碳匯模式就是指從大氣中清除二氧化碳及其他含有碳元素的溫室氣體、氣溶膠或其前體的過程、活動或機制[9]。碳匯模式與治理霧霾的基本機理相符，是治本的方略，雖然其建設(shè)周期相對較長，但其具備的科學(xué)性及有效性不容忽視。

首先，地表相對溫度較高是霧霾天氣頻發(fā)的必要條件之一。在氣候變暖條件下，由于水分蒸發(fā)，地表相對溫度較高，對霧霾形成的環(huán)境條件產(chǎn)生了明顯影響，所以治理霧霾的根本途徑之一就是調(diào)節(jié)全球氣候。碳匯具備調(diào)節(jié)全球氣候的功能，極端天氣多是因為全球性溫室效應(yīng)，碳匯可以減輕溫室效應(yīng)、有針對性地調(diào)整溫室效應(yīng)導(dǎo)致的氣候紊亂，并通過增加降水的方式調(diào)節(jié)溫濕度的平衡。碳匯模式中利用植被的枝葉能遮擋陽光、吸收太陽的輻射熱能，因而降低了小環(huán)境內(nèi)的氣溫。植被通過吸收土壤水分再蒸騰為水汽，使大氣間有足夠的水分，增加了全球水循環(huán)的流動性，從而調(diào)節(jié)了空氣中的相對溫濕度，減少霧霾污染。

其次，碳匯源能減少加劇霧霾污染的細顆粒物與微生物。工業(yè)生產(chǎn)導(dǎo)致的污染物及懸浮細顆粒物、交通中產(chǎn)生的尾氣與粉塵，都是PM2.5的來源。植被能夠改善人類賴以生存的環(huán)境質(zhì)量，其中某些植被分泌的殺菌素可以殺滅空氣中的各種病菌包括由粉塵帶來的各種病原菌、微生物。由于一些植被表皮上的絨毛分泌出的油脂能夠粘黏有毒顆粒及粉塵，因而能夠吸收工業(yè)化生產(chǎn)排放的有毒氣體，減少污染大氣的煙塵、粉塵。另外，植被除了具有固定CO2的作用，還能吸收氨氮等氣體，減少加重霧霾的微生物的滋生。

最后，通過破除碳匯源減弱風(fēng)速的誤解，重新認識碳匯治理霧霾的重要性。森林及草原都具有防風(fēng)固沙的功能，通過減弱風(fēng)速、阻擋風(fēng)沙來減緩?fù)恋厣衬?。上文已?jīng)指出霾日數(shù)的增加與平均風(fēng)速的減少趨勢有密切的聯(lián)系，從這個方面來看，似乎碳匯不利于霧霾治理。而事實恰恰相反，任何事物都是一分為二的，就像自然界不存在適應(yīng)任何生存環(huán)境的事物，也就不可能存在只有優(yōu)勢的解決霧霾的措施。林木并非是加重霧霾的主要原因，一方面，綠地面積區(qū)域分布不均，城市綠地相對較少，阻礙風(fēng)速的效率有限；另一方面，樹木、草地等植被的高度和密度遠遠低于建筑物的高度與密度，其阻風(fēng)率較低。因此，影響風(fēng)力的主要原因在于城市下墊面的改變，碳匯源造成的影響微小。此外，植被的合理規(guī)劃反而有利于降水，促進全球的水循環(huán)，從而帶來全球風(fēng)力的改變。

3 我國碳匯經(jīng)濟的巨大潛力

碳匯市場在我國的發(fā)展?jié)摿κ遣蝗莺鲆暤摹Ｔ谖覈⑻紖R市場有著巨大的優(yōu)勢，其豐富的潛在資源使得碳匯治理霧霾成為可能。碳匯一旦形成市場，利益績效機制可以促進城市自發(fā)地進行生態(tài)自我規(guī)劃，將舊的經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)變?yōu)樾滦途G色化的經(jīng)濟增長方式，平衡城市工業(yè)化與環(huán)境的關(guān)系，增加就業(yè)，促進特大及大城市的人口疏散，降低城市環(huán)境壓力。

首先，無論是通過減少工業(yè)生產(chǎn)還是進行技術(shù)革新來減少排放源都需要巨大的成本，與之相比，造林和涵養(yǎng)草原的成本要低得多。我國地大物博，尤其是草原面積近4億hm2，約占國土面積的2/5，是耕地面積的3.2倍，森林面積的2.3倍，草原資源總面積占世界草原總面積的10%左右，居世界第二位[10]。另外，根據(jù)林業(yè)局發(fā)布的《第八次全國森林資源清查主要結(jié)果（2009-2013年）》顯示，全國森林面積2.08億hm2，森林覆蓋率21.63%，森林面積和森林蓄積分別位居世界第5位和第6位[11]，同時，我國的人均勞動力成本相對較低，因此我國的碳匯項目在成本上有著一定的優(yōu)勢。

其次，在世界銀行生物碳基金的支持下，2007年1月17日全球第一例碳匯項目在廣西正式啟動，共有4 000多公頃防護林，作為碳匯研究及交易的先導(dǎo)試驗林，為探索我國碳匯市場的發(fā)展累積了一定經(jīng)驗。生物碳基金是根據(jù)《京都議定書》中規(guī)定部分 CO2排放目標必須來自于減排權(quán)交易的前提下提出的。在此背景下，不少發(fā)達國家建立了各種碳基金，其目的在于擴大碳儲藏量，降低碳匯市場的風(fēng)險，扶持碳匯市場的發(fā)展，對發(fā)展中國家開展碳匯項目起到了重要作用。

最后，碳匯市場的建立必然會改變現(xiàn)有的經(jīng)濟架構(gòu)，利用市場經(jīng)濟規(guī)律使城市生態(tài)格局自發(fā)進行調(diào)整，有利于形成生態(tài)與經(jīng)濟并存的綠色經(jīng)濟體系。碳匯模式下良性體系的建立將會帶來一系列連帶優(yōu)勢效應(yīng)，限制碳排放與重構(gòu)生態(tài)化城市格局將會形成鏈接，綜合改善全球生態(tài)環(huán)境。

總之，碳匯模式通過降低地表相對溫度、減少空氣中細微顆粒物及微生物，促進水循環(huán)、改變風(fēng)力來調(diào)節(jié)全球氣候、凈化空氣，從而減少霧霾濃度，其運作機理具備科學(xué)性與可行性。同時，我國碳匯項目的開展具有巨大優(yōu)勢及潛力，其“多普勒效應(yīng)”會給整個社會的各個運行系統(tǒng)帶來不可限量的正面影響，形成整個社會運行機制的良性循環(huán)。

參考文獻

[1] 《2013中國環(huán)境狀況公報》發(fā)布[J].環(huán)境保護，2014（11）：42.

[2] 劉愛明，楊柳，吳亞玲，等.城市區(qū)域大氣顆粒物的健康效應(yīng)研究[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2012，28（5）：19-23.

[3] 何延波，趙秀蘭，錢永蘭，等.2011年秋季氣候?qū)r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，2012，33（1）：156-158.

[4] 陳訓(xùn)來，馮業(yè)榮，王安宇，等.珠江三角洲城市群灰霾天氣主要污染物的數(shù)值研究[J].中山大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2007，46（4）：103-107.

[5] SOLOMON S，QIN D，MANNING M，et al.Technical summary[C]//SOLOMON S，QIN D，MANNING M，et al.Climate change 2007：The physical science basis.United Kingdom and New York，NY，USA：Cambridge University Press，Cambridge，2007.

[6] BIRGITTA S，HANSCHRISTEN H，ALFRED W，et al.Hygroscopic growth of aerosol particles and its influence on nucleation scavenging in cloud：experimental results from Kleiner Feldberg[J].Journal of Atmospheric Chemistry，1994，19：129-152.

[7] 顧為東.中國霧霾特殊形成機理研究[J].宏觀經(jīng)濟研究，2014（6）：3-7，123.

[8] 高歌.1961-2005年中國霾日氣候特征及變化分析[J].地理學(xué)報，2008（7）：761-768.

[9] 黃麗媛，陳欽.中國森林碳匯研究綜述[C]//中國林業(yè)經(jīng)濟學(xué)會技術(shù)經(jīng)濟專業(yè)委員會、中國技術(shù)經(jīng)濟研究會林業(yè)技術(shù)經(jīng)濟專業(yè)委員會.低碳經(jīng)濟與林業(yè)發(fā)展論——中國林業(yè)學(xué)術(shù)論壇·第6輯.中國林業(yè)經(jīng)濟學(xué)會技術(shù)經(jīng)濟專業(yè)委員會、中國技術(shù)經(jīng)濟研究會林業(yè)技術(shù)經(jīng)濟專業(yè)委員會，2009：12.

[10] 劉源.2013年全國草原監(jiān)測報告[J].中國畜牧業(yè)，2014（6）：18-33.

[11] 第八次全國森林資源清查結(jié)果[J].林業(yè)資源管理，2014（1）：1-2.