霧霾成因新發(fā)現(xiàn)和治理

冬雪

2015年11月底和12月上旬京津冀和中國(guó)其他地區(qū)經(jīng)歷了兩次大面積重度霧霾，讓中國(guó)人苦不堪言，霧霾再次成為熱點(diǎn)話題。

北京和華北的兩次重度霧霾

北京第一次重度霧霾產(chǎn)生的時(shí)間是2015年11月27日～30日，與此同時(shí)，華北中南部以及黃淮中西部、江淮等地出現(xiàn)大范圍霾和大霧天氣。

11月27日，北京市空氣重污染應(yīng)急指揮部辦公室啟動(dòng)空氣重污染黃色預(yù)警。29日上午10時(shí)，升級(jí)為2015年首個(gè)橙色預(yù)警。北京市教委要求全市小學(xué)、幼兒園停止戶外活動(dòng)，中學(xué)停止室外體育課。30日，霧霾持續(xù)加重。午后，北京中心城區(qū)PM2.5維持500微克/立方米的高污染濃度，當(dāng)晚南部部分站點(diǎn)出現(xiàn)PM2.5超過900微克/立方米的極端峰值污染濃度。

至12月1日上午，北京重污染持續(xù)5天，重污染橙色預(yù)警逾40小時(shí)，經(jīng)歷了2015年最嚴(yán)重的污染過程。30日晚，多個(gè)監(jiān)測(cè)站PM2.5濃度超過500微克/立方米，峰值接近1000微克/立方米。

京津冀的第二次重度霧霾產(chǎn)生時(shí)間是2015年12月7日～10日。12月8日早上7點(diǎn)，北京正式啟動(dòng)3年來首個(gè)重污染紅色預(yù)警信號(hào)，到12月9日中午12點(diǎn)，北京都處在重污染紅色預(yù)警之中，紅色預(yù)警持續(xù)時(shí)間達(dá)53個(gè)小時(shí)。12月8日下午，北京市環(huán)保監(jiān)測(cè)中心的預(yù)報(bào)顯示，從7日到8日，北京市污染水平在區(qū)域背景下進(jìn)一步上升，從5級(jí)重度污染躍升至6級(jí)嚴(yán)重污染，PM2.5濃度到達(dá)此次污染過程的峰值。

8日白天，北京淹沒在灰白色霧霾中，PM2.5濃度在二三百微克/立方米的范圍，空氣質(zhì)量維持在5級(jí)重度污染。截至8日18時(shí)，北京城六區(qū)PM2.5濃度為280微克/立方米;西北部209微克/立方米;東北部246微克/立方米;污染最嚴(yán)重的西南部達(dá)310微克/立方米。

霧霾主要原因

過去對(duì)中國(guó)霧霾產(chǎn)生的原因有種種調(diào)查和研究，歸因的對(duì)象也五花八門，如工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放、居民烹調(diào)油煙、農(nóng)村燒秸稈，甚至居民制作臘肉排放煙霧等。但是，2015年12月14日，環(huán)保部通報(bào)對(duì)華北地區(qū)22個(gè)城市（區(qū)）的環(huán)保綜合督察結(jié)果，全國(guó)PM2.5濃度之所以嚴(yán)重超標(biāo)，與燃煤有直接關(guān)系，燃煤對(duì)PM2.5濃度貢獻(xiàn)率在61%左右。

原因在于，“一鋼獨(dú)大”“一煤獨(dú)大”“產(chǎn)業(yè)圍城”等現(xiàn)象在華北地區(qū)一些城市比較普遍。除北京、天津外，華北地區(qū)煤炭在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占比近90%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過全國(guó)平均水平。

例如，唐山、邯鄲“鋼鐵圍城”現(xiàn)象突出，邢臺(tái)重化工業(yè)四面布局，包頭城區(qū)呈現(xiàn)“東鋁、西鋼、南化、北機(jī)、四周電”的格局，陽泉、晉中、烏海、平頂山、焦作等城市“一煤獨(dú)大”等。以2015年11月底發(fā)生的華北地區(qū)持續(xù)的霧霾而言，原煤燃燒和工業(yè)排放是此次重污染過程最主要的來源。

原煤燃燒的主要問題是不清潔用煤。2014年全國(guó)用煤42億噸，其中，火電用煤19.4億噸左右，非電行業(yè)用煤約為22.6億噸?，F(xiàn)在，火電燃煤使用的優(yōu)質(zhì)煤較多，排放的治理較好，而非電行業(yè)的不清潔燃煤排放，如煉鋼是造成霧霾的重要原因，而重化產(chǎn)業(yè)是華北地區(qū)很多城市的支柱產(chǎn)業(yè)，也是造成環(huán)境污染的重要因素。這種情況既影響了城市的可持續(xù)發(fā)展，也給環(huán)境治理帶來巨大困難。

散煤煤質(zhì)的質(zhì)量也是污染源的重要組成部分。例如，北京市在售散煤煤質(zhì)超標(biāo)率為22.2%，天津市超標(biāo)率為26.7%，河北省唐山、廊坊、保定、滄州4市平均超標(biāo)率為37.5%。

另一方面，企業(yè)的治污方案弄虛作假也造成工業(yè)和燃煤對(duì)大氣嚴(yán)重污染。許多地方有方案，沒措施;有部署，沒落實(shí);有考核，沒問責(zé)。例如，河北省部分地市制定的壓鋼減煤計(jì)劃內(nèi)容不實(shí)，可操作性不強(qiáng)，難以實(shí)現(xiàn)確定的減煤壓鋼的目標(biāo);河南南陽市雖然制訂了藍(lán)天工程等系列實(shí)施方案，但與河南省政府有關(guān)要求相比，在目標(biāo)、任務(wù)和措施等方面均存在不小差距;鄭州市制訂的14個(gè)大氣污染治理專案，在被約談前基本沒有落實(shí)。焦作、安陽、呼和浩特、通州等地制訂的治理方案實(shí)際落實(shí)情況并不到位。

環(huán)保部調(diào)查的霧霾主要因果關(guān)系顯然更符合事實(shí)，也符合人們的認(rèn)知和觀感。也即是說，盡管汽車對(duì)霧霾的形成有貢獻(xiàn)，但真正產(chǎn)生主要貢獻(xiàn)的是“一鋼獨(dú)大”“一煤獨(dú)大”。

治霾不能等待

在如此惡劣的空氣中呼吸求生，是每一位生活在京津冀的人的噩夢(mèng)。環(huán)保專家對(duì)京津冀空氣質(zhì)量的解答又讓人們陷入噩夢(mèng)永無夢(mèng)醒時(shí)分的嚴(yán)重焦慮之中，因?yàn)?，京津冀的人要呼吸到最低達(dá)標(biāo)的空氣還要等15年。

清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院院長(zhǎng)賀克斌的研究顯示，在京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角三大地區(qū)中，京津冀地區(qū)實(shí)現(xiàn)空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)的時(shí)間最晚，要等到2030年。具體而言，京津冀地區(qū)2013年的PM2.5年均濃度為106微克/立方米，預(yù)計(jì)2020年可以削減40%達(dá)到64微克/立方米，2030年可以削減67%實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)。

2030年京津冀空氣達(dá)標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)是多少呢？按照2012年3月2日環(huán)保部公布的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（新國(guó)標(biāo)）中的PM2.5濃度限值是，二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)年和24小時(shí)平均濃度限值分別為35微克/立方米和75微克/立方米，與世界衛(wèi)生組織（WHO）過渡期第一階段目標(biāo)接軌。

其實(shí)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)是最低的了，世界衛(wèi)生組織的PM2.5濃度標(biāo)準(zhǔn)是24小時(shí)平均濃度限值為10微克/立方米，中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)離世界衛(wèi)生組織的標(biāo)準(zhǔn)還差一大截，同時(shí)也與2008年的“奧運(yùn)藍(lán)”標(biāo)準(zhǔn)存在差距，后者的標(biāo)準(zhǔn)是55微克/立方米。

霧霾引發(fā)人的多種疾病，如心血管病、呼吸系統(tǒng)疾病、肺癌和其他癌癥已經(jīng)有大量的研究結(jié)果證明?，F(xiàn)在，又有一項(xiàng)以15年為時(shí)間段的研究結(jié)果顯示，治霾和不治霾的結(jié)果大不一樣。

如果要讓京津冀的人等待15年（2030年）才能呼吸到最低合格標(biāo)準(zhǔn)的空氣，最等不及的是一些有心腦血管病、呼吸系統(tǒng)疾病、過敏癥和可能患癌的人。中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院的研究人員在2015年11月于美國(guó)佛羅里達(dá)州奧蘭多舉行的美國(guó)心臟病協(xié)會(huì)心血管年會(huì)上公布的一項(xiàng)研究結(jié)果稱，如果中國(guó)能保持2008年的“奧運(yùn)藍(lán)”空氣質(zhì)量，可在2030年之前防止中國(guó)城市地區(qū)大約90萬人死于心腦血管病、呼吸系統(tǒng)疾病等，并使千百萬人延長(zhǎng)生命。

反過來理解，如果中國(guó)的空氣不能達(dá)到“奧運(yùn)藍(lán)”的質(zhì)量，在15年內(nèi)，就有90萬人死于空氣質(zhì)量不合格誘發(fā)的多種疾病。盡管這是一個(gè)全國(guó)的數(shù)量，而非京津冀地區(qū)的人數(shù)，但是，考慮到京津冀地區(qū)人口密度是全國(guó)較高的（484人/平方千米），人口數(shù)量也是全國(guó)較多的（1.11億人，占全國(guó)的8.1%），空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo)造成的死亡數(shù)也是較大的。簡(jiǎn)單地以8.1%計(jì)，空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo)在15年內(nèi)也可能造成7.29萬人死亡。如果再加上霧霾引發(fā)的其他疾病，以及霧霾對(duì)更多人的健康危害，人們付出的代價(jià)將會(huì)更大。

霧霾危害健康的認(rèn)知在深化

霧霾危害人們健康的科學(xué)機(jī)理也在不斷深化，讓人們感到治霾的緊迫和時(shí)不我待。

例如，大氣顆粒物（PM）暴露可增加哮喘、慢阻肺和肺癌等呼吸道疾病的發(fā)病率和病死率，現(xiàn)在，這一致病機(jī)理已經(jīng)初步弄清。浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬二院、浙江大學(xué)呼吸疾病研究所、呼吸疾病國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的課題組研究人員不久前通過高倍電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，只有頭發(fā)絲1/500～1/100的超細(xì)顆粒物能被內(nèi)吞進(jìn)入人體的氣道上皮細(xì)胞，在細(xì)胞內(nèi)沉積形成黑暗顆粒，繼而誘發(fā)炎癥反應(yīng)和黏液高分泌，這是造成呼吸道疾病的重要原因。這一成果已在國(guó)際權(quán)威的細(xì)胞生物學(xué)專業(yè)期刊——《自噬》雜志在線發(fā)表。

由于人體具有“細(xì)胞自噬”的自我保護(hù)行為，細(xì)胞會(huì)試圖通過自噬包裹住吸入體內(nèi)的超細(xì)顆粒并降解這些侵入的超細(xì)顆粒以及無用蛋白質(zhì)等。實(shí)施細(xì)胞自噬的既有呼吸道的上皮細(xì)胞，也有血液中的巨噬細(xì)胞，但是，由于這些超細(xì)顆粒含有大量無機(jī)碳、重金屬等有毒物質(zhì)，很難被細(xì)胞自噬降解。在一系列復(fù)雜過程中，最終導(dǎo)致了氣道炎癥和黏液的大量分泌，引發(fā)慢性呼吸道疾病。

例如，PM2.5經(jīng)呼吸到達(dá)肺部，再經(jīng)氣血交換進(jìn)入血液，血液中的巨噬細(xì)胞會(huì)把它們當(dāng)作異物和有害物質(zhì)來吞噬。與巨噬細(xì)胞吞噬細(xì)菌不同的是，細(xì)菌是生命體，可以成為巨噬細(xì)胞的食物并被降解。但是，PM2.5是沒有生命的，巨噬細(xì)胞吞噬了它們，如同老虎吞石頭，無法消化，巨噬細(xì)胞最終會(huì)被噎死。結(jié)果是，巨噬細(xì)胞作為一種重要的免疫細(xì)胞大量減少，人的免疫力也會(huì)隨之下降。

被噎死的巨噬細(xì)胞還會(huì)釋放出一些有害物質(zhì)，導(dǎo)致細(xì)胞及組織的炎癥。也就是說，PM2.5比細(xì)菌更致病，進(jìn)入血液的PM2.5越多，人就越容易生病。這一研究也清楚地解釋了細(xì)胞自噬行為與霧霾導(dǎo)致的氣道疾病之間的關(guān)系。

盡管研究人員認(rèn)為，阻斷細(xì)胞的自噬過程能有效降低氣道疾病反應(yīng)，而且已在小鼠等小動(dòng)物模型中，通過阻斷細(xì)胞自噬行為降低了疾病反應(yīng)，但是，如果能根治霧霾，顯然是釜底抽薪。

“閱兵藍(lán)”和“APEC藍(lán)”的啟示

環(huán)保部的結(jié)論已經(jīng)提出了治霾的線索，即減少鋼鐵和其他生產(chǎn)中的燃煤，尤其是不清潔的劣質(zhì)煤炭的使用。顯然，這會(huì)觸及“一鋼獨(dú)大”“一煤獨(dú)大”的利益和地方的GDP。因此，未必會(huì)達(dá)成一致意見。但是，實(shí)踐也提供了一些治理霧霾可以達(dá)到立竿見影效果的樣板，這就是“閱兵藍(lán)”和“APEC藍(lán)”，因?yàn)檎业搅烁?，治理的措施也非常?duì)頭。

從“閱兵藍(lán)”和“APEC藍(lán)”的做法和經(jīng)驗(yàn)來看，要讓公眾馬上享受藍(lán)天白云可以歸納為兩點(diǎn)：一是停止或減少過度生產(chǎn)和消費(fèi)，二是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。這就要從“閱兵藍(lán)”和“APEC藍(lán)”是如何實(shí)現(xiàn)談起。

2014年11月3日0時(shí)～11日24時(shí)，北京、天津、河北、山西、內(nèi)蒙古、山東等6省區(qū)市停產(chǎn)企業(yè)9298家，限產(chǎn)企業(yè)3900家，停工工地4萬余處。此外，北京市以及河北全省機(jī)動(dòng)車單雙號(hào)限行。結(jié)果是，APEC會(huì)議期間，北京多項(xiàng)污染物指標(biāo)比2013年同期下降約50%，車速提升了50%。具體為，二氧化硫、氮氧化物、可吸入顆粒物（PM10）、細(xì)顆粒物（PM2.5）、揮發(fā)性有機(jī)物等減排比例分別達(dá)到54%、41%、68%、63%和35%左右，周邊5省區(qū)市主要大氣污染物排放量也明顯下降。

2015年8月28日0時(shí)～9月4日24時(shí)，北京等7省區(qū)市（增加河南）統(tǒng)一實(shí)施6大臨時(shí)強(qiáng)化減排措施，將燃煤電廠和燃煤鍋爐作為重點(diǎn)控制對(duì)象，7地停產(chǎn)、限產(chǎn)企業(yè)總數(shù)達(dá)1萬多家;近9000個(gè)建筑工地暫停施工。8月28日～31日重點(diǎn)控制區(qū)域鋼鐵等企業(yè)減排50%以上;9月1日～4日所有區(qū)域鋼鐵等企業(yè)減排50%以上。

結(jié)果是，8月20日～9月3日，二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物等各項(xiàng)污染物平均濃度分別為3.2微克/立方米、22.7微克/立方米和25.3微克/立方米，同比分別下降46.7%、52.1%和69.2%，均達(dá)到了監(jiān)測(cè)歷史以來的最低水平。2015年8月20日～9月3日，北京市PM2.5平均濃度為17.8微克/立方米，同比下降73.2%，連續(xù)15天達(dá)到一級(jí)優(yōu)水平，相當(dāng)于世界發(fā)達(dá)國(guó)家大城市水平。

特別是9月3日上午閱兵期間，北京市PM2.5平均濃度僅為8微克/立方米，完美呈現(xiàn)“閱兵藍(lán)”。

減少過度生產(chǎn)和消費(fèi)

有人認(rèn)為“閱兵藍(lán)”和“APEC藍(lán)”是極端管制措施造成的，短期可行，長(zhǎng)期下去難以辦到，因?yàn)樯倭虽撹F、燃煤等的生產(chǎn)和消耗，中國(guó)的GDP就要下降，人們的生活水平會(huì)降低。事實(shí)并非如此。因?yàn)椋袊?guó)的鋼和煤等產(chǎn)量已經(jīng)是過度生產(chǎn)和過度消耗。

以鋼產(chǎn)量為例，2014年《世界鋼鐵統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)》顯示，2013年全球粗鋼總產(chǎn)量為16.07億噸，中國(guó)是世界第一產(chǎn)鋼大國(guó)，粗鋼產(chǎn)量占全球粗鋼產(chǎn)量的48.5%，達(dá)到7.79億噸。俗語稱，“世界鋼產(chǎn)量中國(guó)第一，河北第二、石家莊第三”。

中國(guó)的鋼產(chǎn)量嚴(yán)重過剩也是事實(shí)。2014年全球粗鋼產(chǎn)量達(dá)16.62億噸，中國(guó)粗鋼產(chǎn)量為8.227億噸，同比上年增長(zhǎng)0.9%。然而，2014年中國(guó)折合粗鋼消費(fèi)量為7.38億噸，同比下降2.25%。也就是說，還有8470萬噸鋼無法消化。出口當(dāng)然是一個(gè)重要的化解渠道。2014年中國(guó)出口鋼材9378.38萬噸，同比2013年增長(zhǎng)50.45%。盡管鋼材出口能化解部分產(chǎn)能，但從性價(jià)比看，出口創(chuàng)新高并不能給整個(gè)行業(yè)發(fā)展帶來對(duì)等利潤(rùn)，鋼材超低的價(jià)格使得整個(gè)鋼鐵行業(yè)陷入增產(chǎn)不增收的困境。而這又是以高污染、高能耗、破壞環(huán)境，毀掉資源和可持續(xù)性發(fā)展為代價(jià)的，主要原因就是使用化石燃料，即煤來生產(chǎn)鋼材。

從鋼鐵產(chǎn)業(yè)已經(jīng)看出，停產(chǎn)、減產(chǎn)高污染、高能耗的鋼鐵和煤炭生產(chǎn)是一舉多得的行為，可以讓藍(lán)天白云馬上呈現(xiàn)，保護(hù)公眾健康，同時(shí)減少負(fù)增值的生產(chǎn)反而能讓GDP升值。

另一方面，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移更是眾多有識(shí)者的共識(shí)。例如，美國(guó)未來發(fā)展和能源研究專家艾默里·洛文斯在其新作《重新發(fā)明火》中提到3個(gè)原則，減少用量、調(diào)節(jié)需求、優(yōu)化供應(yīng)。本質(zhì)是，在不降低生產(chǎn)能力、生活水準(zhǔn)的前提下，盡量少用甚至不用化石能源，同時(shí)發(fā)展低碳綠色技術(shù)。例如，大力鼓勵(lì)光伏發(fā)電、利用風(fēng)能、太陽能，甚至對(duì)煤炭的綠色改造等。這顯然是長(zhǎng)期的任務(wù)。

如果能把這些措施結(jié)合起來，京津冀和全國(guó)的藍(lán)天白云就不會(huì)是童話，而是現(xiàn)實(shí)并且能唾手可得。

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