計(jì)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(xiàn)的淺藍(lán)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(fā)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(chǎn)；許多老人因呼吸系統(tǒng)衰竭而死亡，患上紅眼病的市民更是不計(jì)其數(shù)。這是新型大氣污染—光化學(xué)煙霧污染最早出現(xiàn)的相關(guān)記錄。

1952年，英國，倫敦。

一團(tuán)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(xué)煙霧污染事件。

2013年，中國，北京。

“霧失樓臺，月迷津渡?！边@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(shí)寫照。從1月11日起，霧霾連讀多日籠罩京城，大霧天氣導(dǎo)致空氣中污染物濃度上升，空氣質(zhì)量下降。據(jù)資料顯示，僅11日當(dāng)天，北京南三環(huán)部分地區(qū)的道路能見度降至不足200米，多數(shù)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(qū)除了海淀植物園外，北京市環(huán)保監(jiān)測中心的大部分監(jiān)測站點(diǎn)的空氣質(zhì)量指數(shù)AQI均超過了200，首要污染物均為細(xì)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(yīng)急方案，緊急叫停建材、冶金等58家企業(yè)，并壓縮了41家企業(yè)的污染物排放量。

如果說2012年最后一個月的關(guān)鍵詞是“世界末日”的話，那么2013年首月的標(biāo)簽則是“灰色朦朧”。北京經(jīng)歷的這場空氣污染不僅持續(xù)時間長，還出現(xiàn)了連片效應(yīng)，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(xiàn)象，對人體并無危害，但一旦與空氣中的污染物結(jié)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(qiáng)的飛行能力，可在空中奔襲數(shù)千乃至上萬公里，在大氣中停留的時間長達(dá)10天左右，兩天即可從新疆飛到北京。它還是細(xì)菌、病毒和多種致癌物質(zhì)的重要載體，在飛行途中會不斷吸收這些有害物質(zhì)，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量有毒、有害物質(zhì)，被人體吸收后極易沉積在呼吸系統(tǒng)和血液循環(huán)系統(tǒng)中，對空氣質(zhì)量和人體健康的危害更勝一籌。

負(fù)責(zé)研究京津冀霧霾天氣的專項(xiàng)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(jī)動車尾氣、燃煤、工業(yè)生產(chǎn)、揚(yáng)塵等。其中，機(jī)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(qū)的強(qiáng)霧霾污染物化學(xué)組成，是倫敦?zé)熿F事件和洛杉磯光化學(xué)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(dān)憂的是，專項(xiàng)組從此次霧霾中檢出了大量含氮有機(jī)顆粒物，這正是洛杉磯光化學(xué)煙霧的主要成分之一。

環(huán)保部環(huán)境規(guī)劃院曾經(jīng)發(fā)布的一項(xiàng)研究報(bào)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(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)疾病入院，約25.6萬人患新發(fā)慢性支氣管病，造成經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1527.4億元人民幣。盡管大氣具有自凈化功能，但其速度遠(yuǎn)比不上機(jī)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?jǐn)_。英國醫(yī)學(xué)專家研究發(fā)現(xiàn)，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(xué)家和發(fā)明家為此不遺余力，北京三晶創(chuàng)業(yè)科技集團(tuán)有限公司董事長、中國十大優(yōu)秀發(fā)明企業(yè)家張力就是代表之一。從1998年開始，張力便一直致力于環(huán)保，尤其是機(jī)動車尾氣污染的相關(guān)研究。他告訴記者，機(jī)動車尾氣中的氮氧化合物在蒸發(fā)過程中，被陽光照射后，在光化學(xué)作用下會形成一個厚度約800米的逆溫層，俗稱“黑鍋蓋”現(xiàn)象，非常不利于污染物的擴(kuò)散?！斑@些對陽光有著極強(qiáng)散射作用的細(xì)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(xì)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(chǎn)生的氮?dú)浠衔??！?/p>

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(jī)動車尾氣污染、凈化空氣的方法。最近，他成功發(fā)明了破除逆溫層的排污裝置，該裝置能有效回收機(jī)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(zhì)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(yīng)該叫做溫差、壓差負(fù)壓霧霾回收系統(tǒng)。它的工作原理是突破逆溫層的屏蔽，利用產(chǎn)生的溫差和壓差形成的負(fù)壓，將機(jī)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(xì)小顆粒物停留在近空，從而減少尾氣對環(huán)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(dāng)空氣流動和城市產(chǎn)生的霧霾動態(tài)平衡時，北京還能見著藍(lán)天。但在被稱為‘汽車時代’的今天，當(dāng)空氣氣流減弱時，特別是冬春兩季，北京這一依山而建的優(yōu)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?！?/p>

破除逆溫層的排污裝置結(jié)構(gòu)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(yōu)勢。

首先，在北京二環(huán)、三環(huán)、四環(huán)、五環(huán)及六環(huán)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(xiàn)象且由計(jì)算機(jī)控制的電磁閥門控制其開合，然后將環(huán)線管道與主管道連接并鋪設(shè)到周圍高度在1000米以上的山峰上，并在山峰根部的管道設(shè)置太陽能加熱區(qū)。當(dāng)山頂?shù)呐欧殴艿揽谂c山根部加熱的管道部位產(chǎn)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(fù)壓。這樣，巨大的負(fù)壓動力就可像吸塵器一樣，將北京各環(huán)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(yè)區(qū)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(jìn)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?dú)浠衔镉泻Τ煞?，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(yīng)，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(lán)天，還北京市民一個綠色健康的環(huán)境，還北京一個綠色環(huán)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(jīng)順利獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局頒發(fā)授權(quán)的發(fā)明專利證書（專利號：200810112894），它的出現(xiàn)為掃除霧霾、改善空氣質(zhì)量提供了一條切實(shí)可行的途徑，值得推廣。但張力認(rèn)為該裝置的功能還可以更全面，他說：“現(xiàn)在我們只是單純的把廢氣過濾之后再排放，其實(shí)還可以增加一個環(huán)節(jié)，將山外的新鮮空氣，利用該管道網(wǎng)絡(luò)，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(huán)綠色生態(tài)減排體系?！?/p>

張力對記者說，這套溫差負(fù)壓排污裝置，采用太陽能提供的熱量對排氣管單點(diǎn)加熱，在北京城周邊800米以上的山峰架設(shè)排氣管道，利用溫差形成的負(fù)壓動力，就能高效地將城中道路網(wǎng)環(huán)線中汽車尾氣集中收集、集中凈化處理并生態(tài)排放，成本低、效率高、施工簡單，可謂四兩撥千斤。這一標(biāo)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(jié)晶。這種節(jié)能減排生態(tài)環(huán)保的負(fù)壓排污法在京城首都的實(shí)施，不僅可為國內(nèi)其他城市起到示范效應(yīng)，更為世界特別是發(fā)展中國家樹立一個良好的綠色環(huán)保生態(tài)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(fù)責(zé)任的行為都會導(dǎo)致空氣污染。洛杉磯等地空氣污染治理的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，如果各方聯(lián)動、加強(qiáng)立法監(jiān)督、發(fā)揮公眾力量、鼓勵科學(xué)研究，空氣質(zhì)量是可以得到較大改善的。近年來，從PM2.5實(shí)時監(jiān)測實(shí)時公布，到“煤改氣”在多個城市展開，再到建設(shè)“美麗中國”的集結(jié)號，我國為改善環(huán)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(xué)和知識的力量，沖破重霧，掃除“霾”伏，共同維護(hù)頭頂上的這片藍(lán)天。