|
|
2011年10月31日，大雾中的北京CBD区域。这种灰霾天气引发大众对空气污染和PM2.5的持续关注。CFP _x000d_
|
2010年9月28日消息，NASA的科学家们日前发布了一张全球空气质量地图，展示了长期来全球低于2.5微米的悬浮颗粒分布状况。在这张2001- 2006年间平均全球空气污染形势图上，全球PM2.5相对较高的地区在北非和中国的华北、华东、华中全部。世界卫生组织(WHO)认为，PM2.5小于10是安全值，中国的这些地区全部高于50接近80。CFP _x000d_
|
|
PM 2.5化学组成（2004年10月，珠三角）北京大学环境科学与工程学院供图
|
北京志愿者在街头实测空气质量。环保NGO达尔问志愿者供图
相关背景
今年10月以来，包括京沪在内的我国多地持续出现大雾天气，严重影响了居民的日常生活，引发了网民对空气质量问题给健康带来的担忧，也让一个专业性很强的词汇进入公众视野。11月17日，针对“PM2.5”，社会高度关注的《环境空气质量标准》正式二次征求意见。国家环保部表示，两次意见稿的差异是将PM2.5、臭氧（8小时浓度）纳入常规空气质量评价，并收紧了PM10、氮氧化物等标准限值，提高了监测数据统计有效性要求。新标准可能于2016年全面实施，也就是说，起码还要再等4年。
入秋以来，美国大使馆每天定时播报的空气质量状况，让北京继伦敦之后再获“雾都”之称。其中一个重要因素，就是大气悬浮物中的细粒子PM2.5严重超标。
事实上，对人体健康危害极大的PM2.5，已在中国大城市徘徊了20多年，却一直未能纳入国家空气质量评价体系。这一次，面对严峻的大气复合污染状况，国标API（我国空气质量评价指数）将再次调整，臭氧（8小时浓度）和PM 2.5都极可能被纳入新的评价体系———不过，时间表排到了4年之后的2016年。
早上出门上班前，白领安迪习惯性看了一眼手机，发现美国大使馆早上7点发布的北京空气质量指数：191.下边标注着醒目的红色“不健康”标记。
尽管这个周一天气不错，阳光很好，然而北四环不足1公里外的盘古大厦，在前方依然沦陷在一片浑浑沌沌、无边无际的灰霾之中。
“入秋以来，北京几乎就没什么好天气了，除非刮风”，安迪称，由于担心空气质量，从10月份起，他下载了美国大使馆的Beijing Air（北京空气质量）软件，并尤其关注其发布的PM 2.5指数高低，“这个（监测指标）是目前国内空气质量指数中不包括的”。
事实上，近期像安迪一样为空气焦虑的人不在少数，不少北京人由此患上了空气焦虑症。
数据打架
PM 2.5纠结北京城
10月底，安迪从外地出差回京，一出候机楼，发现前方不足500米，即浓“雾”弥漫，大白天居然看不清近处的花草树木，以及稍远处的路桥廊柱等建筑物。
他将浓雾照片发到微博上，才知道类似灰霾天气已经在京持续了整整三天。其后，北京灰霾天气持续出现，作为大气悬浮物中细粒子总称的PM 2.5，开始频繁进入公众视野。
10月31日，东三环朝阳区美国大使馆的空气监测仪显示：北京空气质量指数：307，其中细颗粒物P M2 .5浓度：257微克/立方米，已达到“有毒害”污染级别。
“按气象学规定，霾的能见度小于2公里，即已是重度灰霾天气，可10月底那几天，大气能见度根据目测也就100-200米，应该算重重度灰霾了”，事后，北京大学环境科学与工程学院博导、中国工程院院士唐孝炎老师，多次对公众提及这次堪称今年超严重的灰霾天气。而大气悬浮物中直径小于2.5微米的细粒子，是造成灰霾天气的主要元凶。
北京奥运期间曾让人骄傲的蓝天白云，这个秋冬之季，似乎已在频频出现的P M2 .5数值面前随风而逝。
童话作家郑渊洁在个人微博上，发起“北京空气质量的调查”。结果，6000多名参与投票的网友中，89%的人认为北京空气质量越来越差。
11月中，北京更多的公众、环保NGO和媒体开始关注PM2.5数值变动。人们反问：呼吸一口新鲜空气，究竟有多难？一些民间环保团体和个人甚至走上街头，主动去监测PM 2.5数据。
杨长江，北京一家媒体工作人员。11月1日起，一连十天，他和家人携带着一种便携式空气质量检测仪，站在北四环五道口街头，实地对空气质量进行监测。
“在我的记录中，较好一天的PM2.5平均浓度值是36微克/立方米，较差甚至记录到581微克/立方米，其平均浓度均值是246微克/立方米”，杨的这一实测数据均值，已接近WH O（世界卫生组织）大气质量准则值的近十倍。按2005年W H O公布的PM 2.5准则值规定，大气中细粒子浓度为日均值25微克/立方米，才基本算是一个安全清洁的阈值。
唐孝炎老师判断杨的实测数据不准。“你们实测的是时均值，而WH O公布的标准只有年均值和日均值，不能同比，不具备同比意义”，唐老师称，在她长期采集的北京地区实测数据中，PM 2.5日均值浓度也有高达200微克/立方米的，但一般不会高到500多微克/立方米，“除非沙尘暴”。
广东省气象局首席气象专家吴兑，也认为美国大使馆发布的P M2 .5浓度指数，有一定误导性。“因为目前全世界还没有任何国家和国际组织对P M2 .5作出过时均值规定，因此在没有时均值标准而又需要判断大气污染状况时，世界气象界通常取日均值的3倍，来判断时均值是否超标”，“这样，即使时均值已达到225微克/立方米，换算成日均值，也仅大致在70-80微克/立方米左右”。
11月19日，一股强大的冷气流一举击溃了迟迟不肯南撤的暖湿气流，北京出现了一个蓝澄澄的艳阳天。然而仅持续一天，天空又再度出现灰霾，第二天晚上的PM 2.5指数从3微克/立方米，又跳涨到了191微克/立方米。霾天依然风吹不散。
对北京众多大气科研机构而言，奥运后这几年，北京灰霾天出现反弹增多，已成事实，尤其是秋冬季节。毕竟从20世纪80年代起，以P M2 .5浓度所代表的大气细粒子污染，在我国已经取代了早期以二氧化硫、氮氧化物、PM 10粗粒子为代表的一次污染阶段，我国中、东部地区早已相继进入了更加复杂的大气复合污染时代。
解剖PM2.5
细粒子污染，旧客新相识？
以PM 2.5为代表的细粒子，对公众虽还算陌生，然而对气象科学家而言，却已经打了20多年交道。
在我国，细粒子污染早期出现在经济发达的珠三角地区，并以灰霾日的天气现象亮相。
以广州地区记录的灰霾日来看，1954-1960年，一年平均才2天灰霾日；1971-1980年则一年17天；但进入上世纪80年代后，灰霾日天数直线上升，1981-1990年期间，年灰霾日一度达到116天。
2004-2010年期间，吴兑老师对珠三角地区的气溶胶（大气悬浮颗粒物）谱浓度，进行了七年完整监测记录。结果发现，PM 10浓度有一半季均值，超过国家二级标准的日均值浓度的150微克/立方米，而包括在P M10中的细粒子P M2 .5浓度，季均值则全部超出美国原日均值限值的65微克/立方米。
“尤其是当年9月至次年2月的旱季，细粒子浓度几乎达到标准限值的2倍，非常惊人”，在吴兑老师的监测分析结果里，细粒子PM 2.5占到PM 10的比重高达70-90%.这表明广州地区的气溶胶污染，主要就是细粒子污染。
吴的研究成果多次被其他科学家所验证。唐孝炎老师通过对珠三角、长三角、京津唐等国内经济发达地区的灰霾现象研究，也得出：可吸入颗粒物P M10已成为我国近些年城市大气污染的首要污染物，而PM 10组分中，PM 2.5平均占到PM 10的50%-80%.
可空气中平均粒径只有1-2微米的细粒子，肉眼根本看不到，它们是谁？又是从哪里来的呢？
经过长达十多年研究，我国大气科学家已经基本摸清细粒子身世：大气中大量富集的颗粒物，主要有两个来源，一是来自自然，如海盐粒子、土壤粉尘等，一是来自人类活动。对空气污染而言，后者是重点。而在人类活动所产生的颗粒物中，又一类来自于工业、电力、交通等生产活动产生的一次粒子，比如元素碳、PO A（一次有机物）等，以及由气体向颗粒物转化而生成的二次气溶胶，比如硫酸根粒子、硝酸根粒子以及氨粒子等。
2004年10月，唐孝炎老师主持的北大相关课题组对珠三角PM 2.5化学成分进行细分，发现在平均浓度为104微克/立方米的P M2 .5中，有机物PO M占34 .8%，硫酸根粒子和硝酸根粒子一起占31 .3%，其中有机物、硫酸根粒子、硝酸根粒子等均属二次气溶胶（细粒子）。“可以看出，二次气溶胶在P M2 .5中的贡献超过5 0 %，是PM 2.5的主要组成成分”，唐主持课题组的研究成果，弄清楚了PM 2.5隐秘的内部结构。
随后，另一份针对深圳市灰霾天气的分析研究，则进一步将二次气溶胶的来历追溯了出来：原来PM 2.5又主要来自机动车尾气尘、燃油尘、硫酸盐、餐饮油烟尘、建筑水泥尘、煤烟尘和硝酸盐等。
在国内，与经济先发地区珠三角类似，上世纪80年代以来，随着经济规模扩大和城市化加速，长三角、京津唐地区的灰霾天数也日益频繁。
据国内重点城市的P M2 .5监测显示，以一年为期，1997年，广州灰霾天气创纪录地达到216天；北京在1982年前后达200多天；南京则在2002年前后，连续几年灰霾天气超过250天。而且近几年，长三角空气复合污染趋势，已明显超出国内其它地区。
在一张由卫星反演的全球PM 2.5分布图上，全球日均浓度值超过80微克/立方米的重度污染区，绝大部分集中在黄淮海地区、长江河谷、四川盆地等中国东部及珠三角地区。“与美国等发达国家不同，比如40年代洛杉矶光化学烟雾事件发生后，即着手对大气进行研究治理，而我国的空气污染，是先发展后治理，是到21世纪各地区集中爆发后才入手（研究治理）”，北京一大气学者坦言，这正是目前国内灰霾天如此严重或多见的原因所在。
缺位的指标
若PM2.5“显形”，则七成城市空气不达标
“PM 2.5是我近期关注空气质量的重点”，自北京秋冬频频出现灰霾天气，安迪与身边不少朋友开始积极自学大量的空气质量知识，尤其是对健康危害非常大的细粒子。
科学家研究证明，由于细粒子绝大部分能通过人体支气管，直达人体肺部，所以当灰霾天气出现时，细粒子所携带的污染物，不仅可能损伤支气管黏膜，引发感染，而且还会加重慢性阻肺、哮喘、过敏性鼻炎等呼吸系统疾病，以及诱发动脉硬化、心律不齐等心血管疾病和神经系统疾病。
“细粒子甚至可以直接进入人体血液循环，这是近期的医学研究成果”，2006年前后，吴兑在研究灰霾之余，也着手关注细粒子对人体健康的危害。在他已发表的研究成果中，吴认为细粒子污染与肺癌死亡率上升有着直接关系，而且有显著的7年时间滞后相关。
在广州召开的一次大气环境高端论坛上，广州呼吸病专家钟南山更公开声称：通过对年龄超过50岁的广州病人进行肺部检查，发现无一不是“黑肺”。
然而，目前国内公众每天都能接触到的空气质量指数A PI中，却经常显示为“优良”。
“这是因为现有A PI指数中，根本没有纳入PM 2.5的监测数据”，多位受访的气象学家均承认，在眼下以细粒子为主的复合大气污染时代，缺少PM 2.5的空气质量评价指数显得不合时宜。
事实上，我国空气质量的评价对象曾多次发生变化。上世纪80年代初，国家颁布施行的《空气质量监测标准》主要只涉及三个监测指标，即氮氧化物、二氧化硫和T SP（颗粒物直径超过100微米的大颗粒）；90年代，监测指标调整为氮氧化物、二氧化硫和PM 10；到1996年重新修订大气质量监测标准时，监测对象再次调整为二氧化氮、二氧化硫和PM 10.而将三项主要监测参数的较大值作为首要污染物，并以A PI指数进行公布。
“眼下京津唐等华北地区仅监测PM10，还存在10%超标，其中北京是20%超标，如果再加上监测PM 2.5，其A PI监测数据，会将当地清洁空气天数平均拉低20%-30%，珠三角、长三角地区也类似，甚至长三角地区可能更严重”，吴兑老师举例，比如当前广州全年95%的空气优良率，纳入PM 2.5，就将下降为60%-70%.
吴认为，正是包括京津唐在内的经济发达地区和全国广大地区，P M10的治理状况还不尽如人意，才导致国家迟迟未能将已出现20多年的PM 2 .5问题纳入空气质量监测体系。
11月中，一次国际气象会议上，环保部副部长张力军承认：按A PI国标，目前全国70%的城市空气质量达标；如果增加PM 2.5监测指数，则全国70%城市不达标。
这意味着，如果添加上PM2.5，环保部门近30多年来持续的大气治理，又将必然面对一份满纸黯然的成绩单。
今年8月底，环保部对国家环保模范城的考核标准作出第二次修订。在纳入PM 2.5指数后，结果全国环保模范城的数量从修订前的77个城市，减少至11个。
但在我国气象行业内，对PM2.5细颗粒物的监测，事实上至少已进行了8年以上。
相关人员证实，北京市包括各科研机构在内的40多个大气监测站，早就对PM 2.5进行了监测，只是未向公众公开而已。2010年1月，中国气象局甚至正式发布了《霾的观测和预报等级》气象行业标准，其中规定了PM 2.5日均值限值：75微克/立方米。
去年底，国家环保部曾就是否纳入PM2.5进行公开意见征求，但后来因意见分歧未能通过。
尝试与等待
2016年国标API行将变脸
可究竟是要一个虚假的安慰好，还是少让公民生病住院好？在安迪和北京众多环保N G O看来，A PI监测体系变革是迟早要来的事。
2003-2005年期间，广州民众和媒体也曾普遍不满现行空气质量标准，要求政府治理灰霾。亲历这一风波的吴兑老师，因此对北京这次的PM 2.5争议比较留意。“稍有不同的是，当时广州是受到毗邻之地香港的压力，这次北京则受到国际友人的压力多些，但这未尝不是一个好的治理契机”，吴表示。
亚运前后，广州市通过腾笼换鸟的产业结构调整，以及重点对汽车油品进行治理，多管齐下大力治理灰霾天气。“其中对油品的治理尤其关键，比如提高汽车尾气排放标准和油品质量标准，不达到国Ⅳ、国Ⅴ或者欧Ⅳ、欧Ⅴ，不许上路；同时投入巨资对市区大小储油罐、加油站进行专项治理，其中仅每个加油站的治理费用就高达数百万元”，广州一环保人士介绍，目前广州一年的灰霾天数，已由治理前的平均200多天，下降到70-80天。
“我国大城市的区域空气污染类型，在短短30年走过了发达国家200年的历程，从粉尘污染时代，到粉尘污染+硫酸盐污染，再到现在的粉尘污染+硫酸盐+硝酸盐的有光化学烟雾参与的复合污染时代，25年前在粉尘污染时代建立的空气质量评价体系，已经无法描述复合污染类型，尤其是细粒子污染状况了”，广东气象科研人员称，正是在这种情况下，去年起，广东开始在国内首次尝试增加新的空气质量监测指标。
如今，打开广东省环保厅网站，可以看到：除每天发布国标A PI指数，该网站还同时公布了粤港珠三角空气污染形势图（R A Q I指数）。“后者比A PI，主要增加了臭氧监测值”，吴兑老师分析，比如以11月14日为例，珠三角这一天21个城市A PI全部优良，然而在同天的粤港珠三角空气污染形势图中，广东却有近一半面积呈浅黄色轻度污染。
11月10日，第七届区域空气质量管理国际研讨会在北京海淀区召开。会场外，环保N G O组织的PM 2.5自测行动仍在进行之中。会场内，环保部张力军透露：我国PM 2.5的大气环境质量标准即将出台，而且将采用WH O（世卫组织）规定的第一过渡时期的目标日均值：75微克/立方米。
11月11日，国家环保部就PM2.5作出回应：是否纳入PM 2.5监测指数，各地可自己决定。6天后，环保部就是否纳入PM 2.5和臭氧8小时浓度限值两项监测指标，再次公开征求意见，并透露：预计将于2016年首次在我国施行PM 2.5国家限值标准。
“纳入PM2.5是个渐进的过程，现在纳入，也不能说明我国的空气质量标准多么落后，中国推荐采用W H O第一过渡时期目标值是可行的”，北京气象研究人员称，美国从90年代开始重视PM 2.5，到真正的实施细则出台，中间经历了上十年。即使目前，美国绝大部分州空气质量，也达不到WH O的基准值（年均值10微克/立方米）。
从统计数据看，眼下全球90%的国家没有公布P M2 .5浓度限值，只有澳大利亚、新西兰、印度、日本、美国、加拿大等近十个国家颁布了P M2 .5限值。“中国纳入PM 2.5，还不能算迟”。而按世卫组织公布的三个过渡时期目标值阶段，通常每跨越一个阶段，都得付出至少3-5年艰苦治理。
据了解，在即将出台的国家环境保护“十二五”规划中，中国已将京津唐、长三角、珠三角地区，以及辽宁中部、山东半岛、武汉及其周边、长株潭、成渝、台湾海峡西岸等三区9大城市群，作为未来国内大气污染联防联控重点区域。
“未来即将纳入空气质量监测体系的，很可能同时包括臭氧和PM 2.5”，唐孝炎老师通过对北京奥运（2008）、广州亚运（2010）、上海世博（2010）、深圳大运（2011）期间空气质量治理前后的对比研究，非常有信心地认为：经过切实治理，中国各大城市的空气质量完全可以做到清洁达标。
“关键是要将一些短期措施，落实为长期措施，另外还要格外重视PM 2.5细粒子污染中VOCs（挥发性有机物）污染”，这位年近八旬的老专家语重心长：“尽管目前有关臭氧浓度增高的机理还没有研