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尾气排放加剧雾霾汽车时代能否与蓝天共存

2019-08-15 19:17:30来源:励志吧0次阅读

  今年国家自然科学奖二等奖的41项获奖项目中,有一项格外切合近期的热点话题 中国大气污染物气溶胶的形成 。在年初以来一波接一波的雾霾天气里,这项国内首个揭示PM2.5来龙去脉的系统研究,现实意义不言自明。

  也正因为身处这样的雾霾中,该研究领衔完成人、复旦大学大气化学研究中心主任、环境科学系教授庄国顺在获奖后接受采访时,言谈中仍难有几分轻松。

  机动车对空气污染有多少 贡献 ?

  城市雾霾天气的主要成因,是如今家喻户晓的PM2.5(细颗粒物),而PM2.5总量的80%以上是硫酸盐、硝酸盐、有机气溶胶等,在科学上统称为气溶胶。

  庄国顺教授等此次获奖的研究,正是揭示了这些肉眼看不见的微小颗粒,究竟是如何形成、如何变化,又是怎样影响人们赖以视物、赖以呼吸的空气。研究表明,行驶在全国大小道路上的上亿辆汽车,已成为国内气溶胶污染物的主要 贡献者 。

  机动车尾气排放的氮氧化物与氢化合物、油微粒等,在空气中发生化学反应,组成了气溶胶中硝酸盐、有机物和元素碳的主要来源。它们又与沙尘、海盐等自然气溶胶混合并相互作用,形成复合污染物,吸收和反射阳光,使空气变得昏暗污浊。

  庄国顺介绍,空气中的硝酸盐污染物主要来自汽车废气排放,而硫酸盐污染物多由工业排放尤其是燃煤产生。因此分析两者在空气中的相对比值,就能大体判断汽车废气排放在空气污染中的相对比重。

  以上海为例,2003年硝酸盐与硫酸盐污染物之比为3∶7,如今已接近1∶1,这意味着机动车排放的比重已接近工厂排放,还大有赶超之势。 庄国顺说, 机动车的污染来自尾气、扬尘两方面,扬尘并不包括在估算中。再加上汽车发动机在堵车空转时不完全燃烧,产生更大污染,所以实际上交通问题产生的污染比我们的估计还要严重。

  他表示,近几年我国通过大力实施脱硫脱氮等环保工艺改造,工业废气排放产生的二氧化硫和氮氧化物比十年前有所减少;但汽车数量却快速增长,汽车废气排放也逐年走高。

  研究表明,人的鼻腔可以挡住粒径10微米以上的颗粒物,粒径2.5微米至10微米之间的颗粒物也可通过痰液排出或被鼻腔内绒毛阻挡。而直径小于或等于2.5微米的PM2.5,却能直接侵入下支气管和肺泡的毛细血管中,不易排出体外。加之汽车尾气的排放高度仅略高于地面,比高处的烟囱废气更易被人体吸入,对健康危害更大。此外,气溶胶还会减少到达地面的阳光,造成农业减产。

  国内汽车污染为何比国外严重?

  自1998年开展项目以来,庄国顺教授项目组的研究表明,我国已成为全球PM2.5污染最严重的国家之一,许多地区的PM2.5浓度远远超出世界卫生组织的空气质量标准(单日均值25微克/立方米,年均值10微克/立方米),并在华北平原、长三角、珠三角和四川盆地形成了四大灰霾区。

  综合考虑影响范围、持续时间、污染物浓度,以及颗粒物扩散的气象因素,今年1月以来我国的雾霾天气,可能是人类历史上规模最大的一次PM2.5污染事件。 庄国顺表示,近期雾霾对人体健康的伤害,更甚于2000年前后席卷华北的沙尘暴。

  不过,至今为止我国的汽车总量仍不足美国的一半,北上广的汽车数量和密度也并不比纽约、东京、伦敦、巴黎等西方超大城市更高。那么,为何我国由汽车导致的空气污染,会比发达国家更严重呢?

  原因之一是国内的汽车排放标准、燃油质量标准不够严格。今年2月1日起,北京市将在全国率先对新增机动车实施京V排放标准,加严了氮氧化物等污染物的限值。但总体而言,我国的机动车排放标准目前仍与发达国家有较大差距,主要原因在于燃油标准过低(尤其是含硫量过高),以及汽车缺少尾气排放控制装置。

  不合理的城市规划也加剧了汽车尾气污染。上至 首堵 北京,下到十几万人的小县城,堵车在全国各地几成家常便饭。摊大饼式的城市布局,欠完善的公共交通,让许多市民只得依赖私家车频繁往返于郊区与市中心之间;道路设计的种种缺陷,让城市交通更加脆弱,助长了堵车的常态化;郊外植被的破坏和市区绿化的滞后,增加了扬尘,削弱了植物对PM2.5的吸附作用。

  空气污染影响范围究竟有多大?

  十多年来,庄国顺教授研究团队的足迹转战我国西北、华北和东南沿海,从天山、戈壁、市区到海岛,采集到多达一两万的研究样本。

  研究发现,来自我国新疆、黄土高原和内蒙古的沙尘,几天之内就能随风飘到东南沿海。在这段不算短的旅途中,天然沙尘与人工排放的污染物发生了混合,相互间不断进行化学反应,使沙尘中的碳酸盐逐步转化为酸性更强的硫酸盐等二次污染物。从新疆、内蒙古一路到上海,沙尘的酸性逐渐增加,测到最高的一次增长了100倍。排入大气的多种有毒烃类和重金属,也在这个过程中与之 同流合污 。

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