汽車(chē)尾氣是首要污染源
《新民周刊》：城市大氣呈現(xiàn)“復(fù)合型污染”，其污染源是如何形成的？你一直強(qiáng)調(diào)的“細(xì)粒子污染”，又是怎么形成的，有哪些危害呢？
吳兌：目前我國(guó)城市出現(xiàn)了新型的復(fù)合型大氣污染。我們認(rèn)為，早期的污染是煤煙型污染，即以粗顆粒物為主，這發(fā)生在19世紀(jì)工業(yè)化開(kāi)始時(shí)；第二期的污染是由于能源革命造成的，即以硫酸鹽與二氧化硫?yàn)橹鞯奈廴荆欢谌A段是以洛杉磯光化學(xué)煙霧為代表的污染，其污染物主要有四類(lèi)，前體物即氮氧化物與揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)，這些氣體經(jīng)過(guò)紫外線照射會(huì)形成光化學(xué)煙霧，屆時(shí)其標(biāo)志物臭氧濃度會(huì)非常高，最后的產(chǎn)物就是細(xì)粒子。
細(xì)粒子污染物被我們稱(chēng)為“二次污染物”，細(xì)粒子污染物不是直接排放到空氣中的，而是主要來(lái)自汽車(chē)尾氣排放的氣體污染物經(jīng)過(guò)一系列光化學(xué)反應(yīng)所形成的二次氣溶膠細(xì)粒子。細(xì)粒子的復(fù)雜性就體現(xiàn)在這里。
1952年英國(guó)的倫敦?zé)熿F事件，是世界上最嚴(yán)重的大氣污染事件，強(qiáng)烈的低空逆溫使泰晤士河谷煙霧彌漫達(dá)一周之久，造成約4000余人因煙霧死亡；美國(guó)洛杉磯數(shù)次發(fā)生過(guò)光化學(xué)煙霧污染事件，就是汽車(chē)尾氣與陽(yáng)光中的紫外線共同形成的一種特殊的煙霧污染，在一周內(nèi)平均每天有70至300余人死亡。
國(guó)外經(jīng)歷了幾十年甚至上百年，才從煤煙污染階段過(guò)渡到今天的細(xì)粒子污染階段。而我們國(guó)家處于復(fù)合型壓縮性的污染類(lèi)型，人家長(zhǎng)達(dá)百年經(jīng)歷的三個(gè)階段，在我國(guó)集中地壓縮、同時(shí)出現(xiàn)了，這形成了我們目前的新型復(fù)合型大氣污染。
我們的工業(yè)完成了三級(jí)跳，城市大氣污染也在尚未擺脫第一期的煤煙污染階段時(shí)就跑步進(jìn)入了第二期的污染階段；在前兩期污染還比較嚴(yán)重時(shí)，又加速進(jìn)入了最新的光化學(xué)煙霧污染階段。
珠三角普遍存在光化學(xué)煙霧形成的細(xì)粒子污染，細(xì)粒子在氣溶膠中占到60%至70%。就細(xì)粒子污染而言，與美國(guó)相比，中國(guó)的細(xì)粒濃度已經(jīng)超標(biāo)10倍了，目前美國(guó)的細(xì)粒子濃度大概是十幾μg/m3(微克/立方米)，而我們現(xiàn)在都是80至150μg/m3(微克/立方米)了。
可以想象，人暴露在這樣的空氣中是相當(dāng)危險(xiǎn)的！灰霾天氣下，人人都是“吸塵器”。廣州市有上千萬(wàn)的人口，廣州市領(lǐng)導(dǎo)得感謝這上千萬(wàn)人，因?yàn)檫@就相當(dāng)于有了上千萬(wàn)個(gè)“吸塵器”，每天在給這座城市過(guò)濾空氣。
《新民周刊》：在你看來(lái)，當(dāng)下中國(guó)城市大氣最危險(xiǎn)的污染源來(lái)自哪里？
吳兌：這個(gè)新型復(fù)合型的城市大氣污染主要與人流、物流與交通流關(guān)系密切。我們通過(guò)在中國(guó)主要大城市完成的科研課題發(fā)現(xiàn)，以汽車(chē)尾氣為主的交通源在有些城市占到污染源的40%以上，一般而言，也能占據(jù)20%以上，氮氧化物的排放是以汽車(chē)尾氣為主，交通污染源排在城市大氣污染源的第一位。
我國(guó)西北地區(qū)也有工業(yè)城市，但沒(méi)有類(lèi)似廣州、上海這樣密如蛛網(wǎng)的交通網(wǎng)絡(luò)，所以西北地區(qū)暫時(shí)尚未出現(xiàn)嚴(yán)重的新型光化學(xué)煙霧污染。如果沒(méi)有一定的人流、物流與交通流，這樣的新型復(fù)合型城市大氣污染是不會(huì)出現(xiàn)的。
《新民周刊》：為什么說(shuō)城市交通是大氣污染的首要污染源而非工業(yè)污染呢？
吳兌：就世界各國(guó)而言，如果進(jìn)入發(fā)達(dá)社會(huì)，占第一位的是交通污染源，第二位的污染源是農(nóng)業(yè)畜牧業(yè)，第三位才是大工業(yè)污染源。
而我們國(guó)家不存在美國(guó)大量農(nóng)業(yè)機(jī)械造成的污染源，主要就是交通污染源和工業(yè)污染。我國(guó)在粗放型的早期發(fā)展時(shí)期，占第一位的是工業(yè)污染，現(xiàn)在我們已經(jīng)走過(guò)了這個(gè)階段了。工業(yè)發(fā)展成熟以后，交通污染源就成為第一位的污染源。
就地理而言，中國(guó)在三個(gè)經(jīng)濟(jì)先發(fā)區(qū)域，京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角區(qū)域的交通污染源已經(jīng)成為大氣污染的首要原因；而其他區(qū)域，諸如中國(guó)西部大工業(yè)城市西安、蘭州等，工業(yè)污染源還是占第一位的。
所以，我國(guó)環(huán)保部門(mén)1982年制定、1996年修訂的環(huán)境空氣質(zhì)量(API指數(shù))體系目前依然適用于全國(guó)大部分地區(qū)，只是不再適用京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角這三個(gè)經(jīng)濟(jì)先發(fā)區(qū)域了。
晨跑，無(wú)異于“慢性自殺”
《新民周刊》：今年三四月份，上海頻繁地出現(xiàn)陰沉灰暗的天氣，在你看來(lái)，這是由于灰霾天氣嗎？我們?nèi)绾螀^(qū)分霧與霾？
吳兌：對(duì)，應(yīng)該主要都是灰霾。大家有一個(gè)誤區(qū)認(rèn)為，只要城市周?chē)颐擅傻哪：奶鞖鉅顟B(tài)都叫霧，實(shí)際上這不是科學(xué)意義上的霧，而是霾。
從氣象學(xué)而言，霧出現(xiàn)的機(jī)會(huì)很少，霧在全世界主要出現(xiàn)在兩個(gè)地區(qū)，高山地區(qū)與兩極，即高海拔或高緯度。霧主要是由水滴和冰晶組成，《爾雅》曰，“風(fēng)而雨土曰霾”，顧名思義就是沙塵暴引起了古義中的“霾”，黃土高原就是這樣形成的；黃海、東海豐富的漁場(chǎng)包括舟山漁場(chǎng)，也是沙塵暴送“霾”過(guò)去、使得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)沉降到海里，才造就了資源豐富的漁場(chǎng)。
霾的形成共有3種機(jī)制：一是自然界的揚(yáng)沙、沙塵暴、浮塵形成的霾；另一個(gè)是人類(lèi)活動(dòng)排放到大氣中的粉塵形成的霾；還有一個(gè)是人類(lèi)活動(dòng)排放的氣態(tài)污染物通過(guò)光化煙霧形成了霾。可見(jiàn)，霾是由沙塵、海鹽、有機(jī)碳等復(fù)雜粒子組成的，霾與霧有著根本區(qū)別。
霧和霾在學(xué)科上是有明確的不同定義，而且在科學(xué)上，我們認(rèn)為一個(gè)霾粒子通過(guò)吸濕增長(zhǎng)成為霧是不可能的。實(shí)際上，尤其在城市里看到的，十之八九都是霾，極少看到霧。霧是低溫下飽和氣塊的可見(jiàn)標(biāo)志，需要一定的降溫過(guò)程才能形成。
教科書(shū)上明確寫(xiě)著，不管是大氣物理還是大氣光學(xué)的表述都是：大氣中每時(shí)每刻都有霾存在，而霧滴的存在是少見(jiàn)或罕見(jiàn)的。所以我們看到的城市的十次低能見(jiàn)度，九次應(yīng)該是霾。
還有一個(gè)經(jīng)典定義是：霧一定要飽和，一定要有降溫過(guò)程。至于低溫范圍，我們氣象學(xué)上通常認(rèn)為是在15攝氏度以下才可能形成霧，放寬而言，也得在25攝氏度以下。新聞稱(chēng)，“上海二三十?dāng)z氏度還有霧”，這是不可能的；而稱(chēng)，“在北京的夏天出現(xiàn)霧”，就更不可能了。這些都不是霧，而是霾。像現(xiàn)在，廣州春天的太陽(yáng)顯得比較“虛弱”，這也與霾有關(guān)。
《新民周刊》：霧和霾有污染嗎？霾對(duì)人的影響表現(xiàn)在哪里？
吳兌：因?yàn)殪F和霾可以相互轉(zhuǎn)化，霾本來(lái)含有有害物質(zhì)，等到真正過(guò)飽和以后形成霧，那霧的污染濃度也會(huì)很高，所以在城市區(qū)域，霧和霾，都是含有有害物質(zhì)的。
就跟水污染一樣，實(shí)際上水已被有害物質(zhì)污染了，但表面顯得清澈透明，等到水發(fā)黑、發(fā)臭了，其污染就已經(jīng)到了很?chē)?yán)重的程度，無(wú)法彌補(bǔ)了。大氣污染也是一樣的，當(dāng)肉眼還無(wú)法感覺(jué)到時(shí)，大氣的污染指數(shù)就已經(jīng)超標(biāo)了，等到人眼看到空氣不行時(shí)，大氣中的有害物質(zhì)濃度已經(jīng)到了我們不得不治污的時(shí)候了。
PM1(空氣動(dòng)力學(xué)等效直徑為1微米以下的大氣顆粒物)的細(xì)粒子，如果沉積在鼻腔與呼吸道里，人類(lèi)可以通過(guò)自我清理系統(tǒng)比如吐痰、擤鼻涕等清理掉，但如果PM1細(xì)粒子是水溶性的污染物，它能沉積在肺泡里，經(jīng)浸潤(rùn)之后可通過(guò)肺泡交換進(jìn)入主靜脈，再由主靜脈輸送到心臟直至全身，這樣尤其先會(huì)傷肝腎，人體的解毒系統(tǒng)會(huì)首先遭殃。灰霾也阻擋了紫外線，使得小兒佝僂病高發(fā)。
我們最近發(fā)布在美國(guó)《Atmospheric Environment》(《大氣環(huán)境》)雜志上的論文就說(shuō)明：如果人體長(zhǎng)期暴露在細(xì)粒子污染的環(huán)境中，七八年以后因罹患肺癌而死亡的風(fēng)險(xiǎn)，就會(huì)越來(lái)越高。
所以，我建議大家在灰霾天氣出現(xiàn)時(shí)，盡量減少戶(hù)外活動(dòng)，并且要把早晨運(yùn)動(dòng)改成黃昏運(yùn)動(dòng)。因?yàn)樵谝惶熘斜容^而言，大氣污染物水平低、擴(kuò)散條件較好的時(shí)候是在接近黃昏時(shí)，應(yīng)該說(shuō)，午后是一天中空氣質(zhì)量最好的時(shí)候，而在灰霾天氣的早晨進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，恰恰是污染物濃度最高之時(shí)；并且一旦運(yùn)動(dòng)就會(huì)比正常的呼吸量大，那吸入的有害物質(zhì)就會(huì)成倍增加了。在灰霾天氣下晨跑，無(wú)異于“慢性自殺”。
另外，嚴(yán)重灰霾發(fā)生時(shí)也可以戴上七層的醫(yī)用口罩，但這種醫(yī)用口罩會(huì)增大我們呼吸的壓力，經(jīng)常性地在倍受壓力的情況下呼吸，對(duì)人體健康也是有害的，所以醫(yī)用口罩也不宜長(zhǎng)期戴。像北方與美國(guó)那樣防花粉的一些措施也有用，比如，在灰霾發(fā)生時(shí)，將窗簾和門(mén)簾潤(rùn)濕，就可以過(guò)濾一些空氣中的有害物質(zhì)。
《新民周刊》：大家都講，廣州的天氣除了晴天就是霾天，廣佛地區(qū)是十場(chǎng)雨八場(chǎng)酸。灰霾和酸雨之間，有一些關(guān)聯(lián)嗎？
吳兌：灰霾與酸雨都是大氣污染的表述形式，這就跟上海一兩千萬(wàn)人中有男女、高矮之分一樣，污染物質(zhì)也有千差萬(wàn)別，酸雨主要是由于二氧化硫、氮氧化物等酸性氣體造成的，而灰霾則是由細(xì)粒子污染造成的，灰霾可能是酸雨的緩沖物。
酸雨是中國(guó)華南地區(qū)特有的現(xiàn)象，華南地區(qū)土壤特質(zhì)是酸性的，在先天上就吃了虧，酸雨在華南地區(qū)就變成了一種常態(tài)，而且如果華南地區(qū)工業(yè)污染加劇，這里的酸雨就會(huì)加重。而到北方尤其北京，這些地域的背景是呈堿性的，酸雨就比較輕。
