文/阿碧

凈化空氣

Clean Air

文/阿碧

在今年的兩會期間，空氣污染成為了大家普遍關(guān)注的焦點(diǎn)話題之一。雖然空氣污染有自然的因素，但是更多的因素是“人禍”。要想獲得清潔的空氣，除了提高人們的道德水準(zhǔn)外，更重要的是以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究成果為依據(jù)，制訂出符合社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的大氣方面法律法規(guī)。

減少空氣中看不見的微型殺手

曾經(jīng)有很長一段時間，我們在談到空氣污染時都是說那些看得見和聞得到的污染物，比如工廠大煙囪內(nèi)冒出的黑煙，化工廠附近刺鼻的氣味。近年來，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一些看不見也聞不到的物質(zhì)對人體健康危害也很大，比如目前國內(nèi)外備受關(guān)注的PM2.5(大氣中粒徑小于或等于2.5um的顆粒物）就屬于這種物質(zhì)的代表。

由于PM2.5十分細(xì)小，就有可能穿透肺泡進(jìn)入血液循環(huán)，隨著血液流向人體多個器官，其粉塵本身或其中包裹的有毒物質(zhì)會危害人體器官。世界衛(wèi)生組織公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，由于空氣污染嚴(yán)重，部分國家及地區(qū)的空氣中所含懸浮微粒超過標(biāo)準(zhǔn)值15倍，以致全球每年死于空氣污染者達(dá)200余萬人。

美國國家老齡問題研究所的研究人員對1.5萬名老年人進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，城鎮(zhèn)中較高水平的空氣污染將使50歲以上人群的大腦提前變老，提前時間多達(dá)3年。研究人員利用磁共振掃描儀對這些老人的大腦進(jìn)行掃描，結(jié)果發(fā)現(xiàn)一些生活在污染區(qū)的老人的大腦中沉積了一些PM2.5。研究人員分析，這些沉積在腦部的細(xì)微粉塵會導(dǎo)致老人的思維能力下降，導(dǎo)致大腦提前衰老。PM2.5穿透肺泡進(jìn)入血液，在流經(jīng)大腦時“滯留”在腦部，危及人體大腦健康。

以往的一些研究還表明，占大氣污染物比重越來越大的汽車尾氣對兒童腦部發(fā)育危害也很大。由于汽車尾氣多聚集在1.5米以下的區(qū)域，因此，幼兒吸入的汽車尾氣量為成人的2倍，不利于腦部的正常成長和發(fā)育。在汽車尾氣的各種污染物中，含鉛的PM2.5對孩子的危害尤為嚴(yán)重，會導(dǎo)致孩子稚嫩的神經(jīng)細(xì)胞受損，致使感覺、心理等功能發(fā)生異常，出現(xiàn)煩躁、嗜睡、多動、注意力分散、食欲不振、便秘、失眠等癥狀。

法國巴黎心血管研究中心研究人員發(fā)現(xiàn)，呼吸受污染空氣幾天后，人們遭遇心肌梗塞的概率會增加。研究結(jié)果表明，如果某個城區(qū)每立方米空氣中的PM2.5濃度增加10微克，這一地區(qū)居民一星期后遭遇心肌梗塞的概率增加1%～3%。研究人員表示，人們呼吸受污染空氣后，PM2.5會穿透肺泡并隨血液流到心臟。這些細(xì)小粉塵不僅危害心臟，還可能影響血管的擴(kuò)張和收縮能力，進(jìn)而影響血壓。存在于心血管中的PM2.5對常人來說可能危害不大，但是對于那些心臟病患者來說影響就大得多了。

隨著科學(xué)研究的深入，人們對PM2.5危害的認(rèn)識也越來越深入，這就讓立法者制訂有關(guān)PM2.5的法律法規(guī)有了技術(shù)依據(jù)。美國是世界上第一個將PM2.5加入國標(biāo)的國家。1963年，美國國會通過了《清潔空氣法》（Clean Air Act）。1971年，美國《國家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》就已頒布。直至1997年，PM2.5才第一次納入美國國標(biāo)，達(dá)標(biāo)計(jì)劃并沒有立刻出臺。各地監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)也經(jīng)過了漫長的時間。因?yàn)楫?dāng)時各地雖有常規(guī)的環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測站，但對于PM2.5某些成分的采樣方法和儀器還有待完善，不同類型PM2.5的采用儀器的一致性也存在差異。直到2000年，PM2.5的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)才逐步建立，如今美國已有上千個PM2.5的監(jiān)測點(diǎn)，研究者可以從美國環(huán)保局的網(wǎng)站上下載各站點(diǎn)的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

研究人員發(fā)現(xiàn)PM2.5令大腦受損

科學(xué)研究的深入讓立法者不斷修訂和細(xì)化相關(guān)法規(guī)。在2005年的《空氣質(zhì)量準(zhǔn)則》中，世界衛(wèi)生組織提出了PM2.5的空氣質(zhì)量準(zhǔn)則值，但顆粒物和人體健康間的不確定性非常大，這意味著并不是低于準(zhǔn)則值就會避免對人體的危害。這種不確定性促使美國國會增加了研究經(jīng)費(fèi)，哈佛大學(xué)、紐約大學(xué)等顆粒物研究中心相繼成立，1999-2016年間三個階段的科研總經(jīng)費(fèi)超過1億美元。而民間機(jī)構(gòu)也積極開展相關(guān)研究，如肺協(xié)會每年都會發(fā)布針對空氣的專題報告，他們的《2012空氣狀況》中就認(rèn)為，對于41%的美國人而言，臭氧或顆粒物濃度處于不健康水平。

汽車尾氣成為城市中越來越主要的PM2.5污染源

這些研究對空氣標(biāo)準(zhǔn)的修訂起到參考作用，而對于顆粒物的研究已逐漸深入，從一開始關(guān)注粒徑大小（如10微米和2.5微米）轉(zhuǎn)變?yōu)槌煞趾蛠碓囱芯?。美國已有研究發(fā)現(xiàn)源于交通排放的顆粒物對死亡率的影響大于燃煤來源，而自然來源（土壤、巖石）的細(xì)顆粒物與人群死亡率的變化無關(guān)。為此，美國立法者下一步將針對PM2.5的不同來源制訂不同的排放標(biāo)準(zhǔn)。

禁止氟利昂以補(bǔ)臭氧空洞

自古就有“女媧補(bǔ)天”的傳說，其實(shí)，在古人的眼中，天相當(dāng)大一部分就是我們頭頂?shù)拇髿鈱?。如果天塌了下來，那將是最重大的事件了?，F(xiàn)在，天倒沒有塌下來，卻“漏”了，這個漏的地方就是南極的臭氧洞。

在我們所居住的地球周圍，環(huán)繞著一層大氣，這層大氣是產(chǎn)生生命的基本要素之一。大氣中的主要成分是氮和氧，也還有少量的氬、二氧化碳、水蒸氣和臭氧等。大氣中臭氧的含量相當(dāng)?shù)?，還不到大氣總量的百萬分之一。然而，這百萬分之一的臭氧對地球生命來說卻是不可缺少的。臭氧層能吸收陽光中的大量紫外線，陽光穿過臭氧層后，紫外線的含量就很低了，這樣就可以防止地球生命受到紫外線的直接毒害。

包圍著地球的大氣，其特性會隨離地的高度不同而有所變化?？茖W(xué)家按照氣溫的變化情況，劃分了大氣的垂直結(jié)構(gòu)。最接近地表的是“對流層”，其次是“平流層”、“中間層”、“熱成層”和“逸散層”。在離地10～50公里的平流層中，集中了大氣中的90%的臭氧，其中在離地25～30公里高處，臭氧濃度值達(dá)到最高，這個范圍的空間被科學(xué)家稱為“臭氧層”。

直到20世紀(jì)70年代，研究人員才開始覺察到一些人為的因素可能破壞臭氧層。當(dāng)時，許多科學(xué)家和環(huán)保工作者擔(dān)心，新興的超音速航空器在平流層中排放的大量氮氧化合物、硫化物和水蒸氣會破壞臭氧層。1972年，美國國家航空航天局承認(rèn)，他們的航天飛機(jī)上的發(fā)動機(jī)曾將含氯的化合物直接排放到平流層，可能對臭氧層造成破壞。1974年，美國加州大學(xué)的研究人員莫里納和羅蘭德發(fā)表論文稱，他們研究出了破壞臭氧層的科學(xué)原理，認(rèn)為氟利昂是破壞臭氧層的罪魁禍?zhǔn)?。他們的論文發(fā)表后沒有獲得足夠的重視，直到1995年，兩人才因?yàn)檫@個重要的成果獲得當(dāng)年的諾貝爾化學(xué)獎。

氟利昂是科學(xué)家在20世紀(jì)20年代合成的，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不具有可燃性和毒性，被當(dāng)做制冷劑、發(fā)泡劑和清洗劑，廣泛用于家用電器、泡沫塑料、日用化學(xué)品等領(lǐng)域。20世紀(jì)80年代后期，氟利昂的生產(chǎn)達(dá)到了高峰，產(chǎn)量達(dá)到了144萬噸。在對氟利昂實(shí)行控制之前，全世界向大氣中排放的氟利昂已達(dá)到了2000萬噸。人們所消費(fèi)的氟利昂至少有70%進(jìn)入了大氣中，幾十年的排放導(dǎo)致了大氣中積聚了大量的氟利昂，而且這種化合物非常穩(wěn)定，可以在空氣中呆上40～150年。

雖然莫里納和羅蘭德兩位科學(xué)家發(fā)表了氟利昂破壞臭氧層的論文，最初沒有引起政府的重視，但是引起了大眾媒體的關(guān)注，《紐約時報》和《時代周刊》雜志對氟利昂破壞臭氧層作了大篇幅的報道。這樣一來，大眾開始掀起了抵制氟利昂的運(yùn)動。1985年，科學(xué)家通過衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)了南極上空的臭氧洞，引發(fā)了再次抵制氟利昂的運(yùn)動。這一年，國際環(huán)保組織舉行會議，通過了保護(hù)臭氧層的《維也納條約》。

1987年，國際環(huán)保組織通過了《蒙特利爾議定書》，限制氟利昂的生產(chǎn)。從那以后，國際環(huán)保組織不斷地修改保護(hù)臭氧層的議定書，加強(qiáng)對氟利昂生產(chǎn)的限制。這些國際協(xié)議生效之后，各國針對本國的實(shí)際情況制訂了相關(guān)的法規(guī)。澳大利亞英聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織研究員保羅·弗雷澤說，《蒙特利爾議定書》限制氟利昂排放的規(guī)定已經(jīng)取得效果，大氣中的氟利昂水平正在下降，南極上空的臭氧洞有望在2050年前閉合。

氟利昂導(dǎo)致南極上空出現(xiàn)臭氧空洞（圖片中藍(lán)色部分）

根據(jù)《蒙特利爾議定書》及其后續(xù)修正書，發(fā)達(dá)國家從1996年起已經(jīng)禁止生產(chǎn)和使用含有氟利昂的制冷劑、發(fā)泡劑，而我國在協(xié)議中原定2007年起對此類物質(zhì)的使用削減85%，2010年完全停止生產(chǎn)和消費(fèi)。2004年11月，我國出臺《中國Halon/CFCs/CTC生產(chǎn)加速淘汰計(jì)劃》，主動將 “禁氟大限”從原定的2010年提前到了2007年7月1日。

減排溫室氣體以減少極端天氣

我們頭頂?shù)拇髿鈱佑袛?shù)萬米厚，即使有黑乎乎的煙柱進(jìn)入其中，也很快就不見了。這種現(xiàn)象一度令人以為天空是個可無限容納廢氣的垃圾場。然而，當(dāng)全球變暖加劇和極端天氣越來越多時，人們才逐漸意識到天空不會“一聲不吭”地承受所有污染，它不斷以極端天氣的形式向我們“示威”。

目前，絕大多數(shù)科學(xué)家都同意這樣一個觀點(diǎn)——近一百年來，人類活動導(dǎo)致了大氣中溫室氣體增多，從而令全球變暖加劇。其實(shí)，溫室氣體增多導(dǎo)致的氣候變化并非全球平均氣溫上升那么簡單，它更大的危害在于導(dǎo)致大雪、暴雨、臺風(fēng)、塵暴、冰雹、干旱等極端天氣增多。聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）多次發(fā)表《氣候變化評估報告》，給全人類敲響了警鐘：到本世紀(jì)末，由于二氧化碳等溫室氣體的排放，全球地表將平均增暖1.1～6.4攝氏度，海平面相應(yīng)上升0.18～0.59米；同時，高溫、熱浪、強(qiáng)降水事件的發(fā)生頻率很可能會增加，熱帶氣旋（包括臺風(fēng)和颶風(fēng)）的強(qiáng)度可能會增強(qiáng)。

氣候變化是一個非常復(fù)雜的過程，影響氣候變化的因素很多。只有找到極端天氣增多的真正原因，我們才能根據(jù)研究結(jié)果找到合理的對策。當(dāng)然，在此之前，我們不能無動于衷，采取適當(dāng)?shù)姆婪洞胧┎拍苡欣谌祟惖目沙掷m(xù)發(fā)展。大氣不像土壤那樣是有區(qū)域或國界的，一陣風(fēng)暴就可以輕易把溫室氣體從一個國家吹向千里之外的另一個國家。因此，有識之士號召世界各國都要減少溫室氣體的排放，以便共同應(yīng)對氣候變化，各種國際性的氣候組織也在不斷為之付出努力。

早在1992年，聯(lián)合國就舉辦了聯(lián)合國氣候變化框架大會，由190多個國家簽署了《聯(lián)合國氣候變化框架公約》，以期將大氣中溫室氣體的濃度穩(wěn)定在防止氣候系統(tǒng)受到危險的人為干擾的水平上，從而使生態(tài)系統(tǒng)能夠自然地適應(yīng)氣候變化、確保糧食生產(chǎn)免受威脅并使經(jīng)濟(jì)可持續(xù)地發(fā)展。1994年3月21日，《公約》正式生效。此后的近20年來，聯(lián)合國氣候變化框架大會的締約方會議每年召開一次，希望達(dá)成世界各國協(xié)力減排以拯救人類的共識。

1997年12月，在日本京都召開的《聯(lián)合國氣候變化框架公約》締約方第三次會議上，通過了旨在限制發(fā)達(dá)國家大氣保溫氣體排放量以抑制全球氣候變暖的《京都議定書》。其目標(biāo)是“將大氣中的溫室氣體含量穩(wěn)定在一個適當(dāng)?shù)乃?，進(jìn)而防止劇烈的氣候改變對人類造成傷害”。根據(jù)《京都議定書》的相關(guān)規(guī)定，發(fā)達(dá)國家從2005年開始承擔(dān)減少碳排放量的義務(wù)，而發(fā)展中國家則從2012年開始承擔(dān)減排義務(wù)。目前，全球已有141個國家和地區(qū)簽署《京都議定書》,其中包括30個工業(yè)化國家。

減排的重要方法是節(jié)能，因此在政府文件以及法律法規(guī)中，減排往往和節(jié)能并列在一起。我國各級政府高度重視節(jié)能減排工作，緊緊圍繞節(jié)約能源出臺了一系列法律法規(guī)，主要是《中華人民共和國節(jié)約能源法》、《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》、《中華人民共和國大氣污染防治法》、《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》。

欄目主持人：劉雨 lymjcfy@163.com

鏈接：美國如何用法律控制空氣污染

在一些國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，不可避免地要出現(xiàn)發(fā)展與環(huán)保之間的矛盾，解決這個矛盾就得靠嚴(yán)格的法律法規(guī)。美國曾經(jīng)歷過嚴(yán)重的大氣污染。第二次世界大戰(zhàn)以后，美國工業(yè)及交通業(yè)迅猛發(fā)展，能源消耗量激增，大氣污染十分嚴(yán)重，震驚世界的八大公害事件中就有兩件發(fā)生在美國。1955年，美國制定了第一部聯(lián)邦大氣污染控制法規(guī)——《1955年空氣污染控制法》，此后又出臺了《1960年空氣污染控制法》、《1963年清潔空氣法》、《1965年機(jī)動車空氣污染控制法》、《1967年空氣質(zhì)量法》。

然而，上述各項(xiàng)立法都未能有效控制美國的空氣污染，主要原因是缺少有效的管理體制，州和聯(lián)邦政府在標(biāo)準(zhǔn)和法律的執(zhí)行等問題上存在較大矛盾。另一重要原因是州政府出于地方利益考慮，對空氣污染控制采取消極態(tài)度。為有效控制空氣污染，國會于1970年通過了具有劃時代意義的《清潔空氣法》，該法大大加強(qiáng)了聯(lián)邦政府的權(quán)力，美國環(huán)保局也于1970年宣告成立。此后，《清潔空氣法》經(jīng)多次修改和完善，其中重要的兩次修訂是在1977年和1990年?！肚鍧嵖諝夥ā肥敲绹刂拼髿馕廴镜幕痉梢罁?jù)。

美國《清潔空氣法》建立了“州政府獨(dú)立實(shí)施原則”，依據(jù)該原則，各州政府根據(jù)國家空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，在其轄區(qū)內(nèi)獨(dú)立履行空氣質(zhì)量監(jiān)管職責(zé)。州政府是《清潔空氣法》的執(zhí)行者，對治理大氣污染起到了至關(guān)重要的作用。1960年，美國加州率先立法控制汽車排污，其標(biāo)準(zhǔn)由加州空氣資源委員會（簡稱CARB）制定的。美國其他州可用CARB的標(biāo)準(zhǔn)，也可用美國環(huán)境保護(hù)局（簡稱EPA）的標(biāo)準(zhǔn)。美國不斷強(qiáng)化、提高汽車排污標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)行的EPA 2010標(biāo)準(zhǔn)是目前全球最嚴(yán)格的尾氣排放法規(guī)之一。比如，對重型車用柴油機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)，氮氧化物和顆粒物排放限值幾乎趨近于零，大大嚴(yán)于歐洲標(biāo)準(zhǔn)。