仇宏暄，張 潤(rùn)，龔文婷

(同濟(jì)大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，上海 200092)

1 霧霾主要介紹

我們通常所說(shuō)的霧霾，其實(shí)是霧和霾兩種物質(zhì)，是一種天氣現(xiàn)象，其區(qū)別在于：霧氣中的含水量超過(guò)90%的叫做霧，低于80%的叫做霾，80%～90%之間的是霧和霾的混合物；霧的厚度一般在幾十米到二百米之間，而霾可以達(dá)到一到三公里[1]。霧的核心物質(zhì)是水滴，而形成霾的主要物質(zhì)是空氣中懸浮顆粒，又成為氣溶膠顆粒。

1.1 霧霾中主要物質(zhì)

霧霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物組成[2]，其中PM10和PM2.5顆粒是目前主要的可吸入顆粒，我們所說(shuō)的PM指的是空氣動(dòng)力學(xué)粒徑大小，PM10的空氣動(dòng)力學(xué)粒徑較大，也稱為飄塵。與PM10相比，PM2.5的粒徑小、面積大、活性強(qiáng)，因此極易使顆粒表面附帶有毒、有害物質(zhì)(如重金屬、微生物、病毒等)，被人體進(jìn)入呼吸道深部后，明顯提高了呼吸系統(tǒng)以及其他功能器官的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)[3-4]。

2 霧霾出現(xiàn)原因

霧霾的出現(xiàn)有很多原因可以考究，直接源頭包括能源生產(chǎn)、工業(yè)排放、汽車尾氣、工地?fù)P塵、各種焚燒、甚至做飯生火等[5]；間接源頭如城市的發(fā)展方向及能源結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及環(huán)境自凈能力等。

2.1 直接源頭

現(xiàn)如今，全國(guó)上下把霧霾的矛頭直指汽車尾氣與工廠排放。APEC會(huì)議期間，政府曾關(guān)閉北京、河北、山東等地大大小小的與尾氣排放有關(guān)的工廠，營(yíng)造了一個(gè)“APEC藍(lán)”，但是這僅僅是暫時(shí)的，會(huì)議結(jié)束之后霧霾再次席卷華北地區(qū)。哈爾濱市區(qū)的PM2.5檢測(cè)值也曾因?yàn)樾陆ǖ罔F的建筑垃圾浮塵而一度爆表。所以工業(yè)的發(fā)展確實(shí)對(duì)霧霾的形成有很大影響。

陳浩等[6]指出，在PM2.5的來(lái)源中，燃煤排放占有很大一部分，而且燃煤過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化硫和氮氧化物排放到大氣中后，不僅會(huì)形成酸雨和光化學(xué)煙霧，還能通過(guò)多種方式轉(zhuǎn)化成二次顆粒物。另外，我國(guó)的煤炭石油等能源消耗量非常巨大，根據(jù)2015 年《BP 世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒 2016》報(bào)告，中國(guó)是世界上最大的能源消費(fèi)國(guó)，全球消費(fèi)量和全球消費(fèi)量?jī)粼鲩L(zhǎng)分別占比 23% 和 34%。在我國(guó)大力推行去除廢舊高耗能產(chǎn)業(yè)鏈的同時(shí)，我國(guó)北方每年冬天的供暖問題，仍然是煤炭消耗的主力軍，即使在國(guó)家大型改革的當(dāng)下，完全廢除落后產(chǎn)業(yè)鏈，迅速升級(jí)新型能源，仍然是一個(gè)令人棘手的問題。朱成章[7]通過(guò)對(duì)我國(guó)霧霾形成機(jī)制進(jìn)行研究，認(rèn)為煤炭和石油的燃燒是導(dǎo)致我國(guó)霧霾嚴(yán)重的重要原因，并指出防治霧霾污染應(yīng)先解決好化石能源利用中的環(huán)境問題。如表1所示，主要霧霾受災(zāi)區(qū)第二產(chǎn)業(yè)比重值，我們可以清晰的看出霧霾形成與煤炭、石油(第二產(chǎn)業(yè))有一定的關(guān)系。

表1 2015年中國(guó)霧霾較嚴(yán)重省份和地區(qū)第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比情況

注：數(shù)據(jù)來(lái)源于2016年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》

顧為東[8]通過(guò)研究指出，微生物的繁殖成為霧霾快速形成與擴(kuò)散的主要?jiǎng)恿?。霧霾顆粒為二次氣溶膠，為微生物的生長(zhǎng)提供了良好的生存環(huán)境，氣溶膠體積迅速增大突破臨界點(diǎn)，最終形成重度霧霾。所以，中國(guó)霧霾結(jié)構(gòu)與歐美顯著不同，即使在夜間工廠停工，汽車數(shù)量減少的情況下，霧霾強(qiáng)度卻呈現(xiàn)穩(wěn)定甚至上升的趨勢(shì)。

劉斯達(dá)[9]提出，大型城市如北上廣深等一線城市，以及成渝武杭等新一線城市的飛速崛起，大量農(nóng)村人口以及縣城人口涌入大城市，造成大城市的交通擁堵嚴(yán)重，因此汽車長(zhǎng)時(shí)間等待綠燈通行，會(huì)存在汽油不完全燃燒的問題，造成尾氣排放量上升，以及北京地區(qū)霧霾形成的原因之一還在于載重型柴油卡車夜間允許進(jìn)入六環(huán)內(nèi)，而柴油車的污染物排放量是同排量轎車的 10 倍。張生玲等[3]結(jié)合環(huán)境學(xué)和地理學(xué)的知識(shí)，運(yùn)用空間統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)對(duì)霧霾災(zāi)害進(jìn)行分析，結(jié)果表明汽車在等紅綠燈時(shí)產(chǎn)生的氮氧化物對(duì)霧霾的產(chǎn)生有明顯的促進(jìn)作用。

2.2 間接源頭

2.2.1 自然地理因素

霧霾的形成及分布與自然地理因素有很大關(guān)系，其中主要包括兩個(gè)方面：一是火山活動(dòng)、沙塵暴等給霧霾帶來(lái)組成物質(zhì)，這些自然地理環(huán)境是霧霾組成物質(zhì)的一部分影響來(lái)源，但霧霾分布受自然地理環(huán)境影響小；二是地形、氣候等自然原因?qū)諝獯怪焙退椒较蛄鲃?dòng)造成了阻礙，主要是靜風(fēng)現(xiàn)象、逆溫現(xiàn)象等不利的氣象條件，如我國(guó)華北地區(qū)冬季干燥，少雨，不利于霧霾的消散[10]。

2.2.2 人文因素

我國(guó)國(guó)土面積廣闊，從南到北共跨兩個(gè)溫度帶，所以北方在冬天需要燃耗煤炭等燃料來(lái)進(jìn)行取暖，由此產(chǎn)生的廢氣和固體顆粒無(wú)疑提高了霧霾的發(fā)生率，所以我國(guó)的霧霾有季節(jié)性分布的特點(diǎn)。一些學(xué)者通過(guò)構(gòu)建模型框架[11]研究發(fā)現(xiàn)人口數(shù)量也是形成霧霾的因素之一，我國(guó)的風(fēng)俗就是以群聚為主，春節(jié)時(shí)燃放鞭炮產(chǎn)生的廢氣和固體顆粒對(duì)大氣環(huán)境影響很大，除夕當(dāng)晚各地的PM2.5指數(shù)均有爆表，又如清明節(jié)期間以燒紙來(lái)寄托對(duì)先人的哀思。在遵守奉行傳統(tǒng)習(xí)俗的同時(shí)，環(huán)境負(fù)擔(dān)也無(wú)疑被加重了。

2.2.3 其他因素

一個(gè)城市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)對(duì)于霧霾的形成也起著一定的作用。劉強(qiáng)和李平[12]指出，我國(guó)環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)偏低，而污染物排放總量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了環(huán)境可以消納的能力，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的自凈能力喪失。根據(jù)閆冰[13]的研究，我國(guó)現(xiàn)階段城市化進(jìn)程的加快，城市發(fā)展中能源結(jié)構(gòu)的不合理，高耗能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速等都是造成霧霾污染頻發(fā)的重要因素。

各因素中最重要的一點(diǎn)來(lái)源于城市的自身問題，我國(guó)工業(yè)鏈的落后的技術(shù)，以及在國(guó)有企業(yè)低能的管理制度下，產(chǎn)生了相對(duì)粗放型的發(fā)展模式而帶來(lái)的高投入、高污染、高能耗的能源利用效率低下和環(huán)境治理低效等諸多發(fā)展問題。只需進(jìn)一步深入分析影響霧霾污染的社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素才能抓住治理霧霾的關(guān)鍵問題。由于我國(guó)目前公開的社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)均為年度數(shù)據(jù)，考慮到數(shù)據(jù)可行性的原則，通過(guò)對(duì)AQI年度數(shù)據(jù)作為霧霾污染的代理變量進(jìn)行研究。研究發(fā)現(xiàn)，綠化水平對(duì)AQI值影響并不顯著，與預(yù)期不符。綠地在城市內(nèi)發(fā)揮的空氣凈化作用較為薄弱，這與當(dāng)前人均綠地面積不達(dá)標(biāo)，城市綠地管理和維護(hù)不到位等問題息息相關(guān)。

3.1 相應(yīng)解決措施

通過(guò)上面的分析與討論，目前我國(guó)整體陷入一種環(huán)境經(jīng)濟(jì)低效率、高耗能的兩難境地，正是因?yàn)槿绱说慕Y(jié)果，導(dǎo)致我國(guó)霧霾的出現(xiàn)。在霧霾與環(huán)境問題相互價(jià)值相互交織的復(fù)雜局面下，十九大會(huì)議明確指出，要更加自覺地貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀。國(guó)家需要一個(gè)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)才能邁向可持續(xù)發(fā)展的新篇章。

3.1.2 基本解決措施

從2012年開始，我國(guó)經(jīng)歷了長(zhǎng)達(dá)近五年的時(shí)間來(lái)治理霧霾，也可謂使勁了渾身解數(shù)，從關(guān)停廢氣工廠(如石家莊市大大小小的煉鋼廠關(guān)閉，山東很多小型汽油廠倒閉)，鼓勵(lì)發(fā)展公共交通(廊坊市公交車免費(fèi)乘坐)，采取機(jī)動(dòng)車限行(河北大小縣市都開始了限制單雙號(hào)出行)，推廣清潔能源使用(國(guó)家正在大力發(fā)展風(fēng)能等一些清潔能源，北京今年取暖采用無(wú)煙煤)。以上是我國(guó)目前正常采用的治理措施，有一定的成效，但是部分措施效果不顯著。

4 中國(guó)霧霾治理的展望

我們目前所經(jīng)歷的霧霾問題不僅是簡(jiǎn)單的環(huán)境污染問題，更是我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)低效率、法律監(jiān)管不牢固、科技創(chuàng)新待提高的充分體現(xiàn)。政府在此次硝煙彌漫的戰(zhàn)場(chǎng)上，應(yīng)該充當(dāng)主角，帶領(lǐng)廣大人民奮勇抵抗。目前，我國(guó)的霧霾已經(jīng)成為西方國(guó)家詆毀我們的強(qiáng)有力證據(jù)，尤其日本韓國(guó)兩國(guó)在東亞圈中，將首爾頻發(fā)的霧霾怪罪于中國(guó)，想要就此討要環(huán)境管理費(fèi)用，使得中國(guó)在外交上先輸一步。其實(shí)不然，早在十九世紀(jì)，日本就已經(jīng)被這些工業(yè)發(fā)展所產(chǎn)生的副產(chǎn)品搞得頭疼不已，北九州工業(yè)帶的重工業(yè)發(fā)展，也一度使日本陷入了天灰灰的境地之中。

我國(guó)首先應(yīng)該制定一個(gè)完善且合理的環(huán)境管理法則，讓每個(gè)人都成為美麗環(huán)境的使用者和維護(hù)者，從排污大戶入手，通過(guò)技術(shù)革新、產(chǎn)品升級(jí)換代等方式提高能源利用率。對(duì)于一些居民生活中的污染氣體排放，更應(yīng)該通過(guò)加強(qiáng)統(tǒng)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)制定工作，來(lái)提高群眾的思想認(rèn)識(shí)。在霍沫霖等[14]調(diào)查研究中，通過(guò)對(duì)中國(guó)散煤分布的統(tǒng)計(jì)，涉及工業(yè)、 建筑、 農(nóng)業(yè)三大領(lǐng)域的散煤的治理是霧霾治理的關(guān)鍵一步，為此京津冀出臺(tái)了針對(duì)濫用、違規(guī)使用散煤的用戶相應(yīng)治理處罰辦法，從而改善用煤習(xí)慣。

從城市內(nèi)部來(lái)看，當(dāng)下最需進(jìn)行的就是產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化，各大城市需找準(zhǔn)自身的城市定位，不能看見別的城市做什么，自己也做什么，要深入思考各大城市的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，長(zhǎng)處與短處，在城市的競(jìng)爭(zhēng)中，可以展現(xiàn)出自身應(yīng)有的優(yōu)點(diǎn)；在城市發(fā)展的時(shí)候，要明確其他城市發(fā)展的弊端，將落后的管理制度以及落后的發(fā)展思想摒棄，從新的角度出發(fā)，例如積極控制城市內(nèi)部汽車數(shù)量增長(zhǎng)速度，除了限制購(gòu)買和限制行動(dòng)等強(qiáng)制管制措施外，大力推廣新能源汽車，普及汽車生產(chǎn)商在非清潔能源汽車的尾氣排放口安裝尾氣凈化裝置，減少汽車尾氣排放。同時(shí)，積極探索共享單車和共享汽車等更環(huán)保的出行方式。

從城市外部來(lái)看，首先我們不應(yīng)該忽略農(nóng)業(yè)對(duì)霧霾的影響，陳希廉等[15]在文章中指出氮肥的施加對(duì)霧霾現(xiàn)象有一定的影響，尤其是京津冀地區(qū)，該地區(qū)的土壤pH值普遍高于長(zhǎng)三角和珠三角地區(qū)，果蔬大棚和日光溫室發(fā)展迅猛，化肥過(guò)量施加，在秋收之后大面積燃燒秸稈。我國(guó)應(yīng)該加強(qiáng)農(nóng)村與城市之間的互通互信，共同建立起強(qiáng)有力的霧霾防護(hù)網(wǎng)。

除了與農(nóng)村開展聯(lián)系，城市與城市之間更應(yīng)該建立一個(gè)區(qū)域聯(lián)防措施，目前我國(guó)華北地區(qū)京津冀協(xié)同發(fā)展中，通過(guò)將重污染企業(yè)搬到河北其實(shí)并沒有徹底改善北京的環(huán)境，因?yàn)槿A北地區(qū)整一個(gè)地形特征相似，氣候相似，所以政府不應(yīng)該做殺雞取卵的事情，保住北京污染河北，真正的京津冀一體化應(yīng)該建立在一個(gè)互利共贏，相輔相成的平臺(tái)之上。希望雄安新區(qū)的設(shè)立可以真正在華北地區(qū)形成一個(gè)三足鼎立的區(qū)域格局。城市與城市之間也應(yīng)該制定一些相應(yīng)的法律措施，不單單是道德層面上的，更多的應(yīng)該是協(xié)同發(fā)展的治理方針。