追问天之蓝
追问天之“蓝”
由于标准的宽松，中国的空气质量监测数据长期与公众观感有一定差距。此次修订《环境空气质量标准》，则是环保部门为消除这种差距做出的努力。然而标准的修改，是否能带来空气质量的改变，还需拭目以待
本刊记者/钱炜
面对糟糕的空气，而非院士落选，清华大学生命科学学院院长施一公终于忍无可忍了。
12月5日，他发了一篇名为《可怕的空气污染》的博客，并在文中说明，他早在今年2月的一次雾霾天之后就写好此文，但没有当即发表。
当本月初再次遭遇连续6天的雾霾天气后，有慢性咽炎的他觉得喉咙非常难受，并“感到不安和愤怒”，“过去两年，不止一次地有朋友问我：你在国内最不开心的事情是什么？我总是回复：最不开心、也是常常痛苦的唯一事情就是空气污染。”
他问身边的朋友们，大家都说奥运会后北京的空气质量一年不如一年，但环保局称北京的蓝天数仍在逐年增加。于是他发问：“难道是大家的切身感觉都错了？还是北京蓝天的标准在逐年降低？”
被定义的“蓝天”
“蓝天”这个词，在环保部门的借用之下，几乎脱离了它的本义。它在行业内指的是“达到空气质量国家二级标准以上的天”。换句话说，即使是下雨、多云、有雾的天气，只要空气质量达标，在环保局的语境里，都算作是“蓝天”。
“蓝天”的这一定义被大众所接受，要追溯到1998年。北京空气质量之恶劣，曾在那一年达到一个顶峰——全年只有100个“蓝天”。施一公还记得，那年夏天他正好从美国回京访问，站在人民英雄纪念碑附近，竟发现不远处的天安门城楼在一片灰霾中忽隐忽现，看不清楚。
由于第二年就是新中国成立50年周年，这样糟糕的空气，显然不利于天安门广场上庆典活动的举行。于是，1999年，北京市发起“向空气污染宣战”的“蓝天计划”。尽管10多年的治理，使北京的空气质量有了很大改观，但“蓝天不蓝”，已经是人们的一个直观感受，即使是在风和日丽的日子里，天空也常常是灰蒙蒙的。根据环保部的数据，与1960年代相比，今天中国东部城市的大气能见度已普遍下降了7公里～15公里。
能见度是一个气象术语，并不属于空气质量标准的范畴，但能见度与空气质量的好坏、尤其与PM2.5浓度密切相关。“我们曾用统计学的方法计算过，PM2.5与能见度的相关性，要比PM10与能见度的相关性大得多。”清华大学环境学院教授贺克斌说。
由于中国长期执行较为宽松的空气质量标准，并且没有将PM2.5纳入到空气质量评价体系中去，因此，所谓“达到国家二级标准”的“蓝天”，实际上并不是真正的蓝天。
中国的标准有多宽松？可对比世界卫生组织(WHO)的《空气质量准则》。以PM10为例，中国的二级标准年均值为100微克/立方米。而WHO在这一指标上的指导值是20微克/立方米。对于发展中国家，WHO还设了三个过渡阶段的目标值，其中第一阶段PM10的年均浓度为70微克/立方米，而中国的“蓝天”标准依然没有达到WHO设定的这一最低水平。
中国的《环境空气质量标准》于1982年制定，经历过1996年和2000年的两次修订。其中，在2000年的修订中取消了氮氧化物，提高二氧化氮与臭氧的标准，其中，二氧化氮的年均值由原来的40微克/立方米，提高到了80微克/立方米。
据中国工程院院士、清华大学环境系教授郝吉明透露，当时对这一标准“放水”的直接原因，就是为了申办奥运会——因为北京的二氧化氮浓度一直无法达标。根据北京环保局发布的《2008年北京环境状况公报》，在治理力度空前绝后的2008年，北京的二氧化氮年均浓度达49微克/立方米，依然超过旧标准，但正好达到修订后的新标准。
PM2.5与健康
有一对“龙凤胎”子女的施一公担心，北京糟糕的空气会影响孩子们的健康和发育。作为研究生命的科学家，他的担心并非空穴来风。
美国是世界上第一个将PM2.5纳入到空气质量标准的国家。起初，他们的PM2.5标准为年均值浓度15微克/立方米，日均值为65微克/立方米，但很快就收紧了标准，将日平均值提高到35微克/立方米。
美国的决策，建立在“哈佛六城市研究”的基础上。从1972年开始，哈佛大学公共卫生学院对美国东北部6个城市的大气细颗粒物浓度及当地的9000多位居民的健康状况展开监测与研究，结果发现，颗粒物的浓度与死亡率呈线性正比，而大气中的其他污染物及相关组合与死亡率没有很好的相关性。
由于监测时间长达15年，至今在该领域尚无新的研究能超越“哈佛六城市研究”的准确性与影响力。此后美国癌症学会和欧洲的类似研究也均显示，即使在9～11微克/立方米这样低的浓度时，仍能观察到PM2.5对人体健康的影响。
而WHO2005年版的《空气质量准则》则指出，PM2.5年平均浓度达到35微克/立方米时，比10微克/立方米的浓度，人类的死亡风险会增加15%。
从研究大气污染出发，北京大学环境学院教授朱彤意识到，PM2.5对人体健康有着复杂的影响，因此，在奥运会以后，他主动将自己的研究方向转向了环境对健康的影响。然而，包括他在内的国内多位学者的研究却发现，PM2.5对中国人的健康影响，似乎并没有国外学者的结论里描述的那样显著。
在去年的一项对珠三角地区的研究结论就显示，当地大气中颗粒物浓度每增加10微克/立方米，人群总死亡率增加了约0.38%，这个数字要比国外低。
在没有更多研究的前提下，将此归结为中国人的耐受性更强是武断的。不过，2011年7月，美国卫生与人类服务部环境健康科学研究所做了一项有趣的研究，研究人员将吸烟与PM2.5对人体的健康影响做了比较。结果发现，吸烟的健康影响是一条向上的抛物线，在抛物线的上升阶段，每多吸一盒烟，会对人体健康会产生很大危害，而到了抛物线的上部，多吸一盒烟的危害，要比初始阶段小很多。而PM2.5对人体的健康影响与此类似。
“这或许可以解释为什么中国人对PM2.5不那么敏感。因为中国与国外的PM2.5浓度处于不同水平，这就类似于，他们处在抛物线的上升阶段，而我们已经是抛物线的顶部。”朱彤说。
朱彤最近在研究PM2.5中黑碳对人体健康的影响，这是国际上的一个研究热点。由于黑碳是化石能源不完全燃烧的产物，并对全球气候变暖也有影响，因此无论是对治理大气污染还是减少温室气体排放，都有重要意义。
欧盟经济委员会今年刚刚成立了一个工作组，研究将黑碳从PM2.5中单拎出来，作为一个新的空气质量指标的可行性。对此，朱彤说，从PM2.5到黑碳，中国从没有真正搞清这些污染物究竟对国人有何种健康影响，却一直在盲目地接受国外的环保标准。
老话题，新举动
公众对PM2.5的普遍关注，是由今冬以来北京的几场雾霾天气引发的。但实际上，早在2007、2008年左右，国内的环保专家们就已经开始讨论要不要将PM2.5纳入到空气质量标准中去。当时，距离美国真正开始实行PM2.5标准也不过两年。美国虽然于1997年就将PM2.5纳入到了国家标准，但实际上到2005年才真正生效。对比之下，中国环保部的新标准将于4年之后的2016年实行，似乎也并不能算拖延。
对PM2.5标准的讨论意见分为两大派：主张将PM2.5放进标准的“主战派”和支持收紧PM10标准的“温和派”。后一派的想法很简单：既然中国的PM10里面有超过一半都是PM2.5，那么只需提高PM10的标准，就能对PM2.5起到约束作用。
就在专家们将PM2.5放进去又拿出来，举棋不定争论激烈时，2008年奥运会的召开，使所有人的目光都吸引到北京的空气质量上来。一些外国长跑运动员声称，北京糟糕的空气会对他们的呼吸系统有不良影响，有人甚至要退出比赛。
PM2.5与臭氧在中国空气质量强制标准里的缺失，成为媒体热炒的话题。在奥运前夕，北京市环保局副局长、新闻发言人杜少中曾连续5天召开6场新闻发布会，对空气问题再三解释。
另外值得一提的是，面积1.6万平方公里的北京目前只有27个空气监测站，相比之下，面积只有0.15万平方公里的伦敦则有上百个监测站。不过，这涉及到钱的问题：尽管空气质量监测站都是自动的，但每个单项污染物的监测仪器都要数十万元，再加上建设及维护费用，一个监测站的总成本在100万左右，这是一笔不菲的开支。
奥运结束后，2009年初，环保部官员曾在多个场合表示，正在对《环境空气质量标准》进行修订，要将PM2.5纳入到标准里去。这些表态，算是为奥运前后的这场争论划上句号。但过了一段时间，标准的修订工作又悄然无声，直至此次北京大雾。
实际上，“温和派”的观点并不比“主战派”更温和。朱彤就认为，如今人们都将目光放在了PM2.5上面，这是好事，但不是问题真实所在。中国的现状是很多城市的PM10还没有达标，在这种情况下，即使将PM2.5列为空气质量标准，如果标准很宽松，则依然形成不了什么约束力，还不如将PM10的标准提高，反而会起到更好作用。
根据环保部发布的《环境空气质量标准》二次征求意见稿，PM2.5与PM10的年均值与日均值，都与WHO过渡期第一阶段目标值相同。
新标准颁布后，中国众多城市将面临巨大压力。因为以PM10的新标准来衡量，中国将有70%～80%的城市不能达标。根据郝吉明的分析，中国将花40年时间，才能使大气质量逐步达到最终目标——WHO的指导值。
“如果没有这次公众的关注，新标准可能还不能这么快出台，所以社会舆论是好事。”郝吉明显得很高兴。按原计划，新标准将在明年年中发布。但现在加快了步伐，新标准的出台，将不晚于春节。
朱彤的办公桌上，放着女儿去年满百日的照片。望着相片里眼睛笑成两弯月牙的女儿，这个说话一直很严谨的男人，忽然露出笑容说，希望等到女儿长大时，能呼吸到更清新的空气。 ★
因颗粒物引起的世界著名空气污染事件
虽然肉眼看不见空气中的颗粒物，但是各种颗粒物都能降低空气的能见度。雾是自然的天气现象，和人为污染没有必然的联系；霾则是颗粒物污染导致的，两者的主要区别在于空气湿度，通常在湿度大于90%时称之为雾，而湿度小于80%时称之为霾，湿度在80%-90%之间则为雾霾。后来则有人用烟雾这个词来特指由于工业排放的颗粒物和雾共同形成的混合物。历史上，很多国家都发生过因颗粒物引起的空气污染事件。
40年代美国洛杉矶光化学烟雾事件
美国西南海岸的洛杉矶，西面临海，三面环山。早期金矿、石油和运河的开发，加之得天独厚的地理位置，使它很快成为了一个商业、旅游业都很发达的港口城市。
然而好景不长，从上世纪40年代初开始，人们就发现这座城市一改以往的温柔，变得“疯狂”起来。每年从夏季至早秋，只要是晴朗的日子，城市上空就会出现一种弥漫天空的浅蓝色烟雾，使整座城市上空变得浑浊不清。这种烟雾使人眼睛发红，咽喉疼痛，呼吸憋闷、头昏、头痛。1943年以后，烟雾更加肆虐，以致远离城市100千米以外的海拔2000米高山上的大片松林也因此枯死，柑橘减产。这就是著名的洛杉矶光化学烟雾污染事件。
光化学烟雾是由于汽车尾气和工业废气排放造成的，一般发生在湿度低、气温在24℃-32℃度的夏季晴天的中午或午后。汽车尾气中的碳氢化合物和二氧化氮被排放到大气中后，在强烈阳光紫外线照射下，发生光化学反应，其产物为含剧毒的光化学烟雾。
洛杉矾在1940年代就拥有250万辆汽车，每天大约消耗1100吨汽油，排出1000多吨碳氢化合物，300多吨氮氧化物和700多吨一氧化碳。另外，还有炼油厂、供油站等其他石油燃烧排放，这些化合物被排放到阳光明媚的洛杉矶上空，不啻制造了一个毒烟雾工厂。
1948年美国多诺拉烟雾事件
多诺拉是美国宾夕法尼亚州的一个小镇，位于匹兹堡市南边30公里处。这个小镇坐落在一个马蹄形河湾内侧，两边高约120米的山丘把小镇夹在山谷中。多诺拉镇是硫酸厂、钢铁厂、炼锌厂的集中地，多年来，这些工厂的烟囱不断地向空中喷烟吐雾，镇上居民们对空气中的怪味都习以为常。
1948年10月26-31日，持续的雾天使多诺拉镇看上去格外昏暗。气候潮湿寒冷，天空阴云密布，一丝风都没有，空气失去了上下的垂直移动，出现逆温现象。在这种死风状态下，工厂的烟囱却没有停止排放，就像要冲破凝住了的大气层一样，不停地喷吐着烟雾。
两天过去了，天气没有变化，只是大气中的烟雾越来越厚重，工厂排出的大量烟雾被封闭在山谷中。空气中散发着刺鼻的二氧化硫气味，令人作呕。空气能见度极低，除了烟囱之外，工厂都消失在烟雾中。
随之而来的是小镇中6000人突然发病，症状为眼病、咽喉痛、流鼻涕、咳嗽、头痛、胸闷、呕吐等，其中有20人很快死亡。死者年龄多在65岁以上，大都原来就患有心脏病或呼吸系统疾病。
这次烟雾事件发生的主要原因，是由于小镇上的工厂排放的含有二氧化硫等有毒有害物质的气体及金属微粒在气候反常的情况下聚集在山谷中积存不散，这些毒害物质附着在悬浮颗粒物上，严重污染了大气。人们在短时间内大量吸入这些有毒害的气体，引起各种症状，以致暴病成灾。
多诺拉烟雾事件和1930年12月的比利时马斯河谷烟雾事件、1959年墨西哥的波萨里卡事件一样，都是由于工业排放烟雾造成的大气污染公害事件。
英国伦敦烟雾事件
1952年12月5-8日，一场灾难降临了英国伦敦。地处泰晤士河河谷地带的伦敦城市上空处于高压中心，一连几日无风，风速表读数为零。大雾笼罩着伦敦城，又值城市冬季大量燃煤，排放的煤烟粉尘在无风状态下蓄积不散，烟和湿气积聚在大气层中，致使城市上空连续四五天烟雾弥漫，能见度极低。在这种气候条件下，飞机被迫取消航班，汽车即便白天行驶也须打开车灯，行人走路都极为困难，只能沿着人行道摸索前行。
由于大气中的污染物不断积蓄，不能扩散，许多人都感到呼吸困难，眼睛刺痛，流泪不止。伦敦医院由于呼吸道疾病患者剧增而一时爆满，伦敦城内到处都可以听到咳嗽声。仅仅4天时间，死亡人数就达4000多人。两个月后，又有8000多人陆续丧生。就连当时举办的一场盛大的得奖牛展览中的350头牛也惨遭劫难。一头牛当场死亡，52头严重中毒，其中14头奄奄待毙。这就是骇人听闻的“伦敦烟雾事件”。
酿成伦敦烟雾事件的主要原因，是冬季取暖燃煤和工业排放的烟雾在逆温层天气下的不断积累发酵。可悲的是，10年后，伦敦又发生了一次类似的烟雾事件，造成1200人的非正常死亡。直到70年代后，伦敦市内改用煤气和电力，并把火电站迁出城外，使城市大气污染程度降低了80%，才摘掉了“雾都”的帽子。 ★
(摘自自然之友编《20世纪环境警示录》 )
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