近日，中科院“大氣灰霾追因與控制”專(zhuān)項(xiàng)課題組披露的一項(xiàng)階段性報(bào)告猶如一枚重磅炸彈，轟向了民眾原本脆弱的內(nèi)心——在1月份中東部地區(qū)強(qiáng)霾污染物中，分別檢測(cè)出了與1952年英國(guó)倫敦?zé)熿F事件和上世紀(jì)40至50年代美國(guó)洛杉磯光化學(xué)煙霧事件的相同成分，并疊加了我國(guó)特色的沙塵氣溶膠。

而其中的“大量含氮有機(jī)物顆?！痹诮?jīng)媒體曝光后，輿情更是一時(shí)嘩變。

空氣有毒！面對(duì)灰霾這一全民公敵，人們開(kāi)始擔(dān)憂(yōu)，是否，在不久的將來(lái)，乾凈的空氣也會(huì)像當(dāng)下的房子一樣，成為需求緊缺品；像LV一樣，成為高檔奢侈品；甚至，像兵馬俑一樣，成為歷史遺留品。

含氮有機(jī)顆粒物

它的真身暫無(wú)人知

中科院調(diào)查組從京津冀灰霾中檢出的所謂“美國(guó)南加州上世紀(jì)光化學(xué)煙霧的主要成分之一”的含氮有機(jī)顆粒物到底是什么？

調(diào)查組負(fù)責(zé)人王躍思在接受新華社采訪(fǎng)時(shí)表示，這種有機(jī)含氮細(xì)顆粒污染物是由大量二氧化硫、氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物或顆粒物中有機(jī)組分相互反應(yīng)、共同產(chǎn)生的。他還特別強(qiáng)調(diào)，該種顆粒物不是一種，而是好幾十種物質(zhì)，不僅對(duì)人體肺部和心臟的損傷都很?chē)?yán)重，并且可能會(huì)引起癌癥及其他嚴(yán)重疾病，“是一個(gè)危險(xiǎn)的信號(hào)”。

但接受南方日?qǐng)?bào)記者采訪(fǎng)的專(zhuān)家均表示，他們并不理解王躍思所稱(chēng)的“含氮有機(jī)顆粒物”具體指什么。

雖然從上世紀(jì)40年代初開(kāi)始，洛杉磯的光化學(xué)煙霧污染便時(shí)有發(fā)生，但直到1958年，美國(guó)科學(xué)家才追查到“主犯”是汽車(chē)尾氣：其中的揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）和二氧化氮被排放到大氣中后，在強(qiáng)烈的陽(yáng)光紫外線(xiàn)照射下，經(jīng)過(guò)一系列的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生有毒的光化學(xué)煙霧。而通常認(rèn)為，這種煙霧由氮氧化物、臭氧等無(wú)機(jī)物氣體，與過(guò)氧乙酰硝酸酯、醛類(lèi)、酮類(lèi)等有機(jī)氣體和有機(jī)硝酸鹽顆粒物組成。

二氧化氮眾所周知，那么生成光化學(xué)煙霧的另一種前體物——揮發(fā)性有機(jī)物又是何物？

“它的來(lái)源很多，除了汽車(chē)尾氣、工業(yè)排放，還可能來(lái)自噴涂行業(yè)、膠合板制造、家具行業(yè)、文具制造、家庭裝修、餐飲、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、制鞋業(yè)粘合劑、電子行業(yè)清洗劑，甚至是化妝用的指甲油和摩斯。”中國(guó)氣象局是廣州熱帶海洋氣象研究所二級(jí)研究員、中山大學(xué)博士生導(dǎo)師吳兌解釋說(shuō)。

就是這個(gè)在當(dāng)今工業(yè)文明中幾乎無(wú)處不在的物質(zhì)，成了光化學(xué)煙霧產(chǎn)生過(guò)程中的“關(guān)鍵先生”。

其實(shí)，單獨(dú)的二氧化氮并不會(huì)釀出大禍。雖然二氧化氮（NO2）在紫外光的降解下會(huì)產(chǎn)生一氧化氮（NO）與氧的游離態(tài)（O），氧的游離態(tài)又會(huì)與氧氣（O2）化合成臭氧（O3），但臭氧又會(huì)氧化一氧化氮，從而反應(yīng)生成二氧化氮。

“這原本是一個(gè)循環(huán)往復(fù)的過(guò)程，臭氧的濃度保持穩(wěn)定?！钡珦]發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的 出現(xiàn)，卻打破了這一平衡，“揮發(fā)性有機(jī)物氧化生成的烷氧自由基會(huì)替代與一氧化氮互相作用產(chǎn)生新的氣態(tài)污染物——過(guò)氧乙酰硝酸酯（PAN），而由于消耗了一氧化氮，臭氧失去了氧化對(duì)象，無(wú)法與一氧化氮合成為二氧化氮，臭氧濃度就會(huì)急劇上升。”吳兌說(shuō)。

有媒體指出，王躍思所說(shuō)的“含氮有機(jī)顆粒物”是PAN，但中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所研究員王新明認(rèn)為，雖然PAN會(huì)導(dǎo)致皮膚癌，但在自然環(huán)境中呈現(xiàn)為氣態(tài)，并不以顆粒態(tài)的形式出現(xiàn)。不在極端情況下，空氣中不會(huì)累積到較高濃度。

除此之外，顆粒態(tài)的硝基多環(huán)芳烴也可能是“大量含氮有機(jī)顆粒物”中的有力候選。

雖然無(wú)法指明王躍思所說(shuō)的含氮有機(jī)顆粒物是為何物，但王新明認(rèn)為，單獨(dú)說(shuō)含氮有機(jī)顆粒物危害大，是不準(zhǔn)確的?！按髿獾念w粒物中雖然有不少是含氮的，但就近五年對(duì)廣州PM2.5組成的監(jiān)測(cè)來(lái)看，含氮的有機(jī)物只約占顆粒物有機(jī)質(zhì)的6%，而其中有毒害的僅占一部分。”王新明表示，目前灰霾天氣對(duì)人體的危害，主要是在各種顆粒的綜合影響下形成?！坝泻Φ暮袡C(jī)顆粒物到底有多危險(xiǎn)，關(guān)鍵是看劑量。比如我們?cè)趶V州檢測(cè)到含氮的硝酸酯類(lèi)有機(jī)物，但國(guó)外研究者在馬爾代夫檢出其濃度也并不比我們低。目前我們這樣高的顆粒物濃度水平肯定不利于健康，但是不是這些含氮物質(zhì)造成，值得商榷，起碼目前沒(méi)有證據(jù)。”

中國(guó)命題

與洛杉磯煙霧事件苦苦追“兇”不同，1952年12月，倫敦在發(fā)生嚴(yán)重的煤煙型污染后，很快便查出了兇手：燃煤。經(jīng)燃煤排放的煙粉塵和二氧化硫在經(jīng)過(guò)化學(xué)氧化后，形成硫酸鹽和其他非水溶性的粉塵。

為什么在我國(guó)的灰霾中，二氧化硫等煤煙型污染物會(huì)與光化學(xué)污染物扎堆出現(xiàn)？

“從上世紀(jì)80年代開(kāi)始，我國(guó)隨著工業(yè)化發(fā)展，先經(jīng)歷粉塵污染，然后馬上經(jīng)歷二氧化硫污染，在前兩者還沒(méi)有治理好的情況下，又發(fā)現(xiàn)了光化學(xué)煙霧，這就是我們所說(shuō)的‘新型復(fù)合污染’。”吳兌解釋道。

在王新明看來(lái)，復(fù)合污染的出現(xiàn)得歸咎于我國(guó)工業(yè)化的“壓縮式”發(fā)展?！澳壳叭济涸谖覈?guó)能源結(jié)構(gòu)中占70%，排放出大量二氧化硫和粉塵，同時(shí)機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)，排放大量汽車(chē)尾氣，多種污染物同時(shí)高濃度爆發(fā)，所以才發(fā)生了復(fù)合式污染。”那么，工業(yè)化的快進(jìn)會(huì)不會(huì)帶來(lái)污染的爆棚，從而招致倫敦悲劇、洛杉磯悲劇在中國(guó)重演？

“倫敦?zé)熿F、洛杉磯光化學(xué)煙霧事件發(fā)生的那個(gè)時(shí)代，工業(yè)排放不采取任何措施，大量的粉塵和二氧化硫直接進(jìn)入大氣，但中國(guó)沒(méi)有發(fā)生過(guò)這么嚴(yán)重的污染。”吳兌認(rèn)為，我國(guó)現(xiàn)在總體污染最嚴(yán)重時(shí)也比當(dāng)年倫敦、洛杉磯事件時(shí)輕得多。

吳兌介紹，倫敦事件發(fā)生時(shí)，懸浮顆粒物日均值達(dá)到了4000微克/m3，而目前我國(guó)檢測(cè)出的PM2.5日均最大值出自華北，約為1000微克/m3，廣州記錄的歷史最高日均值則出現(xiàn)在2003年，約為250微克/m3。

吳兌認(rèn)為，這要?dú)w功于制造業(yè)工藝水平的升級(jí)，“與上世紀(jì)50年代相比，我國(guó)工業(yè)化時(shí)的工藝技術(shù)已經(jīng)在發(fā)達(dá)國(guó)家的基礎(chǔ)上更新?lián)Q代很多次，技術(shù)水平大幅度提升，有比較完善的消煙除塵和脫硫設(shè)施，能源結(jié)構(gòu)也發(fā)生了一些改變，排污量遠(yuǎn)小于歐美當(dāng)年?！眳莾督榻B，珠三角啟動(dòng)治理灰霾源于2003—2005年，2004年左右是珠三角PM2.5的年度峰值，年均值超過(guò)80微克/m3，一年有200個(gè)灰霾天，但之后就開(kāi)始逐年下降?！蓖跣旅髯C實(shí)了吳兌的說(shuō)法。自2007年開(kāi)始，他的研究團(tuán)隊(duì)在萬(wàn)頃沙鎮(zhèn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，PM2.5值每年下降8%左右，尤其是硫酸鹽大幅下降。

“珠三角的經(jīng)驗(yàn)值得向全國(guó)推廣?！眳莾墩J(rèn)為珠三角的治霾經(jīng)驗(yàn)在于嚴(yán)控排放源，“首先是通過(guò)禁摩減少機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量，另外通過(guò)使用清潔能源改善能源結(jié)構(gòu)，通過(guò)消煙除塵、脫硫改善工廠(chǎng)末端污染治理，包括將工廠(chǎng)轉(zhuǎn)移到空氣污染容量相對(duì)較大的地方，以及亞運(yùn)會(huì)前推出的提升油品質(zhì)量、改造加油站、減少垃圾焚燒等區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控和多種污染物協(xié)同控制措施?！钡娨廊灰L(zhǎng)鳴。以臭氧為代表性污染物的光化學(xué)煙霧事件對(duì)珠三角是一個(gè)潛在威脅，因?yàn)椴幌蠡姻材菢哟蠹叶伎吹靡?jiàn)，公眾的關(guān)注度不高，“發(fā)達(dá)國(guó)家顆粒物污染解決得比較好，經(jīng)常藍(lán)天白云，但很多地方臭氧污染還是一個(gè)問(wèn)題。我國(guó)也一樣，控制臭氧污染的路有可能比控制灰霾的路更長(zhǎng)?！蓖跣旅鹘忉尩馈?jù)廣東和香港聯(lián)合進(jìn)行的粵港珠江三角洲區(qū)域空氣監(jiān)控顯示，2006年至2011年，雖然珠三角區(qū)域整體空氣質(zhì)量逐步改善，但臭氧濃度上升了21%，這說(shuō)明珠三角對(duì)光化學(xué)污染控制仍較薄弱。

空氣污染事件列表

馬斯河谷事件

1930年12月1日—12月5日，比利時(shí)馬斯河谷工業(yè)區(qū)大量工業(yè)排放的二氧化碳、二氧化硫等有害氣體和粉塵，無(wú)法迅速被大氣稀釋?zhuān)灾略诮貙臃e累，導(dǎo)致大氣煙霧污染。60余人死亡，被污染者出現(xiàn)嚴(yán)重后遺癥。

多諾拉煙霧事件

美國(guó)賓夕法尼亞州多諾拉從1948年10月27日開(kāi)始處于霧天和很大范圍的逆溫層之中，工廠(chǎng)排出的大量二氧化硫和粉塵形成的濃霧和煙塵籠罩地面，一直持續(xù)到10月31日。致使17人死亡。

洛杉磯光化學(xué)煙霧事件

1943年，美國(guó)洛杉磯市發(fā)生了世界上最早的光化學(xué)煙霧事件。1952年12月，光化學(xué)煙霧再次突襲洛杉磯，400多名65歲以上老人因呼吸有毒氣體導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)衰竭而死亡。直到1958年才發(fā)現(xiàn)，洛杉磯市擁有的汽車(chē)每天消耗約1600噸汽油，向大氣排放1000多噸碳?xì)浠衔锖?00多噸氮氧化物。這些氣體受陽(yáng)光作用，釀成了危害人類(lèi)的光化學(xué)煙霧事件。

倫敦?zé)熿F事件

時(shí)間是1952年12月5日－9日，直接原因是燃煤產(chǎn)生的二氧化硫和粉塵污染，間接原因是開(kāi)始于12月4日的逆溫層所造成的大氣污染物蓄積。這次事件造成多達(dá)12000人因?yàn)榭諝馕廴径鴨噬⑼苿?dòng)了英國(guó)環(huán)境保護(hù)立法的進(jìn)程。

東京光化學(xué)煙霧事件

1971年，日本東京發(fā)生了較嚴(yán)重的光化學(xué)煙霧事件，使一些學(xué)生中毒昏倒。此后，日本一些大城市連續(xù)不斷出現(xiàn)光化學(xué)煙霧。日本環(huán)保部門(mén)經(jīng)對(duì)東京幾個(gè)主要污染源排放的主要污染物進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，汽車(chē)排放的CO、NOx、HC三種污染物約占總排放量的80%。

中國(guó)光化學(xué)煙霧事件

1974年，中國(guó)蘭州的西固石油化工區(qū)也出現(xiàn)光化學(xué)煙霧。據(jù)環(huán)?？偩滞嘎叮本┖湍蠈幵謩e于1998年和2001年發(fā)生過(guò)光化學(xué)煙霧現(xiàn)象。上海、南京、廣州、濟(jì)南、蘭州等地都曾發(fā)生過(guò)光化學(xué)煙霧污染。

珠三角總體情況

■三大城市群霾情解讀

吳兌認(rèn)為，中國(guó)城市群的PM2.5中，來(lái)自人為排放源的可以分為硫酸鹽、硝酸鹽、有機(jī)碳?xì)浠衔镞@三大類(lèi)。但京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角三大城市群PM2.5的構(gòu)成因?yàn)楦髯詺庀髼l件、工業(yè)結(jié)構(gòu)的不同又有細(xì)微的差別。

京津冀地區(qū)由于受到北方沙塵暴的影響，沙塵、土壤粒子等地殼元素的比例較高，同時(shí)硫酸鹽的比重要高于長(zhǎng)三角、珠三角。但有機(jī)碳?xì)浠衔锏谋戎貏t低于長(zhǎng)三角、珠三角。

但這并不意味著京津冀地區(qū)排放量低于后兩個(gè)城市群。“北京保有520萬(wàn)輛機(jī)動(dòng)車(chē)，光這個(gè)，別的城市就無(wú)法匹敵，另外圍繞著環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈，也重點(diǎn)布置了幾個(gè)大型石化企業(yè)。”吳兌判斷，三大城市群中，京津冀PM2.5的總體濃度、有機(jī)碳?xì)浠衔锏暮恳廊皇亲罡叩摹?/p>

而經(jīng)過(guò)多年的防控治理，珠三角的PM2.5值已經(jīng)步過(guò)拐點(diǎn)，近年來(lái)持續(xù)下降。雖然硝酸鹽與有機(jī)碳?xì)浠衔镌赑M2.5中的占比為三大城市群中最高，但吳兌一再?gòu)?qiáng)調(diào)，這并不表示這兩種顆粒物在珠三角的污染最為嚴(yán)重，“從絕對(duì)量來(lái)看，珠三角的總體污染，應(yīng)該好過(guò)另兩個(gè)城市群?！睆陌l(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，目前，北京與珠三角城市的灰霾天數(shù)都在逐年下降。但近幾年來(lái)，以南京、杭州為代表的長(zhǎng)三角城市卻處于PM2.5濃度的上升期。

以2011年P(guān)M2.5年均值為例，廣州為42微克/m3，上海為49微克/m3，而來(lái)自江蘇省環(huán)保廳環(huán)境監(jiān)測(cè)中心的數(shù)據(jù)顯示，近年南京PM2.5最高年均值與北京持平，達(dá)到70微克/m3。

吳兌分析稱(chēng)，南京成為“中國(guó)東部大城市污染之最”除了與其所處的蘇南、浙北地區(qū)是當(dāng)今中國(guó)經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)、工業(yè)化水平最高的區(qū)域有關(guān)外，也與機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量、燃煤量有關(guān)，更為獨(dú)特的是，每年兩次長(zhǎng)達(dá)半個(gè)月以上的秸稈焚燒對(duì)空氣質(zhì)量打擊致命。

對(duì)此，記者專(zhuān)門(mén)向南京大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院教授王體健求證。他雖然對(duì)南京成為“中國(guó)東部大城市污染之最”這一說(shuō)法持保留意見(jiàn)，但同時(shí)承認(rèn)，目前南京的PM2.5濃度確實(shí)高于珠三角，空氣質(zhì)量也不如廣州。