從科學的角度談“霧霾的成因”，從人文的角度談“治霾”

（給友人的兩封信）

 

信一、霧　霾　的　成　因

（給××弟信）

 

××賢弟：

 

近安！

 

北京一別已有半年，雖只是短暫的相聚，但愚願足矣！

 

你主管地球能源與環境保護方面的科研創新工作，想必對目前北京乃至全國各大中城市普遍出現的、嚴重的霧霾型天氣狀況深為擔憂。因為，這不是我們過去常識中的簡單的空氣污染（傳統概念的空氣污染主要由工業廢氣排放所造成）。若不儘快解決這一問題，將對我國人民的生命活動和身體鍵康產生嚴重的影響和損害！

 

自去年十一月二日至今年（二零一三）三月廿八日，我在國內呆了整整五個月，期間去了上海、南京、濟南和北京四大都市。所到之處，都被霧霾困擾。上海因為緊鄰太平洋，受霧霾影響較其它三市稍輕些，但空氣污染之嚴重，在世界各大城市中屬首屈一指。

 

我的老家緊挨太湖，過去是山青水秀，空氣清純。上世紀八十年代後，隨着鄉鎮工業的發展，首先是水域受到嚴重污染，伴隨着的是空氣污染和各種癌症的發病率逐年遞增。

 

應該說，由於各級政府的重視，進入新世紀以來，國家對大中小型工業企業有毒和無毒廢氣的排放採取了嚴格的控管措施，並從技術上獲得了許多重大的突破，因而有效地限制了我國（尤其是我國東部地區）空氣污染的惡性發展。在我看來，工業廢氣的排放，過去就有，現在也有，將來也還會有，但這決不是形成霧霾的主要淵源。而且，工業區大多分布在市郊或遠離市區的地方。

 

自上世紀九十年代起，家用轎車逐漸進入中國家庭，經過近二十年的發展，家用轎車和各種型號的摩托車，目前在中國家庭的普及程度就像當年的自行車（許多家庭擁有兩輛轎車和一輛摩托車，如我的小表弟和堂弟家）。再加上各級政府和企業的各種機動車輛，僅我國中東部地區（包括東北地區），每天就有不少於五億輛機動車輛在運行、在燃燒。由於國內的機動車燃油對硫的含量至今沒有嚴格的控制，這近乎天文數字的機動車輛自每天清晨起所排出的廢氣，形成了巨量的、有毒的游離粒子，懸浮於空氣之中。如果沒有風能的作用，這巨量的、有毒的游離粒子便越聚越多，從而大大降低了空氣的透明度，最終形成了霧狀天氣。我認為，這就是霧霾形成的主要原因！

 

一個值得注意的現象是：霧霾完全不同於傳統概念的空氣污染，它的主要復蓋範圍是市中心和人口稠密的居民生活區。

 

很顯然，霧霾不同於霧。霧的形成源於秋－冬季節地表溫度低於地面（尤其是大的湖面）溫度的氣候條件下；這是一種水氣的蒸發凝聚作用。它只對人民的生命活動產生影響，但對人民的身體健康不造成任何傷害。

 

而霧霾就不同了，它的形成，不受地表和地面溫差的影響。只要不颳風，無論什麼季節，都可能每天發生。人們在不斷吸入有毒的游離粒子後，首先受影響的將是呼吸道。過去人們擔心的只是吸煙致癌，而今後人們須要更擔心的將是霧霾致癌。可以預測，若不儘快解決霧霾的問題，若干年後，國內肺癌的發病率將成幾何級數遞增。

 

其次是消化道。這些有毒的、懸浮於空氣中的游離粒子，最終會通過降雨（水）的作用，回歸大地，並完全融於陸表水和地下水中。當這些有毒的游離粒子在人們的飲用水中達到一定的濃度時，便能引起人體消化道的病變，最終導致食道癌、胃癌和肝癌發病率的遞增。

 

由此可見，霧霾不治，將對我國百姓遺害無窮，這決非聳人聽聞！

 

要解決這一問題，我認為，中央政府必須下大決心，指令各級政府和各類企業，並說服全國的老百姓，最大限度地限制並減少城鎮（包括政府機關和企業）機動車輛的使用。在目前所具備的經濟條件下，儘快發展無污染（比如電能）公共交通。

 

巨大的人口基數是我國的基本國情。而目前在我國大地上運行的、近乎天文數字的各類機動車輛，每天都在消耗着巨量的能源，並排放出巨量的有毒廢氣。這又是我國的另一種國情。

 

美國不過三億來人口，充其量每天在全美土地上運行的各類機動車輛不過三億來倆。而美國各大城市的“上班族”為了減少市區的空氣污染，大多選擇乘坐公共交通（比如地鐵）上班。

 

加拿大國土面積比我國大，但人口不及我國的四十分之一。但加政府對環保特別重視。一方面投巨資開發電能公共交通，一方面限制機動車輛的廢氣排放標準。凡四年以上車齡的機動車輛，都必須通過“最低廢氣”排放標準的檢測，以後每兩年一次。若不達標，則不予發給牌照，不准起動上路。

更進一步，自上世紀九十年代中期起，所有機動車輛改用“無硫”燃料。

進入二十一世紀後，加拿大政府又大力推廣“雙動能”機動車輛。在設計上，這種車輛除發動機外，連接一個高容量蓄電池。當時速低於六十公里時，發動機自動停止，而轉由馬達帶動車輛運行。這種車輛既節省能源，又有效地降低了廢氣排放對城市的空氣污染。目前，加拿大各地的城市公交，幾乎全部換成了這類機動車輛。

對於家用轎車，加拿大政府實施“補貼政策”，比如，一輛豐田加美“雙動能”轎車，補貼六千加元（相當於全價的六分之一到七分之一）。以此來鼓勵市民購買“雙動能”轎車。

 

除了霧霾，國內的“堵車現象”也達到了令人“恐怖”的程度。在北京，從西單到北京動物園，在我八九年出國前，上下班高峰時坐車只需半個小時。而這次回國，我至少要花兩個半小時。

南京的情況更差。從山西路到中山門，不足十五公里的距離，開車化了三個小時才得以出城。

這種嚴重的“堵車現象”，歸根結底，我看也是由於中央政府沒有根據“我國人口眾多”這一基本國情而大力支持發展國內的轎車市場所造成的！中央政府也必須想辦法解決這一問題！

 

書不盡言。我只是覺得你現在所負擔子不輕。但願我的這些想法，能為你思考問題提供一點有用的信息。

 

請多保重，並問弟妹與賢侄兒好！

 

琪頌安康！

 

二零一三年十月十八日凌晨

於加拿大

 

信二、治理霧霾的幾點建議

 

××賢弟：

 

回函已閱。

 

你說得對，目前，人們對霧霾的成因已有較清楚的共識。近日，從網上公布的有關北京、哈爾濱、吉林、長春、瀋陽、西安、太原、長沙、鄭州等地嚴重的霧霾天氣現象，充分說明：目前國內車多成患已是不爭的事實；而要通過控制和降低有毒廢氣的排放量來迅速並徹底解決霧霾的困擾和危害，確實比“登月飛天”還要難！

 

在上次E-mail中，我曾提到，工業廢氣的排放，過去有，現在有，將來也還會有，但這決不是形成霧霾的主要淵源。而且，工業區大多分布在市郊或遠離市區的地方，如果沒有方向相應的風能作用，其排出的廢氣很難抵達市中心並形成霧霾復蓋層。

 

一個值得注意的現象是：霧霾完全不同於傳統概念的空氣污染，它的主要復蓋範圍是市中心和人口稠密的居民生活區；只要不颳風，每天都會形成，且從早到晚，越積越厚（濃）。針對這一特殊現象，我認為國內除了現行的“市區機動車單－雙號隔日輪行”外，可以從以下幾方面同時入手，以期最終徹底根除“霧霾天氣”。

 

１）首先從輿論宣傳着手，讓每一個國民都了解霧霾的成因及其對身體的潛在危害性。同時，在全國範圍內動員所有的“有車族”職工，儘量自覺地乘坐公交車上下班。以此，來達到最大限度地降低全國各大－中城市市區的車流量，進而控制霧霾形成的主要目標。

 

２）在油價昂貴的今天，可以在“有車族”職工群中，提倡“互相搭車，輪流開車”上下班（英文叫“Carpool”）。比如，同一個企事業單位，有五位居住地相近的職工（或者彼此相識相知、居住地和工作單位又彼此鄰近的不同企事業單位的職工），過去每天都各自開車上下班，從現在開始改為五人同乘一輛車上下班。這樣一來，市區馬路上運行的車輛每天就可以少四輛。以後這五人互相輪流出車，既省了各自的汽油費，又降低了各自車輛機件的損耗和里程表記數的增加速度。此所謂“一舉四得”（最重要的是，此舉能最大限度地降低市區的車流量）。

由此，推而廣之，假設全國所有企事業單位有五億“有車族”職工（員），他們都實行“互相搭車，輪流開車”上下班後，全國公路上每天運行的車輛就少了四億輛。與此相應的是：全國的機動車廢氣排放量也降低了五分之四。這是一個多麼可觀的數字。

 

上述兩項措施若能實行，則不僅從“源頭”上卡住了霧霾形成的基本條件，而且能有效地改善國內各大中城市嚴重的“堵車現象”。

 

３）由中央政府直接下令，並要求從技術上對國內出售的機動車燃料（包括柴油和汽油）實行徹底的“去硫化”處理，即：使機動車燃料的含硫量達到“零指標”。

從化學的角度來分析，含硫量“零指標”的柴油和汽油經過發動機的燃燒後，置換出來的主要是二氧化碳和水，前者容易被植物吸收，後者則很快蒸發掉。

而含硫的柴油和汽油，經過發動機的燃燒後，制換出來的除了二氧化碳和水以外，還有一氧化碳。由於一氧化碳的特殊化學結構，它無法被植物的呼吸細胞吸收，因而成為有毒的游離粒子，懸浮於空氣之中，當它的濃度達到一定程度時便形成了“霧霾”。

當然，這裡必須附加一條：在中央政府發出“機動車燃料含硫量‘零指標’”的政令生效後，必須對那些繼續出售含硫機動車燃料的不法商販實行重罰。

 

４）把好能源進口關。據我所知，國外主要的石油輸出國，它們除了出口原油外，也出口“成品油”。當我國從那些國家進口成品油時（不管柴油或汽油），都要求含硫量達到“零指標”。以此來確保國內燃料市場的“零指標”含硫量。

 

總之，發展與環境污染是目前我國經濟建設中最突出的一對“矛盾”。而能否儘快解決“霧霾”問題，事關全民族的身體鍵康和正常的生命活動。我認為，中央政府必須高度重視解決“霧霾”的重要性和迫切性，從“國家利益”的高度，集思廣益，領導全國人民最終打贏這一仗。

 

願我的祖國能儘快擺脫“霧霾”的困擾！

 

二零一三年十月三十日凌晨