霧霾再一次襲來,這幾天全國人民數次上演「等風來」,似乎天氣的好壞、霧霾的退散只能看老天的臉色?歷史上遭遇霧霾侵襲的不只中國北京,雖然空氣汙染的成因可能不同,但或許對於我國的霧霾治理有一定的借鑑意義。本期Dr.YOU關注國外都是怎麼治理霧霾的。
這幾天「等風來」似乎成了全國人民對抗霧霾天氣最有效的措施了,現在天氣的好壞只能看老天的臉色了?歷史上遭遇霧霾侵襲的不只中國北京,雖然空氣汙染的成因可能不同,但或許對於我國的霧霾治理有一定的借鑑意義。本期Dr.YOU關注國外都是怎麼治理霧霾的。
霧霾圍城 世界各國大氣汙染震撼景象
①比利時1930年馬斯河谷煙霧事件
馬斯河谷是比利時境內馬斯河旁一段長24公裡的河谷地段。這一段中部低洼,兩側有百米的高山對峙,使河谷地帶處於狹長的盆地之中。馬斯河谷地區是一個重要的工業區,建有3個煉油廠、3個金屬冶煉廠、4個玻璃廠和3個煉鋅廠,還有電力、硫酸、化肥廠和石灰窯爐,工業區全部處於狹窄的盆地中。
事發原因:逆溫層使大氣中煙塵積存不散,馬斯河谷工業區內13個工廠排放的大量煙霧瀰漫在河谷上空無法擴散
1930年12月1-15日,整個比利時大霧籠罩,氣候反常。由於特殊的地理位置,馬斯河谷上空出現了很強的逆溫層。通常,氣流上升越高,氣溫越低。但當氣候反常時,低層空氣溫度就會比高層空氣溫度還低,發生「氣溫的逆轉」現象,這種逆轉的大氣層叫做「逆轉層」。逆轉層會抑制煙霧的升騰,使大氣中煙塵積存不散,在逆轉層下積蓄起來,無法對流交換,造成大氣汙染現象。在這種逆溫層和大霧的作用下,馬斯河谷工業區內13個工廠排放的大量煙霧瀰漫在河谷上空無法擴散,有害氣體在大氣層中越積越厚,其積存量接近危害健康的極限。
事件危害:一個星期內就有60多人死亡,是同期正常死亡人數的十多倍。
第三天開始,在二氧化硫(SO2)和其他幾種有害氣體以及粉塵汙染的綜合作用下,河谷工業區有上千人發生呼吸道疾病,症狀表現為胸疼、咳嗽、流淚、咽痛、聲嘶、噁心、嘔吐、呼吸困難等。一個星期內就有60多人死亡,是同期正常死亡人數的十多倍。其中以心臟病、肺病患者死亡率最高。許多家畜也未能倖免於難,紛紛死去。這次事件曾轟動一時,雖然日後類似這樣的煙霧汙染事件在世界很多地方都發生過,但馬斯河谷煙霧事件卻是20世紀最早記錄下的大氣汙染慘案。
治理:原因還沒調查清楚事件就已結束
比利時調查了好久才發現原因,而此事件早已經結束。因為逆溫層形成是很快,風一吹,結束也很快,第二天就會消失。
②美國1943年洛杉磯煙霧事件
美國西南海岸的洛杉磯,西面臨海,三面環山。早期金礦、石油和運河的開發,加之得天獨厚的地理位置,使它很快成為了一個商業、旅遊業都很發達的港口城市。然而好景不長,從上世紀40年代初開始,人們就發現這座城市一改以往的溫柔,變得「瘋狂」起來。每年從夏季至早秋,只要是晴朗的日子,城市上空就會出現一種瀰漫天空的淺藍色煙霧,使整座城市上空變得渾濁不清。這種煙霧使人眼睛發紅,咽喉疼痛,呼吸憋悶、頭昏、頭痛。1943年以後,煙霧更加肆虐,以致遠離城市100千米以外的海拔2000米高山上的大片松林也因此枯死,柑橘減產。這就是著名的洛杉磯光化學煙霧汙染事件。
1958年,洛杉磯。連續3 天霧霾之後,一位女士正擦拭不斷流淚的眼睛。她準備呼吸一瓶由城外採集的新鮮空氣。瓶身上寫著「如水晶般透明的空氣」
事件原因:光化學煙霧
洛杉礬在1940年代就擁有250萬輛汽車,每天大約消耗1100噸汽油,排出1000多噸碳氫化合物,300多噸氮氧化物和700多噸一氧化碳。另外,還有煉油廠、供油站等其他石油燃燒排放,這些化合物被排放到陽光明媚的洛杉磯上空,不啻製造了一個毒煙霧工廠。光化學煙霧是由於汽車尾氣和工業廢氣排放造成的,一般發生在溼度低、氣溫在24℃-32℃度的夏季晴天的中午或午後。汽車尾氣中的碳氫化合物和二氧化氮被排放到大氣中後,在強烈陽光紫外線照射下,發生光化學反應,其產物為含劇毒的光化學煙霧。
事件危害:65歲以上老人死亡超過800人
在1952年12月的一次光化學煙霧事件中,洛杉磯市65歲以上的老人死亡400多人。1955年9月,由於大氣汙染和高溫,短短兩天之內,65歲以上的老人又死亡400餘人,許多人出現眼睛痛、頭痛、呼吸困難等症狀。直到20世紀70年代,洛杉磯市還被稱為「美國的煙霧城」。
1950年代,一位洛杉磯居民正在啟動他的汽車。洛杉磯環保部門表示有85%的霧霾來自汽車尾氣
治理:劃定空氣汙染控制區進行專項研究,設立空氣品質管理區,執行排放許可證制度,以及開放環境交易市場等
飽受光化學煙霧折磨的洛杉磯市民於1947年劃定了一個空氣汙染控制區,專門研究汙染物的性質和它們的來源,探討如何才能改變現狀。洛杉磯光化學汙染事件是美國環境管理的轉折點,其不僅催生了著名的《清潔空氣法》,也始終起到了環境管理的先頭示範作用。在洛杉磯,環境管理措施的核心包括:
·設立空氣品質管理區,加大區域環境管理部門的自主權,以期環境政策能夠以最有效的方式落實;
·設立排放許可證制度,嚴格控制排放源;
·為交通汙染源(從內燃機、汽油到排放)設立了嚴格環境標準;
·開放環境交易市場,將市場化手段引入環境減排中;
·投入很強的科研及管理力量,開發通用的環評軟體及有效的汙染控制技術。
經過近40年的治理,儘管洛杉磯的人口增長了3倍、機動車增長了4倍多,但該地區發布健康警告的天數卻從1977年的184天下降到了2004年的4天。
③美國1948年多諾拉煙霧事件
多諾拉是美國賓夕法尼亞州的一個小鎮,位於匹茲堡市南邊30公裡處。這個小鎮坐落在一個馬蹄形河灣內側,兩邊高約120米的山丘把小鎮夾在山谷中。多諾拉鎮是硫酸廠、鋼鐵廠、煉鋅廠的集中地,多年來,這些工廠的煙囪不斷地向空中噴煙吐霧,鎮上居民們對空氣中的怪味都習以為常。
事發原因:逆溫現象,同馬斯河谷煙霧事件類似
1948年10月26-31日,持續的霧天使多諾拉鎮看上去格外昏暗。氣候潮溼寒冷,天空陰雲密布,一絲風都沒有,空氣失去了上下的垂直移動,出現逆溫現象。在這種死風狀態下,工廠的煙囪卻沒有停止排放,就像要衝破凝住了的大氣層一樣,不停地噴吐著煙霧。兩天過去了,天氣沒有變化,只是大氣中的煙霧越來越厚重,工廠排出的大量煙霧被封閉在山谷中。空氣中散發著刺鼻的二氧化硫氣味,令人作嘔。空氣能見度極低,除了煙囪之外,工廠都消失在煙霧中。
這次煙霧事件發生的主要原因,是由於小鎮上的工廠排放的含有二氧化硫等有毒有害物質的氣體及金屬微粒在氣候反常的情況下聚集在山谷中積存不散,這些毒害物質附著在懸浮顆粒物上,嚴重汙染了大氣。人們在短時間內大量吸入這些有毒害的氣體,引起各種症狀,以致暴病成災。
事件危害:6000人突然發病,其中有20人很快死亡
隨之而來的是小鎮中6000人突然發病,症狀為眼病、咽喉痛、流鼻涕、咳嗽、頭痛、胸悶、嘔吐等,其中有20人很快死亡。死者年齡多在65歲以上,大都原來就患有心臟病或呼吸系統疾病。
多諾拉煙霧事件和1930年12月的比利時馬斯河谷煙霧事件、1959年墨西哥的波薩裡卡事件一樣,都是由於工業排放煙霧造成的大氣汙染公害事件。
④英國1952年倫敦煙霧事件
1952年12月5-8日,一場災難降臨了英國倫敦。地處泰晤士河河谷地帶的倫敦城市上空處於高壓中心,一連幾日無風,風速表讀數為零。大霧籠罩著倫敦城,又值城市冬季大量燃煤,排放的煤煙粉塵在無風狀態下蓄積不散,煙和溼氣積聚在大氣層中,致使城市上空連續四五天煙霧瀰漫,能見度極低。在這種氣候條件下,飛機被迫取消航班,汽車即便白天行駛也須打開車燈,行人走路都極為困難,只能沿著人行道摸索前行。
事件危害:僅4天時間,死亡人數就達4000多人。兩個月後,又有8000多人陸續喪生。
由於大氣中的汙染物不斷積蓄,不能擴散,許多人都感到呼吸困難,眼睛刺痛,流淚不止。倫敦醫院由於呼吸道疾病患者劇增而一時爆滿,倫敦城內到處都可以聽到咳嗽聲。僅僅4天時間,死亡人數就達4000多人。兩個月後,又有8000多人陸續喪生。就連當時舉辦的一場盛大的得獎牛展覽中的350頭牛也慘遭劫難。一頭牛當場死亡,52頭嚴重中毒,其中14頭奄奄待斃。這就是駭人聽聞的「倫敦煙霧事件」。
事發原因:冬季取暖燃煤和工業排放的煙霧在逆溫層天氣下的不斷積累發酵
釀成倫敦煙霧事件的主要原因,是冬季取暖燃煤和工業排放的煙霧在逆溫層天氣下的不斷積累發酵。可悲的是,10年後,倫敦又發生了一次類似的煙霧事件,造成1200人的非正常死亡。直到70年代後,倫敦市內改用煤氣和電力,並把火電站遷出城外,使城市大氣汙染程度降低了80%,才摘掉了「霧都」的帽子。
治理:政府部門重視環境保護,以加大投入和加強立法方式不斷改善和規範汙染空氣的生產、生活方式。
倫敦成功摘掉「霧都」的帽子,其中最重要的一條經驗是政府部門重視環境保護,以加大投入和加強立法方式不斷改善和規範汙染空氣的生產、生活方式。
1956年英國政府頒布了《清潔空氣法案》,這是世界上第一部關於環境保護的法律文件。該法案規定,倫敦市區內設定「煙塵控制區」,區內工廠不允許燃煤,以煤為燃料的電廠等企業必須搬離市區,市民也不準燒煤取暖。與此同時,政府加大投入改善燃煤質量,即便是在郊區的燃煤企業生產用煤也要達標,居民生活取暖改為統一採用天然氣。
其次,英國政府大力發展公共運輸系統,鼓勵市民綠色出行。以倫敦市區的地鐵系統為例,自1856年倫敦市首條地鐵線開建至今,倫敦地鐵站的數目已超過273個,站間距離平均為1.5公裡,站與站之間步行可以方便到達。倫敦地鐵線路總長達400公裡,並且地鐵線均延伸至市郊,住在郊區的居民乘坐地鐵出行非常方便。這一方面鼓勵倫敦百姓採用公共運輸方式出行,另一方面提高了群眾搬離市區居住的積極性,有效降低了市區人口密度,對空氣汙染物擴散非常有利。
除此之外,自2003年開始,倫敦市對於私家車進入市中心徵收擁堵稅,停車要繳納高昂的停車費,私家車還要加裝尾氣淨化裝置。
另外,倫敦市擴大綠化面積,大力推行綠色能源。倫敦市面積為1500平方公裡,是世界著名的金融中心,名副其實的寸土寸金,但倫敦市綠化率達到1/3,綠色植物對空氣中汙染物的吸收起到了顯著作用。
即便是在空氣品質已經不錯的今天,倫敦市仍然積極推進能源升級換代,近期目標是在2020年實現可再生能源在能源供應中佔到15%的份額,40%的電力來自綠色能源,溫室氣體排放要降低20%,石油需求降低7%。
⑤日本四日市哮喘病事件
在日本經濟高速增長的過程中,同樣也未能避免空氣汙染,日本四日市哮喘病事件更是成為了世界環境汙染最著名的「八大公害」。
事發原因:石油冶煉和工業燃油產生的廢氣,嚴重汙染城市空氣
1955年以來,日本四日市石油冶煉和工業燃油產生的廢氣,嚴重汙染城市空氣。1961年全市工廠粉塵、二氧化硫年排放量達13萬噸。500米厚的煙霧中飄浮著多種有毒氣體和有毒金屬粉塵。
事件危害:大氣汙染公害事件受害人數驟然激增
20世紀80年代中期以後,大氣汙染公害事件受害人數驟然激增,特別是在東京。東京還出現了新增發病的患者,以及此前因某種原因未能受到認定的患者無法接受任何救濟的嚴重事態。
治理:公布PM2.5環境標準,設有大氣汙染物質廣域監視系統,通過PM2.5的立法加強車輛控制
日本環境省制定PM2.5標準與一場官司密不可分。633名1996年至2006年間東京大氣汙染公害受害者向日本政府、東京都政府、首都高速道路公團以及豐田汽車等8家汽車公司提起訴訟。2007年8月8日,原被告雙方達成和解,要求政府就設定針對PM2.5環境標準進行討論。日本環境省2009年9月9日公布了PM2.5環境標準,規定PM2.5的「年平均值在15微克/立方米以下,日平均值在35微克/立方米以下」。
日本環境省設有大氣汙染物質廣域監視系統,對包括PM2.5在內的各種大氣汙染物質進行監測,將相關數據匯總分析通過網站24小時發布。日本2012年2月24日首次公布了PM2.5標準設定之後日本全國的測定結果(2010年度)。該結果顯示,在日本全國46個測量局中有34個測量局的PM2.5年平均濃度超過環境省制定的標準。
東京大氣汙染訴訟案推動了地方政府對PM2.5的立法。2000年12月東京都制定相關條例,規定達不到PM2.5排放標準的柴油機汽車禁止在東京都內行駛。2002年12月首都圈7都縣市首腦會議上決定加強合作,促使儘快安裝減少PM2.5排放的過濾器裝置,設置了「柴油機汽車對策推進本部」。如今,首都圈已經發展為9都縣市藍天網絡組織,定期在高速公路入口及休息區進行相關檢查。大多數的汽車企業在生產設計柴油機汽車的時候就加裝過濾器,越來越多的舊車也開始安裝過濾器。
⑥德國魯爾區空氣汙染
上個世紀六七十年代,德國曾面臨相對嚴重的空氣汙染問題,尤其是以煤鐵重工業著稱的魯爾區。經過數十年持之以恆的治理,德國已經基本解決這一問題。
治理經驗:大力發展新能源車,用技術手段限制排放,制定長短期減排措施
相對於其他發達國家採用政策監督管理解決問題,德國人更願意研發技術,從工業產品入手,解決汙染。德國聯邦政府積極促進能源轉型,促進清潔能源的開發,減少對傳統能源的依賴。如今市場上常見的新能源車多來自德國技術。並開展跨國合作。 當然政策法規也不可少,德國在治理空氣汙染方面主要有三大戰略:首先是制定空氣品質標準,出臺相關法律法規及汙染防治方案;其次是用技術等手段限制汙染物排放,包括關停汙染源;三是完善監管機制,針對具體汙染物給出排放上限。與此同時,德國聯邦政府還積極促進能源轉型,促進清潔能源的開發,減少對傳統能源的依賴。
制定長短期減排措施,德國聯邦環境局發言人介紹,如果空氣出現嚴重汙染,須立即採取行動。首先,對某類車輛實施禁行,或者在汙染嚴重區域禁止所有車輛行駛。第二,就是要限制或關停大型鍋爐和工業設備。此外,關閉城市內的建築工地也有助緩解汙染。在火爐中燃燒木頭、焚燒垃圾等行為一定要注意避免。
除上述短期解決措施外,若想儘快減少霧霾天氣帶來的汙染,城市內還需一些長期措施,以提高空氣品質。
⑦義大利米蘭空氣汙染
米蘭地處義大利波河平原腹地,人口密集,周圍工業及農業生產活動頻繁。此外,米蘭上空類似「厚毯子」的逆溫層厚度達300米,更加不利於煙霧的消散。因此早在十多年前,世界衛生組織就曾把米蘭列為世界空氣汙染最嚴重的十大城市之一。
米蘭在西歐地區屬於汙染較嚴重地區,自上世紀八九十年代陸續採取治理措施以來,米蘭空氣中二氧化硫、一氧化碳、苯、二氧化氮、總粉塵等汙染物濃度都顯著下降。目前車輛尾氣排放以及揚塵是米蘭空氣汙染主要源頭,也是當前治理的主要著力方向。
治理經驗:為「多爭取一片藍天」,米蘭市政府採取了嚴格的管控措施,其重點是控制汽車尾氣排放和集中供暖。
在米蘭,差不多兩個人就擁有一輛汽車。為控制汽車尾氣排放,當地政府在市中心增設交通管控區,加收交通擁堵費,以抑制車輛進城需求。據統計,這項政策實施後管控區內車輛減少了30%,外圍地區車輛使用量也減少了7%,市區碳排放量也大幅下降。
另外,米蘭市政府還通過每年數次的周日無車日活動,積極引導民眾使用公共運輸設施,幫助市民培養「治理汙染人人有責」的意識。
取暖方面,米蘭市則增加集中供暖面積。當局還定期檢查供暖設備能耗使用情況,以採取有效措施,提高能效。
參考資料:
知乎問答「歷史上曾經有哪些大城市遭遇過霧霾汙染?他們是怎麼治理的?」中Light 、王華 、廖洲藝、等康爾等同學的精彩回答。