—— 专访2012年度国家自然科学奖获得者复旦大学教授庄国顺

　　自1月份以来，全国范围内至少已出现4次大范围、高污染雾霾，全国七分之一以上的土地、143万平方公里未能幸免。如1月28日，北京市再次被雾霾笼罩，空气质量指数达到五级重度污染，早高峰上班的人群中很多人戴上了口罩。以往冬季，虽然雾霾天气也很严重，但像今年这样从北京一直到长三角、珠三角流域黑压压的连成数千公里一大片却是第一次，这说明空气污染可能已经从量变到质变，可见我国大气污染已到了多么严重的程度。

　　为此，记者“紧急”采访了 复旦大学大气化学研究中心主任庄国顺教授，他领衔完成的“中国大气污染物气溶胶的形成机制及其对城市空气质量的影响”研究成果，在国家科学技术奖励大会上荣获2012年度国家自然科学二等奖。

　　庄国顺开门见山地对记者说：PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，一个PM2.5的颗粒只相当于一根头发的五十分之一，也称为可入肺颗粒物，它对空气质量和能见度等有重要的影响。由它导致的严重的雾霾，令人不得不联想到1952年12月5日至9日发生的震惊世界的“伦敦烟雾事件”，那次可怕的事件，造成12000人因为空气污染而丧生。但这次事件大大推动了英国环境保护立法的进程。过去，我们把伦敦叫做“雾都”，伦敦现在绝对不是雾都，而我们现在状态是“雾国”，再不采取措施，就“误国”了。

　　庄国顺进一步解析“伦敦烟雾事件”：1952年12月5日开始，伦敦上空被逆温层笼罩，城市处于高气压中心位置，水平的空气流动均停止，连续数日空气寂静无风。当时伦敦冬季多使用燃煤采暖，市区内还分布有许多以煤为主要能源的火力发电站。由于逆温层的作用，煤炭燃烧产生的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、粉尘等气体与污染物（包括大量PM2.5）在城市上空蓄积，引发连续数日的大雾天气。期间由于毒雾的影响，不仅大批航班取消，甚至白天汽车在公路上行驶都必须打开着大灯，室内音乐会也取消了，因为人们看不见舞台。这些硫酸雾滴吸入呼吸系统后，会产生强烈的刺激作用，使体弱者发病甚至死亡。于是，悲剧发生了。

　　而我们的今天，与伦敦的昨天非常相似，伦敦事件只是发生在一个城市，我们今天发生在我国中东部大半个中国。“伦敦烟雾事件”发生在50年代，如今60多年过去了，难道我们还走人家的老路吗？

　　庄国顺说：“国家经济发展的根本目的在于改善人们的生活，保护大气环境关系到每个人的生命，甚至国家的存亡，严重雾霾再次让我们认识到以人为本的必要性，决不能让伦敦烟雾事件的悲剧在我国重演。”

　　PM 2.5 会越飞越“毒”

　　早在1998年，庄国顺就开始对细颗粒物PM2.5进行深入研究，十多年来，他领导的的课题组，在经费非常困难的情况下，依然坚持在我国的典型地区和亚洲沙尘传输途径上设置了多个采样点，从西部的新疆一直到东海，每个季度进行采样，共采集了近2万个气溶胶样品，并进行全面实验分析，研究沙尘沿途的成分变化，并结合高山、铁塔观测，卫星、航测资料，进行实验室模拟，终于得出“灰霾”的形成机制，证明我国大范围严重灰霾形成与细颗粒物尤其是高浓度细颗粒物PM2.5“长途奔袭”有密切的关系。

　　研究发现，PM 100，颗粒大，一般飞几公里就掉下来了，PM10可飞数百上千公里，而庄国顺科研团队对PM2.5的运动轨迹进行长期跟踪研究后发现，它们“飞行能力”特强，可在空中“奔袭”数千公里，甚至上万公里，且在大气中停留时间长达10天左右，2天即可从新疆到北京。在“飞行”传输过程中，它沿途不断吸收我们排放的很多有害物质，产生化学反应后，富含大量的有毒、有害物质，可进入人们的呼吸和血液循环系统，因而对人体健康和大气环境质量的负面影响更大。庄国顺发现上海细颗粒物PM2.5 PH值最低的一次只有2.81，而平时应在4和5之间。也就是说，沙尘长途奔袭与本地沙尘混合后再降下来，其PH值会降低两个单位，但酸度增加了100倍。这是非常严重的情况，它说明今天上海的大气环境不仅仅是上海的问题，它至少是区域性的问题，南京、杭州可以影响上海，上海也可影响周边其他地区，北京等其他地区亦是如此。

　　谈到近期北京雾霭笼罩，庄教授说曾有人想回避这个问题，推脱说是自然现象的“雾”而非人为因素的大气污染。但传统意义上纯粹的雾是指水蒸气在近地面自然凝结成水滴。如果大气中不含有作为“凝结核”的细颗粒物，即PM2.5，相对湿度要达到400%，大气中的水蒸气才能自然凝结成水滴。“雾”、“霾”本质上没什么区别，只是高度和其中颗粒物和水相对比例上的差别。雾，被称为“接近地面的云”，雾多，说明空气中有大量的PM2.5，才会使北京、上海，广州等许多大城市都成为“雾都”！雾使有害物质滞留、积聚，且得不到扩散、稀释，污染就相应加剧，并影响城市污染物扩散，甚至由于其中颗粒物对某些毒性物质的吸附，可加重其毒性。如果雾持续数日，空气中污染物会迅速增加。我们应该清楚地认识到，今天的雾不是自然现象，而是大气污染所引起。霾，是高空中的细颗粒物和其所含或所吸附的水、气而形成的化合物弥漫于大气中引起大气能见度降低的现象。通常我们把能见度小于10公里的现象成为霾。霾相对雾，其中PM2.5细颗粒物为主要组成，即颗粒物与水的相对比例比雾更高。由于霾含有很多吸水性很强的物质如硫酸盐、硝酸盐、铵盐等，它吸水时其体积会迅速膨胀，当相对湿度从90%增加到92%，硫酸铵的体积能够膨胀到8倍以上，如果在大气中有大量的人为硫酸盐、铵盐、硝酸盐、有机酸盐这一类，就容易使大气中的颗粒物膨胀，灰蒙蒙的一片，就像一个大铁盖，盖在中东部的上空。如今各大城市常常雾霭沉沉，其根本原因是由于空气中含有大量的PM2.5细颗粒物，其实是大气污染。庄教授笑言，当乘飞机从北京到上海、到武汉、到广州，看到飞机下方的是灰不溜秋的一整片，我们课题组的贡献就是揭示了这一团灰不溜秋的东西究竟是什么、怎么形成以及怎么影响空气质量的。

　　庄国顺痛心疾首地说，现在有一些作科研工作的人还在说：“什么PM2.5，我们不要跟着他们瞎起哄”。“我感到无语啊，作为一个中国科学家，我感到汗颜，我们搞科研，一定要有强烈的责任感，要有民族的责任感。大气污染不解决，首先受害的是我们自己国家的人民。这些“冒牌”的科学家还说：PM10才符合中国国情。我感到十分不解。“以PM2.5作为空气质量标准的主要检测物是国际卫生组织制定的标准呵！PM10里面有60－80%是PM2.5，PM2.5的含量才能更合乎实际地反映空气质量。”

　　雾霾是由大气污染引起

　　很多人认为，雾就是水汽引起的，无所谓。实际上雾水里面有颗粒物，雾和霾是很难界定清晰的。水在一个超净的空间里面没有一个颗粒物，水汽即使超过100%也不会凝结，而雾就意味着有污染物，即便在空气清新的城市里，雾中也有大量的颗粒物。如果空气污染加剧，工业废气与交通尾气排放量大，更不利于污染物消散，导致雾里面的污染物含量增多。

　　城市空气污染大体分为两类，一类是沙尘，一类是灰霾。中国的西北部是沙尘的主要来源之一，中东部是形成灰霾的主要地区，中国的灰霾是全世界最严重的地方。世界卫生组织建议的PM2.5有3个层次标准，在一些发达国家是年平均每立方米10微克，有的甚至是8，这是第一层次，而中国是35，是3种标准中最低的的一个层次。实际上“35”对身体还是有负面影响的。 但是这次报道的我们有些城市PM2.5已经达到1000微克以上，比世界卫生组织的标准超出了100倍。

　　复旦大学环境科学与工程系曾对雾水中多环芳烃等有机污染物分布规律及源解析，监测分析发现雾水含有一定量的多环芳烃，总量浓度在0.03至6.67微克/升。所谓多环芳烃，就是指分子中含有两个以上苯环的碳氢化合物，包括萘、蒽、菲、芘等150余种化合物。国际癌症研究中心曾列出94种对实验动物致癌的化合物，其中15种属于多环芳烃。大量的细颗粒物对人体的危害非常严重，首当其冲的是肺癌发生率会大大提高；很多气溶胶上附着病毒、细菌，对公共卫生也会有很大影响，2003年的非典疫情就与此有密切关联。复旦大学大气化学研究中心未来研究方向将对此进行全方位研究。

　　就目前来说，市民防止“伤害”的方法是，当雾霾严重时尽量减少户外活动。

　　机动车排放是“元凶”　　

　　近年来，我国在节能减排上采取了一系列措施，全国范围内电厂的脱硫脱硝工作都全方位地推进，可是为什么大气环境却没有转好？庄国顺科研团队研究成果显示，大量的机动车尾气排放是空气中细颗粒物大大增加的首要原因，也是这次雾霾形成的主要因素。　

　　“这次我国大范围雾霾形成与大规模机动车尾气排放直接有关” 庄国顺肯定的说。大气灰霾有三大来源，一是沙尘，包括建筑扬尘和汽车运动时扬尘等，二是生物质燃烧，包括秸秆燃烧等，三是工业排放和交通排放。千百年来，沙尘和生物质燃烧一直存在，但事实证明没有导致全国大范围、大规模雾霾；工业排放近十几年来经过改造加重视，初步得到控制，排污并有所下降；唯独车辆排放愈演愈烈，目前上海机动车保有量已超过260万辆，北京市更是超过了520万辆，中小城市也正上演着堵车“进行曲”，甚至一些小县城，过去连公交车都没有，现在也堵车。车辆排放的氮氧化物是大气中硝酸盐的主要来源，工业排放尤其是媒燃烧产生的二氧化硫是大气中硫酸盐的主要来源， 两者都是PM2.5形成的“罪魁祸首”。

　　庄国顺以硝酸盐和硫酸盐的相对比值来比较工业排放和交通排放的相对贡献，结果发现了一个重大问题： 2000年至2003年，他的团队曾对北京和上海细颗粒物PM2.5中的硝酸盐和硫酸盐的相对比值进行测试，那时是0.3，工业排放大于交通排放；而目前的测试表明，两者比例已达到1:1 了，还不包括汽车运动时的扬尘和尾气中未完全燃烧尽的碳颗粒（黑烟）。而这次的大范围雾霾事件中上海的比值达到1.5以上。也就是说，如今，在很多城市交通排放已大于工业排放。加之，排放标准有法不依和执法不严，有些机动车使用的油品未达标，排污更甚。汽车产业的高速发展，已经严重伤害到了中国的大气环境。　　

　　庄国顺说，也有观点不赞成他的这种说法，认为本次我国大范围雾霾事件是气象条件（没有风）所致。但庄国顺认为，如果大气干净，即使无风也不会产生大范围“有毒”雾霾；往年北京即使有雾霾，但北京郊区空气干净，大气一流通，雾霾就减轻了；而如今，北京郊区、保定、石家庄，乃至整个华北地区都车满为患，PM2.5也很严重了，风再大，再循环，已无济于事。这就像室内空气不好，开窗即可，但如果室外空气更不好，开窗有用吗？

　　另据中国环境科学研究院车用燃油和排放实验室透露，目前，我国绝大多数的柴油车都没有安装高效的尾气净化装置，更容易生成大量的PM2.5。

　　庄国顺说，“发展是硬道理”没错，但比硬道理更硬的是如何才能改善人们的生活质量。如果说发展会伤害到人们的生活质量，这样的GDP宁愿不要。他强烈呼吁，城市机动车有害气体的排放，是我国大气污染最主要的来源，国家有关部门应该“有所动作”了。

　　它山之石 可以攻玉

　　汽车尾气也是日本主要的空气污染源之一，因此日本环境厅规定了机动车在行驶过程中产生和排入大气的废气的最高量。早在2000年12月，京都就制定相关条例，规定达不到PM2.5排放标准的柴油机汽车禁止在东京都内行驶。2002年12月，首都圈7都县市首脑会议决定设立“柴油机汽车对策推进本部”，柴油机汽车需尽快安装减少PM2.5排放的过滤器装置。如今，首都圈已经发展为9都县市蓝天网络组织，定期在高速公路入口及休息区进行相关检查，大多数汽车企业在生产设计柴油机汽车时就加装过滤器，越来越多的旧车也开始安装过滤器。

　　日本的都道府县还在交叉路口等交通量大的地点设置了废气浓度测试点，如发现该点废弃浓度超标，站点工作人员可向都道府县公安委员会提出采取限制交通的请求。

　　日本环境省设有大气污染物质广域监视系统，对包括PM2.5在内的各种大气污染物质进行监测，将相关数据汇总分析通过网站24小时发布。

　　上世纪80年代，交通污染变成伦敦空气质量的首要威胁。对此，政府先后采取了一系列治理，包括优先发展公共交通、抑制私家车发展，以及减少汽车尾气排放等。到2003年，伦敦市政府开始对进入市中心的小汽车征收“拥堵费”，由此获取的收入则完全用于改善伦敦的公交系统。

　　1997年7月，美国环保署率先提出将PM2.5作为全国环境空气质量标准，并在2006年对标准进行了完善，对全国环境空气质量24小时监测，并在政府官网上公布当天PM2.5监控结果和次日的预报数据。民众还可以通过手机上网随时查询自己所在地的空气总体状况（空气质量指数）、实时状况、PM2.5值和臭氧监测数据等。美国公民还可对PM2.5的标准监控程序进行监督，根据公布的全年监测统计和日常监测数据，参与所在州的环保机构举行的公共听证会。

　　欧洲对排污严重的汽车征税。经过多年努力， 欧盟成员国目前空气中可吸入颗粒物比2000年减少了15%。欧盟各国在改善空气质量方面也是各显其能。如德国一些城市采取了“环保贴”措施，即根据汽车的可吸入颗粒物排放情况，在车玻璃贴上不同颜色的“环保贴”。同时把城区分成4个不同区域，竖起标牌标明贴有何种颜色“环保贴”的车辆可以通行，违规者将被罚款40欧元。

　　意大利米兰市对污染最严重汽车征税，工作日7时至19时，污染严重的汽车必须缴纳2至10欧元税才能进入市区。罗马实行“绿色周日”活动，只有电动汽车等环保车才能上街行驶。