空气中的“危险颗粒”从何而来？

　　康夫

　　10月底一个周末的夜晚，根据安装在美国使馆院内的探测器的读数以及美国对空气质量的分级标准：北京的空气质量急剧下降，达到了“危险”级别。

　　微博(http://weibo.com)推波助澜下，PM2.5这个原本不为大众熟悉的词就此突然一夜走红。但谈PM2.5色变的同时，很少有人真正了解我们空气中的“危险颗粒”到底从何而来。

　　根据许多人的理解，空气污染的高峰应该是出现在交通高峰期，即七八点的下班通勤时间。所以半夜污染物浓度升高确实有些蹊跷。一些人由此提出或许是某些“黑心工厂”正在非法排放。

　　其实，不需要高科技的仪器，我们的呼吸系统也会发出警报。据北京电视台的报道，正是微博上开始关注空气质量问题的10月底、11月初，到医院呼吸科就诊的患者数量也显著增加。北京和世界上很多大城市的空气污染问题，恐怕不是因为有什么非法排放。造成空气污染的最主要原因，可能还得从我们的生活方式中去寻找。

　　减少城市空气中的PM2.5浓度自然已经成为大部分城市居民的共同呼声。但是，如果不弄清楚城市上空的大气中PM2.5的来源，以及污染物浓度升高的原因，难以有效解决污染的问题。

　　说到底，空气中绝大多数颗粒物都是燃烧产生的。在风沙较大的地区，也有一部分是沙粒和尘土。但在北京这样的地方，风沙尘土的季节性很强，在秋季并不会给空气质量带来太多影响。

　　那么10月底北京的颗粒物污染多半是燃烧过程造成的。在城市和周边的燃烧，不外乎烧煤和烧油两类。烧煤主要是各种工业锅炉和民用锅炉，烧油则主要是汽车，以及少部分锅炉。

　　但是，锅炉的使用也有季节性。许多用于采暖和热水的锅炉都在冬天才启用，这就是许多北方城市冬季空气质量比较差的一个很重要原因。10月底的北京，还没有开始供暖，所以供暖锅炉造成污染的可能性不大，而且在这次PM2.5高峰之前的一个周末，空气质量非常好，甚至在北京正式开始供暖的11月15日之后也有一个PM2.5值很低，空气质量“良好”的周末，所以基本可以排除采暖造成这次污染事件的可能。

　　至于其他的民用锅炉，比如宾馆等场所用来热水的，一般都是常年运行，也不可能突然大量排放比平时多得多的污染物。至于一些人怀疑的不法工厂偷偷排放污染物，这种现象也许有，但同样排放也必然是常年的，不太可能把一天产生的废气攒到一块儿在半夜排放。因为不管是排两天歇三天，还是把废气憋着等深夜没人的时候放，成本都比老老实实装烟气净化设备和交排污费要高。

　　而且，在美国使馆附近的北京城区，要建一个有烟囱的工厂而不引起周围居民和环保部门的注意，本身就非常困难。所以，造成半夜空气质量下降的，也不太可能是非法排污的工厂。

　　实际上，早在1992年和1993年，中国环境科学研究院的科学家们就搜集过北京市上空大气中直径小于2微米的颗粒物，并通过分析这些颗粒物的成分，试图找到造成北京颗粒物污染的主要来源。

　　科学家们在北京西南部的燕山石化区，西部靠近首钢厂区的石景山区北辛安，东部的东单路口、东四六条，以及环境科学院的大院里布置了采样点。结果发现北辛安的污染不出所料最为严重；市区的东单、东四主要的污染源是汽车尾气，其次是民用燃煤。

　　综合说来，当时北京大气中的颗粒物污染源主要是汽车尾气，占42%到54%，但这是将近20年前的数据。办过奥运会以后，首钢已经搬走，市区内使用燃煤的锅炉房和居民数量也大大下降，只有汽车保有量大大上升。

　　所以不难想到，北京市内的颗粒物来源，不是人们想象中的黑心工厂，而是我们生活中越来越离不开的汽车。

　　不论是汽油还是柴油，都是成分复杂的混合物。即使它们能与空气充分混合而燃烧，也有不少杂质会残留下来，或者发生高温下的化学反应生成其他物质。这些物质常常形成汽车尾气中的颗粒物，包括多环芳烃、萜烯等有机物，硝酸根和铵根离子形成的化合物等。

　　此外，内燃机燃烧过程中，润滑油中的杂质颗粒和活动部件上脱落的金属微粒都可能随着尾气排放出来，增加空气中的颗粒物含量。控制颗粒物的排放，可以从提高燃油品质、改进发动机设计等方面着手，但是要完全避免排放，在现有的燃料条件下几乎是不可能的。虽然汽车的排放标准正在越来越严格，但新车替代旧车毕竟需要时间，更架不住每个城市的汽车总量和使用率都在迅速增长。

　　如果别人告诉你，你和千千万万市民开的汽车才是这要命的PM2.5 的主要来源，你会为此每周少开一天车，去挤北京那传说中的地铁一号线吗？可是，城市的环境问题往往就是这样，污染源再不是一眼就能发现的冒黑烟的大烟囱或者喷涌污水的排水管，而是分散在千万人的生活方式中。要让城市的环境有可观的改变，必须有足够多的人愿意改变自己的习惯，而这并不容易。

　　其实，随着一些工厂的搬迁和城市燃料结构的改变，应该说北京的空气质量在有这么多汽车的情况下已经不算太差。这次PM2.5半夜突然升高的事件，也不难找到一个解释：那天正是周五。美国使馆附近的长安街和朝阳路本来就是高车流量地段，加上不少往东部通州卫星城去的班车正在运输大量回家度周末的客流，晚高峰因此延长了。再加上这天夜间气温低，天上有云，容易形成靠近地表温度低，往上气温反而升高的逆温层，又有弥漫的大雾，污染物不容易扩散，所以出现了23点以后污染物浓度升高的现象。

　　其实，纵观历史上几次有名的城市空气污染事件，如洛杉矶光化学烟雾事件、伦敦“毒雾”事件，都不是因为当时的污染物排放量特别大，而是气象条件不利于污染物扩散所致。北京遇上刮北风的天气，空气质量往往也会很好，所以也有北京的空气质量达标要靠老天爷帮忙的说法。只是气象条件毕竟是靠不住的，改善长期的空气质量，还是得从减少污染物排放的角度想办法。（本文作者系英国诺丁汉大学地理系博士）