洛杉磯治理霧霾的艱難曆程
綠色觀察
作者:冬雪
2013年1月10日~14日,京津冀地區出現本世紀以來最嚴重的持續空氣汙染事件。
此次持續空氣汙染出現了與美國南加州20世紀光化學汙染同樣的成分——含氮有機顆粒物。這是否意味著中國要重走美國洛杉磯或英國倫敦的老路呢?1943年5月~10月洛杉磯出現光化學煙霧事件,奪去400多人的生命;倫敦1952年12月5日~8日光化學煙霧事件,造成4000人死亡。
煙霧來源和煙霧成因
洛杉磯和倫敦的光化學煙霧事件相似,兩者的治理也有相似的地方,都取得了消除煙霧,還藍天給公眾的最好結果。但是兩者也有較大的區別。倫敦是綜合措施,包括限行、禁行汽車,尤其是私家車,停用燃煤,推廣節能手段。而洛杉磯則主要是整治汽車尾氣,但並不限車,當然也采取了管控交通和減少工業汙染等措施。
20世紀40年代洛杉磯發生光化學煙霧汙染事件後,洛杉磯人以為工廠排放的煙霧是罪魁禍首,但是,隨著調查的廣泛展開和深入,人們才知道煙霧還有其他許多來源,比如洛杉磯居民大部分家庭後院焚燒爐排出的煙霧,城市垃圾場、鋸木廠、廢木廠焚燒垃圾的煙霧,機動車排出的煙霧,甚至洛杉磯地區的地理特點,都造成了濃厚的煙霧。洛杉磯市西臨太平洋,東、南、北三麵為群山環抱,處於西海岸氣候盆地之中,大氣狀態以下沉氣流為主,極不利於汙染物質的擴散,而且常年高溫、少雨,日照強烈,給光化學煙霧的形成創造了條件。
然而,調查也發現,當時洛杉磯的霧霾汙染源中,汽車尾氣排放所占的比重更大。從1940年~1946年,洛杉磯每天從天而降的灰塵從約100噸上升到約400噸。洛杉磯人認為,這些塵霧來自工廠的煙囪和焚化爐(洛杉磯當時有30萬個家庭後院垃圾焚燒爐)。但是,洛杉磯光化學煙霧事件後,人們開始懷疑這些塵霧的來源了,原因有很多。
其一,光化學煙霧事件的發生伴隨著空氣顏色的變化,有時煙霧呈微白色,有時是黃褐色,而且這種薄霧會招致眼睛疼痛和流淚。其二,當時的洛杉磯大街小巷奔跑著250萬輛汽車,每天消耗汽油1600萬升。人們懷疑汽車燃料的排放增加了城市上空的廢氣。其三,洛杉磯當局在禁止了家庭垃圾焚燒爐(改為垃圾集中回收),並在城市各處安裝灰塵沉積設置和限製工廠排煙後,每天降落的煙塵有所減少,約減少200噸,這說明洛杉磯的煙塵大部分並非工廠燃煤和家庭焚燒爐所釋放。
洛杉磯從屬加利福尼亞州,該州的科研人員責無旁貸地擔負起了解開煙霧成因之謎的重任。加州技術研究所的阿裏·J·哈根·斯密特博士通過實驗首先發現,導致人們眼睛疼痛的霧霾也可能是導致人們死
亡的原因,而這些煙霧是通過與陽光發生化學反應產生的。油田、煉油廠的油氣排放,以及汽油不完全燃燒、汽車漏油、汽油揮發等產生的廢氣排放,使得大量廢氣每天排向城市上空。這些廢氣在5月~10月的強烈陽光作用下,發生光化學反應,即氮氧化合物(空氣變熱使它所含的氮與氧相互發生作用而產生)和有機化合物(汽油燃燒產生的烴類)反應,生成淡藍色的光化學煙霧(PAN),煙霧中含有臭氧、氧化氮、乙醛和其他氧化劑,滯留市區久久不散。這種煙霧造成了對人們健康的危害,如呼吸困難、眼睛疼痛,甚至致人死亡。
在原因基本查清後,洛杉磯政府也沒有把主要責任歸咎於汽車,而是認為那些巨大的油田、煉油廠,以及遍布在這個地區的其他一些大型的石油工業排放的碳氫化合物是造成PAN的重要來源,於是開始嚴格限製這些企業的廢氣排放。嚴格限製的效果也明顯體現出來。來自石油工業的碳氫化合物從1947年大約每天排放2100 噸到1957年下降為每天250噸。
然而,即便限製石油工業的油氣排放取得如此大的成效,但光化學煙霧還是在大量產生,並造成嚴重後果。例如,雖然1943年洛杉磯光化學煙霧事件導致400多人死亡,但是在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,同樣的汙染在短短兩天之內讓400多名65歲以上的老人死亡,此外還有很多人受到煙霧刺激而出現眼睛痛、頭痛、呼吸困難。而且,1959年洛杉磯187天都有人患眼睛過敏症,1960年是198天,1961年是186天,1962年是212天。
從20世紀50年代初,洛杉磯人才開始真正把光化學煙霧與汽車掛上鉤來。1953年的一個調查報告指出,石油工業每天排放500噸碳氫化合物,但小汽車、卡車和公共汽車每天排放出來的碳氫化合物是前者的2倍多,達1300噸。1957年的調查發現,機動車輛排放的廢氣(碳氫化合物)約占洛杉磯城每天廢氣總排放量2500噸的80%。
提出對策和嚴格管理
洛杉磯人知道了自己城市霧霾的最大“元凶”是機動車尾氣排放後,治理的主要對象也就轉向了汽車。但是,洛杉磯的治理卻與後來其他一些國家的大都市和今天人們采用的方法並不一樣,最大的不一樣是,很多大都市一提汙染就禁車、限車。但是,洛杉磯並非如此,原因不僅在於如同整個美國都是車輪上的國家一樣,洛杉磯依靠汽車更甚於美國的其他地方,而且汽車拉動的不隻是汽車工業和石化等產業,而是有更多的經濟和文化效益。因此,洛杉磯采用的不是禁車、限車,而是更為根本的限製車輛排放汙染物,因為油氣燃燒的汙染物(主要是碳氫化合物,又稱烴類和碳氧物)才是禍根。