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霧霾與氮污染:你(也許)不知道的事

2013年2月28日

中德兩國的科學家日前在《自然》雜誌上聯合撰文指出,中國的氮污染形勢令人擔憂。部分氮化物在空氣中形成次生氣溶膠,進一步加劇了霧霾的危害。研究團隊呼籲,中國應盡快採取措施消減氮污染。

BEIJING, CHINA - JANUARY 31: A tourist wearing the masks walks on the Tiananmen Square during severe pollution on January 31, 2013 in Beijing, China. Heavy smog that has choked Beijing for the last five days weakened slightly on Thursday due to a light rainfall, although the capital's air remains heavily polluted. The haze choking many Chinese cities covers a total area of 1.43 million square kilometers, the China's Ministry of Environmental Protection said Wednesday. (Photo by Feng Li/Getty Images)
圖片來源: Getty Images

(德國之聲中文網)英國《自然》雜誌周四(2月28日)刊發一篇題為"中國氮污染加劇"的論文。來自中國農業大學與德國霍恩海姆大學的研究團隊指出,中國的東部沿海地區已經在過去30年間,成為世界上大氣氮污染最為嚴重的區域,這也進一步導致了土壤與地下水體中的氮污染負荷加重,植被與農作物也同樣受到影響;氮污染沉降已經超過了生態系統所能承受的上限,若不採取措施予以制止,情況還會進一步惡化。

霍恩海姆大學的生態學專家方邁爾教授(Prof. Dr. Andreas Fangmeier)也是文章作者之一。他就中國的氮污染問題,接受了德國之聲的專訪。

方邁爾教授,大氣氮污染的問題,在中國究竟有多嚴重?

在我看來,這是一個全球性的問題。當然,也要注意到,中國的華北平原之活性氮污染情況尤其嚴重。

我們也從《自然》雜誌刊發的您的論文中看到,中國的氮污染並不僅僅存在於大氣中,還包括土壤與水體污染。

施肥過度是農業領域氮污染的重要因素圖片來源: AFP/Getty Images

完全正確。空氣中的氮化物會進入土壤或水體,而這些地方的氮也會部分再以氣體的形式回到大氣中,比如笑氣(一氧化二氮)。然後在降雨充沛的時節,空氣中的氮化物又會進入地表水系或者地下水體。

那麼,這些氮化物污染究竟是從何而來的呢?

有多種來源。一方面是因為中國大規模的農業生產。華北平原是中國的重要糧倉,小麥及玉米的耕種面積非常大;同時,牲畜養殖密度也很大,蔬果種植同樣也很發達。而華北的農作習慣中,施肥量非常驚人,很多時候都是施肥過度。農業領域的污染通常都是氨類化合物。另一方面的污染源則來自工業與交通運輸領域,主要是以氮氧化物等形式出現。也就是說,氮污染的來源是多種多樣的。它們共同導致了我們的生態系統所承受的氮污染負擔過重。

我們也從許多媒體得知,華北地區的細顆粒物污染非常的嚴重。這與氮污染之間有什麼關聯麼?

當然是有聯繫的。細顆粒物並不是簡單地來自於農業或者工業及交通排放。這裡涉及到比較複雜的氣相反應過程。簡單來說,過度施肥的土地,會釋放出氨氣,在潮濕的氣候下轉化為銨鹽;發電廠或者取暖鍋爐燃燒後的產物中,則常常含有二氧化硫,在空氣中進一步轉化為硫酸鹽。兩者相結合,就會形成次生氣溶膠,進一步加劇了細顆粒物污染。

工業領域的氮污染來源主要是發電廠等地的大型燃燒裝置圖片來源: picture-alliance/Andreas Frank

不論是氮氧化物,還是次生氣溶膠,或者其他形式的氮污染,它們都有哪些危害呢?

我們如果用歐洲的標準作參考,就會發現主要的危害形式就是次生氣溶膠,也就是細顆粒物污染。歐盟對此制訂了法規,目前的PM10限值是每立方米50微克。中國現在的限值則是150微克,而我們在三個多星期前看到的北京霧霾,PM10數值甚至超過了1000微克。這直接危害健康。

您提到了歐洲的標準。在數十年前,歐洲是不是也遇到過當今中國同樣的問題?

汽車尾氣催化器有助於大幅減低交通領域的氮氧化物排放圖片來源: AP

有些歐洲國家的農業生產規模同樣也非常大。比如荷蘭,德國北部,丹麥,英國,還有義大利、法國的部分地區。不過在歐洲,過去幾十年間,法定限值逐步壓低;同時也有許多其他措施予以配合。比如,歐洲現在是不允許在農牧生產中使用敞開的容器裝載糞便的,目的就是減少氮化物氣體的排放。通過這些有效的行政治理,歐洲的氮污染情況有了很大改觀。而在中國,還需要等上一些時間。

這只是農業領域的措施,而在工業領域,又應該如何減低氮污染呢?

在歐洲,對於鍋爐、引擎等燃燒裝置都有非常清晰的規定,明確了氮氧化物、二氧化硫、細顆粒物的排放上限。每一個工廠、電站,每一輛汽車都必須達到相應的歐盟標準。過濾技術的發展當然功不可沒,汽車尾氣催化器,或者是電廠的脫硫脫氮裝置,它們都使得大氣氮污染的程度大為降低。

您是否會認為,今後幾年中,中國也會像歐洲一樣,逐步採取這些治理手段?

我想,近年來媒體廣泛報導的一些環境污染醜聞,提升了中國民眾的環保意識。我相信,之後幾年,中國領導層對於環境問題,態度也會更為強硬,現在已經有所端倪。

您剛才提到,在工業或者交通領域,可以使用過濾及催化轉化裝置來大幅消減相關污染。但這花銷不菲,中國的宏觀經濟能夠承受這一開銷麼?

這可應該去問經濟學家!不過我倒是可以提提歐洲的經驗。歐洲此前立法要求必須花錢安裝這些環保設備,但是歐洲經濟、尤其是德國經濟界依舊具有很強的競爭力。

我們也應注意到,改善環境其實也能省錢,民眾越健康,生產效率就越高。難以修復的環境損害,社會需要為此支付高昂的成本;如果是及早預防,就能節省許多錢。關鍵的問題是怎麼計算,環境污染、資源消耗到底會增加哪些成本,這些都有相應的生態經濟學計算模型。

霍恩海姆大學方邁爾教授圖片來源: Fangmeier

歐洲大約花了20年時間,使得氮污染程度最終大幅降低。您認為,中國要治理這些污染,需要的時間是更長呢,還是更短?

我估計中國的進程會更快。在歐洲,各種規定、流程,以及民意徵求都很花時間。而在政治體制有所不同的中國,如果政府真想要推行一件事情,它的進程一定會更快。我相信,中國有著非常大的發展潛力,在環保方面的改善空間也非常大。

對。但是中國政府首先得真正採取並落實正確的措施。

是,首先得正確認識問題,現在能夠意識到這一問題的人越來越多。其次,應該明確究竟該採取哪些措施,這在中國也並非沒有先例。我還記得2008年北京奧運時,空氣品質明顯好於奧運前以及奧運後。當然,車輛限行、企業關停這些措施並不是無可指摘,但這多少說明,中國其實是有能力改善空氣品質的。

采編:文山

責編:石濤

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