吴兑：灰霾天气细粒子污染和对健康的影响

作者：陈文才来源：《南方都市报》发布时间：2012年03月16日点击数： ( 字体：小大 )

摘要：近百年来，全球经历了一次以气候变暖为特征的重大变化，灰霾现象就是其中之一。11月22日，在南方都市报与广东科学中心联合主办的大型科普系列讲坛活动“小谷围科学讲坛”上，来自中国气象局广州热带海洋气象研究所的首席研究员吴兑先生做了有关灰霾主题的演讲，为听众揭开个中奥秘。

吴兑首席研究员在做激情洋溢的演讲。

近百年来，全球经历了一次以气候变暖为特征的重大变化，灰霾现象就是其中之一。11月22日，在南方都市报与广东科学中心联合主办的大型科普系列讲坛活动“小谷围科学讲坛”上，来自中国气象局广州热带海洋气象研究所的首席研究员吴兑先生做了有关灰霾主题的演讲，为听众揭开个中奥秘。以下为其演讲和答问的主要内容：

灰霾的两大成因

灰霾的成因，主要与化石能源的燃烧相关。人类活动排放颗粒态污染物，比如水泥厂、发电厂都会直接排放颗粒物，汽车尾气会直接排放黑碳粒子，人类活动也会排放二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物等气态污染物。二氧化硫被氧化过后会生成硫酸盐，氮氧化物和挥发性有机物（或者说碳氢化合物）在紫外光的照射下发生光化学反应（主要是烯烃、烷烃、芳烃这三类物质的反应），这些反应的现象就是臭氧浓度的升高，最终生成了与过氧乙酰硝酸酯等等有关的二次气溶胶，这类物质都是气溶胶细粒子，造成了能见度的恶化，也就造成了所谓的灰霾天气。我们都熟悉的两类烟雾事件，伦敦烟雾事件和洛杉矶光化学污染事件，其实质都是灰霾天气，其中后者的主要污染物氮氧化物和碳氢化合物污染，也是我们现在面临的污染。

除此之外，城市化、土地利用变化也加速了灰霾的形成。土地利用变化，就是下垫面的改变。城市化之后，下垫面变成了硬的，水泥或者沥青，它的热容量非常小，比植被和水体小得多，吸热放热都非常快，所以造成了一系列复杂的气候变暖和污染事件。

灰霾对健康的危害

灰霾能造成小儿佝偻病高发，因为它阻碍了阳光辐射。黄种人、白种人、黑种人不能从食物中直接摄取维生素D，得到维生素D的唯一途径就是皮肤的光合作用，所以我们必须晒太阳。灰霾使太阳辐射减少，紫外线减少，使得我们合成的维生素D减少，因此不能在骨骼中固定钙。小孩是长身体的时候，需要的钙量非常大，缺钙就会得软骨病、佝偻病。

灰霾治理长路漫漫

灰霾治理不是一下就可以看到成绩的。伦敦治理环境花了50多年，才把泰晤士河治理好，空气也治理好，其能见度50年来是持续好转的。洛杉矶也已经治理得比较好。

能见度恶化，是因为大气中的细粒子增加，即PM1的气溶胶粒子浓度，从20微克每立方米增加到40微克每立方米，能见度就从四五十公里恶化到十几公里；气溶胶粒子增加到80微克每立方米，能见度就恶化到八九公里；浓度再继续增加时，能见度的变化也还是在这个范围。只有从40微克每立方米到了20微克每立方米，才能真正恢复蓝天白云。这个过程，美国和欧洲花了近五十年，这在我们社会主义国家，可能是二三十年。我们不能急，不能一下子就治理好，至少需要二三十年时间。

提问：你好，吴教授，我想问一下什么是气溶胶，它是怎么产生的？

吴兑：气溶胶是合成词，是气体介质和大气中的颗粒物的混合物、胶体，英文名叫aerosol，实际上和牛奶类似，牛奶是在水的介质里漂浮着一些脂肪类、蛋白类物质，而在空气中漂浮的颗粒物就是气溶胶。最原始的气溶胶概念包括气体介质和空气中所有的颗粒物质，最大的是冰雹，其次是雨滴、雪花，再其次就是一些土壤尘、火山尘、海盐粒子，以及刚才看到的由于人类活动排放的硫酸盐、硝酸盐、铵盐、黑碳、有机碳（就是大量的有机化合物），这些细微的粒子都漂浮在大气中，通称气溶胶。

学术界有三个认知的过程，第一个气溶胶在广义上应该是气体介质和其中漂浮的颗粒物总成；第二步是把介质去掉之后就缩小到大气中的颗粒物；第三个是把大气中的降水物质全部排除，把冰雹、雨滴、冰晶、雪花全部排除掉之后，剩下的仅仅是一个狭义的气溶胶概念，就包括土壤粒子、沙尘粒子、火山灰、海盐粒子和一些元素碳粒子、有机碳粒子和具有生物活性的蛋白粒子（比如病毒、病菌、动植物有机碎片），这个合起来就是现在最狭义的气溶胶概念。

提问：我想问一下霾是由哪些原因造成的？在生活和生产过程中怎么样减少霾的形成？

吴兑：灰霾形成的原因主要有两点，一点就是特殊的地形或者气象条件使气流停滞，比如珠三角形成严重的灰霾天气的原因就是形成了气流停滞区；第二是有过量的大气污染物排放源。即在气象条件不利于污染物的稀释扩散，污染物排放超过环境容量时，空气就会受污染，出现灰霾。

减少颗粒物的排放和形成，使得灰霾现象减缓，不光要政府努力，我们每个市民都要参与其中。这其实就是和我们所谓低碳经济、清洁能源和环保生活习惯直接相关联。灰霾的形成和温室气体、气候变化的来源是一致的，就是由于我们燃烧的化石燃料，这是个根本的问题。所以我们一定要做到控制污染，不能简单地只控制硫，简单控制氮，简单地只控制某种污染物比如PM10、PM 2.5、PM 1。我们应该控制本源的是碳，碳的排放决定了经济规模。碳排放控制住了，硫的排放、氮的排放、颗粒物的排放也相对控制住了。

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