关于作者

李皓,环境科普志愿者,“中科院老科学家科普演讲团”成员。 1982年毕业于四川大学生物系生物化学专业。1983年至1986年先后在西南农业大学土壤化学系、中国科学院成都生物研究所生化室工作。1986年至1994年在德国弗朗霍夫(Fraunhofer)研究院汉诺威毒理研究所从事免疫生物学研究,1994年获得德国汉诺威大学自然科学博士学位。1995年回国到北京医科大学免疫系做博士后,研究中草药成分的免疫调节作用。出于对当时中国环境状况的极度忧虑,1996年辞职走向社会成为环境科普志愿者。1997年至2007年主要从事引进和翻译国际环境教育影视片的工作。2000年至2004年为国家环保总局环境使者。2008年成为“中科院老科学家科普演讲团”成员。

治好尘污染才能成为“世界城市”

李皓
2010年12月08日

关键词:北京的空气污染;世界城市;飘尘;可吸入颗粒物;PM10对健康的危害;绿地扬尘治理;建筑立面与屋顶积尘治理;树冠吸尘;吸尘地表设计;城市环境治理


正 文


2010年1月,北京市市长郭金龙在政府工作报告中指出,北京将“着眼建设世界城市,坚持高标准建设、高质量管理、高水平服务,进一步提高现代化、国际化水平,使首都的发展建设与国家和人民的要求相适应”。
与目前全球公认的世界城市纽约、伦敦、巴黎、东京相比,北京差得最远的是空气质量。2009年全年,北京市区的空气质量达到二级和好于二级的天数占全年总天数的78.1%,还有21.9%的天数属于污染级别。这表明,北京一年中还有约五分之一的天数对健康不利,这将成为阻止北京跨入“世界城市”的最大障碍。
是什么在污染北京的空气?笔者查了2009年全年北京每天的空气质量报告数据:在空气质量为二、三、四、五级的天数(共318天)中,测得的主要污染物为可吸入颗粒物的天数有309天,占97%,主要污染物为二氧化硫的天数有9天,占3%。可吸入颗粒物也称为“飘尘”。这些监测数据显示,北京必须认真治尘,才能有效减少空气污染。
可吸入颗粒物的专业术语叫“PM10”,是英文Particulate Matter的缩写,10表示颗粒物的直径小于10微米——只有一根头发丝直径的1/5到1/8。正因为如此细小,PM10能不受鼻腔与咽喉的阻挡,随着空气直接进入肺部,对健康危害很大,主要表现为:会引起或加重心脏和肺部疾病,比如,充血性心脏衰竭、冠状动脉疾病、易使心脏病患者发生胸痛、心悸、气短、心律不齐或心脏病发作,导致哮喘、支气管炎、咳痰、喘气,并使健康人群易发生呼吸系统感染。所以,欧盟国家规定,一年中,PM10的日均浓度低于50微克/立方米的天数应达到90%以上。而这一浓度要求与中国制定的PM10为一级空气质量的标准相同。但在2009年,北京达到PM10低于50微克/立方米的天数只有47天,占全年天数的13%。
欧盟国家对PM10日均浓度的要求来自世界卫生组织(WHO)的指导值。WHO指出:“将可吸入颗粒物(PM10)的浓度从每立方米70微克减少到20微克,则与空气质量有关的死亡就可减少大约15%。”对于空气污染程度仍然很高的发展中国家,WHO提出的过渡目标是:一年中最多有三天PM10的浓度最高为150微克/立方米,长期暴露于PM10的浓度不应超过70微克/立方米。而北京在2009年中,PM10高于150微克/立方米的天数有80天,超过70微克/立方米的天数高于270天,占74%以上。全年PM10的平均浓度为120微克/立方米左右。
PM10是从哪里来的?由什么组成?国际环保界提供给公众的知识是:PM10分为“细颗粒”(Fine particles)和“粗颗粒”(Coarse particles)两种。“细颗粒”指直径小于2.5微米的颗粒物(缩写为PM2.5),它们来自燃烧产生的烟尘,比如,燃烧煤炭、汽油、柴油、食用油、木材、垃圾、树叶、秸秆等。“粗颗粒”指直径2.5至10微米的灰尘颗粒,它们由机械作用产生,比如,汽车轮胎摩擦地面产生的尘粒、施工扬尘、剪草扬尘,还有刮风时,由绿地裸土、建筑屋顶和窗户上的积尘产生的飘尘。
这些年,北京花了很大力气来提高空气质量,但所采取的主要措施偏重于减少烟尘类细颗粒,而在减少灰尘类粗颗粒方面,发达国家认真做了几件事,但北京还没有开始做。根据“轻气上升,浊气下沉”的原理,减少粗颗粒的尘污染,要注重提高城市的吸尘能力。为此,发达国家的经验有四:
1)在绿地和树坑的土壤表面覆盖木屑。这能根除刮风时绿地起尘,而且,多孔隙的木屑层能有效吸尘。

图1:北京绿地中的裸土是尘污染的主要来源之一(李皓摄)

?图2:使用木屑覆盖绿地表土治好了扬尘问题(李皓摄于澳大利亚)

2)给建筑表面减尘,让屋顶吸尘。所有窗户要保持干净,居民和单位都要定期擦窗。建筑表面每隔数年要进行粉刷。平屋顶上要铺砾石,让石子层的缝隙吸附飘落到屋顶上的颗粒物,使其不再被风刮起。

图3:伦敦城市中的老楼房和新楼房都有着同样清洁的窗户(李皓摄)

图4:北京屋顶上的积尘极易在刮风时产生扬尘问题(李皓摄)

?图5:在屋顶上铺砾石与栽种耐旱植物能减少屋顶扬尘(李皓摄于日本)

3)不拘一格地在城市大量植绿。居民、商店、单位房前屋后的裸土必须自行栽种植物,浇水养护。让各种大树在城市中生长起来,让墙体、屋顶有植被覆盖。由于植物具降温和吸尘作用,在植被葱茏的城区,空气中的颗粒物浓度能减少75-90%。

?图6:伦敦城市居民院中生长的大树(李皓摄)

4)城市铺地要使用粗糙和多孔材料。这样的地面能大量吸附灰尘颗粒,有利减少道路扬尘。

图7:道路有坡度且路面缝隙多有利吸尘减少扬尘(李皓摄于伦敦)

如果北京解决了空气污染问题,就能自信地说:北京已经是“世界城市”。
发表于《科技潮》杂志2010年第三期)