雾霾治理的困境及对策研究

雾霾治理的困境及对策研究一灰霾天气及其主要危害（一）灰霾天气及其形成原因1.“雾”“霾”及“灰霾天气”概念辨析“霾”是一种与“雾”相似但又不同的天气现象。从气象学上看，“雾”是悬浮在贴近地面的大气中的大量微小细水滴（或冰晶）的集合。按国际气象组织的规定，能见度降低到1km以下的称为雾，能见度在1-10km的称为轻雾。气象部门在工作实践中，一般根据雾天对交通运输等人类活动的影响程度，将雾分为轻雾、雾、大雾、浓雾及强浓雾等几个等级。而“霾”是指悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒的集合体，使空气浑浊，水平能见度降低到10km以下的一种天气现象。雾和霾的核心物质虽然都是灰尘颗粒，而且大都由灰尘和汽车尾气中的污染物组成，但二者存在很大区别：（1）相对湿度不同。雾主要是以水汽为主，相对湿度一般在90%以上，而霾则在80%以下；（2）能见度不同。能见度在1km以下的统称为雾，能见度在1km以上的称为轻雾。而霾的能见度好些，大概在1km以上但小于10km的就属于灰霾现象了[①]；（3）颜色不同。从颜色方面来看，纯洁的雾应该是白色或者是灰色的；而霾则有点发黄的颜色[②]。因为由灰尘、硫酸、硝酸等粒子组成的霾，易散射波长较长的光，因而霾看起来呈黄色或橙灰色。在城市空气严重污染的地区，霾可以频繁出现，又主要呈橙灰色，而且城市污染大气气溶胶中有许多黑碳粒子，因而人们也将其称之为“灰霾天气”。[③]2.灰霾天气的主要成因分析灰霾天气作为一种严重的大气污染问题，是人类社会不断走向工业化的生态环境负效应。科学研究已经表明，灰霾天气是一种区域性复合污染，主要受空气质量、气象状况及地理环境等因素的影响。从空气质量方面来看，PM2.5是形成灰霾天气的“元凶”。PM是英文particulatematter（颗粒物）的首字母缩写，PM2.5是指对空气中直径小于或等于2.5微米的固体颗粒或液滴的总称，也称为“可入肺颗粒物”。PM2.5不同于二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）等污染指标，它不是单一物质，来源比较复杂，既有自然来源也有人为排放。PM2.5的自然来源，包括风扬尘土、火山灰、森林火灾、植物花粉等。但是，其主要来源还是人为排放：一部分来自工厂、城市生活、机动车和秸秆燃烧直接排放的烟粉尘，还有很大一部分是由大气中的颗粒物、氮氧化物（NOX）、挥发性有机物（VOC）等污染物经光化学反应产生的二次污染物。虽然灰霾天气的污染物主要来源于自然排放和人为排放，但是在一段时期内，无论是自然排放还是人为排放的气溶胶粒子，在总量上是大致稳定的。灰霾天气的出现在很大程度上取决于气象条件。灰霾天气出现时，一般都伴随着静小风、强日照和低相对湿度。严重的灰霾天气无一例外地都出现在边界层强逆温的情况下，逆温层如同一个锅盖，限制其内物质的扩散和稀释；另一方面，城市化、工业化的发展造成下垫面属性改变，也使得城市大气边界层的物理结构在发生变化。可见，灰霾天气之所以常常产生于大城市，是因为城市扩散条件较差，使得城市中的各种污染物无法得到及时扩散，并在近地面积聚，若又加上天旱少雨，日照强烈，湿度较小，污染物就容易发生各种光化学反应，形成灰霾。（二）灰霾天气的主要危害灰霾天气因为常常给人们的生产生活和身体健康带来诸多危害，被世界公认为灾害性天气：（1）影响交通安全。科学家研究表明，PM2.5具有很强的消光作用，从而直接导致地面能见度降低，容易引发交通事故；（2）导致气象变异。现实中出现的灰霾天气，很多是由于PM2.5随大气环流的远距离输送而造成的区域性大气污染问题，容易影响当地气候变化，出现反常气象状况；（3）损害人体健康。医学研究表明，PM2.5主要对呼吸系统和心血管系统造成伤害，包括呼吸道受刺激、咳嗽、呼吸困难、降低肺功能、加重哮喘、导致慢性支气管炎、心律失常等，它还能携带空气中的病菌、重金属等物质进入人体，影响人们的呼吸、生殖和神经系统。当然，灰霾问题之所以备受关注，不仅在于其社会危害的现实性，更在于其风险后果的平等性，即不论男女老少、富贵贫贱，人人都有可能遭受灰霾的侵害，正所谓“灰霾面前，众生平等”，令人“谈霾色变”。[④]二杭州的灰霾天气及其治理困境（一）杭州灰霾问题：形势不容乐观关于杭州的灰霾问题，杭州市环境保护局编制的《杭州市环境保护“十二五”规划基本思路》是这样描述的：“近几年来，杭州每年灰霾天气数超过150天，灰霾天气已成为影响人居环境、投资环境、危害人体健康的严重问题之一。”[⑤]就这一问题的严重程度，我们在相关媒体的报道里也许能体味得更为深切。据《青年时报》援引杭州市环保局的统计数据报道，杭州的灰霾天气数在10年间翻了10倍：上世纪70年代每年只有2天，上世纪80年代和90年代共计143天；2001年，杭州市的灰霾天气有12天，而从2008年到2010年，杭州每年的灰霾天数飞跃到158天、160天和129天。[⑥]而据《钱江晚报》于2012年3月16日的报道，“灰霾日数较多，出现时段集中”已被列入了“2011浙江十大天气气候事件”。[⑦]另据《新京报》2012年4月20日的报道，民间环保组织“自然之友”公布的《2012年中国环境绿皮书》显示，杭州在全国31个省会及直辖市城市空气质量排名中位列14，而且排在大城市上海之后[⑧]。这对于以风景旅游而著称的杭州而言，俨然是敲响了环保警钟。通过分析相关研究资料发现，目前杭州大气中的PM2.5污染具有以下两大特点：1．污染来源具有多元化的结构，其中机动车尾气尘贡献率最高2006年，杭州市环境监测中心站课题组在杭州市两个环境受体点位采集不同季节大气中的PM2.5样品，同时采集了多种颗粒物源类样品，分析了其质量浓度和多种化学成分。结果表明，杭州市PM2.5污染较严重，其年均浓度为77.5μg/m3；各主要源类对PM2.5的贡献率依次为机动车尾气尘21.6%、硫酸盐18.8%、煤烟尘16.7%、燃油尘10.2%、硝酸盐9.9%、土壤尘8.2%、建筑水泥尘4.0%、海盐粒子1.5%。[⑨]对此，我们从《杭州市“十二五”环境保护规划》公布的近几年杭州环境空气主要污染物状况大致也能略见一斑。2．污染浓度日变化幅度较大，并呈现冬高、夏低的季候特征2010年，杭州市环境监测中心站课题组又以杭州市区2006—2008年大气悬浮颗粒PM2.5和PM2.5-10的监测资料为研究依据，发现PM2.5浓度存在双峰型日变化，以9:00和18:00为峰值，日变化幅度较大，并呈现冬高、夏低的季节变化。PM2.5浓度在不同季节有不同的昼夜变化，其中春季昼夜变化不大，夏季是昼间低于夜间，秋冬季节则是夜间高于昼间。[⑩]杭州市疾病预防控制中心的刘刚等人的研究也指出，从季节污染程度来看，杭州市区PM2.5污染程度在夏季最轻，春秋季次之，冬季最严重。从地域分布来讲，PM2.5污染水平为东部东北部市中心。[11]浙江省医学科学院的朱丽瑾等人在研究杭州春夏季PM2.5的污染状况及其细胞毒性时发现，杭州市大气中的PM2.5污染，春季较夏季严重，而且春季大气PM2.5样本的细胞毒性高于夏季。[12]（二）杭州灰霾污染治理：任重而道远灰霾天气的产生，虽然主要与空气质量、气象状况及地理环境等因素密切相关，但在治理过程中，由于目前人类对气象状况、地理环境的影响能力仍然十分有限，因此防治重点也主要集中于改善空气质量方面了。近年来，杭州在提升城市空气质量、改善人居生活环境方面，采取了诸多治理措施，取得了一些成效，但同时也面临着许多现实困境。总体而言，杭州在治理灰霾天气方面仍任重而道远。1．现行的治理措施在治理灰霾天气的过程中，杭州主要围绕制度建设和手段创新两方面进行：（1）努力搭建制度体系。自1998年以来，杭州已先后下发了《杭州市大气污染物控制区管理暂行办法》、《杭州市城市扬尘污染防治管理办法》《杭州市污染物排放许可管理条例》《杭州市机动车排气污染防治条例》《杭州市区高污染机动车辆提前淘汰补助实施办法》《杭州市柴油车淘汰补助实施细则》《杭州市大气环境整治第七阶段（灰霾天气专项整治）实施方案（2010—2012）》等十多项政策法规，初步搭建起了治理灰霾天气的制度体系。（2）积极创新治理手段。例如，2005年8月，杭州市环保局成立了“杭州市环保志愿者冒黑烟车督察队”，以充实黑烟车辆的督查队伍。此外，还开展了对高污染车辆开展限行等多次专项治理行动。2010年1月1日起，又实施第三阶段高污染车辆限制通行的，限行区域扩大至绕城高速公路以内所有道路。2010年初，杭州市政府将油气回收综合治理列入“为民办实事”的十大项目之一。[13]2012年初，又将“实施大气环境综合治理”列入当年“10件实事”之一。[14]2013年1月1日起，又将所有国II柴油车都挂上“黄标车”标识，规定6时至24时绕城以内道路禁止通行。这些治理措施的探索实践，无疑为杭州推进灰霾问题治理工作奠定了一定的经验基础。2．面临的“四大困境”（1）城市大气污染物扩散条件先天不足和经济总量持续增长之间的矛盾将长期并存。杭州大气扩散条件先天不足。一方面，城区西面三面环山、地势自西南向东北倾斜的地形，加上亚热带季风性气候（夏季盛行西南风，冬季盛行西北风），很不利于大气污染物的扩散。特别是在西南风条件下，城区基本处于背风坡，大气扩散能力明显弱于像上海等地势开阔的沿海城市。另一方面，从气象学来看，静小风、逆温层和低相对湿度最有利于灰霾的形成。据统计，杭州城区静风频率超过20%，城区7时和19时逆温频率平均达到60.5%和39.5%。加之冬春季空气干燥、夏秋季雨水充沛的影响，杭州PM2.5浓度日变化幅度较大，并呈现冬春高、夏秋低的季候特征。然而，据预计，“十二五”时期杭州城市化率将达到74%，人均GDP将实现从1万美元向2万美元新跨越。但与此同时，随着人口不断聚集、建筑日益密集，城市热岛效应也将愈加严重。由此，先天不足的大气扩散能力和经济总量持续增长的矛盾在新一轮发展中将更加凸显。（2）污染排放刚性难以迅速改变和公众的环保期望值不断提高之间的矛盾将日益凸显。随着生活水平的不断提高，公众对环境质量的期望值也在不断提升。这与杭州PM2.5的刚性排放无疑是相矛盾的。杭州PM2.5排放刚性之所以难以迅速改变，主要受制于两大因素：一方面，煤烟尘、硫酸盐等工业污染源虽得以有效控制，但其总量仍在高位运行。经大力整治，杭州煤烟尘、硫酸盐的污染贡献率虽已从2006年的19.6%和21.9%分别下降到2011年的14.6%和13.9%，但由于水泥、化工等传统行业在全市工业中仍占较大比重，每年的燃煤量还保持在1500万吨左右。另一方面，机动车保有量连年攀升，尾气PM2.5贡献率独大的基本格局日益凸显。杭州主城区机动车已从2005年的28.18万辆增加到2012年的96万辆，增长了241%，如按356万的常住人口算，平均每3人就拥有一辆机动车。与此同时，尾气PM2.5的贡献率也在不断上升。据杭州市环境监测中心站的一份研究报告显示，近十年来，杭州空气中不同源类对PM2.5的贡献率存在显著差异，其中机动车尾气尘的贡献率为39.5%，工业燃煤排放的贡献率为34.8%，城市扬尘的贡献率为8.7%。同时，机动车尾气尘对杭州市PM2.5消光能力的贡献最大，贡献率达到了48%以上，是杭州市能见度下降的首要污染源。[15]（3）针对PM2.5的现有科研水平和监测能力相对薄弱，难以满足灰霾治理的现实需求。一方面，现有的科研水平尚难以满足灰霾治理的现实需求。由于PM2.5成因复杂，对它的研究仍属学科前沿问题，相关监测和防控技术尚未成熟。正因为如此，截至2010年底，除美国和欧盟等发达国家将PM2.5纳入国标并进行强制性限制外，还有90%的国家都还未开展对PM2.5的监测，就连被誉为“花园城市”的新加坡也才于今年8月24日正式发布PM2.5数值。另一方面，现有的监测能力也难以满足灰霾治理的现实需求。目前，杭州PM2.5监测网络主要覆盖主城区，在反映PM2.5状况的全面性方面明显偏弱。同时，杭州公布的是日平均浓度监测数据，也不能反映PM2.5的日间变化。而新加坡不仅将PM2.