翟永平 中國人民大學(xué)重陽(yáng)金融研究院客座研究員。
一年又一年,每年諾貝爾化學(xué)獎、物理學(xué)獎、生物或醫學(xué)獎、經(jīng)濟學(xué)獎公布之時(shí),國內媒體總要一聲嘆息:何時(shí)我們中國人才能榜上有名?當然這種關(guān)注不過(guò)是一部分人和一陣子的事而已,真正能讓所有中國人念念不忘的還是那些涉及民生的話(huà)題,特別是近年來(lái)頻發(fā)的嚴重霧霾:到底何時(shí)我們才能不再“自強不‘吸’”?不夸張的說(shuō),如果我們的科學(xué)家能夠以自己的理論建樹(shù)提供治理霧霾的路徑并最終消除霧霾,那么中國人獲得諾貝爾獎的時(shí)刻也就不遠了。也許到那時(shí)唯一的懸念是:我們會(huì )獲得哪一個(gè)學(xué)科的諾貝爾獎?
霧霾的確涉及了物理、化學(xué)、生物或醫學(xué)以及經(jīng)濟學(xué)等諸多學(xué)科。其實(shí),早在霧霾成為一個(gè)公共話(huà)題之前,各個(gè)學(xué)科的專(zhuān)家就已經(jīng)開(kāi)始琢磨PM2.5那些事兒,自2013年以來(lái)一系列的研究成果陸續公諸于眾。
——國家發(fā)改委能源研究所、環(huán)保部環(huán)境規劃院、清華大學(xué)、自然資源保護協(xié)會(huì )等單位在“煤炭使用對中國大氣污染的貢獻”的研究中,根據CAMx模型進(jìn)行模擬得到2012年全國333個(gè)地級及以上城市的PM2.5濃度以及其中關(guān)鍵組分,包括硫酸鹽、硝酸鹽、一次PM2.5以及其他組分的比值。在此基礎上將各省城市的比值進(jìn)行算術(shù)平均,得到各省PM2.5中不同組分的比值。研究結果顯示,2012年中國煤炭使用對空氣PM2.5年均濃度的貢獻估算在51%至61%之間,均值為56%。其中,約6成的PM2.5是由煤炭直接燃燒產(chǎn)生的,約4成的PM2.5是伴隨煤炭使用的重點(diǎn)行業(yè)排放的。具體到各地區,北京煤炭使用對PM2.5年均濃度的貢獻區間為44%-54%,天津為50%-60%,河北為52%-62%,上海為53%-62%,江蘇為53%-63%,浙江為55%-65%,廣東為47%-57%,山東為54%-64%。因此,應對霧霾必須減低煤炭使用的增長(cháng)速度,甚至在污染嚴重的區域,通過(guò)控制煤炭消費量來(lái)降低其污染物排放量?!毖芯空n題組建議煤炭消費總量控制應該成為PM2.5超標嚴重、達標困難地區改善當地環(huán)境空氣質(zhì)量、降低環(huán)境PM2.5濃度的重要手段之一。
——中科院大氣物理所研究員王躍思在“北京及周邊區域顆粒物和細粒子排放源特征及其來(lái)源解析”研究中整理使用了北京和天津市環(huán)保局的環(huán)境統計數據及北京、天津和河北地區的統計年鑒以及路網(wǎng)信息,以2010年為基準,建立了北京及周邊地區各種大氣污染物的排放清單。研究結果表明,京津冀整個(gè)區域原生排放的PM2.5的排放源為機動(dòng)車(chē)、工業(yè)和電廠(chǎng)。其中,機動(dòng)車(chē)排放和道路揚塵所占比例為50%,工業(yè)排放的貢獻占37%,電廠(chǎng)排放占8%,居民化石燃料燃燒占5%。就北京原生PM2.5排放而言,機動(dòng)車(chē)排放占50%,工業(yè)占38%,居民占8%,電廠(chǎng)占4%。以北京為例,PM2.5大約30%~40%來(lái)自原始排放,20%~30%來(lái)自大氣中的光化學(xué)轉化,30%~40%來(lái)自區域的轉移排放。北京市雖然能降低自身大氣污染物的排放,卻無(wú)法解決周邊污染物的生成和傳輸。王躍思研究員認為,對PM2.5的控制,首先要從源頭控制,在消減一次排放的PM2.5的同時(shí),大力消減PM 2.5的主要氣態(tài)前體物SO2、NOx、NH3和VOCs的排放。但是考慮到PM2.5化學(xué)組成的時(shí)空差異,應針對不同地區、不同季節特有的致霾因子制定不同的消減策略。河北西南部、天津和河北東部站點(diǎn)應重點(diǎn)控制冬季的一次污染物排放,包括原生排放的SO2、NOx、NH3、PM10和PM2.5,夏季則需要重點(diǎn)控制一次氣態(tài)污染物SO2、NOx和NH3的排放。同時(shí),北京和河北北部站點(diǎn)冬季應控制NOx、PM10和PM2.5的排放,夏季應控制SO2、NOx和NH3的排放。
——北京環(huán)保局長(cháng)期以來(lái)持續組織開(kāi)展顆粒物監測、研究和來(lái)源解析等工作,完成了系統的采樣、分析,取得了大量的基礎數據,綜合運用國內外最先進(jìn)的源解析技術(shù)方法對北京地區的PM2.5來(lái)源進(jìn)行了解析。研究結果發(fā)現,北京市PM2.5成分和來(lái)源呈現兩個(gè)突出特點(diǎn):一是二次粒子影響大,影響不可忽視。PM2.5中的有機物、硝酸鹽、硫酸鹽和銨鹽主要由氣態(tài)污染物二次轉化生成,累計占PM2.5的70%,是重污染情況下PM2.5濃度升高的主導因素;二是機動(dòng)車(chē)對PM2.5產(chǎn)生綜合性貢獻。首先,機動(dòng)車(chē)直接排放PM2.5 ,包括有機物(OM)和元素碳(EC)等;其次,機動(dòng)車(chē)排放的氣態(tài)污染物包括揮發(fā)性有機物(VOCs)、氮氧化物(NOx)等是PM2.5中二次有機物和硝酸鹽的“原材料”,同時(shí)也是造成大氣氧化性增強的重要“催化劑”。根據北京市的污染特征,治理霧霾尤其要嚴格管控機動(dòng)車(chē)污染。二是區域傳輸對北京市PM2.5來(lái)源的貢獻高達28-36%,要改善北京市空氣質(zhì)量,急需切實(shí)開(kāi)展區域聯(lián)防聯(lián)控,削減區域內的污染物排放總量。三是有機物和硝酸鹽是本市PM2.5的最主要成分,建議削減揮發(fā)性有機物(VOCs)和氮氧化物(NOx)排放,并協(xié)同開(kāi)展二氧化硫(SO2)和氨(NH3)等污染物排放控制。
——南京大學(xué)首席研究員顧為東教授的“中國霧霾形成機理研究” 通過(guò)數理分析和實(shí)證驗證手段,剖析中國霧霾形成機理普遍性與特殊性。他認為中國霧霾形成機理普遍性是傳統土壤塵、燃煤、生物質(zhì)燃燒、汽車(chē)尾氣與垃圾焚燒、工業(yè)污染和二次無(wú)機氣溶膠為凝結核生成霧霾;特殊性是中國霧霾形成速度和擴散快、凝結核體積(直徑)跳躍式和突發(fā)性增長(cháng),均與區域微生物種群及土壤、水源嚴重面源污染密切相關(guān)。由于中國水土環(huán)境受到富營(yíng)養化嚴重污染,造成環(huán)境中微生物種群繁雜和富集;土壤中氨氮濃度高,造成冬春季節水分蒸發(fā)帶走大量富營(yíng)養水分,在低空與氣溶膠相結合,在凝結核吸水膨脹同時(shí),也為吸附在凝結核的微生物快速分裂繁殖提供養分,長(cháng)期以往形成具有地域特征微生物種群,為霧霾快速形成、頻發(fā)和爆發(fā)性增長(cháng)提供了外部條件。所以,霧霾治理一是要從普遍性角度入手,減少傳統二次無(wú)機氣溶膠等凝結核產(chǎn)生。二是從特殊性角度入手,深入研究霧霾中微生物種群和分類(lèi)。篩選起主要作用微生物,確定其種群的區域性集聚地,針對性制定治理舉措;深入研究控制土壤等面源污染的具體舉措,減少和阻斷蒸發(fā)水分中氨氮等營(yíng)養物;探索區域性與霧霾相關(guān)聯(lián)的微生物群發(fā)生規律和治理辦法。
以上各個(gè)霧霾研究的課題組的研究范圍和方法各有側重,對PM2.5排放來(lái)源的解析有所不同,也都有針對性地提出了應對霧霾的解決方案和建議。然而,這些建議往往較為抽象、涉及面廣,執行主體或涉及對象不明,因而缺乏實(shí)際的可操作性,難于在宏觀(guān)層次見(jiàn)到明顯的實(shí)際效果。
顯然,霧霾已經(jīng)不是可以通過(guò)物理、化學(xué)、生物這樣的科學(xué)或技術(shù)層次就能解決的問(wèn)題。北京國際能源專(zhuān)家俱樂(lè )部曾特邀國家發(fā)改委、環(huán)保部、財政部、能源局、中財辦、國務(wù)院發(fā)展研究中心、中科院、神華、中石油、中海油、中國汽車(chē)技術(shù)研究中心、中歐聯(lián)合投資基金等機構和企業(yè)共30余位專(zhuān)家一起進(jìn)行了討論。專(zhuān)家們認為,霧霾問(wèn)題是中國環(huán)境破壞的警世鐘,強霾污染應引起深刻反思。霧霾問(wèn)題集中體現了中國環(huán)境、資源、土地、生活消費的全面“透支”,需要全社會(huì )系統化、體系化、常態(tài)化的長(cháng)期努力來(lái)加以解決,包括中央、地方、社區、行業(yè)、企業(yè)、民眾“五個(gè)積極性”。任何一個(gè)層面的缺席,特別是老百姓的積極參與,都很難保證治霾工程的成功。根治霧霾污染需大智慧,正像聯(lián)產(chǎn)承包、分產(chǎn)到戶(hù)解決了我國改革開(kāi)放初期的農業(yè)發(fā)展問(wèn)題,經(jīng)濟特區解決了改革開(kāi)放初期的工業(yè)商業(yè)發(fā)展問(wèn)題,根治霧霾也需要在國家經(jīng)濟管理體制上有所創(chuàng )新、有所突破。治霾不能只依賴(lài)宣傳教育、行政手段,更重要的是要充分調動(dòng)經(jīng)濟手段,理順能源價(jià)格,推行“誰(shuí)污染誰(shuí)買(mǎi)單”的政策,而且要讓使減排變得有利可圖,并以環(huán)保稅矯正消費者的不合理消費。由于霧霾最為嚴重的京津冀地區同處一個(gè)氣候帶,形成一個(gè)大的污染團,根治大氣污染需要區域聯(lián)防聯(lián)控。這需要突破現有以地區行政單位各自為政的管理制度。歐盟各國協(xié)同治理酸雨和大氣污染,美國南加州聯(lián)防聯(lián)控遏制光化學(xué)大氣污染都是成功的范例。聯(lián)防聯(lián)控,不僅需要區域間聯(lián)合、城市群間控制,更需要打破行業(yè)壁壘和“利益集團”的籬笆,實(shí)現國家、省市各級部門(mén)之間通力合作,轉變目前各自為戰的局面,切實(shí)做到相關(guān)數據充分共享、治理措施共同制定、排污執法協(xié)作配合。我們可以考慮成立京津冀大氣污染聯(lián)防聯(lián)控委員會(huì ),將該區域作為“治霾特區”,試行區域總量控制與分配原則、區域補償機制、分解減排任務(wù)與責任、激勵機制,并將成功的實(shí)踐逐步推向全國,讓藍天白云早日重回神州大地。
綜上所述,如果我們能夠通過(guò)經(jīng)濟管理和市場(chǎng)機制的創(chuàng )新在未來(lái)15-20年內解決困擾中國的霧霾問(wèn)題,并抑制相關(guān)的溫室氣體排放為減緩全球氣候變化做出貢獻,那么為此做出獨特理論建樹(shù)的中國學(xué)者勢將最有資格問(wèn)鼎諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎。