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徐俊偉：警鐘！疫情暴露的霧霾真相

點擊：作者：徐俊偉來源：昆侖策網【作者授權】發布時間:2020-02-13 09:04:17

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【導讀】霧霾警鐘經常敲響，這是我們環保人的恥辱，我們要知恥而后勇！敬畏自然，敬畏法律，敬畏良心！

引言——為什么要寫這篇文章？

以武漢為代表的疫情壓得國人心情沉重，“動物把十幾億人關起來了”。今年春節疫情期間是歷史排放超低時段，在遭遇不利氣象條件時，依然會發生重污染天氣。

有關權威單位解讀為：客觀因素是不利氣象條件，主觀因素還是污染排放。

綜合各種信息，對專家解讀有些疑問：

1、氣象條件決定污染嚴重不嚴重，其它有很多因素。按照主次分，氣象條件是否最重要？

2、現在把典型的大氣污染物-硫硝塵控制到上世紀九十年代的水平，霧霾反而比以前重了？

3、北京為什么霧霾也如此嚴重？

4、究竟我們怎樣做才能消除霧霾？

5、霧霾會影響疫情嗎？

新冠疫情究竟暴露了什么真相？未來怎樣做才能治理好霧霾？

真正解決霧霾問題需要科學的方案和共同的行動！

2020年春節，新冠病毒疫情從武漢席卷全國。就在人們在家自我隔離的除夕到大年初四，京津冀及周邊地區、汾渭平原和東北地區出現區域性重污染過程。霧霾夾雜疫情，讓公眾的心情更加沉重。

有關權威單位把這次嚴重霧霾解讀為：客觀因素是不利氣象條件，主觀因素還是污染排放。

客觀上，近年來最嚴格的環保監管降低了大氣污染物總量，使空氣質量不斷改善(下圖表顯示近年來北京空氣質量)。國家重拳治理霧霾已經取得明顯成效，但是距離人民的幸福感和滿意程度，差距仍然十分明顯。

北京2013-2019年空氣質量變化情況表明，污染物指標逐年好轉，重污染天氣數量逐年減少。

今年春節疫情期間是歷史排放超低時段，在遭遇不利氣象條件時，依然會發生重污染天氣。我們不禁要問，今后的污染排放能比疫情期間再減多少？減少什么領域？怎么減？

本文認為春節重污染暴露了霧霾成因另有玄機。解決問題需要找準主要矛盾，下面我們從脫硫脫硝角度進行分析：

一、傳統脫硫脫硝技術的先天缺陷是客觀事實

脫硫脫硝是霧霾治理領域的重中之重，從2012年開始我國全面進入脫硫脫硝治理階段，但主要技術存在先天缺陷：

1、歷史事實：一是西方發達國家的霧霾治理直到1990年代才真正好轉，其中最關鍵原因是產業轉移（最直接的現象是煙囪少了）；二是目前為止找不到一個國家是不依靠產業轉移就能成功治理的案例。

2、客觀現實：在我國環保治理的超強執行力下，傳統治理技術做到了大幅度削減二氧化硫和氮氧化物，但現階段霧霾仍然大面積長期多發，甚至有時越努力結果越不如意，以2019年10月1日的天氣情況最典型…

3、技術事實：在減少污染物排放的同時，脫硫環節向空氣中排放了大量夾雜著鹽類等物質的水汽（水夾帶），脫硝環節向空氣排放了大量的氨逃逸、銨鹽和三氧化硫。對于這些不被重視的排放物需要重新評估和審視。

由此可得結論：脫硫脫硝技術先天不足，再加上建設與運行管理的后天不良，帶來了霧霾久治不利的困擾。

二、為什么說氨和水夾帶是霧霾主因？

霧霾成因的分析需要從化學、物理學、生物學、氣象學等多維度探討大氣中污染物的物質擴散與轉化關系，在此不作詳細闡述，只簡單闡述其中的兩個主要矛盾：

1、氨類物質在空氣中的存在及其對霧霾的影響

美國期刊《科學進展》等研究表明美國空氣偏酸性，而我國空氣卻偏中性，而且是在每年排放各2000萬噸左右的二氧化硫和氮氧化物（酸性氣體）的情況下。這說明目前治理技術使空氣中的堿性物質（主要是礦物粉塵和氨，尤其是氨）多到能將上述酸性氣體中和，可見氨的影響有多大。

中國空氣中的氨一部分來源于農業、畜牧業、生活廢水等向大氣的遷移（冬季相對少的多），但更多的來自于脫硝治理過程中所用還原劑—氨的逃逸，特別是為追求氮氧化物排放指標而普遍采取的大比例過量噴氨行為，更是直接導致了氨氣、PM1或者氣溶膠狀態的銨鹽大量排放到大氣中。

國際期刊《大氣化學與物理》論文指出，2011年到2015年中國東部地區二氧化硫和氮氧化物分別下降了37.5%和21%，而大氣中銨鹽含量增加了49%。限于檢測技術的局限，銨鹽只有一部分能被檢測出來，實際數據更是要高的多。

國家大氣污染防治攻關聯合中心的研究也證實了這一點，2019年3月3日公告明確指出中國大氣中氨氣的濃度顯著高于美國等發達國家和地區，國內空氣處于富氨狀態。我們再補充一點，氨氣活性很高，很容易與酸性氣體甚至中性氣體二氧化碳反應生成銨鹽，所以只要空氣中氨氣含量高，相對應的銨鹽含量肯定也很高。

國際期刊《微生物》表明微生物是霧霾重要組成，霧霾是微生物儲存庫和傳播途徑，曾經分析出1000多種微生物。

氨（氨類物質）對霧霾的影響主要表現在：氣象條件形成液滴后，溶解于其中的氨類物質和硝酸鹽作為營養物質必然會導致某些微生物大量快速的繁殖，所以我們就能看到霧霾一夜之間突如其來；而一旦干冷空氣來襲，微生物就會因缺水和營養而停止繁殖并消亡，霧霾也會一夜之間快速消散。

2、水夾帶在空氣中的存在及其對霧霾的影響

以達到超低排放標準的電廠脫硫煙氣的水夾帶為例，現在環保常規檢測的是可過濾顆粒物(PM2.5為主)，采用特殊技術還能檢測出可凝結顆粒物。2019年11月中國工程院資深院士任陣海披露了在6省市電廠的可凝結顆粒物檢測平均值是13.93毫克/立方米，并且其粒徑20納米到1微米，所以其粒子數和比表面積成千上萬倍于PM2.5粉塵。值得特別注意的是，上述環保檢測的特殊技術仍有很大的局限性，尚有更多的納米級粒子和氣溶膠無法檢測，更可見超細顆粒物的實際數量是多么龐大！

水夾帶主要產生于濕法脫硫、各種工業白煙（包括冷卻塔）等環節，包括液態水、出煙囪后成液滴的氣態水及其夾帶的鹽類等物質，其中水在空氣中由液態氣化過程中吸熱效應會導致近地氣溫下降，排放的氣態水和液態水都會增加空氣濕度；夾帶的鹽類等物質包括石灰石漿液中的粒子和無機鹽、燃料燃燒中產生的多種粒子等，在水滴由表向內的逐步氣化過程中被風吹散開，成為超細顆粒物。

水夾帶對霧霾的影響簡述：空氣離地面越高溫度越低，每100米溫度下降約0.6℃，地面熱空氣不斷向上升騰，冷空氣逐漸下沉形成對流運動，將近地空氣中的污染物和水汽等擴散到高空。空中粉塵等吸收太陽光會升溫，近地空氣因為液態水氣化而降溫，共同影響就容易導致出現逆溫層，使垂直方向的空氣對流運動停滯，污染物、超細顆粒物、水汽再加其他因素很容易形成霧霾。

3、本文觀點科學性與解析

大氣污染物的排放不僅超過了環境容量，更重要的是加劇了不利氣象條件。諸多大氣污染物中最需要重點關注和優先解決的是氨和水夾帶。

簡單說，水夾帶中的水既增加空氣濕度又使近地氣溫下降，在無風或風小的情況下更容易形成逆溫層；空氣中數量龐大的超細顆粒物（包括一次排放和二次合成）和氣溶膠是凝結核，空氣濕度大很容易導致水蒸汽在凝結核表面液化，上述兩個因素很容易在氣象條件滿足時形成空氣中的大量微小水滴，而氨類物質和硝酸鹽微粒只要碰撞到水滴就很容易溶解其中，并形成適合微生物繁殖的有水有肥的液滴，而微生物在液滴中大量繁殖導致PM2.5劇增，從而形成霧霾。

空氣中液滴相互間隔，液滴中的肥料和液態水共同決定了空氣中微生物繁殖和消亡，兩者缺一不可。現有的儀器分析很難直接觀察到此現象，有研究發現精密濾芯采集的霧霾顆粒幾乎沒有硝酸鹽和銨鹽，這能作為霧霾中微生物繁殖并消耗銨鹽和硝酸鹽的驗證依據之一。撇開微生物研究霧霾至少是不全面的。

解析一下華北地區冬天霧霾的兩個現象：一是霧霾時農村和工業區的數據相差不大，因為空氣中的營養物質早就彌散在廣大區域中，一旦氣象條件產生液滴和逆溫層后，氣象條件成為關鍵因素，決定了霧霾的面積與嚴重程度；二是霧霾期前一天空氣質量優或良，是因為空氣干燥PM2.5數據低但是營養物質并不少，而后一天優是因為冷空氣影響使空氣干燥導致微生物沒有繁殖，但營養物質并沒有消失，繼續等待下一次霧霾的氣象條件。

中國環境監測總站曾在北京、上海、重慶、廣州、武漢、蘭州同步對比檢測，發現PM1年均22-37ug/m³，占當地PM2.5的50%甚至70%以上。主流觀點認為PM1多為二次合成，但本文認為更多的是一次排放，特別是水夾帶和氨類物質兩個主要方面。

本文觀點再結合其他觀點（包括臭氧污染觀點等），能充分合理的解釋我國大氣污染特別是霧霾的所有現象和數據，更能合理解釋我國與美國空氣質量相差巨大的原因，雖然二氧化硫和氮氧化物的年排放量實際相差并不大。

三、霧霾治理需要自主創新的科學方案

全國人大副委員長、中科院院士丁仲禮說：科學是可以批評的，也只有學術爭鳴才能集思廣益。

霧霾治理的成功途徑不在于資金、資歷、學術地位和專家評審，而在于科學的方法與實踐。

新冠疫情中的春節重污染過程充分暴露了：很多地區大氣污染物的排放加劇了不利氣象條件，但這個污染物不是傳統認為的二氧化硫、氮氧化物、粉塵，更重要的是氨和水夾帶！

只要能消除氨和水夾帶，我國空氣質量將顯著提升。要解決上述問題，可以考慮以下兩個方案：