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中國(guó)只有大幅度降低污染物濃度，才能提升健康狀況
2020-05-29 00:04上一篇：巴基斯坦農(nóng)藥經(jīng)銷商細(xì)數(shù)四種常用治蝗農(nóng)藥，盼與中企合作 |下一篇：草甘膦過(guò)期，超范圍經(jīng)營(yíng)限用農(nóng)藥，農(nóng)資店被罰4萬(wàn)多！
撰文 | 張明輝
責(zé)編 | 陳曉雪
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室外空氣污染導(dǎo)致全球每年450萬(wàn)人過(guò)早死亡，研究污染物如何進(jìn)入和損傷人體將有助于減少疾病和死亡人數(shù)。雖然公共衛(wèi)生專家通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法已經(jīng)揭示了空氣污染與疾病和死亡的關(guān)系，但是很少有科學(xué)家研究空氣污染和疾病的直接關(guān)系。
近日，德國(guó)馬普化學(xué)所的科學(xué)家Johannes Lelieveld和同事在《自然》雜志（Nature）[1]上呼吁更廣泛的跨學(xué)科研究以優(yōu)化排放管制措施。除了醫(yī)務(wù)人員和生物學(xué)家的參與，還應(yīng)該包括流行病學(xué)家，毒理學(xué)家，健康經(jīng)濟(jì)學(xué)家和大氣化學(xué)家。
Johannes Lelieveld指出，研究空氣污染需要認(rèn)識(shí)到幾個(gè)問(wèn)題。
首先是來(lái)源問(wèn)題。正如之前大氣化學(xué)家報(bào)道的，在發(fā)展中國(guó)家最主要的主要來(lái)源是居民供暖和生火做飯產(chǎn)生的煙塵、垃圾處理不當(dāng)和柴油機(jī)的使用。比如在尼泊爾，大部分居民仍然使用小爐灶燒木頭做飯取暖，燃燒不充分產(chǎn)生的煙塵占整個(gè)國(guó)家總污染物的70%。在發(fā)達(dá)國(guó)家，主要來(lái)源是農(nóng)業(yè)化肥和畜牧業(yè)排放的氨氣，氨氣在大氣中經(jīng)過(guò)復(fù)雜的多相化學(xué)反應(yīng)形成細(xì)顆粒物（PM2.5）。比如在歐洲和美國(guó)東部，農(nóng)業(yè)和畜禽養(yǎng)殖業(yè)排放的氨氣經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)形成細(xì)顆粒物占總污染物的40%甚至更多。
其次，大氣化學(xué)反應(yīng)比較復(fù)雜。大多數(shù)細(xì)顆粒物（PM2.5）和臭氧是二次污染物，由人為源和自然源經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成。環(huán)境因素也影響污染指數(shù)，比如風(fēng)。第三，污染物之間互相影響。比如，減少氮氧化物的排放可以抑制硫酸鹽顆粒的生成。需要注意的是，污染物的排放和健康是一個(gè)非線性關(guān)系。減少一半的污染物排放并不意味著減少一半的人口死亡。
Johannes Lelieveld和同事最后呼吁，大氣化學(xué)家應(yīng)該更積極地參與公共健康研究。一方面，他們可以開發(fā)一些價(jià)格合理的測(cè)量污染物的新方法。另一方面，他們應(yīng)該研究細(xì)顆粒物的來(lái)源，并研究在大氣圈和生物圈的界面上進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。
為了進(jìn)一步解釋大氣污染的不同污染源的問(wèn)題，《知識(shí)分子》專訪了文章的通訊作者Johannes Lelieveld博士，以下為對(duì)話內(nèi)容：
居民供暖和做飯是室外空氣污染的主要來(lái)源
《知識(shí)分子》：根據(jù)你的研究，居民供暖和做飯是室外空氣污染的主要來(lái)源，這解釋了全球范圍內(nèi)每年135萬(wàn)人的死亡。這很出乎我們的意料，我們通常認(rèn)為機(jī)動(dòng)車和工業(yè)是主要來(lái)源。你能更詳細(xì)地解釋嗎？
Lelieveld：在南亞國(guó)家比如印度和巴基斯坦，居民供暖和做飯是最主要的污染來(lái)源，占到了50%。在中國(guó)這個(gè)比例少一點(diǎn)，中國(guó)還有其他污染來(lái)源，比如工業(yè)，交通和農(nóng)業(yè)。
《知識(shí)分子》：如果改變居民供暖和做飯方式，污染會(huì)降低嗎？
Lelieveld：當(dāng)然。不僅僅指供暖和做飯的方式，還包括燃料來(lái)源。比如印度大部分采用生物燃料，如果他們采用更清潔的燃料，污染會(huì)降低。我們要意識(shí)到污染不僅僅來(lái)自于城市，還來(lái)自于城市之外。如果你看重污染期間的衛(wèi)星圖，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這不是局部性的。農(nóng)村地區(qū)的排放很重要，城市的排放當(dāng)然也很重要。城市中排放的污染物，與農(nóng)業(yè)上使用的氨肥揮發(fā)出氨氣混合，最終形成細(xì)顆粒物。從氣體排放到固體細(xì)顆粒物形成需要幾天時(shí)間。大尺度的混合和輸運(yùn)對(duì)于空氣污染形成非常重要。所以如果改變農(nóng)村地區(qū)的供暖和做飯方式，不僅僅有利于農(nóng)村，也有利于城市。
《知識(shí)分子》：這里說(shuō)的生物燃料具體指什么？
Lelieveld：生物燃料包括木頭，牛糞。比如印度廣泛使用牛糞作為燃料。這和生物質(zhì)燃燒不一樣，生物質(zhì)燃燒為了農(nóng)業(yè)比如焚燒秸稈。生物質(zhì)燃燒在亞洲占很大比例，同時(shí)在南美和非洲也占很大比例。
《知識(shí)分子》：農(nóng)業(yè)造成的大氣污染應(yīng)對(duì)全球范圍內(nèi)五分之一的人口死亡負(fù)責(zé)，污染主要來(lái)自于畜牧業(yè)和化肥釋放的氨氣。如果減少氨氣的排放，空氣污染是否會(huì)減弱？
Lelieveld：是的。氨氣在形成顆粒物方面非常高效。一方面氨氣會(huì)和硫酸反應(yīng)；另一方面氨氣過(guò)量會(huì)促進(jìn)形成硝酸鹽，降低氨氣會(huì)降低硝酸鹽。所以，氨氣作為空氣污染的很好的一個(gè)指標(biāo)，降低氨氣能夠降低細(xì)顆粒物的形成。
《知識(shí)分子》：2017年有人在Nature報(bào)道[2]機(jī)動(dòng)車排放的氮氧化物占到了總量的20%。他們建議機(jī)動(dòng)車執(zhí)行歐6標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)此你怎么評(píng)價(jià)？
Lelieveld：這是一個(gè)很好的話題。2015年大眾柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放丑聞出現(xiàn)后，我們發(fā)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車實(shí)際排放的污染物比之前預(yù)料的多。如果柴油車和汽油車都執(zhí)行歐6標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)動(dòng)車排放的尾氣將對(duì)空氣污染起到非常小的作用。
經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，并不一定帶來(lái)空氣污染
《知識(shí)分子》：我們通常認(rèn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)空氣污染，是否有可能空氣污染反作用于經(jīng)濟(jì)發(fā)展？
Lelieveld：對(duì)于前半句，某種程度上是對(duì)的，但也不全對(duì)。比如在中國(guó)某些地區(qū)，空氣污染沒(méi)有繼續(xù)增長(zhǎng)，但是經(jīng)濟(jì)仍然在發(fā)展。這表明經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，并不一定帶來(lái)空氣污染。經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)可以采取措施控制空氣污染，比如可以給發(fā)電廠安裝過(guò)濾設(shè)備。對(duì)于后半句，空氣污染會(huì)反作用于經(jīng)濟(jì)發(fā)展。我們很難量化，但是我們最近發(fā)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)方面治理空氣污染帶來(lái)的利益大于投入[3]。所以，降低空氣污染不僅僅降低人類的痛苦，還能降低社會(huì)經(jīng)濟(jì)成本。
《知識(shí)分子》：你提出跨學(xué)科的研究將有助于優(yōu)化管排措施。能具體談?wù)剢幔?/strong>
Lelieveld：重要的是管排措施要有效。為了優(yōu)化管排措施，我們要知道什么種類的細(xì)顆粒物是最危險(xiǎn)的。這不僅需要化學(xué)家，還需要醫(yī)務(wù)人員、生物學(xué)家、流行病學(xué)家和毒理學(xué)家的參與。但是這些學(xué)科的人經(jīng)常獨(dú)自研究。我認(rèn)為這些專業(yè)的人員和大氣化學(xué)家的合作非常重要，以研究如何降低最危險(xiǎn)的物質(zhì)的排放。物理化學(xué)家發(fā)展的方法也可以用來(lái)研究污染物如何影響人的呼吸道，比如，細(xì)顆粒物如何穿透呼吸道進(jìn)入肺，如何進(jìn)入血管。物理化學(xué)家或者大氣化學(xué)家發(fā)展的研究方法可以被生物學(xué)家采用。合作將會(huì)產(chǎn)生很好的產(chǎn)出。
《知識(shí)分子》：你認(rèn)為從研究到采取措施有延遲時(shí)間嗎？
Lelieveld：我認(rèn)為延遲時(shí)間主要來(lái)源于政治決策和實(shí)施。如果你降低排放，你會(huì)立刻發(fā)現(xiàn)起效。但是，應(yīng)該問(wèn)一個(gè)問(wèn)題，什么是最主要的排放因素。如果所有的排放都關(guān)閉，將以巨大的經(jīng)濟(jì)損失為代價(jià)。在不同的國(guó)家和地區(qū)，主要的排放因素不同。當(dāng)然，在政治層面，不同的地區(qū)需要采取不同的管控措施（作者按：德國(guó)的立法權(quán)主要集中在聯(lián)邦，行政權(quán)和司法權(quán)大部分主要由各州行使，州類似于中國(guó)的?。Ｈ绻芸卮胧o(wú)效，當(dāng)?shù)毓姷闹С謺?huì)降低。
《知識(shí)分子》：你是說(shuō)研究成果可靠，公眾的支持會(huì)更多？
Lelieveld：當(dāng)然。大多數(shù)政治家認(rèn)為降低空氣污染以阻礙經(jīng)濟(jì)發(fā)展為代價(jià)。但是我不同意。這只是一個(gè)假定，降低空氣污染阻礙經(jīng)濟(jì)發(fā)展并不是一個(gè)定論。政治家立法降低空氣污染，他們想看到立法之后的成果。關(guān)于哪一種排放因素是最主要的這個(gè)問(wèn)題，如果科學(xué)家不能給與正確的建議，那么立法就沒(méi)有意義。立法如果沒(méi)有意義，當(dāng)?shù)卣渭覍](méi)有動(dòng)力來(lái)執(zhí)行法律。
治理空氣污染需要一個(gè)整體的策略
《知識(shí)分子》：你為什么認(rèn)為化學(xué)家可以幫助解決空氣污染問(wèn)題？會(huì)有人認(rèn)為是化學(xué)家制造了空氣污染，比如化工廠排放的廢氣。
Lelieveld：這是個(gè)很好的問(wèn)題，因?yàn)楣S是空氣污染的一個(gè)因素。我指的是研究方法，比如物理化學(xué)家和大氣化學(xué)家的研究，可以使得管控措施更有效。當(dāng)然，某些工業(yè)排放污染的廢氣，化學(xué)家可以采取措施凈化廢氣。所有，兩方面化學(xué)家都可以有所貢獻(xiàn)。
《知識(shí)分子》：你認(rèn)為使用天然氣或者電取代生物燃料會(huì)更好嗎？
Lelieveld：我認(rèn)為最好使用電。包括做飯、開車，最好使用電。使用生物燃料或者天然氣做飯，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生室內(nèi)污染。問(wèn)題是，你如何產(chǎn)生電？如果使用低質(zhì)煤來(lái)發(fā)電，最終對(duì)空氣治理沒(méi)有好處。如果在城市里開電動(dòng)汽車，但是電來(lái)源于城市周圍低質(zhì)煤，那么空氣污染依然存在。所以，需要一個(gè)整體的哲學(xué)和策略。比如，使用清潔能源來(lái)發(fā)電，用電來(lái)做飯和驅(qū)動(dòng)汽車。很多國(guó)家包括中國(guó)已經(jīng)意識(shí)到這個(gè)問(wèn)題，正在采取措施。我認(rèn)為科學(xué)家可以做出貢獻(xiàn)，幫助制定更好的策略，研發(fā)更新的技術(shù)，（使得能源的使用）更清潔、更持續(xù)、更實(shí)惠。如果清潔不實(shí)惠，人們將沒(méi)有興趣。關(guān)于能源政策需要綜合考慮，包括技術(shù)層面、政治層面、社會(huì)經(jīng)濟(jì)層面，科學(xué)家可以在其中做出貢獻(xiàn)。
《知識(shí)分子》：降低污染物濃度不僅提升空氣質(zhì)量，而且延緩氣候變化？
Lelieveld：原則上來(lái)說(shuō)，導(dǎo)致氣候變化的排放物也是導(dǎo)致空氣污染的因素。所以，降低這方面污染物的排放是一個(gè)雙贏。這取決于不同的國(guó)家。有的國(guó)家優(yōu)先關(guān)注氣候變化，有的國(guó)家優(yōu)先關(guān)注空氣污染。但是，氣候變化和空氣污染的最終排放源基本一致。比如，燒木頭同時(shí)產(chǎn)生黑炭，黑炭同時(shí)導(dǎo)致氣候變暖和空氣污染。采取措施降低空氣污染最終也會(huì)延緩氣候變化。
《知識(shí)分子》：對(duì)于中國(guó)，你能給一些意見嗎？
Lelieveld：首先，我們要知道哪些措施是最有效的。不同的地區(qū)措施不一樣。比如東北地區(qū)以農(nóng)業(yè)排放為主。珠三角和上海、北京各自有不同的特點(diǎn)。我認(rèn)為研究不同地區(qū)的管控措施很重要。當(dāng)然，不僅僅局限于地區(qū)。比如，城市里的人認(rèn)為只要把城市里的污染源治理好了，當(dāng)?shù)爻鞘械目諝饩蜁?huì)好。但是，其實(shí)污染是大范圍的。另外，污染物的排放和健康是一個(gè)非線性關(guān)系。如果污染物的濃度很高，微弱地降低污染物濃度對(duì)人類健康將起不到作用。在中國(guó)只有大幅度地降低污染物濃度，才能看到人類健康狀況有所提升。
參考文獻(xiàn)：
[1] Lelieveld, Jos. "Chemists can help to solve the air-pollution health crisis." Nature 551.7680 (2017): 291-292.
[2] Anenberg, Susan C., et al. "Impacts and mitigation of excess diesel-related NOx emissions in 11 major vehicle markets." Nature 545.7655 (2017): 467-471.
[3] Pozzer, Andrea, et al. "Impact of agricultural emission reductions on fine-particulate matter and public health." Atmospheric Chemistry and Physics 17.20 (2017): 12813.
