管窥欧洲的空气污染

2月的最后一天,柴静团队发布了名为《穹顶之下》的纪录片,该片对国内空气污染尤其是雾霾的方方面面讲述了自己的观点。该纪录片甫一推出,便在各大社交媒体网络掀起了巨浪,引发了一大波对该片正面或负面的评价以及由此展开的对空气污染及雾霾不同角度、不同观点的探讨。

昨天(3月2日),欧洲环境署(EEA)发布了《欧洲环境综合报告-现状和展望》2015版(The European environment — state and outlook2015 — synthesis report)。我不是专业人士,本不具备足够的知识储备,在这里我仅作为一名理科出身的科研从业人员对这个报告中部分与空气污染相关的内容作出以下理解。

空气污染对人类健康的影响,不仅仅体现在通过呼吸直接摄入污染物这一层面,它还涵盖了其它间接的影响途径,包括吸附了空气污染物的颗粒物质在土壤和农产品作物上的沉降,进而进入有机体、在食物链中得到富集等等。所以我们在谈雾霾时,不要忘记间接影响途径同样具有很大的危害性,这一危害性不是仅仅通过戴口罩或者安装室内空气净化器就能消除的。同时,大气活动的广度和速度使得空气污染物随大气运动而传输的效率要大大高于土壤和水体污染物,这也是在欧洲空气质量近几十年来得到逐步改善的情况下空气污染仍然被欧洲环境署列为对人类健康的主要威胁之一的原因。

我们在谈到某某城市空气质量不好时,往往会说“灰很大”,“一天下来鼻孔都是黑的”,类似比较直观的观感还包括空气净化器上灰黑色的滤膜。在大家的潜意识中,空气中的颗粒物质多少决定了当地的空气质量。另一方面,有人主张雾霾自古就有,“霾”这个字在古时就是指空气中饱含固态颗粒溶胶的天气状况,雾霾更多地是与天气状况和人类的燃烧行为有关,它并不是工业化的产物。

我以为,这两个例子说的都有对的方面,但过于片面,忽略了问题中更重要的东西。雾霾之所以危害性大,和空气中的颗粒物质有关(PM10,PM2.5),但直接影响人类健康的是吸附于固体颗粒上的空气污染物,通过间接影响途径进入土壤、水体和食物链再对人体健康形成危害的也是这些空气污染物,这些空气污染物包括重金属元素,硫氮氧化物以及挥发性有机物。

在欧洲,大气中铅、二氧化硫和苯的污染在这些年得到了改善,但其它污染物仍然处于对人类健康有着显著影响的水平,这些污染物包括接近地表的臭氧(O3),二氧化氮(NO2),致癌性多环芳烃,如苯并芘(BaP)等。另外,空气中颗粒性物质PM10的水平虽略有下降,但PM2.5在2006年被列为监控目标,近10年来并未出现明显下降趋势。

数据表明,在欧洲仍有相当大比例的城镇居民生活在空气污染物浓度高于有害水平的环境中,如果按照世界卫生组织(WTO)的空气质量规范来估算,这一比例将更高(如下图)。从图中可见,按照世卫标准,几乎所有城镇的近地表臭氧浓度都超标,而且这一指标在近年来一直维持高位。

管窥欧洲的空气污染_第1张图片
按照欧盟空气质量标准和按照世卫组织空气质量规范,生活在空气污染物超标环境中的欧洲城镇居民占全部城镇居民比例。

图片来源:http://www.eea.europa.eu/soer-2015/synthesis/report/at_download/file

与污染物浓度的高位相对应,据欧洲环境署估计,2011年欧盟28国大约有430,000例早亡与PM2.5有关,而每年和臭氧有关的早亡则超过16,000例。因此在提及空气污染的治理时,欧洲环境署要求欧盟各国首先要减少形成各种污染物的先导化合物的排放,如二氧化氮,氨气和挥发性有机化合物。

由此可见,谈空气污染不仅仅要谈雾霾,还应该把目光放更深一点,盯住以气态或者附着态存在的有害化学物质,抓住那些藏匿在雾霾后的杀手。

在造成空气污染的原因方面,欧洲环境署的综合报告认为,机动车、工业、电厂、农业和居民的生活活动是造成空气污染的主要因素。其中,交通仍然是城市中较差空气质量水平和相应的对健康造成的危害的主要原因。和国内相比,欧洲的交通运输中柴油车的比重相对较大,在该报告中,交通容量的增长与柴油车辆的增长被一起列为空气污染恶化的主要原因。而要减少交通对空气质量带来的危害,则必须对交通体系进行根本改变,其中包括在车辆技术上寻求新的解决方案,在人们的驾驶行为上寻求改变。

管窥欧洲的空气污染_第2张图片

图片来源:http://a.disquscdn.com/uploads/mediaembed/images/663/5690/original.jpg

上图为2012年比利时安特卫普市的年二氧化氮浓度分布值,可以发现浓度最高的粗大的红色区域和安特卫普的环城高速路高度吻合,由此可以二氧化氮的来源和机动车排放密切相关。

欧洲大气中颗粒性物质和多环芳烃的另一重要来源是取暖过程中煤炭和木材的燃烧,尤其在中欧和东欧,不少家庭和商业单位的取暖仍然使用煤炭,而传统的家庭壁炉则使用木头。这些取暖带来的排放显著地影响近地表颗粒物质和多环芳烃的浓度。2003至2012年间,欧洲的境内燃烧排放增长了24%,同时期致癌物质苯并芘的排放则增长了21%。2012年,大约25%的欧洲城镇人口生活在苯并芘高于欧盟参考浓度值的环境中,如果采用世卫组织的空气质量规范估计,那么这一数字则高达88%。

为什么一个是25%,而另一个高达88%?欧洲环境署认为目前在对空气污染的估计和评估标准中存在着不同的假设和不同的方法,因此从不同体系中得出的估计值之间存在较大的偏差。同时,对较低严重程度但范围更广的病例(如住院治疗和药物治疗)的统计也不够准确和可靠,目前已有的估计主要以单一污染物的目标,而实际上空气污染对人类健康的影响是通过多个毒性化合物组成的复杂混合物所造成,单一地谈论某一污染物造成的死亡率和致病率是相对片面和不准确的。另外,污染物的浓度随着天气情况的变化而变化,大气条件每年都有所不同,这些事实都给针对空气污染物对人类健康危害的准确评价带来了很多不确定因素。

这份综合报告还提到了另一个容易被忽视的领域——室内空气质量。欧洲环境署认为,室内的空气质量也受环境空气质量、人们的燃烧过程、消费型产品种类、建筑物的能效等因素所影响。室内化学品和生物制品与某些呼吸系统症状、过敏、哮喘和免疫系统疾病有关。比如氡,这种气体是自然界自然形成的,它被认为是除吸烟以外的肺癌的第二大诱因。氡气的浓度在室内有较大差异,在某些地下室或者通风不好的室内环境中氡气的含量很高,从而给居民带来潜在的致癌可能。欧洲居民有超过85%的时间在室内活动,而现在相关机构尚无专门的政策性框架将室内空气质量与安全、健康、能效和可持续性相关联起来。

罗罗嗦嗦写了这些,如果一定要稍微总结一下,那就是空气污染的成因、统计分析和治理都比较复杂,既能吃饱肚子又能看到蓝天白云并不是梦想,但也绝不是一朝一夕就能实现的目标。

文/Athlon_BE
2015.3.3

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