雾霾与氮污染:你(也许)不知道的事 | 科技环境 | DW | 28.02.2013
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科技环境

雾霾与氮污染:你(也许)不知道的事

中德两国的科学家日前在《自然》杂志上联合撰文指出,中国的氮污染形势令人担忧。部分氮化物在空气中形成次生气溶胶,进一步加剧了雾霾的危害。研究团队呼吁,中国应尽快采取措施消减氮污染。

(德国之声中文网)英国《自然》杂志周四(2月28日)刊发一篇题为"中国氮污染加剧"的论文。来自中国农业大学与德国霍恩海姆大学的研究团队指出,中国的东部沿海地区已经在过去30年间,成为世界上大气氮污染最为严重的区域,这也进一步导致了土壤与地下水体中的氮污染负荷加重,植被与农作物也同样受到影响;氮污染沉降已经超过了生态系统所能承受的上限,若不采取措施予以制止,情况还会进一步恶化。

霍恩海姆大学的生态学专家方迈尔教授(Prof. Dr. Andreas Fangmeier)也是文章作者之一。他就中国的氮污染问题,接受了德国之声的专访。

方迈尔教授,大气氮污染的问题,在中国究竟有多严重?

在我看来,这是一个全球性的问题。当然,也要注意到,中国的华北平原之活性氮污染情况尤其严重。

我们也从《自然》杂志刊发的您的论文中看到,中国的氮污染并不仅仅存在于大气中,还包括土壤与水体污染。

完全正确。空气中的氮化物会进入土壤或水体,而这些地方的氮也会部分再以气体的形式回到大气中,比如笑气(一氧化二氮)。然后在降雨充沛的时节,空气中的氮化物又会进入地表水系或者地下水体。

TO GO WITH AFP STORY BY AARON MAASHO 'ETHIOPIA-DROUGHT-UN' --- Anero Argo sprinkles fertilizer in a recently seeded bean field near the town of Boricha, in southern Ethiopia, on August 30, 2008. Ethiopia suffered severe floods last year which destroyed most of the food crop. This year a drought has worsened the situation and food prices have soared 330 percent. Lack of rain in the main February to April wet season in Ethiopia has left at least 75,000 Ethiopian children under five at risk from malnutrition, accoring to the UN's Office for the Coordination of Humanitarian Affairs (OCHA) and some eight million people in need urgent food relief. The top UN aid official John Holmes on September 1, 2008 called for greater international efforts to help millions of Ethiopians suffering from a severe drought. AFP PHOTO/Roberto SCHMIDT (Photo credit should read ROBERTO SCHMIDT/AFP/Getty Images)

施肥过度是农业领域氮污染的重要因素

那么,这些氮化物污染究竟是从何而来的呢?

有多种来源。一方面是因为中国大规模的农业生产。华北平原是中国的重要粮仓,小麦及玉米的耕种面积非常大;同时,牲畜养殖密度也很大,蔬果种植同样也很发达。而华北的农作习惯中,施肥量非常惊人,很多时候都是施肥过度。农业领域的污染通常都是氨类化合物。另一方面的污染源则来自工业与交通运输领域,主要是以氮氧化物等形式出现。也就是说,氮污染的来源是多种多样的。它们共同导致了我们的生态系统所承受的氮污染负担过重。

我们也从许多媒体得知,华北地区的细颗粒物污染非常的严重。这与氮污染之间有什么关联么?

当然是有联系的。细颗粒物并不是简单地来自于农业或者工业及交通排放。这里涉及到比较复杂的气相反应过程。简单来说,过度施肥的土地,会释放出氨气,在潮湿的气候下转化为铵盐;发电厂或者取暖锅炉燃烧后的产物中,则常常含有二氧化硫,在空气中进一步转化为硫酸盐。两者相结合,就会形成次生气溶胶,进一步加剧了细颗粒物污染。

DEU/Deutschland/Brandenburg/Spremberg; 01.12.2012, Kraftwerk Schwarze Pumpe; Die Sonne geht am 01. Dezember 2012 hinter dem Braunkohlekraftwerk Schwarze Pumpe unter. In dem vom schwedischen Energieunternehmen Vattenfall betriebenen Braunkohlekraftwerk Schwarze Pumpe wird Kohle aus dem Lausitzer Braunkohlerevier verstromt**Foto: Andreas Franke**

工业领域的氮污染来源主要是发电厂等地的大型燃烧装置

不论是氮氧化物,还是次生气溶胶,或者其他形式的氮污染,它们都有哪些危害呢?

我们如果用欧洲的标准作参考,就会发现主要的危害形式就是次生气溶胶,也就是细颗粒物污染。欧盟对此制订了法规,目前的PM10限值是每立方米50微克。中国现在的限值则是150微克,而我们在三个多星期前看到的北京雾霾,PM10数值甚至超过了1000微克。这直接危害健康。

您提到了欧洲的标准。在数十年前,欧洲是不是也遇到过当今中国同样的问题?

有些欧洲国家的农业生产规模同样也非常大。比如荷兰,德国北部,丹麦,英国,还有意大利、法国的部分地区。不过在欧洲,过去几十年间,法定限值逐步压低;同时也有许多其他措施予以配合。比如,欧洲现在是不允许在农牧生产中使用敞开的容器装载粪便的,目的就是减少氮化物气体的排放。通过这些有效的行政治理,欧洲的氮污染情况有了很大改观。而在中国,还需要等上一些时间。

Reinhard Blank, Leiter der Prueffeldes, laeuft entlang einer Abgasuntersuchsanlage fuer Katalysatoren in der Emitec Produktion GmbH am Dienstag, 6. Maerz 2007, in Hoerselberg bei Eisenach. Die Firma Emitec ist Weltmarktfuehrer auf dem sektor Metalltraeger fuer Fahrzeug-Abgas-Katalysatoren. Zu den weltweiten Kunden zaehlen alle namhaften Fahrzeug- und Motorradhersteller. (AP Photo/Jens Meyer) --- Reinhard Blank, chief of the test facility, checks the exhausts of catalysts in the Emitec company in Hoerselberg near Eisenach, on Tuesday, March 6, 2007. The Company is a world leader on the metal substrate market for vehicle gas catalyst. (AP Photo/Jens Meyer)

汽车尾气催化器有助于大幅减低交通领域的氮氧化物排放

这只是农业领域的措施,而在工业领域,又应该如何减低氮污染呢?

在欧洲,对于锅炉、引擎等燃烧装置都有非常清晰的规定,明确了氮氧化物、二氧化硫、细颗粒物的排放上限。每一个工厂、电站,每一辆汽车都必须达到相应的欧盟标准。过滤技术的发展当然功不可没,汽车尾气催化器,或者是电厂的脱硫脱氮装置,它们都使得大气氮污染的程度大为降低。

您是否会认为,今后几年中,中国也会像欧洲一样,逐步采取这些治理手段?

我想,近年来媒体广泛报道的一些环境污染丑闻,提升了中国民众的环保意识。我相信,之后几年,中国领导层对于环境问题,态度也会更为强硬,现在已经有所端倪。

您刚才提到,在工业或者交通领域,可以使用过滤及催化转化装置来大幅消减相关污染。但这花销不菲,中国的宏观经济能够承受这一开销么?

这可应该去问经济学家!不过我倒是可以提提欧洲的经验。欧洲此前立法要求必须花钱安装这些环保设备,但是欧洲经济、尤其是德国经济界依旧具有很强的竞争力。

我们也应注意到,改善环境其实也能省钱,民众越健康,生产效率就越高。难以修复的环境损害,社会需要为此支付高昂的成本;如果是及早预防,就能节省许多钱。关键的问题是怎么计算,环境污染、资源消耗到底会增加哪些成本,这些都有相应的生态经济学计算模型。

Professor Dr. Andreas Fangmeier der Uni-Hohenheim, Fachgebiet Pflanzenökologie und Ökotoxikologie. https://www.uni-hohenheim.de/qisserver/rds?state=medialoader&objectid=2531&application=lsf

霍恩海姆大学方迈尔教授

欧洲大约花了20年时间,使得氮污染程度最终大幅降低。您认为,中国要治理这些污染,需要的时间是更长呢,还是更短?

我估计中国的进程会更快。在欧洲,各种规定、流程,以及民意征求都很花时间。而在政治体制有所不同的中国,如果政府真想要推行一件事情,它的进程一定会更快。我相信,中国有着非常大的发展潜力,在环保方面的改善空间也非常大。

对。但是中国政府首先得真正采取并落实正确的措施。

是,首先得正确认识问题,现在能够意识到这一问题的人越来越多。其次,应该明确究竟该采取哪些措施,这在中国也并非没有先例。我还记得2008年北京奥运时,空气质量明显好于奥运前以及奥运后。当然,车辆限行、企业关停这些措施并不是无可指摘,但这多少说明,中国其实是有能力改善空气质量的。

采编:文山

责编:石涛

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