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奥运会助阵中国大气污染治理

王英报道,在北京奥运会如火如荼地举行之际,一项昂贵的大型环境实验也在举行,为污染治理科学提供了难得的机会。

这项耗资3000万元,为期两年的北京奥运空气质量检测预警系统科研项目在6月全面启动,旨在保证北京奥运会期间空气质量良好。

这个由北京市政府和中国科学院联合运做的空气质量检测预警系统包括25个综合空气质量监测站和几辆移动监测车,对北京和周边几个城市的空气质量进行检测。

北京的空气质量对一些运动员来说是个困扰。比如,埃塞俄比亚马拉松世界记录保持者格布雷塞拉西5月宣布了他将不参加北京的马拉松比赛。格布雷塞拉西有哮喘病,他担心北京的空气质量可能会影响他的健康。6月,澳大利亚体育官员宣布,由于空气污染及其他的一些原因,澳大利亚田径运动员将不参见北京奥运会的开幕式。

中国科学家认为这种担心是多余的,他们认为北京的空气质量检测预警系统可以保证当地空气质量提高,至少是在奥运会期间。

中国的污染问题

中国在50年代就开始进行空气质量监测。在90年代末,经济的高速发展使得空气质量急速恶化,由此导致呼吸道疾病大幅度增加。政府开始想办法解决空气污染问题。
1998年,包括北京,天津和上海在内的10个城市开始引入空气质量日报。

每年,中国因空气污染导致的呼吸道疾病,如哮喘和支气管炎,门诊达到35万次。中国疾病预防控制中心的数据显示,空气污染导致的呼吸道疾病带来的损失每年占GDP的7%。
该中心的金银龙研究员说,尽管中国的空气质量近年来得到了改善,但是城市的空气污染还是“十分严重”的。

2006年,中国559个大城市中,接近四成的城市空气质量没有达到国家标准。

中科院大气物理所的王跃思研究员介绍说,“北京的主要污染物是氮氧化物,二氧化硫,可吸入颗粒物,臭氧和一氧化碳, 他们主要来自于汽车尾气,工厂和建筑工地。挥发性有机化合物主要来自于加油站。”

“北京的污染物有60-70%来自于汽车尾气,这种污染物通常可以在空气中停留三到四天,”王跃思说。

奥运会的准备

自从北京在2001年赢得了2008年奥运会的举办权,北京的空气污染问题就引起世人关注。

 

当北京被授予2008年奥运会举办权的时候,它的空气污染就得到了进一步关注
Flickr/Jim O'Connell

当北京被授予2008年奥运会举办权的时候,它的空气污染就得到了进一步关注
Flickr/Jim O'Connell

北京市政府向国际奥委会承诺举办一届环保的奥运会,承诺二氧化硫,二氧化氮和地面臭氧的浓度达到世界卫生组织建议的标准,灰尘颗粒物的浓度基本符合发达国家主要城市的标准。

 

北京环保局采取了措施大力削减污染物。他们要求19个主要污染企业减少30%的污染物排放,关闭了一些严重污染的工厂。采石场和建筑工地在风天禁止开工。烧煤的工厂被迁出了市区。

北京的交通管制加强了。车辆分单双号出行。去年夏天进行的为期四天的单双号交通管制实验使得北京的300多万辆机动车每天停开130万辆,由此带来污染物削减17-28%。

严阵以待

奥运会期间,北京环保部门将提前一周发布空气质量预报。

“如果北京的空气质量将要达到警戒水平,通常是由高温、高湿或无风的极端天气条件造成的,应急预案将启动,如停开更多的机动车和关闭更多的工厂,” 参与北京奥运空气质量检测预警系统研制的科学家刘建国说到。刘建国还是中科院环境光学与技术重点实验室的副主任。

该系统的25个综合空气质量监测站可监测高度在5公里以内的空气污染物。另外,北京还有40多个小型地面空气质量检测点,负责监测高度在10米以内的空气污染物。

监测高度越高,掌握的数据越完整,便于科学家了解高空中污染物的流动情况。

中科院大气物理所的王跃思解释说,北京及周边地区的地理和气象条件对污染物的扩散起了决定作用,特别是在夏天。

在夏天,北京通常刮南风或东南风,会把污染物往北边吹,可是北京的北部和西北部的高山会阻挡污染物的扩散,使得污染物易于在市内沉积下来。

科学家们通过在北京边界地区测量污染物的浓度,估算出北京的污染物有30%来自周边其他城市。

现在,北京周边的几个地区,如天津,河北,山西,山东和内蒙古也采取了空气治理行动,关闭了一些工厂,取缔了一些污染严重的机动车。

一位中科院技术人员在北京一处观测站核实空气监测数据
Su Lin


为了治理空气污染,北京广泛寻求指导和帮助。一个由包括3名外国专家在内的12名专家组成的空气质量评估小组已经建立,负责对奥运会期间的空气质量进行监督。北京环保局的副局长杜少中说,引入外国专家是为了保证空气质量评估和预报结果的权威公正透明。来自意大利国家研究中心的环保专家阿莱格里尼说,他将带领他自己的团队在整个八月对北京的空气质量进行独立监测。

最先进的技术

这次用于北京奥运空气质量监测的技术反映了中国在空气质量监测方面的最高水平,包括实地样品采集,实验室分析和数据模型的建立。

雷达和光谱技术帮助科学家追踪到大气中污染物的成分和含量。为了找到污染物浓度和机动车数量的关系,科学家们在北京的主要路段设置了微波雷达记录每小时机动车的流量。
气象学的数据也被采集起来,例如温度,湿度,气压,风速和风向,用来分析不同气象条件下污染物的扩散速度。

整个监测系统用的仪器大部分是中国自己研发制造的。

“用于北京奥运空气质量监测的仪器设备的70%是中国研发的,包括测量一氧化氮,二氧化碳,甲烷,氨气和挥发性有机化合物的仪器,”来自国家863计划环境项目专家委员会的刘文清博士介绍说。

刘文清说中国的大气污染监测还需要更多的政策支持。例如,中国已经发射了几十颗卫星,但是没有一颗卫星上有大气污染监测设备。中国现在使用的大气污染卫星监测数据都是来自国外。而美国和欧洲在1995年就建立了大气污染卫星遥感监测系统。

“我们缺少的不是人才和技术,而是政策支持,” 刘文清说。

中国还缺少大型的能提供更准确数据的监测设备,以及监测突发环境灾难的设备,如化工厂爆炸或重大毒气泄露事故时能应用的监测设备,刘文清说。

展望未来

在奥运会来临之际, 世界各地的科学家都在密切关注着北京,期待着看到中国空气污染治理达到怎样一种效果。

美国科学家认为洛杉矶的空气污染物有25%来自大样彼岸的中国。《洛杉矶时报》曾撰文说“当中国采取措施大幅度削减污染物的时候,美国将得到这样一个信号--地球一端的污染物削减将会影响到地球的另一端。”

科学家们在紧密监测污染控制在北京及其周边地区是否有效

Flickr/qmetrail

“科学界应该抓住这个千载难逢的机会,在中国大幅度控制污染物的时期,测量其效果和影响,” 该文章写道。

洛杉矶在1984年奥运会的时候也采取过类似的控制污染的激进措施,并敦促政府制定长期方案永久解决污染问题。

中国科学家也希望奥运会能给中国环境治理带来同样的效果。北京奥运空气监测系统覆盖北京周边79个城市,科学家们希望这一监测网络能够长期存在,并拓展到中国的另外两个城市圈 -- 上海和广州。

中国科学院已经和广州和上海政府展开合作,希望把北京的空气治理模式推广到即将在2010年举办世博会的上海和举办2010年亚运会的广州。

今年4月,中国科学院和北京市政府签署了长期治理北京空气污染的协议,以帮助北京实现其2005-10年的环境五年计划,使主要污染物在2010年时比2005年的水平削减20%,并帮助北京及周边城市建立一个区域环境污染综合治理系统。

全世界都在聚焦中国,聚焦奥运,期待发生更多的变化。