［科学时报 张巧玲报道］改善北京市的空气质量，还北京清新的空气和明媚的蓝天，不仅是2008年北京奥运会的目标，也是所有北京市民共同的心愿。但与此同时，人们更关心彻底改善北京的空气质量究竟还有多少工作要做？《科学时报》针对大气污染的深层问题采访了中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室主任胡非研究员。

 

 

“改善北京空气质量的形势依然很严峻。”从“九五”、“十五”到现在，胡非与他在国家重点实验室的同事们一道，已经从事了10多年的大气环境研究，但当记者问及北京的空气污染问题时，胡非不仅不乐观，反而备感忧虑。他说：“目前，改善大气环境还不是很乐观的事情。”

 

“对一个城市采取某一项大气污染控制措施，如机动车限行，是否真正能够有效地改善空气质量，关键还要看这个城市原来已有的空气污染程度如何。”胡非介绍，研究人员通过对北京城市地区大气边界层进行大气化学和气象现场观测，发现北京城市底层大气中主要气体污染物是氮氧化物，其次为二氧化硫。除此之外，总悬浮颗粒物、臭氧、一氧化碳等，还包括一些微量的有毒有机污染物，如苯、甲醛、铅等，同样是北京空气污染的重要成分。

 

造成北京城市底层大气空气污染严重与否的一个主要原因是污染物的排放，即污染源，它包括工厂、交通、生活排污等，从这些污染源排出的空气污染物在城市边界层扩散、稀释和沉降，从而影响人们的生活。此外，大面积裸土和道路扬尘、北部地区在春季发生的沙尘都是污染大气边界层的主要污染物。

 

空气质量的好坏取决于各种污染物中危害最大的污染物的污染程度，根据我国空气污染的特点和污染防治工作的重点，目前计入空气污染指数的污染物项目主要有二氧化硫、氮氧化物和悬浮颗粒物。

 

胡非介绍，由于充当着中国重要的政治、经济、文化中心，北京在迅速发展的同时，空气污染和大气环境问题不断升级，大气污染状况一度十分严重。1998年，北京曾被列入世界十大污染城市之一。

 

近年来，尤其是申办2008年奥运会成功后，北京市制定的《北京奥运行动规划》，其中包括生态环境规划、2003年～2007年《北京市环境污染防治目标和对策》等，从燃煤型污染防治、机动车污染防治、扬尘污染防治、工业污染防治、加强重点企业结构调整与污染防治以及生态保护与建设等方面，开展各项措施解决北京的空气污染和大气环境问题。

 

“但由于北京的空气污染问题极其复杂，污染物排放总量较大，导致北京的空气污染基数过大，加之不利气象条件和局部地形的影响，北京目前的空气质量仍不令人乐观。采取机动车限行只能说是权宜之计，对于有效改善整个北京的空气污染问题，可能是杯水车薪。”胡非指出。

 

 

一氧化碳、二氧化碳等都是造成空气污染的重要因素，但更值得人们关注的因素应该是臭氧和可吸入颗粒物。“要使北京空气质量得到改善，并提高能见度，降低空气中颗粒物的含量才是关键。”胡非认为。

 

北京市环保局公布的北京市空气质量日报的结果证明了这一点。结果显示，8月17日～20日，也就是最近这次机动车限行期间，北京的主要空气污染物均为可吸入颗粒物。

 

胡非介绍，科学家们已通过分析大气环境监测资料知道，我国大气污染物已从以二氧化硫为主转变为以颗粒物为主，而且大气环境污染呈现出区域性特征。北方地区城市颗粒物平均浓度高出南方城市70%以上，北京所在区域颗粒物浓度本底值偏高，在区域特定的气象条件影响下，能形成大范围的严重污染情景。

 

颗粒物的来源十分复杂，它包括一次污染物，如燃煤、燃油烟尘、工业粉尘、水泥白灰尘等，以及各种土壤尘。此外还包括二次污染物，如二氧化硫转化硫酸盐、氮氧化物转化硝酸盐、有机粒子等。而导致北京颗粒物增多的因素也非常复杂，如沙尘天气的增加，外来沙尘对北京的影响加重；水资源短缺造成生态压力，加重本地扬尘；气温偏高、区域性缺水、地下水位下降、河道干涸、植被不佳、土壤沙化等也是颗粒物增多的重要因素。

 

另一方面，臭氧是国际社会特别是发达国家相当关注的空气污染物，臭氧浓度过高，会对人的健康产生重要影响。目前，臭氧层的破坏是被排在前列的环境问题。不过，臭氧的产生和损耗都是有条件的，其中一种最重要的臭氧生成机制是在强光的照射下，由机动车排放的氮氧化物和挥发性有机物产生的二次污染。

 

“理论上讲，2008年北京奥运会期间，使北京的空气质量得到改善不是太大的问题，因为七八月是北京天气比较好的时候，只要不遇到特殊的不利气象条件，采取关掉大部分的大型污染源、关停北京的建筑工地和流动摊点、机动车限行等措施，肯定可以使北京的空气环境暂时得到改善。但从长远来看，从根本上减少颗粒物和降低臭氧浓度的重任依然很艰巨。”胡非指出。

 

 

不可否认，无论是机动车限行，还是临时关闭一些大型污染源，都是“一刀切”式的强制性措施，对治理城市大气污染问题只能说是权宜之计。胡非指出，强制性的“一刀切”措施不仅会影响到经济活动和人们生活的正常进行，也无法从根本上对城市大气污染问题进行有效、优化的治理，改善城市大气环境污染问题还应另辟蹊径，找到更科学更有效的方式。

 

胡非介绍，实际上，污染物排放、气象条件、人文因素等会相互制约和相互影响，因此，城市大气污染的治理应该结合气象条件和人文因素进行优化控制。

 

城市大气环境污染的优化控制是指为充分利用大气过程的扩散、稀释、化学等自净行为（特别是天气和气候条件）而进行的人为优化调控，如规划工业污染源的布局及优化污染源的排放量等。采用优化控制的方式，不仅可以节约环境保护和治理的投入，而且可以促进城市生态环境的良性循环。

 

目前，国内学者已在大气污染优化控制领域进行了不少的探索和具体应用研究。例如，“十五”期间中科院知识创新工程重要方向项目“城市大气污染形成机理、预报模式及优化控制方案研究”中，就开展了城市大型污染源的最优减排、短期空气质量的动态控制、新建工厂的最优布局、城市生态环境调控和修复等相关研究。

 

但是，空气污染优化控制与一般的工程控制问题毕竟不同，影响大气污染物分布的物理、化学过程很多、很复杂，而且在污染物控制的总量、时段和地点（地域）上还要受到人为条件的约束（例如2008年北京奥运会就是一例），可以说这是一个非线性复杂巨系统的控制问题，需要科学工作者们继续不断地深入研究和探索。此外，从优化控制理论到实际应用操作之间，也还有很多的路要走、还有很多的困难需要克服。