北京雾霾红色预警 美国治霾成功三大利器

北京雾霾红色预警 美国治霾成功三大利器

　　北京雾霾红色预警

　　12月7日18时，北京市应急办发布，空气重污染预警等级由“橙色”提升为“红色”，即全市于8日7时至10日12时将启动空气重污染红色预警措施，这也是北京市首次启动空气重污染红色预警。12月7日晚，笼罩在雾霾中的北京中央商务区。

　　限行之外还能做什么? | 美国治霾成功三大利器

　　1943 年 7 月 26 日，洛杉矶光化学烟雾事件发生。当时人们想到的“作案者”是市区的一家生产合成橡胶原料丁二烯的工厂，但该工厂被临时关闭后，雾霾并没有减少。随后人们知道，机车、柴油机车、后院焚烧炉、城市垃圾场、锯木厂、废木厂焚烧的垃圾等，都是雾霾的来源。

　　科学家的研究让洛杉矶市民意识到，自己选择的生活方式造成了对自己的毒害，让生活变得更好的新的技术伴随的往往是新的污染，而心爱的汽车就是污染源之一。这时，他们需要很大勇气来面对。

　　草根行动迫使政府立法

　　那时候，政府的监管在面对汽车和石油巨头时往往力不从心，因为新的规范损害了这些人的经济利益。加州政府对汽车装备标准的规定遭到了福特汽车公司等汽车制造商的抵制，而限制汽油中的烯烃最高含量并提倡开发天然气等 新型燃料则让石油大亨怒不可遏。

　　从 20 世纪 70 年代开始，大多数美国民众已经意识到空气污染的严重性。1970 年 4 月 22 日，2000 万民众在美国各地举行了声势浩大的游行，呼吁保护环境。这一草根行动最终直达国会山，立法机构开始意识到环境保护的迫切性。后来，这一天被美国政府定为 “地球日”。

　　1970 年，美国环境保护署成立，美国联邦《清洁空气法》也于同年出台。 这部法律在后来的环境保护中发挥了关键作用。比如那时候小车和轻型卡车的尾气排放标准规定，氮氧化合物的排放每英里不得高于 3.1 克，也就是说，需要更干净的汽油和更高性能的车。在法律的强制推动下，汽车和石油巨头不得不开始花钱研发新的技术，改造产品，否则法庭会让他们每天交纳 2.5 万美元的罚金，同时还会强加其他的惩罚措施。 换句话说，你要么找到遵守法律的途径, 要么就关门大吉。

　　“每年我们都能减少数百万吨的污染物，但同时仍然能保持良好的经济收益。”美国国家环保局(EPA)的罗伯·布 伦纳(Rob Brenner)说。

　　法规越来越苛刻。《清洁空气法》 最初定位在 6 种“标准污染物”上: 铅、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、 悬浮微粒以及地面臭氧。1997 年，美国环保署首次增加了 PM2.5 的标准，要求各州年均值不超过 15 微克 / 立方米。日均值不超过65微克/立方米。 2006年，PM2.5 的日均值接近 35 微克 / 立方米。

　　严厉的法规刺激了技术更新，到目前为止，科学家和工程师已经成功地找到了很多创造性的方法，来控制空气污染。

　　科学治理的三个努力方向

　　革新汽车设计

　　机动车排放的尾气是空气污染物的主要来源之一。和 20 世纪 70 年代早期相比，现在机动车排放的污染物已经减少了 90%。科技是如何做到的呢?

　　一个主要的革新是，现在的机动车已经改用无铅汽油，这极大地降低了铅的排放量。更新的清洁燃料还能降低其他污染物的排放。在给机动车填充燃料的时候防止燃料蒸发,也能减轻空气污染。

　　同时，从 20 世纪 70 年代以来, 汽车都装配了废气再循环装置，将一些废气送回引擎的燃烧室。废气的含氧量比大气低，二氧化碳含量比大气高，这会降低燃烧温度，抑制氮氧化物(NOx ) 的产生。

　　催化转换器能减少由于汽油不完全燃烧产生的挥发性有机化合物。它可以通过氧化还原反应，将汽车尾气排出的一氧化碳和氮氧化物等有害气体转变为无害的二氧化碳、水和氮气。

　　开车时，也能帮助降低汽车尾气排放。“将出行安排在一起,这样你就无须一次次重新发动冰冷的引擎了。”布伦纳在美国国家环保局建议道。不要走走停停，也不要让引擎空转太长的时间。虽然不同类型的汽车有不同的要求，但一般来说，“如果停留时间超过 5 分钟，正确的做法是关闭发动机，而不是让它空转。”布伦纳说。

　　一辆大卡车的尾气污染相当于 150 辆小轿车。2015 年 美国政府提出了更严格的卡车燃油效率标准，要求汽车制造商将 2019~2027 年出产卡车的燃油效率提高三分之一。更高燃油效率意味着更低的排放。

　　汽车设计的改变对减少污染也起到了很大的作用。混合动力车和电动汽车可以减少汽油的使用量。

　　洗涤器阻止化学物质污染空气

　　从烟囱里涌出来的烟灰都是一些大的悬浮颗粒。为了捕获直径在 10 微米以下的微粒，许多工厂都装备了袋滤室。“让工业废气从一端通过袋滤室，清洁的空气就从另一端出来了。”来自美国俄亥俄州环保局空气污染控制部的比尔·斯皮尔斯(Bil Spires)解释道。 另一种装备是静电除尘器。“先给微尘充上电，然后将它们吸附到收尘板上去。”斯皮尔斯说。

　　现在我们更关心细颗粒物(PM2.5) 的问题，因为它们可以直接进入人的肺部。在美国各州都努力达到现行排放标准的同时，美国国家环保局正在计划设定更低的排放标准。新的污染控制技术将不得不面对这个不断变动的目标。

　　洗涤器能将二氧化硫从排放气体中清除掉。在那些仍然使用高硫燃料的工厂中，洗涤器尤为重要。在洗涤器中, 工业废气会通过一种石灰岩，其间发生的化学反应会“留住”二氧化硫，就像咀嚼钙片把胃酸消耗掉那样。该化学反应产生的惰性物质可以被重新利用，变成产品的一部分，或者被扔掉。

　　选择性催化还原法也是利用化学方法来控制污染的。它能将氮氧化物分解为空气的主要成分：氮气和氧气。如果在建筑物表面涂上类似于二氧化钛光催化剂之类的涂层，利用太阳光的能量, 可以分解空气中的污染物。

　　碳吸附和碳注射法也能阻止化学物质污染空气。就像捕蝇纸能抓住昆虫那样，活性炭的表面可以吸附化学物质。 同时，科学家也在运用新技术来寻找控制汞、二口恶英和其他污染物的方法。

　　提高能源效率是一个办法，还有一 种碳封存技术可以捕获二氧化碳，阻止它逃逸到大气中。

　　寻找低污染燃料

　　在太阳能、核能、风能和潮汐能之外，全世界都在寻找其他的低污染燃料。植物油和用植物制成的酒精，都是低污 染的燃料。微藻是单细胞低等植物，藻细胞中能积累高达 50%~70% 的油脂, 非常容易催化转化成生物柴油，甚至航 空燃料。所以微藻生物也是一种新的燃料。每英亩(1 英亩 =4046.86 平方米)

　　盛有“绿色”喷气燃料的锥形瓶，该燃料是从海藻中提取的

　　藻类一年能出产超过 2000 加仑的燃料。 如果中国广阔的沿海和内地水域大规模种植这些高油藻类，生物柴油的生产规模可以达到数千万吨。

　　提高燃料利用率是另一种控制污染的策略。更完全、更彻底的燃烧能降低挥发性有机化合物的排放量。在更低或者更平稳的温度下燃烧,能降低氮氧化物的排放量。更高效的生产过程一般会使用更少的燃料，这也能减轻污染。

　　有一种循环流化床新技术，是将排出的混合物通过分离器，将固体物从气流中分离出来，送回燃烧室，保证燃料和脱硫剂多次循环、反复燃烧和反应，以减少二氧化硫和氧化氮的排放。

　　有报告显示,《清洁空气法》实施的40 多年，美国经济总量翻了两倍，而空气污染却降低了70%。公民意识、立法和科学治理是美国治霾成功的三大利器。

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