伦敦雾霾治理历程对中国大气治理的启示
摘要：中国大陆2013年初开始的雾霾波及全国十余个省市、自治区，8亿人无可逃遁地成为潜在的受害者。雾霾在全国各地持续性增加的态势，其越来越严重的影响对人们的日常生活已造成严重威胁。雾霾影响到区域经济性活动的开展，还直接影响到人类的时刻呼吸与视觉。通过对伦敦城市雾霾史的四个主要阶段分别进行论述。并结合伦敦城市雾霾成因，揭示伦敦雾霾控制历程中，合理城市规划、强化环境立法对伦敦摆脱“雾都”阴影的直接推动和经验规律。对于我国城市化进程中愈演愈烈的城市雾霾现象的改善具有重要指导意义。 关键词：雾霾
大气污染
环境立法
1.雾都概况
60年前伦敦也曾出现空气污染大雾，仅仅4天时间，死亡人数就达4000多人。两个月后，又有8000多人陆续丧生。就连当时举办的一场盛大的得奖牛展览中的350头牛也惨遭劫难。一头牛当场死亡，52头严重中毒，其中14头奄奄待毙。这就是骇人听闻的“伦敦烟雾事件”[1]。“雾都”时期伦敦雾霾形成的原因，概括起来主要有以下几个方面：特殊的自然气候、大气污染物排放、城市静风现象、辐射逆温现象和城市热岛现象。
2.伦敦的雾霾治理历程
2.1.中世纪至19世纪，城市无序扩张导致雾霾频发
伦敦城市雾霾天气日益频发，年均雾霾天数也由18世纪的约20天迅速增至19世纪末的60天左右(如图1)。
图1 1700-1900年伦敦城市人口、城市规模及年雾霾天数变化 面对日渐严重的城市雾霾现象，伦敦政府开始逐步强化环境立法（如图2）。
图2 中世纪至19世纪伦敦的城市规划与环境保护相关政策法规
然而，由于该时期系统化城乡规划的缺失，市区内以煤炭为依托的工业布局混乱，城市空间无序，污染源未能得到有效控制，城市雾霾现象日趋严重。
2.2.20世纪初至1950年代，系统城市规划缓解城市雾霾现象
进入20世纪后，科学系统的城市规划开始逐步展开，城市环境立法也不断完善，伦敦空气质量较19世纪有一定程度好转，城市雾霾现象逐步缓解（如图3）。
图3 1875-1950年伦敦年雾霾天数及相关大气污染物检测数据
2.3.1960年代至1970年代，城市产业转型与布局变化促使雾覆现象根本好转
20世纪60、70年代，伦敦城市产业发生剧变，第三产业逐步取代工业成为城市中心区经济支柱。同时，新一轮大伦敦规划进一步疏解城市中心环境压力；伴随市内工业污染源大规模向外围转移，伦敦政府加强对内城的保护更新，改善内城环境：并结合城市形态及能源结构，进一步加强环境立法对伦敦大气污染源的控制[2]。虽然在1960年代，伦敦再次发生了严重雾霾天气。但总体上，伦敦的空气质量已有明显提高——城市空气中SO2浓度迅速下降，煤烟浓度也呈现明显下降趋势（如图4），城市雾霾现象开始出现根本好转。
图4 1950年代至1990年代二氧化硫及煤烟浓度变化及1974-1985年第三产业与第二产业用地面积比
2.4.1980年代至今，”绿色城市”建设，宣告伦敦“雾都”不再
1980年代后，随着私人汽车的普及，交通污染取代工业污染成为大气污染的首要因素。此时，曾作为伦敦主要污染物的SO
2、煤烟浓度已降至较低水平。取而代之的是氮氧化物和O3（如图5）。从1980年代开始，伦敦以建设可持续的“绿色城市”为目标进行了一系列城市规划，包括绿色交通体系、绿色开放空间系统、绿色能源、绿色建筑等，并进行相关环境立法（如图6）。从此，伦敦空气质量得到根本改善，彻底走出了雾霾阴影。
图5 1996-2001年伦敦空气中污染物变化
图6 伦敦1980年代至今城市规划与环境保护相关政策法规
3.中国雾霾特点及成因分析
3.1.中国雾霾特点
3.1.1.雾霾日数多
雾霾是气象部门的常规观测项目，根据历年的观测资料统计分析显示，2013年我国雾霾日数较常年同期明显偏多，其中1月和10月的月平均雾霾日数均为1961年以来同期最多。1月，全国平均雾霾日数为4.4天，较常年同期偏多1.4天；10月达4.7天，偏多2.3天（如图7）。
图7 1961-2013年10月全国月平均雾霾日数变化
与往年比，在雾霾日数中霾的增加尤为明显。我国年均霾日数为9天，呈逐渐增加的趋势，尤其是2004年以来增长迅速较快，年均值在12～20天，明显超过常年平均（如图8）；而2013年1-10月全国平均霾日数已达26天。与之相对应的是我国能见度逐年下降，从上世纪60年代为近26公里，下降至近十年为平均22公里左右。
图8 1961-2012年全国年均霾日数变化
3.1.2.覆盖范围广
据风云二号气象卫星遥感监测显示，2013年1-10月，全国有20个省（区、市）出现持续性雾霾。1月份平均每天雾霾覆盖范围有71.6万平方公里，其中1月22日达222万平方公里，几乎覆盖了整个中东部地区；10月20-22日，北方地区出现严重雾霾天气过程，内蒙古东部和东北地区影响范围约40.8万平方公里，大部地区都为雾霾所覆盖。
3.1.3.影响程度重
雾霾天气导致的空气质量和能见度下降给人民群众的身体健康、交通出行和日常生活造成严重影响。1月份，北京、天津、石家庄等地医院就诊人数明显增加，其中呼吸道感染的病人偏多，且表现出明显的过敏症状，比如流鼻涕、打喷嚏、眼睛痒、干咳、痰多、憋气、气短等。雾霾天气还给航空、道路交通带来严重影响，1月17日济南机场因雾霾取消航班近70架次，1月29日北京首都机场因雾霾取消航班49架次；1月13日雾霾天气造成沪昆高速16辆车连环相撞，2人死亡。10月20—22日东北地区出现严重雾霾天气时，哈尔滨宣布全市中小学停课两天，这是国内城市首次因雾霾天气发布停课的强制性行政命令；哈尔滨机场400余架次航班取消，近5万人出行受影响；吉林长春部分中小学、职业学校取消课间操；辽宁省内京哈、丹阜、沈海等多条高速部分路段封闭。
3.2.中国雾霾成因分析
3.2.1.大气环流异常导致静稳天气多，有利于形成雾霾
静稳天气在秋冬季更易出现。2013年1月大气环流异常而导致静稳天气偏多，为大范围持续雾霾天气的出现提供了有利条件。1月份，西北利亚地区冷高压异常偏弱，北半球西风指数较常年明显偏大，表明高空西风分量较强，环流比较平直，纬向型环流较弱，不利于引导极地冷空气进入我国；中东部大部地区的海平面气压值较常年偏小1～5hpa（百帕），处于弱气压梯度区，地面风速不大，垂直和水平方向扰动小，静风和小风天气多，形成持续静稳天气。气象资料分析表明，2013年1月我国中东部大部地区稳定类天气出现的频率较常年明显偏多，其中华东地区为56.5%、华南57.3%、西南63.7%，而华北地区高达64.5%，与2006年并列为近10年最高。加之南方暖湿气流相对较强，上述地区近地面空气湿度大，因此出现大范围持续雾霾天气。
3.2.2.我国大气气溶胶浓度高有利于形成雾霾
我国大气气溶胶浓度在世界范围来说处于较高水平，有利于催生雾霾天气的形成。大气气溶胶是指悬浮在大气中的固态和液态颗粒物的总称,主要包括沙尘、碳（有机碳和黑碳）、硫酸盐、硝酸盐、铵盐和海盐等六大类[3]。我国各地大气气溶胶有不同的时空分布特点。冬季北方地区燃煤采暖、春秋季农村地区秸秆焚烧都会造成碳气溶胶的浓度明显增加；春季，西部地区受沙尘天气影响，以沙尘气溶胶为主。我国华北地区工业相对比较发达，排放的二氧化硫较多，由于气温高可加速二氧化硫转化为硫酸盐，所以夏季华北地区硫酸盐气溶胶浓度较其他季节和地区都高。因城市汽车使用量大大高于农村，所以城市中硝酸盐和硫酸盐气溶胶浓度大大高于农村[3]。气溶胶中空气动力学当量直径在10微米以下的颗粒物称为PM10，2.5微米以下的称为PM2.5。Aaron利用Terra卫星遥感数据反演得到全球PM2.5浓度分布[4]，结果表明全球大部分地区年均PM2.5浓度100微克/立方米，明显处于较高水平；我国PM10的浓度也远高于欧美地区[5]。近年来，由于煤炭消耗量和机动车数量增长等因素，我国气溶胶浓度不断上升，1995年到2012年，二氧化硫排放总量已由1.89×107t（吨）增加到2.12×107t[6]。
3.2.3.雾霾天气使近地层大气更加稳定，加剧雾霾发展
大气中污染物和雾霾相互影响和作用，其主要媒介是气溶胶[7]。雾霾中污染物的加入显著改变了气溶胶浓度，可促进水汽凝结，形成更多的云雾滴，水汽凝结时释放的潜热又有利于雾区的抬升和扩展；另一方面，云雾滴和气溶胶的增加将更多的太阳辐射反射、散射回大气中，使到达地面的辐射减少，地面气温下降，大气层结稳定度增加，造成每日正常排放和转化的气溶胶粒子更易在近地层大气中集聚，能见度进一步降低。由此可见，气溶胶的增多通过影响近地面层动力和热力场，对雾霾的发展起正反馈作用[8]。
4.我国应采取的治理措施 4.1.落实环保政策，完善法律制度
我国大气污染立法方面尚不完善。已实施12 年的《中华人民共和国大气污染防治法》亟待修订，尤其需要加强违法处罚力度，真正解决违法成本低、守法成本高的问题。为企业，尤其是守法企业，营造一个公平的法治环境。同时，对于以低碳经济为发展模式的企业提供税收优惠、财政补贴等政策。从而提高能源使用效率的内在动力，将绿色发展理念落实到行动上。完善大气污染防治的相关法律法规，并强制执行，依法处置重度污染企业是治理雾霾天气的首要措施和手段。
4.2.优化城市规划及产业布局
优化城市规划，科学布设推进城区绿化，提升环境品质；管理部门需要加强机动车尾气排放监管，采取激励与约束并举的经济调节手段，加快推进车用燃油品质与机动车排放标准，提升车用燃油清洁化水平，要加快落后车辆的淘汰工作，对机动车进行总量控制，提高尾气排放标准，推进机动车排气污染定期检查与强制维护制度。
优化产业布局，实施大气污染防治规划，加大产业调整力度，加快淘汰落后产能，促进能源结构低碳化、清洁化，以太阳能、风能等清洁能源和可再生能源为开发重点，加速新能源产业的发展。从源头上降低煤炭、石油的消耗，减少污染物的排放。
4.3.公开监控信息，贯彻理念宣传
各地气象部门构造完整的软件、硬件平台，大力培养环保相关专业人才，加强对大气成分分析、监测和研究，针对雾霾天气做全天跟踪监控。并通过官方网站、微博、短信平台等社交媒体公布雾霾天气预警及发展演变信息。加强环境的科普教育，作为气象工作者，可以定期在社区举办一些讲座，作为教育工作者，教师要通过调查，结合当地发生的雾霾灾害，为学生做好环保的科普教育，让广大青少年学生带动家长，普及大气环境保护的知识，提高人民群众对雾霾天气的认识和防护能力。
参考文献：
[1]任毅斌.基于伦敦治污经验的中国城市空气污染治理探讨[J].河北工业科技,2013(5):586—390.[2]顾向荣．伦敦综合治理城市大气污染的举措[J].北京规划建设,2000(2):56-58.[3]张小曳.中国大气气溶胶及其气候效应的研究[J].地球科学进展,2007,22（1）:12-16.[4]Van Donkelaar A,Martin,RV,Brauer M,et al.Global estimates of ambient fine particulate matter concentrations from satellite—based aerosol optical depth:development and application[J].Environ Health Perspect,2010,118:847.[5]张小曳,张养梅,曹国良.北京PM1中的化学组成及其控制对策思考[J].应用气象学报,2012,23（3）:257-264.[6]环境保护部.全国环境统计公报（1995年、2012年）.[7]Gultepe I,Tardif R,Michaelides S C,et al.Fog research:A review of past achievements and future perspectives[J].Pure Appl Geophys,2007 164(6-7):1121-1159.[8]贾星灿,郭学良.人为大气污染物对一次冬季浓雾形成发展的影响研究[J].大气科学,2013,36（5）:995-1008.
