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北京霧霾紅色預(yù)警 美國治霾成功三大利器
北京霧霾紅色預(yù)警
12月7日18時(shí)，北京市應(yīng)急辦發(fā)布，空氣重污染預(yù)警等級(jí)由“橙色”提升為“紅色”，即全市于8日7時(shí)至10日12時(shí)將啟動(dòng)空氣重污染紅色預(yù)警措施，這也是北京市首次啟動(dòng)空氣重污染紅色預(yù)警。12月7日晚，籠罩在霧霾中的北京中央商務(wù)區(qū)。
限行之外還能做什么? | 美國治霾成功三大利器
1943 年 7 月 26 日，洛杉磯光化學(xué)煙霧事件發(fā)生。當(dāng)時(shí)人們想到的“作案者”是市區(qū)的一家生產(chǎn)合成橡膠原料丁二烯的工廠，但該工廠被臨時(shí)關(guān)閉后，霧霾并沒有減少。隨后人們知道，機(jī)車、柴油機(jī)車、后院焚燒爐、城市垃圾場(chǎng)、鋸木廠、廢木廠焚燒的垃圾等，都是霧霾的來源。
科學(xué)家的研究讓洛杉磯市民意識(shí)到，自己選擇的生活方式造成了對(duì)自己的毒害，讓生活變得更好的新的技術(shù)伴隨的往往是新的污染，而心愛的汽車就是污染源之一。這時(shí)，他們需要很大勇氣來面對(duì)。
草根行動(dòng)迫使政府立法
那時(shí)候，政府的監(jiān)管在面對(duì)汽車和石油巨頭時(shí)往往力不從心，因?yàn)樾碌囊?guī)范損害了這些人的經(jīng)濟(jì)利益。加州政府對(duì)汽車裝備標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定遭到了福特汽車公司等汽車制造商的抵制，而限制汽油中的烯烴最高含量并提倡開發(fā)天然氣等 新型燃料則讓石油大亨怒不可遏。
從 20 世紀(jì) 70 年代開始，大多數(shù)美國民眾已經(jīng)意識(shí)到空氣污染的嚴(yán)重性。1970 年 4 月 22 日，2000 萬民眾在美國各地舉行了聲勢(shì)浩大的游行，呼吁保護(hù)環(huán)境。這一草根行動(dòng)最終直達(dá)國會(huì)山，立法機(jī)構(gòu)開始意識(shí)到環(huán)境保護(hù)的迫切性。后來，這一天被美國政府定為 “地球日”。
1970 年，美國環(huán)境保護(hù)署成立，美國聯(lián)邦《清潔空氣法》也于同年出臺(tái)。 這部法律在后來的環(huán)境保護(hù)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。比如那時(shí)候小車和輕型卡車的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，氮氧化合物的排放每英里不得高于 3.1 克，也就是說，需要更干凈的汽油和更高性能的車。在法律的強(qiáng)制推動(dòng)下，汽車和石油巨頭不得不開始花錢研發(fā)新的技術(shù)，改造產(chǎn)品，否則法庭會(huì)讓他們每天交納 2.5 萬美元的罰金，同時(shí)還會(huì)強(qiáng)加其他的懲罰措施。 換句話說，你要么找到遵守法律的途徑, 要么就關(guān)門大吉。
“每年我們都能減少數(shù)百萬噸的污染物，但同時(shí)仍然能保持良好的經(jīng)濟(jì)收益。”美國國家環(huán)保局(EPA)的羅伯·布 倫納(Rob Brenner)說。
法規(guī)越來越苛刻�！肚鍧嵖諝夥ā� 最初定位在 6 種“標(biāo)準(zhǔn)污染物”上: 鉛、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、 懸浮微粒以及地面臭氧。1997 年，美國環(huán)保署首次增加了 PM2.5 的標(biāo)準(zhǔn)，要求各州年均值不超過 15 微克 / 立方米。日均值不超過65微克/立方米。 2006年，PM2.5 的日均值接近 35 微克 / 立方米。
嚴(yán)厲的法規(guī)刺激了技術(shù)更新，到目前為止，科學(xué)家和工程師已經(jīng)成功地找到了很多創(chuàng)造性的方法，來控制空氣污染。
科學(xué)治理的三個(gè)努力方向
革新汽車設(shè)計(jì)
機(jī)動(dòng)車排放的尾氣是空氣污染物的主要來源之一。和 20 世紀(jì) 70 年代早期相比，現(xiàn)在機(jī)動(dòng)車排放的污染物已經(jīng)減少了 90%�？萍际侨绾巫龅降哪�?
一個(gè)主要的革新是，現(xiàn)在的機(jī)動(dòng)車已經(jīng)改用無鉛汽油，這極大地降低了鉛的排放量。更新的清潔燃料還能降低其他污染物的排放。在給機(jī)動(dòng)車填充燃料的時(shí)候防止燃料蒸發(fā),也能減輕空氣污染。
同時(shí)，從 20 世紀(jì) 70 年代以來, 汽車都裝配了廢氣再循環(huán)裝置，將一些廢氣送回引擎的燃燒室。廢氣的含氧量比大氣低，二氧化碳含量比大氣高，這會(huì)降低燃燒溫度，抑制氮氧化物(NOx ) 的產(chǎn)生。
催化轉(zhuǎn)換器能減少由于汽油不完全燃燒產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)化合物。它可以通過氧化還原反應(yīng)，將汽車尾氣排出的一氧化碳和氮氧化物等有害氣體轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的二氧化碳、水和氮?dú)狻?/p>
開車時(shí)，也能幫助降低汽車尾氣排放。“將出行安排在一起,這樣你就無須一次次重新發(fā)動(dòng)冰冷的引擎了。”布倫納在美國國家環(huán)保局建議道。不要走走停停，也不要讓引擎空轉(zhuǎn)太長的時(shí)間。雖然不同類型的汽車有不同的要求，但一般來說，“如果停留時(shí)間超過 5 分鐘，正確的做法是關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，而不是讓它空轉(zhuǎn)。”布倫納說。
一輛大卡車的尾氣污染相當(dāng)于 150 輛小轎車。2015 年 美國政府提出了更嚴(yán)格的卡車燃油效率標(biāo)準(zhǔn)，要求汽車制造商將 2019~2027 年出產(chǎn)卡車的燃油效率提高三分之一。更高燃油效率意味著更低的排放。
汽車設(shè)計(jì)的改變對(duì)減少污染也起到了很大的作用�；旌蟿�(dòng)力車和電動(dòng)汽車可以減少汽油的使用量。
洗滌器阻止化學(xué)物質(zhì)污染空氣
從煙囪里涌出來的煙灰都是一些大的懸浮顆粒。為了捕獲直徑在 10 微米以下的微粒，許多工廠都裝備了袋濾室。“讓工業(yè)廢氣從一端通過袋濾室，清潔的空氣就從另一端出來了。”來自美國俄亥俄州環(huán)保局空氣污染控制部的比爾·斯皮爾斯(Bil Spires)解釋道。 另一種裝備是靜電除塵器。“先給微塵充上電，然后將它們吸附到收塵板上去。”斯皮爾斯說。
現(xiàn)在我們更關(guān)心細(xì)顆粒物(PM2.5) 的問題，因?yàn)樗鼈兛梢灾苯舆M(jìn)入人的肺部。在美國各州都努力達(dá)到現(xiàn)行排放標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，美國國家環(huán)保局正在計(jì)劃設(shè)定更低的排放標(biāo)準(zhǔn)。新的污染控制技術(shù)將不得不面對(duì)這個(gè)不斷變動(dòng)的目標(biāo)。
洗滌器能將二氧化硫從排放氣體中清除掉。在那些仍然使用高硫燃料的工廠中，洗滌器尤為重要。在洗滌器中, 工業(yè)廢氣會(huì)通過一種石灰?guī)r，其間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)會(huì)“留住”二氧化硫，就像咀嚼鈣片把胃酸消耗掉那樣。該化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的惰性物質(zhì)可以被重新利用，變成產(chǎn)品的一部分，或者被扔掉。
選擇性催化還原法也是利用化學(xué)方法來控制污染的。它能將氮氧化物分解為空氣的主要成分：氮?dú)夂脱鯕狻Ｈ绻诮ㄖ锉砻嫱可项愃朴诙趸伖獯呋瘎┲惖耐繉�，利用太陽光的能�? 可以分解空氣中的污染物。
碳吸附和碳注射法也能阻止化學(xué)物質(zhì)污染空氣。就像捕蠅紙能抓住昆蟲那樣，活性炭的表面可以吸附化學(xué)物質(zhì)。 同時(shí)，科學(xué)家也在運(yùn)用新技術(shù)來尋找控制汞、二口惡英和其他污染物的方法。
提高能源效率是一個(gè)辦法，還有一 種碳封存技術(shù)可以捕獲二氧化碳，阻止它逃逸到大氣中。
尋找低污染燃料
在太陽能、核能、風(fēng)能和潮汐能之外，全世界都在尋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。微藻是單細(xì)胞低等植物，藻細(xì)胞中能積累高達(dá) 50%~70% 的油脂, 非常容易催化轉(zhuǎn)化成生物柴油，甚至航 空燃料。所以微藻生物也是一種新的燃料。每英畝(1 英畝 =4046.86 平方米)
盛有“綠色”噴氣燃料的錐形瓶，該燃料是從海藻中提取的
藻類一年能出產(chǎn)超過 2000 加侖的燃料。 如果中國廣闊的沿海和內(nèi)地水域大規(guī)模種植這些高油藻類，生物柴油的生產(chǎn)規(guī)�？梢赃_(dá)到數(shù)千萬噸。
提高燃料利用率是另一種控制污染的策略。更完全、更徹底的燃燒能降低揮發(fā)性有機(jī)化合物的排放量。在更低或者更平穩(wěn)的溫度下燃燒,能降低氮氧化物的排放量。更高效的生產(chǎn)過程一般會(huì)使用更少的燃料，這也能減輕污染。
有一種循環(huán)流化床新技術(shù)，是將排出的混合物通過分離器，將固體物從氣流中分離出來，送回燃燒室，保證燃料和脫硫劑多次循環(huán)、反復(fù)燃燒和反應(yīng)，以減少二氧化硫和氧化氮的排放。
有報(bào)告顯示,《清潔空氣法》實(shí)施的40 多年，美國經(jīng)濟(jì)總量翻了兩倍，而空氣污染卻降低了70%。公民意識(shí)、立法和科學(xué)治理是美國治霾成功的三大利器。
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