自然

周三, 16 2月 2011 13:43

“人工增雪”是福是祸?

图为在北京市气象局人工影响天气办公室摆放的增雨用的火箭弹。新华社记者 公磊摄


       连日来,华北大部分地区接连普降瑞雪,给连绵百余日的旱情带来一些缓解。人们在喜迎飞雪的同时,也对气象部门的人工增雪技术越发好奇。不少网友提出: “到底此次人工增雪的效果有多大?”“过多使用增雪催化剂是否会污染环境?”“增雪工作是否有安全隐患,成本高不高?”带着这些疑问和担忧,新华社“中国网事”记者采访了相关权威人士。

     人工增雪效果几何?

     【疑问】网友“changjian”发帖说,政府动员这么多人力物力增雪,而有关部门却没有公布实际增加了多少降雪量,人工增雪到底有多少效果呢?

      网友“津津乐道”通过微博说:(北京终于下了)2011年第一场有规模的雪。高兴的同时,又有一丝不安——为了缓解旱情,在实施人工增雪作业!这雪真假难辨,让人多少有些不爽!

      【回应】中国气象局人工影响天气中心主任郭学良介绍,目前全世界每年有30多个国家开展这项工作。其原理是通过飞机、火箭等运载工具向云中播撒催化剂促进云水向降水的转化过程和提高转化效率,如播撒碘化银催化剂,形成大量的人工冰晶,促进云中过冷水冰晶化而形成降水。这些事实和原理是通过大量的室内实验、数值模拟试验和外场科学试验验证,具有坚实的科学基础。

      北京市气象局人工影响天气办公室常务副主任张蔷说,如何评估人工增雨、增雪效果,是一个世界性难题。因为作业时不能准确区分,哪块雪是人工增的,哪一块是自然降的。

      张蔷说,通过3年来在外场的实验,我们发现一个事实,催化作业时,雪片明显加大,降雪密度也增大。一般来说,人工增雪的效果比较明显,条件合适时在影响区域内增雪量一般可以达到15%到20%,有时可能还会更多一些。

      “今年初雪,北京市人工影响天气部门从作业时机、作业量到作业部位都把握得比较好,在作业影响最合适的区域增两成降雪量是有可能的。但是到底增多少,对于每一次过程,在不同区域的影响有一定的差异,无法精确计算。”张蔷说。

      人工增雪会带来环境污染吗?

     【疑问】近期各地人工增雪公开报道中屡次提到的增雪剂碘化银,引起网友关注。网友“为看你一眼”通过微博说:北京连续下了两场雪。不过,据报道这两场雪都采用了人工增雪的办法,即向云层中播撒碘化银,银是重金属,对环境不会有影响吗?

     【回应】郭学良表示,人工增雨增雪是一个微物理过程,而不是产生新物质的化学变化,人工影响天气作业中经常使用的干冰、液氮、碘化银等催化剂并不会造成环境污染。干冰、液氮汽化后成为二氧化碳和氮气,它们本身就是空气的组成部分,对环境不会产生影响。碘化银中的银离子是重金属,但碘化银用量极小,分散在很大的区域里面,单位面积的含量微乎其微。

      张蔷说,碘化银是否对空气、土壤产生影响,中国科学家做了大量研究。就目前的情况看,因为它用量不大,我们认为不存在危险。 “我们每一个烟条里大概含碘化银11克。今年初雪我们燃烧了1200多个碘化银烟条,大概是13公斤碘化银,它的作业面积在北京9个区县,保守地说是1万平方公里,那么每平方公里只有1.3克,非常微量,它不会对环境造成什么污染。”张蔷说。

      从2003年开始,北京一般夏季会在密云水库、官厅水库区域进行较频繁的蓄水型人工增雨作业,而且每半年对水库水体进行检测。数据显示,夏季水库里银离子的含量远远低于冬季检出的含量。张蔷说:“到目前为止,北京进行人工影响天气使用的碘化银对环境、水体没有造成任何影响。”

      人工增雪划算、安全吗?

     【疑问】网友“一见如故”说,看报道,人工增雨的频率越来越高了,那这样做到底是不是经济呢?人工增雨用的碘化银成本会很高吗?网友“FYAN”发帖表示,虽然人工增雪的工作地点都在郊区,但影响区域是城市,听说还要发射炮弹,这样做安全吗?

     【回应】张蔷说,碘化银的采购成本并不高,前几年大概是1000多元一吨,就算是有些市场波动,一吨碘化银还是能做大量的烟条。当然碘化银采购之后要制作成催化剂,还有其他一些工艺,可能会相应地增加一些成本,但整体来看,使用碘化银增雪不会花很多钱。至于干冰等其他催化剂,价格也不会太高。

      按照2002年国务院颁布的《人工影响天气管理条例》的规定,实施人工影响天气作业,必须在批准的空域和作业时限内,严格按照国务院气象主管机构规定的作业规范和操作规程进行,并接受县级以上地方气象主管机构的指挥、管理和监督,确保作业安全。

      张蔷介绍,北京市目前的操作准则是,在开展作业之前,首先要对作业的下垫面(人工影响的区域)进行全面调查。“我们每年都要对下垫面进行调查。比如说这个地方原来没有住人,现在住了人了,那么我的火箭发射仰角就可能要进行相应的调整,缩小影响区域。”

      另外,在确定了火箭作业区域和范围以后,在作业前,人影部门将会发布一个安民告知,通知相关区域的民众提前做好准备。

   “北京兔年这两场雪,我们都采用的是高山地基烟炉燃烧碘化银增雪的方式,不涉及高空射击,基本不造成危险。”张蔷说。(新华社“中国网事”记者 张舵 张淼淼)

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  这些日子,不少人是踏上了节后的返程,而与之相映成趣是,去年10月份来鄱阳湖越冬的候鸟们,这几天也开始率先踏上了返回北方的征程。

  据来自鄱阳湖都昌候鸟自然保护区的监测数据显示,首批北迁的越冬候鸟数量大约在5000只左右,主要有天鹅、大雁等。记者从有关科研机构了解 到,开春后,来鄱阳湖越冬的候鸟群总是由小股“部队”作为先行,一路探寻沿途的气候变化以及中途栖息地的环境适宜度,并以鸟类特有的方式,把这些信息传递给后续的大部队。据了解,今年的三月份,将是鄱阳湖越冬候鸟飞返北方的高峰期,到了四月,候鸟们将会全部飞离鄱阳湖回到北方。都昌县野保站的站长曹达桑告诉记者,这段时间,他们比之前更加繁忙和紧张,每天都安排护鸟员巡湖,及时掌握候鸟的相关情况,确保越冬候鸟安全。

  除了每天加大观测各湖池内候鸟动态和数量的频次外,野保站工作人员还严格执行包括“严禁人与候鸟近距离接触”等多项措施,为这个冬季候鸟们在鄱阳湖最后一段时间的栖息和觅食,提供一个良好的环境。都昌县野保站站长曹达桑呼吁广大湖区群众,积极参与到候鸟保护工作中来,实现同在蓝天下、人鸟共家园。(记者胡啸 通讯员郭颖哲 付文龙)

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烟花虽美但应有节制

  中广网济南2月7日消息(河北站杜震 河北台郭育卿 山东台翁平亚)据中国之声《新闻和报纸摘要》报道,监测数据显示,春节假期,不少城市空气质量明显下降,有的甚至重度污染。据了解,燃放烟花爆竹是空气污染的一个重要原因。

  李大姐是济南市环卫局的一名清洁工,这几天,遍地燃放的烟花爆竹让他的工作量增加不少。这还不算,每到晚上她明显感觉到空气脏了不少:“小区里也放,马路上也放,到处是硫磺味,呛得眼泪都要流出来。”来自山东省环境监测中心的数据显示,春节期间,山东全省17个设区城市空气质量比平时要差很多。其中济南市除了2月1号空气质量是良以外,其余都是污染天气。

  山东环境监测中心工程师李彦:“燃放烟花爆竹有一定影响,主要里面产生一些颗粒物,再有一些硫化物,对空气质量监测有影响。”

  五从2月2号18点起,石家庄市空气中污染物浓度开始上升, 3号大年初一,空气污染指数最高,达到了126,属于轻微污染。

  石家庄市环境监测中心测报室副主任王建国:“首要污染物为可吸入颗粒物,峰值出现在3日凌晨1点,就是都在放炮,烟刚起来那会儿,浓度较高,达到0.5毫克/立方米,二氧化硫最高的时点为3日凌晨12点,从检测数据来看,污染物出现峰值的时段与燃放烟花爆竹的时段有所重合,可能是受其影响。”

  监测数据显示,大年三十,北京的空气污染指数还是58,第二天大年初一,上升到83,初二空气污染指数猛升到111,达到轻微污染。当天纳入统计的27个城市,空气质量最差的是牡丹江,污染指数达到192。

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  法国国家工业环境与风险研究所1月31日对媒体说,该机构一项研究显示,将二氧化碳储存于深海中可能会对环境造成污染。

  此前有研究显示,如果将二氧化碳气体导入深海的海底岩层,那么深海的寒冷环境会使二氧化碳气体的密度超过海水,被储存的二氧化碳顶部会生成像冰一样的氢氧化物,堵塞海底岩石孔隙,使二氧化碳无法逃出。

  这种方法曾被一些学者认为具有较强的可行性,因此广受关注。然而工业环境与风险研究所发言人奥雷莉·弗雷沃介绍说,该研究所的专家日前通过建立数学模型,对这种储存方法的风险进行了评估。结果发现,从各种燃料气体中分离出的二氧化碳气体常混有含铅、镍、汞等元素的有害物质,这些有害物进入深海后,有可能对水质造成污染。此外,一些深海钻探工程可能导致被封存的二氧化碳溢出,对环境构成威胁。

  为防患于未然,工业环境与风险研究所建议相关政府部门慎重选择储存二氧化碳的海区,一旦决定储存,就要密切监测储存位置的各种变化。

  去年6月,丹麦科学与地球研究中心发布的一份报告还显示,在深海储存二氧化碳会带来海水酸化等问题,对海洋生物及其食物链造成不利影响。(李学梅)

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恐龙脚印与土壤环境也有复杂关系

  科学网讯 北京时间2月4日消息,根据英国每日邮报报道,很长时间以来,科学界一直认为,在史前时代只有体型最大的恐龙才能把自己的足迹留在地球上。而现在有研究表明,在那个年代能留下自己印迹的,很可能是比那些超大型恐龙相对较小的物种。最近英国曼彻斯特大学的科学家利用电脑比对恐龙脚印来模拟恐龙时代的地球环境,分析现在留下的那些巨大的脚印,只有在恐龙的体型和重量都达到一定程度之后,并且土壤条件相对松软的情况下,脚印才可以长久印在地面上。

  不同种类的恐龙,他们的体型和重要是有很大区别的。从30吨重的巨型腕龙到美颌龙--后者的体型仅仅和普通的鸡差不多大小。因此只有那些巨型恐龙的印迹才能留存到现今。

  但是如果地面是泥泞不堪的,土质松软,超大型恐龙会陷在地表上甚至会导致死亡,而相对较轻的恐龙才能够走过去并留下足迹。目前这项研究的论文已经发表在英国皇家学会期刊杂志上,这些研究可以让古生物学家对1亿年之前的地球生态系统重新评估。


美国德克萨斯帕拉克河的恐龙足迹化石

  美国德克萨斯的帕拉克河,以及西班牙一些地区,都曾经是恐龙频繁生活的区域,现如今这些地方也有很多恐龙足迹,但在这些区域很有可能生活着很多比我们现在看到足迹的恐龙更加大型的生物。大气与环境科学学院的皮特-福克汉姆博士目前正在领导一个科研小组,用计算机尽量更详细的描绘当时的地球生态系统,以及当时的泥浆土壤环境。

  福克汉姆说:"如何利用计算机建模,建立一个合理的土壤泥浆环境来分析恐龙如何让自己的足迹长久留在的表面是一件很困难的事情。土壤环境的影响很大,变化也很多。"他接着补充道,"但是,计算机的优势就在于尽管不确定性很多,模拟复杂,但还是可控的。"

  "我们目前是在模拟每一个可能出现的环境系统时,分析每一个变量对其造成的影响,比如脚印的形状,或者恐龙的体重等等。我们正在建立一个基准,在客观环境极其复杂的情况下判定恐龙会在什么样的情况下不会留下足迹,或者干脆卡在地表上,或者在地球上永远留下自己的痕迹。"

  当然,即便恐龙们留下了自己的足迹,随着客观环境的改变这些足印慢慢消失,这样的情况要占大多数。该分析方法来源于计算机工程技术中的有限元分析方法。这种方法能够演示负载下材料的变形,例如飞机机翼在各种不同大气环境下是否会发生变化。而福克汉姆博士正是利用这项原理来研究这些史前的大家伙们。

  (科学网-kexue.com 小曼)

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灰叶猴

  在云南省无量山国家级自然保护区核心区,科研人员近日发现了曾经濒临灭绝的国家一级保护动物灰叶猴,数量有约50只。科研人员在连续3天的近距离监测中,拍摄了珍贵的图片和影像资料。此外,还监测到了鬣羚、麂子、野猪的足印和生活过的痕迹。

  2003年,云南省动物研究所的专家曾在这里看到过灰叶猴,数量大约有10多只,但没拍摄到图片和视频资料。

  灰叶猴一般生活在热带及亚热带茂密的阔叶林中,由于身体的毛色主要为灰褐色,或银灰色略带黄色,胸腹部为灰白色,故称为“灰叶猴”。

  灰叶猴对生存环境要求很高,随着上世纪70年代生态环境的恶化和捕杀,灰叶猴的数量急剧下降,一度濒临灭绝。目前,全球现存的数量也是非常稀少。(王永虹 常学科 高国政)

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图1:免疫荧光定位显示AQP3蛋白在小鼠和人的精子尾部的主段(principal piece)呈现特异表达。绿色信号表示AQP3蛋白。

图2:AQP3缺陷精子在生理性低渗环境中发生细胞膜进行性膨胀,导致尾部机械性牵张和变形。箭头所指位置为精子的胞浆小滴(cytoplasmic droplet),是发生精子膜发生膨胀的起始位置。
大多数哺乳动物雄性与雌雄生殖道之间存在一个天然的渗透压差(以小鼠为例:雄性附睾~415 mOsm, 雌性子宫~310 mOsm)。精子从雄性生殖道进入雌性生殖道,经历了一个生理状态下的“低渗应激”。这种应激一方面有利于激活精子运动(从进化上保留了鱼类精子的特征),但低渗环境同时也是一把“双刃剑”,可导致精子细胞过度肿胀对其功能产生潜在伤害。为了消除低渗导致的负面影响,精子在进化中形成了一套高效的液体调节系统以应对这种生理性“低渗应激”导致的细胞肿胀。然而,在此过程中起关键作用的精子蛋白尚未被发现。
中科院动物研究所段恩奎研究组与浙江省医学科学院石其贤教授,吉林大学白求恩第二医院麻彤辉教授合作研究发现:一个水通道蛋白(AQP3)在小鼠和人的精子尾部呈现特异的细胞膜定位。AQP3缺陷的精子在进入雌性生殖道后,虽然能够实现运动激活,但很快表现出大量精子尾部发生弯曲变形。渗透压梯度实验及精子游动中实时录像监测等手段进一步证实AQP3缺陷精子对低渗导致的细胞膨胀抵御能力下降,在相对低渗的雌性生殖道环境中发生细胞膜进行性膨胀,进而对精子尾部产生机械性牵张并最终导致尾部变形。体内外功能实验表明,由于存在尾部缺陷,大量AQP3敲除鼠精子不能有效地穿越子宫-输卵管结合处狭部,导致精子进入输卵管与卵子相遇的机会降低,从而表现出雄性小鼠生育力下降。
此研究首次揭示了AQP3是精子在雌性生殖道中实现低渗适应的一个关键蛋白,在“低渗应激”介导的精子运动激活和细胞过度肿胀这一对利弊权衡(trade-off)中起到消除负面影响的作用,从而最大优化精子功能。鉴于AQP3在人精子中的表达与小鼠呈现相同模式,其在男性不育/低生育力患者中的作用尚待进一步研究。
本研究于12月7日在线发表于《细胞研究》(Cell research)。(来源:中国科学院动物研究所)
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秦岭金丝猴改变生活习惯应对严酷生存环境

这只小金丝猴还不到两岁,生活在中国周至国家级自然保护区的高原森林。金丝猴7岁时发育成熟,具体寿命还是一个未知数。

秦岭金丝猴改变生活习惯应对严酷生存环境

金丝猴一家在斜坡上挤成一团取暖。可怕的低温已经持续数周,降雪要一直持续到3月。如果气候条件更为严酷,很少有猴子能够经受住考验。



    美国《国家地理杂志》报道,在中国中部的秦岭山脉,一种身手敏捷并且拥有奇特面部特征的灵长类动物经受住了严酷生存环境的考验,它们就是金丝猴。金丝猴家族共有5位成员,秦岭金丝猴便是其中之一。它们一度广泛分布,但在上一个冰河时代之后,它们的栖息地便因气候变化不断萎缩。

     金丝猴是一种群居和地盘性动物,每一个群体的成员数量可超过400只。由于森林砍伐、人类居住地扩张以及为获得猴肉、猴骨(据说可以用药)和猴皮上演的偷猎行为,金丝猴的栖息地再一次受到挤压。很多金丝猴被迫迁往高海拔地区,高度达到近10000英尺(约合3048米),过上与世隔绝的生活。它们在树枝之间跳跃,穿过冰封的河面觅食。在漫长的冬季,令偷猎分子垂涎三尺的厚厚毛皮充当了一件保暖内衣,帮助它们经受住严寒考验。

     地球上的金丝猴大约有2万只,其中有大约4000只生活在中国山区。为了保护这些珍稀野生动物,中国政府建立了周至国家级自然保护区。在保护区内和保护区外,金丝猴在很大程度上改变了原有的生活习惯以适应生存环境。树叶凋零后,它们就以低蛋白苔藓和树皮为食。此外,大量金丝猴共同生活在一起,抵御云豹等捕食者。(金丝猴的拉丁名称为Rhinopithecus roxellana,名字来源于16世纪奥斯曼帝国苏莱曼大帝长着翘鼻金红发的妻子。)

     在金丝猴社会,具有生育能力的金丝猴地位超过其他雌性,与多只雌性交配的雄性金丝猴则可获得更高的社会地位。西安西北大学生物学家齐晓光(Qi Xiao-Guang,音译)表示,雄性必须表现出很大的勇气并坚持不懈。在领地相互重叠时,不同群体之间的冲突可能不可避免。这个时候,雄性要担负起抗击和驱逐外敌的使命,并依此展现自己的力量。包括金丝猴以及其他灵长类在内的地盘性动物更多时候是装模作样而不是真正攻击伤害对方,这么做主要是为了自我保护。

     金丝猴的脸为何如此怪异,没有人能够给出一个确切答案。美国宾夕法尼亚州大学灵长类动物学家妮娜·贾布罗恩斯基认为金丝猴进化出扁平的鼻子是为了对抗严寒,“赤裸而肉乎乎的鼻子直接暴露在外面很容易冻伤”。 (本文译自/国家地理 编译:shooter)

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2010年12月21日,上海外滩被雾霾所笼罩。当天,全市大部分地区出现了轻度污染的雾霾天气

  对频受恶劣空气侵害的中国人来说,这是一则被忽略的重要消息。

  在经历了14年的等待后,指导中国空气质量控制的风向标——《环境空气质量标准》终于迎来了大修的可能。自1996年制定以来,这是该标准继2000年微调后首次修订,也可能是幅度最大的一次。

  两个月前,《环境空气质量标准》征求意见稿出台。“亮点是取消了环境空气质量功能区的三类区,增设了臭氧8小时平均浓度限值,同时要求未达标城市制定限期达标规划,按期实现;遗憾是未能将PM2.5纳入强制检测的污染物范围,而只提供了参考限值。”中国科学院大气物理研究所研究员王庚辰说。

  不能无视的PM2.5

  动标准难,动空气标准尤难。环保部2008年便下达了环境空气质量标准修订项目,由中国环境科学研究院承担后,经历了长达两年的酝酿期。

  环科院一位人士告诉南方周末记者,2009年9月至12月间,环保部曾发函给中国科学院、中国工程院等193家科研院校、机关部门广泛征集修订意见。当时收到的主要意见是,“调整二类和三类功能区的分类方式,取消三类区;污染物项目应增加PM2.5、重金属、挥发性有机污染物,增加二恶英等有毒有害污染物项目;增加臭氧的8小时浓度限值等”。此后,环保部科技标准司又在2010年六七月间两次召开专家会议讨论。

  几次会议上,PM2.5污染问题一直是讨论的焦点。“对PM2.5是否列为强制性标准,大多数人支持将其列入,但也有专家认为时机不够成熟。”上述人士回忆。

  王庚辰研究员是支持者,他说,1996国家标准主要针对当时的煤烟型大气污染特征,“十多年来社会经济状况翻天覆地,中国已进入区域复合型大气污染阶段,煤烟型污染减弱,而城市机动车排放引发的PM2.5污染成为突出问题。”城市灰霾天便是佐证,根据中国臭氧监测试点工作统计,2009年全年,试点城市中,发生灰霾的天数占监测天数的14%至57.8%。

  1996年制定现行标准时,PM2.5在世界范围内并未有太多人关注,只设置了更宽松的PM10(直径等于或小于10微米)限值。但经过多年研究,PM2.5对人体健康的危害已成共识。

  北京大学医学部教授潘小川亦告诉记者,相比PM10,PM2.5更容易长时间悬浮在空中,由于它粒径小,吸入几率变得更大,它可抵达肺的深部,深入下呼吸道,甚至穿透肺泡膜,对人体健康造成巨大伤害。他和同事还发现一种微妙联系:2004年至2006年期间,当北京大学校园观测点的PM2.5日均浓度增加时,在约4公里以外的北京大学第三医院,心血管病急诊患者数量也有所增加。

  中国环境科学研究院的一份研究报告也承认,“珠三角、长三角、京津冀、四川盆地和沈阳等地区的城市群大气PM2.5污染日趋严重,不但造成能见度降低,也导致居民循环系统和呼吸系统发病率和死亡率上升。”

  “《环境空气质量标准》最根本的作用就是用来保护公众健康和公共福利。我们不可能无视这一变化。”中国环科院的一名专家称。

  重要的是,自从1997年美国率先将PM2.5列为检测空气质量的一个重要标准后,国际上主要发达国家均已制定相关标准。而在亚洲,除发达的日本外,连泰国和印度也已制定了该项目的空气质量标准。

  分歧重重,最终折中

  但在中国,将其纳入强制性目标考核的尝试却困难重重。

  王庚辰称,环保部等相关部门许多执行官员也支持。据悉,此前环保部科技标准司(技术处)就曾直接动议增加PM2.5限值。而在环保部此前的意见征求函中,绝大多数沿海地区的环保局官员也表态支持。

  环保部一官员向记者证实,2009年9月至12月间征求意见时,在44家回函单位中,有25家单位建议增加PM2.5,只有2家单位认为没必要增加。建议增加的单位中,既有诸如大连、南京、杭州等沿海地区的声音,也包含鞍山、乌鲁木齐、桂林这样的内陆城市的声音。

  反对者却也理直气壮,“制定标准,要符合实际。如果百分之八九十都做不到,标准等于无用,最终会变成虚设。”中国工程院院士、中国环境监测总站原总工程师魏复盛坦言。

  魏的说法自有依据。中国环科院公布的一项统计数据显示,中国的PM2.5污染较重,全国113个重点城市2008年年均浓度均远高于世界卫生组织WHO的准则值,仅有2个城市年均浓度低于目标值,“一旦制定实施PM2.5强制限值,全国城市将大范围超标。”“制定标准,比较务实的做法,应该是经济技术实力和科学性的结合。”魏复盛说。

  以白志鹏教授为代表的南开大学在去年初的意见回函中,也同样认为“从工作基础和可执行性角度考虑,……尚不成熟”。“是否设立需要有依据、有工作基础和科学可行,这是个比较复杂的问题。”白志鹏向南方周末记者回复时表示。

  征求意见稿最终采取了折中方式——2010年10月9日,环保部科技标准司标准处的修订讨论会上,最终确定了如下判断——“当前国家制定实施PM2.5环境空气质量标准时机不成熟;统一发布PM2.5等污染物的环境空气质量参考限值,地方省级政府可参考其制定地方环境空气质量标准。”强制性指标悄然变身为参考推荐性指标。

  王庚辰批评说,这样的标准,对环保部来说是最讨巧的办法,“最容易做,最不容易引起纠纷,也是最省事的办法。”这低估了国家对环境工作和研究的水平,“依我的了解,全国绝大地方来讲,已经有可能、有条件做这个工作。”

  科学问题?政绩问题?

  魏复盛承认,关于PM2.5引入标准之争,还是一场群体利益的博弈。

  他说,PM2.5的污染,主要来自汽车排放等人工污染。但总量控制汽车、不能无序发展的呼声,在政府部门极力发展“1800万辆、产销两旺”的汽车产业面前,显得过于微弱。

  而地方政府和环保部门的态度却显得微妙。浙江嘉兴市环保局副局长潘侃并不抗拒列入PM2.5,“我们此前已决定过两年开始做一些检测、研究这方面问题。”但他也有唯一的担心,由于此前依据PM10指标,嘉兴的空气质量达标率一直维持在90%以上,“到时可能要向社会公众做好说明工作。原来都是达标的,突然就指标换了,变成不达标了,恐怕老百姓要有意见。”

  湘潭市环保局局长陈铁平建议各方应保持平和心态,“标准考核更多、更严,数据自然下降,但也能更反映出真实情况”,“让老百姓能呼吸到新鲜的空气,这才是环境监测治理的本意”。作为中西部较早开展PM2.5试点监测工作的环保局,他更担心的是另一些问题,“PM2.5即使成为强制性监测项目,其它工作跟不上来,也起不到应有的作用。”他认为,跟国外发达国家相比,中国目前的评价体系、监测点位、监测手段,都存在相当差距,以湘潭为例,5100平方公里的范围内,就6个监测点位,“要让评价的标准更科学,让数据更具代表性,监测网络更完善”。

  “这不单纯是科学问题,还是个政治问题。”王庚辰直言,有官员曾向他当面提出,如果每年达标的天数骤降,他们担心会影响职能部门的声誉,最终危及旅游、投资等行业的地方诸多政绩。

  王庚辰表示,环保部本可借鉴WHO的指导准则,从科学角度出发,“我们可以首先定一个国标,然后分阶段、分步骤实施”,但无论如何“标准不能降低”。

  他说,“哪怕步骤小一点,也应该往前走,决不能原地踏步。”否则,“大气污染防治的工作将永远停留在低水平,没办法提高。”

  警钟或许已然敲响。2010年11月的北京,大部分地区出现空气轻度污染,有两天甚至达到中度污染。

  2010年11月19日,就在征求意见稿公布的第二天,一直在用一台PM2.5监测仪和一个Twitter微博客独立监测直播北京空气质量的美国大使馆,再度给了中国首都难堪。

  对于北京这令人难以忍受的一天,或许是找不到更贴切的形容词,他们最终将其定义为“crazybad”——令人抓狂的糟。(吕明合 刘长欣)

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  6.沙漠中的冷却塔

沙漠中的冷却塔(图片来源:NREL)沙漠中的冷却塔(图片来源:NREL)

  在犹他州沙漠南部一个狭窄细长的峡谷,美国国家公园管理局打造的绿色建筑与独特的自然环境巧妙融合在一起。在犹他州斯普林戴尔的锡安国家公园,砂岩悬崖的颜色随坡度发生变化,从奶油色变成粉红色,再变成红色,映衬着无云的蓝色天空;两座2000年投入使用的下向通风冷却塔在游客中心拔地而起。

  沙漠的高温将泵入塔顶蜂巢式结构的水蒸发,蒸发产生的冷却空气因其自身重量在塔内下降,最终流入建筑。整个过程无需使用风扇。这一建筑设计兼顾了自然景色和冷却质量。美国能源部国家可再生能源实验室与公园管理局合作进行了冷却塔的建筑,实验室主要负责人保罗·托塞里尼表示:“我们一开始就考虑到当地的气候条件。走进峡谷,你会发现大量水从峡谷壁上流下来,水分的蒸发起到了冷却作用。”

  当地的冬季温度在零下6.6摄氏度至15.5摄氏度之间,为了帮助供暖,建造者修建了一道厚厚的黑色特朗布壁,朝向太阳。这种太阳能吸热壁以法国建筑师费利克斯·特朗布的名字命名,正是他普及了这种被动太阳能吸收技术。随着建筑物温度降低,特朗布壁会释放吸收的热量,负责在夜间为建筑物供暖。如果需要的话,游客中心还可以使用供暖电器。此外,辐射顶板也可以起到供暖作用。所有系统可让整座建筑的能耗只相当于使用典型供暖和冷却系统的不到10%,每年可节省1.6万美元。

  锡安国家公园每年的游客人数超过250万,在配套交通设施的帮助下,游客采取的出行方式发生了根本性改变。在此之前,一个夏日迎来的私家车数量通常超过3000辆,汽车长龙从两车道公路一直延伸到只有400个停车位的停车场。交通拥堵不仅影响了游客的游览心情,同时也威胁到峡谷内野生动植物的生存。在峡谷3个独立生态系统的交汇点,共生活着900种只在犹他州发现的植物物种。

  公园的新班车系统使用清洁燃料丙烷。项目总投资2400万美元,包括购买30辆巴士和建造一座巴士维护中心的成本。托塞里尼表示,节能设计与建筑本身融为一体,成本与典型的游客中心相当。

  7.南方特色的可持续建筑

南方特色的可持续建筑(图片来源:U.S. Department of Energy)南方特色的可持续建筑(图片来源:U.S. Department of Energy)

  佛罗里达州的萨比纳岛建有美国环境保护局的一座建筑,长长的门前走廊让人们产生一种错觉,误以为这座低矮的白色建筑坐落于一家南方种植园。实际上,这是一座计算与地理空间学研究实验室,走廊只是众多节能设计中的一个。

  这座建筑于2008年投入使用,环境保护局海湾生态学部门的20多名科学家在这里工作,研究人类活动对海洋、港湾和湿地生态系统的影响。他们帮助制定策略,降低环境中的有毒化学物质数量。由于建模工作需要使用消耗大量电量的计算机系统,环境保护局通过降低冷却和照明等其他方面的能耗让整座建筑的能效实现最大化。

  光线的颜色和巨大的走廊可帮助热量发生偏斜。实验室装有大量窗户和天窗,可减少对人工照明的依赖程度。但在这样一座位于佛罗里达州锅柄状突出地带的堰洲岛,使用玻璃将面临不小挑战。2004年,伊凡飓风横扫佛罗里达海湾沿岸,摧毁了计算与地理空间学研究实验室所在地区的6座建筑。这一地区面积16英亩(约合96亩),当时共有40座建筑。为了抵御飓风,很多窗户都安装了抗撞玻璃,屋顶也主要采用铝材料,因为传统的木瓦容易在遭遇热带风暴时松动。

  节约用水同样是设计这座建筑时考虑的一个重要因素。实验室的小便池和马桶均使用百分百的循环水,由屋顶的雨水塔收集。凭借一系列节能设计,这座建筑获得美国绿色建筑委员会LEED银奖认证。环境保护局海湾生态系统部门的设施负责人克莱·比彻尔表示:“我认为在可持续方面作出努力非常重要,这能够反映出我们的态度。我们都要为此付诸行动。” (秋凌)

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