计破十面“霾”伏 谁能为北京城装台吸尘器?

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  1943年,美国,洛杉矶。
  城市上空出现的浅蓝色烟雾,让洛杉矶的空气变得浑浊不清。这种烟雾使人眼睛发红,咽喉疼痛,胸部憋闷,头昏、头痛。距城市100千米以外的海拔2000米高山上的大片松林因此而枯死,柑橘也因此而减产;许多老人因呼吸系统衰竭而死亡,患上红眼病的市民更是不计其数。这是新型大气污染—光化学烟雾污染最早出现的相关记录。
  1952年,英国,伦敦。
  一团浓重的黄色烟雾笼罩了英国首都伦敦,能见度突然间变得极差。烟雾侵袭着一切有生命的东西,人们走在大街上,无法看清自己的双脚,公共汽车只能打着车灯缓缓前行。整座城市弥漫着浓烈的“臭鸡蛋”气味,人们普遍感到呼吸困难。短短5天,就有上千人被这些黄色的烟雾夺去了生命。这就是震惊世界的伦敦光化学烟雾污染事件。
  2013年,中国,北京。
  “雾失楼台,月迷津渡。”这句原本描写朦胧意境的诗句,没想到成了新年伊始京城空气状况的真实写照。从1月11日起,雾霾连读多日笼罩京城,大雾天气导致空气中污染物浓度上升,空气质量下降。据资料显示,仅11日当天,北京南三环部分地区的道路能见度降至不足200米,多数车辆将车速控制在了40公里以下,并开启雾灯,外出的行人则基本上都戴上了口罩。城区除了海淀植物园外,北京市环保监测中心的大部分监测站点的空气质量指数AQI均超过了200,首要污染物均为细颗粒物PM2.5,浓度超过700微克每立方米,属重度污染级别。北京市启动重度污染日应急方案,紧急叫停建材、冶金等58家企业,并压缩了41家企业的污染物排放量。
  如果说2012年最后一个月的关键词是“世界末日”的话,那么2013年首月的标签则是“灰色朦胧”。北京经历的这场空气污染不仅持续时间长,还出现了连片效应,东北三省、新疆、华北平原,山东、江苏、浙江、福建等沿海省份,以及河南、安徽、湖北、湖南、陕西等中部省份,均未能逃脱它的“魔爪”,雾霾几乎席卷了大半个中国。
  迷雾锁城,PM2.5再成元凶
  雾原本是一种自然天气现象,对人体并无危害,但一旦与空气中的污染物结合,演变成霾后,就会危害人体健康。雾霾的主要成分是二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物,在可吸入颗粒物中最可怕的则是直径小于或等于2.5微米的入肺颗粒,即PM2.5。它具有极强的飞行能力,可在空中奔袭数千乃至上万公里,在大气中停留的时间长达10天左右,两天即可从新疆飞到北京。它还是细菌、病毒和多种致癌物质的重要载体,在飞行途中会不断吸收这些有害物质,进行化学反应,产生大量有毒、有害物质,被人体吸收后极易沉积在呼吸系统和血液循环系统中,对空气质量和人体健康的危害更胜一筹。
  负责研究京津冀雾霾天气的专项组专家表示,造成这次全国大范围空气污染的原因除气象因素外,还包括机动车尾气、燃煤、工业生产、扬尘等。其中,机动车尾气和燃煤,是PM2.5的首要来源,也是这次雾霾天气形成的主要因素。同时,这次席卷中国中东部地区的强雾霾污染物化学组成,是伦敦烟雾事件和洛杉矶光化学烟雾事件污染物的混合体,并叠加了中国特色的沙尘气溶胶。令人担忧的是,专项组从此次雾霾中检出了大量含氮有机颗粒物,这正是洛杉矶光化学烟雾的主要成分之一。
  环保部环境规划院曾经发布的一项研究报告指出,2004年,我国因空气污染共造成近35.8万人死亡,约64万人因呼吸系统和循环系统疾病入院,约25.6万人患新发慢性支气管病,造成经济损失达1527.4亿元人民币。尽管大气具有自净化功能,但其速度远比不上机动车尾气污染的速度,生活在城市的人们几乎都不可避免地成为“吸尘器”,忍受着空气污染的侵扰。英国医学专家研究发现,PM2.5浓度每升高7.5微克/m3,心脏病患者猝死率则升高20%。
  人类一直在为解决空气污染而努力,许多科学家和发明家为此不遗余力,北京三晶创业科技集团有限公司董事长、中国十大优秀发明企业家张力就是代表之一。从1998年开始,张力便一直致力于环保,尤其是机动车尾气污染的相关研究。他告诉记者,机动车尾气中的氮氧化合物在蒸发过程中,被阳光照射后,在光化学作用下会形成一个厚度约800米的逆温层,俗称“黑锅盖”现象,非常不利于污染物的扩散。“这些对阳光有着极强散射作用的细小粒子飘浮于近空,即便是晴好天气,天空看上去也是灰蒙蒙的。而PM2.5微细颗粒主要来源于汽车尾气中的氮氧化合物和家用石油液化气产生的氮氢化合物。”
  食品不安全,我们可以选择不吃,但空气不安全,我们却没有别的选择。多年来,张力一直在寻找能够解决机动车尾气污染、净化空气的方法。最近,他成功发明了破除逆温层的排污装置,该装置能有效回收机动车尾气,并将其排放至逆温层之上,对缓解空气污染、改善空气质量有着立竿见影的效果。他说,这一次他要为北京城装一台巨型吸尘器。
  冲破逆温层,不留“霾”伏
  张力告诉记者,这种装置确切地说,应该叫做温差、压差负压雾霾回收系统。它的工作原理是突破逆温层的屏蔽,利用产生的温差和压差形成的负压,将机动车排放的尾气收集并排放至逆温层外部,有效避免尾气中的氮氧化物所形成的细小颗粒物停留在近空,从而减少尾气对环境的污染,以及对人体健康的危害。他说:“北京和全国大部分城市一样,靠山而建,利用东、西、北三面的高山阻挡西北冷空气。当空气流动和城市产生的雾霾动态平衡时,北京还能见着蓝天。但在被称为‘汽车时代’的今天,当空气气流减弱时,特别是冬春两季,北京这一依山而建的优势就变成了劣势,三面的山减弱了空气的流动,使雾霾更猖獗。”
  为此,张力决定利用三面的高山大做文章,化劣势为优势。
  首先,在北京二环、三环、四环、五环及六环的中间的隔离带上,加装吸尘管道,每100米一个吸尘孔,再用能克服气阻现象且由计算机控制的电磁阀门控制其开合,然后将环线管道与主管道连接并铺设到周围高度在1000米以上的山峰上,并在山峰根部的管道设置太阳能加热区。当山顶的排放管道口与山根部加热的管道部位产生温差时,在大气压差的作用下,这段管道中将形成巨大的负压。这样,巨大的负压动力就可像吸尘器一样,将北京各环线上的汽车尾气吸到山顶上继而排出。如果在山根部的管道再开辟出一块除尘净化作业区间,利用光媒介装置、三元催化装置、电磁除尘装置、水雾除硫装置及沙袋除颗粒装置,分别对排出的管道污浊雾霾空气进行分段净化,还可将空气中PM2.5微颗粒、二氧化硫气体、氮氧化合物及氮氢化合物有害成分,一一分解并排除净化。这样就可以低成本,高效率地破除半径为800米的城市上空的逆温层屏蔽效应,将城市汽车尾气中氮氧化合物、二氧化硫气体、粒尘浮尘等有害气体及时排除分解吸收掉。
  如果装上这样一台绿色“吸尘器”,就能还北京一片蓝天,还北京市民一个绿色健康的环境,还北京一个绿色环保的城市形象。这是张力的梦想,也是广大北京市民的梦想。
  目前,“破除逆温层的排污装置”已经顺利获得国家知识产权局颁发授权的发明专利证书(专利号:200810112894),它的出现为扫除雾霾、改善空气质量提供了一条切实可行的途径,值得推广。但张力认为该装置的功能还可以更全面,他说:“现在我们只是单纯的把废气过滤之后再排放,其实还可以增加一个环节,将山外的新鲜空气,利用该管道网络,在深夜汽车流量稀少时,再输送回城市。如此一抽一送,便能形成一个活性循环绿色生态减排体系。”
  张力对记者说,这套温差负压排污装置,采用太阳能提供的热量对排气管单点加热,在北京城周边800米以上的山峰架设排气管道,利用温差形成的负压动力,就能高效地将城中道路网环线中汽车尾气集中收集、集中净化处理并生态排放,成本低、效率高、施工简单,可谓四两拨千斤。这一标本兼治的方法,对城市雾霾起到了釜底抽薪的作用,在世界上史无前例,是只属于中国人的智慧结晶。这种节能减排生态环保的负压排污法在京城首都的实施,不仅可为国内其他城市起到示范效应,更为世界特别是发展中国家树立一个良好的绿色环保生态典范。
  这次全国大范围雾霾天气,让人们意识到,每个人都可能是空气污染的制造者,任何不负责任的行为都会导致空气污染。洛杉矶等地空气污染治理的经验告诉我们,如果各方联动、加强立法监督、发挥公众力量、鼓励科学研究,空气质量是可以得到较大改善的。近年来,从PM2.5实时监测实时公布,到“煤改气”在多个城市展开,再到建设“美丽中国”的集结号,我国为改善环境作出了有目共睹的努力。我们希望看到更多像张力这样的有识之士,用科学和知识的力量,冲破重雾,扫除“霾”伏,共同维护头顶上的这片蓝天。
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