(法国版) 法国 英国 中国

分类: 专栏

空气质量与能量转换:法国案例

Jean-Luc Legoupil / Renard工程和通信公司董事长 / 2017-04-09

自从1990年以来,法国的空气污染物排放量急线下降,但仍有改善空间,特别是在城市、工业区和农村地区:这些污染物变得不可见,更加微小,由风携带着跨越边界。在这方面,需要进行严格的科学分析,以便投入集体和个人资源,为公共福利共同采取最有效的行动。

Read this article in English | Français

思考能源消费者对空气污染的相对重要性,为前进提供了一种可能思路。研究污染模式,进而发现政府和个人可以采取的行动,来消除或至少限制其健康风险,特别是在大型城市群中。

由于治理污染政策仍主要在国家层面,这篇短文将仅聚焦于法国的情况。欧洲和北美国家的现状非常相似。但是除了日本之外,亚洲许多城市正遭受严重污染:硫和氮氧化物(来自煤炭)直接威胁着城市居民的健康。巴黎在2014-2015年间,只有一次超过警报阈值(80μg/ m3)。在墨西哥城、雅加达和北京,平时的污染物密度可达到180μg/ m3,峰值时则超过300μg/ m3。

法国观察到的主要污染物及其影响

我们呼吸的干燥空气中包含78%的氮气、21%的氧气、0.95%的氩气和400ppm的二氧化碳。其余则由天然或人为来源的污染物组成。在法国,对健康仍存在危害的是固体颗粒和氮氧化物,加上家庭和职业暴露、花粉以及农村与畜牧业和农业喷洒相关的污染物。

二氧化碳(CO2)

作为导致全球变暖的温室气体之一,严格意义上二氧化碳并非污染物,在正常水平上是无害的。在封闭的房间中,人体可以通过呼吸监测到自身产生的二氧化碳的增加(每小时呼出600升气体共含有12升CO2),并用反射反应来调整呼吸速度。如果持续8小时二氧化碳超出0.5%就是有害的。巴黎地铁站的CO2在400-1000ppm之间:RATP(巴黎公共交通联合机构)测量的结果,目的是评估通风效果。在户外,CO2的浓度保持稳定。它必须与一氧化碳(CO)区分开,后者毒性很大,但主要是在密闭空间里由不正常的燃烧器以及…吸烟者导致。

固体颗粒物

被称为PM10和PM2.5(直径小于10和2.5微米),来自于取暖、工业排放、农业喷洒、养殖灰尘和旧柴油机车辆。也包括自然现象:2010年冰岛艾亚菲亚德拉(Eyjafjallajökull)冰川下的火山,季节性花粉和撒哈拉沙尘。在城市,公路上浓度最高,包括尾气、轮胎和汽车制动扬起的粉尘。在地铁和RER列车中,灰尘集中主要是由列车制动器和电刷滑动所致。与地面空气相比,在巴黎地铁站监测到的PM10是7倍,PM2.5是4倍。在过去三十年中,工业粉尘由于工艺改进和大量工厂关闭而减少。

氮、氨和臭氧氧化物

燃烧产生的氮氧化物与农业喷洒的硝酸盐肥料结合产生的NOx气溶胶有助于形成地球表面臭氧层,一种肺刺激物(上层大气中的臭氧可用于过滤紫外线)。在室内,臭氧也会从旧吸尘器、复印机和激光打印机中产生。

其他污染物和有毒物

其他污染物在法国被降低到最低值:包括来自燃煤电厂的二氧化硫、砷和重金属。在有机污染物中,芳香烃来自木材、煤和石油的燃烧。1975年开始美国禁止在汽油中加铅,自2000年起欧洲也开始实行。如今空气中铅水平已经很低,残留主要来自垃圾焚烧炉。

固体颗粒物和氮氧化物对健康的影响

根据帕拉塞尔苏斯(Paracelsus)的原则,决定毒性的是剂量大小……矛盾的是,在过去三十年,法国空气中的所有污染物都显著减少,但婴儿支气管炎、心血管疾病和癌症却同时在增加。事实是什么?公开发布有很多,却没有医学基础和必要的统计数据,很容易将发展中国家的问题与欧洲的情况混为一谈。所以,让我们考虑实际的医学研究。

根据IARC关于职业暴露和啮齿动物的研究试验,高浓度柴油燃烧产物的吸入会触发癌症。发达国家城市中观察到的排放水平都跟低,这一点非常特别。乌特勒支大学一项经常被媒体引用的研究(The Lancet,2013)说,在过去十三年中,靠近欧洲城市道路的地区,由于PM10颗粒,癌症发病率每年上升7%。然而,《柳叶刀》的评论警告说,这项(严肃)研究的弱点在于,它涉及到长达13年里的36万人:男性结果是+ 14%,女性是-1%,平均为7%。这种无法解释的结果,在某种程度上没有检测到心血管疾病的情况,表明其分析存在统计偏差,可能是由强干扰因素(下面提到烟草)导致的。

已经证明,固体颗粒物和氮氧化物对敏感哮喘患者会造成呼吸不适,但是在欧洲污染量很低的情况下,对心血管疾病死亡率的影响实在难以量化。例如,靠近主干道路城市居民也同时受到噪音、压力和更低生活条件的侵害。

对于婴儿支气管炎,一项覆盖广泛的加利福尼亚流行病学研究显示,其与PM10和PM2.5缺乏相关性。需要根据病毒来源对其他原因进行考虑(如托儿所在城市的类型?)。

烟草污染

尽管法律已禁止(1976年的《威尔法案》和1991年的埃万法),吸烟仍影响了四分之一以上的法国人,是呼吸道的第一污染源。吸烟者吸入一氧化碳、氮氧化物、氰化氢、丙酮、酚类、氨、焦油和重金属。吸烟者平均寿命在30-69岁,比正常水平平均减少约20年,其中有85-90%的肺癌直接由烟草引起,而80%的心肌梗死受害者在45岁以下。对于吸烟者,欧洲城市的污染与烟草的毒害相比,可以忽略不计。

关于污染物排放及空气污染的一些数字

观察污染排放的主要来源,通过行为激励或政府决策来提供行动方案,这是很有趣的。

图片 4(表:按照来源法国2012年污染物统计(千吨/年))

(第一栏:林业、制造业、居民和商业供暖、公路运输、其他(能量转化、炼油厂和发电站等)、总计)

(第一列从第二栏开始,上至下:总悬浮颗粒物、…包括PM10,…包括PM2.5,…包括PM1.5,硫化物(二氧化硫),氮氧化物(NOx))

(*来自氮氧化物喷洒的排放被NEC法令和哥德堡协议排除在国家总量之外)

图片 5(表:按照来源法国PM10的发展统计(千吨/年))

(第一栏:林业(森林)、制造业、居民和商业供暖、公路运输、其他、总计)

交通运输

在法国,14%的PM10、18%的PM2.5和54%的NOx排放来自车辆废气,它们对局部污染的影响还取决于其他来源以及天气:2015年3月,在巴黎和诺曼底一些海滩PM10接近峰值……

PM10污染在2014年3月和2015年3月达到峰值,显示出巴黎限制出行所带来的利益有限:交通流量每次只下降了18%。事实上,巴黎的交通可通过饱和度得到调整:许多巴黎通勤者预测到流量大和公共交通拥挤,才决定当天开车……这种情况下,PM10的浓度减少了2%,巴黎环路的NOx减少了10%。在欧洲很多城市,这种措施是永久性的,居民也已经适应,例如每户两辆汽车。其他城市设立了收费站,如卑尔根、奥斯陆、伦敦和斯德哥尔摩。巴黎的小汽车车道开始收窄:边上的公共汽车和自行车通道越来越宽。

公共交通节能,污染排放低,但我们观察到地铁空气被微粒物高度污染,微生物混杂。RATP在高测量值方面是透明的,一切工作正在进行当中,但需要时间:在2016年,媒体关注更多的是取代之前的柴油车……即使这些措施影响有限。

柴油还是汽油?

柴油发动机比同等性能的汽油发动机消耗燃料少15%至20%,但旧型号的柴油机会产生大量颗粒物和氮氧化物。欧5和欧6标准将慢慢影响到老车队。2015年,新的“清洁”车型已经在柴油车一直被禁止的日本获得政府授权上路。

图片 6(表:柴油和汽油发动机欧洲标准)

(第一栏:欧4(2005年1月)、欧5(2009年1月)、欧6(2014年9月))

(第二栏:污染物类别(mg/km)、汽油、柴油、汽油、柴油、汽油、柴油)

(第一列从第三栏开始,上至下:氮氧化物(NOx)、颗粒物(PM)、颗粒物数量(百万))

(*60仅针对注入型发动机,截止至2017年)

政府行动和能源转型

监管框架五花八门:世界卫生组织建议的哥德堡协议(1999)几乎没有人遵守;法国的LAURE(1996年)、颗粒物计划(2010年)、PUQA(2013年),以及针对企业在2013年修改过的IED法令。

法国的发电(2014年)能源中,化石燃料只占5%,相比之下,德国仍为55%,大规模的可再生能源计划帮助德国逐步退出核电,得到了政府补偿。

能源成本的相对低廉,限制了居民对节能加热器、太阳能加热和保温设施的投资:这些投资的回收期通常超过10年。又该如何鼓励房产主们投资新的供暖措施,为他的租客省钱?

对于交通,更好地布局生活和工作场所可以减少日常交通流量。巴黎之外和郊区的法国人进入巴黎主要是开车,从一个郊区到另一个郊区也是。相反,巴黎市内居民喜欢公共交通、步行,甚至骑自行车。我们可以想象电动自行车和电动汽车如AutoLib的进一步发展,第三产业从业者可以部分地采取远程工作的形式。

当然,我们现在的城市空气比二十年前更好,但包括法国在内,欧洲28个国家中的17个偶尔会达不到欧洲标准。

公民可以采取什么行动?

最好的大气空气净化器是雨水。雨后房屋和公寓的通风是一种卫生措施。在中国城市里,人们常常需要戴口罩过滤灰尘,日本人也配戴口罩以避免传染性疾病在公共交通中的传播,但这种做法不符合我们的文化……要减少取暖燃料颗粒物和NOx排放:欧洲的业主只要一台18°C恒温仪和一件毛衣!你也可以将洗衣机洗涤温度设定在40°C,而不是60°C,少用烘干机,更安静地驾驶汽车……

*

在60年代以前的欧洲和北美,工业场所建在城市里,就像今天的中国。车辆的发展让我们能够把工厂搬离住宅区,这是进步,但我们知道也产生了副作用。在农村,我们的农业更有效率,但仍需喷洒肥料和农药,饲养家畜也会产生灰尘。

我们可以做些什么?欧洲标准尚未得到完全遵守,特别是在运输方面。工业上过于严厉的标准,将导致向政策宽松的国家转移,导致负面的生态和社会后果。没有巨大的公共激励,占据居民总数46%的租户几乎不可能主动投资节能设施。

科学和医学数据是公正的:我们必须保证它们不被企业和社会活动家所过滤。保护我们的健康、生活方式和财富不能靠情绪化和冒险。

毕竟,这不仅关乎健康,清洁空气和美妙气味对幸福也发挥重要作用,这一点需要重视。

注:数据源可在本文完整版中查阅,完整版即将发表在ParisTech网站上。感谢Citepa、Insee、《柳叶刀》、Airparif、RATP等,为公众提供的优质信息。本文内容独立,与上述机构无关。(张婕熙/译)



标签

|