氣候變化的幫兇——被忽略了的炭黑和臭氧
什么引起全球變暖？二氧化碳！
然而這個(gè)答案卻是不完整的。最近的研究表明，盡管二氧化碳仍然是全球變暖的罪魁禍?zhǔn)，但它只能為氣候變化承?dān)一半左右的責(zé)任。近50%的氣候變化是由二氧化碳之外的其他氣體及污染物造成的，其中主要包括由污染形成的低空臭氧以及含碳原料燃燒不完全產(chǎn)生的炭黑。這些污染物的變暖效應(yīng)相當(dāng)于二氧化碳的40%到70%。
 炭黑和臭氧是全球變暖的重要原因。圖為印度中部小村莊Kohlua，披著劣質(zhì)紗麗的女人在爐子上生火做飯，濃煙（也就是炭黑）源源不斷地從爐子里躥出。 |
炭黑和臭氧加劇了全球變暖
“很難相信，這些廚灶正在使冰川消融。”世界著名氣候?qū)＜依{森前不久在印度小村莊Kohlua考察時(shí)感慨地說(shuō)。一到傍晚，Kohlua的每個(gè)泥棚里都用一種泥質(zhì)爐子做飯。生火時(shí)，濃煙不斷地從爐子里竄出，屋頂被熏得黢黑，小孩們則在屋子里大聲咳嗽。而到第二天清晨，Kohlua上空會(huì)被棕色的云籠罩著。
Kohlua位于印度中部，當(dāng)?shù)貨](méi)有汽車，也幾乎不通電，二氧化碳排放接近于零。但是，像印度這樣的發(fā)展中國(guó)家一樣，全球有數(shù)以萬(wàn)計(jì)的村莊正在向空氣中大量排放煤煙（即炭黑，又稱作黑碳）。這種來(lái)自鄉(xiāng)村的排放物過(guò)去并沒(méi)有引起人們的注意，現(xiàn)在已經(jīng)被證實(shí)是引起氣候變化的重要“元兇”。
炭黑是含碳原料燃燒不完全時(shí)產(chǎn)生的微小顆粒。據(jù)估計(jì)，化石燃料，特別是柴油的使用，占到了全球炭黑排放量的35%。另外65%與生物質(zhì)燃料燃燒有關(guān)。26％的炭黑排放量來(lái)自取暖及煮食用的火爐，在這當(dāng)中，40％以上來(lái)自木材燃燒，約20％來(lái)自煤炭，19％來(lái)自作物殘余物，還有10％來(lái)自動(dòng)物糞便。
至少早在20世紀(jì)初，二氧化碳對(duì)氣候的影響已經(jīng)被熟知。隨后到20世紀(jì)70年代，人們發(fā)現(xiàn)，臭氧的作用同樣不可忽視。但直到最近，人們才認(rèn)識(shí)到炭黑在氣候變化中所扮演的角色。聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)在2007年聲稱“全球變暖毋庸置疑”時(shí)，都還沒(méi)有提到炭黑可能導(dǎo)致全球變暖。
那么，炭黑是怎么改變環(huán)境的呢？正如黑色毛衣易于吸熱一樣，當(dāng)炭黑顆粒附著在冰川上時(shí)，它們吸收了太陽(yáng)光，使得溫度上升，冰川消融。據(jù)說(shuō)，北極和喜馬拉雅山的升溫一半來(lái)自炭黑的“功勞”。炭黑對(duì)氣候的影響，大致相當(dāng)于二氧化碳的20%到50%。
除了炭黑，低空臭氧也是造成全球變暖的一個(gè)主要因素。與平流層臭氧可以幫助地球屏蔽紫外線不同，低空臭氧是一種重要的溫室氣體，對(duì)氣候變化的影響相當(dāng)于二氧化碳的20%。低空臭氧并非來(lái)源于直接排放，而是由其他氣體合成的，這些氣體主要包括：燃料燃燒不完全時(shí)產(chǎn)生的一氧化碳，農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)和木材燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的甲烷以及各種有機(jī)物燃燒所產(chǎn)生的其它碳?xì)浠衔铩?/p>
沒(méi)有人精確地知道炭黑和臭氧在氣候變化中具體發(fā)揮了多大的作用，但即使是最保守的估計(jì)，它們的影響也不容忽視。
處理起來(lái)比二氧化碳容易
哥本哈根聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)已經(jīng)臨近，世界各國(guó)還在為減少二氧化碳排放立法吵得不可開(kāi)交。另外，即便到2050年，全球削減了50%的二氧化碳排放量，人類貢獻(xiàn)給大氣層的二氧化碳仍將在目前的基礎(chǔ)上增加1/3。相比之下，減少炭黑和臭氧排放往往更為簡(jiǎn)單易行，對(duì)于緩解全球變暖有著更為直接迅速的作用。
在發(fā)動(dòng)機(jī)中過(guò)濾炭黑的技術(shù)已經(jīng)發(fā)明。例如，在汽車和卡車上安裝特殊的柴油微粒過(guò)濾器，可以減少90%甚至更多的炭黑排放。美國(guó)非營(yíng)利性環(huán)保研究機(jī)構(gòu)“清潔空氣任務(wù)小組”（the Clean Air Task Force）的最新研究成果表明，在100萬(wàn)輛卡車上加裝這種過(guò)濾器，其減排能力相當(dāng)于取消 16.5萬(wàn)輛卡車或者570萬(wàn)輛汽車20年的上路權(quán)。
而對(duì)于家用爐灶來(lái)說(shuō)，可以使用太陽(yáng)能或者天然氣代替有機(jī)燃料。與此同時(shí)，改進(jìn)這些爐灶的性能也將大大減少炭黑和其他污染物的排放。不少公司已相繼開(kāi)發(fā)出一些新型爐灶，這些爐灶使用被動(dòng)氣流、絕熱性更好、木材消耗減少60％、同時(shí)也相應(yīng)減少炭黑排放量70％左右。大規(guī)模引進(jìn)這種爐灶可以帶來(lái)多種綠色經(jīng)濟(jì)的利益。
低空臭氧大多形成于化石燃料燃燒時(shí)的排放過(guò)程，交通運(yùn)輸部門(mén)是排放大戶。低空臭氧排放可以通過(guò)各種辦法來(lái)減少，比如在燃料中使用添加劑，或者在燃燒后使用催化轉(zhuǎn)換器進(jìn)行清除。目前在發(fā)達(dá)國(guó)家，防止臭氧形成和分解過(guò)濾臭氧的技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。嚴(yán)禁使用摻假的汽油或者低價(jià)劣質(zhì)的柴油也會(huì)收到一定效果。
除了成本較低、簡(jiǎn)單易行，炭黑和臭氧減排的另一個(gè)好處是見(jiàn)效快。二氧化碳可以在大氣中存留好幾個(gè)世紀(jì)，而包括炭黑和臭氧在內(nèi)的其他污染物相對(duì)來(lái)說(shuō)只能存留較短的時(shí)間——幾天、幾周、幾個(gè)月或者幾年。因此，減少或終止這些污染物的排放幾乎能保證立即獲得氣候效益。
有研究表明，充分利用現(xiàn)有的排放控制技術(shù)，可以削減差不多一半的炭黑排放量。這相當(dāng)于減少10年到20年的二氧化碳排放量。而利用現(xiàn)有的技術(shù)削減一半的低空臭氧，可以抵消10年的二氧化碳排放量。
制定可行的區(qū)域性減排措施
事實(shí)上，對(duì)阻止全球變暖來(lái)說(shuō)，見(jiàn)效快而簡(jiǎn)單的技術(shù)已經(jīng)有很多了，減少炭黑和臭氧排放僅僅是其中一種而已，但它們的確可以被迅速地用于阻止全球變暖可能導(dǎo)致的災(zāi)難性后果。正如拉曼納森博士所說(shuō)：“每個(gè)關(guān)注氣候變化的人都知道，這一簡(jiǎn)單的行動(dòng)能夠?yàn)槲覀冓A得更多的時(shí)間，給全球環(huán)境帶來(lái)巨大的影響。”
由于炭黑和臭氧的來(lái)源因地而異，需要量身定做適合區(qū)域條件的減排措施。比如，在歐洲和北美，交通運(yùn)輸和工業(yè)活動(dòng)的作用比生物燃料大，而在發(fā)展中國(guó)家，情況正好與此相反。另外，在北半球，臭氧氣體大多來(lái)自工業(yè)加工和運(yùn)輸行業(yè)，而在南半球，尤其是熱帶地區(qū)，它們大多來(lái)自土壤、植物和森林火災(zāi)等自然排放。
另外，與溫室氣體依靠時(shí)間來(lái)消除影響不同，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)炭黑顆粒還會(huì)進(jìn)行全球范圍的“旅行”：馬爾代夫群島和青藏高原上發(fā)現(xiàn)了來(lái)自印度的炭黑顆粒；美國(guó)的炭黑顆？赡軙(huì)去北極“體驗(yàn)”冰天雪地。由于這些特點(diǎn)，在減排炭黑問(wèn)題上，需要加強(qiáng)國(guó)際合作。
在廣大的發(fā)展中國(guó)家，特別是貧困的農(nóng)村地區(qū)，家用爐灶燃燒桔梗、糞便、木柴和煤炭是形成炭黑的主要原因。改進(jìn)這些爐灶的性能尤其重要。不過(guò)，要在全世界范圍內(nèi)完全替換數(shù)以十億計(jì)的低效率廚灶并不是件容易的事。以印度Kohlua的村民為例，他們每天的平均收入只有兩美元，大部分人從來(lái)沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)氣候變化。開(kāi)發(fā)出來(lái)的新型爐灶他們根本無(wú)力購(gòu)買(mǎi)。
但是如果炭黑的影響被大規(guī)模地宣傳，那么接受這種新的爐灶的意義就顯得很重要。“我不會(huì)跟村民說(shuō)二氧化碳濃度在不斷地上升，”拉曼納森博士在印度能源研究所的合作者易卜拉欣·雷赫曼博士說(shuō)，“但我會(huì)告訴他們炭黑對(duì)他們的肺部、他們的作物以及他們孩子健康的影響，我認(rèn)為，這就將幫助我們應(yīng)對(duì)氣候變化。”
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