第一篇:霧霾的成因及防治問題uuu
霧霾的成因及防治問題
近些年來,隨著空氣質(zhì)量逐漸惡化,霧霾天氣現(xiàn)象出現(xiàn)頻率越來越高,今年霧霾天氣污染更是嚴重,自入冬以來我國30個?。▍^(qū)、市)籠罩在霧霾中,尤其在北京僅有5天不是霧霾天。而隨著霧霾的范圍程度加深,市民的生活質(zhì)量嚴重受到影響。
霧霾,是霧和霾的組合詞。霧霾常見于城市。中國不少地區(qū)將霧并入霾一起作為災(zāi)害性天氣現(xiàn)象進行預(yù)警預(yù)報,統(tǒng)稱為“霧霾天氣”。霧霾是特定氣候條件與人類活動相互作用的結(jié)果。高密度人口的經(jīng)濟及社會活動必然會排放大量細顆粒物,一旦排放超過大氣循環(huán)能力和承載度,細顆粒物濃度將持續(xù)積聚,此時如果受天氣等影響,極易出現(xiàn)大范圍霧霾。
二氧化硫、氮氧化物以及可吸入顆粒物這三項是霧霾主要組成,前兩者為氣態(tài)污染物,最后一項顆粒物才是加重霧霾天氣污染的罪魁禍首。它們與霧氣結(jié)合在一起,讓天空瞬間變得灰蒙蒙的。這種顆粒物的英文縮寫為PM,北京監(jiān)測的是PM10,是直徑小于10微米的氣溶膠粒子,如礦物顆粒物、海鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、有機氣溶膠粒子、燃料和汽車廢氣等,對人體和生態(tài)環(huán)境都有很嚴重的影響。[1] 1.霧霾成因
自然因素:由于我國中東部地區(qū)冷空氣勢力較弱;華北平原、長江中下游平原地區(qū)風(fēng)力較??;大氣層結(jié)穩(wěn)定;一些地區(qū)受降水和地面水汽蒸發(fā)的影響,使得近地面空氣的相對濕度越來越大;在這種穩(wěn)定的天氣形勢下,空氣中的污染物在水平和垂直方向上都不容易向外擴散,使得污染物在大氣的淺層積聚,從而導(dǎo)致污染的狀況越來越嚴重
地理因素:城市里大樓越建越高,阻擋和摩擦作用使風(fēng)流經(jīng)城區(qū)時明顯減弱。靜風(fēng)現(xiàn)象增多,不利于大氣中懸浮微粒的擴散稀釋,容易在城區(qū)和近郊區(qū)周邊積累。逆溫層好比一個鍋蓋覆蓋在城市上空,這種高空的氣溫比低空氣溫更高的逆溫現(xiàn)象,使得大氣層低空的空氣垂直運動受到限制,空氣中懸浮微粒難以向高空飄散而被阻滯在低空和近地面。
人為因素:隨著城市人口的增長和工業(yè)發(fā)展、機動車輛猛增,污染物排放和懸浮物大量增加,直接導(dǎo)致了能見度降低。[2] [3] 而除了氣象條件,工業(yè)生產(chǎn)、機動車尾氣排放、冬季取暖燒煤等導(dǎo)致的大氣中的顆粒物(包括粗顆粒物PM10和細顆粒物PM2.5)濃度增加,是霧霾產(chǎn)生的重要因素。如今很多城市的污染物排放水平已處于臨界點,對氣象條件非常敏感,空氣質(zhì)量在擴散條件較好時能達標,一旦遭遇不利天氣條件,空氣質(zhì)量和能見度就會立刻下滑。2.霧霾的危害
霧霾天氣易誘發(fā)心血管疾病,霧霾天氣時氣壓低,濕度大,人體無法排汗,誘發(fā)心臟病的幾率會越來越高。
霧霾天氣時光照嚴重不足,接近底層的紫外線明顯減弱,使得空氣中細菌很難被殺死,從而傳染病的概率大大增加。
霧霾天氣時,由于空氣質(zhì)量差,能見度低,容易出現(xiàn)車輛追尾相撞,影響正常交通秩序,對大家出行造成不便,在日常行車行走時更應(yīng)該多觀察路況,以免發(fā)生危險。
霧霾天氣對公路、鐵路、航空、航運、供電系統(tǒng)、農(nóng)作物生長等均產(chǎn)生重要影響。霧、霾會造成空氣質(zhì)量下降,影響生態(tài)環(huán)境,給人體健康帶來較大危害。3.霧霾的防治
政府:
(1)加強環(huán)保立法,完善法律制度是解決包括霧霾在內(nèi)的大氣污染的根本途徑??梢孕薷摹董h(huán)境保護法》及《大氣污染防治法》等相關(guān)環(huán)保法律。而在積極實現(xiàn)“實現(xiàn)國內(nèi)生產(chǎn)總值和城鄉(xiāng)居民人均收入比2010年翻一 番”的新目標的前提下,要平衡好經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境污染的關(guān)系,強化聯(lián)動治理,積極建設(shè)資源節(jié)約型環(huán)境友好型社會,為處理霧霾等天氣引起的環(huán)境問題提供良好的社會背景。
(2)治理汽車擁堵,減少汽車尾氣排放。近年以來,全國汽車保有量迅速增長導(dǎo)致空氣質(zhì)量下降,車輛通行不通暢又進一步加劇了汽車尾氣污染。限購限行是不得已采取的措施。治堵需要治本。要控制全國人口的擴張,人口規(guī)模也必須遵循客觀規(guī)律??刂迫丝跀U張的辦法是產(chǎn)業(yè)配比選擇要符合國家發(fā)展的定位,不應(yīng)盲目追求經(jīng)濟總量的排名位次而擴張產(chǎn)業(yè),必須改變企業(yè)和事業(yè)單位空間布局過趨向于權(quán)力集中的地方。還要注重城市改造,打通建筑群之間的循環(huán)通道,使城市微循環(huán)系統(tǒng)暢通,以減少廢氣排放,間接減少了霧霾對人們的影響。
工業(yè)部門:
從工業(yè)布局考察,我國的重化工業(yè)主要集中在華北、東北和西北地區(qū)。華北地區(qū)高耗能的鋼鐵工業(yè)的比重過高,僅河北省的粗鋼生產(chǎn)能力約占全國的六分之一,而且中小鋼鐵企業(yè)數(shù)量多,能耗高。所以,必須優(yōu)化鋼鐵工業(yè)布局,減少華北地區(qū)的鋼鐵產(chǎn)能,從而降低化石燃料的燃燒和使用,減少空氣中氮氧化物的含量,以減輕霧霾對城市和人體的影響。
城區(qū)居民
(1)戴口罩。最好使用N95口罩,對0.3微米的顆粒能擋住95%。
(2)減少戶外鍛煉。有心腦血管、呼吸系統(tǒng)疾病的人更要少出門。霧霾天氣氣壓低,能見度低,空氣中懸浮大量塵埃等有毒顆粒,患有慢性呼吸道疾病患者,應(yīng)盡量避免戶外鍛煉,以免誘發(fā)慢性病得發(fā)作或加重。中等和重度霾天氣易對人體呼吸循環(huán)系統(tǒng)造成刺激,尤其是在早晨空氣質(zhì)量較差。
(3)盡量戒煙。卷煙、雪茄和煙斗在不完全燃燒的情況下會產(chǎn)生很多微小的顆粒物,懸浮在空氣中,有害物質(zhì)就附著在這些細顆粒物上。這是煙草煙霧的主要成分。這些顆粒絕大部分直徑只有1微米左右,屬于PM2.5的范疇。
(4)關(guān)閉門窗。由于霧霾天氣時,空氣中的污染物難以消散,在大霧的天氣應(yīng)緊閉門窗,避免室外霧氣進入室內(nèi)污染室內(nèi)空氣,誘發(fā)急性呼吸道和心血管疾病的發(fā)生。
(5)注意飲食?;加新院粑兰膊』颊?,尤其是老年人要保持科學(xué)的生活規(guī)律,避免過度勞累,多飲水。要注意飲食清淡,少食刺激性食物,多吃些豆腐、牛奶等食品,必要時要補充維生素D。
(6)行車走路要倍加小心。中等和重度霧霾天氣下,能見度較低,視線差,駕車、騎車和步行的人們都應(yīng)多加小心,特別是通過交叉路口時,要減速慢行,遵守交通規(guī)則,避免發(fā)生交通事故。
總之,霧霾現(xiàn)在已成為我國大氣環(huán)境面臨的嚴重問題,深入論證我國城市群因細顆粒物產(chǎn)生的嚴重霧霾的形成機制,揭示沙塵和生物質(zhì)燃燒所產(chǎn)生的氣溶膠與人為氣溶膠的混合和相互作用及其長途運輸對我國城市空氣質(zhì)量的影響,為防治霧霾提供對策,是我國大氣環(huán)境保護的當務(wù)之急,處理霧霾,是對中國社會集體真誠的一次考驗。通過我們的努力學(xué)習(xí)和學(xué)以致用,以及政府對環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展的大力支持,相信在市民共同的努力下,霧霾天氣終將成為歷史,我們的生活質(zhì)量也會大大提高。
參考文獻:
【1】成都氣象學(xué)院.氣象學(xué)[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社,1980.
【2】中國氣象局.地面氣象觀測規(guī)范[M].北京:氣象出版社,2003.
【3】段再明.解析山西霧霾天氣的成因[J].太原理工大學(xué)學(xué)報,2011,42
第二篇:霧霾成因與防治論文
霧霾的成因與防治
摘要:
今春開始,我國中東部地區(qū)逐漸出現(xiàn)輕霧天氣,隨著時間的推移,輕霧、霧和霾的范圍逐漸加大、程度逐漸加?。惶貏e是北京天津等地霧霾連續(xù)數(shù)日,嚴重的影響了市民的生活質(zhì)量。而霾的組成成分非常復(fù)雜,包括數(shù)百種大氣化學(xué)顆粒物質(zhì)。其中有害健康的主要是直徑小于10微米的氣溶膠粒子,如礦物顆粒物、海鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、有機氣溶膠粒子、燃料和汽車廢氣等,對人體和生態(tài)環(huán)境都有很嚴重的影響。對此,我決定對霧霾成因和其成分分析及防治問題進行研究,從而建立解決此類問題的模型。關(guān)鍵詞:霧霾 成因 防治 正文:
今春開始,我國中東部地區(qū)逐漸出現(xiàn)輕霧天氣,隨著時間的推移,輕霧、霧和霾的范圍逐漸加大、程度逐漸加?。惶貏e是北京天津等地霧霾連續(xù)數(shù)日,嚴重的影響了市民的生活質(zhì)量。而霾的組成成分非常復(fù)雜,包括數(shù)百種大氣化學(xué)顆粒物質(zhì)。其中有害健康的主要是直徑小于10微米的氣溶膠粒子,如礦物顆粒物、海鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、有機氣溶膠粒子、燃料和汽車廢氣等,對人體和生態(tài)環(huán)境都有很嚴重的影響。那么,霧霾的成因是什么?對環(huán)境和人體有何影響?對于我們居民來說,應(yīng)如何防治?政府及相關(guān)環(huán)保部門應(yīng)如何應(yīng)對?我們對化石燃料燃燒而產(chǎn)生的二氧化氮.一氧化氮等氮氧化物對環(huán)境產(chǎn)生的影響的防治有什么深刻的認識? 1.霧霾的成因
由于我國中東部地區(qū)冷空氣勢力較弱;華北平原、長江中下游平原地區(qū)風(fēng)力較?。淮髿鈱咏Y(jié)穩(wěn)定;一些地區(qū)有降水和地面水汽蒸發(fā)的影響,使得近地面空氣的相對濕度越來越大;在這種穩(wěn)定的天氣形勢下,空氣中的污染物在水平和垂直方向上都不容易向外擴散,使得污染物在大氣的淺層積聚,從而導(dǎo)致污染的狀況越來越嚴重。這是自然方面的因素。而從人為因素來說,一是由于大氣污染物排放負荷巨大。2010年,我國二氧化硫、氮氧化物排放總量都超過2200萬噸,位居世界第一,工業(yè)煙粉塵排放量為1446.1萬噸,均遠超出環(huán)境承載能力。并且冬季取暖北方大部分地區(qū)燃煤量大幅增加,導(dǎo)致大氣污染物排放量急劇上升。二是復(fù)合型大氣污染日益突出。受大氣環(huán)流及大氣化學(xué)的雙重作用,城市間大氣污染相互影響明顯,相鄰城市間污染傳輸影響極為突出。三是汽車尾氣污染問題更加突出。2.霧霾的影響
霧霾對公路、鐵路、航空、航運、供電系統(tǒng)、農(nóng)作物生長等均產(chǎn)生重要不良影響。霧、霾會造成空氣質(zhì)量下降,影響生態(tài)環(huán)境,給人體健康帶來較大危害。霧霾天氣時,空氣中往往會帶有細菌和病毒,易導(dǎo)致傳染病擴散和多種疾病發(fā)生。使城市中空氣污染物不易擴散,加重了二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等物質(zhì)的毒性,危害人體健康。尤其冬季遇霧、霾天氣時,若空氣污染嚴重可能形成煙塵或黑色煙霧等毒霧,嚴重威脅人的生命和健康。3.霧霾的防治
對政府而言,加強環(huán)保立法,完善法律制度是解決包括霧霾在內(nèi)的大氣污染的根本途徑??梢孕薷摹董h(huán)境保護法》及《大氣污染防治法》等相關(guān)環(huán)保法律。
從能源消耗不產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的關(guān)系考察,2011年我國能源消耗總量為34.8億噸標準煤,其中70%是工業(yè)部門消耗的,24.3億噸,排放的二氧化碳總量為61.9億噸。其中,冶金、建材、火力發(fā)電、石油煉化、化工、重型裝備制造等六大行業(yè)消耗的能源又占工業(yè)總能耗的79%。所以工業(yè)廢氣排放是形成霧霾的主要源頭。為此,國家一定要加大對工業(yè)部門的監(jiān)管力度,在保證經(jīng)濟高效快速發(fā)展不受影響的前提下,盡量減少對化石燃料的使用,或加大對燃料燃燒廢氣的加工和處理,降低化石燃料占一次能源的比重,增加清潔能源占一次能源的比重。
從工業(yè)布局考察,我國的重化工業(yè)主要集中在華北、東北和西北地區(qū)。華北地區(qū)高耗能的鋼鐵工業(yè)的比重過高,僅河北省的粗鋼生產(chǎn)能力約占全國的六分之一,而且中小鋼鐵企業(yè)數(shù)量多,能耗高。所以,必須優(yōu)化鋼鐵工業(yè)布局,減少華北地區(qū)的鋼鐵產(chǎn)能,從而降低化石燃料的燃燒和使用,減少空氣中氮氧化物的含量,以減輕霧霾對城市和人體的影響。
另外汽車廢氣是污染的一大主要原因,通過對本學(xué)期課程——《工業(yè)催化》的學(xué)習(xí),三效催化劑(TWC)法是凈化汽車尾氣的有效手段。貴金屬(Pt、Pd、Rh)搭載在Al2O3或蜂窩陶瓷上,添加適當?shù)闹鷦?,如La、Ce、Ba等能夠同時除去機動車尾氣中的HC、CO和NO三種污染物的催化劑稱為三效催化劑。其中Pt、Pd對CO、HC的氧化脫除具有高活性,而Rh具有對NO優(yōu)良的催化還原作用,它能選擇地將N0還原為N2而抑制NH3的生成。目前有91%的Rh用于三效催化劑的制備,Rh資源相當匱乏,所以無Rh催化劑是現(xiàn)今研究的一個主要目標口引。要使三效催化劑同時有效地脫除HC、CO和NO,必須把空燃比A/F控制在氧化還原計量比14.6附近,此時三種污染物的脫除率可達9O%以上。當空燃比較低時,CO、HC凈化不完全,空燃比較高,導(dǎo)致NOX的轉(zhuǎn)化率下降。
通過我們的努力學(xué)習(xí)和學(xué)以致用,以及政府對環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展的大力支持,相信在市民共同的努力下,霧霾天氣終將成為歷史,我們的生活質(zhì)量也會大大提高。參考文獻:
【1】成都氣象學(xué)院.氣象學(xué)[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社,1980. 【2】中國氣象局.地面氣象觀測規(guī)范[M].北京:氣象出版社,2003. 【3】段再明.解析山西霧霾天氣的成因[J].太原理工大學(xué)學(xué)報,2011,42 【4】黃仲濤 耿建銘.工業(yè)催化.第二版.2006年8月第2版
第三篇:霧霾成因與防治論文
霧霾的成因與防治
專業(yè)班級 市場營銷專業(yè)1201 學(xué) 號 12085119 姓 名 張杰
霧霾的成因與防治
摘要:
歷史數(shù)據(jù)表明,近50年來中國霧霾天氣總體呈增加趨勢,且持續(xù)性霾過程增加顯著。從空間分布看,霾日數(shù)呈現(xiàn)東部增加西部減少趨勢。其中,珠三角地區(qū)和長三角地區(qū)增加最快。2013年我國中東部地區(qū)先后遭遇多次大范圍持續(xù)霧霾天氣,給人們生產(chǎn)生活造成了嚴重影響。隨著時間的推移,輕霧、霧和霾的范圍逐漸加大、程度逐漸加?。惶貏e是北京天津等地霧霾連續(xù)數(shù)日,嚴重的影響了市民的生活質(zhì)量。對此,我決定以2013年霧霾天氣為對象,對其成因和其成分分析及防治問題進行研究,從而建立解決此類問題的模型。
關(guān)鍵詞:
霧霾 成因 PM 2.5 靜穩(wěn)天氣 大氣氣溶膠
引言:
霧霾是秋冬季常見的天氣現(xiàn)象。霧和霾雖同為視程障礙物,但二者之間卻有很大差別。霧是空氣中的水汽凝結(jié)現(xiàn)象,是自然的天氣現(xiàn)象,和人為污染沒有必然聯(lián)系;霾是排放
到空氣中的塵粒、煙?;螓}粒等氣溶膠的集合體,是大氣污染所導(dǎo)致。兩者可從空氣濕度上作出大致判斷,通常在相對濕度大于90%時稱之為霧,小于80%時稱之為霾,80%~90%之間則為霧霾混合物。霧和霾在一天之中可以變換角色,也可能在同一區(qū)域內(nèi)有些地方是霾有些地方為霧。當霧和霾同時存在,且區(qū)域性能見度低于10公里的空氣普遍渾濁現(xiàn)象被稱為“霧霾”天氣。由于能見度的降低不僅有“積極”參與的云霧滴的作用,還有氣溶膠粒子的貢獻,且其中的細粒子排放主要來自人類活動,因此霧霾不是純粹的自然現(xiàn)象,霧霾天氣的出現(xiàn)是氣象問題,更是環(huán)境問題。
2013年1-10月,我國中東部地區(qū)先后遭遇多次大范圍持續(xù)霧霾天氣,其影響范圍、持續(xù)時間、霧霾強度歷史少見。霧霾天氣導(dǎo)致空氣質(zhì)量和能見度下降,造成呼吸系統(tǒng)和過敏等疾病的發(fā)病率增加,高速公路封閉,航班延誤或取消,給人民群眾的身體健康和生活造成嚴重影響。本文就2013年霧霾天氣的特點、出現(xiàn)原因、目前對大氣污染已經(jīng)采取的措施,以及未來如何應(yīng)對等問題進行了探討。
正文: 歷史數(shù)據(jù)表明,近50年來中國霧霾天氣總體呈增加趨勢,且持續(xù)性霾過程增加顯著。從空間分布看,霾日數(shù)呈現(xiàn)東部增加西部減少趨勢。其中,珠三角地區(qū)和長三角地區(qū)增加最快。隨著時間的推移,輕霧、霧和霾的范圍逐漸加大、程度逐漸加深。霾的組成成分非常復(fù)雜,包括數(shù)百種大氣化學(xué)顆粒物質(zhì)。如礦物顆粒物、海鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、有機氣溶膠粒子、燃料和汽車尾氣等,對人體健康和生態(tài)環(huán)境都有很嚴重的影響。那么,霧霾的成因是什么?對環(huán)境和人體有何影響?對于我們居民來說,應(yīng)如何防治?政府及相關(guān)環(huán)保部門應(yīng)如何應(yīng)對?我們對化石燃料燃燒而產(chǎn)生的二氧化氮.一氧化氮等氮氧化物對環(huán)境產(chǎn)生的影響的防治有什么深刻的認識?
一.霧霾天氣的成因
2013年我國出現(xiàn)多次大范圍的霧霾天氣過程,是有利于霧霾產(chǎn)生的氣象條件和由于人類活動造成的不斷增加的污染物排放共同作用的結(jié)果。
1.大氣環(huán)流異常導(dǎo)致靜穩(wěn)天氣多,有利于形成霧霾
靜穩(wěn)天氣是指當大范圍近地面大氣層持續(xù)或超過24小時出現(xiàn)氣壓場較均勻、靜風(fēng)或風(fēng)速較小的天氣。在靜穩(wěn)天氣條件下,湍流受到抑制,特別是當逆溫層出現(xiàn)時,低空中的水汽和顆粒物不易擴散,極易形成霧霾天氣。
靜穩(wěn)天氣在秋冬季更易出現(xiàn)。2013年1月大氣環(huán)流異常而導(dǎo)致靜穩(wěn)天氣偏多,為大范圍持續(xù)霧霾天氣的出現(xiàn)提供了有利條件。1月份,西北利亞地區(qū)冷高壓異常偏弱,北半球西風(fēng)指數(shù)較常年明顯偏大,表明高空西風(fēng)分量較強,環(huán)流比較平直,緯向型環(huán)流較弱,不利于引導(dǎo)極地冷空氣進入我國;中東部大部地區(qū)的海平面氣壓值較常年偏小1~5hpa(百帕),處于弱氣壓梯度區(qū),地面風(fēng)速不大,垂直和水平方向擾動小,靜風(fēng)和小風(fēng)天氣多,形成持續(xù)靜穩(wěn)天氣。氣象資料分析表明,2013年1月我國中東部大部地區(qū)穩(wěn)定類天氣出現(xiàn)的頻率較常年明顯偏多,其中華東地區(qū)為56.5%、華南57.3%、西南63.7%,而華北地區(qū)高達64.5%,與2006年并列為近10年最高。加之南方暖濕氣流相對較強,上述地區(qū)近地面空氣濕度大,因此出現(xiàn)大范圍持續(xù)霧霾天氣。
2.我國大氣氣溶膠濃度高有利于形成霧霾
我國大氣氣溶膠濃度在世界范圍來說處于較高水平,有利于催生霧霾天氣的形成。大氣氣溶膠是指懸浮在大氣中的固態(tài)和液態(tài)顆粒物的總稱,主要包括沙塵、碳(有機碳和黑碳)、硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽和海鹽等六大類。我國各地大氣氣溶膠有不同的時空分布特點。冬季北方地區(qū)燃煤采暖、春秋季農(nóng)村地區(qū)秸稈焚燒都會造成碳氣溶膠的濃度明顯增加;春季,西部地區(qū)受沙塵天氣影響,以沙塵氣溶膠為主。我國華北地區(qū)工業(yè)相對比較發(fā)達,排放的二氧化硫較多,由于氣溫高可加速二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸鹽,所以夏季華北地區(qū)硫酸鹽氣溶膠濃度較其他季節(jié)和地區(qū)都高。因城市汽車使用量大大高于農(nóng)村,所以城市中硝酸鹽和硫酸鹽氣溶膠濃度大大高于農(nóng)村。氣溶膠中空氣動力學(xué)當量直徑在10微米以下的顆粒物稱為PM10,2.5微米以下的稱為PM2.5.Aaron利用Terra衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)反演得到全球PM2.5濃度分布,結(jié)果表明全球大部分地區(qū)年均PM2.5濃度 <10微克/立方米,而在我國中東部地區(qū)則達到60-90微克/立方米,部分地區(qū)甚至 >100微克/立方米,明顯處于較高水平;我國PM10的濃度也遠高于歐美地區(qū)。近年來,由于煤炭消耗量和機動車數(shù)量增長等因素,我國氣溶膠濃度不斷上升,1995年到2012年,二氧化硫排放總量已由1.89×107t(噸)增加到2.12×107t。
大量研究表明,氣溶膠中PM10和PM2.5的濃度與能見度密切相關(guān)。有研究證明,濟南能見度與PM10、PM2.5 濃度的相關(guān)系數(shù)分別達到-0.622、-0.694,當PM10、PM2.5濃度上升時,能見度將明顯下降。能見度降低的主要原因是顆粒物對光的散射和吸收效應(yīng),并由于散射作用減小了目標物與天空背景之間的對比度而造成。大氣氣溶膠中,起散射作用的主要是粒徑為0.1-1微米的細粒子,對光的吸收效應(yīng)幾乎全部是由黑碳和含有黑碳的顆粒所引起。由此可見,氣溶膠濃度對能見度的影響非常大,我國氣溶膠濃度高是霧霾天氣多發(fā)的主要原因,而冬季北方地區(qū)采暖燃煤釋放的大量黑碳則加劇了霧霾的形成。
3.霧霾天氣使近地層大氣更加穩(wěn)定,加劇霧霾發(fā)展
大氣中污染物和霧霾相互影響和作用,其主要媒介是氣溶膠[9]。霧霾中污染物的加入顯著改變了氣溶膠濃度,可促進水汽凝結(jié),形成更多的云霧滴,水汽凝結(jié)時釋放的潛熱又有利于霧區(qū)的抬升和擴展;另一方面,云霧滴和氣溶膠的增加將更多的太陽輻射反射、散射回大氣中,使到達地面的輻射減少,地面氣溫下降,大氣層結(jié)穩(wěn)定度增加,造成每日正常排放和轉(zhuǎn)化的氣溶膠粒子更易在近地層大氣中集聚,能見度進一步降低。由此可見,氣溶膠的增多通過影響近地面層動力和熱力場,對霧霾的發(fā)展起正反饋作用。
4.氣溶膠二次反應(yīng)導(dǎo)致污染物濃度增高
氣溶膠按照形成過程可分為一次氣溶膠和二次氣溶膠。人類活動產(chǎn)生的污染源排入大氣中,其中二氧化硫、碳氫化合物、氮氧化合物等一次氣溶膠通過化學(xué)反應(yīng)和氣粒轉(zhuǎn)化過程,形成硫酸鹽、硝酸鹽和氯化物等新的比較穩(wěn)定的顆粒,即二次氣溶膠。大量觀測數(shù)據(jù)表明,大氣中二次氣溶膠對PM2.5濃度的貢獻很大,大氣污染物中有近5成的顆粒物來自于二次反應(yīng)。二次氣溶膠參與形成更多的云(霧)滴,使本已嚴重的大氣污染狀況變得更為復(fù)雜,霧霾天氣更嚴重。
5.空氣中懸浮顆粒物的增加。
隨著城市人口的增長、機動車輛猛增,污染物排放和懸浮物大量增加,直接導(dǎo)致了能見度降低。實際上,家庭裝修中也會產(chǎn)生粉塵“霧霾”,室內(nèi)粉塵彌漫,不僅有害于工人與用戶健康,增添清潔負擔,粉塵嚴重時,還給裝修工程帶來諸多隱患。除了氣象條件,工業(yè)生產(chǎn)、機動車尾氣排放、冬季取暖燒煤等導(dǎo)致的大氣中顆粒物(包括粗顆粒物PM10和細顆粒物PM2.5)濃度增加,是霧霾產(chǎn)生的重要因素。如今很多城市的污染物排放水平已處于臨界點,對氣象條件非常敏感,空氣質(zhì)量在擴散條件較好時能達標,一旦遭遇不利天氣條件,空氣質(zhì)量和能見度就會迅速下滑。
二.霧霾的影響
霧霾對公路、鐵路、航空、航運、供電系統(tǒng)、農(nóng)作物生長等均產(chǎn)生重要不良影響。霧、霾會造成空氣質(zhì)量下降,影響生態(tài)環(huán)境,其中直接有害人體健康的主要是PM2.5,PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物,也稱為可入肺顆粒物。被吸入人體后會直接進入支氣管,干擾肺部的氣體交換,引發(fā)包括哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病。而在霧霾天氣時,城市中空氣污染物不易擴散,空氣中往往會帶有細菌和病毒,極易導(dǎo)致傳染病擴散和多種疾病發(fā)生。霧中水分的作用加重了二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等物質(zhì)的毒性,危害人體健康。尤其冬季遇霧、霾天氣時,若空氣污染嚴重可能形成煙塵或黑色煙霧等毒霧,嚴重威脅人的生命和健康。
三.霧霾的防治
霧霾的治理,是一項綜合性、系統(tǒng)性的工程。
1.PM2、5等微粒,是污染大氣的主要‘物質(zhì),也是很好的凝結(jié)核。而大氣中的水分,具有吸收、粘結(jié)、固定‘微?!墓δ?。因此,人工向空中輸送“水分”,改善區(qū)域小氣候,是凈化大氣、影響成云致雨的天氣形勢,是治理區(qū)域大氣污染的有效方法。
人工主動干預(yù)生態(tài)天氣系統(tǒng),以大氣運動為條件,水分為因子,從水循環(huán)的‘水分’開始調(diào)控;降落地表的宏觀水分,增加地表面的濕度,固定粉塵;水汽蒸發(fā)的微觀‘水分’,增加大氣的密度,改變空中大氣的物理狀態(tài);地理空間的宏觀、微觀‘水分’,加大天地之間的‘物理量’,形成天地之間降水的‘同位素’條件交互耦合反饋成云致雨的天氣系統(tǒng)。人工水汽,隨著氣流上升運動,紊亂擴散混合,增加空間大氣的密度,水分發(fā)生隨機性的自組織的混沌的內(nèi)外潛熱的交換,復(fù)雜多變的溫度、氣壓的變化,連續(xù)的物質(zhì)、能量的轉(zhuǎn)化,混亂的熱力結(jié)構(gòu)、動力結(jié)構(gòu)和勢能、動能的改變,通過漲落,空氣中水分在“露點”飽和、凝結(jié)、相變,沾附在凝結(jié)核上,產(chǎn)生云滴或冰晶,涌現(xiàn)出新的“信息”物質(zhì)的云層結(jié)構(gòu),水分子從無形體的微觀氣態(tài)水混亂運行的形態(tài),到宏觀實體物質(zhì)降水粒子的狀態(tài)轉(zhuǎn)化。
以人工主動干預(yù)的科學(xué)技術(shù)手段,空中水分降塵,成云致雨、降水凈化大氣的機制??梢栽诤艽蟪潭壬辖档涂諝庵锌倯腋☆w粒數(shù),改善霧霾天氣,達到治理的目的。
2.對政府而言,加強環(huán)保立法,完善法律制度才是解決包括霧霾在內(nèi)的大氣污染的根本途徑??梢孕薷摹董h(huán)境保護法》及《大氣污染防治法》等相關(guān)環(huán)保法律。改善落后的生產(chǎn)生活方式。大力推廣新型能源,提高環(huán)保意識從源頭上減少污染物的排放。
3.從能源消耗產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的關(guān)系考察,2013年我國能源消耗總量為34.8億噸標準煤,其中70%是工業(yè)部門消耗的,24.3億噸,排放的二氧化碳總量為61.9億噸。其中,冶金、建材、火力發(fā)電、石油煉化、化工、重型裝備制造等六大行業(yè)消耗的能源又占工業(yè)總能耗的79%。所以工業(yè)廢氣排放是形成霧霾的主要源頭。為此,國家一定要加大對工業(yè)部門的監(jiān)管力度,在保證經(jīng)濟高效快速發(fā)展不受影響的前提下,盡量減少對化石燃料的使用,或加大對燃料燃燒廢氣的加工和處理,降低化石燃料占一次能源的比重,增加清潔能源占一次能源的比重。
4.從工業(yè)布局考察,我國的重化工業(yè)主要集中在華北、東北和西北地區(qū)。華北地區(qū)高耗能的鋼鐵工業(yè)的比重過高,僅河北省的粗鋼生產(chǎn)能力約占全國的六分之一,而且中小鋼鐵企業(yè)數(shù)量多,能耗高。所以,必須優(yōu)化鋼鐵工業(yè)布局,減少華北地區(qū)的鋼鐵產(chǎn)能,逐步關(guān)停那些能效低,污染大的中小型鋼鐵企業(yè)。提高燃料使用效益,從而降低化石燃料的燃燒和廢氣排放。減少空氣中氮氧化物的含量,以減輕霧霾對城市和人體的影響。
5.另外對于汽車廢氣這一污染的主要原因,強制安裝尾氣凈化裝置可以明顯改善尾氣排放對大氣造成的的污染。其中三效催化劑(TWC)法是凈化汽車尾氣的有效手段。貴金屬(Pt、Pd、Rh)搭載在Al2O3或蜂窩陶瓷上,添加適當?shù)闹鷦?,如La、Ce、Ba等能夠同時除去機動車尾氣中的HC、CO和NO三種污染物的催化劑稱為三效催化劑。其中Pt、Pd對CO、HC的氧化脫除具有高活性,而Rh具有對NO優(yōu)良的催化還原作用,它能選擇地將N0還原為N2而抑制NH3的生成。目前有91%的Rh用于三效催化劑的制備,Rh資源相當匱乏,所以無Rh催化劑是現(xiàn)今研究的一個主要目標口引。要使三效催化劑同時有效地脫除HC、CO和NO,必須把空燃比A/F控制在氧化還原計量比14.6附近,此時三種污染物的脫除率可達9O%以上。當空燃比較低時,CO、HC凈化不完全,空燃比較高,導(dǎo)致NOX的轉(zhuǎn)化率下降。尾氣的處理同樣治標不治本,盡量使用公共交通出行,使用清潔能源汽車才能從源頭上減少汽車尾氣的排放。
四.霧霾天氣頻發(fā)對我們的啟示
全國性的環(huán)境問題,不斷地健康警示,無一不是大自然母親在向我們發(fā)出警告。我們?nèi)粝胍】档纳?,就必須善待環(huán)境,我們想要和諧社會,就必須要有一個和諧的自然,環(huán)境問題說到底都是人的問題,人的問題最后總要歸結(jié)于教育和法制,環(huán)境保護需要全民重視,需要全民參與
參考文獻:
[1]中國氣象局.霾的觀測和預(yù)報等級,中華人民共和國氣象行業(yè)標準.2010 [2]中國環(huán)境監(jiān)測總站.空氣質(zhì)量狀況月報(2013年1月、2013年10月)[3]張小曳.中國大氣氣溶膠及其氣候效應(yīng)的研究.地球科學(xué)進展,2007 [4]張小曳,張養(yǎng)梅,曹國良.北京PM1中的化學(xué)組成及其控制對策思考[J].應(yīng)用氣象學(xué)報,2012 [6]環(huán)境保護部.全國環(huán)境統(tǒng)計公報(1995年、2012年).[7]董雪玲.大氣可吸入顆粒物對環(huán)境和人體健康的危害[J].資源產(chǎn)業(yè),2004 [9]賈星燦,郭學(xué)良.人為大氣污染物對一次冬季濃霧形成發(fā)展的影響研究[J].大氣科學(xué),2013 [10]劉煜,李維亮,周秀驥.夏季華北地區(qū)二次氣溶膠的模擬研究[J].中國科學(xué)D輯地球科學(xué),2005
第四篇:淺談霧霾的成因及污染防治措施
淺談霧霾的成因及污染防治措施
【摘 要】本文通過對霧霾概念、組成成份、危害及成因的闡述,提出了霧霾防治是一個社會工程,是一個循序漸進的過程,只要樹立信心、多部門精誠合作,公眾廣泛參與,通過長期不懈的努力,霧霾污染一定能夠徹底根除。
【關(guān)鍵詞】霧霾污染;細顆粒物;危害;成因;防治措施。
2013 年 1、2 月份,我國中東部地區(qū)連續(xù)發(fā)生了多次中度、重度、極重度霧霾天氣,該階段霧霾天氣呈現(xiàn)出持續(xù)時間長、影響面積大、污染濃度重、受影響人群多的特點,影響到全國 17 個?。▍^(qū)、市),約占全國國土面積的三分之一,受影響人口高達 8 億之多,使全國 70%城市的空氣質(zhì)量不能達到2012 年頒布的環(huán)境空氣質(zhì)量標準。因此,“霧霾”成為媒體出現(xiàn)頻率最高的詞句之一,也成為國家和人民關(guān)注的焦點之一,本文從霧霾天氣的概念、組成成分、危害及成因分析,對霧霾污染防治措施進行分析與探討。
一、霧霾的概念、組成成分。
1、霧霾的概念。
“霧”是指在水氣充足、微風(fēng)及大氣層穩(wěn)定的情況下,接近地面的空氣冷卻至一定程度時,空氣中的水氣便會凝結(jié)成細微的水滴懸浮于空中,使地面水平能見度下降的現(xiàn)象。“霾”是指因大量煙、塵等微粒懸浮使大氣層形成渾濁狀態(tài)的一種天氣現(xiàn)象。霧與霾的主要區(qū)別在于水分含量的大小,水分含量達到 90%以上的叫霧,水分含量低于 80%的叫霾,80%—90%之間的,是霧和霾的混合物,但主要成份是霾。
2、霧霾的組成成分。
細顆粒物,即 PM2.5是形成霧霾天氣的最大元兇,PM2.5包括固態(tài)和液態(tài)兩種形態(tài),主要來源于兩個方面,一是各種污染源和發(fā)生源向空氣中直接釋放的細顆粒物,包括煙、粉塵、揚塵、油煙、油霧和花粉等;二是部分具有化學(xué)活性的氣態(tài)污染物在空氣中發(fā)生反應(yīng)后生成的細顆粒物,這些前體污染物包括二氧化硫、氮氧化物、揮發(fā)性有機物(VOC)、碳氫化合物和氨等。細顆粒物的化學(xué)成份十分復(fù)雜,由于其比表面積大,PM2.5比 TSP 和 PM10 更容易吸附有機物、硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽、碳、各種金屬化合物及病毒和細菌等微生物,由于細顆粒物長期懸浮于空氣中難以沉降,會對人體健康產(chǎn)生危害,降低空氣的能見度。
二、霧霾天氣的危害。
霧霾天氣中的 PM2.5粒徑小,比表面積大,富集空氣中各種化學(xué)物質(zhì),以及細菌和病毒等微生物,其通過呼吸系統(tǒng)被人體直接吸入,沉積到肺泡,甚至于可通過肺直接吸收而到達體內(nèi)其他器官,對人體產(chǎn)生危害。其對人體的危害主要表現(xiàn)在呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、血液系統(tǒng)及生殖系統(tǒng)。
PM2.5能在肺泡區(qū)沉著,溶入血液,作用于全身,不溶性部分沉積在肺部,誘發(fā)或加重呼吸系統(tǒng)疾?。籔M2.5刺激肺內(nèi)迷走神經(jīng),造成主神經(jīng)紊亂從而波及心臟,并可直接到達心臟,發(fā)生心肌梗塞;PM2.5可引起血液系統(tǒng)毒性,造成血栓的形成,還可能造成凝血異常,血粘度增高,導(dǎo)致心血管疾病發(fā)生;PM2.5上附著了很多重金屬及多環(huán)芳烴等有害物質(zhì),易導(dǎo)致胎兒發(fā)育遲緩,直接影響胎兒。北京大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授潘小川的一個調(diào)研結(jié)果顯示,PM2.5超標后,每增加 10微克/立方米,醫(yī)院心血管的急診及死亡率要增加 6%-7%,高血壓病的急診要增加 5%左右。
除此之外,PM2.5所攜帶的重金屬和苯系物增大了患癌癥的風(fēng)險。
三、霧霾成因分析。
霧霾發(fā)生有兩個條件,一是長時間靜風(fēng)、逆溫的極端不利氣象因素,使大氣逆溫層以下的污染物難以稀釋和擴散;二是較大的污染物排放量,即細顆粒物排放量較大,在不能對外擴散時,污染物濃度大大超過環(huán)境容量而不能實現(xiàn)空氣自凈。因此霧霾污染產(chǎn)生的根本原因還是由細顆粒物排放造成的。
細顆粒物污染問題的復(fù)雜性遠遠高于傳統(tǒng)工業(yè)污染問題,是經(jīng)濟社會發(fā)展中的深層次矛盾在環(huán)境領(lǐng)域的反映,是長期積累的環(huán)境問題的集中爆發(fā),它涉及面廣、成因復(fù)雜,來源廣泛,與社會生產(chǎn)、流通、生活和消費活動都有直接關(guān)系,以北京市 PM2.5的來源為例,煤炭燃燒占 17%,工業(yè)噴涂揮發(fā)占 16.3%,工地揚塵占 16%,機動車排放占22%以上,農(nóng)村養(yǎng)殖、秸稈焚燒等占 4.5%,此外,區(qū)域外輸入細顆粒物占 20%以上??傊氼w粒物污染是經(jīng)濟社會發(fā)展的階段性特征在環(huán)境保護領(lǐng)域的突出體現(xiàn),其根本原因是社會性的,與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)失衡、能源結(jié)構(gòu)單
一、產(chǎn)業(yè)布局不合理、生產(chǎn)方式和生活方式不環(huán)保等都有密切關(guān)系。
四、霧霾的防治。
霧霾發(fā)生意味著嚴重的空氣污染,而空氣是人類生存的必要條件,為避免或減輕霧霾對人群產(chǎn)生的污染影響,就必須防患于未然,將預(yù)防霧霾發(fā)生作為首要任務(wù),而把個人防護作為應(yīng)急補救措施。
由霧霾成因分析可知,霧霾是不利氣象因素與大量污染物排放共同作用的結(jié)果,而在目前的技術(shù)經(jīng)濟條件下,尚無法對氣象條件進行有效干預(yù),因此說解決霧霾污染問題只能依靠減少污染物排放量,也就是要全方位地控制各種大氣污染物的排放行為,不斷減少各種細顆粒物及其前體污染物的排放量。
多年來我國的環(huán)境保護工作取得了很大的成績,建立了較為完善的環(huán)保法律法規(guī)和監(jiān)督管理體系,在應(yīng)對傳統(tǒng)工業(yè)環(huán)境問題方面發(fā)揮了重要作用。但是實踐證明,在霧霾來臨之時,我們采用通常的、局部的、階段性的治理措施,如公務(wù)車停運 30%、建筑施工場地暫停施工、重污染企業(yè)暫時關(guān)閉或限排等等,均收效甚微,因此可以說防治灰霾污染是一件涉及各個行業(yè)、千家萬戶和每個社會成員的社會工程,僅僅依靠某一個方面的努力是難以奏效的。必須采取更加全面、更加有效的綜合治理措施,既要抓住重點,又不能死盯一個領(lǐng)域,要全面推進,多點開花,減少污染物排放,才能收到預(yù)期的效果。
要從根本上消除霧霾污染問題,必須抓住主要根源從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)布局、生產(chǎn)方式和生活方式等方面采取措施。
一是調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),徹底轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式,加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和技術(shù)創(chuàng)新,淘汰高耗能、高污染的產(chǎn)業(yè),大力發(fā)展資源消耗少、能源消耗低、技術(shù)含量高、附加值高的環(huán)境友好產(chǎn)業(yè)和服務(wù)業(yè)。二是要積極調(diào)整能源結(jié)構(gòu),實行煤炭總量控制,提高風(fēng)能、生物質(zhì)能源等清潔能源和可再生能源的使用量,在特大型城市核心區(qū)實行無煤化。三是優(yōu)化城市產(chǎn)業(yè)布局,制定并實施大型排污企業(yè)的搬遷規(guī)劃,嚴格實施“區(qū)域限批”制度和行業(yè)準入制度;合理布局城市功能區(qū),進一步完善城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),縮短市民出行距離,減輕社會交通壓力。四是合理規(guī)劃道路網(wǎng)絡(luò),大力發(fā)展城市公共交通,防治和緩解交通擁堵,提高城市道路通行能力和能源利用效率降低交通工具污染物排放量。五是改變不良的消費習(xí)慣,廣大社會公眾作為社會生產(chǎn)的最終消費者,其消費習(xí)慣、消費取向?qū)ιa(chǎn)者有著至關(guān)重要的影響力,公眾的生活方式、生活習(xí)慣都在以各種直接或間接的方式影響著環(huán)境,從這個意義上講,我們每個社會成員都既是環(huán)境保護的受益者,又是環(huán)境污染的制造者,更應(yīng)該成為治理污染的積極參與者,因此,公眾必須實行環(huán)境友好型消費方式,形成有益于環(huán)境的生活習(xí)慣。
“冰凍三尺,非一日之寒”,霧霾污染治理是一個循序漸進的過程,決不可能一蹴而就。要從根本上解決這一問題,必須樹立信心、明確目標,多部門精誠合作、公眾廣泛參與、全社會進行長期不懈的共同努力。倫敦經(jīng)過近三十年的減排治理,摘掉了霧都的帽子,倫敦就是一個樣本,只要我們?nèi)粘6嘞曼c功夫,不急于求成,穩(wěn)扎穩(wěn)打,長期堅持,霧霾一定能夠徹底根除。
第五篇:淺談霧霾成因及其治理
淺談霧霾成因及其治理
摘要:華東地區(qū)近年來隨著工業(yè)化和城市化的迅速發(fā)展,霧及霧、霾結(jié)合物已經(jīng)成為影響區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和城市環(huán)境的重要因素。本文是在閱讀和了解霧霾、大氣污染相關(guān)論文和研究的基礎(chǔ)上,簡要闡述了霧霾的概念、當下霧霾產(chǎn)生的原因和可能會給生產(chǎn)生活帶來的影響,以及霧霾的治理措施。
關(guān)鍵詞:霧霾 原因 影響 治理
Abstract:as the deeply development of indrustritis and urbanization in recently years at Eastern China fog and haze combination has become the important factoes that affect the rejional economic development and Urban environment.This article is in reading and understanding the fog and haze pollution related papers and research ,on the basis of briefly expounds the concept of haze reasons and may bring to life ,and the influence of govrnance measure.Keywords: fog and haze
reason
inpact
measure
2013年1月9日以來,全國中東部地區(qū)陷入嚴重的霧霾和污染天中,中央氣象臺將大霧藍色預(yù)警升級至黃色預(yù)警,13日10時北京甚至發(fā)布了北京氣象史上首個霾橙色預(yù)警。從東北到西北,從華北到中部導(dǎo)致黃淮、江南地區(qū),都出現(xiàn)了大范圍的重度和嚴重污染。霧霾已經(jīng)成為影響區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和城市環(huán)境的重要因素。
1.霧霾的概念 隨著空氣質(zhì)量的惡化,陰霾天氣現(xiàn)象出現(xiàn)增多,危害加重。近期我國不少地區(qū)把陰霾天氣現(xiàn)象并入霧一起作為災(zāi)害性天氣預(yù)警預(yù)報。統(tǒng)稱為“霧霾天氣”?,F(xiàn)在人們通常所說的“霧霾”,顧名思義是霧和霾。但霧和霾在本質(zhì)上有很大的區(qū)別。
霧是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠系統(tǒng),是近地面層空氣中水汽凝結(jié)(或凝華)的產(chǎn)物。霾也稱灰霾(煙霞)空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等粒子也能使大氣混濁,視野模糊并導(dǎo)致能見度惡化,如果水平能見度小于10000米時,將這種非水成物組成的氣溶膠系統(tǒng)造成的視程障礙稱為霾(Haze)或灰霾(Dust-haze),香港天文臺稱煙霞(Haze)【1】。
氣象學(xué)認為,霧是一種天氣現(xiàn)象,是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠系統(tǒng),多出現(xiàn)于秋冬季節(jié),是近地面層空氣中水氣凝結(jié)(或凝華)的產(chǎn)物。霧的本質(zhì)主要是水分,霧會使空氣透明度降低,使大氣能見度惡化。當懸浮在近地面空氣中的水氣凝結(jié)(或凝華)物使目標物的水平能見度降低到1000米以內(nèi)時,這種天氣現(xiàn)象成為霧(fog)。而當目標物的水平能見度在1000~10000米時,這種天氣現(xiàn)象稱為輕霧或靄(mist)。霧天時,如大氣沒有污染存在,一般不會對人體健康造成直接危害。
霾也是一種天氣現(xiàn)象,是由空氣中的灰塵、多種微小顆粒物以及硫酸、硝酸、碳氫化合物等化學(xué)物質(zhì)組成的氣溶膠系統(tǒng)。當大氣嚴重污染時,一年四季都可能出現(xiàn)霾。當水平能見度小于10000米時,將這種非水成霧組成的氣溶膠雄造成的能見度障礙成為霾(haze)或灰霾(dust-haze)。由于灰塵、硫酸、硝酸等顆粒物組成的霾,其散射波長較長的廣比較多,因而霾看起來常呈現(xiàn)出令人厭惡的黃色或橙灰色。由于霾中含有很多對人體有害的化學(xué)物質(zhì)和微小顆粒,所以霾天氣對人體健康會造成直接危害【2】。
圖1.1 霧霾顆粒
2.霧霾的成因 研究認為,嚴重的霧霾污染是人為空氣污染物排放、異常氣象因素和地形等共同作用的結(jié)果,空氣污染物的產(chǎn)生主要來源于汽車尾氣的排放、煤炭燃料的燃燒、工業(yè)企業(yè)的排放以及沙塵疊加等多種因素。與大氣有密切關(guān)系的氣象條件主要有風(fēng)、逆溫、氣壓、氣溫等,這些氣象因素都影響和制約著大氣污染物濃度極其時空分布情況。2.1.空氣污染物排放(源排放)
城市霧霾天氣的主要成分是如今家喻戶曉的PM2.5(細顆粒物)。PM2.5是指直徑小于或等于2.5微米的顆粒物,也稱細顆粒物,是由直接排入空氣中的微粒和空氣中的氣態(tài)污染物通過化學(xué)轉(zhuǎn)化生成的二次微粒共同組成的。直接排入空氣中的微粒由塵土性微粒、植物和礦物燃料燃燒產(chǎn)生的碳黑粒子組成。二次微粒主要由硫酸銨和硝酸銨組成,這兩種微粒是由大氣中的SO2和NOx轉(zhuǎn)化生成的【3】。2.2.機動車尾氣的排放
行駛在全國大小道路上的汽車已經(jīng)成為國內(nèi)氣溶膠污染物的主要來源。據(jù)相關(guān)研究顯示,目前中國已經(jīng)超過法國,在美國、日本、德國之后成為世界第四大汽車生產(chǎn)國。與汽車市場蓬勃發(fā)展相比,尾氣污染已經(jīng)變成令人觸目驚心的現(xiàn)實,汽車尾氣排放分擔了大氣顆粒物濃度的70%~80%。
圖2.1汽車尾氣排放
2.3.煤炭燃料的燃燒
燃料是人們在生產(chǎn)和生活活動中必不可少的能源。就世界整體而言,燃料燃燒給我們提供85%的能量。煤炭燃燒時產(chǎn)生的污染物的種類和數(shù)量除了與燃料中所含的雜質(zhì)種類和含量有關(guān)外,還受燃料燃燒狀態(tài)的影響。當燃料完全燃燒時的主要污染物是元素碳顆粒物、CO2、SO2、NO2、水氣和灰分。燃燒不完全時,則會產(chǎn)生有機碳顆粒物、CO、NOx、SOx、多環(huán)芳徑等,這些都是PM2.5的主要成分之一。當空氣中的煤煙型空氣污染物達到一定的濃度時,在特定氣象條件的作用下,污染物得不到充分的擴散,就會爆發(fā)嚴重的煤煙型污染事件,例如倫敦?zé)熿F事件【4】。
圖2.2 煤炭燃料廢氣排放
2.4.工業(yè)企業(yè)廢氣污染隨
著現(xiàn)代化的發(fā)展,工業(yè)企業(yè)如雨后春筍般冒出,排放污染物的工業(yè)企業(yè)主要有發(fā)電廠、冶煉廠、化工廠、機械加工廠、硫酸廠、建材廠等。
圖2.3 工業(yè)廢氣排放
2.5.氣象條件
與大氣污染有密切關(guān)系的氣象條件主要有風(fēng)、逆溫、氣壓、氣濕等,這些氣象因素都影響和制約著大氣污染物濃度極其時空分布情況。2.5.1.風(fēng)
刮風(fēng)的時候,污染物排放時的下風(fēng)向地區(qū)比其他方向受影響程度要大,風(fēng)速決定了大氣污染物稀釋的程度和擴散范圍。在其他條件不變的情況下,污染物濃度與風(fēng)速成反比,風(fēng)速越高,污染物濃度越低;反之,風(fēng)速越低,污染物濃度越高。近年來隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展,大樓越建越高,阻擋和摩擦作用使風(fēng)流經(jīng)城區(qū)時明顯減弱。靜風(fēng)增多,不利于大氣污染物的擴散稀釋,卻容易在城區(qū)內(nèi)和近郊區(qū)周邊積累。2.5.2.逆溫
對流層大氣的熱量主要直接來自地面的長波輻射,在自然的大氣條件下,大氣溫度隨著高度增加而下降??諝鈱α髁己脛t有利于污染物的擴散和稀釋。然而,近地面的大氣實際情況非常復(fù)雜,在一定條件下,會出現(xiàn)氣溫隨高度增加而升高的反?,F(xiàn)象,氣象學(xué)家們稱為“逆溫”。2.5.3.氣壓
氣壓的高低與海拔高度、地理緯度和空氣濕度等相關(guān)。世界上三大著名的煤煙型煙霧事件、多諾拉事件及馬斯河事件,其發(fā)生的氣象條件正是由于逆溫造成地面受高氣壓控制,導(dǎo)致低氣層低溫、無風(fēng),空氣污染物不能及時擴散和稀釋,釀成重大的煙霧事件。
2012年11月下旬以來,影響我國的冷空氣活動頻繁,全國平均氣溫為近28年同期最低,呈現(xiàn)出平均氣溫明顯偏低。由于低溫導(dǎo)致燃煤采暖排放量相應(yīng)增加,加重了大氣污染。冷空氣過后氣溫上升,易形成逆溫現(xiàn)象,使大氣層低空的空氣垂直運動受到限制,導(dǎo)致污染物難以向高空飄散而被阻滯在低空和近地面。而2013年1月,冷空氣影響偏弱、風(fēng)速小,造成污染物在近地面層集聚,這就是到2013年以來霧霾頻頻出現(xiàn)的原因。
3.霧霾的影響 3.1對人體健康的影響
由于霧霾中的顆粒物成分復(fù)雜,攜帶的真菌等,其中危害人類健康的主要是直徑小于10微米的氣溶膠粒子,它能直接進入并粘附在人體上下呼吸道和肺葉中,引起鼻炎、支氣管炎等病癥,長期處于這種環(huán)境還會誘發(fā)肺癌。除了癌癥,霧霾天還是心臟殺手。霧霾籠罩時氣壓較低,空氣中的含氧量有所下降,這時易感到胸悶。潮濕寒冷的霧和霾,還會造成冷刺激,導(dǎo)致血管痙攣、血壓波動、心臟負荷加重等。同時,霧霾中的一些病原體會導(dǎo)致頭痛,甚至誘發(fā)高血壓、腦溢血等疾病。霧霾天氣,空氣流動性差,霾的組成成分中有毒害的酸、堿、鹽、胺、酚及攜帶的各種病原微生物等易侵入人體呼吸道,使人體呼吸系統(tǒng)的防御功能降低,造成呼吸不暢、胸悶、干咳、咽干咽癢。長期吸入這些有害物質(zhì)會刺激人體的敏感部位,容易誘發(fā)或加重氣管炎、咽喉炎、結(jié)膜炎等一些過敏性病癥。霧霾天氣由于光線不足,還可能影響到人們的心理,讓人產(chǎn)生抑郁、焦慮、壓抑以及悲觀等不良情緒【5】。
圖3.1 霧霾影響人們身體
3.2.對生活出行和工作的影響
2013年以來,我國中東部大部分地區(qū)頻頻出現(xiàn)霧霾,對城市運行產(chǎn)生了很大影響。學(xué)校取消室外活動,部分高速公路被封閉,大批進出口航班被延誤或取消。霧霾導(dǎo)致空氣能見度降低,易引發(fā)交通事故,長此下去,給在戶外工作者的健康帶來隱患。
圖3.2 霧霾影響人們出行 4.霧霾的治理 目前霧霾天氣頻發(fā),對人類的危害不斷加劇,依據(jù)霧霾的形成原因,減少污染源、降低大氣污染物的排放是解決霧霾的根本之道。4.1.合理利用石化能源
為了減少汽車尾氣對空氣的污染,首先應(yīng)改進發(fā)動機的燃燒方式,使汽油能充分燃燒,同時提高燃油標號,減少污染物的排放。其次,汽車可改用天然氣或液化石油氣、乙醇汽油做燃料,同時注重新能源的開發(fā),支持和鼓勵電動汽車的開發(fā)使用。最后還應(yīng)當在霧霾易發(fā)季節(jié)適當限制汽車的使用。為了減少煤的燃燒對空氣的污染,應(yīng)當大力推廣使用脫硫煤,北方地區(qū)冬季取暖采用集中供暖,用天然氣替代煤等措施。4.2.大力提倡企業(yè)節(jié)能減排
對污染排放嚴重的企業(yè)必須關(guān)停,對污染排放不達標的企業(yè)限期進行技術(shù)改造,在霧霾易發(fā)季節(jié)降低企業(yè)生產(chǎn)負荷,減少供需,最大限度地減少工業(yè)生產(chǎn)對空氣的污染。4.3.有效防治顆粒性揚塵
植樹造林,種花種草,能有效地吸附和穩(wěn)固塵土。城外帶塵車輛(運煤車和其他長途車等)入城時可在城市關(guān)口收費站邊設(shè)立噴水清洗輪胎、底盤的環(huán)節(jié),在城內(nèi)施工車輛進入馬路時設(shè)立遮蓋和清洗輪胎、底盤的環(huán)節(jié),最大限度隔絕城外車輛和施工車輛帶來的揚塵。要定時對市內(nèi)公路清掃灑水,降低因刮風(fēng)或車輛運行帶起的塵土。
總之,要解決霧霾問題,需要全社會共同努力。相關(guān)部門應(yīng)盡快制定和完善相關(guān)法律法規(guī),加大管理和監(jiān)測力度,從根源上治理霧霾。每個公民應(yīng)積極參與,改變生活方式,使用低碳環(huán)保、節(jié)能減排的新能源產(chǎn)品。
參考文獻
[1]潘小川.實面霾伏:霧霾中的生活與健康[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2013 [2]李衛(wèi)軍,邵龍義.霧霾和沙塵污染天氣氣溶膠單顆粒研究[M].北京:科學(xué)出版社,2013 [3]趙桂香,杜莉,衛(wèi)麗萍,賀耀武,李瑩,朱煜.一次持續(xù)性區(qū)域霧霾天氣的綜合分析[J].干旱區(qū)研究,2011(09)[4]史軍,崔林麗,賀千山,孫林華.東霧和霾日數(shù)的變化特征及成因分析[J].地理學(xué)報,2010(05)[5]潘雪梅.河北南部地區(qū)霾污染特征及來源研究[D].石家莊:河北工程大學(xué)(碩),2012