楊準(zhǔn)

摘 要：近年來，我國東部地區(qū)連續(xù)出現(xiàn)大范圍的霧霾現(xiàn)象，特別是在冬春時(shí)節(jié)，其影響可以達(dá)到我國國土面積的近1/3，霧霾現(xiàn)象已經(jīng)成為我國重要的環(huán)境公害。探討霧霾的成因成為尋找其治理途徑的基礎(chǔ)性工作之一。我國近年來中東部區(qū)域霾問題主要是由人為排放的大氣氣溶膠顯著增加所致。當(dāng)今不論是霾還是霧，其背后都有人類活動(dòng)的影響，已不是完全的自然現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：霧霾 成因 探討

中圖分類號(hào)：P426 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）12（a）-0021-01

霾是大量極細(xì)微的干塵粒等均勻地浮游在空中，使水平能見度小于10 km的空氣普遍混濁現(xiàn)象。當(dāng)空氣中水汽較多時(shí)，某些吸水性強(qiáng)的干塵粒會(huì)吸水、長大，并最終活化成云霧的凝結(jié)核，產(chǎn)生更多、更小的云霧滴，使能見度進(jìn)一步降低，低于1 km時(shí)被定義為霧。

能見度低于10 km時(shí)，可能既有霾的影響，也可能有霧滴的影響。霾和霧在一天之中可以變換角色，甚至在同一區(qū)域內(nèi)的不同地方，霧和霾也會(huì)有所側(cè)重。一般情況下，老百姓看到的我國區(qū)域性能見度低于10 km的空氣普遍渾濁現(xiàn)象被稱為霧霾天氣。

綜合分析各地的情況，霧霾的成因大體有以下幾個(gè)方面。

（1）氣候原因。霧霾主要發(fā)生在冬春季節(jié)，近幾年來，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)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較大；加上冬春季節(jié)容易形成逆溫層（即地面附近隨著高度上升氣溫隨之上升的現(xiàn)象），空氣穩(wěn)定度較大，空氣中的污染物在水平和垂直方向上都不容易向外擴(kuò)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(yán)重。這是自然方面的因素。

（2）地理方面的因素?，F(xiàn)在大城市里的高樓越建越多、越建越高，阻擋和摩擦作用使得風(fēng)流經(jīng)過城區(qū)時(shí)明顯減弱，促使靜風(fēng)現(xiàn)象顯著增加，導(dǎo)致垂直方向出現(xiàn)明顯的逆溫層現(xiàn)象，使得大氣在垂直方向上運(yùn)動(dòng)受到限制，不利于污染物的擴(kuò)散和稀釋。

（3）由于大氣污染物排放負(fù)荷巨大。2011年我國能源消耗總量為34.8億t標(biāo)準(zhǔn)煤，其中70%是工業(yè)部門消耗的，24.3億t，排放的二氧化碳總量為61.9億t。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%。2010年，我國二氧化硫、氮氧化物排放總量都超過2200萬t，位居世界第一，工業(yè)煙粉塵排放量為1446.1萬t，均遠(yuǎn)超出環(huán)境承載能力。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1/6，東北華北地區(qū)多以鋼鐵、火電、水泥、建材等高能耗、高污染工業(yè)為主，在生產(chǎn)過程中大量消耗煤炭石油等化石燃料，并且冬季取暖期北方大部分地區(qū)因?yàn)槿∨娜济毫看蠓黾?，?dǎo)致燃煤產(chǎn)生的二氧化硫、氮氧化物、顆粒物等大氣污染物排放量急劇上升。所以工業(yè)廢氣排放是形成霧霾的主要源頭。

（4）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。這在京津冀地區(qū)表現(xiàn)尤為明顯。北京天津地區(qū)主要的污染較重的行業(yè)已經(jīng)基本遷出建成區(qū)，但是北京周邊的河北、山西、內(nèi)蒙古、山東省和自治區(qū)卻是重污染行業(yè)較為集中地地區(qū)，而大氣環(huán)流很容易把污染物輸送到京津地區(qū)。

（5）是汽車尾氣污染問題更加突出。近年來由于汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，我國特別是很多大城市的汽車保有量呈爆炸式增長。來自汽車工業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，截至2013年末，我國汽車保有量超1.37億輛。資料顯示，2013年北京、上海、杭州汽車保有量分別為520萬輛、212萬輛和110萬輛。汽車的大量增加在使我們交通出行更加便利的同時(shí)，也使得汽車排放的氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物、顆粒物大大增加，特別是使用柴油的大客車和大貨車是排放污染物的大戶，車況車況較差黃標(biāo)車和大量的報(bào)廢車、翻新車、改裝車更是排放污染的大戶中的重點(diǎn)。

以北京為例，科研人員對2009年至2010年不同季節(jié)在北京城區(qū)采集的特氟龍和石英膜PM2.5樣品進(jìn)行分析，獲取了北京四個(gè)季節(jié)PM2.5的質(zhì)量濃度、29種元素、9種離子和8個(gè)組分有機(jī)碳無機(jī)碳等資料，探討了不同季節(jié)影響北京PM2.5的主要貢獻(xiàn)源。

研究顯示，沙塵天氣常對春季氣溶膠有重要影響，這與北京等北方地區(qū)地處距離沙塵暴源區(qū)較近有很大關(guān)系。而在秋冬季節(jié)，來自建設(shè)工地的浮塵和街道的再懸浮塵是土壤塵的主要來源。取暖用的燃煤污染源在冬季取暖期（11月至次年3月）貢獻(xiàn)最大，生物質(zhì)燃燒源貢獻(xiàn)春、秋季較高，冬、夏季較低。工業(yè)污染源貢獻(xiàn)在夏秋季節(jié)較高。硫酸鹽、硝酸鹽等組成的二次無機(jī)氣溶膠在夏季和春季的貢獻(xiàn)最高。

研究表明，對于硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽等六類主要組分來說，北京的南部地區(qū)是來源可能性最的區(qū)域。來自北京南部的氣流常攜帶較高濃度的二次無機(jī)氣溶膠和含碳?xì)馊苣z，西北向的氣團(tuán)則含有較多的土壤塵和含碳?xì)馊苣z。北京發(fā)生霧霾時(shí)，來自南向的氣流會(huì)使二次無機(jī)氣溶膠的濃度變得很大。

研究人員表示，如果將燃煤、工業(yè)污染和二次無機(jī)氣溶膠三個(gè)來源合并起來，化石燃料燃燒排放成為北京PM2.5污染的主要來源。北京周邊的山西河北等省份都是以鋼鐵、建材、煤化工等大量消耗煤炭的工業(yè)結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)的大量二氧化硫、顆粒物等污染物會(huì)對北京帶來跨境傳輸?shù)奈廴?。北京周邊地區(qū)霧霾成因在我國北方地區(qū)具有一定的代表性。因此研究北京本地空氣污染原因，可以得出以下經(jīng)驗(yàn)：治理污染是一個(gè)系統(tǒng)工程，不僅需要改善能源及工業(yè)結(jié)構(gòu)，還需要區(qū)域和地區(qū)聯(lián)防聯(lián)控。

分析霧霾的成因還需注意以下幾方面。

（1）霧霾的成因存在一定的地區(qū)差異。我國北方地區(qū)成因主要是鋼鐵制造、水泥、建材等工業(yè)以及冬季取暖與煤炭有關(guān)的二氧化硫、氮氧化物、顆粒物（包括TSP、PM10、PM2.5等）污染物的大量增加，我國南方地區(qū)主要是燃燒秸稈等生物質(zhì)燃料和汽車尾氣等產(chǎn)生氮氧化物、顆粒物等污染物。

（2）我國不同地區(qū)，主要是南方和北方地區(qū)及沿海和內(nèi)陸地區(qū)污染程度有較大差別，同樣是霧霾天氣，北方及內(nèi)陸地區(qū)與南方地區(qū)污染指數(shù)差別很大，前者污染指數(shù)嚴(yán)重時(shí)可達(dá)500以上，而南方地區(qū)僅僅100多而已，超標(biāo)并不是很大，這與不同地區(qū)工業(yè)結(jié)構(gòu)不同帶來的污染有直接的關(guān)系，同時(shí)不同的氣候條件（南方濕潤，北方干燥）也是其中重要的原因，因此其治理技術(shù)和治理難度也有相當(dāng)大的差別。

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