郝路
近幾年,全國(guó)大部地區(qū)尤其是華北地區(qū)長(zhǎng)時(shí)間籠罩在霧霾之下;春季,霧霾接替了沙塵暴,將城市包裹;進(jìn)入初夏,秸稈焚燒造成的霧霾已有圍城之勢(shì),尤其是中原地帶,是我國(guó)4個(gè)霧霾最嚴(yán)重的地區(qū)之一。霧霾,越來(lái)越影響著我們的生活。形成霧霾天氣的大氣氣溶膠來(lái)源于自然排放和人類活動(dòng)的排放,主要有三方面:大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)建設(shè)、汽車(chē)尾氣的排放和秸稈的燃燒,涉及工業(yè)企業(yè)排放、建筑和地表無(wú)組織揚(yáng)塵、機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣、生活烹飪油煙、溶劑涂料揮發(fā)、油料儲(chǔ)存運(yùn)銷(xiāo)、焚燒面源。本文將重點(diǎn)分析機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣與秸稈焚燒在靜風(fēng)天氣下對(duì)霧霾的影響。
一、霾與霧的區(qū)別
空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機(jī)碳?xì)浠衔锏攘W邮勾髿鉁啙?,視野模糊并?dǎo)致能見(jiàn)度惡化,如果水平能見(jiàn)度小于1萬(wàn)米時(shí),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或霧霾(煙霞)。霧霾是由大量細(xì)顆粒物和氣體污染物引起的能見(jiàn)度降低的現(xiàn)象,它對(duì)社會(huì)、自然和人本身有很大的危害。氣象因素中,風(fēng)速、風(fēng)向、相對(duì)濕度、逆溫層和大氣混合高度被認(rèn)為是影響霧霾形成的最主要因素。
霾與霧、云不一樣,與晴空區(qū)之間沒(méi)有明顯的邊界,霾是干的氣溶膠,可由一次源和二次源生成,其中氣溶膠的一次源是指以顆粒物形式排放到大氣中的氣溶膠,包括被風(fēng)揚(yáng)起的細(xì)沙和微塵、海水濺沫蒸發(fā)而成的顆粒、火山噴發(fā)的散落物、森林或其他生物體燃燒的煙塵、人類燃燒礦物燃料排放的煙塵以及人類的生產(chǎn)和生活過(guò)程中排放的灰塵等。二次源是指排放到大氣中的氣態(tài)污染物,經(jīng)過(guò)復(fù)雜的大氣化學(xué)過(guò)程在大氣中生成的氣溶膠粒子。由灰塵、硫酸、硝酸等粒子組成的霾,肉眼看不到空中飄浮的顆粒物,其散射波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光比較多。而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,肉眼可見(jiàn),散射的光與波長(zhǎng)關(guān)系不大。霧和霾異同點(diǎn)主要在于組分類型、水分含量、可見(jiàn)厚度、外觀顏色、邊界特征和水平能見(jiàn)度等。
二、霧霾產(chǎn)生的有關(guān)因素
(一)機(jī)動(dòng)車(chē)發(fā)展造成的影響
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國(guó)城市機(jī)動(dòng)車(chē)量迅速增長(zhǎng),機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染物在大氣污染物排放總量中的影響越來(lái)越大,機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣已經(jīng)成為城市大氣污染的重要來(lái)源。環(huán)保部發(fā)布的《2015年中國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)污染防治年報(bào)》顯示:“與1980年相比,全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量增加了33倍。按車(chē)型分類,全國(guó)貨車(chē)排放的NOx和PM明顯高于客車(chē),其中重型貨車(chē)是主要貢獻(xiàn)者;而客車(chē)CO和HC排放量則明顯高于貨車(chē)。按燃料分類,全國(guó)柴油車(chē)排放的NOx接近汽車(chē)排放總量的70%,PM超過(guò)90%;而汽油車(chē)CO和HC排放量則較高,超過(guò)汽車(chē)排放總量的70%。按排放標(biāo)準(zhǔn)分類,占汽車(chē)保有量3.8%的國(guó)I前標(biāo)準(zhǔn)汽車(chē),其排放的四種主要污染物占汽車(chē)排放總量的30.0%以上;而占保有量75.2%的國(guó)Ⅲ及以上標(biāo)準(zhǔn)汽車(chē),其排放量約為汽車(chē)排放總量的40.0%。按環(huán)保標(biāo)志分類,僅占汽車(chē)保有量6.8%的“黃標(biāo)車(chē)”卻排放了45.4%的NOx、49.1%的HC、47.4%的CO和74.6%的PM?!?/p>
近幾年,我國(guó)一直是世界汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)大國(guó),汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量的飆升帶來(lái)了嚴(yán)重的機(jī)動(dòng)車(chē)污染問(wèn)題。由于目前我國(guó)在用汽車(chē)排放性能不佳,車(chē)輛維護(hù)保養(yǎng)差,道路交通建設(shè)滯后,因此,在用車(chē)的平均排放因子較高;機(jī)動(dòng)車(chē)使用的油品質(zhì)量低,車(chē)用燃油中硫的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家,且排放水平不高,機(jī)動(dòng)車(chē)已經(jīng)成為大中城市的重要污染源,近年來(lái)在不利氣象條件下,區(qū)域性霧霾天氣增加,機(jī)動(dòng)車(chē)污染型城市增多。
機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染物對(duì)環(huán)境影響日趨嚴(yán)重的同時(shí),我國(guó)一些地區(qū)酸雨、霧霾和光化學(xué)煙霧等區(qū)域性大氣污染問(wèn)題也頻繁發(fā)生,部分地區(qū)甚至出現(xiàn)了每年200多天的霧霾天氣,懸浮細(xì)顆粒物PM2.5和氣態(tài)污染物二氧化硫、氮氧化物大量增加,PM2.5中可溶性粒子具有強(qiáng)吸水性,它們與水蒸氣結(jié)合在一起,這些問(wèn)題的產(chǎn)生都與機(jī)動(dòng)車(chē)排放的氮氧化物、細(xì)顆粒物等污染物直接相關(guān)。機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放是造成霧霾、光化學(xué)煙霧污染的重要原因,是大氣環(huán)境最突出、最緊迫的問(wèn)題之一。
(二)秸稈焚燒對(duì)霾的影響
近年來(lái),隨著農(nóng)村生活水平的普遍提高,作物秸稈已基本不再作為農(nóng)村的生活燃料,而逐漸成為糧食收獲以后的多余副產(chǎn)品,每年我國(guó)農(nóng)作物秸稈產(chǎn)生量約為6.5億噸,其中20%的秸稈沒(méi)有得到有效利用。在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的農(nóng)村和大城市郊區(qū),由于燃料結(jié)構(gòu)改變和化肥的廣泛使用,秸稈剩余量甚至高達(dá)70%~80%被焚燒。遙感監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)分析表明,華北平原、華中華東北部是秸稈焚燒的集中區(qū)域。在夏、秋糧食收獲期間,秸稈焚燒頻繁,會(huì)產(chǎn)生大量的CO2、CO、氮氧化物、苯以及多環(huán)芳烴等有害氣體,遇到無(wú)風(fēng)、逆溫等對(duì)大氣擴(kuò)散不利的天氣,不僅會(huì)造成環(huán)境空氣質(zhì)量短時(shí)間嚴(yán)重惡化,還會(huì)對(duì)人體健康、交通運(yùn)輸?shù)仍斐刹煌潭鹊挠绊憽?/p>
(三)天氣成因輔助
在一段時(shí)期內(nèi),無(wú)論是自然排放還是人類活動(dòng)排放的氣溶膠粒子的總量是大致穩(wěn)定的,是否出現(xiàn)嚴(yán)重的霧霾天氣是由氣象條件決定的。長(zhǎng)時(shí)間處于靜風(fēng)狀態(tài),早晚逆溫較強(qiáng),不利于污染物擴(kuò)散,這種不利的氣象條件導(dǎo)致污染物不斷積累形成霧霾天氣。
第一,風(fēng)速。影響風(fēng)速的原因主要有兩點(diǎn):一是氣壓,二是低空環(huán)境。一方面,長(zhǎng)時(shí)間處于靜風(fēng)狀態(tài)不利于污染物擴(kuò)散,會(huì)導(dǎo)致污染物不斷積累,對(duì)大氣環(huán)境造成污染。另一方面,由于近年來(lái)城市建設(shè)的迅速發(fā)展,使風(fēng)流經(jīng)城區(qū)時(shí)明顯減弱。水平方向靜風(fēng)現(xiàn)象的增多,不利于大氣污染物向城區(qū)外圍擴(kuò)展稀釋,并容易在城區(qū)內(nèi)積累高濃度污染。
第二,逆溫。污染物在正常氣候條件下,從氣溫高的近空向氣溫低的高空擴(kuò)散,逐漸循環(huán)排放到大氣中。但逆溫現(xiàn)象下,高低空空氣流動(dòng)受阻,空氣交換能力減弱,并且使大氣層結(jié)相對(duì)穩(wěn)定,其中,貼地逆溫更易使空氣流通和大氣擴(kuò)散能力減弱,導(dǎo)致污染物停留在近空。
第三,濕度。相對(duì)濕度對(duì)能見(jiàn)度的影響通過(guò)氣溶膠粒子的吸濕增大而產(chǎn)生。當(dāng)氣溶膠粒子中含有水溶性成分時(shí),相對(duì)濕度大使得可溶性氣溶膠更容易吸收水汽而長(zhǎng)大,使消光作用(主要是散射作用)增加,能見(jiàn)度減小。
三、有效治理霧霾的對(duì)策
第一,加強(qiáng)霾的監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào),注重聯(lián)防聯(lián)控。將地面監(jiān)測(cè)、衛(wèi)星遙感與氣象結(jié)合開(kāi)展氣溶膠光學(xué)厚度的監(jiān)測(cè),提高霧霾天氣預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性,提高監(jiān)測(cè)、預(yù)防霧霾天氣的能力;將建立霾預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)與建立動(dòng)態(tài)控制排污系統(tǒng)、控制污染源排放的決策系統(tǒng)結(jié)合起來(lái),治理時(shí)注重區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控,城市群之間統(tǒng)籌考慮霧霾的防治工作,以有效治理霧霾。
第二,切實(shí)完善機(jī)動(dòng)車(chē)污染防治體系。從新車(chē)環(huán)境準(zhǔn)入、“黃標(biāo)車(chē)”加速淘汰、車(chē)用燃料清潔化等方面采取嚴(yán)厲措施限制機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放,全面實(shí)施機(jī)動(dòng)車(chē)氮氧化物總量控制,切實(shí)加強(qiáng)機(jī)動(dòng)車(chē)生產(chǎn)、使用、淘汰等全過(guò)程環(huán)境監(jiān)管,協(xié)調(diào)推進(jìn)“車(chē)、油、路”同步發(fā)展,鼓勵(lì)綠色交通,以消除或減輕霧霾對(duì)城市的危害。
第三,強(qiáng)化夏、秋兩季秸稈禁燒。通過(guò)環(huán)境衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星等對(duì)主要作物農(nóng)區(qū)秸稈焚燒情況進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè),在秸稈焚燒集中時(shí)段實(shí)施加密監(jiān)測(cè),加大禁燒工作力度,落實(shí)監(jiān)管責(zé)任,明確獎(jiǎng)懲措施。推廣扶持秸稈機(jī)械化還田,飼料、堆肥、沼氣利用,食用菌開(kāi)發(fā)等,引導(dǎo)農(nóng)民群眾科學(xué)有效利用秸稈資源,從源頭上控制秸稈焚燒問(wèn)題。
第四,促進(jìn)政府與公眾低碳生活。推行運(yùn)用節(jié)能技術(shù),從經(jīng)濟(jì)政策方面引導(dǎo)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向,推行更大范圍、更好的可操作性或持久性的節(jié)能措施,扶植采用綠色能源的新企業(yè)及新項(xiàng)目,對(duì)采用新技術(shù)或低排放手段以降低污染氣體排放、對(duì)以減少灰霾為社會(huì)公眾利益作出貢獻(xiàn)的企業(yè)和個(gè)人給予補(bǔ)貼等。加強(qiáng)宣傳,鼓勵(lì)民眾低碳出行。增加綠地以發(fā)揮吸煙除塵、過(guò)濾空氣及美化環(huán)境等環(huán)境效益,有效應(yīng)對(duì)霧霾天氣并達(dá)到最佳治理效果。