呂錫銀

摘 要：京津冀城市群，中國(guó)北方經(jīng)濟(jì)的重要核心區(qū)，同時(shí)也是我國(guó)大氣污染最嚴(yán)重的地區(qū)。本文主要是淺析京津冀地區(qū)當(dāng)前空氣質(zhì)量、北京郊區(qū)秋季灰霾天氣下細(xì)顆粒物化學(xué)成分及其混合特征研究、華北平原冬季常見(jiàn)灰霾中氣溶膠類型及形態(tài)特征以及灰霾的治理。總結(jié)得出京津冀地區(qū)的灰霾形成原因包括京津冀地形、氣溶膠分布狀態(tài)、人為因素共同作用導(dǎo)致的。

關(guān)鍵詞：京津冀;灰霾;成因;氣溶膠

1 緒論

隨著生活水平的逐漸提高，人們開(kāi)始逐漸關(guān)注生活環(huán)境的宜居問(wèn)題，而目前存在的污染問(wèn)題也在威脅和影響著人們的健康。空氣污染又稱大氣污染就是其中一大重要的影響因素，其按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的定義是指：由于人類活動(dòng)或自然過(guò)程引起某些物質(zhì)進(jìn)入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到足夠的時(shí)間，并因此危害了人類的舒適、健康和福利或環(huán)境的現(xiàn)象。目前我國(guó)許多城市都有灰霾現(xiàn)象的發(fā)生，大量細(xì)顆粒物和氣體污染物通過(guò)太陽(yáng)光的吸收、散射或反射，降低大氣能見(jiàn)度，影響城市空氣質(zhì)量，導(dǎo)致太陽(yáng)輻射強(qiáng)度減弱與日照時(shí)數(shù)的減少，造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)，還能進(jìn)入人體進(jìn)而對(duì)人體健康造成危害。

2 京津冀地區(qū)空氣質(zhì)量狀況

京津冀及其周邊區(qū)域是大氣污染最嚴(yán)重的地區(qū)，環(huán)保部2016年發(fā)布的信息顯示空氣質(zhì)量最差的十個(gè)城市，其中有七個(gè)是來(lái)自京津冀地區(qū)。京津冀地區(qū)的灰霾嚴(yán)重的狀況是隨著社會(huì)會(huì)發(fā)展和工業(yè)需求導(dǎo)致日趨嚴(yán)重，京津冀地區(qū)的霧霾現(xiàn)象并不是一家之過(guò)而是多種因素共同作用的結(jié)果

3 北京郊區(qū)秋季灰霾天氣下細(xì)顆粒物化學(xué)成分及其混合特征研究

氣溶膠是指懸浮在地球大氣中沉降速度小、尺度范圍為10-3-20μm大小的液態(tài)固態(tài)粒子，是地球大氣-海洋系統(tǒng)的重要組成部分。氣溶膠在影響地球能量收支平衡和全球氣候變化中起著重要作用，主要體現(xiàn)在氣溶膠一方面吸收、散射短波和長(zhǎng)波輻射對(duì)氣候產(chǎn)生直接影響，另一方面氣溶膠通過(guò)增加云凝結(jié)核影響云微物理特性，對(duì)氣候產(chǎn)生間接影響進(jìn)而影響全球能量平衡和水循環(huán)。從域，點(diǎn)，面，垂直三個(gè)角度綜合性的分析氣溶膠光學(xué)特性時(shí)空分布特征。氣溶膠光學(xué)特性季節(jié)差異明顯，夏季氣溶膠光學(xué)厚度最大，粒子最小，散射能力最強(qiáng)，細(xì)模態(tài)粒子為主，人為污染型氣溶膠含量較多，春季氣溶膠粒子最大，散射能力最弱，粗模態(tài)粒子為主，沙塵氣溶膠含量較多。區(qū)域尺度上，氣溶膠光學(xué)厚度分布中心大體呈現(xiàn)南高北低，高值區(qū)在華北南部。氣溶膠的空間分布特征基本不變，根據(jù)細(xì)顆粒物的正負(fù)質(zhì)譜特征， 利用 Art-2a分類方法將采集到的顆粒物共分為有機(jī)碳、元素碳、元素碳有機(jī)碳、鉀二次顆粒、鈉鉀二次顆粒元素碳、礦塵顆粒、左旋葡聚糖顆粒和含鉛顆粒等8類。研究不同天氣條件下含碳?xì)馊苣z與二次無(wú)機(jī)組分的混合狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)含碳?xì)馊苣z與硫酸鹽和硝酸鹽的混合程度較強(qiáng)，與銨鹽混合程度較弱。通過(guò)分析相對(duì)濕度分別與SO2、NOx 質(zhì)量濃度以及含硫酸鹽、硝酸鹽顆粒數(shù)濃度之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)隨相對(duì)濕度增大，含硫酸鹽和硝酸鹽顆粒數(shù)濃度顯著增加，表明液相反應(yīng)對(duì)硫酸鹽生成有促進(jìn)作用，同時(shí)相對(duì)濕度的增加可能對(duì)硝酸鹽形成有一定的貢獻(xiàn)。相對(duì)濕度與硫酸鹽形成關(guān)系的研究表明，相對(duì)濕度從50%至80%升高的過(guò)程中，SO2質(zhì)量濃度顯著降低，含硫酸鹽顆粒數(shù)濃度顯著升高，表明相對(duì)濕度增加，有利于硫酸鹽的形成且70%-80%相對(duì)濕度下SO2向硫酸鹽轉(zhuǎn)化率最高。

4 華北平原冬季常見(jiàn)灰霾中氣溶膠類型及形態(tài)特征

氣溶膠主要類型有以下幾種：硫酸鹽、有機(jī)物、煙塵顆粒、金屬、飛灰和礦物?；谟袡C(jī)顆粒物的形貌特征，將其分為6種類型：圓形、近圓形、不規(guī)則狀、半透明穹頂狀、濺射狀有機(jī)物和有機(jī)包裹物。TEM對(duì)單顆粒拍攝的高分辨率能夠很清晰的展示出顆粒物的內(nèi)部混合特征，因此可以從有機(jī)混合顆粒中辨認(rèn)出有機(jī)物的形狀。在三個(gè)采樣點(diǎn)所有有機(jī)物中，類型1-3的有機(jī)物約占73%，類型4的有機(jī)物占5%，類型5的有機(jī)物占到了13%，類型6的有機(jī)物占到了14%。而本研究中，對(duì)于北京地區(qū)灰霾大氣中有機(jī)氣溶膠單顆粒，主要分為5種類型：圓形、近圓形、不規(guī)則狀、半透明穹頂狀、濺射狀有機(jī)物，本次采樣中未發(fā)現(xiàn)其他三個(gè)主要采樣點(diǎn)中發(fā)現(xiàn)的第六種有機(jī)包裹物。在北京地區(qū)灰霾大氣中，第五類有機(jī)物（濺射狀有機(jī)物）的含量最多，其次是第三類不規(guī)則狀、第二類近圓形有機(jī)物、第四類半透明狀穹頂狀及第一類圓形。

5 灰霾治理

灰霾治理是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的一項(xiàng)重大工程，也成為社會(huì)各界關(guān)注的焦點(diǎn)。政府決策部門既要保持戰(zhàn)略定力，按既定部署有條不紊、堅(jiān)定不移地推動(dòng)各項(xiàng)工作，又要積極有效回應(yīng)民眾呼聲，回答重大爭(zhēng)議，并在大量研究支撐基礎(chǔ)上理清思路、調(diào)整政策、明確重點(diǎn)。灰霾治理是一項(xiàng)長(zhǎng)期系統(tǒng)工程，需要積極有為但不能急功近利。遵循系統(tǒng)優(yōu)化原則，科學(xué)評(píng)估各種治霾路徑和技術(shù)路線。合理配置資源，全面推進(jìn)協(xié)同治理、綜合治理治霾本質(zhì)上還是一個(gè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，即投入一定資源達(dá)到既定目標(biāo)、獲得某種收益的過(guò)程，因此要算經(jīng)濟(jì)賬，追求“性價(jià)比”。毫無(wú)疑問(wèn)，現(xiàn)階段緩解重度霾污染天氣最基本、最有效的手段就是大幅度減少各類排放源的大氣污染物排放，這主要依靠大量的末端環(huán)保處理設(shè)施，如脫硫、脫硝、除塵等工程和設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。其次燃煤替代與煤炭高效清潔利用的協(xié)同，推動(dòng)守法企業(yè)達(dá)標(biāo)排放與常態(tài)化打擊落后企業(yè)直排、偷排行為的協(xié)同都是重要的治理理念。

參考文獻(xiàn)

[1]中央氣象局.1979.地面氣象觀測(cè)規(guī)范[M]. 北京：氣象出版社.

[2]竇以文，丹利，胡保昆等.2019.霾天氣影響下的京津冀氣候變化特征與成因[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2019，39（2）：506-513.

[3]侯燦.2018.華北地區(qū)氣溶膠光學(xué)特性及霾層輻射效應(yīng)研究[D].南京：南京信息工程大學(xué).

[4]陳姝芮.2017.華北平原冬季常見(jiàn)霧霾中有機(jī)氣溶膠單顆粒的研究[D].濟(jì)南：山東大學(xué).

[5]馬乾坤，成春雷，李梅等.2019.北京郊區(qū)秋季灰霾天氣下細(xì)顆粒物化學(xué)成分及其混合特征研究[J].地球化學(xué)，48（2）：195-203.

[6]向嘉敏，祝善友，張桂欣等.2019.灰霾遙感監(jiān)測(cè)研究進(jìn)展[J].遙感技術(shù)及應(yīng)用，34（1）：12-20.

[7]周春瑤.2017.京津冀區(qū)域重點(diǎn)耗煤行業(yè)排放特征及其對(duì)灰霾的影響研究[D].杭州：浙江大學(xué).

[8]劉麗麗，王莉莉.2015.天津冬季重霾污染過(guò)程及氣象和邊界層特征分析[J].氣候與環(huán)境研究，20 （2）： 129-140.

[9]王莉莉， 王躍思， 吉東生， 等. 2011. 天津?yàn)I海新區(qū)秋冬季大氣污染特征分析[J]. 中國(guó)環(huán)境科學(xué)， 31 （7）： 1077–1086.

[10]張宏， 劉子銳， 胡波， 等. 2011. 北京能見(jiàn)度變化趨勢(shì)及冬季一次典型污染過(guò)程分析[J]. 氣候與環(huán)境研究， 16 （5）： 620–628.

[11]黃毅，劉春瓊，鄭凱莉，等.2019.典型灰霾期間PM2.5演化的多重分形特征分析[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，42（2）：67-73.