灰霾天氣的成因、危害及防治

朱美潔

[摘要]隨著城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，城市大氣污染問題日益嚴(yán)重，灰霾天氣也明顯增多。灰霾天氣是環(huán)境污染和氣象條件共同作用而產(chǎn)生的一種危害型天氣現(xiàn)象，其實(shí)質(zhì)是環(huán)境污染問題。該文針對灰霾的形成及其危害進(jìn)行闡述，并提出霾的防治措施，以期為霧霾天氣的防控治理提供參考。

[關(guān)鍵詞]霾 灰霾天氣 大氣顆粒物 危害 控制 治理

近年來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化、工業(yè)化、交通運(yùn)輸現(xiàn)代化水平的不斷提高，化石燃料的消耗量隨之猛增，汽車尾氣、燃油、燃煤、廢棄物燃燒直接排放的氣溶膠粒子和氣態(tài)污染物通過光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的二次氣溶膠污染物與日俱增，使得霾現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，城市大氣的環(huán)境問題也日益突出。灰霾天氣，這種以大氣能見度降低為特征的現(xiàn)象，已引起我國民眾和眾多媒體的高度關(guān)注。

1.霾的定義

霾是由天然氣溶膠（沙塵）與人為氣溶膠（污染物）相互作用后，以細(xì)顆粒物為主要成分的混合氣溶膠。中國氣象局定義灰霾為：“大量極細(xì)微的顆粒物的干塵粒等均勻地浮游在空氣中，使水平能見度小于10千米的空氣普遍渾濁現(xiàn)象，使遠(yuǎn)處光亮物微帶黃、紅色，使黑暗物微帶藍(lán)色。”。

2.霾的主要化學(xué)成分

霾的主要成分是氣溶膠（aerosol），氣溶膠的主要成分是細(xì)顆粒，細(xì)顆粒中含有多種化學(xué)元素和化合物，除砷（As）、鎘（Cd）、氟（F）、鈷（Co）、鎳（Ni）、鉛（Pb）、硫（S）、氯（Cl）、溴（Br）、銫（Cs）、鍘（La）、汞（Hg）、鉻（cr）等無機(jī)元素及一些水溶性無機(jī)離子外，主要還有元素碳（EC）、有機(jī)碳（OC）、揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）、多環(huán)芳烴（PAH）等有機(jī)化合物及生物物質(zhì)細(xì)菌、病毒、霉菌等。

3.霾的成因

灰霾是以細(xì)顆粒物（主要是PM2.5）為載體，與氣象條件和污染因素共同作用而產(chǎn)生的一種危害型天氣現(xiàn)象，是環(huán)境污染在一定氣象條件下的體現(xiàn)。灰霾的形成和發(fā)展與氣象條件密切相關(guān)，但其實(shí)質(zhì)是環(huán)境污染問題，霾的形成是污染因素和氣象因素共同作用的結(jié)果。

3.1霾形成的污染因素

高濃度的大氣顆粒物是灰霾形成的主要因素，大氣顆粒物的來源主要有自然源和人類活動排放。自然源主要包括灰塵、礦物、硫酸鹽和硝酸鹽等物質(zhì)；人類活動排放的大氣顆粒物主要包括化石燃料（煤、石油、天然氣）和生物質(zhì)（植物秸稈、動物尸體和生活垃圾等）燃燒產(chǎn)生的顆粒物以及工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣和生活中排放的有毒、有害顆粒物。近年來，隨著城市人口的不斷增長和工業(yè)的迅猛發(fā)展、機(jī)動車輛猛增，使得污染物排放和城市懸浮物大量增加。污染物濃度增大是導(dǎo)致霾日數(shù)增加、能見度下降的主要原因，因此灰霾天氣的形成與空氣污染的程度有著密切關(guān)系。

3.2霾形成的氣象因素

氣象因素（如風(fēng)速、風(fēng)向、相對濕度、逆溫層、降水、日照和大氣混合高度等）會影響灰霾天氣的形成，其中風(fēng)速、相對濕度、逆溫層被認(rèn)為是影響灰霾形成的最主要因素。（1）風(fēng)速增大有利于污染物的水平擴(kuò)散，同時(shí)也會使湍流變大，有利于污染物質(zhì)在垂直方向的擴(kuò)散和輸送，所以風(fēng)速大時(shí)很少出現(xiàn)霾天氣。然而，隨著城市化建設(shè)進(jìn)程加快，城市高層建筑越來越多，增大了地面摩擦系數(shù)，使得水平方向靜風(fēng)現(xiàn)象增多，嚴(yán)重阻礙了風(fēng)的水平流動，地面附近的污染物、揚(yáng)塵等難以擴(kuò)散或稀釋，在城區(qū)內(nèi)積累形成了高濃度污染，從而導(dǎo)致灰霾天氣的出現(xiàn)。（2）相對濕度高有利于霾的形成。空氣濕度大，有利于水汽在氣溶膠粒子上凝結(jié)，從而影響大氣能見度。（3）垂直方向的逆溫現(xiàn)象。由于污染物排放的增加，城市上空容易頻繁出現(xiàn)逆溫層現(xiàn)象，垂直方向的逆溫層又導(dǎo)致人類活動排放的大量顆粒物和污染氣體等滯留在近地層，極易產(chǎn)生霾天氣。

4.霾的危害

灰霾這種災(zāi)害性天氣，不但嚴(yán)重影響人民群眾的身體健康、增加交通安全隱患，影響自然和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，還加大了光化學(xué)煙霧污染的可能性，進(jìn)而影響到社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

4.1灰霾天氣影響人類的身體健康。灰霾天氣可對人類健康產(chǎn)生的負(fù)面影響包括：（1）灰霾天氣中大氣顆粒物尤其是PM2.5濃度較高，顆粒物表面富含大量有毒有害物質(zhì)，這些物質(zhì)能直接通過呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體并粘附在上下呼吸道和肺葉中，引起鼻炎、支氣管炎等病癥，誘發(fā)呼吸道疾病，長期積累還會誘發(fā)肺癌。特別是灰霾中的主要成分有機(jī)碳，會嚴(yán)重影響人體健康。比如煤、石油等化石燃料及水材、煙草等有機(jī)物在不完全燃燒過程中會產(chǎn)生的多環(huán)芳烴（PAHs）具有致癌、致突變、致畸作用，其代表物苯并（a）芘（BaP）是最具致癌性的物質(zhì)，能誘發(fā)皮膚癌、肺癌和胃癌。另外，灰霾粒子中重金屬的毒性亦值得注意，如鉛對人體神經(jīng)系統(tǒng)有明顯的損害作用，影響兒童的神經(jīng)系統(tǒng)和智力的發(fā)育。（2）灰霾大氣還會導(dǎo)斂近地層紫外線減弱。由于太陽中的紫外線是人體合成維生素D的唯一途徑，紫外線輻射的減弱可能直接導(dǎo)致小兒佝僂病高發(fā)。同時(shí)，紫外線也是自然界殺滅大氣微生物（如細(xì)菌、病毒等）的主要武器，紫外線的降低易使空氣中的傳染性病菌活性增強(qiáng)，增加呼吸道傳染病的流行。（3）灰霾天氣還會影響人們的心理健康。灰霾天氣容易導(dǎo)致人的情緒低落，讓人產(chǎn)生悲觀情緒，如不及時(shí)調(diào)節(jié)，很容易對心理健康產(chǎn)生影響。

4.2灰霾天氣增加交通安全隱患.灰霾天氣導(dǎo)致空氣質(zhì)量差、大氣能見度降低，容易引起交通阻塞，發(fā)生交通事故，直接威脅海、陸、空的交通安全。

4.3影響自然和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng).灰霾通過對太陽光的吸收與散射，導(dǎo)致太陽輻射強(qiáng)度減弱與日照時(shí)數(shù)減少，從而影響植物的呼吸和光合作用，這可造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)、綠地生態(tài)系統(tǒng)生長受阻等。研究表明，灰霾天氣太多，農(nóng)作物減產(chǎn)可達(dá)25%。

4.4加大了光化學(xué)煙霧污染的可能性。大量細(xì)顆粒物和氣體污染物在太陽輻射下會發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)形成光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧是一種淡藍(lán)色的煙霧，它主要是由于汽車尾氣和工廠廢氣里含大量氮氧化物和碳?xì)浠衔铮@些氣體在剛光和紫外線作用下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生光化學(xué)煙霧。它的主要成分是一系列氧化劑，如臭氧、醛類、酮等，毒性很大，對人體有強(qiáng)烈的刺激作用，嚴(yán)重時(shí)會使人出現(xiàn)呼吸困難、視力衰退、手足抽搐等現(xiàn)象。灰霾天氣會加大光化學(xué)煙霧污染的可能性。

5.霾的預(yù)防及控制治理

灰霾大氣的實(shí)質(zhì)是環(huán)境污染問題，因此首先要加大對主要污染源的控制，包括城市揚(yáng)塵污染控制，機(jī)動車尾氣污染控制.燃煤污染控制等。堅(jiān)持清潔能源發(fā)展戰(zhàn)略，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu).進(jìn)一步深化工業(yè)污染治理。其次要開展灰霾成因及其控制措施研究，建立灰霾天氣的預(yù)報(bào)、預(yù)測、預(yù)警系統(tǒng)。

5.1堅(jiān)持清潔能源發(fā)展戰(zhàn)略，積極推廣清潔能源。制定并實(shí)施更加嚴(yán)格的火電、石化、鋼鐵等重點(diǎn)行業(yè)大氣污染物排放限值，對動力煤洗選，以及水泥、電力和鋼鐵行業(yè)的除塵，及施工場所揚(yáng)塵及噴涂等領(lǐng)域的一次性顆粒物排放進(jìn)行控制，大力削減二氧化硫、氮氧化物、顆粒物和揮發(fā)性有機(jī)物的排放總量，實(shí)施多污染物協(xié)同控制，防止二次污染的形成。

5.2切實(shí)加強(qiáng)機(jī)動車污染防治，有力控制機(jī)動車污染排放。采取激勵與約束并舉的經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)手段，加快推進(jìn)車用燃油品質(zhì)與機(jī)動車排放標(biāo)準(zhǔn)的同步實(shí)施，提升車用燃油清潔化水平。加強(qiáng)機(jī)動車環(huán)保監(jiān)管能力建設(shè)，全面提高機(jī)動車排放控制水平。

5.3實(shí)施大氣污染聯(lián)防聯(lián)控，提高環(huán)境準(zhǔn)入門檻.嚴(yán)把新建項(xiàng)目準(zhǔn)入關(guān)，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃及環(huán)境影響評價(jià)。實(shí)施大氣污染防治規(guī)劃，加大產(chǎn)業(yè)調(diào)整力度，加快淘汰落后產(chǎn)能。

5.4推進(jìn)城區(qū)綠化.各類植物是凈化大自然的最好幫手，不僅能有效吸附空氣中有毒有害物質(zhì)，還可綠化美化環(huán)境。因此協(xié)力推進(jìn)城區(qū)立體綠化、道路綠化、屋頂綠化、居室綠化，讓城市綠地發(fā)揮吸煙除塵、過濾空氣及美化環(huán)境等環(huán)境效益，從而凈化城市大氣，改善城市大氣質(zhì)量。

5.5增強(qiáng)灰霾監(jiān)測能力。在二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物等3項(xiàng)常規(guī)指標(biāo)基礎(chǔ)上，逐步增加細(xì)顆粒物、臭氧、揮發(fā)性有機(jī)物、黑炭等指標(biāo)；分析各地灰霾天氣產(chǎn)生的主要原因，了解顆粒物中的主要污染成分及來源，這對大氣環(huán)境的保護(hù)及污染的防治具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

5.6探索建立大氣霧霾預(yù)警體系，逐步形成風(fēng)險(xiǎn)信息研判和預(yù)警能力。研究制定大氣污染防治預(yù)警應(yīng)急預(yù)案、構(gòu)建應(yīng)急體系，出現(xiàn)重污染天氣時(shí)及時(shí)啟動應(yīng)急機(jī)制，實(shí)行道路清掃、灑水，重點(diǎn)排放源限產(chǎn)限排、建筑工地停止土方作業(yè)、機(jī)動車限行等應(yīng)急措施，積極向公眾提出防護(hù)措施建議。

6.結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人民生活水平迅速提高，而大氣污染卻日趨嚴(yán)重，灰霾天氣等環(huán)境問題日益突出，嚴(yán)重影響了人民的生活質(zhì)量及身體健康。政府和公眾都必須對灰霾天氣的污染引起足夠的重視，各級政府和決策部門須進(jìn)一步加強(qiáng)灰霾天氣監(jiān)測預(yù)報(bào)，控制污染排放，調(diào)整工業(yè)能源結(jié)構(gòu)，完善城市綠化系統(tǒng)，盡可能減少灰霾天氣的出現(xiàn)，降低灰霾天氣的危害，以確保城市的長期、健康發(fā)展。