大連市霧霾天氣主要成因及對策分析

張一川

摘 要：針對大連市近年來霧霾頻發的現象，對大連市范圍內11個氣象監測站AQI年際、日際變化指數進行分析，結果表明，所有站點冬季（12月至次年2月）AQI指數最高，污染物以固體顆粒物為主；秋季（8—10月）空氣質量指數（AQI）達到最低，污染物以臭氧、二氧化硫為主。每日較高峰值出現在清晨6時和中午11時及晚間20時左右，低值出現在清晨3時和下午14時及晚間21時左右。造成霧霾的主要原因是區域氣候、氣象環境和冬季供暖燃煤、汽車尾氣排放和工廠廢氣排放等。防治大連市霧霾天氣應從霧霾產生的原因入手，多方面開展區域大氣污染綜合整治工作。

關鍵詞：霧霾；AQI指數；成因；對策

中圖分類號：X513 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2016）16-0163-03

霧霾是指霧和霾的合稱，是特定氣象條件與人為活動相互作用的結果。近年來，隨著我國經濟的快速發展，霧霾現象出現的頻率越來越高，尤其是在我國華北、西北和東北地區，全年PM2.5均值占到全國比重較高[1]。霧霾天氣的頻繁產生，不僅對大氣、交通、工農業生產造成影響，還會對人體健康構成極大威脅。

大連市位于遼東半島最南端，是遼中南和環渤海工業經濟地帶的核心城市之一。隨著城市經濟的快速發展和城市規模的不斷擴大，造成的霧霾天氣現象也急劇增多。以2014年為例，大連市全年霧霾天氣較往年偏多，輕微污染以上天數為83天，占全年22.7%。本文在以大連市11個氣象監測站數據為基礎，通過對造成霧霾天氣的自然和人為原因進行初步分析，對緩解大連市霧霾天氣現象提出合理性建議，這對了解霧霾天氣的規律、成因等具有現實意義，同時也可為霧霾天氣的預警、預報及防治提供一定的依據。

一、數據來源與特征

AQI（Air Quality Index）是空氣質量指數的簡稱，是國際上通用的定量描述空氣質量狀況的無量綱指數，參與空氣質量評價的主要污染物為細顆粒物、可吸入顆粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等六項，AQI指數的高低可以直接反映出大氣霧霾污染的程度[2]。

從大連市范圍內11個大氣環境監測站的AQI年際（2014年12月至2015年10月）和2014年10月至2015年1月AQI日際變化監測數據來看，大連市空氣質量指數總體分布規律是：所有站點冬季（12至次年2月）AQI指數最高，污染物以固體顆粒物為主，秋季（8—10月）AQI指數達最低，污染物以臭氧、二氧化硫為主；從年際各站點監測數據來看，甘井子站、周水子站、星海三站、七賢嶺站和金州站AQI年際變化幅度大，其中周水子站AQI指數年際變化大于120；與之相比，青泥洼站、傅家莊站、旅順站、開發區站、雙D港站和市區站AQI指數年際變化在100以下，青泥洼站AQI指數年際變化小于70，變化幅度相對較小，污染程度較低；從AQI日際變化情況來看，每日較高峰值出現在清晨6時和中午11時及晚間20時左右，低值出現在清晨3時和下午14時及晚間21時左右。

二、結果分析

研究表明，霧霾天氣的出現，是特定氣候條件與人為活動相互作用的結果，高密度的人口經濟活動和社會活動往往會排放出大量顆粒物質（如PM2.5），排放超過大氣循環能力和承載度，細顆粒物濃度將持續積聚，就會出現嚴重的霧霾天氣，所以，霧霾天氣產生的原因具有自然和人為的相互吻合性[3]。

（一）自然原因

霧霾天氣的產生需要具備特定的氣候和氣象條件。氣候上，冬季是大連地區霧霾天氣多發的季節。通過分析大連市AQI年際變化數據可知，大連地區12月至次年2月AQI指數明顯偏高于其他季節，主要原因是冬季大連地區海洋性氣候作用強，冷空氣勢力減弱，地面濕度大，區域性污染物擴散難度大，污染物質易發生聚集現象，從而形成較長時間的霧霾天氣；而秋季氣壓較高，冷空氣活動增強，云量減少，地表蒸發強烈，大氣濕度降低，污染物質擴散性強，故不利于霧霾的產生；氣象上，某時段個別天數內AQI指數超過100大氣污染臨界值，最高可達400以上，達到重度污染程度。其主要原因可能是大連地區特定時段內具備穩定大氣環流和垂直方向的逆溫層，大氣底層溫度低上層溫度高，低空的空氣垂直運動弱，城市排放的細小顆粒物聚集于近地面，從而導致霧霾天氣，這種現象主要發生夜間的市區，因為沒有太陽輻射，大氣層相對穩定，加之市區高樓等建筑物改變下墊面屬性，大氣物理環境更加穩定，不利于污染物的擴散和稀釋，容易導致霧霾天氣的發生[4]。此外，地形因素也會加速霧霾天氣的產生，在我國霧霾易多發的城市中，谷地和山區城市霧霾污染較為嚴重，污染物質不容易擴散是其主要原因（見圖3）。大連市地處遼東丘陵腹地，地形以山地丘陵為主，市區多處環山，城市生產生活所產生的污染會受地形的限制難以排放，導致污染物聚集不易擴散，這在一定程度上也加重了霧霾現象的產生。

（二）人為原因

霧和霾的形成都需要凝結核，也就是細小顆粒物（PM2.5），而霾的污染與凝結核的關系更為密切，沒有凝結核也就無法形成污染。因此，了解凝結核的來源是了解霧霾天氣人為原因的重要途徑。凝結核的來源有很多，日常生活中的汽車尾氣、冬季取暖、秸稈焚燒、工廠施工和廢氣排放都會造成細小顆粒物（PM2.5）的產生[5]。從大連市AQI指數年際變化情況來看，大連市冬季（12月至次年2月）AQI指數最高，污染物以固體顆粒物為主，在監測的11個站點冬季AQI指數均超過100以上，根據空氣質量評級，已屬于輕度污染程度，污染程度市區監測站大于郊區監測站。分析主要原因是化石燃料燃燒所致，冬季氣溫下降，市域普遍開始供暖，燃煤量劇增，排放出的污染物也增加，導致空氣霧霾；其次，汽車尾氣排放也是原因之一，冬季普遍降雪，這樣不僅造成了車輛擁堵，也使得油料燃燒不充分，增加了污染程度。而秋季污染物以臭氧、二氧化硫為主，這主要原因是周邊工廠排放及汽車尾氣所致，污染程度郊區監測站大于市區監測站，且污染物來源也不盡相同。日際變化情況來看，各監測站AQI指數在清晨、中午和晚間最高，原因是污染物的擴散需要周期常在3—5個小時左右，這區間段內居民生活、汽車尾氣、工廠等化石燃料燃燒的劇增，不斷疊加空氣污染情況，導致空氣質量指數在此區間內出現峰值。

三、對策

控制霧霾天氣的發生，就是要控制霧霾污染物的源頭——細小顆粒物（PM2.5）的排放。細小顆粒物的來源多種多樣，涉及多方面的大氣污染綜合治理的過程[6]，針對大連市細小顆粒物的排放，提出合理的解決對策。

（一）減少污染物排放

霧霾天氣中的污染物來源主要是煤炭、燃油等化石燃料燃燒，當前如何解決好能源問題是治理大氣污染問題的一個重要環節[7]。針對控制燃煤污染問題，大連市可以借鑒全國其他城市的成功經驗[8～10]，比如：加強企業監管，關停高耗能企業；推廣清潔的優質煤炭，逐步淘汰污染大的煤種；全市可逐步實行冬季集中供暖，取締燃煤小鍋爐房。燃油方面，提高油品品質，減少汽車尾氣顆粒物的排放量；解決城市交通擁堵問題，控制城市機動車保有量，優先發展城市軌道（包括地鐵）和公共交通系統；推廣節能型汽車，支持生物型燃料開發利用。此外，城市外圍郊區農田秋冬季秸稈焚燒也要做到嚴格管控，可在農村推廣秸稈粉碎還田、秸稈飼料再利用等綜合舉措，做到全市整體減少污染物排放。

（二）政府形成管控機制

大氣污染防治和節能減排已經列入國家“十三五”規劃，全國大力推行生態城市建設目標。作為大連市各政府機關也應有責任加強環保立法、完善和健全法律制度，從而用法律約束力來監管排放源頭，加強監管力度；其次，目前我國城市霧霾已經由城市個體轉變為區域性綜合問題，對此政府應做好科學預警預報模式，對公眾做到及時的信息公開，與周邊城市實行聯防聯控，資源共享，盡早開展區域內大氣污染綜合控制及對策體系研究。

（三）提高公民減排意識

霧霾的科學防治離不開公眾的參與，因此，作為城市的每一位公民都有責任加入到環保行動中。新聞媒體、社區及學校可以定期開展多種形式的大氣污染、節能減排的宣傳講座，倡導綠色出行、綠色消費、低碳生活的理念，引導公眾從自身做起，從身邊做起，從小事做起，真正從思想上認識到大氣污染防治的重要性，營造一個全民參與的良好環境。

四、結論

通過分析發現，大連市大氣霧霾原因主要有：（1）區域濕潤的海洋氣候；（2）特定氣象條件；（3）山地地形；（4）冬季供暖、工廠排放及汽車尾氣排放等因素所致。針對污染物的來源特點，提出減少污染物排放、政府形成管控機制和提高公民減排意識的綜合整治措施。