霧霾治理問題初探

摘 要：結合實際，針對霧霾及其治理措施進行了論述。

關鍵詞：霧霾；實驗；治理

1 綜述

2012年前后北京霧霾問題開始引發了公眾的普遍關注，“PM2.5”進入公眾視野。2016年冬季四川成都等地持續的霧霾天氣，PM2.5濃度一度處于“爆表”狀態。從2013年至今，以PM2.5（可吸入肺部顆粒物）和PM10（可吸入顆粒物）為主要構成成分的霧霾污染在全國頻發，對人民日常生活與社會經濟正常運轉構成了嚴重威脅。

成都地處四川盆地西部，屬于亞熱帶濕潤氣候區，全年降水充沛，濕度較大。盆地四面環山的地形阻礙了盆地內外的空氣對流，極易形成多云、多霧天氣，為霧霾天氣的形成和持續提供了自然環境。全市除東南方向沒有工業集中發展區布局外，其余方向均有大型工業集中發展區分布。

成都PM2.5來源的一項研究分析報告，成都市PM2.5排放源細氣溶膠污染來源包括：機動車燃油排放約23%，工業燃煤和工業燃油排放約18%和5%，生活燃煤排放約14%，居民日常生活及其他活動排放約19%，農業活動和秸稈燃燒貢獻約為7%和4%，城市道路開挖、未覆蓋道路、建筑工地、工業煙塵和城市外礦物粉塵約7%等。

2 研究設計

2.1 研究方法

IPAT等式最早由Ehrlich、Holden、Commoner等人于20世紀70年代提出，其表達式為I=PXAXT，即環境壓力受到人口、福利水平以及技術的影響。通過結構分解方法，該模型研究各個被分解的影響因素對等式左邊壓力因素的影響程度，被廣泛地用于環境壓力、能源消耗、M碳排放等研究領域。

2.2 模型設計

根據IPAT恒等式性質，將成都市霧霾量（HazeEquivalent）進行如下分解：

H=PXGPXEGXHE=PX（GDP/P）X（E/GDP）X（H/E）（1）

（1）式中，H表示霧霾量，是包括PM2.5、PM10、CO（-氧化碳）、NO2（二氧化氮）、SO2（二氧化硫）、O3（臭氧）在內的全年霧霾主要構成物質總和，以物質濃度（JLg/m3）表示。P表示成都常住人口數量，即人口規模；GP=GDP/P表示全市人均GDP，反映生活水平；EG=E/GDP表示單位GDP能耗，即能源強度；HE=H/E表示單位能耗所對應的霧霾量。通過基于IPAT恒等式的分解，我們將成都2014年霧霾量分解為人口規模、生活水乎、能源強度和霧霾量強度4個因素。

由式（1），按照因素分解法的差額分解方法有：

|H=|P+|GP+|EG+|HE （2）

|P=（pt-P0）·GP0·EG0·HE0 （3）

|GP=pt·（GPl-GP0）·EG0·HE0 （4）

|EG=pt·Gpt·（EG1-EG0）·HE0 （5）

|HE=pt·CP1·EG1·（HE1-HE0） （6）

根據（2）式至（4）式有：

|H=pt·Gpt·EG1·HE1-P0·GP0·EG0·HE0 （7）

在（2）式至（7）式中，AH表示霧霾量總變動；AP表示總人口變動所引起的霧霾量變動，即人口規模變動效應；AGP表示人均GDP變動所引起的霧霾量變動，AGP也可稱作生活水平變動效應；AEG表示單位GDP能耗變動所引起的霧霾量變動，即能源強度變動效應，在一定程度上能夠反映出能源利用技術水平；AHE表示單位能耗所產生的霧霾量，即霧霾量強度變動效應。

2.3 數據來源

霧霾污染物排放數據主要來自對中國環境監測總站、成都市環境保護局、成都市環境監測中心站歷史數據的整理。2013年、2014年霧霾量根據《2013年成都市環境統計公報》《2014年成都市環境質量公報》數據推算所得。NO2、S02米用的是年均濃度值，CO、03米用的是日均值測算。

2.4 研究結論

本模型在IPAT環境壓力恒等式的基礎上對影響成都市總霧霾量變動的各因素從驅動方向、驅動力、貢獻程度等方面進行了分析并得出以下結論：四大霧霾驅動因素影響城市霧霾量變動。在通過因素分解所得到的4個霧霾量驅動因素中，人口規模變動因素與生活水平變動因素對總霧霾量變動起正向驅動作用，而能源強度變動因素與霧霾量強度變動因素對總霧霾量變動起負向驅動作用；從驅動力來看，在4個驅動因素中人口規模變動因素的驅動力最小，生活水平變動因素的驅動力最大；成都市霧霾量變動驅動因素的無方向驅動力及貢獻率有如下關系：人口規模變動因素<能源強度變動因素<霧霾量強度變動因素<生活水平變動因素。

3 實驗收集與分析

為了解成都市大氣細顆粒物的污染特征，于2014年5月-2016年5月在成都市城區開展了每6d采集1次樣品的長期顆粒物觀測。利用十萬分之一分析天平、熱光碳分析儀、離子色譜、電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）分別分析了顆粒物樣品的質量濃度、元素碳、水溶性離子、無機元素等，同步收集了污染物在線觀測數據、氣象數據和衛星遙感數據。結果表明采樣期間，成都市可吸入顆粒物（PM10）和細粒子（PM2.5）濃度顆粒物濃度分別高達（129.7±76.4）和（91.6±54.3）μg·m-3，PM2.5中以二次無機離子（SNA，43.6%）和有機物（OM，31.2%）污染最為突出，1月、3月、5月和10月是污染較重的月份。

從對成都市大氣顆粒物綜合來源解析結果來看，機動車和揚塵是污染首因。在PM2.5中，機動車貢獻最大，占到27.3%，其次為燃煤和揚塵，分別占25.1%和20.8%，工業生產和居民生活分別占6.0%和7.3%。而在PM10中，揚塵貢獻最大，占25.4%，其次為機動車和燃煤，分別占24.7%和23.3%，工業生產和居民生活分別占5.3%和5.9%。

4 治理建議

4.1 成都應積極開發利用清潔能源，實驗并推廣太陽能在城市照明等公共設施上的利用，降低城市設施能源消耗量。完善機動車限行政策，并考慮收取“擁堵費”，加強燃油排放標準控制，淘汰、改造老舊機動車，積極推行新能源汽車。既減輕了污染物排放，又緩解了成都城區的交通擁堵問題。

4.2 嚴格執行霧霾治理的法治化。執法人員要加強監管力度，對于重要污染物監測比如電廠脫硫脫硝、企業排污、油品質量等的監管決不放松；對中心城區高層建筑和城市向外擴張速度應有所控制；監管部門還應嚴格監控在建工程的揚塵情況；逐步將空氣質量監測點布局到中心城區以外，并將實時數據通過微博、微信等公眾平臺向社會發布，接受社會公眾監督。

4.3 治理霧霾人人有責，盡自己所能地減少霧霾物質排放，倡導綠色出行，低碳生活，主動減少個人能源消耗排放。

作者簡介：王瑤（1994-），女，四川南充人，現四川文理學院數學學院2014級1班學生。