我國霾和光化學污染觀測研究進展

李博 王玲玲

摘要：在20世紀初，中國已經開始發展本國的工業化，隨之而來的就是工藝燃料的燃燒和利用，工業燃料的燃燒會產生很多二氧化硫氣體還有很多燃燒后的小顆粒，這就形成了霾。而還有一種污染是光化學污染，汽車尾氣，則是形成光化學污染的重要原因，也是光化學污染氣體中的一部分。

關鍵詞：霧霾;光化學污染;觀測;進展和研究

中圖分類號：X51 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）04-0-01

Abstract：At the beginning of last century， China began to develop its own industrialization， which was followed by the burning and utilization of industrial fuels， which produced a lot of sulfur dioxide gas and a lot of small particles after combustion， which formed a haze. Another type of pollution is photochemical pollution. Vehicle exhaust gas is an important cause of photochemical pollution and is also part of photochemical pollution gases.

Key words：Smog;Photochemical pollution;Observations; Progress and research

由霧霾和光化學污染引起的問題越來越嚴重，對人們的生活產生了巨大的影響，比如：影響交通安全、長期呼吸霧霾微粒會致使人體患癌癥、也會影響植物的生長。雖然說霧霾和光化學污染都會對人體健康產生很大的危害，但它們卻不完全相同。首先，霧霾是一種物理性的污染，而光化學污染是一種化學性的污染，是二次污染。相比之下，光化學污染的影響似乎比霧霾還要再嚴重一些。霧霾和光化學污染的產生，對我們的衣食住行各個方面的影響非常惡劣，嚴重的危害了我們的生命健康，所以，管理和解決這些污染問題就變成了現在各個部門各個行業都在研究發展的重要領域。

1 霧霾

1.1 霧霾的形成

霧霾在我們的生活中是肉眼可見，感官性很強，在城市中也很常見。中國許多地區將霧霾作為災害天氣現象進行預警預報，統稱為“霧霾天氣”。霧霾是特定氣候條件與人類活動相互作用的結果。高密度人口的經濟和社會活動必然會釋放出大量的細顆粒物（PM2.5），一旦排放超過大氣環流能力和承載能力，細顆粒物濃度將持續累積。此時，在靜穩天氣條件下，容易出現大面積的霧霾。霧霾主要是由多種來源混合引起的，如汽車尾氣，工業排放，建筑灰塵，垃圾焚燒。

霧霾天氣主要受污染排放和氣象條件影響。近年來隨著城市建設的迅速發展，高樓大廈的阻擋很不利于大氣污染物擴散稀釋，并且容易在城區周邊積聚。隨著城市人口增長、工業持續發展和機動車輛猛增，使得懸浮細顆粒物PM2.5和氣態污染物二氧化硫、氮氧化物大量增加，PM2.5中可溶性粒子（如硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽以及有機酸鹽）具有強吸水性，它們與水蒸氣結合在一起，形成霧霾天氣，讓天空瞬間變得灰蒙蒙;燃煤排放廢氣和機動車排放尾氣中二氧化硫、氮氧化物是大氣細顆粒物PM2.5中硫酸鹽、硝酸鹽前體物，二氧化硫和氮氧化物與空氣中其他污染物經過了一系列復雜的化學反應形成硫酸鹽、硝酸鹽等二次顆粒，由氣態污染物轉化成固態污染物，成為PM2.5主要成分，二次污染過程成為PM2.5升高最主要原因，加重霧霾天氣形成與持續。

空氣中有污染物，就有可能形成霾，但如果此時氣象條件是狂風大作的大風天氣或艷陽高照的晴朗天氣，污染物的擴散會很快，就不會形成霧霾天氣。但如果氣象條件使得大氣層低空空氣垂直運動受到限制，導致污染物難以向高空飄散就會積聚在低空和近地面，這樣就會形成霧霾天氣。霧霾天氣出現時，一般伴隨靜小風、強日照和低濕度，嚴重霧霾天氣無一例外都出現在邊界層強逆溫情況下，逆溫層如同一個鍋蓋，限制其內物質擴散和稀釋。由于氣象條件是不可控的，所以改善霧霾應加大治理污染排放，深入開展大氣污染治理，而不應該依靠良好的擴散氣象條件。

1.2 霧霾的觀測

隨著中國的工業高速發展，隨之而來的就是工藝燃料的燃燒和利用，勢必會產生很多二氧化硫氣體還有很多燃燒后的小顆粒，這就形成了霾。人們對霾認識的加強，懂得霾對我們生活的影響，所以開始越來越關注霾的數據。隨著經濟的高速發展，我們國家已經從煤煙型的大氣污染階段進入區域復合型大氣污染階段，煤煙型污染減弱，城市機動車排放引發的PM2.5污染成為突出問題。相比PM10，PM2.5更容易長時間懸浮在空中，由于它粒徑小，吸入幾率變得更大，它可抵達肺的深部，深入下呼吸道，甚至穿透肺泡膜，對人體健康造成巨大傷害。1997年美國率先將PM2.5列為監測空氣質量的一個重要標準，煙臺市2012年開始準備細顆粒物（PM2.5）的監測，2013年細顆粒物數據逐步上傳，2014年PM2.5就納入考核，就是為了更好的監測大氣質量。

1.3 霧霾的研究發展

我們要充分意識到霧霾天氣不僅能見度受影響，更重要的是會對人體造成很大的傷害，特別是呼吸系統。

2017年1月4日煙臺市出現了一次中度污染情況，PM2.5濃度最高值達260ug/m3，污染時段與前后空氣質量為優時相比，機動車尾氣的變化最為明顯。現今煙臺市在大力推行節能減排，空氣中二氧化硫含量逐漸穩步降低，但機動車越來越多，機動車尾氣逐漸成為大氣污染新貢獻者，雖然目前機動車尾氣在大氣污染物總體中含量并不特別大，但機動車尾氣會增加大氣氧化性，形成更多二次氣溶膠，導致更多霧霾天氣發生，而此次污染現象的發生主要就是受機動車尾氣的影響。

2 光化學污染

2.1 光化學污染的形成

光化學污染是指光化學煙霧引起的污染，越來越多的汽車的使用，造成大量的汽車尾氣的排放。光化學煙霧主要是由汽車尾氣和工業排放的廢氣引起的。汽車尾氣中的烯烴碳氫化合物和二氧化氮被排放到大氣中，當它們暴露在強烈的紫外線下時會吸收陽光的能量。這些物質的分子在吸收了太陽光的能量后就變得不穩定，打破了原來的化學鏈，形成了新的物質。這種化學反應稱為光化學反應，產物是有劇毒的光化學煙霧。

2.2 光化學污染的觀測

隨著各行各業的工業化發展，越來越多的機器代替了人力來工作，在很多大城市中都會存在嚴重的光化學污染問題。在這里，每天早上的光化學污染情況雖沒有中午或晚上嚴重，但是早上醒來向窗外看去還是非常的灰蒙蒙，早上的開窗通風根本不可能實現。早上人們出去上班，坐車或者步行或者騎車似乎都不是一個好的選擇，因為開車會讓車排放很多尾氣污染環境，尾氣的排放在紫外線的照射下形成光化學煙霧，可是騎車或者步行都會吸收很多有害氣體，這些氣體就包括小微粒或者汽車尾氣，對人的身體健康產生不利影響。

2.3 光化學污染的研究發展

對于光化學污染的研究，近年來研究發展方向都是在研究如何減少光化學污染氣體，為此類研究，大家將研究的方向都在進行光化學污染氣體從源頭上控制。對人體的危害來說，光化學污染的治理是一項刻不容緩的任務，我們應當盡快的建立光化學污染治理的防治體系，并且從源頭上減少大氣尾氣的排放，遏制有害氣體的形成。

3 結語

在近幾年工業快速發展的情形下，我們用了很多方法去治理污染問題，控制污染氣體的排放，這些舉措，初步使得污染得到了控制和緩解。對于各種各樣的污染問題，尤其是霧霾和光化學污染，各級政府正在大力治理，我們的生活質量較以前提高了許多，在大家的共同關注和努力下，霧霾和光化學污染定會得到更好的控制。

參考文獻

[1]徐曉斌.我國霾和光化學污染觀測研究進展[J].應用氣象學報，2016，27（05）：604-619.

[2]王躍思，張軍科，王莉莉，胡波，唐貴謙，劉子銳，孫揚，吉東生.京津冀區域大氣霾污染研究意義、現狀及展望[J].地球科學進展，2014，29（03）：388-396.

[3]周寧芳，李峰，饒曉琴，楊克明.2006年冬半年我國霾天氣特征分析[J].氣象，2008（06）：81-88.

[4]郭毅.探析霧霾污染與大氣污染防治技術[J].綠色環保建材，2017（06）：236.

收稿日期：2018-11-08

作者簡介：李博（1984-），女，漢族，本科學歷，工程師，研究方向為大氣環境自動監測。