京津冀地區灰霾致因及改善

呂錫銀

摘 要：京津冀城市群，中國北方經濟的重要核心區，同時也是我國大氣污染最嚴重的地區。本文主要是淺析京津冀地區當前空氣質量、北京郊區秋季灰霾天氣下細顆粒物化學成分及其混合特征研究、華北平原冬季常見灰霾中氣溶膠類型及形態特征以及灰霾的治理。總結得出京津冀地區的灰霾形成原因包括京津冀地形、氣溶膠分布狀態、人為因素共同作用導致的。

關鍵詞：京津冀;灰霾;成因;氣溶膠

1 緒論

隨著生活水平的逐漸提高，人們開始逐漸關注生活環境的宜居問題，而目前存在的污染問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，其按照國際標準化組織的定義是指：由于人類活動或自然過程引起某些物質進入大氣中，呈現出足夠的濃度，達到足夠的時間，并因此危害了人類的舒適、健康和福利或環境的現象。目前我國許多城市都有灰霾現象的發生，大量細顆粒物和氣體污染物通過太陽光的吸收、散射或反射，降低大氣能見度，影響城市空氣質量，導致太陽輻射強度減弱與日照時數的減少，造成農業減產，還能進入人體進而對人體健康造成危害。

2 京津冀地區空氣質量狀況

京津冀及其周邊區域是大氣污染最嚴重的地區，環保部2016年發布的信息顯示空氣質量最差的十個城市，其中有七個是來自京津冀地區。京津冀地區的灰霾嚴重的狀況是隨著社會會發展和工業需求導致日趨嚴重，京津冀地區的霧霾現象并不是一家之過而是多種因素共同作用的結果

3 北京郊區秋季灰霾天氣下細顆粒物化學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大小的液態固態粒子，是地球大氣-海洋系統的重要組成部分。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，主要體現在氣溶膠一方面吸收、散射短波和長波輻射對氣候產生直接影響，另一方面氣溶膠通過增加云凝結核影響云微物理特性，對氣候產生間接影響進而影響全球能量平衡和水循環。從域，點，面，垂直三個角度綜合性的分析氣溶膠光學特性時空分布特征。氣溶膠光學特性季節差異明顯，夏季氣溶膠光學厚度最大，粒子最小，散射能力最強，細模態粒子為主，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，粗模態粒子為主，沙塵氣溶膠含量較多。區域尺度上，氣溶膠光學厚度分布中心大體呈現南高北低，高值區在華北南部。氣溶膠的空間分布特征基本不變，根據細顆粒物的正負質譜特征， 利用 Art-2a分類方法將采集到的顆粒物共分為有機碳、元素碳、元素碳有機碳、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氣溶膠與二次無機組分的混合狀態，發現含碳氣溶膠與硫酸鹽和硝酸鹽的混合程度較強，與銨鹽混合程度較弱。通過分析相對濕度分別與SO2、NOx 質量濃度以及含硫酸鹽、硝酸鹽顆粒數濃度之間的關系，發現隨相對濕度增大，含硫酸鹽和硝酸鹽顆粒數濃度顯著增加，表明液相反應對硫酸鹽生成有促進作用，同時相對濕度的增加可能對硝酸鹽形成有一定的貢獻。相對濕度與硫酸鹽形成關系的研究表明，相對濕度從50%至80%升高的過程中，SO2質量濃度顯著降低，含硫酸鹽顆粒數濃度顯著升高，表明相對濕度增加，有利于硫酸鹽的形成且70%-80%相對濕度下SO2向硫酸鹽轉化率最高。

4 華北平原冬季常見灰霾中氣溶膠類型及形態特征

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

5 灰霾治理

灰霾治理是當前經濟社會發展中的一項重大工程，也成為社會各界關注的焦點。政府決策部門既要保持戰略定力，按既定部署有條不紊、堅定不移地推動各項工作，又要積極有效回應民眾呼聲，回答重大爭議，并在大量研究支撐基礎上理清思路、調整政策、明確重點。灰霾治理是一項長期系統工程，需要積極有為但不能急功近利。遵循系統優化原則，科學評估各種治霾路徑和技術路線。合理配置資源，全面推進協同治理、綜合治理治霾本質上還是一個經濟問題，即投入一定資源達到既定目標、獲得某種收益的過程，因此要算經濟賬，追求“性價比”。毫無疑問，現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保處理設施，如脫硫、脫硝、除塵等工程和設備來實現。其次燃煤替代與煤炭高效清潔利用的協同，推動守法企業達標排放與常態化打擊落后企業直排、偷排行為的協同都是重要的治理理念。

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