第一篇:大氣污染小論文-霧霾成因
簡(jiǎn)述霧霾天氣的成因、危害及改進(jìn)大氣質(zhì)量的措施
哈工大 周軍秀
【摘要】近段時(shí)間,霧霾天氣在我國(guó)頻繁現(xiàn)。本文將從哈爾濱霧霾事件出發(fā),簡(jiǎn)述霧霾天氣出現(xiàn)成因,危害以及提出相應(yīng)改進(jìn)大氣質(zhì)量的措施。本文總結(jié)出霧霾的形成主要是和大氣氣溶膠粒子,氣象變化以及人類活動(dòng)有關(guān)。從健康,交通,電力,農(nóng)業(yè)四方面分別舉例闡釋了霧霾天氣的危害性。并在最后提出了國(guó)家政策,環(huán)保監(jiān)督和環(huán)境意識(shí)三方面的改進(jìn)大氣質(zhì)量的措施。
【關(guān)鍵詞】 霧霾 成因 氣溶膠 危害 改進(jìn)措施
一,“哈爾濱霧霾事件”始末
2013年10月21日,哈爾濱出現(xiàn)嚴(yán)重的霧霾天氣,PM2.5指數(shù)“爆表”,肉眼能見(jiàn)度不足1米,城市全部處于霧籠霾罩之下。霧霾造成了省內(nèi)高速公路全線封閉,太平國(guó)際機(jī)場(chǎng)關(guān)閉,多條公交線路陷入癱瘓,哈爾濱全市中小學(xué)全部停課等嚴(yán)重的后果。“史上最嚴(yán)重霧霾”的襲擊讓哈爾濱市猝不及防。
圖1 霧霾中的哈爾濱市圣索菲亞大教堂
“霧霾下的哈爾濱”給我們提了一個(gè)警醒,讓我們不得不正視如今的大氣霧霾問(wèn)題,尤其是近段時(shí)間北京等地的霧霾持續(xù)成為公眾的討論話題,這些社會(huì)熱點(diǎn)公眾事件迫使我們快速找到方法,改善大氣的質(zhì)量。本文將初步的探討霧霾天氣的相關(guān)問(wèn)題,將霧霾的基本情況呈現(xiàn)在我們面前。二,霧霾成因
1,基本氣象學(xué)原理
霧和霾是自然界兩種天氣現(xiàn)象。凡是大氣中因懸浮的水汽凝結(jié),能見(jiàn)度低于1km時(shí),氣象學(xué)稱這種天氣現(xiàn)象為霧。霾與霧在本質(zhì)上都是一樣的,其核心物質(zhì)都是灰塵顆粒,大都由灰塵和汽車尾氣中的污染物組成,但二者空氣中的水分含量不同,水分含量低于70%叫“霾”,水分含量達(dá)到70%以上則叫霧。根據(jù)空氣氣象學(xué)上的定義,霾是大量極細(xì)微的干塵粒等均勻地浮游在空中,使水平能見(jiàn)度小于10 km 的空氣普遍混濁現(xiàn)象,這里的干塵粒指得是干氣溶膠粒子。當(dāng)空氣中水汽較多時(shí),某些吸水性強(qiáng)的干氣溶膠粒子會(huì)吸水、長(zhǎng)大,并最終活化成云霧的凝結(jié)核,產(chǎn)生更多、更小的云霧滴,使能見(jiàn)度進(jìn)一步降低,低于1 km 時(shí)被定義為霧,而能見(jiàn)度在1~10 km 時(shí)則被定義為輕霧。
通常在低層大氣中,氣溫是隨高度的增加而降低的,但某些情況下會(huì)出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象,氣溫會(huì)隨高度的增加而升高。逆溫層是指出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象的大氣層。在逆溫層中,較暖而輕的空氣位于較冷而重的空氣上面,形成一種極其穩(wěn)定的空氣層,籠罩在近地層的上空,嚴(yán)重地阻礙著空氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)。對(duì)流運(yùn)動(dòng)受阻導(dǎo)致近地層空氣中的各種有害氣體、汽車尾氣、煙塵以及水汽等,只能飄浮在逆溫層下面的空氣層中,無(wú)法向上向外擴(kuò)散,有利于云霧的形成,導(dǎo)致能見(jiàn)度降低,甚至由于空氣中的污染物不能及時(shí)向大氣中擴(kuò)散,造成大氣污染加重,給人們生產(chǎn)生活及交通安全帶來(lái)嚴(yán)重的危害。
下圖(圖2)是哈市霧霾天氣中市民在高層中拍攝到的污染物被逆溫層籠罩的情況。
圖2 霧霾天氣中哈爾濱市出現(xiàn)的逆溫層
2,人類活動(dòng)加劇霧霾天氣
沒(méi)有干氣溶膠粒子就不能形成霾,沒(méi)有氣溶膠粒子參與在實(shí)際大氣中也無(wú)法形成霧,在過(guò)去,當(dāng)人類活動(dòng)較弱時(shí),這些氣溶膠粒子主要源于自然過(guò)程,在大氣當(dāng)中被視為背景氣溶膠。同時(shí)此時(shí)的霧霾天氣對(duì)人類活動(dòng)的影響也不是特別嚴(yán)重。
但是,隨著人類活動(dòng)的加劇,霧霾現(xiàn)象在我國(guó)近幾十年出現(xiàn)了顯著變化。研究通過(guò)對(duì)我國(guó)能見(jiàn)度與氣溶膠關(guān)系的分析發(fā)現(xiàn),我國(guó)近二三十年中東部區(qū)域霾問(wèn)題的日益嚴(yán)重,主要是由人為排放的大氣氣溶膠顯著增加所致。(下圖3例舉了北京PM1的來(lái)源)在一定的氣象條件下,又由于大量氣溶膠粒子還可以活化為云霧凝結(jié)核(CCN),參與云霧的形成。這就意味著,當(dāng)今不論是霾還是霧,其背后都有大量與人類活動(dòng)有關(guān)的氣溶膠粒子參與(例如: PM2。5),已經(jīng)不是完全的自然現(xiàn)象。
圖3 北京PM1來(lái)源
研究表明霧霾天氣除了由氣象因素導(dǎo)致的,化學(xué)工廠、汽車尾氣增多、農(nóng)作物燃燒和冬季燃煤供暖等人為行為引起了大氣中顆粒物含量加大,這是霧霾天氣出現(xiàn)的重要原因。當(dāng)前,許多城市的污染物排放已經(jīng)瀕臨界限,對(duì)氣象條件十分敏銳,空氣在較好的氣象環(huán)境下能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),但是只要出現(xiàn)了不利的氣象環(huán)境,空氣質(zhì)量和能見(jiàn)度會(huì)立刻下降。另外,有些城市還存在地理位置處于不力位置,除了自身城市所產(chǎn)生的廢氣,還有一些周邊地區(qū)的廢氣順著氣流進(jìn)入,導(dǎo)致了該城市的空氣質(zhì)量更加嚴(yán)重。同時(shí),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、城市人口迅速增加,人均消費(fèi)水平的提升,越來(lái)越多的人在享受著汽車給我們帶來(lái)的便利,卻不知產(chǎn)生了大量的污染氣體和懸浮顆粒的產(chǎn)生,從而大大降低了能見(jiàn)度。3,哈爾濱霧霾事件原因
分析認(rèn)為此次哈爾濱霧霾形成的最主要原因是氣象條件所致。據(jù)介紹,去年10月20日也為供暖首日,哈市空氣質(zhì)量為良好。同比兩天的天氣情況,去年10月20日的冰城剛剛下過(guò)一場(chǎng)雪,正在冷空氣的控制當(dāng)中,比較利于擴(kuò)散;而今年哈市正在暖空氣影響下升溫,城市處于低壓頂部,受弱冷空氣影響,風(fēng)力較小,大氣層結(jié)比較穩(wěn)定,垂直方向不利于污染物擴(kuò)散。
哈市上空的污染物并非一天之內(nèi)堆積成,早在4天前,哈市就已經(jīng)出現(xiàn)了空氣污染的苗頭,當(dāng)時(shí)哈市連續(xù)處于高壓冷空氣控制,猶如給城市戴上了“帽子”讓污染物得不到擴(kuò)散,緊接著,南來(lái)的暖空氣進(jìn)駐,本就渾濁的暖風(fēng)還帶了點(diǎn)華北地區(qū)的污染,給哈市空氣質(zhì)量又蒙了一層灰。直到昨晨的靜風(fēng),水平方向也不利于擴(kuò)散,導(dǎo)致污染像“滾雪球”一樣越堆越多,都憋在了上空,最終形成了霧霾。同時(shí)據(jù)環(huán)保部門說(shuō)明,污染物的產(chǎn)生不僅僅與鍋爐的燃燒有關(guān),同時(shí)該季節(jié)也是農(nóng)民大量焚燒秸稈的時(shí)間,加劇了冰城的空氣污染。三,霧霾危害
1,對(duì)人體健康的影響
在現(xiàn)代的大多數(shù)霧霾天氣中,超細(xì)灰塵主要來(lái)自機(jī)動(dòng)車尾氣塵、燃油塵、硫酸鹽、餐飲油煙塵、建筑水泥塵、煤煙塵和硝酸鹽等,是霧霾有害顆粒的重要組成部分。霧霾天氣時(shí),大氣中的氣溶膠使空氣渾濁受污染,進(jìn)入人體后不易排出,長(zhǎng)期積聚在肺泡,會(huì)造成極大的危害。長(zhǎng)期吸入易致鼻炎、支氣管炎等癥。慢性支氣管炎和哮喘病人在霧霾天長(zhǎng)期停留,病情會(huì)加劇。研究表明,長(zhǎng)期接觸霧霾,會(huì)極大的增加肺癌的發(fā)病率。在心理層面上,霧霾天氣還會(huì)使人們的心情灰暗壓抑,影響心理健康和工作效率。在上世紀(jì)的八大環(huán)境公害事件之一的倫敦?zé)熿F事件,僅僅5天,就直接導(dǎo)致了近5000人的死亡,可見(jiàn)嚴(yán)重霧霾天氣對(duì)人類的危害是不可以忽略的,必須引起我們重視的內(nèi)容。2,對(duì)交通運(yùn)輸?shù)挠绊?/p>
在霧霾天氣中,大氣中的氣溶膠顆粒凝聚后懸浮在空中,會(huì)造成視程障礙,極易引發(fā)交通事故。所以在霧霾天氣的危害中,交通運(yùn)輸影響是最常見(jiàn)和直接的,同時(shí)也是會(huì)造成很大直接經(jīng)濟(jì)損失的影響。
在大霧天氣中,高速公路,民航機(jī)場(chǎng)和城市交通因?yàn)槟芤?jiàn)度低而屢屢發(fā)生交通事故并且實(shí)施停運(yùn)措施是很常見(jiàn)的,對(duì)人們的生活帶來(lái)了很多的不便,同時(shí)出行的安全也是不能夠進(jìn)行保障的。例如,在本次的哈爾濱嚴(yán)重霧霾天氣事件中,機(jī)場(chǎng)高速停運(yùn),哈爾濱太平國(guó)際機(jī)場(chǎng)幾乎全部航班延誤,哈爾濱市88路公交車在大霧天氣中“迷路”6小時(shí),都直接造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失。3,電力設(shè)施的影響
大霧天氣是導(dǎo)致電力供應(yīng)而發(fā)生安全事故的主要原因之一。在線路輸電過(guò)程中,吊瓶、瓷瓶等絕緣設(shè)備表面若附有大量霧滴則會(huì)大大降低絕緣的性能和安全系數(shù),使高壓輸電線路出現(xiàn)跳閘或短路,即污閃災(zāi)害。據(jù)資料顯示,在1990 年2 月10 日至21 日間,華北地區(qū)出現(xiàn)了罕見(jiàn)的大霧現(xiàn)象,導(dǎo)致輸變電設(shè)備的絕緣性能大幅度降低,造成京津唐電網(wǎng)中的51 條輸電線路共發(fā)生跳閘事故147 次之多,使城市供電處于緊急狀況。4,對(duì)農(nóng)業(yè)的影響
大霧天對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)同樣有著危害,表現(xiàn)在:農(nóng)作物光合作用減弱,光照時(shí)間減少。在通常情況下,霧天會(huì)導(dǎo)致光熱資源供應(yīng)不足,其光照時(shí)間一般會(huì)縮短3到4 小時(shí),嚴(yán)重的可達(dá)6到8 小時(shí),使光合作用的效能顯著下降,大大減少了光合產(chǎn)物。因此,農(nóng)作物生長(zhǎng)所需要的養(yǎng)分和能量得不到充分滿足,從而影響其正常生長(zhǎng)和發(fā)育。四,改進(jìn)大氣質(zhì)量的措施
1,國(guó)家政策和機(jī)制的強(qiáng)力推動(dòng)
霧霾問(wèn)題并不是某一個(gè)區(qū)域單獨(dú)存在的問(wèn)題,在我國(guó),霧霾的形成分了幾大區(qū)域,對(duì)于霧霾形成的污染控制問(wèn)題,只有各個(gè)區(qū)域和各省份共同參與才能夠進(jìn)行全局的規(guī)劃,這樣才能產(chǎn)生真正的處理效果。
國(guó)家治理霧霾天氣的重要措施就是政府要嚴(yán)格執(zhí)行節(jié)能減排的建設(shè)方針,提高環(huán)境準(zhǔn)入的門檻,嚴(yán)把新項(xiàng)目建設(shè)許可關(guān),將環(huán)境影響納入到企業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展評(píng)價(jià)體系中。開(kāi)展大氣污染防治計(jì)劃,合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),逐漸淘汰高污染產(chǎn)業(yè)。加大推行清潔能源力度,重點(diǎn)整治煤炭排量。制定并執(zhí)行更加嚴(yán)格的石化、鋼鐵、火電等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)大氣污染排放限定值,保證二氧化硫、顆粒物和氮氧化物的總量下降。重點(diǎn)實(shí)行多污染物協(xié)同限制,避免第二次污染的出現(xiàn)。
另外,機(jī)動(dòng)車輛排除的大量尾氣也是形成霧霾天氣的重要原因,政府部門要重視機(jī)動(dòng)車輛的污染防治力度,實(shí)行獎(jiǎng)勵(lì)和制約兩手抓政策,推動(dòng)汽車使用的燃油質(zhì)量和機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展速度相一致,提高汽車燃油清潔能力。另外政府要加大對(duì)機(jī)動(dòng)車環(huán)保監(jiān)管力度,完善機(jī)制,全方位控制汽車排氣總量。
同時(shí),對(duì)于執(zhí)行力度方面,將環(huán)境的各項(xiàng)綜合指標(biāo)納入當(dāng)?shù)仡I(lǐng)導(dǎo)人的政績(jī)考核指標(biāo)是有效開(kāi)展環(huán)境保護(hù)的大力措施。2,環(huán)保和氣象部門加強(qiáng)研究和監(jiān)測(cè)力度
對(duì)于環(huán)保部門和氣象部門,不僅加強(qiáng)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)和空氣質(zhì)量信息公布透明力度,更要集中力量盡早開(kāi)展研究活動(dòng),找出規(guī)律,確定排放清單和控制措施。同時(shí)更應(yīng)該建立完整和準(zhǔn)確的霧霾天氣預(yù)警系統(tǒng),盡量減少霧霾天氣帶來(lái)的損失。3,從自身做起,人們環(huán)保意識(shí)的提高
環(huán)境污染的治理應(yīng)該是動(dòng)員全社會(huì)一起的活動(dòng)。環(huán)境問(wèn)題和人類的生存和發(fā)展史息息相關(guān)的,所以治理環(huán)境不僅僅是我們不可推卸的責(zé)任,也是對(duì)于我們自身的保護(hù)。環(huán)境污染的治理應(yīng)該從每個(gè)人開(kāi)始,增加環(huán)境保護(hù)的意識(shí),不做傷害環(huán)境的事情,同時(shí)積極的參與到環(huán)境的保護(hù)中去。
我們能做的事情有很多,比如,眾多周知的機(jī)動(dòng)車尾氣排放的問(wèn)題,汽車尾氣是形成現(xiàn)代霧霾天氣的主要原因之一。對(duì)于我們平時(shí)出行,就應(yīng)該盡力的選擇公共交通方式,爭(zhēng)取為馬路上減負(fù)。還有就是進(jìn)行房屋裝修引起的空氣污染,我們能做的就是使用環(huán)保材料,避免過(guò)度裝修等措施。
參考文獻(xiàn)
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第二篇:小論文 霧霾
霧霾
霧霾的形成:霧霾是因?yàn)槠嚺欧盼矚猓S排放廢氣,和燃放煙花爆竹等所形成的。
大氣中懸浮的水汽凝結(jié),能見(jiàn)度低于1000米時(shí),氣象學(xué)便稱其為霧。當(dāng)空氣容納的水汽達(dá)到最大限度時(shí),就出現(xiàn)飽和。如果水汽多于飽和量,多余的就會(huì)凝結(jié)出來(lái),與空氣中微小的灰塵顆粒結(jié)合,形成小水滴或冰晶,懸浮在近地面的空氣層里,成為霧。氣溫愈低,空氣中所能容納的水汽也愈少,越容易形成霧霾。由于現(xiàn)在的空氣污染霧霾更容易形成。
自然界中霧霾消失的原因:由于空氣中的微小顆粒聚集,漂浮在空氣中。所以在雨水的刷洗下霧霾中的微小顆粒溶解在水中下沉。
霧霾的危害:
1、霾的組成成分非常復(fù)雜,包括數(shù)百種大氣化學(xué)顆粒物質(zhì)。對(duì)于支氣管哮喘、慢性支氣管炎、阻塞性肺氣腫和慢性阻塞性肺疾病等慢性呼吸系統(tǒng)疾病患者,霧霾天氣可使病情急性發(fā)作或急性加重。如果長(zhǎng)期處于這種環(huán)境還會(huì)誘發(fā)肺癌。
2、濃霧天氣壓比較低,人會(huì)產(chǎn)生一種煩躁的感覺(jué),血壓自然會(huì)有所增高。再一方面霧天往往氣溫較低,一些高血壓、冠心 病患者從溫暖的室內(nèi)突然走到寒冷的室外,血管熱脹冷縮,也可使血壓升高,導(dǎo)致中風(fēng)、心肌梗死的發(fā)生。
3、霧霾天氣還可導(dǎo)致近地層紫外線的減弱,使空氣中的傳染性病菌的活性增強(qiáng),傳染病增多。
4、霧霾天氣還會(huì)影響人的心理健康
如何預(yù)防霧霾對(duì)人體的危害:
1、出門時(shí)要帶上正規(guī)而合適的口罩,這樣可以減少固體顆粒
物的吸入。
2、盡量不要在戶外活動(dòng),上班時(shí)可以選擇做公交車。
3、在戶內(nèi)時(shí)不要跑動(dòng),可以在室內(nèi)種植一些植物。不能夠開(kāi)
窗。
4、進(jìn)入室內(nèi)時(shí)要洗臉、漱口、清理鼻腔。
5、注意飲食,要以清淡為主。醫(yī)術(shù)有云百合有潤(rùn)肺止咳、養(yǎng)
陰消熱、清心安神之效。另外清肺的還有豬血、菊花茶、梨、豆?jié){等。
如何治理霧霾:1植樹(shù)造林,防止泥土沙漠化。
2控制汽車尾氣排放。
3、城市的布局:在出風(fēng)口和入風(fēng)口上沒(méi)有高樓大廈的阻擋,防止污染物的聚集。
總的來(lái)說(shuō)霧霾是人類活動(dòng)的產(chǎn)物,消除霧霾需要每個(gè)人共同努力。
第三篇:霧霾成因與防治論文
霧霾的成因與防治
摘要:
今春開(kāi)始,我國(guó)中東部地區(qū)逐漸出現(xiàn)輕霧天氣,隨著時(shí)間的推移,輕霧、霧和霾的范圍逐漸加大、程度逐漸加劇;特別是北京天津等地霧霾連續(xù)數(shù)日,嚴(yán)重的影響了市民的生活質(zhì)量。而霾的組成成分非常復(fù)雜,包括數(shù)百種大氣化學(xué)顆粒物質(zhì)。其中有害健康的主要是直徑小于10微米的氣溶膠粒子,如礦物顆粒物、海鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、有機(jī)氣溶膠粒子、燃料和汽車廢氣等,對(duì)人體和生態(tài)環(huán)境都有很嚴(yán)重的影響。對(duì)此,我決定對(duì)霧霾成因和其成分分析及防治問(wèn)題進(jìn)行研究,從而建立解決此類問(wèn)題的模型。關(guān)鍵詞:霧霾 成因 防治 正文:
今春開(kāi)始,我國(guó)中東部地區(qū)逐漸出現(xiàn)輕霧天氣,隨著時(shí)間的推移,輕霧、霧和霾的范圍逐漸加大、程度逐漸加劇;特別是北京天津等地霧霾連續(xù)數(shù)日,嚴(yán)重的影響了市民的生活質(zhì)量。而霾的組成成分非常復(fù)雜,包括數(shù)百種大氣化學(xué)顆粒物質(zhì)。其中有害健康的主要是直徑小于10微米的氣溶膠粒子,如礦物顆粒物、海鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、有機(jī)氣溶膠粒子、燃料和汽車廢氣等,對(duì)人體和生態(tài)環(huán)境都有很嚴(yán)重的影響。那么,霧霾的成因是什么?對(duì)環(huán)境和人體有何影響?對(duì)于我們居民來(lái)說(shuō),應(yīng)如何防治?政府及相關(guān)環(huán)保部門應(yīng)如何應(yīng)對(duì)?我們對(duì)化石燃料燃燒而產(chǎn)生的二氧化氮.一氧化氮等氮氧化物對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響的防治有什么深刻的認(rèn)識(shí)? 1.霧霾的成因
由于我國(guó)中東部地區(qū)冷空氣勢(shì)力較弱;華北平原、長(zhǎng)江中下游平原地區(qū)風(fēng)力較小;大氣層結(jié)穩(wěn)定;一些地區(qū)有降水和地面水汽蒸發(fā)的影響,使得近地面空氣的相對(duì)濕度越來(lái)越大;在這種穩(wěn)定的天氣形勢(shì)下,空氣中的污染物在水平和垂直方向上都不容易向外擴(kuò)散,使得污染物在大氣的淺層積聚,從而導(dǎo)致污染的狀況越來(lái)越嚴(yán)重。這是自然方面的因素。而從人為因素來(lái)說(shuō),一是由于大氣污染物排放負(fù)荷巨大。2010年,我國(guó)二氧化硫、氮氧化物排放總量都超過(guò)2200萬(wàn)噸,位居世界第一,工業(yè)煙粉塵排放量為1446.1萬(wàn)噸,均遠(yuǎn)超出環(huán)境承載能力。并且冬季取暖北方大部分地區(qū)燃煤量大幅增加,導(dǎo)致大氣污染物排放量急劇上升。二是復(fù)合型大氣污染日益突出。受大氣環(huán)流及大氣化學(xué)的雙重作用,城市間大氣污染相互影響明顯,相鄰城市間污染傳輸影響極為突出。三是汽車尾氣污染問(wèn)題更加突出。2.霧霾的影響
霧霾對(duì)公路、鐵路、航空、航運(yùn)、供電系統(tǒng)、農(nóng)作物生長(zhǎng)等均產(chǎn)生重要不良影響。霧、霾會(huì)造成空氣質(zhì)量下降,影響生態(tài)環(huán)境,給人體健康帶來(lái)較大危害。霧霾天氣時(shí),空氣中往往會(huì)帶有細(xì)菌和病毒,易導(dǎo)致傳染病擴(kuò)散和多種疾病發(fā)生。使城市中空氣污染物不易擴(kuò)散,加重了二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等物質(zhì)的毒性,危害人體健康。尤其冬季遇霧、霾天氣時(shí),若空氣污染嚴(yán)重可能形成煙塵或黑色煙霧等毒霧,嚴(yán)重威脅人的生命和健康。3.霧霾的防治
對(duì)政府而言,加強(qiáng)環(huán)保立法,完善法律制度是解決包括霧霾在內(nèi)的大氣污染的根本途徑。可以修改《環(huán)境保護(hù)法》及《大氣污染防治法》等相關(guān)環(huán)保法律。
從能源消耗不產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的關(guān)系考察,2011年我國(guó)能源消耗總量為34.8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,其中70%是工業(yè)部門消耗的,24.3億噸,排放的二氧化碳總量為61.9億噸。其中,冶金、建材、火力發(fā)電、石油煉化、化工、重型裝備制造等六大行業(yè)消耗的能源又占工業(yè)總能耗的79%。所以工業(yè)廢氣排放是形成霧霾的主要源頭。為此,國(guó)家一定要加大對(duì)工業(yè)部門的監(jiān)管力度,在保證經(jīng)濟(jì)高效快速發(fā)展不受影響的前提下,盡量減少對(duì)化石燃料的使用,或加大對(duì)燃料燃燒廢氣的加工和處理,降低化石燃料占一次能源的比重,增加清潔能源占一次能源的比重。
從工業(yè)布局考察,我國(guó)的重化工業(yè)主要集中在華北、東北和西北地區(qū)。華北地區(qū)高耗能的鋼鐵工業(yè)的比重過(guò)高,僅河北省的粗鋼生產(chǎn)能力約占全國(guó)的六分之一,而且中小鋼鐵企業(yè)數(shù)量多,能耗高。所以,必須優(yōu)化鋼鐵工業(yè)布局,減少華北地區(qū)的鋼鐵產(chǎn)能,從而降低化石燃料的燃燒和使用,減少空氣中氮氧化物的含量,以減輕霧霾對(duì)城市和人體的影響。
另外汽車廢氣是污染的一大主要原因,通過(guò)對(duì)本學(xué)期課程——《工業(yè)催化》的學(xué)習(xí),三效催化劑(TWC)法是凈化汽車尾氣的有效手段。貴金屬(Pt、Pd、Rh)搭載在Al2O3或蜂窩陶瓷上,添加適當(dāng)?shù)闹鷦鏛a、Ce、Ba等能夠同時(shí)除去機(jī)動(dòng)車尾氣中的HC、CO和NO三種污染物的催化劑稱為三效催化劑。其中Pt、Pd對(duì)CO、HC的氧化脫除具有高活性,而Rh具有對(duì)NO優(yōu)良的催化還原作用,它能選擇地將N0還原為N2而抑制NH3的生成。目前有91%的Rh用于三效催化劑的制備,Rh資源相當(dāng)匱乏,所以無(wú)Rh催化劑是現(xiàn)今研究的一個(gè)主要目標(biāo)口引。要使三效催化劑同時(shí)有效地脫除HC、CO和NO,必須把空燃比A/F控制在氧化還原計(jì)量比14.6附近,此時(shí)三種污染物的脫除率可達(dá)9O%以上。當(dāng)空燃比較低時(shí),CO、HC凈化不完全,空燃比較高,導(dǎo)致NOX的轉(zhuǎn)化率下降。
通過(guò)我們的努力學(xué)習(xí)和學(xué)以致用,以及政府對(duì)環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展的大力支持,相信在市民共同的努力下,霧霾天氣終將成為歷史,我們的生活質(zhì)量也會(huì)大大提高。參考文獻(xiàn):
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第四篇:霧霾成因與防治論文
霧霾的成因與防治
專業(yè)班級(jí) 市場(chǎng)營(yíng)銷專業(yè)1201 學(xué) 號(hào) 12085119 姓 名 張杰
霧霾的成因與防治
摘要:
歷史數(shù)據(jù)表明,近50年來(lái)中國(guó)霧霾天氣總體呈增加趨勢(shì),且持續(xù)性霾過(guò)程增加顯著。從空間分布看,霾日數(shù)呈現(xiàn)東部增加西部減少趨勢(shì)。其中,珠三角地區(qū)和長(zhǎng)三角地區(qū)增加最快。2013年我國(guó)中東部地區(qū)先后遭遇多次大范圍持續(xù)霧霾天氣,給人們生產(chǎn)生活造成了嚴(yán)重影響。隨著時(shí)間的推移,輕霧、霧和霾的范圍逐漸加大、程度逐漸加劇;特別是北京天津等地霧霾連續(xù)數(shù)日,嚴(yán)重的影響了市民的生活質(zhì)量。對(duì)此,我決定以2013年霧霾天氣為對(duì)象,對(duì)其成因和其成分分析及防治問(wèn)題進(jìn)行研究,從而建立解決此類問(wèn)題的模型。
關(guān)鍵詞:
霧霾 成因 PM 2.5 靜穩(wěn)天氣 大氣氣溶膠
引言:
霧霾是秋冬季常見(jiàn)的天氣現(xiàn)象。霧和霾雖同為視程障礙物,但二者之間卻有很大差別。霧是空氣中的水汽凝結(jié)現(xiàn)象,是自然的天氣現(xiàn)象,和人為污染沒(méi)有必然聯(lián)系;霾是排放
到空氣中的塵粒、煙粒或鹽粒等氣溶膠的集合體,是大氣污染所導(dǎo)致。兩者可從空氣濕度上作出大致判斷,通常在相對(duì)濕度大于90%時(shí)稱之為霧,小于80%時(shí)稱之為霾,80%~90%之間則為霧霾混合物。霧和霾在一天之中可以變換角色,也可能在同一區(qū)域內(nèi)有些地方是霾有些地方為霧。當(dāng)霧和霾同時(shí)存在,且區(qū)域性能見(jiàn)度低于10公里的空氣普遍渾濁現(xiàn)象被稱為“霧霾”天氣。由于能見(jiàn)度的降低不僅有“積極”參與的云霧滴的作用,還有氣溶膠粒子的貢獻(xiàn),且其中的細(xì)粒子排放主要來(lái)自人類活動(dòng),因此霧霾不是純粹的自然現(xiàn)象,霧霾天氣的出現(xiàn)是氣象問(wèn)題,更是環(huán)境問(wèn)題。
2013年1-10月,我國(guó)中東部地區(qū)先后遭遇多次大范圍持續(xù)霧霾天氣,其影響范圍、持續(xù)時(shí)間、霧霾強(qiáng)度歷史少見(jiàn)。霧霾天氣導(dǎo)致空氣質(zhì)量和能見(jiàn)度下降,造成呼吸系統(tǒng)和過(guò)敏等疾病的發(fā)病率增加,高速公路封閉,航班延誤或取消,給人民群眾的身體健康和生活造成嚴(yán)重影響。本文就2013年霧霾天氣的特點(diǎn)、出現(xiàn)原因、目前對(duì)大氣污染已經(jīng)采取的措施,以及未來(lái)如何應(yīng)對(duì)等問(wèn)題進(jìn)行了探討。
正文: 歷史數(shù)據(jù)表明,近50年來(lái)中國(guó)霧霾天氣總體呈增加趨勢(shì),且持續(xù)性霾過(guò)程增加顯著。從空間分布看,霾日數(shù)呈現(xiàn)東部增加西部減少趨勢(shì)。其中,珠三角地區(qū)和長(zhǎng)三角地區(qū)增加最快。隨著時(shí)間的推移,輕霧、霧和霾的范圍逐漸加大、程度逐漸加深。霾的組成成分非常復(fù)雜,包括數(shù)百種大氣化學(xué)顆粒物質(zhì)。如礦物顆粒物、海鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、有機(jī)氣溶膠粒子、燃料和汽車尾氣等,對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境都有很嚴(yán)重的影響。那么,霧霾的成因是什么?對(duì)環(huán)境和人體有何影響?對(duì)于我們居民來(lái)說(shuō),應(yīng)如何防治?政府及相關(guān)環(huán)保部門應(yīng)如何應(yīng)對(duì)?我們對(duì)化石燃料燃燒而產(chǎn)生的二氧化氮.一氧化氮等氮氧化物對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響的防治有什么深刻的認(rèn)識(shí)?
一.霧霾天氣的成因
2013年我國(guó)出現(xiàn)多次大范圍的霧霾天氣過(guò)程,是有利于霧霾產(chǎn)生的氣象條件和由于人類活動(dòng)造成的不斷增加的污染物排放共同作用的結(jié)果。
1.大氣環(huán)流異常導(dǎo)致靜穩(wěn)天氣多,有利于形成霧霾
靜穩(wěn)天氣是指當(dāng)大范圍近地面大氣層持續(xù)或超過(guò)24小時(shí)出現(xiàn)氣壓場(chǎng)較均勻、靜風(fēng)或風(fēng)速較小的天氣。在靜穩(wěn)天氣條件下,湍流受到抑制,特別是當(dāng)逆溫層出現(xiàn)時(shí),低空中的水汽和顆粒物不易擴(kuò)散,極易形成霧霾天氣。
靜穩(wěn)天氣在秋冬季更易出現(xiàn)。2013年1月大氣環(huán)流異常而導(dǎo)致靜穩(wěn)天氣偏多,為大范圍持續(xù)霧霾天氣的出現(xiàn)提供了有利條件。1月份,西北利亞地區(qū)冷高壓異常偏弱,北半球西風(fēng)指數(shù)較常年明顯偏大,表明高空西風(fēng)分量較強(qiáng),環(huán)流比較平直,緯向型環(huán)流較弱,不利于引導(dǎo)極地冷空氣進(jìn)入我國(guó);中東部大部地區(qū)的海平面氣壓值較常年偏小1~5hpa(百帕),處于弱氣壓梯度區(qū),地面風(fēng)速不大,垂直和水平方向擾動(dòng)小,靜風(fēng)和小風(fēng)天氣多,形成持續(xù)靜穩(wěn)天氣。氣象資料分析表明,2013年1月我國(guó)中東部大部地區(qū)穩(wěn)定類天氣出現(xiàn)的頻率較常年明顯偏多,其中華東地區(qū)為56.5%、華南57.3%、西南63.7%,而華北地區(qū)高達(dá)64.5%,與2006年并列為近10年最高。加之南方暖濕氣流相對(duì)較強(qiáng),上述地區(qū)近地面空氣濕度大,因此出現(xiàn)大范圍持續(xù)霧霾天氣。
2.我國(guó)大氣氣溶膠濃度高有利于形成霧霾
我國(guó)大氣氣溶膠濃度在世界范圍來(lái)說(shuō)處于較高水平,有利于催生霧霾天氣的形成。大氣氣溶膠是指懸浮在大氣中的固態(tài)和液態(tài)顆粒物的總稱,主要包括沙塵、碳(有機(jī)碳和黑碳)、硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽和海鹽等六大類。我國(guó)各地大氣氣溶膠有不同的時(shí)空分布特點(diǎn)。冬季北方地區(qū)燃煤采暖、春秋季農(nóng)村地區(qū)秸稈焚燒都會(huì)造成碳?xì)馊苣z的濃度明顯增加;春季,西部地區(qū)受沙塵天氣影響,以沙塵氣溶膠為主。我國(guó)華北地區(qū)工業(yè)相對(duì)比較發(fā)達(dá),排放的二氧化硫較多,由于氣溫高可加速二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸鹽,所以夏季華北地區(qū)硫酸鹽氣溶膠濃度較其他季節(jié)和地區(qū)都高。因城市汽車使用量大大高于農(nóng)村,所以城市中硝酸鹽和硫酸鹽氣溶膠濃度大大高于農(nóng)村。氣溶膠中空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑在10微米以下的顆粒物稱為PM10,2.5微米以下的稱為PM2.5.Aaron利用Terra衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)反演得到全球PM2.5濃度分布,結(jié)果表明全球大部分地區(qū)年均PM2.5濃度 <10微克/立方米,而在我國(guó)中東部地區(qū)則達(dá)到60-90微克/立方米,部分地區(qū)甚至 >100微克/立方米,明顯處于較高水平;我國(guó)PM10的濃度也遠(yuǎn)高于歐美地區(qū)。近年來(lái),由于煤炭消耗量和機(jī)動(dòng)車數(shù)量增長(zhǎng)等因素,我國(guó)氣溶膠濃度不斷上升,1995年到2012年,二氧化硫排放總量已由1.89×107t(噸)增加到2.12×107t。
大量研究表明,氣溶膠中PM10和PM2.5的濃度與能見(jiàn)度密切相關(guān)。有研究證明,濟(jì)南能見(jiàn)度與PM10、PM2.5 濃度的相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到-0.622、-0.694,當(dāng)PM10、PM2.5濃度上升時(shí),能見(jiàn)度將明顯下降。能見(jiàn)度降低的主要原因是顆粒物對(duì)光的散射和吸收效應(yīng),并由于散射作用減小了目標(biāo)物與天空背景之間的對(duì)比度而造成。大氣氣溶膠中,起散射作用的主要是粒徑為0.1-1微米的細(xì)粒子,對(duì)光的吸收效應(yīng)幾乎全部是由黑碳和含有黑碳的顆粒所引起。由此可見(jiàn),氣溶膠濃度對(duì)能見(jiàn)度的影響非常大,我國(guó)氣溶膠濃度高是霧霾天氣多發(fā)的主要原因,而冬季北方地區(qū)采暖燃煤釋放的大量黑碳則加劇了霧霾的形成。
3.霧霾天氣使近地層大氣更加穩(wěn)定,加劇霧霾發(fā)展
大氣中污染物和霧霾相互影響和作用,其主要媒介是氣溶膠[9]。霧霾中污染物的加入顯著改變了氣溶膠濃度,可促進(jìn)水汽凝結(jié),形成更多的云霧滴,水汽凝結(jié)時(shí)釋放的潛熱又有利于霧區(qū)的抬升和擴(kuò)展;另一方面,云霧滴和氣溶膠的增加將更多的太陽(yáng)輻射反射、散射回大氣中,使到達(dá)地面的輻射減少,地面氣溫下降,大氣層結(jié)穩(wěn)定度增加,造成每日正常排放和轉(zhuǎn)化的氣溶膠粒子更易在近地層大氣中集聚,能見(jiàn)度進(jìn)一步降低。由此可見(jiàn),氣溶膠的增多通過(guò)影響近地面層動(dòng)力和熱力場(chǎng),對(duì)霧霾的發(fā)展起正反饋?zhàn)饔谩?/p>
4.氣溶膠二次反應(yīng)導(dǎo)致污染物濃度增高
氣溶膠按照形成過(guò)程可分為一次氣溶膠和二次氣溶膠。人類活動(dòng)產(chǎn)生的污染源排入大氣中,其中二氧化硫、碳?xì)浠衔铩⒌趸衔锏纫淮螝馊苣z通過(guò)化學(xué)反應(yīng)和氣粒轉(zhuǎn)化過(guò)程,形成硫酸鹽、硝酸鹽和氯化物等新的比較穩(wěn)定的顆粒,即二次氣溶膠。大量觀測(cè)數(shù)據(jù)表明,大氣中二次氣溶膠對(duì)PM2.5濃度的貢獻(xiàn)很大,大氣污染物中有近5成的顆粒物來(lái)自于二次反應(yīng)。二次氣溶膠參與形成更多的云(霧)滴,使本已嚴(yán)重的大氣污染狀況變得更為復(fù)雜,霧霾天氣更嚴(yán)重。
5.空氣中懸浮顆粒物的增加。
隨著城市人口的增長(zhǎng)、機(jī)動(dòng)車輛猛增,污染物排放和懸浮物大量增加,直接導(dǎo)致了能見(jiàn)度降低。實(shí)際上,家庭裝修中也會(huì)產(chǎn)生粉塵“霧霾”,室內(nèi)粉塵彌漫,不僅有害于工人與用戶健康,增添清潔負(fù)擔(dān),粉塵嚴(yán)重時(shí),還給裝修工程帶來(lái)諸多隱患。除了氣象條件,工業(yè)生產(chǎn)、機(jī)動(dòng)車尾氣排放、冬季取暖燒煤等導(dǎo)致的大氣中顆粒物(包括粗顆粒物PM10和細(xì)顆粒物PM2.5)濃度增加,是霧霾產(chǎn)生的重要因素。如今很多城市的污染物排放水平已處于臨界點(diǎn),對(duì)氣象條件非常敏感,空氣質(zhì)量在擴(kuò)散條件較好時(shí)能達(dá)標(biāo),一旦遭遇不利天氣條件,空氣質(zhì)量和能見(jiàn)度就會(huì)迅速下滑。
二.霧霾的影響
霧霾對(duì)公路、鐵路、航空、航運(yùn)、供電系統(tǒng)、農(nóng)作物生長(zhǎng)等均產(chǎn)生重要不良影響。霧、霾會(huì)造成空氣質(zhì)量下降,影響生態(tài)環(huán)境,其中直接有害人體健康的主要是PM2.5,PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物,也稱為可入肺顆粒物。被吸入人體后會(huì)直接進(jìn)入支氣管,干擾肺部的氣體交換,引發(fā)包括哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病。而在霧霾天氣時(shí),城市中空氣污染物不易擴(kuò)散,空氣中往往會(huì)帶有細(xì)菌和病毒,極易導(dǎo)致傳染病擴(kuò)散和多種疾病發(fā)生。霧中水分的作用加重了二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等物質(zhì)的毒性,危害人體健康。尤其冬季遇霧、霾天氣時(shí),若空氣污染嚴(yán)重可能形成煙塵或黑色煙霧等毒霧,嚴(yán)重威脅人的生命和健康。
三.霧霾的防治
霧霾的治理,是一項(xiàng)綜合性、系統(tǒng)性的工程。
1.PM2、5等微粒,是污染大氣的主要‘物質(zhì),也是很好的凝結(jié)核。而大氣中的水分,具有吸收、粘結(jié)、固定‘微粒’的功能。因此,人工向空中輸送“水分”,改善區(qū)域小氣候,是凈化大氣、影響成云致雨的天氣形勢(shì),是治理區(qū)域大氣污染的有效方法。
人工主動(dòng)干預(yù)生態(tài)天氣系統(tǒng),以大氣運(yùn)動(dòng)為條件,水分為因子,從水循環(huán)的‘水分’開(kāi)始調(diào)控;降落地表的宏觀水分,增加地表面的濕度,固定粉塵;水汽蒸發(fā)的微觀‘水分’,增加大氣的密度,改變空中大氣的物理狀態(tài);地理空間的宏觀、微觀‘水分’,加大天地之間的‘物理量’,形成天地之間降水的‘同位素’條件交互耦合反饋成云致雨的天氣系統(tǒng)。人工水汽,隨著氣流上升運(yùn)動(dòng),紊亂擴(kuò)散混合,增加空間大氣的密度,水分發(fā)生隨機(jī)性的自組織的混沌的內(nèi)外潛熱的交換,復(fù)雜多變的溫度、氣壓的變化,連續(xù)的物質(zhì)、能量的轉(zhuǎn)化,混亂的熱力結(jié)構(gòu)、動(dòng)力結(jié)構(gòu)和勢(shì)能、動(dòng)能的改變,通過(guò)漲落,空氣中水分在“露點(diǎn)”飽和、凝結(jié)、相變,沾附在凝結(jié)核上,產(chǎn)生云滴或冰晶,涌現(xiàn)出新的“信息”物質(zhì)的云層結(jié)構(gòu),水分子從無(wú)形體的微觀氣態(tài)水混亂運(yùn)行的形態(tài),到宏觀實(shí)體物質(zhì)降水粒子的狀態(tài)轉(zhuǎn)化。
以人工主動(dòng)干預(yù)的科學(xué)技術(shù)手段,空中水分降塵,成云致雨、降水凈化大氣的機(jī)制。可以在很大程度上降低空氣中總懸浮顆粒數(shù),改善霧霾天氣,達(dá)到治理的目的。
2.對(duì)政府而言,加強(qiáng)環(huán)保立法,完善法律制度才是解決包括霧霾在內(nèi)的大氣污染的根本途徑。可以修改《環(huán)境保護(hù)法》及《大氣污染防治法》等相關(guān)環(huán)保法律。改善落后的生產(chǎn)生活方式。大力推廣新型能源,提高環(huán)保意識(shí)從源頭上減少污染物的排放。
3.從能源消耗產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的關(guān)系考察,2013年我國(guó)能源消耗總量為34.8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,其中70%是工業(yè)部門消耗的,24.3億噸,排放的二氧化碳總量為61.9億噸。其中,冶金、建材、火力發(fā)電、石油煉化、化工、重型裝備制造等六大行業(yè)消耗的能源又占工業(yè)總能耗的79%。所以工業(yè)廢氣排放是形成霧霾的主要源頭。為此,國(guó)家一定要加大對(duì)工業(yè)部門的監(jiān)管力度,在保證經(jīng)濟(jì)高效快速發(fā)展不受影響的前提下,盡量減少對(duì)化石燃料的使用,或加大對(duì)燃料燃燒廢氣的加工和處理,降低化石燃料占一次能源的比重,增加清潔能源占一次能源的比重。
4.從工業(yè)布局考察,我國(guó)的重化工業(yè)主要集中在華北、東北和西北地區(qū)。華北地區(qū)高耗能的鋼鐵工業(yè)的比重過(guò)高,僅河北省的粗鋼生產(chǎn)能力約占全國(guó)的六分之一,而且中小鋼鐵企業(yè)數(shù)量多,能耗高。所以,必須優(yōu)化鋼鐵工業(yè)布局,減少華北地區(qū)的鋼鐵產(chǎn)能,逐步關(guān)停那些能效低,污染大的中小型鋼鐵企業(yè)。提高燃料使用效益,從而降低化石燃料的燃燒和廢氣排放。減少空氣中氮氧化物的含量,以減輕霧霾對(duì)城市和人體的影響。
5.另外對(duì)于汽車廢氣這一污染的主要原因,強(qiáng)制安裝尾氣凈化裝置可以明顯改善尾氣排放對(duì)大氣造成的的污染。其中三效催化劑(TWC)法是凈化汽車尾氣的有效手段。貴金屬(Pt、Pd、Rh)搭載在Al2O3或蜂窩陶瓷上,添加適當(dāng)?shù)闹鷦鏛a、Ce、Ba等能夠同時(shí)除去機(jī)動(dòng)車尾氣中的HC、CO和NO三種污染物的催化劑稱為三效催化劑。其中Pt、Pd對(duì)CO、HC的氧化脫除具有高活性,而Rh具有對(duì)NO優(yōu)良的催化還原作用,它能選擇地將N0還原為N2而抑制NH3的生成。目前有91%的Rh用于三效催化劑的制備,Rh資源相當(dāng)匱乏,所以無(wú)Rh催化劑是現(xiàn)今研究的一個(gè)主要目標(biāo)口引。要使三效催化劑同時(shí)有效地脫除HC、CO和NO,必須把空燃比A/F控制在氧化還原計(jì)量比14.6附近,此時(shí)三種污染物的脫除率可達(dá)9O%以上。當(dāng)空燃比較低時(shí),CO、HC凈化不完全,空燃比較高,導(dǎo)致NOX的轉(zhuǎn)化率下降。尾氣的處理同樣治標(biāo)不治本,盡量使用公共交通出行,使用清潔能源汽車才能從源頭上減少汽車尾氣的排放。
四.霧霾天氣頻發(fā)對(duì)我們的啟示
全國(guó)性的環(huán)境問(wèn)題,不斷地健康警示,無(wú)一不是大自然母親在向我們發(fā)出警告。我們?nèi)粝胍】档纳睿捅仨毶拼h(huán)境,我們想要和諧社會(huì),就必須要有一個(gè)和諧的自然,環(huán)境問(wèn)題說(shuō)到底都是人的問(wèn)題,人的問(wèn)題最后總要?dú)w結(jié)于教育和法制,環(huán)境保護(hù)需要全民重視,需要全民參與
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第五篇:淺談霧霾成因及其治理
淺談霧霾成因及其治理
摘要:華東地區(qū)近年來(lái)隨著工業(yè)化和城市化的迅速發(fā)展,霧及霧、霾結(jié)合物已經(jīng)成為影響區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市環(huán)境的重要因素。本文是在閱讀和了解霧霾、大氣污染相關(guān)論文和研究的基礎(chǔ)上,簡(jiǎn)要闡述了霧霾的概念、當(dāng)下霧霾產(chǎn)生的原因和可能會(huì)給生產(chǎn)生活帶來(lái)的影響,以及霧霾的治理措施。
關(guān)鍵詞:霧霾 原因 影響 治理
Abstract:as the deeply development of indrustritis and urbanization in recently years at Eastern China fog and haze combination has become the important factoes that affect the rejional economic development and Urban environment.This article is in reading and understanding the fog and haze pollution related papers and research ,on the basis of briefly expounds the concept of haze reasons and may bring to life ,and the influence of govrnance measure.Keywords: fog and haze
reason
inpact
measure
2013年1月9日以來(lái),全國(guó)中東部地區(qū)陷入嚴(yán)重的霧霾和污染天中,中央氣象臺(tái)將大霧藍(lán)色預(yù)警升級(jí)至黃色預(yù)警,13日10時(shí)北京甚至發(fā)布了北京氣象史上首個(gè)霾橙色預(yù)警。從東北到西北,從華北到中部導(dǎo)致黃淮、江南地區(qū),都出現(xiàn)了大范圍的重度和嚴(yán)重污染。霧霾已經(jīng)成為影響區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市環(huán)境的重要因素。
1.霧霾的概念 隨著空氣質(zhì)量的惡化,陰霾天氣現(xiàn)象出現(xiàn)增多,危害加重。近期我國(guó)不少地區(qū)把陰霾天氣現(xiàn)象并入霧一起作為災(zāi)害性天氣預(yù)警預(yù)報(bào)。統(tǒng)稱為“霧霾天氣”。現(xiàn)在人們通常所說(shuō)的“霧霾”,顧名思義是霧和霾。但霧和霾在本質(zhì)上有很大的區(qū)別。
霧是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠系統(tǒng),是近地面層空氣中水汽凝結(jié)(或凝華)的產(chǎn)物。霾也稱灰霾(煙霞)空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機(jī)碳?xì)浠衔锏攘W右材苁勾髿饣鞚幔曇澳:?dǎo)致能見(jiàn)度惡化,如果水平能見(jiàn)度小于10000米時(shí),將這種非水成物組成的氣溶膠系統(tǒng)造成的視程障礙稱為霾(Haze)或灰霾(Dust-haze),香港天文臺(tái)稱煙霞(Haze)【1】。
氣象學(xué)認(rèn)為,霧是一種天氣現(xiàn)象,是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠系統(tǒng),多出現(xiàn)于秋冬季節(jié),是近地面層空氣中水氣凝結(jié)(或凝華)的產(chǎn)物。霧的本質(zhì)主要是水分,霧會(huì)使空氣透明度降低,使大氣能見(jiàn)度惡化。當(dāng)懸浮在近地面空氣中的水氣凝結(jié)(或凝華)物使目標(biāo)物的水平能見(jiàn)度降低到1000米以內(nèi)時(shí),這種天氣現(xiàn)象成為霧(fog)。而當(dāng)目標(biāo)物的水平能見(jiàn)度在1000~10000米時(shí),這種天氣現(xiàn)象稱為輕霧或靄(mist)。霧天時(shí),如大氣沒(méi)有污染存在,一般不會(huì)對(duì)人體健康造成直接危害。
霾也是一種天氣現(xiàn)象,是由空氣中的灰塵、多種微小顆粒物以及硫酸、硝酸、碳?xì)浠衔锏然瘜W(xué)物質(zhì)組成的氣溶膠系統(tǒng)。當(dāng)大氣嚴(yán)重污染時(shí),一年四季都可能出現(xiàn)霾。當(dāng)水平能見(jiàn)度小于10000米時(shí),將這種非水成霧組成的氣溶膠雄造成的能見(jiàn)度障礙成為霾(haze)或灰霾(dust-haze)。由于灰塵、硫酸、硝酸等顆粒物組成的霾,其散射波長(zhǎng)較長(zhǎng)的廣比較多,因而霾看起來(lái)常呈現(xiàn)出令人厭惡的黃色或橙灰色。由于霾中含有很多對(duì)人體有害的化學(xué)物質(zhì)和微小顆粒,所以霾天氣對(duì)人體健康會(huì)造成直接危害【2】。
圖1.1 霧霾顆粒
2.霧霾的成因 研究認(rèn)為,嚴(yán)重的霧霾污染是人為空氣污染物排放、異常氣象因素和地形等共同作用的結(jié)果,空氣污染物的產(chǎn)生主要來(lái)源于汽車尾氣的排放、煤炭燃料的燃燒、工業(yè)企業(yè)的排放以及沙塵疊加等多種因素。與大氣有密切關(guān)系的氣象條件主要有風(fēng)、逆溫、氣壓、氣溫等,這些氣象因素都影響和制約著大氣污染物濃度極其時(shí)空分布情況。2.1.空氣污染物排放(源排放)
城市霧霾天氣的主要成分是如今家喻戶曉的PM2.5(細(xì)顆粒物)。PM2.5是指直徑小于或等于2.5微米的顆粒物,也稱細(xì)顆粒物,是由直接排入空氣中的微粒和空氣中的氣態(tài)污染物通過(guò)化學(xué)轉(zhuǎn)化生成的二次微粒共同組成的。直接排入空氣中的微粒由塵土性微粒、植物和礦物燃料燃燒產(chǎn)生的碳黑粒子組成。二次微粒主要由硫酸銨和硝酸銨組成,這兩種微粒是由大氣中的SO2和NOx轉(zhuǎn)化生成的【3】。2.2.機(jī)動(dòng)車尾氣的排放
行駛在全國(guó)大小道路上的汽車已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)氣溶膠污染物的主要來(lái)源。據(jù)相關(guān)研究顯示,目前中國(guó)已經(jīng)超過(guò)法國(guó),在美國(guó)、日本、德國(guó)之后成為世界第四大汽車生產(chǎn)國(guó)。與汽車市場(chǎng)蓬勃發(fā)展相比,尾氣污染已經(jīng)變成令人觸目驚心的現(xiàn)實(shí),汽車尾氣排放分擔(dān)了大氣顆粒物濃度的70%~80%。
圖2.1汽車尾氣排放
2.3.煤炭燃料的燃燒
燃料是人們?cè)谏a(chǎn)和生活活動(dòng)中必不可少的能源。就世界整體而言,燃料燃燒給我們提供85%的能量。煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生的污染物的種類和數(shù)量除了與燃料中所含的雜質(zhì)種類和含量有關(guān)外,還受燃料燃燒狀態(tài)的影響。當(dāng)燃料完全燃燒時(shí)的主要污染物是元素碳顆粒物、CO2、SO2、NO2、水氣和灰分。燃燒不完全時(shí),則會(huì)產(chǎn)生有機(jī)碳顆粒物、CO、NOx、SOx、多環(huán)芳徑等,這些都是PM2.5的主要成分之一。當(dāng)空氣中的煤煙型空氣污染物達(dá)到一定的濃度時(shí),在特定氣象條件的作用下,污染物得不到充分的擴(kuò)散,就會(huì)爆發(fā)嚴(yán)重的煤煙型污染事件,例如倫敦?zé)熿F事件【4】。
圖2.2 煤炭燃料廢氣排放
2.4.工業(yè)企業(yè)廢氣污染隨
著現(xiàn)代化的發(fā)展,工業(yè)企業(yè)如雨后春筍般冒出,排放污染物的工業(yè)企業(yè)主要有發(fā)電廠、冶煉廠、化工廠、機(jī)械加工廠、硫酸廠、建材廠等。
圖2.3 工業(yè)廢氣排放
2.5.氣象條件
與大氣污染有密切關(guān)系的氣象條件主要有風(fēng)、逆溫、氣壓、氣濕等,這些氣象因素都影響和制約著大氣污染物濃度極其時(shí)空分布情況。2.5.1.風(fēng)
刮風(fēng)的時(shí)候,污染物排放時(shí)的下風(fēng)向地區(qū)比其他方向受影響程度要大,風(fēng)速?zèng)Q定了大氣污染物稀釋的程度和擴(kuò)散范圍。在其他條件不變的情況下,污染物濃度與風(fēng)速成反比,風(fēng)速越高,污染物濃度越低;反之,風(fēng)速越低,污染物濃度越高。近年來(lái)隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展,大樓越建越高,阻擋和摩擦作用使風(fēng)流經(jīng)城區(qū)時(shí)明顯減弱。靜風(fēng)增多,不利于大氣污染物的擴(kuò)散稀釋,卻容易在城區(qū)內(nèi)和近郊區(qū)周邊積累。2.5.2.逆溫
對(duì)流層大氣的熱量主要直接來(lái)自地面的長(zhǎng)波輻射,在自然的大氣條件下,大氣溫度隨著高度增加而下降。空氣對(duì)流良好則有利于污染物的擴(kuò)散和稀釋。然而,近地面的大氣實(shí)際情況非常復(fù)雜,在一定條件下,會(huì)出現(xiàn)氣溫隨高度增加而升高的反常現(xiàn)象,氣象學(xué)家們稱為“逆溫”。2.5.3.氣壓
氣壓的高低與海拔高度、地理緯度和空氣濕度等相關(guān)。世界上三大著名的煤煙型煙霧事件、多諾拉事件及馬斯河事件,其發(fā)生的氣象條件正是由于逆溫造成地面受高氣壓控制,導(dǎo)致低氣層低溫、無(wú)風(fēng),空氣污染物不能及時(shí)擴(kuò)散和稀釋,釀成重大的煙霧事件。
2012年11月下旬以來(lái),影響我國(guó)的冷空氣活動(dòng)頻繁,全國(guó)平均氣溫為近28年同期最低,呈現(xiàn)出平均氣溫明顯偏低。由于低溫導(dǎo)致燃煤采暖排放量相應(yīng)增加,加重了大氣污染。冷空氣過(guò)后氣溫上升,易形成逆溫現(xiàn)象,使大氣層低空的空氣垂直運(yùn)動(dòng)受到限制,導(dǎo)致污染物難以向高空飄散而被阻滯在低空和近地面。而2013年1月,冷空氣影響偏弱、風(fēng)速小,造成污染物在近地面層集聚,這就是到2013年以來(lái)霧霾頻頻出現(xiàn)的原因。
3.霧霾的影響 3.1對(duì)人體健康的影響
由于霧霾中的顆粒物成分復(fù)雜,攜帶的真菌等,其中危害人類健康的主要是直徑小于10微米的氣溶膠粒子,它能直接進(jìn)入并粘附在人體上下呼吸道和肺葉中,引起鼻炎、支氣管炎等病癥,長(zhǎng)期處于這種環(huán)境還會(huì)誘發(fā)肺癌。除了癌癥,霧霾天還是心臟殺手。霧霾籠罩時(shí)氣壓較低,空氣中的含氧量有所下降,這時(shí)易感到胸悶。潮濕寒冷的霧和霾,還會(huì)造成冷刺激,導(dǎo)致血管痙攣、血壓波動(dòng)、心臟負(fù)荷加重等。同時(shí),霧霾中的一些病原體會(huì)導(dǎo)致頭痛,甚至誘發(fā)高血壓、腦溢血等疾病。霧霾天氣,空氣流動(dòng)性差,霾的組成成分中有毒害的酸、堿、鹽、胺、酚及攜帶的各種病原微生物等易侵入人體呼吸道,使人體呼吸系統(tǒng)的防御功能降低,造成呼吸不暢、胸悶、干咳、咽干咽癢。長(zhǎng)期吸入這些有害物質(zhì)會(huì)刺激人體的敏感部位,容易誘發(fā)或加重氣管炎、咽喉炎、結(jié)膜炎等一些過(guò)敏性病癥。霧霾天氣由于光線不足,還可能影響到人們的心理,讓人產(chǎn)生抑郁、焦慮、壓抑以及悲觀等不良情緒【5】。
圖3.1 霧霾影響人們身體
3.2.對(duì)生活出行和工作的影響
2013年以來(lái),我國(guó)中東部大部分地區(qū)頻頻出現(xiàn)霧霾,對(duì)城市運(yùn)行產(chǎn)生了很大影響。學(xué)校取消室外活動(dòng),部分高速公路被封閉,大批進(jìn)出口航班被延誤或取消。霧霾導(dǎo)致空氣能見(jiàn)度降低,易引發(fā)交通事故,長(zhǎng)此下去,給在戶外工作者的健康帶來(lái)隱患。
圖3.2 霧霾影響人們出行 4.霧霾的治理 目前霧霾天氣頻發(fā),對(duì)人類的危害不斷加劇,依據(jù)霧霾的形成原因,減少污染源、降低大氣污染物的排放是解決霧霾的根本之道。4.1.合理利用石化能源
為了減少汽車尾氣對(duì)空氣的污染,首先應(yīng)改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式,使汽油能充分燃燒,同時(shí)提高燃油標(biāo)號(hào),減少污染物的排放。其次,汽車可改用天然氣或液化石油氣、乙醇汽油做燃料,同時(shí)注重新能源的開(kāi)發(fā),支持和鼓勵(lì)電動(dòng)汽車的開(kāi)發(fā)使用。最后還應(yīng)當(dāng)在霧霾易發(fā)季節(jié)適當(dāng)限制汽車的使用。為了減少煤的燃燒對(duì)空氣的污染,應(yīng)當(dāng)大力推廣使用脫硫煤,北方地區(qū)冬季取暖采用集中供暖,用天然氣替代煤等措施。4.2.大力提倡企業(yè)節(jié)能減排
對(duì)污染排放嚴(yán)重的企業(yè)必須關(guān)停,對(duì)污染排放不達(dá)標(biāo)的企業(yè)限期進(jìn)行技術(shù)改造,在霧霾易發(fā)季節(jié)降低企業(yè)生產(chǎn)負(fù)荷,減少供需,最大限度地減少工業(yè)生產(chǎn)對(duì)空氣的污染。4.3.有效防治顆粒性揚(yáng)塵
植樹(shù)造林,種花種草,能有效地吸附和穩(wěn)固塵土。城外帶塵車輛(運(yùn)煤車和其他長(zhǎng)途車等)入城時(shí)可在城市關(guān)口收費(fèi)站邊設(shè)立噴水清洗輪胎、底盤(pán)的環(huán)節(jié),在城內(nèi)施工車輛進(jìn)入馬路時(shí)設(shè)立遮蓋和清洗輪胎、底盤(pán)的環(huán)節(jié),最大限度隔絕城外車輛和施工車輛帶來(lái)的揚(yáng)塵。要定時(shí)對(duì)市內(nèi)公路清掃灑水,降低因刮風(fēng)或車輛運(yùn)行帶起的塵土。
總之,要解決霧霾問(wèn)題,需要全社會(huì)共同努力。相關(guān)部門應(yīng)盡快制定和完善相關(guān)法律法規(guī),加大管理和監(jiān)測(cè)力度,從根源上治理霧霾。每個(gè)公民應(yīng)積極參與,改變生活方式,使用低碳環(huán)保、節(jié)能減排的新能源產(chǎn)品。
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