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城市雾霾天气的成因探讨

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  【摘要】城市大气污染的特点决定了大气污染的治理具有一定的难度和复杂性。 本文从五各方面探讨了我国城市主要大气污染的成因并进行了分析,最后从六个方面提出了解决我国城市大气污染问题的对策。
  【关键词】雾霾 污染 悬浮物 城市大气 控制
  
  空气是人类依赖生存的最重要的自然资源,但是近年来随着经济快速增长,城市化进程不断加快,机动车量大幅增加,空气污染日趋严重,雾霾天气频频发生,空气质量严重恶化。雾霾天气已被看成严重的灾害性天气,雾霾问题变成了当前全社会关注的重大问题,也是亟须解决的环境问题之一。
  一、雾霾天气在气象学的定义
  气象学方面认为,雾和霾是两个概念,两种现象。
  雾是空气中水蒸汽凝结成的小液滴。由于暖湿气流的作用,在空气相对湿度达到饱和状态时,空气中的水蒸汽凝结成细小的水液滴悬浮于空中,呈显乳白色,使能见度小于 1.0 km[1]。雾的存在使大气能见度恶化,空气透明度降低。
  霾是大量极细的烟粒、干性尘粒等固体颗粒均匀地悬浮在空气中,当空气相对湿度低于60%时,水平能见度小于 10.0 km,这种视线障碍是因为非水性形成物组成的气溶胶非均相物系造成的空气混浊现象称为霾或灰霾[2]。雾与霾的区别在于它们发生时空气的相对湿度不同,能见度恶化程度不同,更重要是它们的成分不同、状态不同。
  雾霾天气是新出现的一种气象现象,是雾和霾的混合物。
  我国是发展中国家,城市化进程迅速发展,城市建设也在突飞猛进,过去对环保问题严重认识不足,造成大气污染趋势近几年日趋加重。具体来说,我国城市大气污染具有一下特点:
  二、城市各种污染引起雾霾的原因分析
  2.1 工业企业燃料燃烧、能源消耗、废气排放的污染
  随着城市建设的快速发展,城镇化进程的不断加快,各个事业单位、工业企业等需要消耗大量的能源,这必然会导致城市大气污染的加重。比如天然气、煤、石油等,燃烧形成的最主要成分为水汽和二氧化碳,弥漫在城市的上空,导致空气流通慢,不易扩散,空气质量的下降。如果燃烧不充分将产生大量的二氧化硫、一氧化碳、烟尘、粉尘等并排放到空气中,将导致空气污染物浓度的加重,进而形成雾霾。一旦形成雾霾天气,大气中就会含有具有腐蚀性的、有毒的重度污染气体,这些污染物因不能很好的扩散而滞留在大气中,致使雾霾天气进一步加重。随着工业的迅猛发展,工业烟尘排放量不断递增。因此,工业企业燃料的燃烧、能源的消耗、以及废气的排放是导致雾霾天气形成的最主要原因之一。
  2.2 机动车尾气废气的污染
  随着人们生活水平的不断提高,私家车拥有量和乘用车销售量不断增多,使得城市交通压力大大加重,机动车尾气排放进一步加重了城市空气的污染。机动车尾气废气排放几乎成为大城市的首要污染源。就淄博市而言,从淄博交警部门获悉,到2013年底,全市机动车拥有量达962224量,目前已突破百万辆。交通不堪负重的同时,尾气、废气等污染物的排放致使雾霾天气进一步加剧。对城市而言,机动车密度越高,尾气排放导致的空气污染愈加严重。尤其是汽车尾气,一氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、碳氢各种化合物、氮的各种氧合物,烟尘中还含有某些重金属化合物如铅化合物,另外黑烟、油雾及甲醛等等都是形成雾霾天气的主要污染物。据不完全统计,每天每千辆汽车排放一氧化碳约 3000kg,氮氧化合物 50~150kg,碳氢化合物 200~400kg。由此看来,机动车的剧增,城市交通的拥堵,机动车尾气废气的排放是造成雾霾天气的另一重要因素。
  随着城市机动车辆的剧增,我国许多大、中型城市的大气污染正逐渐由煤烟型向机动车尾气型转变。有相关资料报道,在我国许多大、中型城市,机动车尾气、废气引起的污染已占大气污染的60%以上。例如广州和上海,机动车尾气排放造成的污染广州NOX占79%,CO占 89%;上海NOx占56%,CO占 86%[3]。这些数据充分说明,机动车已成为城市大气污染的主要污染源。另外在我国城市大气污染中,冬季比夏季严重,北方比南方严重,产煤区比非产煤区严重,工业城市污染严重于非工业城市,并且差距正趋于缩小。
  2.3 供暖所产生的污染
  随着城市建设的迅猛发展,大量人口拥进城市,尤其是北方城市的冬季取暖不容忽视,大大小小取暖设备一起投入使用,点多面广,燃烧时间长,难以治理,是造成冬季城市大气污染的一大主要原因。此外还存在一关键问题,很多地区冬季燃煤采暖,由于煤不能充分燃烧,热效率不高,需要消耗大量的煤炭来供暖,导致耗煤量增加,排出大量一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫和烟尘等污染物质,又随着近几年高层建筑的迅速增多,高大密集的建筑物群使空气流动性差,不易扩散,大量污染物在城市的上空堆积,难以扩散排出,更容易形成雾霾天气现象。采暖期污染高峰时段烟雾弥漫,烟气呛人,特别是产煤地区尤为严重,空气中弥漫着让人窒息的硫化物的淡黄色的烟雾,造成严重的大气污染。还有些生产单位,如化工企业、电厂等大量燃煤却没有高效科学的脱硫、脱硝、除尘等处理,导致大量的污染物排放到大气中,大气能见度降低,因而冬季取暖是北方城市冬季雾霾加重的重要原因之一。煤烟型引起的污染在大气污染中确实占据重要地位。我国能源结构中煤炭占76.12%,工业能源结构中燃煤占73.9%。预测表明,国内生产总值每增加1%,废气排放量就增长0.55%。全国工业废气排放总量中,其中59.3%是燃料燃燒产生的废气,40.7%是生产工艺废气。
  2.4 建筑工地产生的扬尘污染
  随着城市化进程的迅速发展,人们生活水平的不断提高,高层建筑特别众多高层居民住宅拔地而起,为此各种建筑施工产生的扬尘给城市空气造成的污染日益突出。不少施工工地、拉土车运输、建筑垃圾清运、堆放灰、土等产生的扬尘污染严重。部分城乡结合部工地、小建筑工地以及待建工地扬尘防治更是不严格、不规范,随便乱堆。建筑扬尘、灰尘、悬浮物等已成为TSP含量高的主要原因。建筑工地产生的扬尘污染不容忽视。
  2.5 焚烧秸秆、燃放鞭炮及其他污染
  据统计,全国一年大概产生9亿吨的秸秆,其中约3亿吨被焚烧在田地里了[4]。调查表明:深秋季节连续出现雾霾天气,与城市周边农村农民大量焚烧秸秆有很大关系。另外节日期间,特别是春节和元宵节,雾霾天气加重,与大量燃放爆竹、有着密切关系。
  三、小结
  我们一定要认识到雾霾天气治理的长期性、复杂性。要想明显改善空气质量,必须充分了解雾霾的具体成因,从而采取合理的、具有针对性的防治措施,才能让我们的空气更清新,天更蓝。
  参考文献:
  [1]中国气象局.地面气象观测规范[M].北京:气象出版社,2003.
  [2]王润清.雾霾天气气象学定义及预防措施[J]. 现代农业科技,2012,(7):44.
  [3]平措.我国城市大气污染现状及综合防治对策[J].环境科学与管理,2006,(31)1:19.
  [4]贺丰果,刘永胜.减少雾霾污染改善大气环境质量政策建议探讨[J].经济研究导刊,2014,1:285~286.
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