大气污染雾霾资料

大气污染

——雾霾

蔡媛媛一.二十世纪世界十大环境公害1.比利时马斯河谷烟雾事务1930年12月发生在比利时马斯河谷工业区。在这个狭窄的河谷里有炼油厂、金属厂、玻璃厂等很多工厂。12月1日到5日的几天里，河谷上空出现了很强的逆温层，致使13个大烟囱排出的烟尘无法扩散，大量有害气体烟尘和二氧化硫积累在近地大气层，对人体造成严峻损害。一周内有60多人丧生，其中心脏病、肺病患者死亡率最高，很多牲畜死亡。这是本世纪最早记录的公害事务。2.洛杉矶光化学烟雾事务1943年5-12月，美国西海岸的洛杉矶市。该市250万辆汽车每天燃烧掉1100吨汽油。汽油燃烧后产生的碳氢化合物等在太阳紫外光线照射下引起化学反应，形成浅蓝色烟雾，使该市大多市民患了眼红、头疼病。后来人们称这种污染为光化学烟雾。1955年和1970年洛杉矶又两度发生光化学烟雾事务，前者有400多人因五官中毒、呼吸衰竭而死，后者使全市四分之三的人患病。3、多诺拉烟雾事务1948年10月26日,发生在美国的宾夕法尼亚州多诺拉镇,该镇有很多大型炼铁厂、炼锌厂和硫酸厂。早晨，大雾充溢，受反气旋和逆温限制，工厂排出的有害气体烟尘和二氧化硫扩散不出去，全城14000人中有6000人眼痛、喉咙痛、头痛胸闷、呕吐、腹泻。17人死亡。4.伦敦烟雾事务1952年12月5-8日，一场灾难驾临 了英国伦敦。烟和湿气积聚在大气层中，致使城市上空连续四五天烟雾充溢，在这种气候条件下，飞机被迫取消航班，汽车即便白天行驶也须打开车灯，行人走路都极为困难，只能沿着人行道摸索前行。由于大气中的污染物不断积蓄，不能扩散，很多人都感到呼吸困难，眼睛刺痛，流泪不止。伦敦医院由于呼吸道疾病患者剧增而一时爆满，伦敦城内到处都可以听到咳嗽声。仅仅4天时间，死亡人数就达4000多人。两个月后，又有8000多人接连丧生。就连当时举办的一场盛大的得奖牛展览中的350头牛也惨遭劫难。一头牛当场死亡，52头严峻中毒，其中14头奄奄待毙。这就是骇人听闻的“伦敦烟雾事务”。酿成伦敦烟雾事务的主要缘由，是冬季取暖燃煤和工业排放的烟雾在逆温层天气下的不断积累发酵。可悲的是，10年后，伦敦又发生了一次类似的烟雾事务，造成1200人的非正常死亡。5.水俣病事务1953年发生在日本熊本县水俣镇,一家氮肥公司排放的废水中含有汞，这些废水排入海湾后经过某些生物的转化，形成甲基汞。这些汞在海水、底泥和鱼类中富集，又经过食物链使人中毒。当时，最先发病的是爱吃鱼的猫。中毒后的猫发疯痉挛，纷纷跳海自杀(也就猫跳海事务)。没有几年，水俣地区连猫的踪影都不见了。1956年，出现了与猫的症状相像的病人。因为起先病因不清，所以用当地地名命名。1991年，日本环境厅公布的中毒病人仍有2248人，其中1004人死亡。6、骨痛病事务1955-1972镉是人体不须要的元素。日本富山县的一些铅锌矿在采矿和冶炼中排放废水，废水在河流中积累了重金属镉。人长期饮用这样的河水，食用浇灌含镉河水生产的稻谷，就会得“骨痛病”。病人骨骼严峻畸形、剧痛，身长缩短，骨脆易折。有时咳嗽也会骨折。7.日本米糠油事务1968年发生在日本爱知等23个县,先是几十万只鸡吃了有毒饲料后死亡。人们没深究毒的来源，继而在北九州一带有13000多人受害。这些鸡和人都是吃了含有多氯联苯的米糠油而遭难的。病人起先眼皮发肿，手掌出汗，全身起红疙瘩，接着肝功能下降，全身肌肉难过，咳嗽不止。这次事务曾使整个西日本陷入恐慌中。8.印度博帕尔事务1984年12月3日，美国联合碳化公司在印度博帕尔市的农药厂因管理混乱，操作不当，致使地下储罐内剧毒的甲基异氰酸脂因压力上升而爆炸外泄。45吨毒气形成一股浓密的烟雾，以每小时5000米的速度攻击了博帕尔市区。死亡近两万人，受害20多万人，5万人失明，孕妇流产或产下死婴，受害面积40平方公里，数千头牲畜被毒死。9.切尔诺贝利核泄漏事务1986年4月26日，位于乌克兰基辅市郊的切尔诺贝利核电站，由于管理不善和操作失误，4号反应堆爆炸起火，致使大量放射性物质泄漏。西欧各国及世界大部分地区都测到了核电站泄漏出的放射性物质。31人死亡，237人受到严峻放射性损害。而且在20年内，还将有3万人可能因此患上癌症。基辅市和基辅州的中小学生全被疏散到海滨，核电站四周的庄稼全被掩埋，少收2000万吨粮食，距电站7公里内的树木全部死亡，此后半个世纪内，10公里内不能耕作放牧，100公里内不能生产牛奶……这次核污染飘尘给邻国也带来严峻灾难。这是世界上最严峻的一次核污染。10、剧毒物污染莱茵河事务1986年11月1日发生在瑞士巴塞尔市，该市桑多兹化工厂仓库失火，近30吨剧毒的硫化物、磷化物与含有水银的化工产品随灭火剂和水流入莱茵河。顺流而下150公里内，60多万条鱼被毒死，500公里以内河岸两侧的井水不能饮用，靠近河边的自来水厂关闭，啤酒厂停产。有毒物沉积在河底，将使莱茵河因此而“死亡”20年。从20世纪的十大环境公害中，我们可以看出，马斯河谷事务，洛杉矶光化学烟雾事务，多诺拉烟雾事务，伦敦烟雾事务，四日事务，五件都是属于工业大气污染事务。可见大气污染的发生的广泛性与危害的严峻性。从发生各个事务的国家可以看出他们发生这些污染的背景是工业发展时代。然而现在的中国进入工业快速发展时代，很明显的看出，我国大气污染的严峻性渐渐增加。二.大气污染的相关联概念气溶胶（aerosol）由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系，又称气体分散体系。其分散相为固体或液体小质点，其大小为0.001～100微米，分散介质为气体。天空中的云、雾、尘埃，工业上和运输业上用的锅炉和各种发动机里未燃尽的燃料所形成的烟，采矿、采石场磨材和粮食加工时所形成的固体粉尘，人造的掩蔽烟幕和毒烟等都是气溶胶的具体实例。气溶胶的消退，主要靠大气的降水、小粒子间的碰并、凝合、聚合和沉降过程。雾霾是秋冬季常见的天气现象。雾和霾虽同为视程障碍物，但二者之间却有很大差别。雾是空气中的水汽凝合现象，是自然的天气现象，和人为污染没有必定联系；霾是排放到空气中的尘粒、烟粒或盐粒等气溶胶的集合体，是大气污染所导致。两者可从空气湿度上作出大致推断，通常在相对湿度大于90%时称之为雾，小于80%时称之为霾，80%～90%之间则为雾霾混合物[1]。雾和霾在一天之中可以变换角色，也可能在同一区域内有些地方是霾有些地方为雾。当雾和霾同时存在，且区域性能见度低于10公里的空气普遍浑浊现象被称为“雾霾”天气。由于能见度的降低不仅有“主动”参与的云雾滴的作用，还有气溶胶粒子的贡献，且其中的细粒子排放主要来自人类活动，因此雾霾不是纯粹的自然现象，雾霾天气的出现是气象问题，更是环境问题。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。PM2.5来源特殊困难，既有一次排放的污染物，又有二次反应生成的污染物，涉及日常发电、工业生产、燃煤、机动车、扬尘等多方面。与大颗粒物相比，PM2.5粒径小，在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。通常把粒径在10微米以下的颗粒物称为可吸入颗粒物，又称为PM10。空气质量等级分6级：1级为优，空气质量令人满足，基本无空气污染，各类人群可正常活动；2级为良，空气质量可接受，但某些污染物可能对极少数异样敏感人群健康有较弱影响，建议极少数异样敏感人群应削减户外活动；3级为轻度污染，易感人群症状有轻度加剧，健康人群出现刺激症状。建议儿童、老年人及心脏病、呼吸系统疾病患者应削减长时间、高强度的户外熬炼；4级为中度污染，进一步加剧易感人群症状，可能对健康人群心脏、呼吸系统有影响。建议儿童、老年人及心脏病、呼吸系统疾病患者避开长时间、高强度的户外熬炼，一般人群适量削减户外运动；5级为重度污染，心脏病和肺病患者症状显著加剧，运动耐受力降低，健康人群普遍出现症状。建议儿童、老年人和心脏病、肺病患者应停留在室内，停止户外运动，一般人群削减户外运动。6级为严峻污染，健康人运动耐受力降低，有明显猛烈症状，提前出现某些疾病。建议儿童、老年人和病人应当留在室内，避开体力消耗，一般人群应避开户外活动。《环境质量标准》2014年第三次修订三．我国近年来大气污染的现象2013年，雾霾波及25个省份、100多个城市，雾霾天气令人骇人动目。也是从2013年起，中国的雾霾现象起先严峻，2013年也被称为雾霾最严峻的一年。人们起先渐渐增加了对雾霾的相识。2014年1月雾霾削减，但是2月起又渐渐严峻，直至今日，我们头顶照旧是雾霾层层。2014年上半年全国化学需氧量排放总量1172.2万吨，同比下降2.26%；氨氮排放总量122.5万吨，同比下降2.67%;二氧化硫排放总量1037.2万吨，同比下降1.87%；氮氧化物排放总量1099.5万吨，同比下降5.82%，其中，氮氧化物减排创建了“十二五”以来最好成果，也为全面完成“十二五”减排目标打下了良好的基础。2013年我国雾霾日数较常年同期明显偏多，其中1月和10月的月平均雾霾日数均为1961年以来同期最多。1月，全国平均雾霾日数为4.4天，较常年同期偏多1.4天；10月达4.7天，偏多2.3天。雾霾日数偏多在我国东北、华北、黄淮、江淮等中东部地区最为显著。2013年雾霾的特点：（1）雾霾日数多雾霾是气象部门的常规观测项目，依据历年的观测资料统计分析显示，2013年我国雾霾日数较常年同期明显偏多，其中1月和10月的月平均雾霾日数均为1961年以来同期最多。1月，全国平均雾霾日数为4.4天，较常年同期偏多1.4天；10月达4.7天，偏多2.3天。雾霾日数偏多在我国东北、华北、黄淮、江淮等中东部地区最为显著。一月份十月份与往年比，在雾霾日数中霾的增加尤为明显。我国年均霾日数为9天，呈渐渐增加的趋势，尤其是2004年以来增长快速较快，年均值在12～20天，明显超过常年平均（图2）；而2013年1-10月全国平均霾日数已达26天。与之相对应的是我国能见度逐年下降，从上世纪60年头为近26公里，下降至近十年为平均22公里左右。1961-2012年全国年均霾日数变更2.覆盖范围广据风云二号气象卫星遥感监测显示，2013年1-10月，全国有20个省（区、市）出现持续性雾霾。1月份平均每天雾霾覆盖范围有71.6万平方公里，其中1月22日达222万平方公里，几乎覆盖了整个中东部地区；10月20-22日，北方地区出现严峻雾霾天气过程，内蒙古东部和东北地区影响范围约40.8万平方公里，大部地区都为雾霾所覆盖。3.强度大2013年1月，在全国2400余个气象观测站中，能见度小于等于1000米、500米、200米的站次数分别达到8233站次、5218站次和3374站次，分别为近7年平均值的2.7倍、2.6倍和2.5倍。4.影响程度重雾霾天气导致的空气质量和能见度下降给人民群众的身体健康、交通出行和日常生活造成严峻影响。1月份，北京、天津、石家庄等地医院就诊人数明显增加，其中呼吸道感染的病人偏多，且表现出明显的过敏症状，比如流鼻涕、打喷嚏、眼睛痒、干咳、痰多、憋气、气短等。雾霾天气还给航空、道路交通带来严峻影响，1月17日济南机场因雾霾取消航班近70架次，1月29日北京首都机场因雾霾取消航班49架次；1月13日雾霾天气造成沪昆高速16辆车连环相撞，2人死亡。10月20—22日东北地区出现严峻雾霾天气时，哈尔滨宣布全市中小学停课两天，这是国内城市首次因雾霾天气发布停课的强制性行政叮嘱；哈尔滨机场400余架次航班取消，近5万人出行受影响；吉林长春部分中小学、职业学校取消课间操；辽宁省内京哈、丹阜、沈海等多条高速部分路段封闭。四．大气污染的缘由我国出现多次大范围的雾霾天气过程，是有利于雾霾产生的气象条件和由于人类活动造成的不断增加的污染物排放共同作用的结果。1.大气环流异样导致静稳天气多，有利于形成雾霾静稳天气是指当大范围近地面大气层持续或超过24小时出现气压场较匀整、静风或风速较小的天气。在静稳天气条件下，湍流受到抑制，特殊是当逆温层出现时，低空中的水汽和颗粒物不易扩散，极易形成雾霾天气。2.我国大气气溶胶浓度高有利于形成雾霾我国大气气溶胶浓度在世界范围来说处于较高水平，有利于催生雾霾天气的形成。大气气溶胶是指悬浮在大气中的固态和液态颗粒物的总称,主要包括沙尘、碳（有机碳和黑碳）、硫酸盐、硝酸盐、铵盐和海盐等六大类。我国各地大气气溶胶有不同的时空分布特点。冬季北方地区燃煤采暖、春秋季农村地区秸秆焚烧都会造成碳气溶胶的浓度明显增加；春季，西部地区受沙尘天气影响，以沙尘气溶胶为主。我国华北地区工业相对比较发达，排放的二氧化硫较多，由于气温高可加速二氧化硫转化为硫酸盐，所以夏季华北地区硫酸盐气溶胶浓度较其他季节和地区都高。因城市汽车运用量大大高于农村，所以城市中硝酸盐和硫酸盐气溶胶浓度大大高于农村。气溶胶中空气动力学当量直径在10微米以下的颗粒物称为PM10，2.5微米以下的称为PM2.5.Aaron利用Terra卫星遥感数据反演得到全球PM2.5浓度分布，结果表明全球大部分地区年均PM2.5浓度<10微克/立方米，而在我国中东部地区则达到60-90微克/立方米，部分地区甚至>100微克/立方米，明显处于较高水平；我国PM10的浓度也远高于欧美地区。近年来，由于煤炭消耗量和机动车数量增长等因素，我国气溶胶浓度不断上升，1995年到2012年，二氧化硫排放总量已由1.89×107t（吨）增加到2.12×107t。大量探讨表明，气溶胶中PM10和PM2.5的浓度与能见度亲密相关。有探讨证明，济南能见度与PM10、PM2.5浓度的相关系数分别达到-0.622、-0.694，当PM10、PM2.5浓度上升时，能见度将明显下降。能见度降低的主要缘由是颗粒物对光的散射和吸取效应，并由于散射作用减小了目标物与天空背景之间的对比度而造成。大气气溶胶中，起散射作用的主要是粒径为0.1-1微米的细粒子,对光的吸取效应几乎全部是由黑碳和含有黑碳的颗粒所引起[8]。由此可见，气溶胶浓度对能见度的影响特殊大，我国气溶胶浓度高是雾霾天气多发的主要缘由，而冬季北方地区采暖燃煤释放的大量黑碳则加剧了雾霾的形成。3.雾霾天气使近地层大气更加稳定，加剧雾霾发展大气中污染物和雾霾相互影响和作用，其主要媒介是气溶胶。雾霾中污染物的加入显著变更了气溶胶浓度，可促进水汽凝合，形成更多的云雾滴，水汽凝合时释放的潜热又有利于雾区的抬升和扩展；另一方面，云雾滴和气溶胶的增加将更多的太阳辐射反射、散射回大气中，使到达地面的辐射削减，地面气温下降，大气层结稳定度增加，造成每日正常排放和转化的气溶胶粒子更易在近地层大气中集聚，能见度进一步降低。由此可见，气溶胶的增多通过影响近地面层动力和热力场，对雾霾的发展起正反馈作用。4.气溶浓度增高胶二次反应导致污染物气溶胶依据形成过程可分为一次气溶胶和二次气溶胶。人类活动产生的污染源排入大气中，其中二氧化硫、碳氢化合物、氮氧化合物等一次气溶胶通过化学反应和气粒转化过程，形成硫酸盐、硝酸盐和氯化物等新的比较稳定的颗粒，即二次气溶胶。大量观测数据表明，大气中二次气溶胶对PM2.5浓度的贡献很大，大气污染物中有近5成的颗粒物来自于二次反应[11]。二次气溶胶参与形成更多的云（雾）滴。

五.外国雾霾治理阅历雾霾是工业化高速发展时期的常见现象，发达国家通过立法防治大气污染取得较好效果。雾霾天气在西方工业化的进程中曾是一种常见的现象，发达国家通过立法和行政手段，实行各种措施防治大气污染，接连消退雾霾危害，他们的阅历值得我们细致探讨和借鉴。从十大世界公害中可以看出：饱受雾霾危害之后，发达国家接连起先治理雾霾的探究，通过各种立法和行政手段，严格整治污染源头。伦敦烟雾事务干脆推动了英国治理空气污染法案的出台。1956年，英国议会正式通过了《空气清净法案》，并大力推行。法案规定伦敦城内的电厂全部关闭，城镇运用无烟燃料，推广电和自然气，冬季实行集中供暖，重工业设施被迁至郊外，提高烟囱高度疏散大气污染物等。1974年通过的《限制公害法》囊括了从空气到土地和水域的疼惜条款。80年头后，交通污染取代工业污染成为伦敦空气质量的首要威逼，为此政府优先发展公共交通网络，抑制私车发展，削减汽车尾气排放。扩建绿地也是伦敦治理大气污染的重要手段。在一系列法案和政策的实施过程中，伦敦大气污染程度大幅下降，逐步摘掉了“雾都”的帽子。美国1955年、1963年和1967年分别通过了《空气污染限制法》、《清洁空气法》和《空气质量法》，之后又三次对《清洁空气法》进行了补充和修订，构筑起保证清洁空气的长效机制。德国在环保方面重在通过削减污染物排放来防治雾霾天气。在40个城市中设立了“环保区域”，只允许符合环保标准的车辆驶入，规定了大型锅炉和工业设施排放标准严格加以监管。六.我国已实行多项措施治理雾霾天气，防治大气污染当前，我国区域性大气环境问题日益突出，损害人民群众身体健康，影响社会和谐稳定。随着我国工业化、城镇化的深化推动，能源资源消耗持续增加，大气污染防治压力将会接着加大。党中心、国务院及相关部门高度重视治理雾霾天气和防治大气污染的工作，实行一系列措施主动应对。2012年，环境疼惜部对空气质量标准进行修订，将PM2.5纳入其中，迈出PM2.5监测和发布的第一步。PM2.5主要来源于人为污染，易附带有毒、有害物质（例如重金属、微生物等），在大气中的停留时间长、传输距离远；进入人体后主要沉积在气管、支气管，甚至进入肺泡中，对人体健康影响很大。雾霾作为有害物质的载体，影响空气质量的主要污染物成分就是PM2.5。我国新颁布的空气质量标准能更加全面客观地反映环境空气质量。中国气象局加强了雾霾天气的监测预警工作。2013年1月，中心气象台对霾预警信号标准进行修订，将反映空气质量的PM2.5浓度列为预警的重要指标，使霾预警不仅仅反映大气视程条件变更，更体现了空气污染程度和大气成分的状态。2013年9月2日起,中心气象台每日发布空气污染气象条件预报。2013年9月12日，国务院发布《大气污染防治行动支配》，这是继环保部、国家发改委和财政部等三部委于2012年12月5日联合发布《重点区域大气污染防治“十二五”规划》之后，中国出台的其次个大气污染防治规划，是当前和今后一个时期全国大气污染防治工作的行动指南。《行动支配》提出，经过五年努力，使全国空气质量总体改善，重污染天气大幅度削减，京津冀、长三角、珠三角等区域空气质量明显好转。力争再用五年或更长时间，逐步消退重污染天气，全国空气质量明显改善。为实现以上目标，《行动支配》确定了十项具体措施。2013年10月16日，中国气象局京津冀环境气象预报预警中心成立。这是我国第一个区域性环境气象中心，主要负责京津冀及周边地区环境气象的规划，区域重污染天气的监测、预报预警和服务工作的组织、信息共享和业务指导；部署、指挥京津冀及周边地区环境气象重大应急联动联防等工作。10月22日，《北京市空气重污染应急预案（试行）》正式发布。为保障《应急预案》的实施，北京市成立空气重污染应急指挥部，将空气重污染应急纳入全市应急体系统一管理。《应急预案》将空气重污染预警分为蓝、黄、橙、红四级。依据预警级别，分级实行相应的重污染应急措施，旨在进一步削减污染排放，减缓污染程度，疼惜公众健康。2014年9月12日，削减污染物，进一步提升煤电高效清洁发展水平，特制定了《煤电节能减排升级与改造行动支配（2014—2020年）》。中国气象局和环境疼惜部签署合作框架协议，以具体行动落实《大气污染防治行动支配》。此次合作旨在以重污染天气预警预报为重点，建立健全气象部门和环保部门的合作与会商机制，发挥各自优势提高应急联动响应实力。七．思索与建议大气污染的形成不是一朝一夕，治理污染也不行能毕其功于一役。要从根本上消退重污染天气，改善空气质量，须要在制度上实现保障，从源头上进行防治，并制定长效的协同联动机制。（一）加快《大气污染防治法》第三次修订进程，明确法律责任，加强有效执行目前，我国已出台《行动支配》和《大气污染防治“十二五”规划》这两个大气污染防治规划，虽然与单个部门发布的规范性文件相比更具权威性、适用普遍性和连贯政策性，但仍不属于特地的大气污染联防联控行政法规，其效力等级充其量仅属于行政规章，无法保障司法机关的责任追究作用。加强环保立法、完善法律制度是解决包括雾霾天气在内的大气污染的根本途径。我国的《中华人民共和国大气污染防治法》自1987年制定以来，分别在1995年和2000年作出两次修订，时至今日已过去十余年，制度方面的不完善和新问题的不断涌现导致在解决大气污染方面已难有大作为。因此，针对日益严峻的污染，加快该法的第三次修订进程燃眉之急，从而能够在法律层面上严格限制工业、机动车、燃煤等污染源的排放，明确和细化政府、企业在大气污染防治中应担当的法律责任。在新法出台之前，应实行现有法律制度，提高环境监管实力，加大环保执法力度。部分地区片面的发展思路和畸形的发展模式，使得相关法律法规缺乏充分有效的执行，环境疼惜让位于经济发展。转变经济发展方式，为环境疼惜执法撑腰，各级政府责无旁贷。推动联合执法、区域执法、交叉执法等执法机制创新，明确重点，加大力度，严厉打击环境违法行为；落实执法责任，对监督缺位、执法不力、徇私枉法等行为，监察机关要依法追究有关部门和人员的责任。（二）加大综合治理力度，削减污染物排放雾霾天气中污染物的主要来源是燃煤、燃油以及与居民生活有关的各种排放。对于燃煤源消减的关键是加强工业企业大气污染综合治理，全面整治燃煤小锅炉，逐步用高效节能环保型锅炉淘汰中小型燃煤锅炉。加快推动城市集中供热，扩大高污染燃料禁燃区范围，逐步推行“煤改气”工程建设；激励北方农村地区推广运用干净煤。加快重点行业脱硫、脱硝、除尘改造的工程建设。削减燃油导致的污染物同时须要强化移动源污染防治，大城市严格限制机动车保有量，实施公交优先战略，提高公交出行比例，大力推广新能源汽车，提升燃油品质，加快石油炼制企业的升级改造，严厉打击非法生产、销售不合格油品的行为。除燃煤燃油外，污染物源还有油烟污染、秸秆燃烧等，应开展餐饮油烟污染治理，餐饮服务经营场所安装高效油烟净化设施，强化无油烟净化设施及露天烧烤的环境监管；全面推广秸秆还田、秸秆能源化利用等综合措施，加强秸秆燃烧监管。但对各种污染源做到有效限制