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寻根溯源看雾霾
发布时间：2016-12-19
寻根溯源看雾霾
雾霾的成因
雾霾是雾和霾的组合词。人们常常将雾和霾混为一谈，实际上二者是有区别的。
l 什么是雾和霾
我们日常提到的“雾霾”天气，就是区域性能见度低于10 公里的空气普遍浑浊的现象。雾是指在相对高的空气湿度下，在贴近地面的空气中形成的几微米到100微米，肉眼可见的微小水滴（或冰晶）的悬浮体，是一种自然的天气现象。由于液态水或冰晶组成的雾霾散射的光与波长关系不大，因而雾霾看起来呈乳白色或青白色。而霾则是悬浮在空中肉眼无法分辨的大量几微米以下的微粒，使水平能见度小于10公里的天气现象。
通常把湿度大于90%时的低能见度天气现象称之为雾，而湿度小于80%时称之为霾，湿度在80%-90%之间则形成雾霾。现在公共关注的雾霾则主要是由大气中空气动力学直径2.5微米以下的微小烟尘、粉尘及硫酸盐、硝酸盐、有机物等颗粒物以及水滴叠加形成的。出现雾霾时，空气往往较浑浊，有时呈灰色或黄色，甚至红色。
l 形成雾霾天气的气象因素有哪些
形成雾霾天气的气象因素有四个：一是相对湿度比较大，就是空气中要有相当的水汽，且水汽含量比较高；二是大气处于静稳状态，不利于大气中悬浮颗粒物的扩散稀释，容易在城区和近郊区周边积累；三是垂直方向上出现逆温，空气中悬浮颗粒物难以向高空飘散而被阻滞在低空和近地面；四是要有降温条件等。气象因素是形成雾霾污染的外因。
l 一年四季都可能产生霾
一年四季都有可能产生霾，不只是在冬天。比如春季北方的沙尘暴、夏季的光化学反应、秋季秸秆焚烧等都会引起霾，冬季由于特殊的气候条件，更容易形成霾。
什么是PM2.5
l 什么是PM10、PM2.5
PM是英文Particulate Matter（颗粒物）的首字母缩写，PM10和PM2.5分别指的是空气动力学直径小于等于10微米和2.5微米的颗粒物（人类纤细头发的直径大约是50-70微米）。PM10又称为可吸入颗粒物，PM2.5又称为可入肺颗粒物，或细颗粒物，是表征环境空气质量的两个主要污染物指标。PM2.5能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重。
l 颗粒物的成分
颗粒物的成分很复杂，主要取决于其来源。主要有自然源和人为源两种，但危害较大的是后者。
（一）自然源包括土壤扬尘（含有氧化物矿物和其他成分）、海盐（颗粒物的第二大来源，其组成与海水的成分类似）、植物花粉、孢子、细菌等。自然界中的灾害事件，如火山爆发向大气中排放了大量的火山灰，森林大火及尘暴事件都会将大量细颗粒物输送到大气层中。
（二）人为源包括固定源和流动源。固定源包括各种燃料燃烧源，如发电、冶金、石油、化学、纺织印染等各种工业过程、供热、烹调过程中燃煤与燃气或燃油排放的烟尘。流动源主要是各类交通工具在运行过程中使用燃料时向大气中排放的尾气。
PM2.5可以由硫和氮的氧化物转化而成。而这些气体污染物往往是人类对化石燃料（煤、石油等）和垃圾的燃烧造成的。在发展中国家，煤炭燃烧是家庭取暖和能源供应的主要方式。没有先进废气处理装置的柴油汽车也是颗粒物的来源。燃烧柴油的卡车，排放物中的杂质导致颗粒物较多。
根据PM2.5检测网的空气质量新标准，24小时平均值标准值分布如下：
虽然细颗粒物只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，细颗粒物直径小，富含大量的有毒、有害物质且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。研究表明，颗粒越小对人体健康的危害越大。细颗粒物能飘到较远的地方，因此影响范围较大。
细颗粒物对人体健康的危害要更大，因为直径越小，进入呼吸道的部位越深。10微米直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道，2微米以下的可深入到细支气管和肺泡。细颗粒物进入人体到肺泡后，直接影响肺的通气功能，使机体容易处在缺氧状态。
全球每年约210万人死于PM2.5等颗粒物浓度上升。据悉，2012年联合国环境规划署公布的《全球环境展望》指出，每年有70万人死于因臭氧导致的呼吸系统疾病，有近200万的过早死亡病例与颗粒物污染有关。《美国国家科学院院刊》（PNAS）也发表了研究报告，报告中称，人类的平均寿命因为空气污染很可能已经缩短了5年半。
l PM2.5的组成主要有哪些
虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响，并且它的组成十分复杂，是各种各样固体细颗粒和液滴的“大杂烩”，化学成分高达上百种。
其主要成分是有机物、硫酸盐、硝酸盐、铵盐、碳以及各种金属化合物等。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5活性强，易附带有毒、有害物质（例如，重金属、微生物等），且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。
（参考文献：【1】百度百科—细颗粒物；【2】R. Zhang, et al.．Nucleation and growth of nano particles in the atmosphere．USA：Chemical Reviews，2011 【3】PM2.5的监测标准 ；【4】公众防护PM2.5科普宣传册。）
历史上的烟雾事件
近代以来，在世界经济、工业等各方面取得了飞速发展，人们越来越关注发展与环境之间的矛盾时，往往过多地将目光投向发展中国家。实际上，几乎所有发达国家历史上都曾出现过类似的情形。
l 比利时马斯河谷烟雾事件
20世纪30年代，比利时发生了一起震惊世界的环境污染事件——马斯河谷烟雾事件。马斯河谷地区是比利时重要工业区，建有3个炼油厂、3 个金属冶炼厂、4 个玻璃厂和3 个炼锌厂，还有电力、硫酸、化肥厂和石灰窑炉，工业区全部处于狭窄的盆地中。虽然该工业区为比利时的经济发展做出了巨大贡献，但人们却不会想到，一场从未见识的灾难即将来临。1930 年12 月1 ～ 15 日，整个比利时大雾笼罩，气候反常。由于特殊的地理位置，马斯河谷上空出现了很强的逆温层，发生“气温的逆转”现象，造成大气污染现象。马斯河谷工业区内13 个工厂排放的大量烟雾弥漫在河谷上空无法扩散，有害气体在大气层中越积越厚，其积存量接近危害健康的极限。河谷上千人发生呼吸道疾病，症状表现为胸疼、咳嗽、流泪、咽痛、声嘶、恶心、呕吐、呼吸困难等。一个星期内就有60 多人死亡，是同期正常死亡人数的十多倍。马斯河谷烟雾事件是20 世纪最早记录下的大气污染惨案。
l 美国洛杉矶光化学烟雾事件
美国洛杉矶光化学烟雾事件是世界有名的公害事件之一，上世纪40 年代初期发生在美国洛杉矶市。第二次世界大战爆发后，洛杉矶的飞机制造和军事工业迅速发展，很快成为美国第三大城市。随着工业发展和人口剧增，20世纪40年代初，洛杉矶就已有汽车250万辆，每天消耗汽油1600万升。由于汽车漏油、汽油挥发、不完全燃烧和汽车尾气，每天大量废气向城市上空排放。而这些废气，在5月至10月的强烈阳光作用下，常会发生光化学反应，生成淡蓝色光化学烟雾。这种烟雾中含有臭氧、氧化氮、乙醛和其他氧化剂，滞留市区久久不散。而且，地处太平洋沿岸的洛杉矶只有西面临海，其他三面环山；再加上当地独特气候的作用，在洛杉矶上空形成强大的持久性的逆温层。这种逆温层使大气污染物不能上升到越过山脉的高度。就这样，洛杉矶的光化学烟雾因无法扩散，滞留在市区，从而毒化了空气。
光化学烟雾是大量碳氢化合物在阳光作用下，与空气中其他成份起化学作用而产生的。这种烟雾中含有臭氧、氧化氮、乙醛和其他氧化剂，滞留市区久久不散。在1952 年12月的一次光化学烟雾事件中，洛杉矶市65 岁以上的老人死亡400 多人。1955 年9 月，由于大气污染和高温，短短两天之内，65 岁以上的老人又死亡400 余人，许多人出现眼睛痛、头痛、呼吸困难等症状。直到20 世纪70 年代，洛杉矶市还被称为“美国的烟雾城”。 l 美国多诺拉烟雾事件
1948 年10 月26 ～ 31 日， 位于美国宾夕法尼亚州的多诺拉小镇，小镇上的工厂排放含有二氧化硫等有毒有害物质的气体及金属微粒，在气候反常的情况下，聚集在山谷中积存不散，这些毒害物质附在悬浮颗粒物上，严重污染了大气。人们在短时间内大量吸入这些有害的气体，引起各种症状，全城14000 人中有6000 人眼痛、喉咙痛、头痛胸闷、呕吐、腹泻，20 多人死亡。
l “雾都”伦敦之痛
与其他城市相比，英国首都伦敦可能最早认识了大气污染这位不速之客。早在中世纪，伦敦就开始出现煤烟污染大气的问题，当时英国国会还颁布过国会开会期间禁止工匠使用煤炭的法令。但自从工业革命开始后，由于工厂大多建在市内，居民家庭又大量烧煤取暖，煤烟排放量急剧增加，最终造就了著名的“雾都”。进入20世纪后，虽然英国对工厂加强了管理，煤烟污染有所减轻，但并无质的改观，而到20世纪50年代，形势反而变得更加严峻。1952年12月3日，伦敦迎来一个难得的好天气。这一天，从北海吹来的一股风，将伦敦上空的浓雾彻底吹散，空气十分清新。然而，谁也不会想到，灾难正悄悄降临。
1952 年12 月5 日开始，一个异常情况出现了:伦敦处于死风的状态，当时的风速不超过每小时3公里，几乎是静止的。伦敦空气中积聚的大量烟尘经久不散，又因风力太弱无法被带走。于是，大量煤烟从空中飘落，城市迅速被烟雾笼罩。就这样，雾云在伦敦市上空悬浮了5天，空气中的烟雾量几乎增加了10倍。12 月5日～ 9 日，由于逆温层作用及连续数日无风，煤炭燃烧产生的多种气体与污染物在伦敦上空蓄积，城市连续四天被浓雾笼罩，能见度极低，司机甚至需要人坐在引擎盖上指引才能开车。四天的浓雾造成1.2 万人死亡，这是和平时期伦敦遭受的最大灾难。这一事件直接推动了1956 年《英国洁净空气法案》的通过，英国政府通过推动家庭转向天然气等取暖、从大城市迁出火电厂、限制私家车、发展公共交通、建立节能写字楼、提高现有建筑能源利用率、利用新能源等方式，经过近三十年努力，才甩掉了“雾都”的帽子。
l 日本“水俣病”
作为发达国家的一员，亚洲的日本也曾发生过可怕的环境污染事件。在日本九州有个名为水俣的小镇，在小镇西面，有个较大的海湾名为“水俣湾”。这里风平浪静，水好鱼多，是当地渔民的乐园。1925年，日本氮肥公司在此建了一个分厂，生产氮肥等化学产品，而灾难也由此开始了。1950年，在水俣湾附近的渔村中，人们突然发现一些莫名其妙的疯猫。它们一开始走路摇摇晃晃，还不时出现抽筋麻痹等症状，最后跳入海中溺死。刚开始，人们对此并未在意，只是戏称这些疯猫为“自杀猫”。然而之后，水俣湾出现了一个生怪病的居民，人们都不知道他得的是什么病，开始时他只是口齿不清、步态不稳，后来发展到耳聋眼瞎，全身麻痹。他时而酣睡，时而兴奋无比，最后高叫着死去。1955 年以来，日本四日市石油冶炼和工业燃油产生的废气，严重污染城市空气。1956年4月，一位只有6岁的女孩也得了这种病，此后又有50多名患者相继住进医院，这时，人们才关注起此事。1957 年一些患者不堪忍受痛苦而自杀。1961 年全市工厂粉尘、二氧化硫年排放量达13 万吨。500 米厚的烟雾中飘浮着多种有毒气体和有毒金属粉尘，重金属微粒与二氧化硫形成硫酸烟雾，使得市民哮喘病发作。1964年，连续三天烟雾不散，气喘病患者开始死亡。1972 年全市共确认哮喘病患者达817 人，死亡10 多人。
当时，日本许多大学和医院组成了针对这种怪病的研究委员会，组织专家对这些病例进行分析，调查怪病产生的原因。他们在调查中发现，疯猫的症状与人们得的病非常相似，于是，专家们将二者联系起来进行分析，终于找到了答案。原来，罪魁祸首就是日本氮肥公司水俣分厂排出的废水。这些废水中含有大量的甲基汞毒水废渣，排放到水俣湾的海水中，使鱼虾体内含有了这些毒素。当地居民常年吃这些带毒的鱼虾后，大脑和神经系统受到损伤，轻者眼神呆滞，常流口水；重者手脚不停颤抖，发作起来就狂蹦乱跳。由于这种怪病发生在水俣地区，因而被称为“水俣病”。
“水俣病”给当地人带来无穷的灾难，因为鱼虾有毒，居民不敢再吃，捕鱼的企业开始倒闭，成千上万的渔民因此失业。据1972年日本环境厅统计，水俣地区的患者有180多人，其中有50多人死亡。而实际上，受害居民高达1万人。( 参考文献：【1】《环球时报—历史上四大环境污染事件；【2】《地球-历史上国外重大雾霾事件》)
政府针对雾霾的法律法规
目前我国现行的治理大气污染的法律有：《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》。《中华人民共和国环境保护法》及《中华人民共和国大气污染防治法》规定地方政府对本辖区的大气污染问题承担责任。
空气具有流动性的特点，空气污染具有区域性特点，雾霾的治理需要区域联防联控，因此必须建立健全雾霾治理的法律法规,构建跨行政区的联防联控制度，共同治理雾霾。雾霾的治理是一场持久战，政府必须做好充分的准备，在治理的雾霾过程中坚持标本兼治的原则，同时坚持可持续发展的理念，预防为主、防治结合，防止类似环境污染事件的发生。
2013年9月，国务院发布《大气污染防治行动计划》（以下简称“大气十条”），针对大气污染的防治问题，提出了十个方面35项措施，被业界称为最严厉的大气污染治理政策。“大气十条”只是用政策“紧箍咒”加强环境治理的第一步。自2013年9月国务院印发《大气污染防治行动计划》以来，各地区、各部门迅速行动，定目标、建机制、强监管，在大气污染综合治理上迈出了新的步伐，得到社会的广泛关注和认同。但大气污染是长期积累形成的，必须充分认识防治工作面临的严峻形势，坚持不懈付出努力。要立足国情、科学治理、分类指导，以雾霾频发的特大城市和区域为重点，以PM2.5和PM10治理为突破口，抓住能源结构、尾气排放和扬尘等关键环节，不断推出远近结合，有利于标本兼治、带动全局的配套政策措施，在大气污染防治上下大力、出真招、见实效，努力实现重点区域空气质量逐步好转，消除人民群众“心肺之患”。
（来源：中国政府网）
PM2.5的监测与数据公布
l 雾和霾橙色预警、黄色预警、红色预警指什么？
大雾预警信号是气象部门通过气象监测，在大雾到来之前做出的预警信号，提示百姓预防大雾带来的影响，提示交通部门尽量减少大雾带来的交通事故。大雾预警信号分三级，分别以黄色、橙色、红色表示，大雾红色预警信号是大雾预警信号中的最高级别。霾预警也分为黄色、橙色、红色三级，分别对应中度霾、重度霾和极重霾，可反映空气污染的不同状况。在霾预警级别的划分中，将反映空气质量的PM2.5浓度与大气能见度、相对湿度等气象要素并列为预警分级的重要指标，使霾预警不仅仅反映大气视程条件变化，更体现了空气污染的程度。
l 新发布的环境空气质量标准主要有哪些变化？
新《环境空气质量标准》与现行标准相比，主要在基本监控项目中首次增设了PM2.5年均、日均浓度限值和臭氧８小时浓度限值，收严PM10和氮氧化物浓度限值等。该标准是从我国实际情况出发，综合考虑社会经济、技术发展、人体健康等因素制定的。
l 参考资料：北京PM2.5如何监测、预报？
国务院近期出台的《大气污染防治行动计划》提出，建立监测预警应急体系，妥善应对重污染天气。随着供暖日的临近，记者走访北京市环境保护监测中心，了解该中心如何对全市空气质量进行监测和预报。
北京市环境保护监测中心负责跟踪PM2.5监测网络35个监测站点的气象条件、污染物浓度变化。该中心高级工程师徐文帅告诉记者，PM2.5早8点的小时浓度数据，来自于各自动监测站。按照国家最新空气质量标准规定，主要针对PM2.5、PM10、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧共6种污染物进行监测。
“对每种污染物浓度的24小时均值、8小时最大平均值、1小时最大值按照一定公式换算成‘空气质量指数AQI’，将6种污染物中AQI指数最高的定义为‘首要污染物’，其数值作为当天的AQI值。”徐文帅说。
据了解，AQI在201至300之间为“重度污染”，在300以上为“严重污染”。徐文帅告诉记者，日前发布实施的《北京市空气重污染应急预案》将“空气重污染”分为4个预警响应级别，由轻到重顺序依次为蓝色、黄色、橙色、红色。
（来源：【1】中央政府门户网站 www.gov.cn 【2】新华社）
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