霧霾成因及防治論文

1、-. z.霧霾的成因與防治專業(yè)班級 市場營銷專業(yè)1201 學 號 12085119 姓 名 *杰 霧霾的成因與防治摘要：歷史數(shù)據(jù)說明，近50年來中國霧霾天氣總體呈增加趨勢，且持續(xù)性霾過程增加顯著。從空間分布看，霾日數(shù)呈現(xiàn)東部增加西部減少趨勢。其中，珠三角地區(qū)和長三角地區(qū)增加最快。2013年我國中東部地區(qū)先后遭遇屢次大*圍持續(xù)霧霾天氣，給人們生產(chǎn)生活造成了嚴重影響。隨著時間的推移，輕霧、霧和霾的*圍逐漸加大、程度逐漸加??；特別是*等地霧霾連續(xù)數(shù)日，嚴重的影響了市民的生活質(zhì)量。對此，我決定以2013年霧霾天氣為對象，對其成因和其成分分析及防治問題進展研究，從而建立解決此類問題的模型。關(guān)鍵詞：霧霾

2、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異。霧是空氣中的水汽凝結(jié)現(xiàn)象，是自然的天氣現(xiàn)象，和人為污染沒有必然聯(lián)系；霾是排放到空氣中的塵粒、煙?；螓}粒等氣溶膠的集合體，是大氣污染所導致。兩者可從空氣濕度上作出大致判斷，通常在相對濕度大于90%時稱之為霧，小于80%時稱之為霾，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。當霧和霾同時存在，且區(qū)域性能見度低于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，還有氣溶膠粒子的奉獻，

3、且其中的細粒子排放主要來自人類活動，因此霧霾不是純粹的自然現(xiàn)象，霧霾天氣的出現(xiàn)是氣象問題，更是環(huán)境問題。 2013年1-10月，我國中東部地區(qū)先后遭遇屢次大*圍持續(xù)霧霾天氣，其影響*圍、持續(xù)時間、霧霾強度歷史少見。霧霾天氣導致空氣質(zhì)量和能見度下降，造成呼吸系統(tǒng)和過敏等疾病的發(fā)病率增加，高速公路封閉，航班延誤或取消，給人民群眾的身體安康和生活造成嚴重影響。本文就2013年霧霾天氣的特點、出現(xiàn)原因、目前對大氣污染已經(jīng)采取的措施，以及未來如何應對等問題進展了探討。 正文：歷史數(shù)據(jù)說明，近50年來中國霧霾天氣總體呈增加趨勢，且持續(xù)性霾過程增加顯著。從空間分布看，霾日數(shù)呈現(xiàn)東部增加西部減少趨勢。其中，珠

4、三角地區(qū)和長三角地區(qū)增加最快。隨著時間的推移，輕霧、霧和霾的*圍逐漸加大、程度逐漸加深。霾的組成成分非常復雜，包括數(shù)百種大氣化學顆粒物質(zhì)。如礦物顆粒物、海鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、有機氣溶膠粒子、燃料和汽車尾氣等，對人體安康和生態(tài)環(huán)境都有很嚴重的影響。則，霧霾的成因是什么？對環(huán)境和人體有何影響？對于我們居民來說，應如何防治？政府及相關(guān)環(huán)保部門應如何應對？我們對化石燃料燃燒而產(chǎn)生的二氧化氮.一氧化氮等氮氧化物對環(huán)境產(chǎn)生的影響的防治有什么深刻的認識？一.霧霾天氣的成因2013年我國出現(xiàn)屢次大*圍的霧霾天氣過程，是有利于霧霾產(chǎn)生的氣象條件和由于人類活動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

5、異常導致靜穩(wěn)天氣多，有利于形成霧霾靜穩(wěn)天氣是指當大*圍近地面大氣層持續(xù)或超過24小時出現(xiàn)氣壓場較均勻、靜風或風速較小的天氣。在靜穩(wěn)天氣條件下，湍流受到抑制，特別是當逆溫層出現(xiàn)時，低空中的水汽和顆粒物不易擴散，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)流異常而導致靜穩(wěn)天氣偏多，為大*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，北半球西風指數(shù)較常年明顯偏大，說明高空西風分量較強，環(huán)流比擬平直，緯向型環(huán)流較弱，不利于引導極地冷空氣進入我國；中東部大部地區(qū)的海平面氣壓值較常年偏小15hpa百帕，處于弱氣壓梯度區(qū)，地面風速不大，垂直和水平方向擾動小，靜風

6、和小風天氣多，形成持續(xù)靜穩(wěn)天氣。氣象資料分析說明，2013年1月我國中東部大部地區(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64.5%，與2006年并列為近10年最高。加之南方暖濕氣流相對較強，上述地區(qū)近地面空氣濕度大，因此出現(xiàn)大*圍持續(xù)霧霾天氣。2.我國大氣氣溶膠濃度高有利于形成霧霾我國大氣氣溶膠濃度在世界*圍來說處于較高水平，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、碳有機碳和黑碳、硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽和海鹽等六大類。我國各地大氣氣溶膠有不同的時空分布特點。冬季北方地區(qū)燃煤采

7、暖、春秋季農(nóng)村地區(qū)秸稈燃燒都會造成碳氣溶膠的濃度明顯增加；春季，西部地區(qū)受沙塵天氣影響，以沙塵氣溶膠為主。我國華北地區(qū)工業(yè)相比照擬興旺，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。氣溶膠中空氣動力學當量直徑在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)果說明全球大局部地區(qū)年均PM2.5濃度 100微克/立方米，明顯處于較高水平；我國PM10的濃度也遠高于歐美

8、地區(qū)。近年來，由于煤炭消耗量和機動車數(shù)量增長等因素，我國氣溶膠濃度不斷上升，1995年到2012年，二氧化硫排放總量已由1.89107t噸增加到2.12107t。大量研究說明，氣溶膠中PM10和PM2.5的濃度與能見度密切相關(guān)。有研究證明，*能見度與PM10、PM2.5 濃度的相關(guān)系數(shù)分別到達-0.622、-0.694，當PM10、PM2.5濃度上升時，能見度將明顯下降。能見度降低的主要原因是顆粒物對光的散射和吸收效應，并由于散射作用減小了目標物與天空背景之間的比照度而造成。大氣氣溶膠中，起散射作用的主要是粒徑為0.1-1微米的細粒子,對光的吸收效應幾乎全部是由黑碳和含有黑碳的顆粒所引起。由此

9、可見，氣溶膠濃度對能見度的影響非常大，我國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，加劇霧霾開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。霧霾中污染物的參加顯著改變了氣溶膠濃度，可促進水汽凝結(jié)，形成更多的云霧滴，水汽凝結(jié)時釋放的潛熱又有利于霧區(qū)的抬升和擴展；另一方面，云霧滴和氣溶膠的增加將更多的太陽輻射反射、散射回大氣中，使到達地面的輻射減少，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，能見度進一步降低。由此可見，氣溶膠的增多通過影響近地面層動力和

10、熱力場，對霧霾的開展起正反響作用。4.氣溶膠二次反響導致污染物濃度增高氣溶膠按照形成過程可分為一次氣溶膠和二次氣溶膠。人類活動產(chǎn)生的污染源排入大氣中，其中二氧化硫、碳氫化合物、氮氧化合物等一次氣溶膠通過化學反響和氣粒轉(zhuǎn)化過程，形成硫酸鹽、硝酸鹽和氯化物等新的比擬穩(wěn)定的顆粒，即二次氣溶膠。大量觀測數(shù)據(jù)說明，大氣中二次氣溶膠對PM2.5濃度的奉獻很大，大氣污染物中有近5成的顆粒物來自于二次反響。二次氣溶膠參與形成更多的云霧滴，使本已嚴重的大氣污染狀況變得更為復雜，霧霾天氣更嚴重。 5.空氣中懸浮顆粒物的增加。 隨著城市人口的增長、機動車輛猛增，污染物排放和懸浮物大量增加，直接導致了能見度降低。實際

11、上，家庭裝修中也會產(chǎn)生粉塵霧霾，室內(nèi)粉塵彌漫，不僅有害于工人與用戶安康，增添清潔負擔，粉塵嚴重時，還給裝修工程帶來諸多隱患。除了氣象條件，工業(yè)生產(chǎn)、機動車尾氣排放、冬季取暖燒煤等導致的大氣中顆粒物包括粗顆粒物PM10和細顆粒物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，對氣象條件非常敏感，空氣質(zhì)量在擴散條件較好時能達標，一旦遭遇不利天氣條件，空氣質(zhì)量和能見度就會迅速下滑。二.霧霾的影響霧霾對公路、鐵路、航空、航運、供電系統(tǒng)、農(nóng)作物生長等均產(chǎn)生重要不良影響。霧、霾會造成空氣質(zhì)量下降，影響生態(tài)環(huán)境，其中直接有害人體安康的主要是PM2.5，PM2.5是指大氣中

12、直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物。被吸入人體后會直接進入支氣管，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，城市中空氣污染物不易擴散，空氣中往往會帶有細菌和病毒，極易導致傳染病擴散和多種疾病發(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，危害人體安康。尤其冬季遇霧、霾天氣時，假設空氣污染嚴重可能形成煙塵或黑色煙霧等毒霧，嚴重威脅人的生命和安康。三.霧霾的防治霧霾的治理，是一項綜合性、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

13、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，是治理區(qū)域大氣污染的有效方法。 人工主動干預生態(tài)天氣系統(tǒng)，以大氣運動為條件，水分為因子，從水循環(huán)的水分開場調(diào)控；降落地表的宏觀水分，增加地外表的濕度，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響成云致雨的天氣系統(tǒng)。 人工水汽，隨著氣流上升運動，紊亂擴散混合，增加空間大氣的密度，水分發(fā)生隨機性的自組織的混沌的內(nèi)外潛熱的交換，復雜多變的溫度、氣壓的變化，連續(xù)的物質(zhì)、能量的轉(zhuǎn)化，混亂的熱力構(gòu)造、動力構(gòu)造和勢能、動能的改變，

14、通過漲落，空氣中水分在露點飽和、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)的云層構(gòu)造，水分子從無形體的微觀氣態(tài)水混亂運行的形態(tài)，到宏觀實體物質(zhì)降水粒子的狀態(tài)轉(zhuǎn)化。以人工主動干預的科學技術(shù)手段，空中水分降塵，成云致雨、降水凈化大氣的機制?？梢栽诤艽蟪潭壬辖档涂諝庵锌倯腋☆w粒數(shù)，改善霧霾天氣，到達治理的目的。2.對政府而言，加強環(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?？梢孕薷沫h(huán)境保護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)保意識從源頭上減少污染物的排放。3.從能源消耗產(chǎn)業(yè)構(gòu)造的關(guān)系考察，2013年我國能源消耗總量

15、為34.8億噸標準煤，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，國家一定要加大對工業(yè)部門的監(jiān)管力度，在保證經(jīng)濟高效快速開展不受影響的前提下，盡量減少對化石燃料的使用，或加大對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)的比重過高，僅*省的粗鋼生產(chǎn)能力約占全國的六分之一，而且中小鋼鐵企業(yè)數(shù)量

16、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，以減輕霧霾對城市和人體的影響。5.另外對于汽車廢氣這一污染的主要原因，強制安裝尾氣凈化裝置可以明顯改善尾氣排放對大氣造成的的污染。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?shù)闹鷦?，如La、Ce、Ba等能夠同時除去機動車尾氣中的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CO、HC的氧化脫除具有高活性，而Rh具有對NO

17、優(yōu)良的催化復原作用，它能選擇地將N0復原為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資源相當匱乏，所以無Rh催化劑是現(xiàn)今研究的一個主要目標口引。要使三效催化劑同時有效地脫除HC、CO和NO，必須把空燃比AF控制在氧化復原計量比146附近，此時三種污染物的脫除率可達9O%以上。當空燃比擬低時，CO、HC凈化不完全，空燃比擬高，導致NO*的轉(zhuǎn)化率下降。尾氣的處理同樣治標不治本，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)對我們的啟示全國性的環(huán)境問題，不斷地安康警示，無一不是大自然母親在向我們發(fā)出警告。我們假設想要安康的生活，就必須善待環(huán)境，我們想要和諧社會，就必須要有一個和諧的自然，環(huán)境問題說到底都是人的問題，人的問題最后總要歸結(jié)于教育和法制，環(huán)境保護需要全民重視，需要全民參與參考文獻：1中國氣象局霾的觀測和預報等級