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)。多出現(xiàn)于秋冬季節(jié),是近地面層空氣中水汽凝結(jié)(或凝華)的產(chǎn)物。霧的存在會降低空氣透明度,使能見度惡化,如果目標(biāo)物的水平能見度降低到1000米以內(nèi),就將懸浮在近地面空氣中的水汽凝結(jié)(或凝華)物的天氣現(xiàn)象稱為霧。
霾,也稱灰霾 。將目標(biāo)物的水平能見度在1000~10000米的這種現(xiàn)象稱為輕霧或靄。形成霧時大氣濕度應(yīng)該是飽和的。由于液態(tài)水或冰晶組成的霧散射的光與波長關(guān)系不大,因而霧看起來呈乳白色或青白色和灰色。
霧霾天氣是一種大氣污染狀態(tài),霧霾是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標(biāo)的籠統(tǒng)表述,尤其是PM2.5被認(rèn)為是造成霧霾天氣的“元兇”。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。中國不少地區(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。統(tǒng)稱為“霧霾天氣”。
霧霾的成因
1.1 污染源大氣中懸浮顆粒物是霧霾天氣的主要污染源,為霧霾的出現(xiàn)提供了充足的“物質(zhì)基礎(chǔ)”。懸浮顆粒物包括了懸浮在大氣中的固體以及顆粒狀液體物 質(zhì),大氣中的懸浮顆粒物來源可以分為天然來源與人為來源兩部分。天然來 源主要是土壤揚塵,我國擁有世界上最大的黃土平高原地區(qū),其土壤質(zhì)地最 易生成顆粒性揚塵微粒。在人為影響因素中,主要有機動車尾氣排放、工業(yè) 廢氣排放、揚塵以及人類活動排放。
1.2 特殊的氣候現(xiàn)象主要表現(xiàn)分為三種:
一是大氣環(huán)流異常導(dǎo)致靜穩(wěn)天氣多。靜穩(wěn)天氣是指當(dāng)大范圍近地面大 氣層持續(xù)或超過24 小時出現(xiàn)氣壓場較均勻、靜風(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,低空中的水汽和顆 粒物不易擴散,極易形成霧霾天氣。
二是逆溫層現(xiàn)象。逆溫現(xiàn)象是指,在城市大氣的垂直方向上,高空氣溫 高于低空氣溫。城市大氣垂直方向產(chǎn)生逆溫后,會形成逆溫層,覆蓋在城市 上空,就好比一個鍋蓋覆蓋在城市上空,使得大氣層低空的空氣垂直運動受 到限制,空氣中懸浮微粒難以向高空飄散,從而被阻滯在低空和近地面,造 成污染物聚集,形成霧霾。
三是大氣氣溶膠濃度高。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。我國大氣氣溶膠濃度在世界范圍來說處于較高水平,有利于催生霧霾天氣的形成。
(1)氣候原因。霧霾主要發(fā)生在冬春季 節(jié),近幾年來,由于我國中東部地區(qū)冷空氣 勢力較弱;華北平原、長江中下游平原地區(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濕度較大;加上冬春季節(jié)容易形成逆溫層(即地面附近隨著高度上升氣溫隨 之上升的現(xiàn)象),空氣穩(wěn)定度較大,空氣中的污染物在水平和垂直方向上都不容易向 外擴散,使得污染物在大氣的淺層積聚,從 而導(dǎo)致污染的狀況越來越嚴(yán)重。這是自然 方面的因素。
(2)地理方面的因素?,F(xiàn)在大城市里的 高樓越建越多、越建越高,阻擋和摩擦作用 使得風(fēng)流經(jīng)過城區(qū)時明顯減弱,促使靜風(fēng) 現(xiàn)象顯著增加,導(dǎo)致垂直方向出現(xiàn)明顯的逆 溫層現(xiàn)象,使得大氣在垂直方向上運動受到 限制,不利于污染物的擴散和稀釋。
(3)由于大氣污染物排放負(fù)荷巨大。2011 年我國能源消耗總量為34.8億t 標(biāo)準(zhǔn)煤,其中 70%是工業(yè)部門消耗的,24.3億t,排放的二氧化 碳總量為61.9億t。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%。2010 年,我國 二氧化硫、氮氧化物排放總量都超過2200 萬t,位居世界第一,工業(yè)煙粉塵排放量為 14 4 6.1萬t,均遠(yuǎn)超出環(huán)境承載能力。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,僅河北省的粗鋼生產(chǎn)能力約占全國 的1/6,東北華北地區(qū)多以鋼鐵、火電、水泥、 建材等高能耗、高污染工業(yè)為主,在生產(chǎn)過 程中大量消耗煤炭石油等化石燃料,并且冬 季取暖期北方大部分地區(qū)因為取暖的燃煤量大幅增加,導(dǎo)致燃煤產(chǎn)生的二氧化硫、氮 氧化物、顆粒物等大氣污染物排放量急劇 上升。所以工業(yè)廢氣排放是形成霧霾的主要源 頭。
(4)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。這在京津冀地區(qū)表現(xiàn)尤為明顯。 北京天津地區(qū)主要的污染較重的行業(yè)已經(jīng) 基本遷出建成區(qū),但是北京周邊的河北、山 西、內(nèi)蒙古、山東省和自治區(qū)卻是重污染行 業(yè)較為集中地地區(qū),而大氣環(huán)流很容易把 污染物輸送到京津地區(qū)。
(5) 是汽車尾氣污染問題更加突出。近 年來由于汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展,我國特別是 很多大城市的汽車保有量呈爆炸式增長。 來自汽車工業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示,截至 2013 年末,我國汽車保有量超1.37億輛。資料顯 示,2013年北京、上海、杭州汽車保有量分 別為520萬輛、212萬輛和110萬輛。汽車的 大量增加在使我們交通出行更加便利的同 時,也使得汽車排放的氮氧化物、揮發(fā)性有 機物、顆粒物大大增加,特別是使用柴油 的大客車和大貨車是排放污染物的大戶, 車況車況較差黃標(biāo)車和大量的報廢車、翻 新車、改裝車更是排放污染的大戶中的重點。
從表象上來看,它源于人類對自然無度的索取、政府環(huán)境責(zé)任缺失、企業(yè)的唯利是圖三個層面,然其最終根源則是源自人天關(guān)系的失和,是人類排放行為超越大氣環(huán)境容量極限,所造成的懲罰性后果。
防范措施
當(dāng)前,在和霧霾相關(guān)的大氣污染防治領(lǐng)域,形成了以《環(huán)境保護(hù)基本法》為指導(dǎo),《大氣污染防治法》專項治理以及相關(guān)配套制度輔助實施的框架結(jié)構(gòu)。除此之外,《環(huán)境影響評價法》、《固體廢物防治法》、《清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》、《循環(huán)經(jīng)濟促進(jìn)法》等法律中也包含有防控大氣污染的規(guī)定??偟膩碚f,具體的防治制度包括:從源頭控制角度來看,有規(guī)劃制度、環(huán)境影響評價制度、三同時制度、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)制度、產(chǎn)業(yè)政策目錄制度、排污申報許可制度;從事中控制的角度來看,有排污收費費制度、總量控制制度、環(huán)境監(jiān)測制度、大氣污染突發(fā)事件應(yīng)對機制、環(huán)境目標(biāo)考核責(zé)任制等;從事后救濟制度來看,大氣污染防治法律中有民事責(zé)任、行政責(zé)任、刑事責(zé)任等救濟制度;除此之外,協(xié)同大氣污染防治的相關(guān)配套制度還有清潔生產(chǎn)制度、循環(huán)經(jīng)濟制度、經(jīng)濟激勵措施等。
霧霾的危害
霧氣看似溫和,里面卻含有各種對人體有害的細(xì)顆粒、有毒物質(zhì)達(dá)20多種,包括了酸、堿、鹽、胺、酚等,以及塵埃、花粉、螨蟲、流感病毒、結(jié)核桿菌、肺炎球菌等,其含量是普通大氣水滴的幾十倍。與霧相比,霾對人的身體健康的危害更大。由于霾中細(xì)小粉粒狀的飄浮顆粒物直徑一般在0.01微米以下,可直接通過呼吸系統(tǒng)進(jìn)入支氣管,甚至肺部。所以,霾影響最大的就是人的呼吸系統(tǒng),造成的疾病主要集中在呼吸道疾病、腦血管疾病、鼻腔炎癥等病種上。同時,灰霾天氣時,氣壓降低、空氣中可吸入顆粒物驟增、空氣流動性差,有害細(xì)菌和病毒向周圍擴散的速度變慢,導(dǎo)致空氣中病毒濃度增高,疾病傳播的風(fēng)險很高。
美國環(huán)保署2009年發(fā)布《關(guān)于空氣顆粒物綜合科學(xué)評估報告》指出,有足夠的科學(xué)研究結(jié)果證明了大氣細(xì)粒子能吸附大量有致癌物質(zhì)和基因毒性誘變物質(zhì),給人體健康帶來不可忽視的負(fù)面影響,包括提高死亡率、使慢性病加劇、使呼吸系統(tǒng)及心臟系統(tǒng)疾病惡化,改變肺功能及結(jié)構(gòu)、影響生殖能力、改變?nèi)梭w的免疫結(jié)構(gòu)等。
更為嚴(yán)重的是,空氣污染還能影響人類的生育和嬰幼兒的健康。專家稱,在胚胎和嬰幼兒時期暴露在高濃度空氣污染物的動物,相比較成年時期暴露在污染環(huán)境里的群體的生育力有顯著下降。
霧霾的主要危害主要可歸納為兩種:一是對人體產(chǎn)生的危害,二是對交通產(chǎn)生的危害。
1、對人體產(chǎn)生的危害:
(1)對呼吸系統(tǒng)的影響。
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、有機氣溶膠粒子、燃料和汽車廢氣等,它能直接進(jìn)入并粘附在人體呼吸道和肺泡中。尤其是亞微米粒子會分別沉積于上、下呼吸道和肺泡中,引起急性鼻炎和急性支氣管炎等病癥。對于支氣管哮喘、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。如果長期處于這種環(huán)境還會誘發(fā)肺癌。
(2)對心血管系統(tǒng)的影響。
霧霾天對人體心腦血管疾病的影響也很嚴(yán)重,會阻礙正常的血液循環(huán),導(dǎo)致心血管病、高血壓、冠心病、腦溢血,可能誘發(fā)心絞痛、心肌梗塞、心力衰竭等,使慢性支氣管炎出現(xiàn)肺源性心臟病等。
另外,濃霧天氣壓比較低,人會產(chǎn)生一種煩躁的感覺,血壓自然會有所增高。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。所以心腦血病患者一定要按時服藥小心應(yīng)對。
(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,傳染病增多。
(4)不利于兒童成長。由于霧天日照減少,兒童紫外線照射不足,體內(nèi)維生素D生成不足,對鈣的吸收大大減少,嚴(yán)重的會引起嬰兒佝僂病、兒童生長減慢。
(5)影響心理健康。
專家指出,持續(xù)大霧天對人的心理和身體都有影響,從心理上說,大霧天會給人造成沉悶、壓抑的感受,會刺激或者加劇心理抑郁的狀態(tài)。此外,由于霧天光線較弱及導(dǎo)致的低氣壓,有些人在霧天會產(chǎn)生精神懶散、情緒低落的現(xiàn)象。
(6)影響生殖能力。
有研究表明,長期暴露于高濃度污染的空氣中的人群,其精子在體外受精時的成功率可能會降低。研究人員還發(fā)現(xiàn)了有毒空氣和男性生育能力下降之間的關(guān)聯(lián)。
霧霾天氣現(xiàn)象會給氣候、環(huán)境、健康、經(jīng)濟等方面造成顯著的負(fù)面影響,例如引起城市大氣酸雨、光化學(xué)煙霧現(xiàn)象,導(dǎo)致大氣能見度下降,阻礙空中、水面和陸面交通;提高死亡率、使慢性病加劇、使呼吸系統(tǒng)及心臟系統(tǒng)疾病惡化,改變肺功能及結(jié)構(gòu)、影響生殖能力、改變?nèi)梭w的免疫結(jié)構(gòu)等。
2、對生態(tài)環(huán)境和交通造成的危害:
(1)影響交通安全。
霧霾天氣時,由于空氣質(zhì)量差,能見度低,容易引起交通阻塞,發(fā)生交通事故。在日常行車行走時更應(yīng)該多觀察路況,以免發(fā)生危險。
(3)影響生態(tài)環(huán)境。
霧霾天氣對公路、鐵路、航空、航運、供電系統(tǒng)、農(nóng)作物生長等均產(chǎn)生重要影響。霧、霾會造成空氣質(zhì)量下降,影響生態(tài)環(huán)境,給人體健康帶來較大危害。