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霧霾的來源大家都很清楚。比如:汽車尾氣,工業(yè)排放,建筑揚塵和地表土揚塵,垃圾焚燒,家庭燒煤取暖和烹飪油煙等。治理方法我們首先想到的是堵住排放源,就是堵源頭,減少排放。減少工業(yè)排放,減少民間排放,車輛限號通行,減少施工作業(yè),采取濕法施工(通過灑水控制揚塵)這些方法的確能起到一定的作用。但,控制排放空間有限,我們不能回到原始社會不搞任何生產(chǎn)。當堵源頭用到極限時,我們還有方法嗎?
當然有方法。這就是我重點想談一下“吸”收霧霾發(fā)方法。霧霾是微小的顆粒,看上去很多,其實壓縮成固體沒有多少。霧霾顆粒產(chǎn)生是因為污染源,這個大家都清楚了,那么霧霾顆粒的消失是自動不見了嗎?當然不是。有人說靠風,靠冷空氣,但大家想過沒有。風和冷空氣是用別的地方的好空氣吹走本地的霧霾空氣,根本沒有讓霧霾消失。如果沒風,沒有冷空氣怎么辦,如果吹來的本身就是霧霾怎么辦?
那么,霧霾又是怎么被吸走的吶?鹵水點豆腐,一物降一物。霧霾是被自然生態(tài)環(huán)境吸收了。治理自然最好的方法就是有自然的方法。我們知道,調(diào)節(jié)自然靠的是海洋、湖泊、森林、濕地、雨水。正是“海洋、湖泊、森林、濕地、雨水”凈化了空氣。海洋無法掌控所以,只能在“湖泊、森林、濕地、雨水”上做文章。
一、長遠治理霧霾的措施
1、增加湖泊面積。我國湖泊在逐年減少,近30年來,長江流域消失面積在1平方公里以上的湖泊有96個,近50年來我國消失的面積大于1平方公里的湖泊多大243個。所以,要采取措施,遏制減少趨勢,通過,攔河,蓄水。使其,恢復增長。這是長遠的治理發(fā)方法。
2、增加森林覆蓋率。目前,我國森林總面積已恢復到2.08億公頃,森林蓄積總量151億立方米,森林覆蓋率達到21.63%。眾所周知,森林每生長1立方米,就能吸收1.83噸二氧化碳,放出1.62噸氧氣。可以這樣說,造林就是固碳,綠化等同于減排。在城市及其周邊大力營造人工林,可直接凈化空氣、防止風沙揚塵,而且通過減緩熱島效應,可降低城市氣溫,間接減少空調(diào)污染物的排放。林業(yè)在修復生態(tài)、改善氣候中,扮演著不可替代的角色。因此,要大力植樹造林。增加森林面積。這也是長遠之計。
3、增加天然濕地面積。由于人口的快速增長和經(jīng)濟的發(fā)展,還有就是攔河造壩對洪災的有效治理,致使我國濕地在減少,功能在退化??茖W規(guī)劃和保護濕地也是長遠之計。
二、快速治理霧霾的措施
上面的方法有效但,只是長久之計,要想快速遏制住霧霾還要依靠人民,用人力快速解決問題。可采取以下措施
1、農(nóng)村人造濕地。我國北方冬季雖然植被和草地會干枯落葉,失去了對霧霾的吸收作用。但,北方還有一望無際的麥田。麥苗具有很強的吸附霧霾能力,但吸附到一定程度,就要通過下雨或人工沖刷讓塵埃入地。潔凈后的麥苗又可吸收霧霾。在雨水充沛季節(jié)我們大量建造蓄水池,將水蓄積起來。到冬季霧霾頻發(fā)時期,利用這些水,采用噴灌技術,讓麥田保持濕潤清潔。這樣,立竿見影地形成了巨大濕草地。使北方濕地面積突然增加幾十倍。吸附霧霾的能力顯著增強。
2、城市人造濕地。我國過快的城市化,使農(nóng)田,林地減少。雨水落到城市,經(jīng)下水管道過快地排走。降低了空氣濕度,減少了地區(qū)降雨量和水循環(huán)次數(shù)。城鎮(zhèn)化制造了干旱化。城鎮(zhèn)化后我們有方法多留住些水,濕潤我們的環(huán)境嗎?
解決辦法還是有的。城市可以通過工程把雨水蓄積起來,建設大型雨水庫。然后,每天用這些水(也可以調(diào)劑些其他水)灑路面和植被。這樣,就制造出了“人工濕地”。霧霾顆粒落到干燥的地面和從干燥地面揚起的速度是一樣的,如果有風的話揚起的比落下的還要多。但,如果落到濕潤的地面上,那就起不來了。這是第一步臨時吸收。第二部是通過沖刷將地面上的已經(jīng)落下的霧霾,沖刷到下水道里。霧霾就會被徹底吸收。西安市前幾年這方面工作有市容園林局負責,抓的特別好。嚴寒天氣、可噴灑草坪和植被。更換吸水力強的地磚,儲存水分。
3、人造濕地就是人工增雨
農(nóng)村每日噴灌農(nóng)田。城市每日噴灑地面和植被(嚴寒季節(jié)為了防滑多噴灑植被),空氣濕度就會不斷增加,雨水(降雪雪)也會大大增加。水沒有浪費,只是增加了本地停留時間和循環(huán)。人工制造濕地,空氣濕度就容易飽和,只要遇見霧霾就很容易降雨雪。降雨雪就徹底解決霧霾天氣。大自然神奇的自調(diào)功能就被激活。
水,是萬物之靈。通過政府部門采取積極措施,增加我國水循環(huán)來改善我國空氣質(zhì)量。我覺得是一個有效途徑。人民廣泛參與是快速解決霧霾問題的有效方法。
關鍵詞:霧霾 形成原因 危害 措施
中圖分類號:G427 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)07(a)-0130-01
近年,隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國的環(huán)境問題日益嚴峻,2012年以來霧霾現(xiàn)象在我國大城市與東部大城市越來越普遍,嚴重影響到人們的身心健康,引發(fā)了公眾關注。
1 霾的概念
霧霾,顧名思義,就是霧和霾。霧是由懸浮在近地面空氣中的大量小水滴或冰晶組成的,它是一種空氣中的水汽產(chǎn)生凝結(jié)的自然天氣現(xiàn)象;霾是空氣中的灰塵、硝酸、硫酸、有機碳氫化合物等顆粒物形成的造成視覺障礙的氣溶膠系統(tǒng),即灰霾,它是由大氣污染導致的;霾在水汽凝結(jié)、空氣濕度變大的情況下就轉(zhuǎn)化成了霧,通常從空氣濕度上對兩者判斷。霧霾主要有氮氧化物、二氧化硫以及可吸入顆粒物組成[1]。
2 霧霾形成的原因
2.1 自然環(huán)境原因
入冬后,我國的氣溶膠濃度較高,空氣氣壓低,近地面空氣濕度相對較大,且大多數(shù)地區(qū)都以靜風、微風為主,天氣狀況處于靜態(tài),從而使得空氣中的小顆粒物聚集,懸浮在空氣中[2]。同時經(jīng)濟的發(fā)展使城市里大樓越建越高,風在流經(jīng)高樓大廈時,受到高樓的阻擋和摩擦作用,也會使得風的流速明顯減慢,靜風現(xiàn)象增多。靜風現(xiàn)象的出現(xiàn)不能促進懸浮顆粒的分解和消失,最后只能長期積累在城市中或者郊區(qū)附近[3]。
2.2 環(huán)境污染
隨著我國大公交、單位班車、私家車的數(shù)量增多,汽車尾氣排放量急劇上升,而汽車尾氣成分中的CO、碳氫化合物(HC)、固體懸浮顆粒物、含鉛化合物和NOx這些均是霧霾環(huán)境的主體污染物[4]。形成霧霾的另外一個原因是冬季大量燃燒煤炭。目前我國還有許多地區(qū)通過燃燒煤炭來取暖,而煤炭在燃燒的過程中會產(chǎn)生二氧化硫、氮氧化物等大量的污染物,且煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的懸浮污染物會在大氣中發(fā)生反應,生成較大的粒子,促使霧霾的形成。
2.3 追求經(jīng)濟發(fā)展
從改革開放起,我國一直以經(jīng)濟建設為中心,大力發(fā)展經(jīng)濟,致力于提高我國國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)。在這個過程中,我們常常只注重經(jīng)濟的發(fā)展,忽視了許多工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中會釋放大量的污染氣體,這些氣體不能擴散和稀釋,從而形成霧霾。而我國對于這些企業(yè)的處罰力度不夠,以至于這些企業(yè)對減少環(huán)境污染意識還不夠。這種經(jīng)濟增長模式,催生了霧霾的形成。
3 霧霾的危害
3.1 易于誘發(fā)傳染疾病
霧霾天氣時,會導致近地層的紫外線輻射減弱,使空氣中的傳染性病菌活性增強,增多傳染病的可能性。霧霾的出現(xiàn)使我們的空氣質(zhì)量下降,空氣中帶有更多的細菌和病毒,這些狀況的出現(xiàn)更易于傳染病擴散和疾病發(fā)生。眾所周知,中國每年都會有大范圍、危害性強的傳染病,這些傳染病的出現(xiàn)有很大一部分原因就是環(huán)境惡化造成的,其中霧霾就是誘發(fā)傳染病的原因之一。
3.2 引發(fā)大量疾病
霧霾成分中含有許多的有毒氣體及直徑很小的生物氣溶膠粒子,它們能直接進入人體的呼吸道和肺泡引發(fā)慢性支氣管炎、哮喘等疾病,對人們的呼吸系統(tǒng)有很大的危害。同時長期生活在霧霾嚴重的城市,使得人體的汗腺堵塞,汗水不易排除,致使人們胸悶、血壓升高,嚴重的還會誘發(fā)癌癥。世界衛(wèi)生組織(WHO)下屬國際癌癥研究機構(gòu)在2013年10月17日報告,首次指認大氣污染“對人類致癌”,并視其為普遍和主要的環(huán)境致癌物。
3.3 對交通的影響
當出現(xiàn)霧霾時,整個天空都會灰蒙蒙的,我們的視線能見度低,容易引起交通堵塞,發(fā)生交通事故。
4 霧霾的防治措施
4.1 調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式
現(xiàn)階段,在發(fā)展經(jīng)濟時,我國應更多的關注環(huán)境問題,不能在一味的追求國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP),應改變先污染后治理的思想觀念,不再以破壞環(huán)境為代價來發(fā)展經(jīng)濟,應著力提高資源的利用率、降低物質(zhì)消耗、保護生態(tài)環(huán)境,堅持節(jié)約發(fā)展、清潔發(fā)展、安全發(fā)展,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。并對污染嚴重的企業(yè)進行改進,減少的污染排放,盡可能的推行鼓勵使用可再生、可清潔能源。逐步的改造和搬遷高耗能高污染的企業(yè)。
4.2 倡導清潔能源
盡可能的減少使用不可再生、不可清潔能源的使用,推行環(huán)保新標,構(gòu)建低碳生態(tài)社會。提倡企業(yè)、工廠使用太陽能等綠色能源。國家應大力研究開發(fā)生物質(zhì)能、太陽能等可再生、可清潔能源,并加大對清潔能源、低碳技術的資金投入,鼓勵中國在科研方面投入的精力及經(jīng)費,優(yōu)化我國的設備裝置。對于霧霾天氣較為嚴重的地區(qū),加大對工廠排放廢氣污染的監(jiān)督及管理力度,取締傳統(tǒng)的燃煤鍋爐,大力推廣清潔能源。
4.3 大力倡導綠色出行
我國近年來車的數(shù)量飛速增長,汽車尾氣的排放給環(huán)境帶來了很大的危害,我們應控制機動車數(shù)量及尾氣,減少城市中機動車的數(shù)量,大力倡導綠色出行,更多的選擇使用自行車、輕軌、公交車、電動汽車及地鐵等交通工具,國家地區(qū)應加大對污染的治理力度,推動環(huán)境整治,提升群眾環(huán)境保護意識。
4.4 合理布局綠化建設
由于人們?nèi)狈Νh(huán)保意識,對樹木亂砍亂伐,使得我國的森林覆蓋率及植被數(shù)量大大減少,且我國大多數(shù)都市區(qū)綠地分布不均,面積嚴重不足,而綠色植物可以為我們?nèi)祟悗碓S多的好處。綠色植物可以吸收大氣中的二氧化碳、二氧化硫等氣體,對凈化空氣有很大的幫助,因此我們應大力的提倡植樹造林,合理的布局綠化建設。
5 結(jié)語
長期生活在霧霾天氣下會給我們的生活、身體、心理等帶來許多的負面影響。而霧霾現(xiàn)象的產(chǎn)生有自然因素也有人為因素,但絕大部分的原因是由人為的破壞,所以我們應提高自身的環(huán)保意識,通過我們的行動來治理改善霧霾狀況,還我們自己一個清潔、舒適的環(huán)境。
參考文獻
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關鍵詞:霧霾;大氣細微顆粒物;植物;防治
1 引言
近年來,霧霾天氣在我國頻繁發(fā)生,已影響17個?。ㄖ陛犑校?,受影響人口高達6億人[1]。特別是2015年入冬以來,北京遭受了最嚴重的霧霾來襲,已多次啟動橙色級別、紅色級別預警,防霾治霾刻不容緩。
2 霧霾的產(chǎn)生及危害
霧霾是霧和霾兩種天氣現(xiàn)象的統(tǒng)稱,其構(gòu)成原因與條件有很大的差異。霧是空氣中的水汽在近地面凝華而形成的;而霾是由大量均勻懸游在空氣中的極細微顆粒組成,主要成分包括二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物(如PM2.5,PM10),前兩者為氣態(tài)污染物,最后一項是加重霧霾天氣污染的罪魁禍首。霧和霾的區(qū)別主要在于水分含量的大小:水分含量達到90%以上的叫霧,水分含量低于80%的叫霾。80%~90%之間的,是霧和霾的混合物[2]。
霧霾的源頭多種多樣,有自然原因,如火山爆發(fā)、沙塵暴等;更多是來自于人類生產(chǎn)活動中的大氣污染物,如汽車尾氣、工業(yè)排放、燃煤煙氣、垃圾焚燒等[3]。產(chǎn)生霧霾的各基本條件中除細小霾粒子與人類生產(chǎn)、生活有關外,其余條件人類很難控制,因此防控霧霾主要是減少大氣中的霾粒子,重點是大氣污染物的排放,如車輛尾氣、工業(yè)廢氣、燃煤煙氣、揚塵等。
霧霾嚴重影響了人們的身心健康,主要會引發(fā)心血管和呼吸系統(tǒng)疾病,已被世界衛(wèi)生組織(WHO)確認“對人類致癌”[4],也會對人的情緒產(chǎn)生影響,加重心理疾?。黄浯?,對城市交通出行產(chǎn)生嚴重的影響;另外,還會影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及旅游業(yè),甚至對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生破壞[5,6]。因此,霧霾危害不容忽視。
3 植物治理霧霾的作用
3.1 植物根系的防風固沙作用
植物的根系對防止水土流失起到重要的作用,尤其是森林對土地的作用更加明顯:森林是防風固沙的屏障,起到降低風速和改變風向兩個作用,其根系可以固著土壤顆粒,防止沙化以及改善土壤的作用。大面積的植被可以有效減少沙塵暴和揚塵,從而起到減少霧霾的作用。
3.2 植物葉片對細顆粒的吸附和攔截作用
綠色樹木的樹冠和枝葉,能截留、阻擋、吸滯空氣中的粉塵和灰塵、大幅度減少粉塵中碳、鉛微粒所攜帶的有害細菌和病菌,對凈化空氣有著重要的作用。植物葉表具有各種溝狀組織、突起、氣孔等結(jié)構(gòu),粗糙度增加,葉片表面積增加,及葉片分泌的油脂,均可以粘著或吸附空氣中的粉塵,降低植物中灰塵等顆粒物的含量。故滯留PM2.5作用較好樹種具有葉子的比表面積大,葉片表面粗糙、有絨毛、不平整等特征。雖植物表面覆蓋細顆粒會影響植物生長,但植物葉片沾滿灰塵后被雨水沖刷,又可重新恢復滯塵作用。
3.3 植物對有毒物質(zhì)的吸收和轉(zhuǎn)化作用
霧霾中的有害氣體和重金屬,如大氣中的硫等有害氣體和鉛等重金屬,這些較細顆粒對人體的危害更嚴重,植物能吸收和轉(zhuǎn)化這些有毒物質(zhì)。植物可將低濃度SO2轉(zhuǎn)化成為植物生長的養(yǎng)料;吸收含氮氣體,參與植物代謝。圓柏、雪松等植物可吸收鉛和鋅等元素。
3.4 植物改善h境的光合作用
森林為天然氧吧,植物的光合作用能增加空氣中的氧離子,可對抗部分 PM2.5。對凈化空氣有十分重要的作用。尤其對城市中人口和工業(yè)密集而導致CO2濃度偏高的區(qū)域尤為重要。
3.5 植物對生態(tài)環(huán)境的改善作用
植物是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體,是大氣良性循環(huán)系統(tǒng)的核心,植物的蒸騰作用能降低大氣顆粒物濃度,具有減除微塵、凈化大氣的功能。而霧霾的克星是雨水,良好的生態(tài)系統(tǒng)能帶來“風調(diào)雨順”,減輕霧霾的形成。高大的植物能顯著地降低風速,使大?;覊m降至地面,遏制空氣中粉塵出現(xiàn)和二次揚塵。
3.6 北方植物應用抗霾的缺陷
首先,在中國北方的冬天, 多數(shù)植物枯萎。其次,NOx含量太大,濃度太高,在植物體內(nèi)轉(zhuǎn)化成氮氧有機物及氮氧有機物轉(zhuǎn)化成 NH+4的代謝途徑會產(chǎn)生大量自由基,消耗植物體內(nèi)還原力,使光合作用等生理代謝遭到破壞, 產(chǎn)生大量活性氧簇,活性氧代謝失調(diào),導致膜脂過氧化、蛋白質(zhì)與核酸的氧化修飾及細胞膜的破壞等,致使植物受到傷害,甚至死亡[7,8]。
4 植物治理霧霾的方式
4.1 植樹造林,用“林業(yè)經(jīng)濟”思維驅(qū)散霧霾
森林是防治水土流失的主力,因此在西北、內(nèi)蒙古等地鼓勵植樹造林、退耕還林,從上游減少風沙的侵襲。同時還要加強排污企業(yè)的植樹,從源頭上減少霧霾。森林要規(guī)模發(fā)展,盡量成片、成帶、成塊,避免零散種植樹木,零散樹木除霾作用有限。林帶布置應盡可能形成混交,包括喬灌草等[9]。
4.2 城市擴大園林綠化面積
園林植物可有效減輕霧霾危害。利用園林植物防治霧霾的途徑[7]:擴大城市的綠化率,形成喬灌草多種層次,最大效率減少大氣顆粒物;加寬綠化帶,發(fā)揮城市道路綠地的生態(tài)廊道作用;根據(jù)園林植物配置規(guī)劃和生態(tài)學知識,有針對性地配置植物種類[10]。
4.3 平面結(jié)合立體空間,拓展綠化空間
在城市,通過大規(guī)模利用新建設用地來建設大型綠地幾乎已無可能,因此只能另尋解決辦法。一方面,充分利用現(xiàn)有的平面空間來擴大綠化面積。如進行小區(qū)設計的時候,最大限度地將不可再生的土地資源節(jié)約用于小區(qū)綠化。另一方面,要大規(guī)模開發(fā)利用立體空間資源來擴大綠化面積。如在立體空間上,可供選擇的構(gòu)筑物以及建筑物墻體、屋頂、陽臺、建筑小品、架廊、立交橋和室內(nèi)等,把這些可綠化空間和面通過用綠色植物覆蓋起來,可以增加城市的綠化面積,提高城市綠化率,更能改善城市的生態(tài)環(huán)境和居民的生活環(huán)境[11]。
4.4 室內(nèi)植物,健康的守護者
很多室內(nèi)植物具有凈化空氣的作用,如蘆薈、空氣鳳梨等。葉表面過于光滑的植物,如龜背竹,綠蘿,滴水觀音等,除霾效果比較差;夾竹桃降塵效果不錯,不過本身有劇毒,不適合室內(nèi)種值。許多植物具有空氣凈化的作用,如去除甲醛(吊蘭、蘆薈、虎尾蘭等)和殺滅細菌(茉莉、丁香、金銀花、牽?;ǖ龋?,不僅可以改善生活環(huán)境,而且綠色植物充滿生機,娛悅心情,有益身心健康[15]。
5 結(jié)語
霧霾治理是一個世界性難題,是一個需要全社會共同關注的系統(tǒng)工程。不論是源頭上減排,還是植樹綠化,都需要政府的牽頭負責。同時,防治霧霾人人有責,必須全民動員,群策群力對抗霧霾天氣,倡導綠色生活理念。
植物治理霧霾雖有一些缺陷,但仍無法忽視它的作用。綠化種植技術相對難度低,操作簡單,適合于大眾開展。植物抗霾,首先尋找最適合的植物,并開展深入研究,探究植物對霧霾的生理作用。選擇植物,最大的困難是具有可持續(xù)的吸塵性,并通過現(xiàn)代生物技術,增強植物對有害物質(zhì)的吸收及轉(zhuǎn)化。在科學技術的指導下,增加有效抗霾植物的綠化面積。使用植物這一生態(tài)方式治理霧霾,將對自然的損害降到最低。
冰凍三尺,非一日之寒,霧霾的形成是長期過度發(fā)展經(jīng)濟、導致生態(tài)遭受嚴重破壞的結(jié)果,任何單一的措施以及在短期內(nèi)將其治理的想法都是徒勞的。必須在了解清楚霧霾災害的特征基礎上,辯證地看待采取的措施,從根本上遏制霧霾的發(fā)生,重還家園一個蔚藍的天空。
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關鍵詞:霧霾;政府治理;可持續(xù)發(fā)展
一、霧霾的概念
霧霾是霧和霾的統(tǒng)稱,二者區(qū)別很大。霧是由懸浮在近地面空氣中的大量微小水滴或冰晶組成的,它是一種空氣中的水汽產(chǎn)生凝結(jié)的自然天氣現(xiàn)象;霾是空氣中的灰塵、硝酸、有機碳氫化合物等顆粒物形成的造成視覺障礙的氣溶膠系統(tǒng),即灰霾,它是由大氣污染導致的。
二、霧霾產(chǎn)生的原因
霧霾產(chǎn)生的直接原因是大氣中的PM2.5嚴重超標。PM2.5主要來源于工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣等。由于經(jīng)濟規(guī)模迅速擴大和城市化進程加快,大量的PM2.5顆粒排放出來。從表象上來看霧霾是由于工業(yè)迅速發(fā)展、能源結(jié)構(gòu)的不合理性造成了大氣中污染物排放過多而引起的,但是究其根本原因則是由于多年來政府一味追求經(jīng)濟的發(fā)展,而忽視了對生態(tài)環(huán)境的保護,進而阻礙了經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。
三、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析和發(fā)展趨勢
(一)我國研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,伴隨的是生態(tài)環(huán)境的急劇惡化,霧霾的屢屢出現(xiàn)已促使我國采取了不少措施:機動車限號,污染企業(yè)停產(chǎn)整頓,鼓勵綠色能源的開發(fā)等等。然而機動車限號給人們的出行帶來了不便,企業(yè)停產(chǎn)造成了大量員工失業(yè)待業(yè),盡管政府為治理霧霾投入大量人力物力財力,霧霾天氣仍舊無法根治。政府需要靠實際行動和有效的方法治理霧霾,才能讓人民看到希望。
(二)國外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
霧霾不僅困擾著我國,不少如今空氣質(zhì)量良好的發(fā)達國家也曾經(jīng)歷過霧霾的痛。
經(jīng)歷工業(yè)革命的英國,倫敦的工廠向空氣中排放了大量的粉塵和有毒氣體,致使倫敦每年有四分之一的日子都被霧霾籠罩,倫敦還因此被稱為“霧都”。政府通過限制私家車數(shù)量減少尾氣排放,征收交通擁堵費,并將這筆收入用于改善公共交通系統(tǒng)的發(fā)展,還對各個城市的空氣質(zhì)量進行評估,對不達標的城市進行罰款。
美國曾發(fā)生的“光化學煙霧污染事件”也是由于工業(yè)污染和汽車尾氣造成的大氣污染。美國因此成立了《空氣污染控制法》等法案進行治理。通過信息公開、設立排污許可證和動員全民參與的方式推進節(jié)能減排。
日本也曾遭遇過嚴重的空氣污染。日本環(huán)保部通過建立大氣廣域監(jiān)視系統(tǒng),來監(jiān)測各種大氣污染物質(zhì),并將專業(yè)人士的分析結(jié)果到網(wǎng)站上。日本禁止尾氣排放超標車輛運行。日本市民也自覺給自己的舊車安裝過濾器,參與到大氣污染的防治中去。
國外的成功經(jīng)驗值得我國借鑒,但我們也要結(jié)合我國的具體國情,采取適當?shù)拇胧?,設立相關的法律條令、調(diào)整能源結(jié)構(gòu),在社會快速發(fā)展的同時與大自然和諧共處,減少霧霾的發(fā)生。
四、霧霾對人類的危害
(一) 對人類身體健康的危害
主要有生理危害和心理危害兩類。生理危害包括:誘發(fā)呼吸道疾病和心腦血管疾病;心理危害有:霧霾天氣的頻繁發(fā)生會引發(fā)人們焦躁不安的情緒,長期在這樣的環(huán)境狀態(tài)下生活,人們的心情與心境等得不到改善,會引發(fā)嚴重的心理問題,對客觀生活環(huán)境產(chǎn)生不良抵觸情緒。
(二) 對人類社會活動的危害
霧霾的持續(xù)籠罩使得城市道路能見度降低,人們外出活動不便,大大影響了人們的生活進度與生活質(zhì)量,特別是對于中老年人晨練和學生外出體育活動等造成巨大影響;另外也容易造成交通事故等危害。
(三) 對中國經(jīng)濟的危害
霧霾的產(chǎn)生導致許多企業(yè)不能正常生產(chǎn)與營業(yè),這便使得經(jīng)濟利潤下降;嚴重的空氣污染阻止了人們的出行,旅游業(yè)等產(chǎn)業(yè)利潤下降,對經(jīng)濟也造成一定影響。
(四) 對中國城市形象和國際聲譽的危害
霧霾籠罩下的中國城市大大損害了中國的城市形象,這同時使得外國人對于來中國旅游,學習甚至定居都望而卻步,也可能使得許多中國人才大量流失;持續(xù)的污染環(huán)境也使得中國在國際上的聲譽大大受損。
五、治理霧霾的措施
治理霧霾需要以政府為主,其他組織為輔,可以使用PDCA管理循環(huán)模型來把握該措施的實施的進度與效果,不能讓一項有效政策最終變得不了了之。PDCA管理循環(huán),即Plan(計劃)、Do(實施)、Check(查核)、Action(處置),是從事持續(xù)改進所應遵行的基本步驟。針對以上角度主要可以提出以下措施:
(一) 政治方面。從政治方面來看,主要是政府要通過轉(zhuǎn)變過去的理念,把片面地追求經(jīng)濟目標調(diào)整為在經(jīng)濟發(fā)展的同時,更強調(diào)環(huán)境利益的保護。這具體主要體現(xiàn)在以下方面:
1.在政府立法方面。雖然在“目的二元論”的條件下制定法律是想讓經(jīng)濟利益與環(huán)境利益共同發(fā)展,但是現(xiàn)實的情況往往是以犧牲環(huán)境利益來換取經(jīng)濟利益。為了保護環(huán)境,政府在立法時應該更傾向于環(huán)境利益的保護,而不是更側(cè)重于經(jīng)濟利益。
2.建立一套完整的機制。政府缺乏一整套霧霾的防治體系,主要包括霧霾的預警機制、應急機制和評估管理機制,總的來說就是政府缺乏一套完善的防治霧霾的規(guī)劃制度,這是政府最該解決的大問題。
3.加強責任感,積極尋求各方協(xié)作。大氣屬于公共物品,政府對其保護力度不夠,政府自身在霧霾環(huán)境問題中的責任感不強;政府應加強自身責任感,并且要與其他組織如企業(yè),公眾等積極合作尋求最佳解決方法。
4.加大處罰力度,增加經(jīng)費投入
企業(yè)對環(huán)境造成了污染就要付出代價,政府應該大力度地對企業(yè)采取處罰措施,而不能只是蜻蜓點水地點到為止;另一方面,環(huán)境保護的經(jīng)費投入應該加大,這樣才會讓治理的人敢于去行動。
(二) 經(jīng)濟方面。處于經(jīng)濟社會上的各個企業(yè),尤其是對環(huán)境污染有巨大“貢獻”的企業(yè)要改變片面追求經(jīng)濟目標而以犧牲環(huán)境為代價的愚蠢行為。企業(yè)應該積極響應與配合政府的轉(zhuǎn)變,改變經(jīng)濟增長方式,在控制成本合理條件下,積極采用新能源,大力推進對于科技新產(chǎn)品的研制;尤其是在“沉重的商機”下,企業(yè)一定要明確自身責任,而不能一味地為了經(jīng)濟利益而忘記治理霧霾的重任。
(三) 社會方面。各個組織都應該跟隨著政府的風向標,學習政府的相關政策文件,企業(yè)、公民、第三方組織(如NPO,NGO等)應該參與并攜手對抗霧霾,最終實現(xiàn)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的“共贏”局面;我國政府也可積極尋求與相關國際組織的合作與幫助,借鑒國外的成功政策,使之與我國國情聯(lián)系起來應用于治理研究之中;也可以采取一些社會政策,如對機動車輛限行,禁止亂砍樹木等破壞生態(tài)環(huán)境的行為。
(四) 文化方面。從文化角度來看,從霧霾的治理到生態(tài)環(huán)境的保護再到經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展都需要通過各方組織社會責任感的強化來實現(xiàn)。公民個人應加強道德修養(yǎng),增強環(huán)保意識;企業(yè)應加強組織的社會責任感,必須明白只有生存在可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟社會環(huán)境之中才能夠使得本企業(yè)得到可持續(xù)發(fā)展。在生態(tài)文明建設過程中,政府還應加大力度進行有關文化的宣傳教育。
小結(jié)
面對我國嚴重的霧霾現(xiàn)象,相關部門要明確自己的任務和職責,采取有效措施進行治理。將生態(tài)文明建設放在首要位置,是實現(xiàn)社會和諧,生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的基本保障,我們要堅持走可持續(xù)發(fā)展道路,只有經(jīng)過各方的共同努力才能讓我們的生活環(huán)境變得更加美好。(作者單位:河北經(jīng)貿(mào)大學)
(2015年度河北經(jīng)貿(mào)大學碩士研究生創(chuàng)新計劃項目)
參考文獻:
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關鍵詞霧霾;畜禽養(yǎng)殖;對策。
近期京津冀地區(qū)持續(xù)近1月的霧霾天氣引起了社會廣泛關注,靜穩(wěn)天氣、擴散條件不利是霧霾天氣形成的主要作用因素之一??諝馕廴疚镏械目扇苄猿煞钟龅礁m礦物質(zhì)凝結(jié)核后會迅速包裹,形成混合顆粒,再遇到較大的空氣相對濕度后,顆粒就會很快發(fā)生吸濕增長,消光系數(shù)增加,空氣能見度降低,隨即發(fā)生灰霾事件。有關研究表明,北京市PM2.5約60%來源于機動車燃油、燃煤及工業(yè)使用燃料等燃燒過程,23%來源于揚塵,17%來源于溶劑使用及其他“1。惡劣的霧霾天氣條件對畜禽養(yǎng)殖業(yè)同樣造成困擾。養(yǎng)殖場主普遍反映,霧霾天氣期間,畜禽多出現(xiàn)食欲不振、呼吸道疾病發(fā)生率明顯提高等現(xiàn)象。因此,筆者將從健康養(yǎng)殖角度分析霧霾天氣對養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)的影響,并結(jié)合實際生產(chǎn)條件提出了應對措施與建議。
1 霧霾天氣對養(yǎng)殖業(yè)的主要影響分析。
霧霾天氣對養(yǎng)殖業(yè)的影響主要有大氣化學和微生物學包括以下兩大方面。
1.1加劇舍內(nèi)空氣環(huán)境惡化統(tǒng)計分析指出,冬季北京氣溶膠顆粒物PMl0和PM2.5的主要影響成分是二氧化碳和氮氧化物口】。
而畜禽養(yǎng)殖過程本身會產(chǎn)生氨氣、惡臭、甲烷、氧化亞氮、二氧化硫和一氧化碳等污染氣體。靜穩(wěn)天氣條件不利舍內(nèi)有害氣體擴散和戶外新鮮空氣交換,將使舍內(nèi)污染氣體濃度迅速聚集與升高,加劇舍內(nèi)環(huán)境惡化,導致畜禽免疫力降低,危害畜禽健康。對冬季密閉式豬舍(僅中午開窗通風一次)內(nèi)空氣質(zhì)量進行監(jiān)測,結(jié)果表明,氨氣、惡臭、空氣中細菌總數(shù)和TSP等有害物質(zhì)分別超出《畜禽環(huán)境質(zhì)量標準》規(guī)定的4.7倍、6.5倍、30.2倍和1.6倍。
1.2利于病原微生物傳播空氣中顆粒物是由浮塵礦物質(zhì)和水分組成的混合體,當微生物附著其上時就為其提供了良好的生長繁殖條件,有利于病原微生物的大量繁殖,可能誘發(fā)疫病發(fā)生。尤其是當粒徑小于2.5 mm時,可直接進入畜禽呼吸道,造成直接感染。除了常見的呼吸道疾病外,舍內(nèi)顆粒物濃度升高也將增加畜禽傳染病的致病風險。據(jù)畜禽疾病防疫專家介紹,畜禽傳染病中,有一大類可通過氣溶膠傳播,其中包括豬藍耳病、高熱病等。霧霾天氣造成的畜禽圈舍中PMl0和PM2.5濃度的升高將使特征病毒和病原菌的附著概率進一步增大,使霧霾載體成為畜禽致病菌滋生的溫床與傳播的工具。
2針對霧霾天氣的應對措施。
針對霧霾天氣對畜禽養(yǎng)殖業(yè)的影響,建議養(yǎng)殖場戶采取加強通風管理、控制病原微生物及強化綜合生產(chǎn)管理等應對措施。
2.1 加強通風措施管理畜舍的通風換氣是畜舍環(huán)境控制的一個重要手段,在密閉的情況下,引進舍外新鮮空氣,排除舍內(nèi)污濁空氣,有效改善畜舍空氣環(huán)境質(zhì)量。霧霾天氣情況下,由于受靜穩(wěn)天氣條件影響,不利于污染物擴散,極易造成污染物在畜禽舍內(nèi)聚集而加劇污染。因此,針對目前規(guī)?;B(yǎng)殖模式下相對封閉的畜舍應加強通風管理,通風時段盡可能選擇午間氣溫較高、室外灰霾濃度相對較低的時段。加強通風不僅可促進污染物擴散,同時可迅速帶走空氣中水汽、灰塵和微生物,降低濕度,從而起到抑制霧霾顆粒形成的作用。目前畜禽舍通風方式主要有機械通風和自然通風兩種。
自然通風是利用進、排風口(如門、窗等),依靠風壓和熱壓為動力的通風,無需動力提供,是一種最經(jīng)濟的通風方式。但是這種通風方式僅適用于相對開放型畜舍及空氣流動性好的天氣情況,霧霾天氣時不適用。
機械通風可分為負壓通風、正壓通風和聯(lián)合通風。即通過機械壓力實現(xiàn)舍內(nèi)外空氣的流動交換。機械通風效果很好,但易出現(xiàn)通風死角等弊端。因此在選擇通風方式或安裝通風設備時應盡可減少通風死角。
另外,目前為減少對養(yǎng)殖生產(chǎn)對勞動力依賴,畜禽舍自動環(huán)境控制技術日趨成熟,并在現(xiàn)代大型種禽養(yǎng)殖場中得到廣泛應用。自動控制技術通常以舍內(nèi)有害氣體濃度、溫度和濕度等環(huán)境指標作為控制參數(shù),達到設定限值時及時啟動通風、供暖等設備,實現(xiàn)舍內(nèi)環(huán)境調(diào)控,其中通風系統(tǒng)就是自動控制的1個重要內(nèi)容。自動控制技術優(yōu)點是控制效果好,缺點是前期投資成本高,應用受限。
通風效果直接取決于通風量和風速,根據(jù)《畜禽舍縱向通風系統(tǒng)設計規(guī)程》(GB/T 26623—201 1)和《規(guī)模豬場環(huán)境參數(shù)及環(huán)境管理》(GB/T 17824.3—2008)的規(guī)定與要求,各類畜舍通風量和風速可參考表1執(zhí)行,使舍內(nèi)環(huán)境達到《畜禽環(huán)境質(zhì)量標準》(NY/T 388—1999)要求。
2.2控制病原微生物傳播針對霧霾天氣畜禽舍內(nèi)病原微生物濃度升高問題,應增加舍內(nèi)預防性空氣消毒頻率,并特別注意對病原污染畜禽舍及幼畜雛禽舍的空氣進行消毒。常用的消毒方法包括物理消毒法和化學消毒法,使用化學消毒時應主要采用液體消毒或蒸汽消毒,避免消毒粉劑二次污染。
其次,應密切關注畜禽疾病發(fā)病情況,對出現(xiàn)病情或發(fā)病征兆的畜禽圈舍進行隨時消毒,及時殺滅從患病動物體內(nèi)排出的病原體。消毒的對象包括患病動物所在的房舍、隔離場所以及被患病動物分泌物、排泄物污染和可能污染的一切場所、籠具等。在解除疫病隔離和封鎖前,進行定期的多次清毒。
再次,應及時清理畜禽糞尿,在霧霾天氣發(fā)生期間增加糞尿清掃頻率。畜禽糞便排泄到清掃之前,隨著表面干燥和空氣流動,糞便中攜帶的病原微生物黏附于顆粒物,易形成氣溶膠,增加舍內(nèi)致病微生物濃度。因此,霧霾天氣條件下,應進一步縮短畜禽排泄物攜帶病原微生物在舍內(nèi)的滯留時間,降低病原微生物通過氣溶膠傳播的風險。
2.3加強綜合環(huán)境管理針對霧霾天氣的危害,在條件許可情況下,還可采取必要的輔助環(huán)境管理措施,減少畜禽圈舍內(nèi)顆粒物濃度偏高對畜禽養(yǎng)殖的影響。這些輔助措施可以包括以下幾個方面:一是關注舍內(nèi)空氣濕度,針對霧和霾的不同濕度特性采取相應的舍內(nèi)濕度調(diào)節(jié)措施,例如冬季灰霾干燥時可選用熱噴霧等措施,減少濕度因素對畜禽健康的不利影響;二是在霧霾天氣發(fā)生時,在幼畜雛禽舍等敏感圈舍采用應急空氣凈化裝置,加強除塵、除濕等;三是在養(yǎng)殖場區(qū)內(nèi)盡量減少人為活動造成的揚塵和顆粒物排放,例如減少干料和粉料的飼喂、防控發(fā)酵床養(yǎng)殖墊料表面揚塵等。
3結(jié)語。
北京的霧霾天氣與北京城區(qū)大氣污染物的局地排放及周邊津、冀、晉、蒙及魯?shù)膮^(qū)域環(huán)境影響效應有關,霧霾天氣及相關大氣污染的治理仍需要長期努力。在畜禽養(yǎng)殖業(yè)除了加強對養(yǎng)殖企業(yè)應對霧霾天氣的生產(chǎn)技術指導外,還應積極探索養(yǎng)殖業(yè)氣溶膠和大氣污染物的減排技術措施,促進區(qū)域大氣污染的協(xié)同治理。
參考文獻。
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最大實驗室都能做什么
北京順義一所國際學校耗資3000萬建的防霾帳篷的照片,前些天流傳很廣,不過霧霾天并不是所有人都能躲進這樣的環(huán)境里。
同樣在北京郊區(qū),懷柔也在準備建造一個與霧霾相關的設施,這是中國科學院的“大氣環(huán)境模擬系統(tǒng)”,也被稱作“煙霧箱”。中科院研究員、項目籌備負責人賀泓表示,竣工后的懷柔“煙霧箱”將成為全球最大的霧霾實驗室。
按照科學家的預想,新的“大氣環(huán)境模擬系統(tǒng)”其中最大的兩個“箱子”都是300立方米,如建成,將是具有世界先進水平的大氣環(huán)境模擬實驗室,優(yōu)先用于霧霾模擬與控制研究。
現(xiàn)在,世界上主要的大型室外環(huán)境煙霧箱分別在德國地質(zhì)化學和動力學研究所(370立方米),歐洲光化學實驗室(204立方米)和美國北卡羅來納州立大學(300立方米),懷柔的這個實驗室若能利用600立方米的污染空氣進行試驗,比歐、美等國的實驗室容量都大了很多。
在研究大氣污染的科學界,基本有兩種研究方式,一種是直接對現(xiàn)實中的大氣污染進行研究,如2008年奧運期間,因為減排措施而污染物驟然下降的這個過程,成為了全球大氣物理科學家重點研究的“天然實驗室”。另一種方式則是在封閉的空間進行模擬試驗,這被稱為“煙霧箱”。在一個密閉的容器內(nèi)注入不同的污染氣體,研究其在日照作用下的各種化學反應。
目前不少科學家仍在為弄清中國霧霾的成因而撓頭,盡管一些機構(gòu)對霧霾的成因進行了一些研究和分析,并給出了相應的解析結(jié)果,但由于是大氣中的化學反應導致了霧霾中大多數(shù)細微顆粒的形成,目前對此現(xiàn)象還缺乏準確的理解。在過去幾十年里,科學界提出了用于解釋歐洲和美國霧霾的理論和數(shù)學模型,但很多人認為其并不適用于中國的城市,而未來在懷柔的實驗室,科學家們有望找到更為可靠的答案,通過把不同的污染物壓入兩個半球形容器內(nèi),研究人員將能夠在日照條件下細致地研究其化學反應,這種成對的箱體設計將使科學家能夠?qū)Ρ仍囼灲Y(jié)果。
不過,北京大學環(huán)境科學工程學院副院長謝紹東已經(jīng)表示,研究“煙霧箱”是為治理空氣提供理論支持,但與空氣治理的實際操作并沒有太大關聯(lián)性,換句話說,光靠理論是無法“治霾”的。
人工除霾法試驗剛起步
在這個全球最大的霧霾實驗室建成前,北京的相關部門已經(jīng)在開展人工消減霧霾的科學試驗。京津冀及周邊地區(qū)相關的工作組早已成立,主要負責京津冀及周邊地區(qū)防治大氣污染的人影(人工影響天氣)工作,包括科學組織實施人工增雨(雪)作業(yè)及人工消減霧霾試驗。
此前,中國氣象局已經(jīng)出臺《貫徹落實(大氣污染防治行動計劃)實施方案》,要求到2015年全國各地氣象部門形成人工影響天氣改善空氣質(zhì)量作業(yè)能力,在重污染天氣條件下能夠采取可行的氣象干預措施,組織開展人工影響天氣消減霧霾,改善空氣質(zhì)量。
中國氣象局人工影響天氣中心負責人郭學良介紹,人工影響天氣消減霧霾的主要方式是人工增雨和人工消霧。目前人工增雨在我國各地氣象部門已經(jīng)成為一項業(yè)務工作,應用范圍較廣,其對清除霧霾有較好的效果,但前提是必須有降水形成的條件。
我國是目前世界上最為廣泛地進行人工影響作業(yè)的國家。一直以來,北京的增雨體系主要著眼于增加降雨的水資源量,因此聯(lián)合了河北張家口、承德地區(qū),建成了包含潮白河流域在內(nèi)的約3.5萬平方公里的人工增水作業(yè)網(wǎng),每年除開展兩架飛機增雨作業(yè)外,北京市目前建有29個火箭增雨作業(yè)點、22個高山碘化銀發(fā)生器增雨雪作業(yè)點,但在北京城區(qū)以及南部大興區(qū),這樣的作業(yè)點基本不存在。因為南邊沒有水庫,沒有必要增雨,城里則根本不能建。
如今,減霾或?qū)⒊蔀槿斯び绊懽鳂I(yè)的一項新任務。
據(jù)了解,此前人工增雨目的主要是為了增加水資源或者對抗干旱,并沒有專門針對凈化空氣操作過,到底下多大的雨才能清除霧霾,都需要經(jīng)過試驗評估,霧霾天氣一般天氣狀況比較靜穩(wěn),空氣流動性差,人工增雨作業(yè)的前提條件出現(xiàn)的可能性不太大。針對沒有人工增雨條件的霧和霾的混合體,只能通過物理辦法來消霧,在北京、四川雙流機場等地,都做了多年的消霧科研試驗,表明有一定的效果,消除冷霧的效果比消除暖霧更為明顯,不過消霧目前還沒有成為氣象部門的常規(guī)業(yè)務工作。
郭學良表示,針對空氣中全是灰霾、沒有霧的天氣,目前還沒有有效辦法來解決。這種情況下大氣干燥、水汽少,目前還沒有有效手段消除空氣中的污染物,需要探索和試驗新技術方法和手段。他表示,人工影響天氣過去主要是用于增加降水、減少冰雹災害等,要在消減霧霾、改善空氣質(zhì)量方面形成業(yè)務能力,作為一項業(yè)務工作來發(fā)展,還需在管理上、技術上進一步完善。
人工來干預治標不治本
北京大學物理學院教授毛節(jié)泰對通過人工增雨作業(yè)減少霧霾的做法并不十分樂觀。他表示,按照現(xiàn)在北方地區(qū)的慣常做法,如果在冬春之際有人工增加雨雪的可能,一般都會進行增雨作業(yè),目的都是保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。不過北京目前的情況是空氣濕度低,水汽不足,要想人工增雨難度很大,更何況是人工增雨消霾。
毛節(jié)泰介紹,只有天氣條件符合,比如空氣中的水分子含量較高,人工向大氣中拋灑碘化銀等試劑,才能有效地行云布雨,倘若空氣干燥,無形成降水所需要的凝結(jié)核,人工干預措施根本無法發(fā)揮作用,用簡單一句話來形容,人工干預天氣只能“錦上添花”,還做不到“無中生有”,如果老天不給機會,人們照樣玩不轉(zhuǎn)。
雨雪真的能除霧霾嗎?毛節(jié)泰說,人們的經(jīng)驗是,雨后往往空氣變得清新了,但這不是雨水沖刷的結(jié)果,而主要是靠伴隨在降雨過程中的風,僅僅靠雨洗,沒有風吹,人工降雨消霾的效率應該不會太高,風是降雨過程中驅(qū)散霧霾的主力,人工降雨降雪只能造雨雪,不能造風,因此除霾效果并不很樂觀。
有研究人員曾對南京市區(qū)的一些氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)進行過分析研究,發(fā)現(xiàn)夏季在風速小、溫濕度大的天氣條件下,人工增雨的作用僅僅能在降水區(qū)域短時間內(nèi)降低PM2.5濃度。而隨著時間推移,當日的PM2.5平均濃度不僅不一定會降低,反而有可能因為大量地面水汽的蒸發(fā),氣溶膠難以擴散而升高。
據(jù)說中航工業(yè)研制的除霾無人機繼去年試飛成功后,近期有望在機場和港口展開試驗。這種無人機型便于攜帶催化劑和氣象探測設備進行消霧作業(yè),可以在低播撒高度和低能見度時不受傳統(tǒng)作業(yè)的飛行安全限制,可起到短期內(nèi)消除部分區(qū)域霧霾的作用。“霧霾中的PM2.5是最可怕的,消霧作業(yè)固然可能提高能見度,但PM2.5中的哪些粒子可以被消掉,哪些根本消不掉,這都需要認真研究?!泵?jié)泰表示,現(xiàn)在人們正在做有關試驗,這種試驗是必要的,但要想看到效果,可能需要十幾年甚至幾十年的時間,急不得。
人工降雨雖然能依靠濕沉降作用使PM2.5減少,但在風速較小、濕度較大的時候,降雨對PM2.5濃度的影響并不顯著。且人工增雨只對局部作業(yè)地區(qū)起到暫時的消霾效果。如果作業(yè)區(qū)周邊污染較大,空氣質(zhì)量很快又會恢復原狀,所以消除霧霾最終需依靠綜合治理。
許多人有這樣的生活體驗,雨雪天后空氣非常清新,這是由于空氣的濕沉降現(xiàn)象。南京信息工程大學大氣科學學院湯天然解釋說,“在大氣污染物中,水溶性有機物約占PM2.5有機物總量的20%到80%。并且,相對濕度高的空氣會導致顆粒物表面更容易吸附氣態(tài)污染物,也就是說,像NH3、NOx(氮氧化物基氣體)這樣的污染氣體易于吸收或附著在顆粒表面。由于這些污染物都有易溶于水的特性,所以它們與空氣中不可溶的懸浮細顆粒物,都會在降雨或降雪時,隨雨雪滴沉降到地面,也就是濕沉降現(xiàn)象?!?/p>
因此從這個角度來看,人工影響天氣消減霧霾的目的確實可行。但是,主要依賴人工增雨等措施來救急“洗天”卻是欠妥的。北京市氣象局研究員吳正華就告訴記者, “這一愿望是好的,但從條件、成本及科學性考量,期待這一做法常態(tài)化是不可能的?!?/p>
以人工增雨為例,主要是用人工手段通過催化制造自然降雨,一般會選擇使用向高空發(fā)射火箭彈或炮彈的方式,利用碘化銀等成冰物質(zhì)的物理特性,凝聚空氣中的水汽以達到降雨的目的。但這個過程并非隨時都能完成,也需要依賴一定的天氣條件。
“人工增雨需要滿足的自然條件是有足夠的水汽,并且溫度下降使水能夠析出?!眳钦A表示,氣象工作人員需要長期跟蹤氣象數(shù)據(jù)才有可能找到一個合適的時間進行“洗天”工程。據(jù)記者了解,一場人工增雨需要調(diào)配航線、預算炮彈數(shù)量等,花費的成本不容小覷。一次人工增雨的耗費大約在470萬元。
更為關鍵的是,并非所有的下雨天,空氣中的PM2.5濃度都會降低,這是因為大氣穩(wěn)定度、相對濕度、風速、降雨等等氣象條件是相互影響的,這些因素都決定著PM2.5的積聚、擴散和輸送。
降雨雖然能依靠濕沉降作用使PM2.5減少,但在風速較小、濕度較大的時候,降雨對PM2.5濃度的影響并不顯著。例如在夏季風速小、溫濕度大的天氣條件下,人工增雨還有可能導致大量地面水汽的蒸發(fā),顆粒物難以擴散反而使PM2.5的數(shù)值更高。
1.1調(diào)研方法及測試手段為了探討不同的能源利用方式的排放物對大氣中PM2.5的影響,筆者(課題組)選取了6個典型的不同地點作為觀測點,自春末至夏初對六個觀測點進行連續(xù)測量,如圖1所示,六個觀測點分別為位于上海西南局部地區(qū)的建筑工地、高校、十字路口、居民小區(qū)、農(nóng)田和工業(yè)企業(yè)。分別代表了可能的建筑生產(chǎn)排放源、普通生活環(huán)境、汽車尾氣排放源、居民生活排放源、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境和工業(yè)生產(chǎn)用能排放源。數(shù)據(jù)采集時間為2014年4月下旬至2014年6月上旬,即傳統(tǒng)意義上的春末夏初季節(jié)。研究人員每天在11點-12點之間對上述6個采集點連續(xù)采集了PM2.5值、溫度和濕度,并取數(shù)學平均值作為當天的數(shù)據(jù)點。其中采集PM2.5所使用的儀器為清華同方PM2.5數(shù)據(jù)測量儀,使用之前通過廠家進行校準,儀器誤差小于3%,最小量程為1ug/m³,數(shù)據(jù)采用30秒連續(xù)記錄并取數(shù)學平均值。PM2.5測量儀器示意圖如圖2所示。
1.2結(jié)果分析(1)樣本空間總覽筆者(課題組)采集了40d數(shù)據(jù)作為總體樣本空間,如圖3所示。在春末夏初40d中,晴天天數(shù)占總天數(shù)的50%,陰天為30%,雨天為20%。說明春末夏初季節(jié)上海地區(qū)在沒有入梅之前降水相對較少。圖4為污染天數(shù)示意圖。如圖4所示,根據(jù)PM2.5國家現(xiàn)行標準,優(yōu)等天氣占總樣本空間的5%;良好天氣占總樣本空間的半數(shù)以上;輕度污染、中度污染和重度污染分別占總測量天數(shù)的27.5%、7.5%和2.5%。特別注意的是,在此期間發(fā)生一天次的霧霾天氣,估測原因為周圍農(nóng)田焚燒秸稈所致。(2)相關系數(shù)PM2.5來源比較復雜,大氣的溫度、濕度均對空氣中PM2.5的數(shù)值有顯著影響。因此有必要通過數(shù)學手段來探討PM2.5和溫度、濕度之間的數(shù)學關系,以獲得溫度、濕度對大氣PM2.5的定量的影響關系。本文在數(shù)據(jù)測量的基礎上,運用時間序列分析方法[3],引入相關系數(shù)來說明溫度、濕度對大氣PM2.5的影響。相關系數(shù)是描述兩個測量值變量之間的離散程度的指標。用于判斷兩個測量值變量的變化是否相關,即一個變量增大時,另一個變量相關聯(lián)增大(正相關);或一個變量減小時另一個變量相關聯(lián)增大(負相關);還是兩個變量中的值互不關聯(lián)(相關系數(shù)近似于零)???#8226;皮爾森相關系數(shù)表達式為。r>0表示正相關,r<0表示負相關,|r|表示了變量之間相關程度的高低。特殊地,r=1稱為完全正相關,r=-1稱為完全負相關,r=0稱為不相關。通常|r|大于0.8時,認為兩個變量有很強的線性相關性。PM2.5和溫度濕度之間的皮爾森相關系數(shù)如表1所示,PM2.5與溫度和濕度均表現(xiàn)為負相關特性,說明隨著溫度的升高,空氣中的微小顆粒受浮升力的作用而高度上升,PM2.5隨之下降。當濕度增加時,污染物表面吸附水分,通過相互凝聚成較大顆粒發(fā)生沉降;當相對濕度變小時,污染物表面吸附力小,不易凝聚沉降。所得數(shù)據(jù)表明,PM2.5與溫度、濕度的相關性均呈現(xiàn)弱相關特性,即PM2.5并非單獨與溫度濕度有關。(3)PM2.5與溫度、濕度之間的關系不同溫度對PM2.5的影響。圖5所示,春末夏初上海的溫度在15-33℃之間,可以看出,隨著溫度的升高,PM2.5濃度逐漸減小,當溫度大于20℃時,PM2.5濃度達到一個相對穩(wěn)定的階段。由此可以看出,溫度對PM2.5有一定影響,溫度越高,空氣中的微小顆粒受浮升力的影響向高層運動,所測高度PM2.5濃度下降。因此,上海大范圍的霧霾天氣常出現(xiàn)在氣溫相對較低的冬春季節(jié)。圖6為PM2.5濃度與相對濕度之間的關系。它表明PM2.5濃度的峰值出現(xiàn)在相對濕度小于30%的時期,隨著濕度的增大,PM2.5濃度明顯減小,并在相對濕度大于50%時保持穩(wěn)定,這是因為空氣中的微小顆粒被水分包裹從而引起下沉所致。同時,PM2.5濃度與風速也有一定關系。2013年12月,由于影響上海的強冷空氣活動偏少,地面風速小,大氣層結(jié)較為穩(wěn)定,不利于污染物的擴散;同時由于西南暖濕氣流將豐沛的水汽送來,空氣濕度明顯增加,有利于霧的形成,上海出現(xiàn)了嚴重的霧霾天氣。(4)PM2.5與排放源的關系PM2.5周平均濃度與不同檢測點排放源的關系示于圖7。隨著時間由春末進入夏初,上海氣溫逐漸升高,周平均PM2.5指數(shù)呈現(xiàn)整體下降趨勢,第五周周平均PM2.5指數(shù)由于霧霾天氣的發(fā)生突然升高,這是由于上海周圍地區(qū)焚燒秸稈所致。此外可以看出,十字路口的PM2.5濃度指數(shù)明顯高于其他測點排放源對PM2.5的影響。分析表明,十字路口是汽車來往密集地帶,汽車尾氣排出的硫化物、氮氧化物等微小顆粒對于PM2.5濃度有直接影響,因此控制汽車尾氣排放對于改善環(huán)境有明顯作用。鍋爐廠作為工業(yè)用能排放源的代表,其PM2.5指數(shù)也相對較高。而居民小區(qū)和建筑工地的PM2.5指數(shù)相對較低,這是因為上海屬于溫帶濕潤環(huán)境,其相對濕度相對較高,因此建筑塵和普通塵土由于水分包裹著微小顆粒從而導致沉降,PM2.5濃度相對較小。高校環(huán)境和農(nóng)田由于存在大量的綠化帶,PM2.5的濃度最低。通過以上監(jiān)測和分析,可知PM2.5濃度與大氣濕度、溫度和風速及排放源密切相關,根據(jù)2014年4月上海市環(huán)境監(jiān)測中心總工程師伏晴艷對上海大氣顆粒物源解析:“上海在常態(tài)源解析和重污染快速源識別兩個方面均取得進展。態(tài)源解析初步揭示PM2.5來源,得出空氣中PM2.5本地人為污染排放貢獻占八成,交通和工業(yè)是重頭?!边@與本課題監(jiān)測得出的結(jié)論基本一致。統(tǒng)計資料[4、5]表明:上海地處沿海,大氣濕度、溫度和風速受季節(jié)變化和大氣環(huán)流影響較大,很難控制;同時,除了本地的各種排放源外,還有外地隨大氣環(huán)流輸送而來的各種排放物,在不利氣象條件下與本地排放物持續(xù)累積,互相疊加、共同作用的結(jié)果。這是造成上海霧霾的多方面主要因素。
2公眾對上海霧霾認知情況調(diào)研與分析
2.1公眾對上海霧霾認知情況調(diào)研分析筆者(課題組)共發(fā)放調(diào)查問卷200份,通過問答題目統(tǒng)計普通民眾對霧霾天氣及PM2.5的認知程度。圖8為普通民眾對媒體公布的空氣質(zhì)量報告的關注程度,2013年上海開始公布局部地區(qū)PM2.5濃度的數(shù)據(jù)值,但是統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明大多數(shù)人只是偶爾花費時間關注空氣質(zhì)量信息,10%的民眾根本不關心空氣質(zhì)量信息。圖9為民眾對上??諝赓|(zhì)量的滿意程度,表明絕大多數(shù)民眾不滿意上海當前的空氣質(zhì)量。圖10是民眾對霧霾天氣與身體健康影響程度的認識。所有人都認為霧霾天氣對自己身體有影響,大部分人出現(xiàn)了胸悶、反胃、呼吸不暢反應,眼睛近視的民眾不能在霧霾天氣下佩戴隱形眼鏡,絕大多數(shù)人均認為霧霾天氣會影響自己的壽命。圖11為民眾對環(huán)境問題主要承擔者的認識。55.5%民眾認為政府相關部門缺乏合理、科學的管理政策,缺少對造成當?shù)丨h(huán)境惡化應有的獎懲措施。34%的民眾認為企業(yè)沒有執(zhí)行已有的環(huán)保政策規(guī)定,10.5%的民眾認為公民的環(huán)保意識有待加強。圖12為減少霧霾天氣的措施。25.45%的民眾認為應當減少私家車的擁有量;19.09%的民眾認為應當增加城市中的綠化帶,以大面積綠色植物凈化空氣;12.73%的民眾認為應當減少煙花爆竹的燃放;23.18%的民眾認為應當嚴禁秸稈焚燒;19.55%的人認為應當高效利用燃料,提倡利用清潔能源和開發(fā)新能源。
2.2統(tǒng)計結(jié)果的分析和啟示2013年嚴重霧霾給上海敲響警鐘。事實表明,霧霾不僅發(fā)生在北方沙塵嚴重地區(qū),近年來也頻頻發(fā)生在全國各地。霧霾的產(chǎn)生嚴重危害民生、社會穩(wěn)定和經(jīng)濟發(fā)展,應引起政府高度重視。上海作為一個擁有2300多萬人口的國際大都市,人口密集程度高,經(jīng)濟的發(fā)展必須考慮到城市環(huán)境的可承受能力。為了城市的明天,應盡快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式,下決心淘汰各大化工區(qū)的落后產(chǎn)能,還人民一片藍天。治理霧霾是一項復雜的社會工程,不僅政府首當其沖,每一個人都有一定的責任,應“從我做起”。
3結(jié)論與思考
對此,北京市體育局局長李穎川表示,霧霾不僅會影響北京申辦冬奧會,還為老百姓的身體健康帶來傷害。借本次申辦冬奧之際,北京市會采取多項措施,力爭改變環(huán)境,為大家營造良好健康的戶外活動環(huán)境。而國家體育總局冬運中心主任趙英剛也表示,雪上大型賽事主要靠人工造雪等科技方法保證,不單純依靠天氣。
李穎川介紹說,北京每年要舉辦若干項大型體育賽事,如中國網(wǎng)球公開賽、世界田徑錦標賽、環(huán)北京自行車賽等,都是戶外賽事,再加上2022年冬奧會的申辦,霧霾問題變得非常突出?!氨本┦腥绻贽k成功,在籌辦2022年冬奧會的過程中,也將促使北京,包括河北、張家口等地聯(lián)合起來,采取更加有力的措施,改善空氣質(zhì)量?!?/p>
李穎川說,北京、河北、天津三地已經(jīng)將霧霾天氣的治理納入到工作當中。如北京市出臺了大氣污染防治條例,北京市2013至2017年清潔空氣行動計劃、2013至2022年大氣污染防治措施、2017年至2022年清潔空氣行動計劃等,相信一系列措施的實施,必將促進北京的空氣得到較大改善。