生態(tài)文明中的霧霾治理解析

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【摘要】霧傳統(tǒng)上是一種大氣現(xiàn)象，其中灰塵，煙霧和其他干燥顆粒掩蓋了天空的清晰度。世界氣象組織的守則手冊包括霧、冰霧、蒸汽霧、薄霧、煙霧、火山灰、塵埃、沙和雪等類別的水平遮擋分類。霧霾顆粒的來源包括耕作（在干燥的天氣里耕種）、交通、工業(yè)和野火。從遠(yuǎn)處看（例如靠近飛機(jī)），根據(jù)太陽觀看的方向，霧氣可能呈現(xiàn)褐色或藍(lán)色，而霧氣則呈藍(lán)灰色。而霾往往被認(rèn)為是干空氣的現(xiàn)象，霧的形成是濕空氣現(xiàn)象。然而，霧狀顆?？梢宰鳛槟Y(jié)核以用于隨后形成霧滴；這種形式的霧霾被稱為“濕霾”。本文主要在生態(tài)文明視野下，對霧霾治理的方法進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】生態(tài)文明；霧霾治理；環(huán)境保護(hù)

前言

在氣象文獻(xiàn)中，術(shù)語“霧度”通常用于表示濕型的能見度降低氣溶膠。這種氣溶膠通常是由于在燃燒過程中釋放的二氧化硫氣體轉(zhuǎn)化為硫酸的小滴發(fā)生的復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的。在陽光，相對濕度較高和氣流停滯的情況下，反應(yīng)會增強(qiáng)。濕霾氣溶膠的一小部分似乎來源于樹木釋放的化合物，如萜烯。由于所有這些原因，濕霾往往主要是暖季現(xiàn)象。覆蓋數(shù)千公里的大面積霧霾可能在每個夏季生產(chǎn)。當(dāng)前，我國正處于生態(tài)文明建設(shè)的關(guān)鍵時期，而霧霾是我國大多數(shù)城市都面臨的環(huán)境問題。只有治理好霧霾問題，才能真正實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明的發(fā)展。

1霧霾的產(chǎn)生

當(dāng)灰塵和煙霧顆粒積聚在相對干燥的空氣中時，經(jīng)常產(chǎn)生霧霾。當(dāng)天氣狀況阻止煙霧和其他污染物的散布時，它們集中并形成通常低懸的壽衣，從而損害能見度，并可能成為呼吸健康的威脅。工業(yè)污染會導(dǎo)致濃霧，這就是所謂的煙霧。自1991年以來，霾已成為東南亞特別嚴(yán)重的問題。霧霾的主要來源是蘇門答臘和婆羅洲發(fā)生火災(zāi)。針對1997年東南亞的陰霾，東盟國家就“區(qū)域霾行動計劃”（1997年）達(dá)成一致。2002年，所有東盟國家都簽署了“跨界煙霧污染協(xié)議”，但今天污染仍然是一個問題。根據(jù)協(xié)議，東盟秘書處設(shè)立了專門治理霧霾的機(jī)構(gòu)。在2013年東南亞煙霾期間，新加坡的污染水平創(chuàng)歷史新高，3h污染標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)達(dá)到了401的歷史新高。由于通過霧度顆粒的光散射的影響，這導(dǎo)致對象的對比度損失的視覺效果。由于這些原因，日出和日落的顏色在朦朧的日子里顯得柔和，夜晚的星星可能會變得模糊不清。在某些情況下，由霧霾造成的衰減如此之大，以至于在日落之前，太陽完全消失，才會到達(dá)地平線。霧霾可以定義為Tyndall效應(yīng)的空中形式，因此與其他大氣效應(yīng)（如云和霧）不同，霧霾在光譜上是選擇性的：較短（藍(lán)色）波長散射較多，較長（紅/紅外）波長散射較少。出于這個原因，許多超遠(yuǎn)攝鏡頭通常都配有黃色濾鏡或涂層來增強(qiáng)圖像的對比度。紅外（IR）成像還可以用于穿透長距離的霧霾，使用IR-pass光學(xué)濾波器（例如Wratten89B）和IR敏感檢測器的組合。

2導(dǎo)致霧霾的因素

霧霾是空氣中可能對人類和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響的物質(zhì)。污染物可以是天然來源或人造的。主要污染物通常是汽車尾氣中的一氧化碳?xì)怏w，或工廠釋放的二氧化硫。二次污染物不是直接排放的。相反，當(dāng)主要污染物發(fā)生反應(yīng)或相互作用時，它們在空氣中形成。地面臭氧是次要污染物的突出例子。有些污染物可能是一級污染物和二級污染物：它們都是直接排放的，是由其他主要污染物形成的。

2.1硫氧化物（SOx）

特別是二氧化硫，一種化學(xué)式為SO2的化合物。二氧化硫是由火山和各種工業(yè)過程產(chǎn)生的。煤和石油通常含有硫化合物，其燃燒產(chǎn)生二氧化硫。SO2的進(jìn)一步氧化通常在催化劑如NO2的存在下形成H2SO4。這是使用這些燃料作為動力源對環(huán)境造成影響的原因之一。氮氧化物（NOx）-氮氧化物，特別是二氧化氮，會從高溫燃燒中排出，也會在雷雨期間因放電而產(chǎn)生。它們可以被看作是上面的一個棕色陰霾圓頂或城市順風(fēng)的羽流。二氧化氮是化學(xué)式為NO2的化合物。它是幾種氮氧化物之一。這種紅褐色有毒氣體是最突出的空氣污染物之一，具有特有的尖銳刺鼻的氣味。

2.2一氧化碳（CO）

一氧化碳是一種無色，無味，有毒但無刺激性的氣體。它是天然氣，煤炭或木材等燃料的燃燒產(chǎn)物。車內(nèi)廢氣有助于大部分一氧化碳進(jìn)入我們的大氣。它在空氣中形成了一種煙霧型，與許多肺部疾病以及對自然環(huán)境和動物的破壞有關(guān)。在2013年，排放到大氣中的一氧化碳超過一半來自車輛交通，燃燒一加侖的天然氣通常會排放超過20磅的一氧化碳到空氣中。

2.3揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）

VOCs是眾所周知的室外空氣污染物。它們被分類為甲烷（CH4）或非甲烷（NMVOCs）。甲烷是一種非常有效的溫室氣體，有助于加強(qiáng)全球變暖。其他碳?xì)浠衔飺]發(fā)性有機(jī)化合物也是重要的溫室氣體，因?yàn)樗鼈冊诋a(chǎn)生臭氧和延長大氣中甲烷壽命方面的作用。這種效果因當(dāng)?shù)氐目諝赓|(zhì)量而異。芳香族NMVOCs苯，甲苯和二甲苯可能是致癌物質(zhì)，長時間暴露可能導(dǎo)致白血病。1，3-丁二烯是經(jīng)常與工業(yè)用途相關(guān)的另一種危險化合物。

2.4顆粒（或者稱為顆粒物質(zhì)（PM）

大氣顆粒物質(zhì)或細(xì)顆粒是懸浮在氣體中的固體或液體的微小顆粒。相反，氣溶膠是指組合的顆粒和氣體。有些微粒天然存在，起源于火山，沙塵暴，森林和草原火災(zāi)，生物植被和海水噴霧。人類活動，例如車輛，電廠和各種工業(yè)過程中化石燃料的燃燒也會產(chǎn)生大量的氣溶膠。在全球范圍內(nèi)，人為氣溶膠（由人類活動產(chǎn)生的氣溶膠）目前約占我們大氣的10％。空氣中微粒含量的增加與健康危害有關(guān)，如心臟病，肺功能病變和肺癌。顆粒物與呼吸道感染有關(guān)，對那些已經(jīng)患有哮喘病的人尤其有害。

3霧霾的危害

①對大自然產(chǎn)生的嚴(yán)重影響。霧霾有可能會導(dǎo)致地區(qū)氣候極端惡化，從而誘發(fā)一系列的氣象災(zāi)害，使自然生態(tài)平衡遭到嚴(yán)重的破壞；②對人類社會產(chǎn)生巨大的影響。如果霧霾天氣非常嚴(yán)重，將會影響人們的正常出行，目前大部分交通事故的發(fā)生都是由于霧霾因素導(dǎo)致的。同時霧霾還是誘發(fā)呼吸系統(tǒng)疾病的主要原因。我國每年感染呼吸疾病中有大部分患者是由于霧霾因素導(dǎo)致的，因此霧霾將會危及人類的健康；③霧霾現(xiàn)象還會在一定程度上影響國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，霧霾天氣會導(dǎo)致大部分企業(yè)無法正常工作，影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。例如，前幾年北京市的霧霾天氣非常嚴(yán)重，周邊一些城市的霧霾現(xiàn)象也較為嚴(yán)重，如果不采取措施對其進(jìn)行解決，將有可能引發(fā)比較嚴(yán)重的后果。既然我們已經(jīng)意識到霧霾對環(huán)境污染、人類健康、經(jīng)濟(jì)發(fā)展所造成的影響，就需要人類從現(xiàn)在開始來然就霧霾對人類所造成的影響，并采取有效的措施給予預(yù)防和控制，以確保霧霾問題得到有效的解決。

4霧霾的治理方法

4.1霧霾污染控制裝置

以下措施通常被用作霧霾污染控制裝置。它們可以在排放到大氣中之前消除污染物或?qū)⑵鋸呐艢饬髦谐ィ何⒘？刂疲粰C(jī)械收集器（灰塵旋風(fēng)分離器，多管旋風(fēng)分離器）；靜電除塵；洗滌器；擋板噴霧洗滌器；旋流式噴霧洗滌器；噴射器文丘里洗滌器；機(jī)械輔助洗滌器；噴霧塔；濕式洗滌器。靜電除塵器（ESP）或靜電空氣凈化器是一種微粒收集裝置，利用感應(yīng)靜電荷的力量從流動氣體（如空氣）中去除顆粒。靜電除塵器是高度有效的過濾裝置，其最小限度地阻止氣體流過裝置，并且可以容易地從氣流中除去諸如灰塵和煙霧的細(xì)微顆粒。Baghouses設(shè)計用于處理沉重的灰塵負(fù)載，集塵器由鼓風(fēng)機(jī)，灰塵過濾器，過濾器清潔系統(tǒng)以及灰塵容器或灰塵清除系統(tǒng)（不同于使用一次性過濾器清除灰塵的空氣清潔器）組成。微粒洗滌器濕式洗滌器是一種污染控制技術(shù)。使用來自爐煙氣或來自其他氣流的污染物的各種設(shè)備。在濕式洗滌器中，被污染的氣流與洗滌液體接觸，通過噴射液體，迫使其通過液體池或通過一些其他接觸方法，以去除污染物。NOx控制包括：低NOx燃燒器；選擇性催化還原（SCR）；選擇性非催化還原（SNCR）。NOx洗滌器；廢氣再循環(huán)；催化轉(zhuǎn)換器（也用于VOC控制）。揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）是在室溫下具有高蒸氣壓的有機(jī)化學(xué)物質(zhì)。它們的高蒸氣壓是由低沸點(diǎn)引起的，這導(dǎo)致大量分子從化合物的液體或固體形式蒸發(fā)或升華，并進(jìn)入周圍空氣，這是一種被稱為揮發(fā)性的特性。例如，從油漆蒸發(fā)并從石英等材料中釋放的甲醛的沸點(diǎn)僅為-19°C（-2°F）。揮發(fā)性有機(jī)化合物是眾多，多樣，無處不在。它們包括人造和自然產(chǎn)生的化合物。大多數(shù)的氣味或氣味都是揮發(fā)性有機(jī)化合物。揮發(fā)性有機(jī)化合物在植物之間的溝通，植物與動物之間的信息交流中起著重要的作用。有些揮發(fā)性有機(jī)化合物對人體健康有危害或?qū)Νh(huán)境造成危害。人為的揮發(fā)性有機(jī)化合物受到法律的管制，特別是在濃度最高的室內(nèi)。有害的揮發(fā)性有機(jī)化合物通常不具有急性毒性，但會增加長期健康效應(yīng)。由于濃度通常較低，癥狀發(fā)展緩慢，因此對VOCs及其影響的研究是困難的。VOC減排可以通過以下方式實(shí)現(xiàn)：吸附系統(tǒng)，使用活性炭，如流化床濃縮機(jī)；熱氧化劑；催化轉(zhuǎn)換器；生物過濾器；吸收（擦洗）；低溫冷凝器；蒸氣回收系統(tǒng)。

4.2空氣污染治理

有各種空氣污染控制技術(shù)和策略可以減少霧霾污染。在最基本的層面上，土地使用規(guī)劃可能涉及分區(qū)和運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃。在大多數(shù)發(fā)達(dá)國家，土地使用規(guī)劃是社會政策的重要組成部分，確保土地得到有效利用，有利于更廣泛的經(jīng)濟(jì)和人口，也有利于保護(hù)環(huán)境。由于霧霾主要是由煤和石油等化石燃料燃燒引起的，所以這些燃料的減少可以大大減少空氣污染。最有效的辦法是轉(zhuǎn)換清潔風(fēng)力，太陽能、水力發(fā)電等不會造成空氣污染的能源。努力減少來自移動源的污染包括初級法規(guī)（許多發(fā)展中國家有寬松的法規(guī)），將管制擴(kuò)大到新的來源（如郵輪和運(yùn)輸船，農(nóng)用設(shè)備和小型氣體動力設(shè)備，如線鋸，電鋸和雪地摩托），提高燃料效率（例如通過使用混合動力車輛），轉(zhuǎn)換成清潔燃料或轉(zhuǎn)換為電動車輛。二氧化鈦因其減少空氣污染的能力而被研究。紫外線會釋放材料中的自由電子，從而產(chǎn)生自由基，分解VOC和NOx氣體。

5結(jié)語

近年來，隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，霧霾問題也日益嚴(yán)重，限制著我國生態(tài)文明的發(fā)展和建設(shè)。本文主要對我國霧霾產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的解決措施和辦法，希望為我國霧霾的有效治理提供思路。

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作者:韋世學(xué) 廖淑君 單位:廣西科瀚環(huán)境科技有限公司