韓國林,李新華,張琳琳
(吉林省林業調查規劃院,吉林 長春 130022)
中國霧霾的危害與防治
韓國林,李新華,張琳琳
(吉林省林業調查規劃院,吉林 長春 130022)
從2010年至今,我國大氣污染形勢嚴峻,以可吸入顆粒物、細顆粒物為特征的霧霾問題日益突出,損害了人民群眾的身體健康,影響了社會和諧穩定。防治霧霾必須減少污染物的排放、加大清潔能源利用、發揮林業的生態防護功能。
霧霾;危害;污染源;防治措施
霧霾天氣是一種大氣污染狀態,是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標的籠統表述,尤其是PM2.5(粒徑小于2.5μm的細顆粒物)被認為是造成霧霾天氣的“元兇”。
(1)霧霾的空間分布情況。2013年霧霾污染區主要分布在京津冀、川渝、長江三角洲、珠江三角洲,共有30個?。▍^、市)出現不同程度的霧霾天氣,霧霾范圍已經擴展到222km2×104km2,幾乎覆蓋了整個中東部地區。
(2)霧霾持續的時間。2013年全國平均霧霾日數為35.9d,比2012年增加了18.3d。從2013年1月1日至10月31日10個期間,東部地區平均霧霾日數為48.6d。
霧霾的源頭多種多樣,汽車尾氣、工業排放、垃圾焚燒、火山噴發等,多種污染源共同混合作用形成了霧霾天氣。
(1)霧霾形成的自然原因。①火山爆發?;鹕交顒訃姲l的火山灰是自然界霧霾的主要來源之一。由直徑小于2mm的火山碎屑物組成,即巖石、礦物、火山玻璃碎片等。②沙塵暴。位于中國西北地區的古爾班通古特、騰格里、塔克拉瑪干、巴丹吉林、毛烏素等沙漠,成為沙塵的主要來源地。每當大風,揚塵揚沙天氣就會發生,大氣中漂浮的粉塵顆粒直接參與到霧霾的形成過程之中。③氣象成因。霧霾天氣是污染物排放與氣象條件共同作用的結果。由于我國冷空氣常年風速較小、風力較弱,大氣層比較穩定,導致靜風(微風)日數增多,使得風力對污染物的搬運作用減弱,容易出現污染物堆積的現象,致使霧霾天氣頻繁發生。④地形地貌的影響。特殊的地形,也是造成霧霾天氣多發的重要因素。京津冀地區西側是太行山脈,北側是燕山山脈,地形條件相對閉塞,易形成本地排放和外部輸送污染物的累積,加劇空氣污染。
(2)霧霾形成的人為原因。①工業的污染源。工業企業排放的廢氣、粉塵等污染物,為大氣污染的主要源頭之一。2006年,全國SO2排放量為2588.8×104t,煙塵排放量為1078.4× 104t,工業粉塵排放量為807.5×104t。②采暖鍋爐產生的污染源。在中國北方采暖期,居民采暖使用的鍋爐消耗大量的煤炭,集中排放的煙塵、粉塵等污染物,成為霧霾天氣的污染源之一。③交通運輸業產生的污染源。隨著交通運輸事業迅猛發展,目前中國的公路上已有2700萬輛汽車在行駛。汽車排放的廢氣中主要含有一氧化碳、氮氧化物、烴類、鉛化合物等,由于距離人的呼吸帶較近,易被人吸入,造成對人體的直接傷害。④焚燒垃圾、秸稈以及枯枝落葉。垃圾焚燒法已成為城市垃圾處理的主要方法之一,如果焚燒垃圾處理不當,容易造成SO2、氮氧化物等有毒氣體、總懸浮顆粒物超標,降低空氣質量,嚴重危害人體健康。⑤植被被壞。亂砍濫伐林木,超載放牧,最終引起沙塵暴的發生,成為霧霾天氣不可忽視的補充污染源。
(1)對人體健康的危害。人體受害的途徑,包括吸入污染空氣、表面皮膚接觸污染空氣和食入含大氣污染物的食物,除可引起呼吸道、肺部、結膜炎等疾病外,還可對心血管系統、肝、生殖系統等產生危害,嚴重的甚至會奪去人的生命。
(2)霧霾對生態環境的危害。煤炭、石油等化石燃料的燃燒,形成以SO2為主的大氣污染源,會隨雨水沉降形成酸雨,酸性降雨對農業、林業、淡水養殖業均能產生不利的影響。①酸雨對水生生態系統的危害。酸雨污染河流、湖泊和地下水,破壞水生生態系統,殺死水中的浮游生物,減少魚類食物來源,改變營養物和有毒物的循環,使物種減少和生產力下降。②酸雨對陸地生態系統的危害。酸雨對土壤的影響包括抑制有機物的分解和氮的固定,淋洗鈣、鎂、鉀等營養元素,使土壤貧瘠化;對植物的影響表現為損害新生的葉芽,破壞葉片表皮組織(如角質層)和膜結構,影響細胞對物質的選擇性吸收,干擾植物正常的代謝過程,影響其生長發育,導致森林生態系統的退化、農田大面積的減產絕收。
(3)霧霾對物品的危害。霧霾中的SO2經過沉降之后形成酸雨,對紡織衣物、皮革、金屬制品、建筑材料、文化藝術品等,均有很強的腐蝕作用。
(4)霧霾對交通的危害。霧霾之中的懸浮顆粒物由于對光的散射和吸收作用,能顯著減弱光信號,大幅降低有效視距。霧霾天氣對公路、鐵路、航空、航運均產生重要影響,嚴重危害交通出行安全與順暢。
4.1 減少煤炭消耗,加大清潔能源利用
(1)控制煤炭消費總量。中國78%的電力、60%的民用商品能源以及70%的化工原料均依賴煤碳,為減少對煤碳資源的依賴,國家制定煤炭消費總量中長期控制目標,到2017年,煤炭占能源消費總量比重降低到65%以下。京津冀、長三角、珠三角等區域力爭實現煤炭消費總量負增長。
(2)推進煤炭清潔利用。出臺煤炭質量管理辦法,提高煤炭洗選比例,新建煤礦應同步建設煤炭洗選設施,現有煤礦要加快建設與改造;到2017年,原煤入選率達到70%以上。鼓勵北方農村地區使用潔凈煤和型煤。
(3)加快清潔能源替代步伐。主要霧霾污染區域工業企業加快天然氣替代燃煤步伐。到2015年,新增天然氣干線管輸能力1500×108m3以上;到2017年,基本完成燃煤鍋爐、工業窯爐、自備燃煤電站的天然氣替代改造任務。要積極有序發展水電,開發利用地熱能、風能、太陽能、生物質能,安全高效發展核電。到2017年,非化石能源消費比重提高到13%。④提高成品油準入標準。車用汽油和車用柴油國五標準將從2016年底起實施。車用國五標準實施后將大幅減少車輛污染物排放量,新車氮氧化物和硫含量的排放可分別減少25%和80%。
4.2 加大綜合治理力度,減少污染物的排放
(1)加強工業企業大氣污染綜合治理。全面整治燃煤小鍋爐。加快推進集中供熱、“煤改氣”、“煤改電”工程建設。在供熱供氣管網不能覆蓋的地區,改用電、新能源或潔凈煤,推廣應用高效節能環保型鍋爐。在化工、造紙、印染、制革、制藥等產業集聚區,通過集中建設熱電聯產機組逐步淘汰分散燃煤鍋爐。加快重點行業脫硫、脫硝、除塵改造工程建設。所有燃煤電廠、鋼鐵企業的燒結機和球團生產設備、石油煉制企業的催化裂化裝置、有色金屬冶煉企業都要安裝脫硫設施,新型干法水泥窯要實施低氮燃燒技術改造并安裝脫硝設施。
(2)強化移動源污染防治。加快淘汰黃標車和老舊車輛。到2015年,淘汰2005年底前注冊營運的黃標車,基本淘汰京津冀、長三角、珠三角等區域內的500萬輛黃標車。到2017年,基本淘汰全國范圍的黃標車。大力推廣新能源汽車。公交、環衛等行業和政府機關要率先使用新能源汽車,采取直接上牌、財政補貼等措施鼓勵個人購買。
(3)垃圾的無害化處理。由于焚燒垃圾會產生空氣污染,為達到垃圾的無害化處理需要另辟蹊徑。①農田垃圾的處理。2009年,全國農作物秸稈(農田垃圾)理論資源量為8.20× 108t(風干,含水量為15%)。由于沒有很好的技術來利用,仍大部分被廢棄與焚燒處理。不僅造成了資源浪費,也危害了生態環境?,F代生物質產業是利用農作物、樹木和其他植物及其殘體、畜禽糞便、有機廢棄物等可再生或循環的有機物質為原料,通過工業性加工轉化生產生物質化學品、生物燃料和生物能源以及生物基功能材料的一個格外引人關注的新興產業。使之無害化和資源化,將植物蓄存的光能與物質資源深度開發和循環利用。②垃圾的輻射處理。對于不能利用的垃圾應進行輻射處理,即用γ射線和電子束照射,以達到殺菌、消毒作用的一種無害化處理方法。廢物輻射處理方法比之化學、生物以及發酵處理法有許多優點,它的設備簡單,操作方便,用泵或其他傳送工具把廢物送進輻射處理設備,經放射線照射后即可達到殺菌目的,而且放射線穿透力強,殺菌較徹底。
4.3 發揮林業的生態防護功能
(1)森林植被消除霧霾的直接作用。枝葉茂盛的森林植被,能夠減小風速,沉降空氣中的大顆?;覊m;粗糙的表面結構、叢生的茸毛、黏稠的油脂分泌物,還可以吸附、滯留空氣中的一部分粉塵,充分發揮植被攔截、吸附、過濾霧霾的作用,從而使大氣得到凈化。例如,1hm2的毛白楊林,一年之內吸附的粉塵就有68t之多。
(2)森林植被消除霧霾的間接作用。森林是陸地生態系統的主體,起到促進水汽循環的作用,在森林覆蓋的區域極易形成持續性降雨,可以有效地驅散空氣中的污染物,減輕霧霾的形成。
它還可以通過覆蓋地表減少PM2.5來源,起到減塵作用。樹葉的葉面可吸附并捕獲PM2.5,起到滯塵作用;樹木的表皮可吸收和轉移PM2.5,起到吸塵作用;而樹木可以直接降低風速促進PM2.5顆粒沉降,起到降塵作用。
火山活動的噴發物,工業企業排放的廢氣粉塵,交通運輸業排放的汽車尾氣廢氣,焚燒垃圾產生的有毒氣體、粉塵,構成了霧霾的主要來源。霧霾天氣帶來的環境危害曠日持久、影響深遠。走高能源、高消耗、高污染的發展之路,既破壞了生態環境,又威脅了人民的身體健康和生存安全,在中國經濟轉型的關鍵時期,堅持走可持續發展的道路,維護人與自然之間的和諧統一。就必須限制國家煤炭消費總量,增加天然氣供應,加大清潔能源的開發與利用,突出林業的生態防護效益,最終達到減少直至消除霧霾天氣的目的,還廣大人民群眾一個湛藍的天空。
[1]趙桂香,杜莉,衛麗萍,等,朱煜.一次持續性區域霧霾天氣的綜合分析[J].干旱區研究,2011,(5):19-20.
[2]劉小寧,張洪政,李慶祥,等.我國大霧的氣候特征及變化初步解釋[J],應用氣象學報,2005(2):20-21.
The Danger and Prevention of Smog in China
Han Guo-lin,Li Xin-hua,Zhang Lin-lin
(Forest Inventory ang Planning Institute of Jilin Provence,Changchun,Jilin 130022,China)
Since from 2010,air pollution in our country has been serious and the smog with inhalable particle and fine particles is increasingly prominent,which greatly do harm to people's health,influence the harmoniousness and stableness of the society.The way to prevent smog is to reduce pollution exhaust,increase utility of clean energy resources,and play the role of ecological protection function of forest.
smog;damage;pollution source;prevention measures
X513
A
2095-980X(2015)08-0162-02
2015-07-29
韓國林(1965-),男,吉林延吉人,工程師,主要從事森林調查工作。