山東省霧霾天氣時空變化特征及應對措施

薛德強　李長軍

摘要：近年來，山東省平均年霾日數呈明顯增加趨勢，2013年出現爆發式增長。大氣污染物過量排放是霾出現主因，而出現以水平靜風和垂直逆溫為特征的不利氣象條件是誘因。本文提出了狠抓大氣污染防治政策落實，調整能源與產業結構；加大機動車尾氣治理，推進公共交通建設；加大揚塵治理力度，實現清潔施工、生產；加大農村大氣污染的治理、強化區域聯防聯控；鐵腕治霾、鐵規治霾；加大綠化力度，建設生態山東；依靠氣象科技進步，減少霧霾影響；加強信息公開，提高全民環保意識等對策建議。

關鍵詞：霧霾天氣；變化特征；應對措施

中圖分類號：X51 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-8256.2017.06.003

Fog Haze Characteristics of Spatial and Temporal Changes

and Countermeasures in Shandong Province

XUE Deqiang1，LI Changjun 2

（1. Shandong Meteorological Society， Jinan 250031， Shandong， China；

2. Shandong Province Meteorological Information Center， Jinan 250031， Shandong， China）

Abstract： The survey shows that in recent years， the average number of haze days in Shandong province has been on the rise. In 2013， explosive haze days haven appeared. Excess emissions of atmospheric pollutants are the main cause of haze， while adverse weather conditions characterized by horizontal and vertical inversion are the incentives. Put forward to pay close attention to the implementation of air pollution prevention and control policies， adjust energy and industrial structure； increase motor vehicle exhaust control， promote public transport construction； increase dust control efforts to achieve clean construction and production； increase rural air pollution control， strengthen the region Joint prevention and control； iron fist haze， iron rule haze； increase greening efforts to build ecological Shandong； rely on meteorological progress of science and technology to reduce the impact of haze； strengthen information disclosure， improve the environmental awareness of the people of 8 countermeasures and suggestions.

Keywords：Hazy weather； Change characteristics； Response measures

0 引言

霧和霾其實是不同的。霧是懸浮在低層大氣中的水汽凝結物，使水平能見度小于1千米；霾是浮游在空中的大量極細微的干塵粒子，包括灰塵、硫酸、硝酸、有機碳化合物等，使水平能見度小于10千米的空氣普遍混濁現象，通常是由重污染天氣造成的。霧和霾的根本區別是水分含量的多少，水分含量達到90%以上的叫霧，低于80%的叫霾。相對濕度介于80%～90%是霾和霧的混合物，但其主要成分是霾。肉眼看來，霧的顏色是乳白色、青白色，霾則是黃色、橙灰色；霧的邊界很清晰，過了“霧區”可能就是晴空萬里，但是霾則與周圍環境邊界不明顯。

利于霧霾出現及維持的天氣條件包括：一是風力小，不利于污染物在水平方向擴散；二是低空大氣層結穩定，近地面易出現逆溫層，不利于污染物垂直向上擴散，使得污染物在大氣邊界層積聚。反之，當風力增大、大氣層結不穩定時，霧霾天氣易于消散，另外，當有雨雪天氣出現時，其沖刷作用也利于霧霾消散。

近年來，伴隨著經濟社會的飛速發展，山東省出現了嚴重的霧霾天氣，對交通運輸及人民群眾身體健康產生了不利影響，已經成為重大的民生問題。因此調研分析山東省霧霾發生特征、成因，提出應對霧霾的對策措施，對于保障人民生命財產安全和經濟社會發展具有重要的現實意義。

1 霧和霾日數的時空變化特征

收集全省近50年來氣象臺站霧霾實際觀測資料及其他相關氣象資料、山東省環境保護廳2003～2013年《山東省環境狀況公報》[1]、1981～2013年《山東統計年鑒》[2]中有關資料等，統計分析，凝練總結。

1.1 霧霾觀測的能見度判別閾值變化

2013年1月之前，根據《地面氣象觀測規范》觀測判斷。輕霧的能見度判別閾值為1.0～<10.0千米，霾的能見度判別閾值為小于10.0千米，霧的能見度判別閾值為小于1.0千米。endprint

2013年1月31日，按照中國人民共和國氣象行業標準《霾的觀測和預報等級》（QX/T113-2010）觀測判斷。能見度<10.0km，排除降水、沙塵暴、揚沙、浮塵、煙幕、吹雪、雪暴等天氣現象造成的視程障礙，相對濕度小于80%，判識為霾；能見度<10.0km，排除降水、沙塵暴、揚沙、浮塵、煙幕、吹雪、雪暴等天氣現象造成的視程障礙，相對濕度80%至90%時，按照地面氣象觀測規范規定的描述或大氣成分指標進一步判識。已建立大氣成分監測設備的臺站，可以優先采用大氣成分指標（表1）作為判識霾的參考依據。

2014年1月24日，調整霧、霾天氣現象觀測判識方法：所有臺站停止執行《霾的觀測和預報等級》（QX/T113-2010）。能見度自動觀測的臺站，輕霧、霾的能見度判別閾值調整為7.5千米，霧的能見度判別閾值調整為0.75千米，空氣相對濕度判別閾值恢復到臺站歷史觀測閾值。能見度人工觀測的臺站保持能見度10千米和1千米判別閾值不變，空氣相對濕度判別閾值恢復到臺站歷史觀測閾值。

1.2 霾日數時間變化

1961年以來，全省平均年霧日數呈現先增后減又增加的趨勢，其中上世紀八十、九十年代最多，近2年有增加趨勢，總體上變化較平緩，在15～30天之間變化。全省平均年霾日數2012年前呈緩慢增加趨勢，1961～1978年霾日數2天以下，1979～1986年在2天左右，1987～1998年霾日數3～5天，1999～2012年霾日數增加較快，從6～7天左右增加到20天左右，特別是從2013年出現爆發式增長，達到47天，并在2014年達到最多99天，2015年、2016年有所回落（圖1）。這與近年來城鎮化的快速發展及污染物的過量排放有著密切的聯系。

山東省霧霾日數存在明顯的季節變化。秋冬季多發，春夏季較少（圖2）。一是因為秋冬季取暖燃煤的大量消耗，污染物排放增多，二是秋冬季節逆溫天氣增多，不利于污染物的擴散。

1.3 霾日數的空間分布

1961～1980年全年霾日數分布，棗莊、濟寧霾日分別為8天、5天，其他市霾日5天以下。期間各地工業發展較慢，污染物排放較少。

1981～2012年全年霾日數分布，多霾地區集中在德州、東營、威海、棗莊、青島、臨沂市在11～22天之間，其他市5天以下。改革開放后，伴隨著經濟的發展，大氣污染物排放量在逐漸增加，霾日數也增加了。

2013～2016年全年霾日數分布，各市均出現霾爆發性增加。德州、萊蕪、棗莊、臨沂、濱州在100天以上，德州最多165天。東營、濟南、淄博、濰坊、濟寧、青島73～97天之間，煙臺、威海、聊城、泰安、菏澤、日照霾日數相對較少在25～49天之間。這段時間城鎮化及工農業生產快速發展，家庭小汽車保有量明顯增加，各種污染物排放量也快速增加。

2 原因分析

2.1 污染物過量排放是霾產生的主要原因

山東省目前能源結構過多依賴燃煤發電，原煤占一次能源消費的比重為75.2%。2013年，全省煤炭消費量4億多噸，占全國的1/10強，每平方公里每天消耗的煤炭大約是6.5噸。2012年，二氧化硫和氮氧化物排放量均為全國第一，十大重點行業揮發性有機物排放量也居全國之首。山東的產業結構偏重，電力、化工、鋼鐵、建材、石油煉化五大行業貢獻的工業增加值不足30%，但燃煤以及排放的污染物卻占整個工業的90%左右。大量燃煤是造成山東空氣嚴重污染的主要原因。此外，機動車尾氣的排放也是造成霧霾的主要原因，據統計2014年8月山東全省機動車保有量達2289萬輛， 居全國第一。

山東省環境保護廳2013年《山東省環境狀況公報》指出：2013年全省環境空氣中主要污染指標為可吸入顆粒物（PM10）、二氧化硫、二氧化氮和細顆粒物（PM2.5），年均濃度分別為0.160毫克/立方米、0.071毫克/立方米、0.048毫克/立方米、0.098毫克/立方米，分別超過國家2級標準1.28倍、0.18倍、0.2倍、1.8倍。過量的PM2.5、PM10是霧霾產生的主要因子，而二氧化硫、氮氧化物等氣態污染物在空氣中經過復雜的化學反應生成的二次硫酸鹽、二次硝酸鹽等也是重要的霧霾粒子。因此污染物過量排放是霾產生的主要原因。

2.2 環境管理有待完善

近年來全省主要大氣污染物排放量除了氮氧化物外，全省煙粉塵、二氧化硫、飄塵排放量均有明顯下降趨勢，但是全省平均年霾日數卻呈明顯增加趨勢，特別是2013年出現爆發式增長。從一個側面反映出主要大氣污染物排放量并沒有將所有污染源特別是中小污染源納入統計范疇。一些企業存在未批先建、批建不一、偷排廢氣、數據造假等違法現象。一些企業為了經濟利益逃避環境治理責任，直排偷排未經處理的廢氣或想方數據造假掩蓋超標事實，未批先建忽視環保要求；一些企業立項設計環保設施俱全，但建設過程有時出現更改，造成運行時不達標。機動車尾氣監管有待完善，存在監督檢查不嚴，超標排放車在農村依然運行，個別尾氣監測企業受利益驅動存在造假現象。建筑揚塵、交通揚塵、裸地揚塵和料堆揚塵等4類揚塵污染時有發生。

2.3 城市發展與自然條件的不利影響

城市過快發展產生了不利影響：一是隨著城市迅速發展，自然通風條件變差，據統計近年來，全省平均風速出現減小的趨勢（圖4），對污染物的擴散產生不利影響；二是增強的城市熱島環流使污染物在城市產生循環與累積；三是全球氣候變暖，我省降水日數出現減小趨勢，全省平均年降水日數1991～2008年比1961～1990年減少4.5天，降水日數減少不利于污染物清除。

自然條件的不利影響：一是全省森林資源總量不足，人均林地面積0.41畝，僅相當于全國平均水平的1/5，人均林木蓄積量0.93立方米，不到全國的1/10，植被吸附能力差；二是全省大部分城市冬春季干燥少雨，裸土面積大，受風沙威脅的土地面積比例較高，冬、春、秋季揚沙是導致顆粒物年均濃度居高不下的重要原因；三是山東省是農業大省，農田裸土面積大，耕種翻土等產生的顆粒物通過長距離輸送對區域空氣質量產生不利影響。endprint

3 應對霧霾天氣的對策建議

3.1 切實轉變發展方式，調整能源與產業結構

一是切實轉變發展方式，克服以GDP考核地區和干部的現象，大力實施創新驅動發展戰略，實現綠色發展。二是堅決調整能源結構。推廣天然氣替代燃煤鍋爐，加強風能、太陽能、核能開發利用，發展城鎮集中供暖，加強外電入魯，推動潔凈煤使用。三是積極調整產業結構。依法關停取締不符合產業政策的落后、過剩、環保不達標產能。大力扶持戰略性新興產業。

3.2 加大機動車尾氣治理，推進公共交通建設

加強機動車尾氣達標排放的監測，重點加強對重型貨車、柴油車的檢查。加強對機動車監測機構的管理，確保運行車輛達標排放。加強對加油站的管理，杜絕不合格油品流向市場。采取措施淘汰黃標車。加強機動車保有量控制。發展公共交通。

3.3 加大揚塵治理力度，實現清潔生產

理順揚塵防治體系，將建筑揚塵、交通揚塵、裸地揚塵和料堆揚塵分別設置監督管理要求，明確監督管理部門。創新城市揚塵及中小污染源管理方式。引入網格化管理法，建立網格污染源檔案，實行全覆蓋、全方位、全時段嚴格管控。

3.4 加大農村大氣污染的治理、強化區域聯防聯控

配合運用衛星遙感、無人機等高科技手段，及時發現違法污染源，做到及時處置。實施清潔煤配送等措施，解決農村燃煤散燒問題；引導農業機械節能和降低排放，加大農村地區的油品供應質量監管等。建立跨行政區特別是城鄉結合部及行政交界區的空氣污染源聯合巡查、監督和處罰機制。

3.5 鐵腕治霾、鐵規治霾

加強組織領導，成立山東省大氣污染治理委員會。由省政府領導同志牽頭，環保、工信、國資、發改、財政、商務、稅務、建設、交通、市政、氣象、公檢法等部門組成；委員會主要職責是對空氣污染治理作出重大決策，督促檢查、統籌協調；各市縣成立相應組織，各負其職。落實地方政府環境管理的主體責任和環保部門的監督責任。

加強執法，強化環保、公安、城管部門聯合執法及日常巡查。嚴懲未批先建、超標排放、環保設施不運行、違法偷排、篡改、捏造排污數據等行為。強化環保驗收工作。增加氮氧化物、PM2.5排放總量控制。

3.6 加大綠化力度，建設生態山東

加大造林綠化，在城市建成區的裸露土地上；工業企業、工業園區、礦山周邊、荒山；沿河流、湖泊、海岸等水體岸帶；公路、鐵路、城市道路兩邊；農村居住地、農田四周等區域大力建設綠色生態林，提升環境承載力。廣泛發動共、青、婦、機關、學校等進行義務植樹活動。

3.7 依靠氣象科技進步，減少霧霾影響

加強霧霾天氣的監測預警，多部門聯動開展霧霾應急處置。編制實施《山東省重污染天氣應急預案》，環保部門密切關注空氣質量變化，及時發布監測結果；氣象部門建立完善邊界層風速、溫度等氣象要素的立體監測網絡，加強霧霾監測、分析和預報，及時發布霧霾預警信號。公安、交通等部門積極采取交通管制、限號出行等措施以減少汽車尾氣排放；根據風速、風向等實際氣象狀況及污染物輸送路徑， 選擇聯防聯控的工礦企業，實行限產限排等，共同應對霧霾天氣。

積極開展人工增雨（雪）作業，改善空氣質量。根據氣溫高低，實施供暖、制冷調節機制，最大限度地節省能源。進行城市合理規劃布局。

3.8 加強信息公開，提高全民環保意識

落實黨的十八屆三中全會“及時公布環境信息，健全舉報制度，加強社會監督”的要求，及時公開環境質量監測信息和企業污染物在線監測信息，建立環境違法舉報熱線并向社會公示。鼓勵并引導公眾對政府和企業進行監督，參與到環境管理和執法等過程中來，積極舉報環境違法行為。

深入開展“保護環境、人人有責”公益宣傳教育。把生態文明教育納入國民教育體系和中小學教育課程體系，納入干部教育培訓中，加強對企業、城鄉社區等基層群眾的生態文明教育和科普宣傳，提高全民生態文明素養。

參考文獻：

[1] 山東省環境保護廳.2003-2013年《山東省環境狀況公報》http：//xxgk.sdein.gov.cn/xxgkml/hjzkgb/

[2] 山東省統計局.山東統計年鑒[M].中國統計出版社，1981-2013.

（編輯：邵波）endprint