惠農區霧霾天氣產生原因及影響簡要分析

李學英 楊炯輝 李文琛 朱婷燕 林 娟

(1.中國氣象局旱區特色農業氣象災害監測預警與風險管理重點實驗室，寧夏 銀川 750002；2.寧夏氣象防災減災重點實驗室，寧夏 銀川 750002；3.惠農區氣象局，寧夏 石嘴山 753200）

惠農區地處寧夏最北端，是寧夏工業的發祥地，礦產資源非常豐富，鋁、金、鈦、鋯、硅石、黏土等礦藏十分豐富，尤以“太西烏金”而文明世界。擁有電石化工、新材料、新型煤化工、裝備制造、冶金、煤炭六大傳統工業產業，為惠農區經濟社會發展作出了重要貢獻。但是因工業快速發展所帶來的負面效應也是接踵而來的，惠農工業區企業多屬長期連續性生產企業，工業區排放到大氣環境中的污染物，隨時空變化經大氣環境的稀釋、擴散、遷移和轉化后，仍可能會在局地大氣環境中殘留，污染物長期累積，引起健康危害，破壞生態環境。同時處在產業轉型升級過程中的惠農區，伴隨＂一帶一路建設＂戰略的推進，新型工業化道路、區域協調發展、生態文明建設對城市空氣環境質量改善提出了新的要求。本文通過對惠農區2015～2017年的霧霾天氣進行統計分析，談談惠農區霧霾產生的主要原因及其影響。

1 霧和霾及其主要特征

霧霾，從其字面含義來看是由霧和霾兩種物質組成，過去人們一直將空氣中的霾看作是霧，所以對大氣污染沒有足夠的重視程度，其實霧和霾有很大的區別。霧和霾是自然界的兩種天氣現象，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水汽凝結物，常呈乳白色，使水平能見度小于1km。霧通常出現在清晨和植被茂盛之地，是一種自然天氣現象，雖然常常附著在灰塵之上，但是其本質上是無毒的。霾是指大量極細微的顆粒物均勻地浮游在空中使水平能見度小于10km的空氣普遍混濁現象，這些顆粒物主要來自自然界以及人類活動排放，霾能使遠處光亮的物體微帶黃、紅色，使黑暗物體微帶藍色。霾是一種無法用肉眼觀察到的漂浮在空中的顆粒物，當氣流比較穩定且無大的變化時，霾在一天中的濃度情況并無明顯的變化，嚴重時持續時間甚至可以達到十天以上。而且霾主要由氣溶膠組成，可以在一天中的任何時候出現。

霧與霾的最主要的區別包括：能見度范圍不同，霧的水平能見度小于1km，霾的水平能見度小于10 km；相對濕度不同,霧出現時相對濕度過飽和，而霾出現時相對濕度較低；出現的時間不同,霧一般午夜至清晨最易出現,霾的日變化特征不明顯，當氣團較穩定時比較容易出現。另外，在一定條件下，一天當中霧和霾隨著相對濕度的變化有時會相互轉化。

2 惠農區霧霾天氣產生的主要原因

近幾年，惠農區霧霾天氣頻發，資料統計，惠農區2015～2017年霧霾天氣出現天數為：2015年 46d，2016年37d，2017年10d。本文就此現象從以下幾個方面淺談惠農區霧霾產生的主要原因及其影響。

2.1 外因

工業生產導致空氣中的PM2.5含量的大幅度提高惠農區原為石嘴山市，煤炭資源豐富，而且煤種齊全,十二大類煤種中石嘴山市有十一種。被譽為“太西烏金”的太西煤是世界煤炭珍品 ,具有“三低、六高”(低灰、低硫、低磷,高發熱量、高比電阻率、高機械強度、高精煤回收率、高塊煤率、高化學活性)特點 ,廣泛用于冶金、化工、建材等行業，因此，石嘴山市是寧夏傳統煤炭產業和高耗能企業最集中的城市，能源消耗中煤炭占了絕對的比重，而霧霾的產生與煤炭消耗密不可分。近年來，惠農區工業園區內企業密集度大，企業生產過程中產生了大量的SO2、NO2等大氣污染物，這些排放的大氣污染物在大氣中經過復雜的物理和化學反應生成 PM2.5。霧霾是對大氣污染環境中含量和濃度超標的顆粒物的統稱，其主要成分就是PM2.5和PM10。PM2.5可分為三類:第一類是來自工業、化工、電力等生產活動中各種污染源直接排放的細微顆粒物;第二類是二氧化硫、氮氧化物在大氣中發生化學反應，生成的二次無機顆粒物;第三種是排放揮發性有機物和氮氧化物引起的反應，生成的二次有機顆粒物。因此PM2.5富含大量有毒、有害的物質且粒徑很小，并在大氣中停留時間長、輸送距離遠，所以能直接被吸入肺部。而PM10是粒徑小于等于10微米的顆粒物，稱為可吸入顆粒物，能夠進入上呼吸道，具有很強的吸附能力。隨著城市的發展，在城市建設過程當中，房屋建筑、基礎設施、市政公用設施、道路維護等建設工程施工時產生大量的揚塵；以及近年來城市的汽車越來越多 ,排放的汽車尾氣和冬季取暖排放的CO2等污染物都是PM10的主要來源。

2.2 內因：氣象條件對霧霾形成的影響

從氣象條件看，霾的形成主要是空氣中懸浮的大量微粒和氣象條件共同作用的結果，其成因有兩點：一是在水平方向靜風現象增多。城市里大樓越建越高，阻擋和摩擦作用使風流經城區時明顯減弱。靜風現象增多，不利于大氣中懸浮微粒的擴散稀釋，容易在城區和近郊區周邊積累。二是垂直方向上出現逆溫（逆溫是指這種高空的氣溫比低空氣溫更高的現象，導致空氣“腳重頭輕”，氣象上稱這種現象叫“逆溫”）。發生逆溫的大氣層叫“逆溫層”，厚度可從幾十米到幾百米。逆溫層形成后近地層大氣穩定不容易上下翻滾而形成對流，這樣就會使低層特別是近地面層空氣中的污染物和粉塵在低層堆積，增加大氣低層和近地面層污染程度。霧霾天氣過程在秋、冬、春季均有出現，但在冬季較為高發，這主要是由冬季大氣污染物排放源的增強與大氣擴散條件減弱共同決定的。

3 霧霾天氣的危害

3.1 對人類身心健康產生的影響

霧霾天氣在影響人們正常工作生活秩序的同時，也對人們的身心健康產生了極大的傷害。霧霾天氣時，城市中空氣污染物不易擴散，加重了二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等物質的毒性，對于支氣管哮喘、漫性支氣管炎等慢性呼吸系統疾病患者，霧霾天氣可使病情急性發作或急性加重。

3.2 對農業的發展也造成巨大的經濟損失

霧霾天氣引起的陽光不足、帶來的有毒物質對農作物的生長也會產生嚴重的影響。霧霾會影響綠色植物的呼吸作用，不利于植物進行光合作用，從而不利于植物的生長，削弱其綠化的作用。

3.3 對城市的發展也造成巨大的經濟損失

城市霧霾對城市的交通狀況同樣具有一定的負面影響，霧霾天氣會導致能見度下降，容易造成航班延誤、船舶停運、高速封路、交通擁堵等現象，不僅使得交通事故的發生率大大提高，更是給公眾的生命財產帶來不可預知的威脅，非常不利于人們的出行和安全。

4 結語

霧霾在全球的肆意蔓延，對當地的自然環境、經濟發展、居民的健康與生活等都帶來了較大的負面影響，因此，防治城市霧霾勢在必行，但其治理并不是一蹴而就的，應當加強民眾的環境保護意識，并且政府與企業應當肩負起應當承擔的責任與義務，制定實施行之有效的污染控制策略，改善工業區大氣環境質量，加強城市霧霾防治的綜合能力，從根本上解決城市霧霾的污染問題。