霧霾天氣的成因與自我防護以及啟示

戚曉坤

一、霧霾簡介

霧霾是霧和霾的組合詞。因為空氣質量的惡化，陰霾天氣現(xiàn)象出現(xiàn)增多，危害加重。中國不少地區(qū)把陰霾天氣現(xiàn)象并入霧一起作為災害性天氣預警預報。統(tǒng)稱為“霧霾天氣”。

二、組成成分

組成成分二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物這三項是霧霾主要組成，前兩者為氣態(tài)污染物，最后一項顆粒物才是加重霧霾天氣污染的罪魁禍首。它們與霧氣結合在一起，讓天空瞬間變得灰蒙蒙的。顆粒物的英文縮寫為PM，北京監(jiān)測的是PM10，也就是直徑小于10微米的污染物顆粒。這種顆粒本身既是一種污染物，又是重金屬、多環(huán)芳烴等有毒物質的載體。

城市有毒顆粒物來源：首先是汽車尾氣。使用柴油的大型車是排放PM10的“重犯”，包括大公交、各單位的班車，以及大型運輸 卡車等。使用汽油的小型車雖然排放的是氣態(tài)污染物，比如氮氧化物等，但碰上霧天，也很容易轉化為二次顆粒污染物，加重霧霾。其次是北方到了冬季燒煤供暖所產(chǎn)生的廢氣。

第三是工業(yè)生產(chǎn)排放的廢氣。比如冶金、機電制造業(yè)的工業(yè)窯爐與鍋爐，還有大量汽修噴漆、建材生產(chǎn)窯爐燃燒排放的廢氣。

第四是建筑工地和道路交通產(chǎn)生的揚塵。

三、霧的來源

是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠系統(tǒng)，是近地面層空氣中水汽凝結（或凝華）的產(chǎn)物。霧的存在會降低空氣透明度，使能見度惡化，如果目標物的水平能見度降低到1000米以內(nèi)，就將懸浮在近地面空氣中的水汽凝結（或凝華）物的天氣現(xiàn)象稱為霧（Fog）；而將目標物的水平能見度在1000-10000米的這種現(xiàn)象稱為輕霧或靄（Mist）。形成霧時大氣濕度應該是飽和的（如有大量凝結核存在時，相對濕度不一定達到100%就可能出現(xiàn)飽和）。由于液態(tài)水或冰晶組成的霧散射的光與波長關系不大，因而霧看起來呈乳白色或青白色。

四、霾的來源

霾（mái），也稱灰霾（煙霞） 空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等粒子也能使大氣混濁，視野模糊并導致能見度惡化， 如果水平能見度小于10000米時，將這種非水成物組成的氣溶膠系統(tǒng)造成的視程障礙稱為霾（Haze）或灰霾（Dust-haze），香港 天文臺稱煙霞（Haze）。

五、霧和霾的區(qū)別

在于發(fā)生霾時相對濕度不大，而霧中的相對濕度是飽和的（如有大量凝結核存在時，相對濕度不一定達到100%就可能出現(xiàn)飽和）。一般相對濕度小于80%時的大氣混濁視野模糊導致的能見度惡化是霾造成的，相對濕度大于90%時的大氣混濁視野模糊導致的能見度惡化是霧造成的，相對濕度介于80-90%之間時的大氣混濁視野模糊導致的能見度惡化是霾和霧的混合物共同造成的，但其主要成分是霾。霾的厚度比較厚，可達1-3公里左右。霾與霧、云不一樣，與晴空區(qū)之間沒有明顯的邊界，霾粒子的分布比較均勻，而且灰霾粒子的尺度比較小，從0.001微米到10微米，平均直徑大約在1-2微米左右，肉眼看不到空中飄浮的顆粒物。由于灰塵、硫酸、硝酸等粒子組成的霾，其散射波長較長的光比較多，因而霾看起來呈黃色或橙灰色。

六、形成原因和條件

霧和霾相同之處都是視程障礙物。但霧與霾的形成原因和條件卻有很大的差別。霧是浮游在空中的大量微小水滴或冰晶，形成條件要具備較高的水汽飽和因素。出現(xiàn)霧時空氣相對濕度常達100%或接近100%。霧有隨著空氣濕度的日變化而出現(xiàn)早晚較常見或加濃，白天相對減輕甚至消失的現(xiàn)象。出現(xiàn)霧時有效水平能見度小于1KM。當有效水平能見度1-10KM時稱為輕霧。

“‘霧和‘霾實際上是有區(qū)別的。”國家氣候中心氣候系統(tǒng)監(jiān)測室高級工程師孫冷指出，霧是指大氣中因懸浮的水汽凝結、能見度低于1公里時的天氣現(xiàn)象；而灰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，其成因有三：

在水平方向靜風現(xiàn)象增多。城市里大樓越建越高，阻擋和摩擦作用使風流經(jīng)城區(qū)時明顯減弱。靜風現(xiàn)象增多，不利于大氣中懸浮微粒的擴散稀釋，容易在城區(qū)和近郊區(qū)周邊積累；

垂直方向上出現(xiàn)逆溫。逆溫層好比一個鍋蓋覆蓋在城市上空，這種高空的氣溫比低空氣溫更高的逆溫現(xiàn)象，使得大氣層低空的空氣垂直運動受到限制，空氣中懸浮微粒難以向高空飄散而被阻滯在低空和近地面。

空氣中懸浮顆粒物的增加。隨著城市人口的增長和工業(yè)發(fā)展、機動車輛猛增，污染物排放和懸浮物大量增加，直接導致了能見度降低。

危害區(qū)分隨著空氣質量的惡化，陰霾天氣現(xiàn)象出現(xiàn)增多，危害加重。中國不少地區(qū)把陰霾天氣現(xiàn)象并入霧一起作為災害性天氣預警預報。統(tǒng)稱為“霧霾天氣”。其實霧與霾從某種角度來說是有很大差別的。譬如：出現(xiàn)霧時空氣潮濕；出現(xiàn)霾時空氣則相對干燥，空氣相對濕度通常在60%以下。其形成原因是由于大量極細微的塵粒、煙粒、鹽粒等均勻地浮游在空中，使有效水平能見度小于10KM的空氣混蝕的現(xiàn)象。符號為“∞”。霾的日變化一般不明顯。當氣團沒有大的變化，空氣團較穩(wěn)定時，持續(xù)出現(xiàn)時間較長，有時可持續(xù)10天以上。由于陰霾、輕霧、沙塵暴、揚沙、浮塵、煙霧等天氣現(xiàn)象，都是因浮游在空中大量極微細的塵粒或煙粒等影響致使有效水平能見度小于10KM。有時使氣象專業(yè)人員都難于區(qū)分。必須結合天氣背景、天空狀況、空氣濕度、顏色氣味及衛(wèi)星監(jiān)測等因素來綜合分析判斷，才能得出正確結論，而且霧和霾的天氣現(xiàn)象有時可以相互轉換的。

七、自我防護

霾在吸入人的呼吸道后對人體有害，嚴重會致死

1、霧霾天氣少開窗 霧霾天氣不主張早晚開窗通風，最好等太陽出來再開窗通風。

2、外出戴口罩 如果外出可以戴上口罩，這樣可以有效防止粉塵顆粒進入體內(nèi)。口罩以棉質口罩最好，因為一些人對無紡布過敏，而棉質口罩一般人都不過敏，而且易清洗。外出歸來，應立即清洗面部及裸露的肌膚。

3、適量補充維生素D 冬季霧多、日照少，由于紫外線照射不足，人體內(nèi)維生素D生成不足，有些人還會產(chǎn)生精神懶散、情緒低落等現(xiàn)象，必要時可補充一些維生素D。

4、飲食清淡多喝水 霧天的飲食宜選擇清淡易消化且富含維生素的食物，多飲水，多吃新鮮蔬菜和水果，這樣不僅可補充各種維生素和無機鹽，還能起到潤肺除燥、祛痰止咳、健脾補腎的作用。少吃刺激性食物，多吃些梨、枇杷、橙子、橘子等清肺化痰食品。

5 、易引發(fā)心血管疾病

霧霾天氣是心血管疾病患者的“健康殺手”，尤其是有呼吸道疾病和心血管疾病的老人，霧天最好不出門，更不宜晨練，否則可能誘發(fā)病情，甚至心臟病發(fā)作，引起生命危險。專家指出，之所以說霧天是心血管疾病患者的“危險天”，是因為起霧時氣壓低，空氣中的含氧量有所下降，人們很容易感到胸悶，早晨潮濕寒冷的霧氣還會造成冷刺激，很容易導致血管痙攣、血壓波動、心臟負荷加重等。同時，霧中的一些病原體會導致頭痛，甚至誘發(fā)高血壓、腦溢血等疾病。因此，患有心血管疾病的人，尤其是年老體弱者，不宜在霧天出門，更不宜在霧天晨練，以免發(fā)生危險。

八、解決方式

2013年1月15日中國科協(xié)組織召開的“科學家與媒體面對面”活動上，中國科學院大氣物理研究所研究員王庚辰說，出現(xiàn)如此嚴重霧霾，最根本原因是污染排放的增加；其次是大氣自凈能力衰減。原本污染物排放到大氣后，在一定限度內(nèi)，大氣可通過本身的物理、化學反應，把污染物稀釋和消化掉，使大氣質量達標。“北京三面環(huán)山，每年有1/3時間，氣象條件非常不利于污染物的擴散。也就是說，在1/3的氣象條件下，北京非常容易形成重污染天。”

中央氣象臺首席預報員馬學款認為，通過人工降雨、消霧或刮大風來消除污染“既不經(jīng)濟也不現(xiàn)實”。他表示，根據(jù)已有的科技水平，人工降雨消霧都只能在局部的很小范圍內(nèi)進行，并且時間短暫，效果也不明顯。“況且，動輒數(shù)千萬的花費也難以承受。”

“減少污染源，削減大氣污染物是解決霧霾的根本之道。”王庚辰說。北京市經(jīng)濟信息化委副主任李洪說，據(jù)《關于北京市空氣重污染日應急方案》，在重點排減企業(yè)中，北京共有58家企業(yè)實現(xiàn)了停產(chǎn)，完全切斷了污染源；41家企業(yè)通過降低生產(chǎn)負荷，減少污染供需，實現(xiàn)30%以上的污染減排；強聯(lián)水泥、平谷水泥二廠等均實現(xiàn)全部停產(chǎn)，水泥行業(yè)也實現(xiàn)了30%以上的減排任務。

持續(xù)霧霾天氣說明，污染物的排放已超過了環(huán)境自凈能力。其中汽車尾氣排放，是造成空氣污染的重要原因之一。中國的機動車保有量近年來急劇增長。機動車污染已成為中國空氣污染的重要來源，2011年全國機動車排放污染物4607.9萬噸，比2010年增加3.5%。

同時，中國的清潔能源產(chǎn)業(yè)又遭遇技術創(chuàng)新能力不足、融資渠道較窄等諸多瓶頸。早在1999年，中國實施“清潔汽車行動計劃”綱要時，就提出大力推廣車輛燃料清潔化的意見。2006年，中央政府又選擇了長沙、海口、烏魯木齊等城市，作為國家“863”計劃《液化天然氣城市公交車示范》項目城市。

各項清潔能源的使用也在中國各地加速推進。據(jù)國際可再生能源機構的資料顯示，中國目前是世界水力發(fā)電和風力發(fā)電的領先者，水電裝機容量達2.49億千瓦，風電裝機容量達6300萬千瓦。中國的太陽能發(fā)電裝機容量也達到了700萬千瓦。此外，中國還是太陽能發(fā)電、風力發(fā)電和水力發(fā)電技術設備的主要制造者。

而2013年的首場霧霾，再次敲響環(huán)保“警鐘”，將催促中國各地的清潔能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展駛入“快車道”。在1月13日至14日于阿拉伯聯(lián)合酋長國首都阿布扎比召開的國際可再生能源機構第三次全體會議上，中國代表團宣布，中國計劃于今年加入國際可再生能源機構，同所有國家一起在全球可再生能源發(fā)展領域取得更大成就。

政府還需制定更多引導、扶持政策，如拓展清潔能源籌資渠道、加大自主核心技術研發(fā)、發(fā)展延伸產(chǎn)業(yè)和服務等，使清潔能源產(chǎn)業(yè)在政策和市場的雙重拉動下迅速發(fā)展；同時號召全民行動，從身邊事做起，如選擇公交出行、踐行低碳生活等，讓清潔能源飛入尋常百姓家。

我們期望政府帶頭，全民投入，采用低碳、環(huán)保、節(jié)能減排等綠色新能源產(chǎn)品打造我們綠色生活！我們的綠色家園！