京津冀地區(qū)灰霾致因及改善

呂錫銀

摘 要：京津冀城市群，中國北方經(jīng)濟的重要核心區(qū)，同時也是我國大氣污染最嚴重的地區(qū)。本文主要是淺析京津冀地區(qū)當前空氣質(zhì)量、北京郊區(qū)秋季灰霾天氣下細顆粒物化學成分及其混合特征研究、華北平原冬季常見灰霾中氣溶膠類型及形態(tài)特征以及灰霾的治理。總結(jié)得出京津冀地區(qū)的灰霾形成原因包括京津冀地形、氣溶膠分布狀態(tài)、人為因素共同作用導致的。

關鍵詞：京津冀;灰霾;成因;氣溶膠

1 緒論

隨著生活水平的逐漸提高，人們開始逐漸關注生活環(huán)境的宜居問題，而目前存在的污染問題也在威脅和影響著人們的健康。空氣污染又稱大氣污染就是其中一大重要的影響因素，其按照國際標準化組織的定義是指：由于人類活動或自然過程引起某些物質(zhì)進入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達到足夠的時間，并因此危害了人類的舒適、健康和福利或環(huán)境的現(xiàn)象。目前我國許多城市都有灰霾現(xiàn)象的發(fā)生，大量細顆粒物和氣體污染物通過太陽光的吸收、散射或反射，降低大氣能見度，影響城市空氣質(zhì)量，導致太陽輻射強度減弱與日照時數(shù)的減少，造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)，還能進入人體進而對人體健康造成危害。

2 京津冀地區(qū)空氣質(zhì)量狀況

京津冀及其周邊區(qū)域是大氣污染最嚴重的地區(qū)，環(huán)保部2016年發(fā)布的信息顯示空氣質(zhì)量最差的十個城市，其中有七個是來自京津冀地區(qū)。京津冀地區(qū)的灰霾嚴重的狀況是隨著社會會發(fā)展和工業(yè)需求導致日趨嚴重，京津冀地區(qū)的霧霾現(xiàn)象并不是一家之過而是多種因素共同作用的結(jié)果

3 北京郊區(qū)秋季灰霾天氣下細顆粒物化學成分及其混合特征研究

氣溶膠是指懸浮在地球大氣中沉降速度小、尺度范圍為10-3-20μm大小的液態(tài)固態(tài)粒子，是地球大氣-海洋系統(tǒng)的重要組成部分。氣溶膠在影響地球能量收支平衡和全球氣候變化中起著重要作用，主要體現(xiàn)在氣溶膠一方面吸收、散射短波和長波輻射對氣候產(chǎn)生直接影響，另一方面氣溶膠通過增加云凝結(jié)核影響云微物理特性，對氣候產(chǎn)生間接影響進而影響全球能量平衡和水循環(huán)。從域，點，面，垂直三個角度綜合性的分析氣溶膠光學特性時空分布特征。氣溶膠光學特性季節(jié)差異明顯，夏季氣溶膠光學厚度最大，粒子最小，散射能力最強，細模態(tài)粒子為主，人為污染型氣溶膠含量較多，春季氣溶膠粒子最大，散射能力最弱，粗模態(tài)粒子為主，沙塵氣溶膠含量較多。區(qū)域尺度上，氣溶膠光學厚度分布中心大體呈現(xiàn)南高北低，高值區(qū)在華北南部。氣溶膠的空間分布特征基本不變，根據(jù)細顆粒物的正負質(zhì)譜特征， 利用 Art-2a分類方法將采集到的顆粒物共分為有機碳、元素碳、元素碳有機碳、鉀二次顆粒、鈉鉀二次顆粒元素碳、礦塵顆粒、左旋葡聚糖顆粒和含鉛顆粒等8類。研究不同天氣條件下含碳氣溶膠與二次無機組分的混合狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)含碳氣溶膠與硫酸鹽和硝酸鹽的混合程度較強，與銨鹽混合程度較弱。通過分析相對濕度分別與SO2、NOx 質(zhì)量濃度以及含硫酸鹽、硝酸鹽顆粒數(shù)濃度之間的關系，發(fā)現(xiàn)隨相對濕度增大，含硫酸鹽和硝酸鹽顆粒數(shù)濃度顯著增加，表明液相反應對硫酸鹽生成有促進作用，同時相對濕度的增加可能對硝酸鹽形成有一定的貢獻。相對濕度與硫酸鹽形成關系的研究表明，相對濕度從50%至80%升高的過程中，SO2質(zhì)量濃度顯著降低，含硫酸鹽顆粒數(shù)濃度顯著升高，表明相對濕度增加，有利于硫酸鹽的形成且70%-80%相對濕度下SO2向硫酸鹽轉(zhuǎn)化率最高。

4 華北平原冬季常見灰霾中氣溶膠類型及形態(tài)特征

氣溶膠主要類型有以下幾種：硫酸鹽、有機物、煙塵顆粒、金屬、飛灰和礦物。基于有機顆粒物的形貌特征，將其分為6種類型：圓形、近圓形、不規(guī)則狀、半透明穹頂狀、濺射狀有機物和有機包裹物。TEM對單顆粒拍攝的高分辨率能夠很清晰的展示出顆粒物的內(nèi)部混合特征，因此可以從有機混合顆粒中辨認出有機物的形狀。在三個采樣點所有有機物中，類型1-3的有機物約占73%，類型4的有機物占5%，類型5的有機物占到了13%，類型6的有機物占到了14%。而本研究中，對于北京地區(qū)灰霾大氣中有機氣溶膠單顆粒，主要分為5種類型：圓形、近圓形、不規(guī)則狀、半透明穹頂狀、濺射狀有機物，本次采樣中未發(fā)現(xiàn)其他三個主要采樣點中發(fā)現(xiàn)的第六種有機包裹物。在北京地區(qū)灰霾大氣中，第五類有機物（濺射狀有機物）的含量最多，其次是第三類不規(guī)則狀、第二類近圓形有機物、第四類半透明狀穹頂狀及第一類圓形。

5 灰霾治理

灰霾治理是當前經(jīng)濟社會發(fā)展中的一項重大工程，也成為社會各界關注的焦點。政府決策部門既要保持戰(zhàn)略定力，按既定部署有條不紊、堅定不移地推動各項工作，又要積極有效回應民眾呼聲，回答重大爭議，并在大量研究支撐基礎上理清思路、調(diào)整政策、明確重點。灰霾治理是一項長期系統(tǒng)工程，需要積極有為但不能急功近利。遵循系統(tǒng)優(yōu)化原則，科學評估各種治霾路徑和技術(shù)路線。合理配置資源，全面推進協(xié)同治理、綜合治理治霾本質(zhì)上還是一個經(jīng)濟問題，即投入一定資源達到既定目標、獲得某種收益的過程，因此要算經(jīng)濟賬，追求“性價比”。毫無疑問，現(xiàn)階段緩解重度霾污染天氣最基本、最有效的手段就是大幅度減少各類排放源的大氣污染物排放，這主要依靠大量的末端環(huán)保處理設施，如脫硫、脫硝、除塵等工程和設備來實現(xiàn)。其次燃煤替代與煤炭高效清潔利用的協(xié)同，推動守法企業(yè)達標排放與常態(tài)化打擊落后企業(yè)直排、偷排行為的協(xié)同都是重要的治理理念。

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