XXXX大学大气污染与防治工程论文论文题目:华北地区雾霾的成因及防治措施浅析——以北京地区为例班级:姓名:学号:目录华北地区雾霾的成因及防治措施浅析——以北京地区为例 (1)The Cause of the Haze and Control Measures Analysis in North China——The Beijing Area as an Example (1)1简介 (1)1.1雾的定义 (2)1.2霾的定义 (2)1.3雾与霾的区别 (2)1.4PM2.5(细颗粒物)的定义 (2)2雾霾天气的成因分析 (2)2.1大气水平方向静风现象增多 (2)2.2大气垂直方向出现逆温现象 (3)2.3工业发展和机动车尾气排放 (3)3雾霾天气的主要危害 (3)3.1危害人体健康 (3)3.2形成酸雨 (3)3.3农业减产 (4)3.4容易引发交通事故 (4)3.5加大了光化学烟雾污染的可能性 (4)4雾霾的防治及控制措施 (4)4.1继续开展科学研究,制定达标规划 (4)4.2源头控制措施 (4)4.3在京津冀地区开展大气污染联防联控 (4)4.4切实加强机动车污染防治 (5)4.5探索建立北京市辖区大气雾霾预报系统 (5)4.6建立重污染日应急措施 (5)5结语与展望 (5)参考文献 (6)华北地区雾霾的成因及防治措施浅析——以北京地区为例摘要:通过文献与资料的查询,对有关雾霾的概念做了简要的说明,并对以北京地区为例的华北地区的雾霾的成因、危害以及防止及控制措施做了简要的分析。
结果发现,北京地区的雾霾状况不容乐观,当前采取的防治措施也仍存在许多不足,因此,需要制订更加合理有效的措施治理雾霾。
关键词:雾霾;北京;成因;防治措施The Cause of the Haze and Control MeasuresAnalysis in North China——The Beijing Area as an ExampleAbstract: Through literature and data query, about the concept of the fog made brief explanation, and to the Beijing area in north China as an example of the haze of the cause, harm and prevention and control measures of a brief analysis. Found that, in the Beijing area to the haze of situation is not optimistic, the prevention and control measures are still many deficiencies, therefore, need to make more reasonable and effective measures of governance haze.Key words: Haze; Beijing; Cause; Control Measures随着经济的发展和社会的进步,特别是工业化的进程飞速推进,人们的衣食住行变得越来越便利。
但是在工业化为人类生活提供便利的同时,环境问题也逐渐进入人们的视线。
首当其冲的便是水环境的问题。
近十几年来,随着空气质量的不断恶化,让人们对大气环境也加强了关注力度。
特别是自2012年11月以来,中国中东部大部分省区陷入了严重的雾霾天气之中,空气质量严重下降。
最严重的是2013年1月,北京、天津、河北等地共发生了5次强霾污染[1],让PM2.5和雾霾成为公众广泛议论的词语。
同时,也让雾霾成为了许多环境方面的专家和学者研究的话题。
而且研究表明,雾霾天气期间,能见度较差,空气质量明显下降,给人们的交通出行、生产生活以及身体健康造成严重的不良影响[2]。
1简介人们常说雾霾,就容易让人误以为雾与霾是一个意思。
其实,在气象学上,雾和霾是两个气象概念[3]。
1.1雾的定义雾是近地而层空气中水汽凝结(或凝华)的产物,是由大量悬浮在近地而空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统[4]。
雾的气象学定义为:大量微小水滴浮游空中,常呈乳白色,使水平能见度小于1.0 km[5]。
即如果是因为水汽使悬浮在近地面空气中的水汽凝结(或凝华),口标物的水平能见度降低到1.0 km以内的天气现象即为雾,形成雾时大气湿度应该是接近饱和或饱和的。
雾与云就其物理本质而言,都是空气中水汽凝结(或凝华)的产物,所以云降低至地面时就称其为雾,雾升高离开地而就称为云。
雾和云与晴空区之间有明显的边界,雾滴的尺度比较大,浓度分布不均匀,其大小为1~100μm不等,平均直径在10~20μm,空中飘浮的雾滴可由肉眼看到。
雾看起来呈乳白色或青白色,是由于冰晶或液态水组成的雾散射的光与波长关系不大。
1.2霾的定义水平能见度小于10.0km的空气普遍混浊现象称为霾或灰霾,其是由大量极细微的干尘粒等均匀的浮游在空中造成的[3]。
霾使黑暗物体微带蓝色,远处光亮物体微带红、黄色。
空气中的有机碳氢化合物、灰尘等粒子也能使大气混浊,因能见度恶化导致视野模糊[6,7],这种非水性形成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍在水平能见度小于10.0km时,该现象称为霾或灰霾。
1.3雾与霾的区别雾霾天气是近年来出现的新的一种天气现象,是雾和霾的混合物,还没有被列入气象观测规范[3]。
雾与霾的区别在于霾发生时相对湿度不大,而雾发生时相对湿度接近饱和或饱和。
霾导致能见度恶化,其发生时相对湿度小于60%,且能见度小于10.0km时的大气浑浊导致视野模糊造成的。
雾导致能见度恶化,其发生时相对湿度大于90%、能见度小于1.0km 时大气浑浊导致视野模糊造成的[8,9]。
因此,霾和轻雾的混合物共同造成的大气浑浊、视野模糊、能见度恶化,大多是在相对湿度为60%~90%时的条件下发生的,但其主要成分是霾。
霾与晴空区之间没有明显的边界,这点与雾、云存在差异,灰霾粒子的尺度比较小,且霾粒子的分布较为均匀,其粒子是肉眼看不到的空中飘浮颗粒物,粒子大小为0.001~10.000μm,平均直径为1~2μm。
1.4PM2.5(细颗粒物)的定义PM2.5又称可入肺颗粒物,是气象部门用以监测空气质量的指标[1],指大气中环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物,这个直径的大小仅相当于人体头发丝粗细的1/20,PM2.5是雾霾中有害细颗粒中非常不容易察觉的成分。
同时,它也是大气环境中普遍存在又无恒定化学组分的聚集体,可以使一些气体污染物转化成有害的颗粒物或使某些污染物的毒性增强,并散射太阳光,致使大气能见度降低。
2雾霾天气的成因分析2.1大气水平方向静风现象增多近年来随着城市建设迅速发展,大楼越建越高,阻挡和摩擦作用使风流经城区时明显减弱,再加上北京三面环山的特殊的地形特征,导致水平方向静风现象增多,不利于大气污染物扩展稀释,却容易在城区和近郊区周边积聚[10]。
而且,因为北京周边多是工业城市,在风里较强的季节又容易受到周围工业排放的影响。
从北京市四季气象特点看:春季,北京市受张家口、唐山地区的重工业排放源的影响显著;夏季,北京市夏季风力弱,气温高等不利于颗粒物沉降,北京市的雾霾天气主要由自身的天气情况造成;秋季,北京市受周围省市排放源影响明显;冬季,受寒潮影响频繁,风速较大,北京市内部排放源如供暖、基建工地等,内部排放明显增多,大气对流造成颗粒悬浮,但又不足以携带扩散到北京市以外。
特别是10~11月秋冬转化季节,北京市受冷暖空气交汇影响,极易发生大雾天气。
在这种情况下,将形成静风、静稳等不利气象条件,致使大气污染物不易扩散、容易积累,空气质量转差。
2008年至2010年同期均出现过类似污染过程,这是华北地区多年来的特有特征。
2011年10月也出现几次不利于大气污染物扩散的气象条件,风速小、夜间大气层稳定、空气湿度上升,污染物易积累不易扩散[11]。
2.2大气垂直方向出现逆温现象逆温形成的因素很多,根据其成因可分为辐射逆温、地形逆温和锋面逆温等。
出现灰霾天气的城市逆温现象一般为辐射逆温,经常发生在晴朗无云的夜间,由于地面辐射强烈冷却,近地面层气温迅速下降,而高处气层降温较少,从而出现上暖下冷的逆温现象。
这种逆温在黎明前最强,日出后自下而上消失。
在逆温层中,较暖而轻的空气位于较冷而重的空气上面,形成一种稳定的空气层,笼罩在近地层的上空,使得大气层低空空气垂直运动受到限制,导致污染物难以向高空飘散,反而沉积并聚集于地面[12]。
2.3工业发展和机动车尾气排放近年来,随着城市尤其是北京的人口增长、工业持续发展和机动车辆猛增,使得悬浮细颗粒物PM2.5和气态污染物二氧化硫、氮氧化物大量增加[13]。
据分析,北京大气中的颗粒物有百分之四五十都来源于工业污染[11]。
而且,PM2.5中可溶性粒子(如硫酸盐、硝酸盐、铵盐以及有机酸盐等)具强吸水性[14],它们与水蒸气结合在一起,形成灰霾天气,让天空瞬间变得灰蒙蒙;燃煤排放废气和机动车排放尾气中二氧化硫、氮氧化物是大气细颗粒物PM2.5中硫酸盐、硝酸盐前体物[14],二氧化硫和氮氧化物与空气中其他污染物经过了一系列复杂化学反应形成硫酸盐、硝酸盐等二次颗粒,由气态污染物转化成固态污染物,成为PM2.5主要成分,二次污染过程成为PM2.5升高最主要原因,加重灰霾天气的形成与持续。
3雾霾天气的主要危害3.1危害人体健康首先会影响身体健康。
专职医师和健康专家经常提醒公众[15],生活在灰霾天气可出现憋气、咳嗽、头晕、乏力、犯困、反胃、恶心、易怒等不良反应,尽量减少外出;灰霾天气主要成分细颗粒物PM2.5。
能直接进入人体呼吸道和肺叶,并沉积于上、下呼吸道和肺泡中,引起鼻炎、支气管炎等病症,长期处于这种环境还会诱发肺癌;气象科学家指出[15],灰霾与肺癌如影随形,出现灰霾严重年份后,相隔七年就会出现肺癌高发期,灰霾与肺癌有了“七年之痒”;灰霾天气还可导致近地层紫外线辐射减弱,易使空气中传染性病菌活性增强,导致传染病增多[16]。
其次是影响心理健康。
阴沉灰霾天气容易让人产生悲观情绪,使人精神郁闷,遇到不顺心事情甚至容易失控[10]。
3.2形成酸雨酸雨危害众所周知,但专家提醒,相比之下,更需防范的是灰霾这种“脏雾”。
灰霾本质是“细颗粒物污染”,主要来自工业废气、汽车尾气等气体污染物经过一系列化学反应所形成“二次污染物”。
南京信息工程大学专家曾专门对南京几场浓雾进行分析[15],用专门仪器收集来雾汽水就像浑浊“酱油汤”,甚至发黑。