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灰霾和PM2.5相关知识简介

发布时间:2013-02-06 11:48 来源:谢 阅读:

1.1 国内定义:灰霾又称大气棕色云,在中国气象局的《地面气象观测规范》中,灰霾天气被这样定义:“大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中,使水平能见度小于10千米的空气普遍有混浊现象,使远处光亮物微带黄、红色,使黑暗物微带蓝色。”一般来说,能见度少于l0km的就属于灰霾现象,5-8km属于中度灰霾现象,3-5km属于重度灰霾现象,少于3km则为严重的灰霾现象。

在排除降水、沙尘暴、扬沙、浮尘、烟幕、吹雪、雪暴等视程障碍后,一般相对湿度小于80%时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是灰霾造成的,相对湿度大于95%时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是雾造成的,相对湿度介于80-95%之间时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是灰霾和雾的混合物共同造成的,但其主要成分是灰霾。

目前,在我国的部分区域存在着4个灰霾严重地区:黄淮海地区、长江河谷、四川盆地和珠江三角洲。

1.2 国外定义:美国国家环保署对灰霾的定义是指空气中的粉尘、硫酸与硫酸盐、硝酸与硝酸盐、黑碳、有机碳氢化合物等粒子能使大气混浊,视野模糊并导致能见度恶化,如果水平能见度小于10000米时,将这种不是由水滴、冰晶组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为灰霾天气。

1.3 PM2.5定义:PM2.5是指环境空气中空气动力学当量直径≤2.5微米的颗粒物,也称为细颗粒物或可入肺颗粒物。人类纤细的头发直径大约是70微米。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。

2 雾和灰霾的区别:雾和灰霾可从两方面进行区分:一、空气含水量的大小,即水分含量达到90%以上的叫雾,水分含量低于80%的叫霾。80%~90%之间的,是雾和霾的混合物,但主要成分是霾。二、能见度的好坏。如果目标物的水平能见度降低到1千米以内,就是雾;水平能见度在1千米~10千米的,称为轻雾或霾;水平能见度小于10千米,且是灰尘颗粒造成的,就是霾或灰霾。
另外雾的颜色是乳白色、青白色,霾则是黄色、橙灰色;雾的边界很清晰,过了“雾区”可能就是晴空万里,但是霾则与周围环境边界不明显。

3 形成灰霾的条件:形成灰霾的条件主要由4方面组成即: 1、当湿度低于80%左右的时候;2;太阳紫外线被由颗粒物组成的气溶胶吸收或散射;3;可入肺颗粒物(PM2.5)达到一定高值;4、能见度低于10公里。

4 灰霾的成因:灰霾作为一种自然现象,其形成有三方面因素。一是水平方向静风现象的增多。近年来随着城市建设的迅速发展,大楼越建越高,增大了地面摩擦系数,使风流经城区时明显减弱。静风现象增多,不利于大气污染物向城区外围扩展稀释,并容易在城区内积累高浓度污染。二是垂直方向的逆温现象。但是逆温现象下,低空的气温反而更低,导致污染物的停留,不能及时排放出去,在城区积累。三是悬浮颗粒物的增加。近些年来随着工业的发展,机动车辆的增多,污染物排放和城市悬浮物大量增加,直接导致了能见度降低,使得整个城市看起来灰蒙蒙一片。

5 灰霾的组成与来源:形成灰霾的排放源组成成份复杂,如矿物颗粒物、海盐、硫酸盐、硝酸盐、有机气溶胶粒子等,尤其是有害人类健康的直径在2. 5 微米内的气溶胶粒子。以火电行业为主的工业源和机动车等交通源是二氧化硫、氮氧化物、元素碳和有机化合物的主要来源,是影响城市能见度的主要因素。发电厂尤其是燃煤发电厂的废气排放物是大气污染的主要来源之一。排放源中以燃煤和燃油电厂为主的工业源,经过近些年的限排改造,对灰霾成因的贡献率开始让位于增长势头强劲的交通源。汽车和高速公路拥有量大,广州、北京、成都等汽车拥有量都在百万辆以上,城市交通拥堵,物流繁忙,汽车轮胎与地面摩擦和尾气排放导致大量黑碳产生,以至于交通源对大气污染的贡献已占到总体污染的20% - 40% ,超过工业污染排在第一位。

6 PM2.5与灰霾天关系密切:近些年来随着工业的发展,机动车辆的增多,污染物排放和城市悬浮物大量增加,其中以细颗粒物增加尤为明显,细颗粒物也就是俗称的PM2.5,其对降低空气能见度的能力更强,当悬浮在空气中的颗粒物在空气中大量聚集时,一、二次粒子的混合物,通过散射和吸收作用对光在大气中的传播产生干扰,降低能见度,使天空变得灰蒙蒙的。究其原因主要是因为PM2.5中有不少可溶性粒子,如硫酸盐、硝酸盐、铵盐以及有机酸盐等。尽管颗粒物在大气中只占很少的一部分,但对城市大气光学性质的影响可达99%。相关专家指出,空气中悬浮颗粒物肉眼是看不见的,但它们能降低空气的能见度,颗粒物浓度增加是除了气象条件以外,灰霾产生的重要因素之一。

7 灰霾天气的影响及危害

灰霾的危害主要有以下几方面:

一、影响身体健康。灰霾的组成成分非常复杂,由于灰霾中的大气气溶胶大部分均可被人体呼吸道吸入,特别是PM2.5,主要对呼吸系统和心血管系统造成伤害,老人、小孩以及心肺疾病患者都是 PM2.5 污染的敏感人群。对于灰霾的危害可追溯到1952年的伦敦烟雾事件和20世纪40年代初期发生在美国洛杉矶市的光化学烟雾事件,都是典型的灰霾事件。

二、影响心理健康。灰霾天气容易让人产生悲观情绪,如不及时调节,很容易失控。

三、影响交通安全。出现灰霾天气时,室外能见度降低,污染持续,交通阻塞,事故频发。

四、影响区域气候。大气气溶胶(沙尘、硫酸盐气溶胶、含碳气溶胶等)的增加直接或者间接影响气候。一方面,颗粒物通过吸收和散射太阳辐射以及吸收和释放地表的红外辐射而直接影响气候;另一方面,颗粒物改变云的微物理、光学特性以及降水效率,从而间接影响气候,使区域极端气候事件频繁,气象灾害连连。

五、灰霾还会导致农作物产量下降。灰霾能够降低到达地面的太阳总辐射,减少日照时数。而日照减少又会导致光合作用的减少;同时灰霾沉降到植物叶面,也会阻滞植物呼吸和光合作用。

六、灰霾还会对旅游景观、城市形象及投资环境造成极大的影响。

8 市民应对灰霾天气注意事项:灰霾天气会影响身体健康,应多饮汤水,有晨运习惯的市民最好暂停晨练,或选择在下午和黄昏时分做户外锻炼。在下班后或在节假日,可多抽时间到空气较为清新的户外去散步和锻炼;多喝水,保持呼吸道有一定的湿润度。此外,干燥天气使病菌容易聚集,因此还要保持房间通风;煲汤也是“抗旱”的法宝。可以用百合、龟、鱼等材料,煲一些滋阴润肺的汤来饮用。

9 灰霾和PM2.5治理操作方法

(1)优化产业结构和调整布局。大力发展循环经济,推进产业结构优化升级,积极发展科技含量高、资源消耗低、环境污染少的新型产业,严格限制高污染项目。
在城市规划中,要注意研究城区上升气流到郊区下沉的距离,将重污染的工业企业布局在下沉距离之外,避免这些工厂排出的污染物从近地面流向城区,还要充分考虑大气的扩散条件,预留空气通道。另外,实施绿化造林,增加城市绿地,不仅有利于吸烟除尘、阻挡雾气,又可达到吸收过滤大气污染物和净化空气的功能,减轻大气污染程度。

(2)动态调控污染源排放总量,从源头上减缓环境恶化的速率和程度,减少灰霾天气的负面影响。城市化和工业化是灰霾产生的主要因素,而灰霾天气出现的一个气象特征是其区域有一个气流停滞区。我们可借鉴国外一些发达国家的经验做法—利用不同气象条件对社会生产进行动态调控的方法来尽量减小灰霾的危害,其实质是对污染源进行总量调节

另一方面,应采取严厉措施限制机动车尾气排放、工业气体和饮食业油烟排放;提高油品质量,提高汽车排放标准,淘汰黄标车;严格控制工地和道路扬尘,对工地全面实施绿色工地管理,加强夜晚大卡车、工程车的扬尘管理;此外,挥发性有机物的减排也非常重要,涉及喷涂、印刷、胶合板、家具、化妆品、家居装修等等。同时我们要进一步推广使用电力、天然气等能源,提高清洁能源使用率;积极开发可再生、高效、洁净、低排放能源,减少大气污染,减轻灰霾对城市的危害。

(3)应建立灰霾指数预报和灰霾天气的监测预警机制。开展大气边界层探测,定时掌握逆温等边界层特征与灰霾天气的关系,认识工业化、城市化对大气边界层结构的影响,提高灰霾天气预测的准确性,提高监测、预防灰霾天气的能力。

(4)加强城市群之间的统筹联防工作。在统一的协调机制下,城市群统一环境规划、统一环境监管、统一环境治理。