冬季到來,燃煤量驟增,過去的幾個星期,國內一些城市的PM2.5紛紛爆表,再次引起廣大民眾對霧霾的關注。
2013年,“霧霾”成為年度關鍵詞。這一年的一月,4次霧霾過程籠罩30個省(區、市),在北京,僅有5天不是霧霾天。有報告顯示,中國最大的500個城市中,隻有不到1%的城市達到世界衛生組織推薦的空氣質量標準。與此同時,世界上汙染最嚴重的10個城市有7個在中國。
什麽是霧霾?
霧是由大量懸浮在近地麵空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠係統。多出現於秋冬季節,是近地麵層空氣中水汽凝結的產物。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,就將懸浮在近地麵空氣中的水汽凝結物的天氣現象稱為霧(Fog)。
由於液態水或冰晶組成的霧散射的光與波長關係不大,因而霧看起來呈乳白色或青白色和灰色。
霧是一種自然現象,但霾不是,當水平風減弱時,大氣汙染物向城區外圍擴展稀釋減慢,容易累積高濃度汙染,再加上發生逆溫現象,汙染物無法對流至高空,就形成霾。
霾(英文haze或smog),又稱灰霾(dust-haze)、煙霧(smoky fog)或霧霾(fog and haze),是一種由固體顆粒形成的空氣汙染,其核心物質是空氣中懸浮的灰塵顆粒。
英文smog是由smoke和fog二詞演化而來。最早來源於Dr. Henry Antoine Des Voeux 在參加1905年舉行的公共健康會議上的報告《霧與煙》(Fog and Smoke),第一次使用 "smog" 來指“霾”。
霧霾天氣是一種大氣汙染狀態,霧霾是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標的籠統表述,尤其是PM2.5(空氣動力學當量直徑小於等於2.5微米的顆粒物)被認為是造成霧霾天氣的“元凶”。隨著空氣質量的惡化,陰霾天氣現象出現增多,危害加重。中國不少地區把陰霾天氣現象並入霧一起作為災害性天氣預警預報。統稱為“霧霾天氣”。
根據中國國家氣象局規定,如果水平能見度小於10公裏時,將這種非水成物組成的氣溶膠係統造成的視程障礙稱為霾(Haze)或灰霾(Dust-haze)、又稱為大氣棕色雲。
霧霾的成因
大氣汙染物的來源很多,包括汽車排放的尾氣氣、工業排放、道路揚塵、建築施工揚塵、工業粉塵、垃圾焚燒,甚至火山噴發以及廚房油煙排放等。
1. 煤炭燃燒排放
煤炭是最主要的汙染物來源。燃煤可以用於個人居家取暖,或電廠發電,導致煙霧彌漫,製造霧霾。英國中世紀的空氣汙染就是以此為來源的。當時倫敦有大量的煤炭汙染物排放,霧都也成為了大英帝國工業實力的一種時代象征。特別是十九世紀中,倫敦因燃煤霧霾而臭名昭著,得名倫敦煙霧(London smog、London fog)。相似的名號後來由紐約所繼承。
這類的空氣汙染在一些燃煤地區依然存在,如2013年中國東北霧霾事件,導致公路、學校和機場、碼頭關閉。
2. 交通排放
卡車、公交車和私家汽車都會造成交通排放汙染。機動車排氣係統副產品也會導致空氣汙染,是造成許多大城市霧霾的主要因素。
交通汙染主要因素有一氧化碳(CO)、氮氧化合物(NO和NOx)、揮發性有機物、二氧化硫和烴類。這些分子與陽光、熱氣、氨水、霧水和其他物質混合,形成顆粒物,組成霧霾。
3. 光化學霧霾
光化學霧霾是一種淡紅紫色的霧霾,汽車尾氣和工廠廢氣裏含大量氮氧化物和碳氫化合物,這些氣體在陽光和紫外線作用下,會發生光化學反應,產生光化學煙霧。它的主要成分是一係列氧化劑,如臭氧、醛類、酮等,毒性很大,對人體有強烈的刺激作用,嚴重時會使人出現呼吸困難、視力衰退、手足抽搐等現象。
美國加州的紅色霧就是燃燒汽油所排放的NOx,在光的作用下成為汙染物質,由於北美汽車難以限製,這種霧霾時至今日仍困擾著美國的一些大城市。
4. 霧霾形成的氣象因素
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,氣象因素有二:
城市裏大樓越建越高,阻擋和摩擦作用使風流經城區時明顯減弱。即“靜風”現象增多,不利於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。
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象,使得大氣層低空的空氣垂直運動受到限製,空氣中懸浮微粒難以向高空飄散而被阻滯在低空和地麵附近。
霾的危害
霾的組成成分複雜,包括數百種大氣顆粒物。其中對人類健康有害的主要是PM10,如礦物顆粒物、海鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、有機氣溶膠粒子等。而PM2.5,因為顆粒過於細微無法被鼻子的纖毛及咽喉之黏液過濾,它們在人們毫無防範的時候侵入人體呼吸道和肺葉中,從而引起呼吸係統疾病、心血管係統疾病、血液係統、生殖係統等疾病,諸如咽喉炎、肺氣腫、哮喘、鼻炎、支氣管炎等炎症,長期處於這種環境還會誘發肺癌、心肌缺血及損傷。資料顯示,1952年倫敦的“霧”造成了超過4000人死亡,數萬人罹患肺部疾病。
美國環保署2009年發布《關於空氣顆粒物綜合科學評估報告》指出,足夠的科學研究結果證明了大氣細粒子能吸附大量有致癌物質和基因毒性誘變物質,給人體健康帶來不可忽視的負麵影響,包括提高死亡率、使慢性病加劇、使呼吸係統及心髒係統疾病惡化,改變肺功能及結構、影響生殖能力、改變人體的免疫結構等。
更為嚴重的是,空氣汙染還能影響人類的生育和嬰幼兒的健康。專家稱,在胚胎和嬰幼兒時期暴露在高濃度空氣汙染物的動物,相比較成年時期暴露在汙染環境裏的群體的生育力有顯著下降。
由於太陽中的紫外線是人體合成維生素D的惟一途徑,紫外線輻射的減弱直接導致小兒佝僂病高發。另外,紫外線是自然界殺滅大氣微生物如細菌、病毒等的主要武器,灰霾天氣導致近地層紫外線的減弱,易使空氣中的傳染性病菌的活性增強,傳染病增多。除了影響人的生理,長期的灰霾天氣容易讓人產生悲觀情緒,如不及時調節,容易引發其它生理和心理疾病。
如果霾造成能見度下降,可能導致交通阻塞和事故頻發。
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