三分钟看懂中国雾霾的成因、危害和解决方案

1、三分钟看懂中国雾霾的成因、危害和解决方案1. 雾霾的化学组成成分极其复杂雾霾是指各种源排放的污染物（气体和颗粒物如CO、S02、NOX、NH3、VOCs、PM）,在特定的大气流场条件下，经过一系列物理化学过程，形成的细粒子，并与水汽相互作用导致的大气消光现象。大气污染中涉及到的颗粒物，一般指粒径介于0.01-100卩m的粒子，PM2.5是指空气动力学直径小于或者等于2.5微米的大气颗粒物（气溶胶）的总称，学名为大气细粒子。PM2.5组成极其复杂，几乎包含元素周期表全部元素，涉及30000种以上有机和无机化合物（包括硫酸盐、硝酸盐、氨盐、有机物、碳黑、重金属等），真是“小粒子、大世界PM2.5直

2、接排放少，以排放源一次排放的气体通过物理和光化学过程生成的二次粒子为主。2. 雾霾对气候、环境、人体健康均有较大影响雾霾中PMP2.5影响较大，PM2.510即出现沙尘。雾霾造成气候、环境、健康等方面的负面影响：PM2.5浓度的增加可能是天气事件增加的原因。PM2.5影响大气辐射平衡，导致地面越来越冷、大气越来越热，严重影响区域和全球气候变化，可能加剧区域大气层加热效应、增加气候事件。细粒子污染是全球性重要环境问题之一，从1975年以来全球范围内，除欧洲以外，细粒子浓度都在明显上升。PM2.5浓度的增加会引起城市大气酸雨、光化学烟雾现象，导致大气能见度下降，阻碍空中、水面和陆面交通。霾含湿度比

3、较高，能够直接传染细菌和病毒。PM2.5又称为可入肺颗粒，能够直接进入人体肺泡甚至血液系统中，直接导致心血管病等疾病。PM2.5的比表面积较大，通常富集各种重金属元素和有机污染物，这些多为致癌物质和基因毒性诱变物质，危害极大。PM2.5污染会增加重病及慢性病患者的死亡率，使呼吸系统及心脏系统疾病恶化，转变肺功能及结构，转变人体免疫结构。中科院研究已经基本证明大气污染与呼吸道疾病死亡率正相关。北京市近年肺癌患病率显著提高，2012年平均每天确诊104个肺癌病人。对广州市肺癌致死率与灰霾关系的研究表明，考虑7年滞后期，肺癌致死率和气溶胶消光系数的相关系数高达0.97o3. 雾霾90%来自人类经济社

4、会活动约10%的雾霾是自然排放，其他近90%来自人为排放，直接来自人类的经济社会活动。对北京2013年1月五次强霾污染分析得出，大气污染物包括有机碳、元素碳、硫酸盐、硝酸盐、铉盐、扬尘等。硫酸盐、硝酸盐和铉盐是基于一次排放的二氧化硫(S02),氮氧化物(N0X)和氨气(NH3)气体经过化学反应形成。挥发性有机物(包括来自烹饪源的油烟型有机物、来自于汽车尾气姪类有机颗粒物、来自光化学反应的氮富集有机物、和从北京周边输送过来的氧化型有机颗粒物)，在大量二氧化硫和氮氧化物的作用下发生反应，向二次有机气溶胶转化，产生更加具毒性的细颗粒污染物。它们是上世纪中期美国南加州光化学烟雾的主要成分。这些污染物都

5、和人类的生产和生活活动息息相关。对北京PM2.5排放源分析发觉燃煤、机动车为最主要来源。北京年平均PM2.5排放中，燃煤占26%,机动车19%,餐饮11%,工业10%。1月的强霾中，北京机动车排放贡献最大，占25%,其次为燃煤19%和外来输送19%；京津冀地区的主要污染来源则是燃煤34%、机动车16%和工业15%o此外，河北和天津地区的燃煤、化工、重金属冶炼都是重金属污染的来源。北京城市大量的机动车排放是造成N0X大气浓度上升的原因，也是硝酸盐同步上升的原因之一。白天N02浓度出现高值，并同步出现硝酸盐浓度高值，但北京机动车N0X排放造成的危害远非生成了无机硝酸盐，更可怕的是生成了大量的含氮有

6、机颗粒物。白天生成的硝酸盐夜间在高浓度S02和硫酸盐的作用下向致癌物亚硝酸盐转化。4. 北京强霾有天气条件、周边沙尘、局地排放、大气环流等主要成因天气原因主要包括静风稳定天气加上高湿、混合层薄、逆温强度大等气象条件。受低压辐合或均压场的影响，天气系统较弱,近地面大气稳定，风速较小，并以弱偏南风为主，湿度较大，且逆温层厚度大（500mTkni）、强度强（逆温温差510。0,进一步阻碍了空气对流，导致区域和局地排放的污染物快速累积，空气污染严重。近周边沙尘区域输送，京津冀近周边的沙尘层引发污染，输送至本地，与本地的污染大陆性气溶胶混合，加重污染；局地排放，包括：一是大量机动车排放造成硝酸盐上升；二

7、是周边输送来的燃煤S02排放造成硫酸盐上升；三是光化学产物、局地烹饪、汽车尾气等造成的挥发性有机物转化为二次有机气溶胶；大气纬向环流和气候变化导致的北半球平流层升温，使污染物向北半球中纬度区域聚集，使中国区域大气污染程度加剧。5. 中国雾霾成因有季节性变化在春季，远程沙尘输送、局地扬尘、城市酸性气体和空气中较多的水分也会便利霾的形成。在夏季，高温、高辐射气候加上髙湿天气会促进污染物的光化学反映和吸湿性增长。在秋季，白天剧烈辐射和高温会加速光化学气粒转化，而早晚低温柔高湿在稳定的天气系统中简单导致霾污染事件。在冬季，北方的釆暖加上稳定的大气边界层结构和较低的混合层高度很简单导致雾霾现象。6. 中

8、国的雾霾污染比伦敦雾霾事件和洛杉矶光化学烟雾事件更为复杂和严重2013年1月京津冀共计发生五次强霾污染过程。北京共计22天PM2.5超过国家2016年二级标准（75卩g/m3）,27天超过国家一级标准，只有4天晴好天气（日均值35mg/m3）oPM2.5小时最高值达到680卩g/m3。天津共计21天PM2.5超过国家2016年二级标准，只有5天晴好天气。石家庄共计26天PM2.5超过国家2016年二级标准，只有1天晴好天气，两个城市PM2.5小时最高值超过690和1000卩g/m3o京津冀背景地区兴隆的PM2.5共计6天超过国家2016年二级标准，北京及京津冀空气污染形势非常严峻。长三角及珠三

9、角空气污染形势同样非常严峻。太行山东麓、燕山北麓的京津冀区域最为严重。以产业结构和能源结构甚至在全球都领先的北京为例，北京地区的雾霾状况远比1952年的伦敦雾霾事件、美国四五十年月洛杉矶光化学烟雾事件复杂和严重。北京地区空气中每立方米中有近20毫克气固体污染物，1952年的伦敦每平方米也只有四毫克，如此算来，北京地区750平方公里，高度300米的大气范围大约有4000吨污染物。洛杉矶光化学烟雾中主要是汽车尾气中的烯炷类碳氢化合物和二氧化氮(N02)排放到大气中后，在剧烈的阳光紫外线照耀下，原有的化学链遭到破坏，形成新的含剧毒的光化学烟雾,主要是以臭氧为代表。北京现在具有类似的状况。此外中国还大

10、范围存在沙尘暴，而沙尘的存在又会加剧雾霾过程的化学反应。7.局地排放和周边输送增加了大气污染物掌握和治理的难度，北京不可能单独治理雾霾问题以北京大气灰霾溯源为例，北京PM2.5大约3040%来自原始排放，2030%来自大气中的光化学转化,3040%来自区域输送。北京治霾要“三分之一靠天气，三分之一靠自己，三分之一靠周边，北京本地排放主要包括大量机动车排放造成的硝酸盐、光化学作用产物、局地烹饪和汽车尾气等排放的挥发性有机物转化为二次有机气溶胶。而280m高空的S02浓度远远高于8m的浓度分析表明，北京S02来源于周边燃煤排放带来的硫酸盐输送。局部区域气候条件分析，北京城区大量污染物通过低空气团来

11、自于东南方向的近距离输送。京津冀近周边的沙尘层输送至北京，与本地的污染性气溶胶混合后加重污染。所以，北京市虽然能努力降低自身大气污染物的排放，却无法解决周边污染物排放与传输。对北京雾霾有直接重大影响的除了本地的汽车尾气之外，还有天津的工业废气气团和河北的燃煤排放。8. 雾霾能够提前预估预警并缓解对大气污染物跟踪检测表明，北京奥运会时段的大气污染物粒子特别少，PM1、2.5不足50ug/m3o单双号和黄标车限行可将PM1、2.5掌握在100ug/m3以下，而在汽车未限行时段这个数据可达200ug/m3o同样对今年1月份的第四次强霾过程分析表明，汽车排放的氮氧化物和燃煤排放的硫化物贡献超过100u

12、g/m3,占当时污染物浓度的一半。这些状况说明，在简单起霾的静稳、逆温气候条件下，考虑外来污染物的大气环流，能够通过提前预估预警来加强局地污染掌握，减轻北京等地区的大气污染。今年1月份的5次强霾事件能够通过预警和临时防治措施减缓3次。9. 从雾霾污染成因动身，有如下防治建议根治雾霾污染需政治智慧。正像联产承包、分产到户解决了我国改革开放初期的农业发展问题，经济特区解决了改革开放初期的工业商业发展问题，解决了香港和澳门问题一样,根治大气需要在国家管理体制上要有所创新，有所突破。必需实施区域联防联控。京津冀地区同处一个气候带，形成一个大的污染团，根治大气污染需要区域联防联控。这需要突破现有以行政单

13、位各自为政的管理制度。欧共体协同治理酸雨和大气污染，美国南加州联防联控遏制光化学大气污染都是成功的范例。能够考虑成立京津冀大气污染联防联控委员会，将该区域作为大气污染防治的试点“特区”。防治雾霾要加强法治。仅靠政府部门、工厂企业和居民团体自觉自律维护大气环境明显不够，要逐步制定落实相对应的法律规章，依法治污才有可能长治久安。详细来说，要强化电厂脱硫脱销的监控，避免三天打鱼两天晒网的不彻底现象。同时应建立第三方数据检测，加强管理油品质量。要制定多种污染物减排的一揽子计划，加强污染物协同掌握。仅降低PM2.5是不够的，应减排全部的污染气体与颗粒。不能只注重硫化物减排，氨气的减排也很重要。因为PM1

14、0（粒径小于10um的颗粒物）浓度逐年下降，而PM2.5浓度高居不下，区域大气污染掌握应以细粒子减排和多种污染物联合掌握为主，并在源头上掌握CO、S02、NOX,VOCs和NH3的排放。在电力行业，同时掌握S02、NOX、VOCs及粉尘有助于降低污染治理成本。一次污染源掌握要各有侧重。首先要从源头掌握，大力消减PM2.5形成前的主要气态物S02、NOX、CO、NH3和VOCs的排放。掌握S02的重点在工业、釆温和燃煤电厂。NOX的掌握重点依次为机动车、燃煤电厂和工业。C0的掌握重点依次为机动车工业和燃煤电厂。VOCs应以机动车、无组织（餐厨、干洗店等）排放和工业为主。另外，北方城市的冬季因为受

15、到大规模燃煤采暖的影响，S02、NOX、CO、PM较非采暖期相比，呈上升趋势，应在冬季釆暖时段加强对这些污染物的掌握，而VOCs则在全年都要掌握。区域源掌握应以产业结构布局和调整为重。产业结构调整方面，加大第三产业比例，降低高能耗第二产业比例。产业结构布局方面，尽量将高污染企业迁至区域的下风场地区或高海拔地区,这有利于一次污染物的扩散和沉降。同时加强环保监管措施，掌握新排放源的加入。雾霾治理要科学先行。因为我国的PM2.5来源复杂，形成原理不清，观测分析设备落后，难以制定科学合理的治理方案。此时，切勿盲目釆用国外监测技术及照搬国外调控标准。应抓紧时间进行基础研究，加大科学投入，并依据科学研究结

16、果制定出一套详尽完备的PM2.5减排掌握方案。雾霾治理需要公众参与。公众行为是面源强度大小的最重要掌握因子，首先是全部公民整体素养的提高，小到餐饮出行，大到择业置产，都到要考虑到尽量削减污染排放。只有全社会每个人都从自我做起，从点滴小事做起，才有可能保障我们有洁净的空气呼吸。在这场沙龙上，还有近三十位来自国家发改委、环保部、财政部、能源局、中财办、国务院发展研究中心、中科院、神华、中石油、中海油、中国汽车技术研究中心、中欧联合投资基金等机构和企业的专家，共同就当前雾霾问题的严重性、背后原因和解决方案进行了热闹的争论，争论结果总结如下：1.雾霾问题是中国环境破坏的警世钟此次强霾污染应引起深刻反思

17、，拷问全中国的发展模式。严重的空气和水土污染是中国工业化带来环境破坏的警世钟，环境问题已经成为中国发展的拦路虎。应将此视为伦敦毒雾、日本工业污染、美国洛杉矶光污染事件之后第四次大型环境事件。健康是人的第一权利和生存的第一条件。持续得不到根治的雾霾污染将否定中国改革开放所带来的经济和政治成果。2. 环境修复与治理革命比能源革命更为紧迫十八大提出的推动能源生产与消费革命主要是基于环境可持续发展方面的考虑。能源革命是手段而非目的。在中国，环境修复与治理革命比能源革命更为紧迫。3. 治理雾霾要跳动式将环境保护上升到道德的高度不能仅依靠行政手段，要提升全民道德水平。应像日本和欧洲一样，将环境保护上升到社

18、会道德髙度，让任何破坏环境的人和企业成为责备与监督的对象。这样的全面参与才能打赢环境治理的战斗。4.要重视榜样的作用中南海和高层国家机关落实零排放，给地方和企业做出表率。建议使人民大会堂、中南海等标志性国家机构的运行达到污染物零排放。5. 新的国家治理要主抓精细化执法与管理中国经济粗放发展的背后，是制度与管理的粗放。法律的尊严在于执行。同样，再好的制度缺少管理都是空话。中国国家治理不能只讲改革，而是要在改革的基础上，抓好精细化执法与管理。应将环境精细化执法与管理列为与改革开放一样的大事，像抓计划生育一样去落实。6. 不能光依靠行政手段，还要利用经济手段，使减排变得有利可图火电厂的除尘、脱硫、脱

19、硝技术都已成熟，但在煤电价格倒挂使得电厂亏损的状况下，火电厂不具备在环境治理上的投资能力。同样，中国进口原油的品质越来越差而油品在环保方面的要求越来越高，需要对炼厂进行升级改造，而在因国家对成品油价格掌握导致炼厂亏损的状况下，炼厂本身也没有能力来投资减排设备。电力与成品油价格改革也理应是雾霾治理的一个重要举措。7. 推行“谁污染谁买单”的政策，加强行政执法同时严格财务监督，做到专款专用，不能把企业污染治理的成本转嫁到百姓身上。在“污染收费”方面，发达国家有很多值得我们参考的经验，譬如，英国伦敦市政府早在2003年就开头对进入市中心的私家车征收“拥堵费”，而这部分收入全部用来改善公共交通。8.

20、雾霾治理要协同区域生态圈规划，明确联防责任环境保护要以生态圈来做规划，而不能局限于行政圈。环境政策应在全国总量掌握的前提下，考虑各地的环境容量、承载能力和可接受成本等因素来区分落实，将全国性的政策地区化。区域之间的联防联控必需要建立在明确的责任基础上，否则无法操作。9. 联防联控，不但需要区域间联合、城市群间掌握，更需要打破行业壁垒需要包括环保部、交通部、气象局、工信部、卫生部、发改委、科技部、大型国有能源公司等在内的国家、省市各级部门平级之间的通力合作，转变当前各自为战的局面，切实做到相关数据充分共享、治理措施共同制定、排污执法协作协作。10. 雾霾能够预警，但治理还要从根本动身爆表型强霾能

21、够通过预估预警、提前关掉污染源避免。但这仅仅临时的措施，只能临时消减排放，雾霾污染的治理需要治本。11. 要从城市治理角度治理雾霾雾霾暴露了城市环境的恶化，要解决有以下措施：促进城市能源清洁化，大力优化能源结构。全面落实煤改气和煤该电，必需用煤的地方要加强污染掌握；城市交通减排。交通污染各种治理措施都要上，包括发展自然气汽车和LNG载重卡车，推广城市电动汽车；注重城市周边农村和中小城镇的能源使用与污染排放，加强能源使用的科学性，削减排放。12. 煤炭领域的排放尤其要掌握煤炭曾是中国能源的立命之本，现在已经成为环境污染的首要根源。能源消费总量掌握要重点考虑煤炭消费总量掌握和减排。煤炭不可能彻底清洁燃烧