灰霾的形成及其危害探討

　　摘 要：城市化進程的快速發(fā)展，致使大氣污染現(xiàn)象日益嚴重，隨之而來的灰霾天氣也增多。本文針對灰霾的形成及其危害進行簡單地探討，并提出解決灰霾危害的幾點防治措施，僅供參考。
　　關鍵詞：灰霾 形成及危害 探討
　　中圖分類號：X2文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2012）09（a）-0141-02
　　所謂灰霾天氣，就是指空氣中的氮氧化物、顆粒物的總量大，導致能見度低，空氣普遍出現(xiàn)渾濁。霾的本質則是“細粒子污染”，形成的主要原因則是大氣污染包括工業(yè)廢氣，汽車尾氣中的污染物質經過一系列化學反應，造成二次污染，散播到大氣中的塵埃、硫酸顆粒、硝酸顆粒、有機碳氫化合物等粒子懸浮在空中，從而使大氣變得混濁，造成人們模糊，能見度差，如果水平能見度小于10000m時，將這種粒子物組成的氣溶膠系統(tǒng)造成的視覺障礙稱為霾（haze）或灰霾，香港天文臺則稱之為煙霞[1]。因此，以下就針對灰霾形成的氣候特征與氣象條件、灰霾的危害以及灰霾的預防及治理進行粗淺地探討。
　　1 灰霾的氣候特征
　　1.1 灰霾的時空分布
　　灰霾出現(xiàn)的氣象條件是相對濕度較小，大氣垂直運動不大，或有逆溫層，天氣穩(wěn)定，一般是高壓控制下的區(qū)域，但是當有高空槽、鋒面等降水天氣系統(tǒng)活動時，灰霾有助于加速凝結，增加降水。因此，我國的部分區(qū)域存在著4個灰霾嚴重地區(qū)：黃淮海地區(qū)、長江河谷、四川盆地和珠江三角洲。
　　1.2 灰霾的季節(jié)分布
　　灰霾的出現(xiàn)也因為季節(jié)的不同而呈現(xiàn)不同的分布特征，在我國，灰霾天氣主要出現(xiàn)在秋冬季節(jié)，春夏季節(jié)出現(xiàn)較少，例如以珠三角城市為例，最嚴重的灰霾天氣主要出現(xiàn)在10月至次年4月。
　　1.3 灰霾天氣與氣象因子的關聯(lián)（風、日照、太陽輻射、降水等）
　　灰霾天氣的形成同風、日照、太陽輻射、降水等因素有著密切的關系，在我國，除了東北地區(qū)、青藏高原、西北西部四季霾日均很少且變化不明顯外，其余大部分地區(qū)都呈現(xiàn)為冬季多，夏季少，春秋季居中的特點。由于秋冬季節(jié)冷空氣活動頻繁，冷高壓系統(tǒng)控制地面，近地面大氣層結構在下沉氣流的作用下相對穩(wěn)定，風力微弱，空氣干燥，靠近地面的灰塵、汽車尾氣較難擴散或稀釋，在地面積累，形成霾層；而春夏季一般雨水充沛，雨水對3MBTY0dAjhinhQTRr2DxJg==空氣中的灰塵等污染物進行沖刷，難以形成灰霾天氣。
　　2 灰霾的形成
　　灰霾是一種自然現(xiàn)象，其形成主要包括自然因素和人為因素。兩者結合達到某個臨界值（該臨界值要根據地理，氣候等條件而定）就會造成灰霾天氣[2]。
　　2.1 自然因素
　　近年來隨著城市建設的迅速發(fā)展，大樓的高度越來越高，建筑的密度越來越大，這就增大了風與地面摩擦系數，使風流經城區(qū)時明顯減弱，地理上的水平方向靜風現(xiàn)象的增多，當靜風現(xiàn)象增多時，則不利于大氣污染物以及周邊懸浮顆粒向城區(qū)外圍擴展和稀釋，這樣的狀況下就容易在城區(qū)內積累高濃度的懸浮顆粒污染，自然因素還包括垂直方向的逆溫現(xiàn)象。在城市的垂直方向上由于空氣對流形成逆溫層，逆溫層好比一個空氣蓋蓋在城市的上空，造成市區(qū)上空出現(xiàn)了高空比低空氣溫高的逆溫差值現(xiàn)象?？諝庵械奈廴疚镌谡夂驐l件下，從氣溫高的低空向氣溫低的高空形成對流，污染顆粒可以及時擴散，逐漸循環(huán)排放到外界大氣中，這就是環(huán)境有一定的自凈能力。但如果是在逆溫條件下，超出環(huán)境本身的自凈能力，低空的氣溫比高空氣溫高低，導致污染懸浮顆粒物在城市上空的停留，不能及時隨氣流排放出去。下面以廣州市1961年至2002年各月平均灰霾日數為例。
　　2.2 人為因素
　　由于近些年來工業(yè)的急劇發(fā)展，人們生活水平的提高，大量的工業(yè)廢氣，廢渣排放，機動車輛的增多，生活污染物無序傾倒和城市自然懸浮物和懸浮顆粒物的大量的增加。直接導致了城市能見度降低，與以上兩個主要環(huán)境因素的結合，使得造成灰霾天氣，整個城市就看起來是灰蒙蒙一片。可是有時在自然排放和人類生產活動排放的懸浮粒子和氣溶膠粒子的總量是大致穩(wěn)定的，卻依然會出現(xiàn)嚴重的灰霾天氣，因此，出現(xiàn)灰霾的決定性因素就是氣象條件。人們可以根據一定的氣象條件，判斷灰霾天氣的出現(xiàn)，做好一定的防護措施。當明顯的灰霾天氣出現(xiàn)時，一般都伴有靜小風、相對濕度較低，日照強烈。
　　當有嚴重的灰霾天氣出現(xiàn)時，無一例外地都出現(xiàn)邊界現(xiàn)強逆溫現(xiàn)象，這樣的強逆溫層嚴重限制城市其內懸浮顆粒的對外擴散和稀釋；另外，在城市化、工業(yè)化的迅速發(fā)展下造成城市下墊面屬性的根本改變，城市大氣邊界層的物理結構也相應的發(fā)生變化，這樣的不正常改變與循環(huán)下就造成了對城市內部的灰霾天氣。
　　整體來說，灰霾產生的原因主要在于城市內部擴散條件有限，冷空氣較弱，風速小，這使得城市中的各種懸浮污染物無法得到及時擴散，并在近地面逐漸積聚，另外又加上氣候干旱少雨，日照強烈，濕度較小，污染物之間就容易發(fā)生各種光化學反應，形成灰霾。
　　3 灰霾的危害
　　3.1 灰霾致使空氣污染極速加劇，嚴重影響了現(xiàn)代人們的生存環(huán)境與正常的生產生活、危害了都市人的身體健康
　　灰霾的組成成分包括數百種大氣顆粒物以及空中懸浮物，直徑小于10mm的氣溶膠粒子，是對人們健康造成嚴重威脅的顆粒物質。如海鹽顆粒、硫酸鹽顆粒、硝酸鹽顆粒、有機氣溶膠粒子等，它們能直接進入人體上下呼吸道和肺葉中并黏附在肺葉壁上?；姻仓写嬖诘拇髿鈿馊苣z分子大部分都可以被人體吸入，長時間積累下則會沉積于上、下呼吸道和肺泡中，從而誘發(fā)鼻炎、支氣管炎、哮喘病、氣管擴張出血，肺心病等呼吸道病癥，長期處于這種環(huán)境下還會有誘發(fā)肺癌的危險[4]。
　　3.2 灰霾不僅嚴重影響人的身體健康，還導致了城市光化學煙霧污染
　　在汽車尾氣和工廠廢氣中含有無法自然分解的氮氧化物和碳氫化合物，這些氣體在陽光和紫外線的作用下，會發(fā)生光熱化學反應，產生一種新的煙霧，這種煙霧就被稱為光化學煙霧。它的主要成分是一些強的氧化劑，如臭氧、醛，酮等，它們具有很大毒性，對人體有強烈的刺激作用，嚴重時會造成人們呼吸困難，視力下降，手足麻痹等癥狀。
　　3.3 灰霾天氣還會減弱紫外線，間接影響人們的骨質中維生素D的合成，誘發(fā)嬰幼兒的佝僂病，骨質疏松等一系列疾病，長期弱紫外線環(huán)境增加了空氣中的細菌，誘發(fā)其他病毒性疾病的發(fā)生，也會造成人們的一些心理疾病，諸如精神抑郁等
　　4 灰霾的防預和治理
　　4.1 建立灰霾指數預報和灰霾天氣的預警機制
　　在城市內部設立全方位觀測點，與相應衛(wèi)星遙感資料相結合，配合pH2.5的監(jiān)測；建立城市氣象水平監(jiān)測站與垂直監(jiān)測站。開展水平能見度和垂直能見度的匹配觀測。并直接做好提前預警及時向公眾發(fā)布；開展城市邊界大氣層的監(jiān)測，定期監(jiān)測逆溫等邊界層特征，繪制與灰霾天氣的關系圖表，認證準確掌握這一系列數值與灰霾天氣形成的必然聯(lián)系。提高對灰霾天氣預測的準確性，可靠性。
　　4.2 城市合理規(guī)劃與建設
　　在城市的規(guī)劃與建設中，要事先做好氣流與城市建筑關系的評估，著力考察城區(qū)上空氣流與到城市周邊區(qū)域下沉氣流的距離，在規(guī)劃時，要將污染嚴重的工業(yè)企業(yè)，工業(yè)工廠布局在下沉距離之外一定的區(qū)域，避免這些工廠中排出的懸浮顆粒從近地面隨熱氣流流向城市內部；還要充分考慮大氣的擴散條件，在城市高層建筑與下層區(qū)域預留空氣對流通道?？梢宰屛廴疚锛皶r排出城區(qū)。增強城市綠化，植草植樹，讓城市中的植物發(fā)揮吸煙除塵、過濾空氣，增強城市的自凈功效。從而凈化城市大氣，改善城市大氣質量。這樣做還可以起到美化城市的作用。在這種灰霾天氣下鍛煉身體就要盡量避開灰霾天氣區(qū)段：在清晨人們血液濃度較大，肌肉未能舒展，所以，在灰霾天氣下，易扭傷身體，誘發(fā)心梗、肺心病等與天氣有關的疾病。所以要視自己所在環(huán)境而定。采取相關措施避免灰霾天氣。
　　4.3 認識灰霾天氣的危害
　　加強人們的防范意識，是人們意識到灰霾天氣的危害性。掌握灰霾天氣的特性后，才能有效的搞好防范工作。此外，灰霾天氣會嚴重，影響人們身體健康，長時間暴露在灰霾天氣下，可能會造成嚴重疾病，所以我們要應多飲水，有晨運習慣的市民最好暫停晨練避開不利天氣，或選擇在下午和黃昏時進行鍛煉，多喝水，保持呼吸道有一定的濕潤度，食用一些具有潤肺功效的食物，此外，干燥天氣使病菌容易聚集，因此還要保持房間通風；最后，出去時盡量戴上口罩[5]（一次性的或多次性的）。
　　綜上所述，近年來，在不利氣象條件的影響下，區(qū)域性灰霾天氣在我國頻繁出現(xiàn)，對人們的生產生活造成了很大的影響，減少灰霾天氣的出現(xiàn)，就要從根本出發(fā)減少顆粒污染物排放，各類相關單位，工廠要在政府部門的監(jiān)管與配合下完善制度，立足日常生產活動。氣象部門做好日常預報與監(jiān)測，及時預警，提前預防。治理和預防灰霾天氣，還要我們每個社會公民的積極參與，從身邊的點點滴滴做起，出行盡量使用公共交通工具，低碳生活，在不久的將來，灰霾天氣將會逐漸離我們遠去。
　　參考文獻
　　[1]王佳，韓見弘，黃蕊.淺析灰霾形成的危害[J].內蒙古科技與經濟，2007（17）.
　　[2]吳兌，畢雪巖，鄧雪嬌，等.珠江三角洲大氣灰霾導致能見度下降問題研究[J].氣象學報，2006，64（4）：510-518.
　　[3]劉愛君，杜堯東，王惠英.廣州灰霾天氣的氣候特征分析[J].氣象，2004（12）.
　　[4]王瑋.中國PM2.5污染狀況和污染特征的研究[J].環(huán)境科學研究，2000，13（1）：1-5.
　　[5]姚鎮(zhèn).淺述灰霾天氣的形成機制、危害及防治[J].佛山市科學技術協(xié)會，2009（3