大連市霧霾天氣主要成因及對(duì)策分析

張一川

摘 要：針對(duì)大連市近年來霧霾頻發(fā)的現(xiàn)象，對(duì)大連市范圍內(nèi)11個(gè)氣象監(jiān)測(cè)站AQI年際、日際變化指數(shù)進(jìn)行分析，結(jié)果表明，所有站點(diǎn)冬季（12月至次年2月）AQI指數(shù)最高，污染物以固體顆粒物為主；秋季（8—10月）空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）達(dá)到最低，污染物以臭氧、二氧化硫?yàn)橹?。每日較高峰值出現(xiàn)在清晨6時(shí)和中午11時(shí)及晚間20時(shí)左右，低值出現(xiàn)在清晨3時(shí)和下午14時(shí)及晚間21時(shí)左右。造成霧霾的主要原因是區(qū)域氣候、氣象環(huán)境和冬季供暖燃煤、汽車尾氣排放和工廠廢氣排放等。防治大連市霧霾天氣應(yīng)從霧霾產(chǎn)生的原因入手，多方面開展區(qū)域大氣污染綜合整治工作。

關(guān)鍵詞：霧霾；AQI指數(shù)；成因；對(duì)策

中圖分類號(hào)：X513 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-291X（2016）16-0163-03

霧霾是指霧和霾的合稱，是特定氣象條件與人為活動(dòng)相互作用的結(jié)果。近年來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，霧霾現(xiàn)象出現(xiàn)的頻率越來越高，尤其是在我國(guó)華北、西北和東北地區(qū)，全年P(guān)M2.5均值占到全國(guó)比重較高[1]。霧霾天氣的頻繁產(chǎn)生，不僅對(duì)大氣、交通、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成影響，還會(huì)對(duì)人體健康構(gòu)成極大威脅。

大連市位于遼東半島最南端，是遼中南和環(huán)渤海工業(yè)經(jīng)濟(jì)地帶的核心城市之一。隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，造成的霧霾天氣現(xiàn)象也急劇增多。以2014年為例，大連市全年霧霾天氣較往年偏多，輕微污染以上天數(shù)為83天，占全年22.7%。本文在以大連市11個(gè)氣象監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過對(duì)造成霧霾天氣的自然和人為原因進(jìn)行初步分析，對(duì)緩解大連市霧霾天氣現(xiàn)象提出合理性建議，這對(duì)了解霧霾天氣的規(guī)律、成因等具有現(xiàn)實(shí)意義，同時(shí)也可為霧霾天氣的預(yù)警、預(yù)報(bào)及防治提供一定的依據(jù)。

一、數(shù)據(jù)來源與特征

AQI（Air Quality Index）是空氣質(zhì)量指數(shù)的簡(jiǎn)稱，是國(guó)際上通用的定量描述空氣質(zhì)量狀況的無量綱指數(shù)，參與空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)的主要污染物為細(xì)顆粒物、可吸入顆粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等六項(xiàng)，AQI指數(shù)的高低可以直接反映出大氣霧霾污染的程度[2]。

從大連市范圍內(nèi)11個(gè)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)站的AQI年際（2014年12月至2015年10月）和2014年10月至2015年1月AQI日際變化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來看，大連市空氣質(zhì)量指數(shù)總體分布規(guī)律是：所有站點(diǎn)冬季（12至次年2月）AQI指數(shù)最高，污染物以固體顆粒物為主，秋季（8—10月）AQI指數(shù)達(dá)最低，污染物以臭氧、二氧化硫?yàn)橹鳎粡哪觌H各站點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來看，甘井子站、周水子站、星海三站、七賢嶺站和金州站AQI年際變化幅度大，其中周水子站AQI指數(shù)年際變化大于120；與之相比，青泥洼站、傅家莊站、旅順站、開發(fā)區(qū)站、雙D港站和市區(qū)站AQI指數(shù)年際變化在100以下，青泥洼站AQI指數(shù)年際變化小于70，變化幅度相對(duì)較小，污染程度較低；從AQI日際變化情況來看，每日較高峰值出現(xiàn)在清晨6時(shí)和中午11時(shí)及晚間20時(shí)左右，低值出現(xiàn)在清晨3時(shí)和下午14時(shí)及晚間21時(shí)左右。

二、結(jié)果分析

研究表明，霧霾天氣的出現(xiàn)，是特定氣候條件與人為活動(dòng)相互作用的結(jié)果，高密度的人口經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和社會(huì)活動(dòng)往往會(huì)排放出大量顆粒物質(zhì)（如PM2.5），排放超過大氣循環(huán)能力和承載度，細(xì)顆粒物濃度將持續(xù)積聚，就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的霧霾天氣，所以，霧霾天氣產(chǎn)生的原因具有自然和人為的相互吻合性[3]。

（一）自然原因

霧霾天氣的產(chǎn)生需要具備特定的氣候和氣象條件。氣候上，冬季是大連地區(qū)霧霾天氣多發(fā)的季節(jié)。通過分析大連市AQI年際變化數(shù)據(jù)可知，大連地區(qū)12月至次年2月AQI指數(shù)明顯偏高于其他季節(jié)，主要原因是冬季大連地區(qū)海洋性氣候作用強(qiáng)，冷空氣勢(shì)力減弱，地面濕度大，區(qū)域性污染物擴(kuò)散難度大，污染物質(zhì)易發(fā)生聚集現(xiàn)象，從而形成較長(zhǎng)時(shí)間的霧霾天氣；而秋季氣壓較高，冷空氣活動(dòng)增強(qiáng)，云量減少，地表蒸發(fā)強(qiáng)烈，大氣濕度降低，污染物質(zhì)擴(kuò)散性強(qiáng)，故不利于霧霾的產(chǎn)生；氣象上，某時(shí)段個(gè)別天數(shù)內(nèi)AQI指數(shù)超過100大氣污染臨界值，最高可達(dá)400以上，達(dá)到重度污染程度。其主要原因可能是大連地區(qū)特定時(shí)段內(nèi)具備穩(wěn)定大氣環(huán)流和垂直方向的逆溫層，大氣底層溫度低上層溫度高，低空的空氣垂直運(yùn)動(dòng)弱，城市排放的細(xì)小顆粒物聚集于近地面，從而導(dǎo)致霧霾天氣，這種現(xiàn)象主要發(fā)生夜間的市區(qū)，因?yàn)闆]有太陽(yáng)輻射，大氣層相對(duì)穩(wěn)定，加之市區(qū)高樓等建筑物改變下墊面屬性，大氣物理環(huán)境更加穩(wěn)定，不利于污染物的擴(kuò)散和稀釋，容易導(dǎo)致霧霾天氣的發(fā)生[4]。此外，地形因素也會(huì)加速霧霾天氣的產(chǎn)生，在我國(guó)霧霾易多發(fā)的城市中，谷地和山區(qū)城市霧霾污染較為嚴(yán)重，污染物質(zhì)不容易擴(kuò)散是其主要原因（見圖3）。大連市地處遼東丘陵腹地，地形以山地丘陵為主，市區(qū)多處環(huán)山，城市生產(chǎn)生活所產(chǎn)生的污染會(huì)受地形的限制難以排放，導(dǎo)致污染物聚集不易擴(kuò)散，這在一定程度上也加重了霧霾現(xiàn)象的產(chǎn)生。

（二）人為原因

霧和霾的形成都需要凝結(jié)核，也就是細(xì)小顆粒物（PM2.5），而霾的污染與凝結(jié)核的關(guān)系更為密切，沒有凝結(jié)核也就無法形成污染。因此，了解凝結(jié)核的來源是了解霧霾天氣人為原因的重要途徑。凝結(jié)核的來源有很多，日常生活中的汽車尾氣、冬季取暖、秸稈焚燒、工廠施工和廢氣排放都會(huì)造成細(xì)小顆粒物（PM2.5）的產(chǎn)生[5]。從大連市AQI指數(shù)年際變化情況來看，大連市冬季（12月至次年2月）AQI指數(shù)最高，污染物以固體顆粒物為主，在監(jiān)測(cè)的11個(gè)站點(diǎn)冬季AQI指數(shù)均超過100以上，根據(jù)空氣質(zhì)量評(píng)級(jí)，已屬于輕度污染程度，污染程度市區(qū)監(jiān)測(cè)站大于郊區(qū)監(jiān)測(cè)站。分析主要原因是化石燃料燃燒所致，冬季氣溫下降，市域普遍開始供暖，燃煤量劇增，排放出的污染物也增加，導(dǎo)致空氣霧霾；其次，汽車尾氣排放也是原因之一，冬季普遍降雪，這樣不僅造成了車輛擁堵，也使得油料燃燒不充分，增加了污染程度。而秋季污染物以臭氧、二氧化硫?yàn)橹?，這主要原因是周邊工廠排放及汽車尾氣所致，污染程度郊區(qū)監(jiān)測(cè)站大于市區(qū)監(jiān)測(cè)站，且污染物來源也不盡相同。日際變化情況來看，各監(jiān)測(cè)站AQI指數(shù)在清晨、中午和晚間最高，原因是污染物的擴(kuò)散需要周期常在3—5個(gè)小時(shí)左右，這區(qū)間段內(nèi)居民生活、汽車尾氣、工廠等化石燃料燃燒的劇增，不斷疊加空氣污染情況，導(dǎo)致空氣質(zhì)量指數(shù)在此區(qū)間內(nèi)出現(xiàn)峰值。

三、對(duì)策

控制霧霾天氣的發(fā)生，就是要控制霧霾污染物的源頭——細(xì)小顆粒物（PM2.5）的排放。細(xì)小顆粒物的來源多種多樣，涉及多方面的大氣污染綜合治理的過程[6]，針對(duì)大連市細(xì)小顆粒物的排放，提出合理的解決對(duì)策。

（一）減少污染物排放

霧霾天氣中的污染物來源主要是煤炭、燃油等化石燃料燃燒，當(dāng)前如何解決好能源問題是治理大氣污染問題的一個(gè)重要環(huán)節(jié)[7]。針對(duì)控制燃煤污染問題，大連市可以借鑒全國(guó)其他城市的成功經(jīng)驗(yàn)[8～10]，比如：加強(qiáng)企業(yè)監(jiān)管，關(guān)停高耗能企業(yè)；推廣清潔的優(yōu)質(zhì)煤炭，逐步淘汰污染大的煤種；全市可逐步實(shí)行冬季集中供暖，取締燃煤小鍋爐房。燃油方面，提高油品品質(zhì)，減少汽車尾氣顆粒物的排放量；解決城市交通擁堵問題，控制城市機(jī)動(dòng)車保有量，優(yōu)先發(fā)展城市軌道（包括地鐵）和公共交通系統(tǒng)；推廣節(jié)能型汽車，支持生物型燃料開發(fā)利用。此外，城市外圍郊區(qū)農(nóng)田秋冬季秸稈焚燒也要做到嚴(yán)格管控，可在農(nóng)村推廣秸稈粉碎還田、秸稈飼料再利用等綜合舉措，做到全市整體減少污染物排放。

（二）政府形成管控機(jī)制

大氣污染防治和節(jié)能減排已經(jīng)列入國(guó)家“十三五”規(guī)劃，全國(guó)大力推行生態(tài)城市建設(shè)目標(biāo)。作為大連市各政府機(jī)關(guān)也應(yīng)有責(zé)任加強(qiáng)環(huán)保立法、完善和健全法律制度，從而用法律約束力來監(jiān)管排放源頭，加強(qiáng)監(jiān)管力度；其次，目前我國(guó)城市霧霾已經(jīng)由城市個(gè)體轉(zhuǎn)變?yōu)閰^(qū)域性綜合問題，對(duì)此政府應(yīng)做好科學(xué)預(yù)警預(yù)報(bào)模式，對(duì)公眾做到及時(shí)的信息公開，與周邊城市實(shí)行聯(lián)防聯(lián)控，資源共享，盡早開展區(qū)域內(nèi)大氣污染綜合控制及對(duì)策體系研究。

（三）提高公民減排意識(shí)

霧霾的科學(xué)防治離不開公眾的參與，因此，作為城市的每一位公民都有責(zé)任加入到環(huán)保行動(dòng)中。新聞媒體、社區(qū)及學(xué)?？梢远ㄆ陂_展多種形式的大氣污染、節(jié)能減排的宣傳講座，倡導(dǎo)綠色出行、綠色消費(fèi)、低碳生活的理念，引導(dǎo)公眾從自身做起，從身邊做起，從小事做起，真正從思想上認(rèn)識(shí)到大氣污染防治的重要性，營(yíng)造一個(gè)全民參與的良好環(huán)境。

四、結(jié)論

通過分析發(fā)現(xiàn)，大連市大氣霧霾原因主要有：（1）區(qū)域濕潤(rùn)的海洋氣候；（2）特定氣象條件；（3）山地地形；（4）冬季供暖、工廠排放及汽車尾氣排放等因素所致。針對(duì)污染物的來源特點(diǎn)，提出減少污染物排放、政府形成管控機(jī)制和提高公民減排意識(shí)的綜合整治措施。