霧霾產(chǎn)生的根源

摘要：本文從霧霾發(fā)生的地域性和季節(jié)性角度分析，從霧霾形成的關(guān)鍵氣候條件開始抽絲剝繭，分析催生逆溫層與霧霾形成緊密相關(guān)，進而揭示冬季北方燃煤供暖造成的一個個小溫室，才是霧霾久治不愈的關(guān)鍵因素，并由此提出短期消減霧霾需多措并舉的若干措施。

關(guān)鍵詞：霧霾；逆溫層；集中供暖；劣質(zhì)煤；清潔能源

中圖分類號：X51 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）03-0253-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.152

Abstract： In this paper， from the regional and seasonal perspectives of haze occurrence， the paper starts from the key climatic conditions of haze formation and analyzes the formation of the inversion layer and the formation of haze is closely related to reveal the winter heating caused by coal-fired one by one Small greenhouse， is the key factor in the long-term treatment of haze， and thus proposed a number of short-term measures to reduce haze need to take measures.

Keywords： Haze；Inversion layer；Central heating；Poor quality coal；Clean energy

1 探究霧霾產(chǎn)生的主要誘因

霧霾中的主要污染成分有微塵顆粒、硝酸硫酸霧、有機碳氫化合物、重金屬等，其中有一次排放污染物和二次生成污染物。一次排放污染物是指污染源直接向大氣中排放顆粒物，如以燃煤為主的火力發(fā)電排放物、重工業(yè)空氣污染物、建筑揚塵、汽車尾氣、生活取暖排煙等等。二次生成污染物是指污染源排放的氣態(tài)化合物在大氣中經(jīng)過了復雜的化學反應(yīng)轉(zhuǎn)化的顆粒物，例如二氧化硫氣體轉(zhuǎn)化為硫酸鹽顆粒物。基于這些分析，近年來各地紛紛下大力氣整治污染排放，其中北京的空氣治理效果尤為明顯，但霧霾天并未減少[1]。

1.1 空氣污染治理與霧霾減輕的悖論

根據(jù)北京市環(huán)保局發(fā)布2016年全年空氣質(zhì)量狀況，PM2.5年平均濃度同比下降9.9%，為73μg/m3。細顆粒物（PM2.5）等四項主要污染物同比均有所改善。自2013年監(jiān)測以來，北京市PM2.5呈現(xiàn)持續(xù)改善趨勢，一級優(yōu)天數(shù)明顯增加，重污染發(fā)生的時段逐年減少。2016年北京市空氣質(zhì)量達標天數(shù)198天，達標天數(shù)較2015年增加12天；2016年共發(fā)生重污染39天，較2015年減少7天。從2013年到2017年數(shù)據(jù)統(tǒng)計來看，北京的空氣質(zhì)量穩(wěn)定向好。

從各種數(shù)據(jù)來看，北京重度空污有所緩解，但實際統(tǒng)計的2016年的霧霾天比2015年卻增加了近300小時，相當于至少多了12天，居民受到霧霾影響的總體時數(shù)實則上升。

空氣污染的確是造成霧霾的核心因素，然而空氣質(zhì)量的改善并未明顯減輕霧霾的形成，這一悖論讓霧霾形成的機理陷入更深的迷霧之中。

霧霾的形成背后肯定有更關(guān)鍵的、起決定性的東西。

1.2 中國重度霧霾普遍發(fā)生在北方冬季

根據(jù)國家環(huán)境保護部提供的空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)，在全國主要大中型城市中，東南沿海一帶城市的空氣質(zhì)量為優(yōu)的天數(shù)最多，污染主要集中在華中華北地區(qū)，但重度霧霾主要集中在北方冬季。以北京為例，下面是2015年，北京及中國其它地區(qū)的PM2.5濃度分析。由圖可見，北京PM2.5值從入冬開始直線上升，也就是說，北京整個冬季都籠罩在大量PM2.5之中。

1.3 逆溫層催生霧霾的機理

在對北京霧霾與倫敦霧霾，和中國的北方霧霾分析中，發(fā)現(xiàn)盡管其核心污染源不盡相同，但都有一個共同的特點 ——冬季，采暖，直至逆溫層的出現(xiàn)。

霧霾的產(chǎn)生必伴生有大氣中的逆溫層。如果說霧霾是一個怪胎，其父體為大氣污染源，那其母體必然是籠罩這一區(qū)域的逆溫層！

一般情況下，白天太陽的輻射使地表溫度上升，靠近地面的空氣被加熱后上升，形成空氣對流，此時，即使有污染物也會在短時間內(nèi)擴散稀釋掉。在冬季，白天地面接收到的太陽輻射相對較少，夜間地面又迅速散熱降溫，地面的空氣溫度與高空的空氣溫差減小，大氣的垂直對流減小，大氣處于一種穩(wěn)定態(tài)，這種狀態(tài)下特別容易起霧。霧天高層的空氣白天吸收太陽輻射，持續(xù)升溫，城市上空出現(xiàn)了高空比低空氣溫更高的逆溫現(xiàn)象，因此近地面的冷空氣和高層的暖空氣各自保持著穩(wěn)定的狀態(tài)，在垂直方向上也就沒有了空氣交換，逆溫層就產(chǎn)生了。逆溫層導致了污染物的停留，抑制了煙塵、污染物、水汽凝結(jié)物的擴散，污染物聚集再次發(fā)生復雜的化學反應(yīng)，微生物也在吸滿水的顆粒中迅速生長，凝結(jié)核變大變重，更不容易發(fā)生對流擴散，這樣惡性循環(huán)，霧霾天越發(fā)持續(xù)時間長且污染更加嚴重[2]。

1.4 逆溫層產(chǎn)生的關(guān)鍵誘因

在工業(yè)化之前，霧在冬季經(jīng)常發(fā)生，是一種自然現(xiàn)象，沒有多大危害；但工業(yè)化之后，空氣中排放的污染物使霧受到污染，情況就完全不一樣了。如果不是冬季更加頻繁的起霧，現(xiàn)在的霧霾給人的感覺絕對不會這樣嚴重。每次冬季的嚴重霧霾，都是霧和霾的雙重作用。形成霾的核心顆粒中硫酸鹽和銨鹽的含量異常高，具有很強的吸濕能力，飄浮在空中形成凝結(jié)核，能夠吸收空氣中的水蒸氣，從而形成較大較重的液滴，加重霧的嚴重程度。逆溫層產(chǎn)生的誘因首先是霧氣的形成。那我們先分析一下霧是怎么形成的。教科書告訴我們，在較低的溫度下，當暖而濕的風，經(jīng)過寒冷的地面或水面，逐漸冷卻會形成霧。常識也告訴我們，暖冬的天氣下尤其容易形成霧。北方居民普遍感覺到最近霧變多了，這是為什么呢？有些國家和地區(qū)污染嚴重但并不能形成霧霾，霧霾之所以形成要有特定的環(huán)境。北方取暖燒煤產(chǎn)生大量的熱氣，熱氣遇冷液化成霧，而且釋放大量的CO2加劇了城市的溫室效應(yīng)，整個城市被裹挾在溫室氣體里。要知道一噸散煤燃燒的排放相當于五到十噸電廠排放的污染物！ 倫敦煙霧事件也是由于冬季供暖燃燒煤炭，再加上特殊氣象條件，空中的二氧化碳濃度急劇升高，促使逆溫層的出現(xiàn)而導致霧霾。

中國北方城市冬季每家每戶開著暖氣，每個房間都溫暖如春，形成寒冷冬季里的“熱點”。隨著中國城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，這些“熱點”越來越多，越來越密集，暖氣加熱的熱氣遇到冬季冰冷的地面和水面，極易形成霧氣。從以上分析，在人為形成的暖冬里，伴隨著霧的產(chǎn)生，逆溫層很容易出現(xiàn)。霧霾的母體就這樣產(chǎn)生了，作為其父體大氣污染源短期內(nèi)難以大幅度消減，霧霾產(chǎn)生勢在必然[3]。

這也就是北京的空氣質(zhì)量越來越好，大氣治理初見成效，但霧霾不但沒有減輕，而且有愈演愈烈之勢的根本原因。只去全力消減污染源，沒有控制熱源，霧霾的父體沒有消滅，母體卻越來越坐大，所以霧霾治理難見成效。其實除了供暖，大城市化、城鎮(zhèn)化、工業(yè)化，都是一個一個巨大的熱源，熱源的高速增長才是中國北方冬季頻繁起霧觸發(fā)逆溫層的出現(xiàn)，進而產(chǎn)生霧霾的關(guān)鍵誘因！

2 多措并舉，消除逆溫層產(chǎn)生的溫床，減少霧霾

2.1 國家通過規(guī)定強制暖氣按流量收費

中國北方居民白天離家工作，家中暖氣并不關(guān)閉，依然放出熱量，這既造成了嚴重的浪費，又嚴重污染了環(huán)境。假設(shè)一人7點離家去工作，晚上6點回家，中間有11個小時，暖氣在家中無人的情況下繼續(xù)開放，北方家庭幾乎家家如此，而人們普遍沒有意識到自己浪費資源、破壞環(huán)境的事實。

其實辦法非常簡單，如果暖氣象水資源一樣按流量收費，依中國人的節(jié)儉，出門前不會不關(guān)閉暖氣，就像沒有人出門上班會不關(guān)水龍頭一樣。此舉既減少了百姓日常生活的開支，又保護了我國不可再生資源，還能在短期內(nèi)降低污染，減少熱源排放，進而消除霧霾，重現(xiàn)藍天，一舉多得，利國利民，看似簡單的點子，卻有巨大的推廣價值。

國家必要情況下可以通過制定法律法規(guī)強制這一政策執(zhí)行。之前有的地區(qū)實施過類似的收費制度，但由于觸犯了當?shù)赜嘘P(guān)部門的利益，最終未能推行開來。

2.2 減弱供暖強度

冬季來臨，北方的居民都希望早日供暖，可是近年來，北方居民卻過起了“室外穿棉襖，屋內(nèi)穿單衣”的生活，更是有不少網(wǎng)友調(diào)侃冬季“南冷北熱”，表示要去北方過“暖冬”[4]。

我國北方以大陸性氣候為主，其次是溫帶季風性氣候。這兩個氣候均冬季干燥。倘若家中暖氣過熱，人們處于干燥的室內(nèi)環(huán)境之中會感到不適，并且室內(nèi)外溫差太大，容易生病。況且冬季就是冬季，把冬季過成夏季違反自然規(guī)律，人類要學會適應(yīng)自然，而不是一味按照自己的喜好，去強行改變自然。冬季暖氣真的可以不用那么熱，建議人們過一個真正意義上的冬天。這方面我們可以學習日本。集中供暖一般采取的是全面加熱而導致浪費掉大量能源和造成大量的排放，這對日本來說是不可忍受的。在日本除了一部分新房會安裝太陽能的水暖，大部分人還是在使用傳統(tǒng)的取暖方式，最典型的就是“暖桌”。暖桌（也叫被爐）是在一張正方形矮桌上鋪上一張棉被子，下面有電熱器，坐在墊子上把腿和腳伸進暖桌下取暖，一家人圍在一起，既溫馨又節(jié)能[5]。

2.3 在北方農(nóng)村地區(qū)做好供暖環(huán)節(jié)的環(huán)境保護

在農(nóng)村居民居住較集中，經(jīng)濟條件相對較好的地方，應(yīng)盡量集中供暖。國家通過立法盡量減少褐煤的開采，對購買清潔煤的用戶和生產(chǎn)清潔煤的廠家進行補貼，嚴查劣質(zhì)煤源頭。

2.4 盡量采用清潔能源加強環(huán)境保護

2016年，全球煤炭消費量為35.8億噸油當量，同比下降8.8%。其中，中國煤炭消費量占世界總量的50.6%，同比提高0.6個百分點。煤炭在我國能源消費結(jié)構(gòu)的比重達到64%，遠高于30%的世界煤炭平均水平，其中中國煤電發(fā)電量占發(fā)電總量82%左右。毋庸置疑，煤炭的消費其產(chǎn)生的污染要遠大于其它清潔能源，而且煤炭火力發(fā)電等對熱源的貢獻度也不可小覷。

3 結(jié)論

大氣污染已列入各地重點整治的黑名單，但熱源污染被大多數(shù)人忽視了，而這恰恰是霧霾形成的關(guān)鍵誘因。一百多年前，恩格斯說過：“文明是一個對抗的過程……人類每一次對自然界的勝利，自然界都很快報復了我們?！睖p少熱源消耗，必須引起人們足夠的重視。霧霾已經(jīng)警告我們——人類只有順應(yīng)自然，愛護自然，才能在自然中生存！

參考文獻

[1]王順.改革供給側(cè) 助力霧霾治理[J].綠色中國，2016（04）：44-46.

[2]李偉. 霧霾天氣協(xié)同治理的策略研究[D].南昌：江西財經(jīng)大學，2016.

[3]柳玉清. 我國城市霧霾天氣成因及其治理的哲學思考[D].武漢：武漢理工大學，2014.

[4]劉華. 我國霧霾防治對策研究[D].合肥：安徽大學，2017.

[5]趙明新. 京津冀地區(qū)霧霾治理問題研究[D].長春：長春工業(yè)大學，2017.

收稿日期：2017-12-21

作者簡介：楊羽捷（1999-），女，中學生，研究方向為環(huán)境科學。