我國霧霾成因及治理進展綜述

長沙市生態(tài)環(huán)境局天心分局 周殷

霧霾主要包括霧和霾兩部分，空氣濕度超過90%屬于霧，濕度小于80%則被稱為霾，濕度在80%到90%之間為霧霾混合體。受到自然影響和人為因素的影響，霧與霾結(jié)合也稱為霧霾天氣。如果大氣中的懸浮水汽過度凝結(jié)，造成能見度下降，就是我們所說的霧。霧本身并不具備危害性，但霧天濕度高，會進一步促進霾的形成。霾則主要是懸浮在大氣層中的微小塵埃、煙粒、鹽粒等各種集合體，導致空氣過度渾濁、能見度顯著下降。霾可以通過人體呼吸道進入肺部黏著在肺泡中，對健康造成危害。在城市霧霾污染防治的過程中，要明確霧霾的具體成因，做到對癥下藥、有效防治。

一、我國霧霾成因分析

（一）工業(yè)化進程導致

隨著我國城市經(jīng)濟建設(shè)水平的不斷提高，帶給人們更多的生活保障和更高品質(zhì)的生活條件，但同時，過度的工業(yè)化發(fā)展也給環(huán)境造成了污染。工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的顆粒物、氮氧化物、鹵化物、硫化物、臭氧、一氧化碳和有機物等是產(chǎn)生霧霾、導致污染天氣的主要成因。

霧霾的主要成分顆粒物可分為一次性顆粒物和二次顆粒物。一次性顆粒物是通過人類活動以及自然活動從地面排放到空氣中的液體或者固體，其中液態(tài)物質(zhì)主要有自然蒸發(fā)的水，石油、煤炭、天然氣等化石燃料燃燒時產(chǎn)生的水汽或者油氣揮發(fā)，食用油烹飪揮發(fā)產(chǎn)生的油滴等。固態(tài)顆粒物主要包括風沙揚塵、垃圾焚燒產(chǎn)生的霧霾，煤油、天然氣等化石燃料燃燒不充分產(chǎn)生的塵粒，工業(yè)生產(chǎn)過程中造成的粉塵等。這些一次顆粒物通常具有較強的污染特點，對人體健康造成極大的威脅[1]。二次顆粒則是地面各種能源排放產(chǎn)生的氣態(tài)污染物，與空氣中的塵埃進行碰撞發(fā)生化學反應或者物理轉(zhuǎn)化生成的液態(tài)以及固態(tài)顆粒物，是大氣污染物最重要的組成部分。有研究表明，全球范圍內(nèi)二次源貢獻率在20%至80%，在我國中東部地區(qū)常常高達60%，在成霾時往往二次顆粒物所占比例更高。

顆粒物根據(jù)直徑大小劃分，對人體造成危害的主要是可吸入顆粒物（PM10），其粒徑小于10微米，可被人體吸入體內(nèi)。而其中直徑小于2.5微米的顆粒物（PM2.5）可進入人體肺部，它活性強，易附帶有毒、有害物質(zhì)，且在大氣中停留的時間長、輸送距離遠，對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。

此外，工業(yè)化生產(chǎn)中還會產(chǎn)生大量二氧化硫（SO2）、氮氧化合物（NOx）、氨氣（H3）、揮發(fā)性有機物（VOCs）、碳氫化合物（HOx）等有毒有害氣體。汽車尾氣排放有一氧化碳（CO）、NOx等有害成分。化石燃料燃燒還會與空氣中的成分產(chǎn)生化學反應生成NOx等，即使是清潔能源的燃燒也會產(chǎn)生NOx。各種噴涂工藝、汽車維修行業(yè)也會向大氣排放揮發(fā)性有機物。

（二）煤炭為主的能源消耗

我國作為煤炭生產(chǎn)與消費大國，燃燒發(fā)電和供暖都主要依賴煤炭能源，煤炭燃燒造成大量二氧化硫（SO2）、氮氧化物NOx、揮發(fā)性有機物(VOCs)、氨氣（NH3）、塵土等污染物排放[2]。在煤礦開采的過程中也會產(chǎn)生大量的礦渣粉塵，煤炭燃燒產(chǎn)生的污染是我國大氣污染的主要成因。根據(jù)中國氣候公報及能源統(tǒng)計年鑒顯示，2000年到2013年，我國煤炭消耗從14億噸增長到42.44億噸，達到了煤炭消費頂峰，同時2013年我國年均灰霾日數(shù)達到了36天，創(chuàng)下52年之最。2014年，全國煤炭消耗量下滑，全國平均灰霾天數(shù)也開始下降。自2018年藍天保衛(wèi)戰(zhàn)打響以來，全國嚴禁散煤，全面淘汰、改造工業(yè)鍋爐，空氣質(zhì)量得到明顯改善。根據(jù)生態(tài)環(huán)境部公布的2020年藍天保衛(wèi)戰(zhàn)成績單顯示，2020年全國337個地級市及以上城市平均優(yōu)良天數(shù)占比為87%，PM2.5平均濃度為33微克/立方米，同比下降8.3%。然而，據(jù)《煤炭市場中期報告2019》分析，中國現(xiàn)在以及未來相當長一段時期內(nèi)，仍將是世界上最大的煤炭消費國。

（三）城市機動車尾氣排放

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展以及我國汽車工業(yè)發(fā)展水平的全面提高，汽車保有量大幅度增加，不僅導致城市交通擁堵問題日益嚴重，汽車發(fā)動時也會產(chǎn)生大量的尾氣。汽車尾氣主要包括PM2.5、SOx、NOx等主要的大氣污染物。機動車尾氣NOx排放占全部NOx排放總量的45%以上。汽車尾氣與其他霧霾排放物相比較而言其顆粒直徑更小，在逆溫、靜風等環(huán)境中不利于擴散，會造成嚴重的霧霾問題。根據(jù)交運部門提供的數(shù)據(jù)，全國有31個城市的汽車數(shù)量超過100萬輛，其中北京、天津、成都、深圳、上海、廣州、蘇州、杭州8個城市的汽車數(shù)量超過200萬輛，北京超過500萬輛。隨著機動車數(shù)量的增加，污染物排放和城市懸浮物大量增加，進一步加劇了城市霧霾天氣的形成。

（四）揚塵污染

隨著我國城市化進程的不斷加快，建筑行業(yè)發(fā)展得如火如荼。但是在建筑施工過程中，無論是土方開挖還是泥漿灌注都會造成大量的揚塵。因為揚塵點多、面廣、線長的特點，導致?lián)P塵污染已經(jīng)成為中心城區(qū)大氣污染的主要原因。很多地區(qū)在施工建設(shè)中由于沒有做好嚴格的揚塵管理與控制，常常會造成大量揚塵污染。比如，工地出入口保潔不嚴格、工地內(nèi)部道路未硬化、大面積裸土和易起塵物料覆蓋不足、灑水和濕法作業(yè)不足、未使用全密閉泥頭車、施工機械冒黑煙等都會導致?lián)P塵污染。

（五）氣象因素

霧霾的形成不僅受到污染源的影響，還受到氣象條件，如相對濕度、風速、溫度、氣壓等的影響。我國空氣污染具有明顯的季節(jié)性。大氣污染物S02、N02、PM2.5、PM10、CO等污染物在冬、春、夏季節(jié)含量較低，主要原因是大氣成層受影響。冬季嚴寒、高壓，污染物鉛直擴散能力低，容易形成近地表層，污染物質(zhì)會積聚，濃度也會高于其他季節(jié)。夏季近地表大氣有較強的對流，大氣中的臭氧濃度將急劇上升。夏天處于亞熱帶高氣壓，有良好的光照條件、高溫、晴天、低相對濕度、氧化氮(NOx)和揮發(fā)性有機物(VOC)，若發(fā)生二次變換，易產(chǎn)生臭氧污染。

二、目前治理霧霾的技術(shù)

（一）抓好重污染天氣的應急措施

1.加強監(jiān)測預警

霧霾造成的重污染天氣對人的身體健康有嚴重的影響，通過強化監(jiān)測預警，對污染天氣及時作出積極應對措施，盡可能地減少污染天氣的危害。近年來，我國各地不斷建立健全重污染天氣應急預案，由環(huán)境保護部門和氣象部門聯(lián)合建立的重污染天氣應急預警聯(lián)動機制日益完善。環(huán)境保護部與氣象部門聯(lián)合建立的重污染氣象應急預警聯(lián)合機制日益完善，氣象部門與環(huán)保部門將在各層面密切合作，改善協(xié)商機制，逐步實現(xiàn)大氣組成、大氣質(zhì)量監(jiān)測信息、氣象觀測信息、氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)的共享，使重污染天氣預警更精確。2018年國家重污染預警分級標準已從使用實際空氣質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果啟動預警轉(zhuǎn)為空氣質(zhì)量預報，若預報顯示空氣質(zhì)量可能達到警告級別，警告信息就會通過各種媒體向社會廣泛發(fā)布。另外，該計劃的新版本從四個反應級別減到了三個級別，分別為藍色、黃色、橙色和紅色。若預期平均空氣質(zhì)量指數(shù)＞200會維持一天，則不會再發(fā)出藍色警告，并發(fā)出健康保護提示。與此同時，新版本也會增加區(qū)域應急鏈接的激活條件。本地城市的平均AQI指數(shù)達到相應的預警評估標準后，本地應急響應就會啟動。

2.加強應急響應措施

預警發(fā)布后，各相關(guān)部門根據(jù)預警等級采取相應的防治和應對措施。全國各地普遍實施響應措施主要有：

一是建議性健康防護措施，包括減少戶外活動，增加對呼吸類疾病的就醫(yī)指導等。當發(fā)布最高等級紅色預警時，建議學校和企業(yè)事業(yè)單位實行彈性工作制，減少外出。

二是建議性污染防控措施，包括鼓勵綠色低碳出行，減少用電能耗，增加公共交通頻次，人工降雨等。

加強污染防治與治理，這是防治嚴重污染天氣的主要應急措施。其中包括禁煙、增加衛(wèi)生和灑水次數(shù)、停止混凝土攪拌車間和混漿室生產(chǎn)、限制或停止泥漿、石塊運輸車輛及重型卡車上路，尤其重視工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)管理。為保證強制減排的執(zhí)行，地方政府要求制定一份嚴重污染天氣緊急減排清單，要求企業(yè)停止生產(chǎn)線，以遵循“一廠一策”的執(zhí)行計劃(設(shè)備)、控制污染等方法強制減排。在鋼鐵、焦炭、鑄造、玻璃、石油化工等15個行業(yè)中，《指南》規(guī)定了績效評價指標。從理論上講，甲級企業(yè)在嚴重污染期不會成為減排的重點，以避免“一刀切”的問題。

3.強化監(jiān)督執(zhí)法，加強聯(lián)防聯(lián)控

城市霧霾污染問題的成因涉及許多方面，除本地污染物積累以外，由于空氣流動和氣象因素，輸入性污染造成的污染天氣也難以避免。所以防治污染天氣，不能僅依靠某一部門單打獨斗，而是要通過相關(guān)部門協(xié)作以及區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控，共同形成治霾合力。要建立統(tǒng)一的調(diào)度機制，明確各相關(guān)部門落實大氣污染防治及應急響應工作職責，確保各部門職責措施落實到位；要加強區(qū)域合作，聯(lián)合周邊縣市共同開展監(jiān)測預警，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息互聯(lián)互通，在責任管理的過程中更好地提高區(qū)域協(xié)作能力，形成多部門合作區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的霧霾治理管理體系[4]；要加強執(zhí)法，通過嚴格的“聯(lián)合執(zhí)法、跨區(qū)域執(zhí)法、交叉執(zhí)法”等，嚴格監(jiān)督企業(yè)是否落實錯峰生產(chǎn)、限產(chǎn)停產(chǎn)等響應措施，堅決查處偷拍、超排等違法行為。同時可以結(jié)合“國家逐步推行重點大氣污染物排污權(quán)交易”政策，探索通過跨區(qū)經(jīng)濟支付等形式，進一步促進區(qū)域經(jīng)濟和大氣污染的聯(lián)防聯(lián)控。

（二）霧霾治理的根本出路

1.加快經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展形式

過去我國經(jīng)濟發(fā)展主要依靠工業(yè)產(chǎn)業(yè)，忽略第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，使得重污染問題十分普遍。應當積極推動經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，主動淘汰、關(guān)停落后產(chǎn)能的重污染企業(yè)，促進企業(yè)不斷優(yōu)化自身的生產(chǎn)技術(shù)，創(chuàng)新管理體系，減少企業(yè)的環(huán)境污染問題。對高耗能、高污染的項目進行嚴格控制，積極引導綠色低碳產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展，加快企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，合理引導資源的配合，促進第三產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展，大力支持服務(wù)業(yè)、旅游業(yè)、高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，增加國民經(jīng)濟中的比重，使得經(jīng)濟結(jié)構(gòu)形成良好的發(fā)展態(tài)勢[5]。

2.優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，控制煤炭消耗

當前我國依然以煤炭資源為主，在很長一段時間并不能發(fā)生根本性的變化，因此需要高度重視對新能源的開發(fā)與應用，從源頭上減少煤炭消耗，嚴格控制煤炭排放大戶的排放量。各地方企業(yè)要積極響應節(jié)能減排的號召，以長遠的角度對企業(yè)的發(fā)展進行科學規(guī)劃與管理，從根本上避免過度追求重化工業(yè)的發(fā)展，流轉(zhuǎn)能源消費過快增長的態(tài)勢。還應該加大對風能、核能、太陽能、生物能、地熱能等各種新興能源的研發(fā)與投入，促進新興產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展，提高非化石能源的占比，提高能源資源的利用效率。

3.提升行業(yè)精細化管理，加強行業(yè)監(jiān)督

在城市快速發(fā)展的背景下，需要全面提高各行各業(yè)精細化管理。

一是加強企業(yè)精細化管理。工業(yè)企業(yè)要擺脫過去粗放式的管理模式，加強科技研究，促進工藝升級，降低能耗，探索廢氣循環(huán)利用技術(shù)，進一步節(jié)約資源，減少污染排放。

第二，提高燃料清潔度，減少汽車燃油硫排放，提高汽車燃氣和柴油的質(zhì)量，實現(xiàn)汽車柴油、常規(guī)柴油和部分船舶油的“三油并軌”。強化各路段的監(jiān)督和管理，加速淘汰和更新不合格柴油貨車。

第三，加強對汽車行業(yè)的監(jiān)管，加快汽車尾氣檢測與維修系統(tǒng)(IM系統(tǒng))的推廣應用。環(huán)保、交通、市場監(jiān)管部門將完善監(jiān)管和執(zhí)法模式，實現(xiàn)“檢測—維修—再檢測”數(shù)據(jù)的閉環(huán)管理，有效促進對過剩排放車輛的維修，減少汽車尾氣污染物排放。

四是注重產(chǎn)業(yè)鏈精細優(yōu)化。遵循上下游相互配套、專業(yè)分配合理的產(chǎn)業(yè)鏈條，實現(xiàn)資源的節(jié)約利用。

五是加強建筑行業(yè)精細化管理，在建筑材料制造選擇中需要根據(jù)設(shè)計標準進行全面優(yōu)化，提高綠色城鎮(zhèn)建設(shè)的整體質(zhì)量。在建筑施工過程中嚴格實施“6個100%”，防止揚塵污染，促進城市建設(shè)規(guī)范化管理。

六是加強部門監(jiān)管精細化。對建筑工地、渣土運輸進行嚴格管理，有效減少城市道路揚塵。嚴禁秸稈焚燒，鼓勵農(nóng)民多利用有機肥，減少氮肥的利用，促進對緩控釋肥的開發(fā)，減少氨氣污染。加強對汽車維修、噴涂行業(yè)、化工行業(yè)等生產(chǎn)工藝的嚴格控制，確保治污設(shè)施正常運行，廢氣達標排放。加強對餐飲行業(yè)的管理，督促安裝合格油煙凈化器，嚴禁露天燒烤。

4.科學規(guī)劃城市發(fā)展，加強城市建設(shè)管理

在城市化建設(shè)的背景下打造綠色生態(tài)城市，需要將環(huán)保作為重要內(nèi)容，在整個城市建設(shè)規(guī)劃中樹立健康綠色的環(huán)保理念，形成立體化的綠色生產(chǎn)體系。

一是建設(shè)綠色城市。將整個園林景觀設(shè)計納入城市規(guī)劃管理中，對常見的植被進行妥善優(yōu)化，凸顯整個城市的景觀設(shè)計效果，提高空氣質(zhì)量，減少空氣中的有毒有害物質(zhì)。

二是建設(shè)低碳城市。城市環(huán)境保護應當與生態(tài)環(huán)境相結(jié)合，在城市總體規(guī)劃布局中將碳達峰、碳中和等相關(guān)要求落實到位，推動城市實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。加大對整個城市的合理規(guī)劃與控制，減少重復建設(shè)。推進智慧城市、數(shù)字城市建設(shè)，推進城市能源、工業(yè)、建筑、交通領(lǐng)域的綠色低碳轉(zhuǎn)型，同時推進生態(tài)保護和修復工程，有效發(fā)揮森林、草原、濕地、海洋、土壤的固碳作用，全面提升生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力。

三是建設(shè)清潔城市。以清潔高效的能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為主線，大力發(fā)展綠色清潔能源產(chǎn)業(yè)，推廣新能源汽車，清潔能源發(fā)電，啟動城市儲能工程，加大生態(tài)環(huán)保節(jié)能產(chǎn)業(yè)的支持力度。

四是建設(shè)循環(huán)城市。大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，推動資源節(jié)約集約循環(huán)利用，促進環(huán)保產(chǎn)業(yè)的良性循環(huán)發(fā)展。創(chuàng)新環(huán)保技術(shù)手段，完善廢舊物資回收網(wǎng)絡(luò)，開發(fā)利用“城市礦產(chǎn)”。推進生活垃圾分類、塑料污染全鏈條治理，推進廚余垃圾資源化利用，實現(xiàn)生活垃圾減量化、資源化。

三、結(jié)束語

在我國城市化規(guī)模不斷擴大的背景下，城市霧霾污染問題日益顯著，為了進一步減少霧霾對生態(tài)環(huán)境和城市發(fā)展造成的危害，最重要的就是對城市能源結(jié)構(gòu)進行合理優(yōu)化，降低高耗能行業(yè)的比重，減少汽車尾氣的排放，提高燃油清潔化水平，高度重視生態(tài)環(huán)境的治理，推動新能源產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展，這樣才能夠為整個城市的生態(tài)環(huán)保建設(shè)提供重要支持。