重慶素有“霧都”之稱, 近年來雖重慶的霧漸行漸遠, 但霾卻越來越嚴重。在霧霾還沒有像北京、西安那樣大量進軍重慶時, 我們通過分析霧和霧霾的產生原因, 研究工業及生活給大氣帶來的影響, 不斷總結重慶天氣特征, 提出重慶霧霾天氣的防治對策, 對于我們提高空氣質量, 凈化生活環境具有十分重要的意義。
霧是水汽凝結的產物, 主要由水汽組成;根據中華人民共和國氣象行業標準《霾的觀測和預報等級》[1]的定義, 霾是由包含PM2.5在內的大量顆粒物飄浮在空氣中形成, 且通常將相對濕度大于90%時的低能見度天氣稱之為霧, 而濕度小于80%時的天氣稱之為霾, 相對濕度介于80%~90%之間時則是霾和霧共同形成的混合物, 稱之為霧霾。
1 重慶霧和霾的特征及形成
近年來, 隨著重慶工業現代化的快速發展, 霧霾也隨之悄然來襲。重慶本身的霧氣較多, 但是對于霧霾, 重慶并不像北京、上海等重要經濟區那么嚴重。重慶多屬于河谷地形, 位于長江以及嘉陵江的匯合處, 水汽來源相當充沛, 空氣也相當潮濕, 相對溫度高達80%以上。重慶氣候溫和, 屬亞熱帶季風性濕潤氣候, 因此霧的產生一方面是由于本身的地理原因。另一方面, 隨著重慶直轄以來, 加快了工業現代化建設步伐, 產生的工業煙塵急劇增加。因此重慶本身的地理因素和社會原因導致了重慶霧霾的產生。
1.1 重慶霧的形成原因及特征
1.1.1 內因:重慶地區水汽較多導致大霧產生
重慶白天, 地面溫度比較高, 蒸發作用不斷加強, 從而使空氣中容納了許多的水汽;而夜間, 尤其是秋季和冬季的晴朗微風之夜, 夜間較長, 而且地面的輻射冷卻十分明顯, 與此同時, 盆地邊緣山地的冷空氣會沿著山坡下沉, 從而使近地面的空氣降溫十分劇烈, 最終導致空氣中能夠容納水汽的能力不斷降低, 水氣不易散開, 尤其是3~5月, 8~10月較多, 而多余的水汽就會凝結而形成霧。重慶的平均相對濕度一直處于規律波動階段, 而近幾年重慶的平均相對濕度大幅度下降。
1.1.2 外因:重慶的快速發展導致霧的產生
重慶是四大直轄市之一, 工業、房地產發展較快, 導致空氣中懸浮小顆粒增多, 隨之而來的污染加重。另外重慶到2012年市中心人口高達795萬人, 較1983年增長650萬人, 平均每平方公里為95萬人, 人口密度大, 因此產生的生活煙塵較多?！?012重慶統計年鑒》中指出2011年生活煙塵排放量為2463噸, 2012年生活煙塵排放量更大;2012年工業煙 (粉) 塵排放量152283.98噸[2], 工業排放量雖然有下降趨勢, 但排放總量仍然很多, 這些大量的灰塵給水汽提供附著物, 這是導致重慶大霧產生的重要原因之一。
1.1.3 特征:重慶霧氣年際變化和月變化特征
重慶市年平均霧日34.1天 (1980~2008年) , 年平均最多霧日數達49.1天 (1992年) , 最少霧日僅16.2天 (2005年) 。年平均霧日數總體呈現減少趨勢, 上世紀80年代和90年代, 霧日變化不明顯, 2000年后霧日明顯偏少。濃霧、強濃霧日數的變化也有類似特點[3]。重慶一年四季均有霧發生, 主要集中在10月至次年2月。月平均霧日在4天以上, 11月至下年1月是霧最易發生的時段, 全年約有48.3%的霧發生在這3個月中, 12月出現頻率最大, 達到6.3天。8月是全年霧日最少的月份, 月平均霧日僅為1天[3]。濃霧與強濃霧的發生頻率與霧日相似。
1.2 重慶霾的產生原因及特征
霾的產生主要因素是大氣氣壓低, 空氣不流動, 使空氣中的微小顆粒聚集, 漂浮在空氣中;其次是地面灰塵大, 空氣濕度低, 地面的人和車流使灰塵攪動起來, 加上霧氣為氣態污染物SO2迅速轉化為硫酸鹽粒子提供了極有利的條件, 而且為細顆粒物的吸濕、凝聚長大與累積也提供了適宜條件, 因此產生了霾。
1.2.1 重慶霾產生的原因
重慶一直是霧氣較大, 但是并沒有產生大量的霾。近幾年來霾悄然來襲, 一方面是因為重慶霧氣較大, 為氣態污染物SO2迅速轉化為硫酸鹽粒子提供了極有利的條件, 導致霧霾產生。另一方面, 是因為工業現代化建設的原因, 據資料顯示, 僅2012年重慶工業的二氧化硫排放量就達50.98萬噸, 生活二氧化硫排放量0.55萬噸。2012年重慶的工業排粉塵量為1.52萬噸, 生活粉塵量排放量為0.91萬噸, 共計2.43萬噸。而北京粉塵量排放總量達6.36萬噸, 遠遠高出重慶, 各大城市的霧霾愈演愈烈, 令國民人心惶惶。
1.2.2 特征:重慶霾的特征
重慶霾分布不均, 可見度3公里以下的霾天氣主要出現在重慶中西部, 主城區年平均日數在200天以上, 榮昌、永川、涪陵年平均日數在150天以上, 越往重慶東北方向可見度越高, 這一趨勢也驗證了工業對霾產生及濃度的影響。我們將水平能見度大于1000m而小于3000m的霾天, 定義為強霾天氣, 在強霾天氣里常常伴隨著重度的空氣污染, 是需要特征研究的災害性天氣。霧霾的趨勢一路上升, 這不得不引起我們特別關注。
2 重慶霧霾天氣的形成原因
當近地面空氣中的水蒸氣含量充沛, 而且地面氣溫低時, 近地面空氣中的水蒸氣就會發生凝結形成霧。霧不僅為氣態污染物SO2迅速轉化為硫酸鹽粒子提供了極有利的條件, 而且為細顆粒物的吸濕、凝聚長大與累積提供了適宜條件。同時, 極端靜穩天氣形成了低空大氣的“逆溫層”, 使空氣在水平、垂直方向的交換流通能力變弱, 不利于空氣中污染物的擴散, 從而導致空氣污染的累積效應, 形成了霾。
對重慶這樣的大城市而言, 細顆粒物主要來源是日常發電、工業生產、汽車尾氣排放等過程中經過燃燒而排放的殘留物, 大多重金屬等有毒物質, 而且不易被人體排出[4]。霾使遠處光亮物體微帶黃紅色, 使黑暗物體微帶藍色。研究表明, 霾中的物質成分除了細塵以外, 還包括硫酸與硫酸鹽、硝酸與硝酸鹽、碳氫化合物、黑碳等粒子。因此其發生的頻數與人類活動所造成的氣溶膠污染密切相關。正是由于大量極細微的污染性氣溶膠的存在, 使得霧霾天氣對人類的身體健康具有極大的危害性。
3 霧霾天氣所帶來的危害及防治措施
隨著人們對環境的破環, 空氣質量越來越差, 城市污染越來越嚴重, 霧霾天氣出現頻率增加, 給人們帶來的危害也不斷加重。
3.1 霧霾對人身體的危害
出現霧霾天氣時, 大氣污染程度嚴重, 空氣中往往會帶有細菌和病毒, 易導致傳染病擴散和多種疾病發生。尤其是城市中空氣污染物不易擴散, 加重了二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等物質的毒性, 嚴重威脅人的生命和健康。霧霾天氣時, 空氣中漂浮著粉塵、煙塵, 塵螨也可能懸浮在霧氣中, 支氣管哮喘患者吸入這些過敏源, 就會刺激呼吸道, 出現咳嗽、悶氣、呼吸不暢等哮喘癥狀。一旦空中飄浮的大量顆粒、粉塵、污染物病毒等被人體吸入, 就會刺激并破壞呼吸道黏膜, 使鼻腔變得干燥, 破壞呼吸道黏膜防御能力, 細菌進入呼吸道, 容易造成上呼吸道感染。最嚴重的危害是霧霾的出現可能導致肺癌, 肺癌的潛伏期從幾年到幾十年不等, 年齡小的孩子患肺癌, 很可能和遺傳因素、基因突變有關。不過, 和成人相比, 兒童單位體重的呼吸暴露量比大人高, 導致其易感性更高, 所以受尾氣、霧霾等污染氣體的影響更大。再加上兒童的身體各器官沒有發育完全, 污染氣體侵襲造成的傷害也更大。
3.2 霧霾對交通及農業的影響
霧霾天氣給交通出行帶來影響。霧霾天氣導致室外可見度低, 交通出行不便, 容易造成交通事故, 且重慶橋梁、陡坡較多, 交通出行更是危險。霧霾對農作物的影響也是非常大的。霧霾增多, 使日照數減少, 空氣濕度增加, 氣溫降低, 這些對植物的生長發育都不利。
3.3 減少霧霾帶來危害的預防措施
霧霾已經產生的時候, 我們自身應該做到減少霧霾帶來的危害。如果外出可以戴上口罩, 這樣可以有效防止粉塵顆粒進入體內?？谡忠悦拶|口罩最好, 因為一些人對無紡布過敏, 而棉質口罩一般人都不會過敏, 而且易清洗。外出歸來, 應立即清洗面部及裸露的肌膚;霧霾天氣里, 不主張早晚開窗通風, 最好等太陽出來再開窗通風;霧霾天氣的飲食宜選擇清淡易消化且富含維生素的食物, 多飲水, 多吃新鮮蔬菜和水果, 這樣不僅可補充各種維生素和無機鹽, 還能起到潤肺除燥、祛痰止咳、健脾補腎的作用。少吃刺激性食物, 多吃些梨、枇杷、橙子、橘子等清肺化痰食品。
4 重慶霧霾天氣的防治對策
我們對霧霾天氣要高度重視, 建立健全防治霧霾天氣的法律法規和相關制度, 從根本上入手, 減少或防止污染物的排放;也可以通過治理已排放的污染物減少霧霾出現的機率, 最主要的是做到保護環境, 讓強大的大自然自動調節。
4.1 減少或防止污染物的排放
首先可以改革能源結構, 采用無污染能源 (如太陽能、風力、水力) 和低污染能源 (如天然氣、沼氣、酒精) ;其次可以減少燃燒時產生污染大氣的物質;也可通過改進燃燒裝置和燃燒技術來提高燃燒效率和降低有害氣體排放量。
4.2 治理排放的主要污染物
燃燒過程和工業生產過程在采取上述措施后, 仍有一些污染物排入大氣, 應控制其排放濃度和排放總量, 使之不超過環境容量。主要方法有以下三種:
一是利用除塵器去除煙塵和各種工業粉塵;
二是采用氣體吸收塔處理有害氣體 (如用氨水、氫氧化鈉、碳酸鈉等堿性溶液吸收廢氣中二氧化硫;用堿吸收法處理排煙中的氮氧化物) ;
三是應用其他物理的 (如冷凝) 、化學的 (如催化氧化) 、物理化學的 (如分子篩、活性炭吸附、膜分離) 方法回收利用廢氣中的有害物質, 或使有害氣體無害化[5]。
4.3 保護大自然
大自然具有自動調節動能, 可以在大面積的范圍內, 長時間地、連續地凈化大氣。尤其是在大氣中污染物影響范圍廣、濃度比較低的情況下, 只有保護自然才是最有效的方法?？梢栽诔鞘泻凸I區有計劃地、有選擇地擴大綠地面積, 做到未雨綢繆。
4.4 其他措施
依據法律法規和相關制度來控制霧霾的上升和加重, 樹立全社會“同呼吸、共奮斗”的行為準則, 地方政府應對當地空氣質量負責, 落實企業治污主體責任, 動員全民參與環境保護和監督。
總之, 霧霾對人們的生產、生活、身體都會產生極大的危害, 因此, 防治霧霾天氣的產生與危害刻不容緩、人人有責。各級政府和職能部門要高度重視, 不斷完善保護自然、保護環境、防治霧霾天氣的法律法規及措施;加大宣傳力度, 提高全民環保意識和霧霾天氣的防治意識。只有這樣, 才會使人們擁有更好的環境、更多的藍天、更美的生活。
摘要：近年來霧霾天氣已成為我國大部分地區季節性的主要災害性天氣, 筆者通過對“霧都”重慶霧的成因、霧霾的成因的分析, 以及根據重慶1995年2012年的天氣特征、工業和生活對天氣影響的分析, 對重慶霧霾天氣提出了防治對策。
關鍵詞：重慶,霧霾,氣候特征,危害,防范對策
參考文獻
[1] 中國氣象局.霾的觀測和預報等級[s].北京:氣象出版社, 2010.
[2] 2012重慶統計年鑒:表9-7, 表9-11.
[3] 江玉華, 江文華, 韓余.重慶霧霾天氣大氣邊界層特征[J].
[4] 曹玲.三聯生活周刊[J].2011.
[5] 柳丹, 葉正錢, 俞益武.環境健康學概論.北京大學出版社.