重庆素有“雾都”之称, 近年来虽重庆的雾渐行渐远, 但霾却越来越严重。在雾霾还没有像北京、西安那样大量进军重庆时, 我们通过分析雾和雾霾的产生原因, 研究工业及生活给大气带来的影响, 不断总结重庆天气特征, 提出重庆雾霾天气的防治对策, 对于我们提高空气质量, 净化生活环境具有十分重要的意义。
雾是水汽凝结的产物, 主要由水汽组成;根据中华人民共和国气象行业标准《霾的观测和预报等级》[1]的定义, 霾是由包含PM2.5在内的大量颗粒物飘浮在空气中形成, 且通常将相对湿度大于90%时的低能见度天气称之为雾, 而湿度小于80%时的天气称之为霾, 相对湿度介于80%~90%之间时则是霾和雾共同形成的混合物, 称之为雾霾。
1 重庆雾和霾的特征及形成
近年来, 随着重庆工业现代化的快速发展, 雾霾也随之悄然来袭。重庆本身的雾气较多, 但是对于雾霾, 重庆并不像北京、上海等重要经济区那么严重。重庆多属于河谷地形, 位于长江以及嘉陵江的汇合处, 水汽来源相当充沛, 空气也相当潮湿, 相对温度高达80%以上。重庆气候温和, 属亚热带季风性湿润气候, 因此雾的产生一方面是由于本身的地理原因。另一方面, 随着重庆直辖以来, 加快了工业现代化建设步伐, 产生的工业烟尘急剧增加。因此重庆本身的地理因素和社会原因导致了重庆雾霾的产生。
1.1 重庆雾的形成原因及特征
1.1.1 内因:重庆地区水汽较多导致大雾产生
重庆白天, 地面温度比较高, 蒸发作用不断加强, 从而使空气中容纳了许多的水汽;而夜间, 尤其是秋季和冬季的晴朗微风之夜, 夜间较长, 而且地面的辐射冷却十分明显, 与此同时, 盆地边缘山地的冷空气会沿着山坡下沉, 从而使近地面的空气降温十分剧烈, 最终导致空气中能够容纳水汽的能力不断降低, 水气不易散开, 尤其是3~5月, 8~10月较多, 而多余的水汽就会凝结而形成雾。重庆的平均相对湿度一直处于规律波动阶段, 而近几年重庆的平均相对湿度大幅度下降。
1.1.2 外因:重庆的快速发展导致雾的产生
重庆是四大直辖市之一, 工业、房地产发展较快, 导致空气中悬浮小颗粒增多, 随之而来的污染加重。另外重庆到2012年市中心人口高达795万人, 较1983年增长650万人, 平均每平方公里为95万人, 人口密度大, 因此产生的生活烟尘较多。《2012重庆统计年鉴》中指出2011年生活烟尘排放量为2463吨, 2012年生活烟尘排放量更大;2012年工业烟 (粉) 尘排放量152283.98吨[2], 工业排放量虽然有下降趋势, 但排放总量仍然很多, 这些大量的灰尘给水汽提供附着物, 这是导致重庆大雾产生的重要原因之一。
1.1.3 特征:重庆雾气年际变化和月变化特征
重庆市年平均雾日34.1天 (1980~2008年) , 年平均最多雾日数达49.1天 (1992年) , 最少雾日仅16.2天 (2005年) 。年平均雾日数总体呈现减少趋势, 上世纪80年代和90年代, 雾日变化不明显, 2000年后雾日明显偏少。浓雾、强浓雾日数的变化也有类似特点[3]。重庆一年四季均有雾发生, 主要集中在10月至次年2月。月平均雾日在4天以上, 11月至下年1月是雾最易发生的时段, 全年约有48.3%的雾发生在这3个月中, 12月出现频率最大, 达到6.3天。8月是全年雾日最少的月份, 月平均雾日仅为1天[3]。浓雾与强浓雾的发生频率与雾日相似。
1.2 重庆霾的产生原因及特征
霾的产生主要因素是大气气压低, 空气不流动, 使空气中的微小颗粒聚集, 漂浮在空气中;其次是地面灰尘大, 空气湿度低, 地面的人和车流使灰尘搅动起来, 加上雾气为气态污染物SO2迅速转化为硫酸盐粒子提供了极有利的条件, 而且为细颗粒物的吸湿、凝聚长大与累积也提供了适宜条件, 因此产生了霾。
1.2.1 重庆霾产生的原因
重庆一直是雾气较大, 但是并没有产生大量的霾。近几年来霾悄然来袭, 一方面是因为重庆雾气较大, 为气态污染物SO2迅速转化为硫酸盐粒子提供了极有利的条件, 导致雾霾产生。另一方面, 是因为工业现代化建设的原因, 据资料显示, 仅2012年重庆工业的二氧化硫排放量就达50.98万吨, 生活二氧化硫排放量0.55万吨。2012年重庆的工业排粉尘量为1.52万吨, 生活粉尘量排放量为0.91万吨, 共计2.43万吨。而北京粉尘量排放总量达6.36万吨, 远远高出重庆, 各大城市的雾霾愈演愈烈, 令国民人心惶惶。
1.2.2 特征:重庆霾的特征
重庆霾分布不均, 可见度3公里以下的霾天气主要出现在重庆中西部, 主城区年平均日数在200天以上, 荣昌、永川、涪陵年平均日数在150天以上, 越往重庆东北方向可见度越高, 这一趋势也验证了工业对霾产生及浓度的影响。我们将水平能见度大于1000m而小于3000m的霾天, 定义为强霾天气, 在强霾天气里常常伴随着重度的空气污染, 是需要特征研究的灾害性天气。雾霾的趋势一路上升, 这不得不引起我们特别关注。
2 重庆雾霾天气的形成原因
当近地面空气中的水蒸气含量充沛, 而且地面气温低时, 近地面空气中的水蒸气就会发生凝结形成雾。雾不仅为气态污染物SO2迅速转化为硫酸盐粒子提供了极有利的条件, 而且为细颗粒物的吸湿、凝聚长大与累积提供了适宜条件。同时, 极端静稳天气形成了低空大气的“逆温层”, 使空气在水平、垂直方向的交换流通能力变弱, 不利于空气中污染物的扩散, 从而导致空气污染的累积效应, 形成了霾。
对重庆这样的大城市而言, 细颗粒物主要来源是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物, 大多重金属等有毒物质, 而且不易被人体排出[4]。霾使远处光亮物体微带黄红色, 使黑暗物体微带蓝色。研究表明, 霾中的物质成分除了细尘以外, 还包括硫酸与硫酸盐、硝酸与硝酸盐、碳氢化合物、黑碳等粒子。因此其发生的频数与人类活动所造成的气溶胶污染密切相关。正是由于大量极细微的污染性气溶胶的存在, 使得雾霾天气对人类的身体健康具有极大的危害性。
3 雾霾天气所带来的危害及防治措施
随着人们对环境的破环, 空气质量越来越差, 城市污染越来越严重, 雾霾天气出现频率增加, 给人们带来的危害也不断加重。
3.1 雾霾对人身体的危害
出现雾霾天气时, 大气污染程度严重, 空气中往往会带有细菌和病毒, 易导致传染病扩散和多种疾病发生。尤其是城市中空气污染物不易扩散, 加重了二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等物质的毒性, 严重威胁人的生命和健康。雾霾天气时, 空气中漂浮着粉尘、烟尘, 尘螨也可能悬浮在雾气中, 支气管哮喘患者吸入这些过敏源, 就会刺激呼吸道, 出现咳嗽、闷气、呼吸不畅等哮喘症状。一旦空中飘浮的大量颗粒、粉尘、污染物病毒等被人体吸入, 就会刺激并破坏呼吸道黏膜, 使鼻腔变得干燥, 破坏呼吸道黏膜防御能力, 细菌进入呼吸道, 容易造成上呼吸道感染。最严重的危害是雾霾的出现可能导致肺癌, 肺癌的潜伏期从几年到几十年不等, 年龄小的孩子患肺癌, 很可能和遗传因素、基因突变有关。不过, 和成人相比, 儿童单位体重的呼吸暴露量比大人高, 导致其易感性更高, 所以受尾气、雾霾等污染气体的影响更大。再加上儿童的身体各器官没有发育完全, 污染气体侵袭造成的伤害也更大。
3.2 雾霾对交通及农业的影响
雾霾天气给交通出行带来影响。雾霾天气导致室外可见度低, 交通出行不便, 容易造成交通事故, 且重庆桥梁、陡坡较多, 交通出行更是危险。雾霾对农作物的影响也是非常大的。雾霾增多, 使日照数减少, 空气湿度增加, 气温降低, 这些对植物的生长发育都不利。
3.3 减少雾霾带来危害的预防措施
雾霾已经产生的时候, 我们自身应该做到减少雾霾带来的危害。如果外出可以戴上口罩, 这样可以有效防止粉尘颗粒进入体内。口罩以棉质口罩最好, 因为一些人对无纺布过敏, 而棉质口罩一般人都不会过敏, 而且易清洗。外出归来, 应立即清洗面部及裸露的肌肤;雾霾天气里, 不主张早晚开窗通风, 最好等太阳出来再开窗通风;雾霾天气的饮食宜选择清淡易消化且富含维生素的食物, 多饮水, 多吃新鲜蔬菜和水果, 这样不仅可补充各种维生素和无机盐, 还能起到润肺除燥、祛痰止咳、健脾补肾的作用。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 重庆雾霾天气的防治对策
我们对雾霾天气要高度重视, 建立健全防治雾霾天气的法律法规和相关制度, 从根本上入手, 减少或防止污染物的排放;也可以通过治理已排放的污染物减少雾霾出现的机率, 最主要的是做到保护环境, 让强大的大自然自动调节。
4.1 减少或防止污染物的排放
首先可以改革能源结构, 采用无污染能源 (如太阳能、风力、水力) 和低污染能源 (如天然气、沼气、酒精) ;其次可以减少燃烧时产生污染大气的物质;也可通过改进燃烧装置和燃烧技术来提高燃烧效率和降低有害气体排放量。
4.2 治理排放的主要污染物
燃烧过程和工业生产过程在采取上述措施后, 仍有一些污染物排入大气, 应控制其排放浓度和排放总量, 使之不超过环境容量。主要方法有以下三种:
一是利用除尘器去除烟尘和各种工业粉尘;
二是采用气体吸收塔处理有害气体 (如用氨水、氢氧化钠、碳酸钠等碱性溶液吸收废气中二氧化硫;用碱吸收法处理排烟中的氮氧化物) ;
三是应用其他物理的 (如冷凝) 、化学的 (如催化氧化) 、物理化学的 (如分子筛、活性炭吸附、膜分离) 方法回收利用废气中的有害物质, 或使有害气体无害化[5]。
4.3 保护大自然
大自然具有自动调节动能, 可以在大面积的范围内, 长时间地、连续地净化大气。尤其是在大气中污染物影响范围广、浓度比较低的情况下, 只有保护自然才是最有效的方法。可以在城市和工业区有计划地、有选择地扩大绿地面积, 做到未雨绸缪。
4.4 其他措施
依据法律法规和相关制度来控制雾霾的上升和加重, 树立全社会“同呼吸、共奋斗”的行为准则, 地方政府应对当地空气质量负责, 落实企业治污主体责任, 动员全民参与环境保护和监督。
总之, 雾霾对人们的生产、生活、身体都会产生极大的危害, 因此, 防治雾霾天气的产生与危害刻不容缓、人人有责。各级政府和职能部门要高度重视, 不断完善保护自然、保护环境、防治雾霾天气的法律法规及措施;加大宣传力度, 提高全民环保意识和雾霾天气的防治意识。只有这样, 才会使人们拥有更好的环境、更多的蓝天、更美的生活。
摘要：近年来雾霾天气已成为我国大部分地区季节性的主要灾害性天气, 笔者通过对“雾都”重庆雾的成因、雾霾的成因的分析, 以及根据重庆1995年2012年的天气特征、工业和生活对天气影响的分析, 对重庆雾霾天气提出了防治对策。
关键词：重庆,雾霾,气候特征,危害,防范对策
参考文献
[1] 中国气象局.霾的观测和预报等级[s].北京:气象出版社, 2010.
[2] 2012重庆统计年鉴:表9-7, 表9-11.
[3] 江玉华, 江文华, 韩余.重庆雾霾天气大气边界层特征[J].
[4] 曹玲.三联生活周刊[J].2011.
[5] 柳丹, 叶正钱, 俞益武.环境健康学概论.北京大学出版社.