冬季到来,燃煤量骤增,过去的几个星期,国内一些城市的PM2.5纷纷爆表,再次引起广大民众对雾霾的关注。
2013年,“雾霾”成为年度关键词。这一年的一月,4次雾霾过程笼罩30个省(区、市),在北京,仅有5天不是雾霾天。有报告显示,中国最大的500个城市中,只有不到1%的城市达到世界卫生组织推荐的空气质量标准。与此同时,世界上污染最严重的10个城市有7个在中国。
什么是雾霾?
雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统。多出现于秋冬季节,是近地面层空气中水汽凝结的产物。雾的存在会降低空气透明度,使能见度恶化,如果目标物的水平能见度降低到1000米以内,就将悬浮在近地面空气中的水汽凝结物的天气现象称为雾(Fog)。
由于液态水或冰晶组成的雾散射的光与波长关系不大,因而雾看起来呈乳白色或青白色和灰色。
雾是一种自然现象,但霾不是,当水平风减弱时,大气污染物向城区外围扩展稀释减慢,容易累积高浓度污染,再加上发生逆温现象,污染物无法对流至高空,就形成霾。
霾(英文haze或smog),又稱灰霾(dust-haze)、烟雾(smoky fog)或雾霾(fog and haze),是一种由固体颗粒形成的空气污染,其核心物质是空气中悬浮的灰尘颗粒。
英文smog是由smoke和fog二词演化而来。最早来源于Dr. Henry Antoine Des Voeux 在参加1905年举行的公共健康会议上的报告《雾与烟》(Fog and Smoke),第一次使用 "smog" 来指“霾”。
雾霾天气是一种大气污染状态,雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,尤其是PM2.5(空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物)被认为是造成雾霾天气的“元凶”。随着空气质量的恶化,阴霾天气现象出现增多,危害加重。中国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报。统称为“雾霾天气”。
根据中国国家气象局规定,如果水平能见度小于10公里时,将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾(Haze)或灰霾(Dust-haze)、又称为大气棕色云。
雾霾的成因
大气污染物的来源很多,包括汽车排放的尾气气、工业排放、道路扬尘、建筑施工扬尘、工业粉尘、垃圾焚烧,甚至火山喷发以及厨房油烟排放等。
1. 煤炭燃烧排放
煤炭是最主要的污染物来源。燃煤可以用于个人居家取暖,或电厂发电,导致烟雾弥漫,制造雾霾。英国中世纪的空气污染就是以此为来源的。当时伦敦有大量的煤炭污染物排放,雾都也成为了大英帝国工业实力的一种时代象征。特别是十九世纪中,伦敦因燃煤雾霾而臭名昭著,得名伦敦烟雾(London smog、London fog)。相似的名号后来由纽约所继承。
这类的空气污染在一些燃煤地区依然存在,如2013年中国东北雾霾事件,导致公路、学校和机场、码头关闭。
2. 交通排放
卡车、公交车和私家汽车都会造成交通排放污染。机动车排气系统副产品也会导致空气污染,是造成许多大城市雾霾的主要因素。
交通污染主要因素有一氧化碳(CO)、氮氧化合物(NO和NOx)、挥发性有机物、二氧化硫和烃类。这些分子与阳光、热气、氨水、雾水和其他物质混合,形成颗粒物,组成雾霾。
3. 光化学雾霾
光化学雾霾是一种淡红紫色的雾霾,汽车尾气和工厂废气里含大量氮氧化物和碳氢化合物,这些气体在阳光和紫外线作用下,会发生光化学反应,产生光化学烟雾。它的主要成分是一系列氧化剂,如臭氧、醛类、酮等,毒性很大,对人体有强烈的刺激作用,严重时会使人出现呼吸困难、视力衰退、手足抽搐等现象。
美国加州的红色雾就是燃烧汽油所排放的NOx,在光的作用下成为污染物质,由于北美汽车难以限制,这种雾霾时至今日仍困扰著美国的一些大城市。
4. 雾霾形成的气象因素
灰霾的形成主要是空气中悬浮的大量微粒和气象条件共同作用的结果,气象因素有二:
- 在水平方向静风现象增多。
城市里大楼越建越高,阻挡和摩擦作用使风流经城区时明显减弱。即“静风”现象增多,不利于大气中悬浮微粒的扩散稀释,容易在城区和近郊区周边积累。
- 垂直方向上出现逆温。
逆温层好比一个锅盖覆盖在城市上空,这种高空的气温比低空气温更高的逆温现象,使得大气层低空的空气垂直运动受到限制,空气中悬浮微粒难以向高空飘散而被阻滞在低空和地面附近。
霾的危害
霾的组成成分复杂,包括数百种大气颗粒物。其中对人类健康有害的主要是PM10,如矿物颗粒物、海盐、硫酸盐、硝酸盐、有机气溶胶粒子等。而PM2.5,因为颗粒过于细微无法被鼻子的纤毛及咽喉之黏液过滤,它们在人们毫无防范的时候侵入人体呼吸道和肺叶中,从而引起呼吸系统疾病、心血管系统疾病、血液系统、生殖系统等疾病,诸如咽喉炎、肺气肿、哮喘、鼻炎、支气管炎等炎症,长期处于这种环境还会诱发肺癌、心肌缺血及损伤。资料显示,1952年伦敦的“雾”造成了超过4000人死亡,数万人罹患肺部疾病。
美国环保署2009年发布《关于空气颗粒物综合科学评估报告》指出,足够的科学研究结果证明了大气细粒子能吸附大量有致癌物质和基因毒性诱变物质,给人体健康带来不可忽视的负面影响,包括提高死亡率、使慢性病加剧、使呼吸系统及心脏系统疾病恶化,改变肺功能及结构、影响生殖能力、改变人体的免疫结构等。
更为严重的是,空气污染还能影响人类的生育和婴幼儿的健康。专家称,在胚胎和婴幼儿时期暴露在高浓度空气污染物的动物,相比较成年时期暴露在污染环境里的群体的生育力有显著下降。
由于太阳中的紫外线是人体合成维生素D的惟一途径,紫外线辐射的减弱直接导致小儿佝偻病高发。另外,紫外线是自然界杀灭大气微生物如细菌、病毒等的主要武器,灰霾天气导致近地层紫外线的减弱,易使空气中的传染性病菌的活性增强,传染病增多。除了影响人的生理,长期的灰霾天气容易让人产生悲观情绪,如不及时调节,容易引发其它生理和心理疾病。
如果霾造成能见度下降,可能导致交通阻塞和事故频发。
雾霾预防措施
- 雾霾天气少开窗,可以选择中午阳光较充足、污染物较少的时候短时间开窗换气
- 出门时做自我防护,佩戴专门防霾的口罩,戴帽子或头巾
- 尽量远离马路。上下班高峰期和晚上大型卡车进入市区这些时间段,污染物浓度最高。
- 避免雾霾天锻炼。可以改在太阳出来后再晨练。也可以改为室内锻炼。
- 从外回家后要脱掉外衣,以避免“二手雾霾”,深度清洁皮肤和头发
- 适量补充维生素D
- 多喝水或饮料
- 多吃蔬菜水果(补充维生素C)
- 患者坚持服药。呼吸病患者和心脑血管病患者在雾天更要坚持按时服药
- 老年人和婴幼儿对污染物更加敏感,更要做好各种防护措施
防护设备的选择
- N95型口罩,是NIOSH(美国国家职业安全卫生研究所)认证的9种防颗粒物口罩中的一种。“N”的意思是不适合油性的颗粒(炒菜产生的油烟就是油性颗粒物,而人说话或咳嗽产生的飞沫不是油性的);“95”是指,在NIOSH标准规定的检测条件下,过滤效率达到95%。N95不是特定的产品名称。只要符合N95标准,并且通过NIOSH审查的产品就可以称为“N95型口罩”。
- KN90口罩:防尘口罩按性能分为KN和KP两类,KN类只适用于过滤非油性颗粒物,KP类适用于过滤油性和非油性颗粒物。主要适用于有色金属加工、冶金、钢铁、炼焦、煤气、有机化工、食品加工、建筑、装饰、石化及沥青等产生的0.185微米以上的粉尘、烟、雾等油性及非油性颗粒物污染物的行业。对于以0.075微米为基准值的非油性颗粒物过滤率超过90%。
- 空气净化器:空气净化器又称“空气清洁器”、空气清新机,是指能够吸附、分解或转化各种空气污染物(一般包括粉尘、花粉、异味、甲醛之类的装修污染、细菌、过敏原等),有效提高空气清洁度的产品,以清除室内空气污染的家用和商用空气净化器为主。
各国对待雾霾措施
- 英国人反思空气污染造成的苦果,催生了世界上第一部空气污染防治法案《清洁空气法》的出台。
- 欧盟要求其成员国2012年空气不达标的天数不能超过35天,不然将面临4.5亿美元的巨额罚款。为了符合标准,早在2003年,伦敦市政府开始对进入市中心的私家车征收“拥堵费”。
- 上世纪80年代,政府决定尝试在街道使用一种钙基黏合剂治理空气污染。这种黏合剂类似胶水,可吸附空气中的尘埃。街道清扫工已将这种新产品用于人口嘈杂、污染严重的城区,2013年监测结果称这些区域的微粒已经下降了14%。
- 美国环保署在1997年7月率先提出将PM2.5作为全国环境空气质量标准。
- 美国公民可以对PM2.5的标准监控程序进行监督,根据公布的全年监测统计和日常监测数据,参与所在州的环保机构举行的公共听证会。
- 如果空气出现严重污染,德国会对某类车辆实施禁行,或者在污染严重区域禁止所有车辆行驶。2013年,德国正大力鼓励机动车安装尾气清洁装置,安装过滤器的车主可获得国家补贴。
- 法国在2012年4月公布的空气颗粒物污染报告中列出了一系列保护公众健康的建议,尤其是针对肺病和心脏病患者、幼龄儿童与老年人等敏感人群。
- 2003年,东京立法要求汽车加装过滤器,并禁止柴油发动机汽车驶入该市。东京所有出租车使用的都是天然气。城市绿化是日本治理污染的重要措施。东京规定,新建大楼必须有绿地,必须搞楼顶绿化。
- 意大利米兰市对污染最严重的汽车征税,工作日7时至19时,污染严重的汽车必须缴纳2至10欧元税才能进入市区。罗马实行“绿色周日”活动,只有电动汽车等环保车才能上街行驶。
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