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全面剖析城市雾霾形成的根源

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1.概念

在分析雾霾形成的根源之前,先解释一下“雾霾”的概念,不详细陈述,只摘取关键词;

雾:空气、微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统,是近地面层空气中水汽凝结的作用。降低空气透明度,使能见度恶化,但几乎没有危害性。雾看起来呈乳白色或青白色和灰色。

全面剖析城市雾霾形成的根源



霾: 空气、灰尘、硫酸、硝酸及其他有机碳氢化合物组成,他也能导致视线模糊,能见度低。如果水平能见度小于10000米时,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,不过他存在一定的危害性。

2.检测指标(评价指标)

PM2.5:细颗粒物指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5 微米的颗粒物;

全面剖析城市雾霾形成的根源

PM2.5

通俗说明:空气中个头很小(直径小于等于2.5微米,颗粒越小能去的地方就越多,比如人体的肺等)的颗粒物的数量,越多污染越严重。正常的空气中为空气和水蒸气;

3.形成根源

1) 扩散条件(宏观)

A. 地球大气环流:地球整体气候对局地气候的影响

全面剖析城市雾霾形成的根源

大气环流

B. 地理位置

所在地地理位置和大气环流的关系。

C. 气候气压

全面剖析城市雾霾形成的根源

气候气压条件

如温带、热带、海洋性、高原等是有差别的,降雨量的多少以及局地天气气候气压条件等也会在一定程度上会影响雾霾的产生的消散。

D. 地形地势

如平原地区、盆地、山区、高原、沙漠是有差别的;

全面剖析城市雾霾形成的根源

地形地势

以上这几个宏观扩散条件,一般我们不能改变或改变的难度非常高,简单举例说明,明白即可,通常属于客观因素;但相关部门可以研究规律,采取应对措施。

2)空气污染物

空气中污染物的产生可分为两个来源:外输型和片区内自产型两种,外输型举例说明:某城市上风向郊区,秸秆焚烧会将秸秆燃烧的空气污染物输送至该城市。片区自产型空气污染物的成因比较复杂,下面重点阐述:

A.人类生活和生产活动

a)汽车尾气

b)燃料(天然气、汽油、柴油、煤、秸秆等)和垃圾、废物等焚烧

举例说明几种燃料,其他依次类推,原理一样:

天然气:进入城市的千家万户,甚至进入企业,这些天然气的品质和燃烧天然气的设备(天然气是否能够充分燃烧)

汽油、柴油:汽车尾气中污染物的产生量与汽车的数量(上车行驶数量:所以各大城市开始限行)、生产标准(如欧Ⅲ、欧Ⅳ、欧Ⅴ等,现在提高了标准)、燃料(汽油、柴油等)的品质等关系极为重大 ;需要特别说明的是,如果这些汽油柴油的品质差、杂质多(杂质越多,燃烧越不充分,那么产生的污染物就不止二氧化碳、一氧化碳,还可能有其他的污染物,气体组分跟汽柴油的组分关系很大,强烈呼吁:加强汽车汽油、柴油的质量监督检查。),更加重了城市大气的污染污染的程度。

全面剖析城市雾霾形成的根源

汽车尾气

c)各种有机物制成品

如油漆、涂料等各种具有挥发性的有机化合物,大家深有体会的如家庭装修产生的空气污染(如甲醛)等(质量关很重要,标准制定需科学,市场监管和把关要严格,既要做,又把危害控制在最低水平,这样既能提高老百姓的生活品质,又能把污染降到最低);

B.人口增长、聚集及数量的增加

城市生活中人口增长、聚集(密度增加)及数量的增加,假设在人均空气污染物排放量不变的情况下,人口基数增加,则空气中污染的含量也随之增加。

全面剖析城市雾霾形成的根源

人口数量

C.工业污染

工业污染物与行业有很大的关系,不用多做介绍,大家都深有体会,如钢铁厂、煤矿、炼油厂、化肥厂、皮革厂、焦化厂、化工厂等等。

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工业大气污染

3)扩散条件(微观)

微观的扩散条件包括三个方面:局地(如城市)的结构特点、局地(如城市)热岛效应和气候条件(如降雨量多少),其中前两因素是平行或上升扩散,第三个为下降扩散到地面,成为土壤或水体的一部分。这三个影响因素当中,第三个因素比较好理解,现在着重阐述前两个因素;

城市热岛效应及空气污染物的产生,造成了易挥发和悬浮各种空气污染物上浮,而局地城市特点造成了扩散条件不良,新空气源不能得到及时的补充,于是局地雾霾天气很容易形成。下面就针对这两个方面展开论述:

A.局地(如城市:和城市规划有很大关系)特点

局地进风向如果建构筑形成屏障,造成城市进风量被阻挡或较少,会影响污染物扩散,如某城市,进风向为西北方,而西方大山阻挡(地理、地势不能改变),北方到处都是高楼大厦,密度很高,间距很小,那么会影响进风量。

建构筑物密度、高度、间距等是否有利于空气流通和扩散,如果空气流通通道小,阻力就会变大,流量就会受限,扩散就会出现阻扰。

全面剖析城市雾霾形成的根源

局地特点一

全面剖析城市雾霾形成的根源

局地特点二

局地特点不好最大的弊端为:外部新空气不宜进来,新空气源得不到补充;内部污染物的不宜出去,只能淤积和上升;这样雾霾便很容易形成。

B.城市热岛效应

热岛效应(Urban Heat Island Effect)是指一个地区的气温高于周围地区的现象。用两个代表性测点的气温差值(即热岛强度)表示。主要有城市热岛效应和青藏高原热岛效应两种。热岛效应是由于人为原因,改变了城市地表的局部温度、湿度、空气对流等因素,进而引起的城市小气候变化现象。该现象,属于城市气候最明显的特征之一。

全面剖析城市雾霾形成的根源

城市热岛效应

城市热岛效应的几个产生原因(个人观点):

a)城市地面硬化和城市地下热力管网的综合作用;(冬季经常可以看到路面井口冒出的大量蒸汽)

b)由于城市人口密度大和人口数量多,人生生活产生的热量(厨房、电力产生的热、空调、暖气、汽车尾气等)将非常大;

c)城市高楼的高度和密度导致空气流通出现淤积拥堵和间隙风,产生了空气扩散的难度(城市里高楼越多,间隙越小的地方,风就会越大);

d)中心城区一般为老房子,改造拆迁难度大,历史原因多,尽量向城市周边发展,出现了城中村等问题,导致高楼以城市中心发展,外层高楼林立,内部相对较低。(说明一下:周围空气进入较少,且有风时速度较大,而等多的风被阻挡向周边扩散,大量的风进入不到城市,即使进入,量也会减少很多,如果风量不够大,风速不够强,那么城市上升或悬浮的的雾霾便不能被吹散,只有当风量足够大,风速足够强时,雾霾便被吹散了,当然风向也很重要。)

e)工业城市会加剧热岛效应的产生,由其产生的影响也将加大。

4) 自然降解和人工处理

自然降解是通过自然生态进行去除空气中的污染物,自然降解跟自然条件和人工创造的条件共同作用。

人工处理主要是现在环境工程中的大气污染治理,如各工业企业的大气除尘设施等。

总之,在特定的环境条件下,产生的各种空气污染物质的降解和扩散速度小于其产生速度时,空气中的污染物质会淤积和悬浮,超过一定的规模,雾霾便产生了,差距越大,那么雾霾就越严重。

全面剖析城市雾霾形成的根源

城市雾霾

雾霾治理是系统工程,不是一个部门或个人可以完成,需要宏观的统筹规划,更需要大家的共同参与和努力。

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