东莞市环境监测中心站
摘要：灰霾增加空气污染程度，空气污染呈现污染，视觉空气质量和人类健康的危害和影响很大显著天气现象区域性和复合型污染。对于空气污染程度和评估方法的系统建立标准的灰霾下，城市空气污染加重设立由灰霾污染水平和量化讨论能见度的相关性。
关键词：灰霾；分析；措施
1、灰霾与空气质量
灰霾发生的特征之一是PM2.5浓度的上升，而PM2.5是造成我国城市环境空气质量超标的主要污染物之一。世界卫生组织（WHO）公布了来自全球91个国家1100个城市的空气质量浓度及排名状况，中国的32个省会城市包含其中，中国城市的PM10浓度介于38～150μg/m3，排名位于812～1058之间。WHO在2005年时估计，全球城市大气PM2.5污染造成每年至少80万例居民死亡的损失，且这些损失的65%落在PM2.5污染较为严重的亚洲国家（主要是中国和印度）。《我国五城市大气细颗粒物（PM2.5）污染与居民死亡关系研究报告》提出，我国每年因大气PM2.5健康危害而造成的经济损失约1570亿～5200亿元。《中国环境宏观战略研究大气环境保护战略专题研究报告》显示，我国以灰霾为典型代表的大气污染已经对我国公众健康和生态安全构成巨大威胁，所导致的健康和经济损失高达GDP的1%～4%。随着经济飞速增长，城市化进程不断加快，机动车保有量大幅增加，使得我国城市大气污染日益严重，区域性复合型大气污染蔓延，导致能见度下降和公众健康受损，我国大气污染的性质正在发生根本性的变化。传统的煤烟型污染与光化学二次污染相叠加，使我国大气污染已由单一煤烟型污染转化为煤烟型与光化学污染并存的复合型污染，而污染物的长距离传输和跨界输送，呈现区域性复合污染特征，并有向更大区域蔓延和发展的态势。在我国中东部城市群地区出现了煤烟污染与机动车尾气污染共存的大气复合污染，具有明显的局地污染和区域污染相结合、污染物之间相互作用的特征。区域整体大气环境质量恶化，大气环境质量总体上进入了以多污染物共存、多污染源叠加、多尺度关联、多过程耦合、多介质影响为特征的复合性大气污染阶段。空气中高浓度的细颗粒物也导致越来越严重的灰霾问题，灰霾过程的发生机制越发复杂。就整体而言，我国大气污染现况可比喻为“旧病未愈，新疾又生”。这为我国城市空气质量达标和污染防治工作提出挑战，也为我国以牺牲环境为代价的经济发展模式敲响了警钟。
2、灰霾的成因
2.1大气污染物的增加
固态气溶胶等悬浮大气污染物的增加是灰霾形成的主要原因之一。近些年来随着城市的扩建，工业的飞速发展，导致污染物大量排放，悬浮颗粒物的浓度大幅度增加，使得空气变得浑浊，细粒子增多，最终导致了能见度的降低。而城市道路扬尘、汽车尾气的排放以及城市周边农村地区大面积秸秆的季节焚烧也对灰霾天气的形成起到了一定的贡献作用。如上海市大气颗粒物的质量浓度由于人口和工业相对集中，以及城市建设的迅速发展而大幅上升，造成在灰霾天时大气细颗粒物PM2.5的浓度呈上升趋势，年平均值甚至可达64～109μg/m3。在2012年北京国际马拉松赛时，通过PM2.5个体采样器，发现6hPM2.5的平均浓度浓度为152.7μg/m3，超过国家标准近5倍。
2.2垂直方向的逆温现象增强
逆温现象是指出现上层温度比下层温度高的异常现象。污染物在正常的气象条件下，即在下层温度比上层温度高的情况下，可以从高温的低空向低温的高空扩散，从污染源逐渐扩散稀释到大气中，缓解污染状况。但在逆温现象下，底层温度低，使得污染物较难从低温的低空向高温的高空扩散，导致污染物在低空停留，不能及时排放到高层，并且可以造成积累，使污染加剧。如对2005年1月7日南京典型天气条件形成的污染过程进行了数值模拟得出若增加人为热源可以使低层大气温度升高、风场幅合，从而降低了主城区地表污染物浓度，使能见度上升，灰霾影响面积减少了20.2km2。
2.3水平方向静风现象的增多
近年来由于经济技术条件等的迅速发展，各类建筑物越建越多，越建越高，增大了地面摩擦系数，并改变了风的流动方向，使风流经城区时明显减弱变小并变向，导致静风现象增多，不利于大气污染物向城区周围的郊区和乡村扩展稀释，容易在城区内积累，从而造成高浓度污染。风速风向对于霾的形成有着重要的影响，风速影响着大气中污染气体扩散的快慢，而风向则决定着污染物在大气中的传播方向。丁烨毅等研究表明，宁波灰霾天气多出现在风速较小（<2.0m/s），干燥的东北到西北风情况下。而孙燕等研究得出南京在静小风，主要是风速在1～3m/s偏东风时霾天气发生较多；吴珂等研究出昆山市的灰霾日均风速小于4m/s，霾天易形成于低风速，偏东风的气象条件下。目前我国越来越多的地方存在静风现象，污染物横向的稀释越来越少，导致空气质量下降很快。除了上述原因外，从大范围看，合适的大尺度环流形势，强日照和低相对湿度（但也有研究认为是高相对湿度）可以导致地面风速较小，并使大气层结稳定，这些条件均不利于污染物的扩散，有利于灰霾天气的形成。
总之，灰霾是由于城市的风速不大，扩散条件不好及日益增大的污染物排放量等多种条件综合作用下产生的。吴兑研究指出，形成灰霾天气的原因，大气污染物的源排放是内因，气象条件是外因，也是灰霾天气形成的决定性控制因素。灰霾天气的出现频率不仅与大气中的污染物排放量有关，还与天气形势和气象条件有着密切的关系。研究气象因子对灰霾天气的影响，进而科学，有效地预测和动态调控污染物排放以治理灰霾天气，是十分重要和紧迫的研究课题。
3、近地臭氧措施
灰霾天气的形成有利于引发光化学烟雾，光化学烟雾的产生又加剧了灰霾污染的程度。臭氧是光化学烟雾发生过程中的重要副产物。灰霾导致的超出健康安全标准的近地臭氧富集现象变得日益频繁。有监测数据表明，广东东莞市2007年平均每月臭氧超出标准时间达到90小时（大于100ppb），平均每天3小时。
3.1、灰霾污染的预防措施
灰霾污染的形成机理复杂，不仅与气象的变化因素有关，更是人为污染加剧的直接后果，经济高速发展过程中工业气体和汽车尾气的排放是根本的原因。因此，在现有城市格局和规划条件下，调控和控制污染源的排放是预防灰霾污染的关键。
3.2、动态调控污染源的排放措施
从国外的经验来看，动态调控污染源的排放是减少灰霾天气的有效途径。灰霾天气出现的一个气象特征是其区域有一个气流停滞区。当监测到某区域有气流停滞区时，该地区的汽车流量和工业气体排放就应该受到限制；而当大气条件好、空气扩散能力强时，则可以充分排放。
3.3、提高汽车尾气的排放标准措施
机动车尾气排放的大量增加是灰霾产生的重要因素，因此通过提高汽车尾气的排放标准，使用高效、清洁和低排放能源，减低汽车尾气排放对环境造成的影响。比如通过改进三元催化剂的性能，降低HC、NOX、SOX等污染物的排放。控制空气中臭氧和自由基等氧化剂的含量，斩断灰霾。
3.4形成的链条措施
灰霾现象可以导致近地臭氧富集，近地臭氧又加剧灰霾形成，因而，降低空气中的臭氧含量，进而减少近地臭氧对环境的危害。例如，通过涂装于汽车水箱上的臭氧催化剂，利用汽车行驶过程中降温水箱和风扇的气流流动作用，催化消除空气中的臭氧；或者在城市的拥堵路段设立大型的臭氧催化净化装置，降低空气中的臭氧含量。臭氧量的减少可以使二次污染物的产生减少，从而控制灰霾天气的引发。
4、结束语：
通过对灰霾自动监测数据的分析，将逐步建立起环境空气中灰霾的污染变化规律数据库，掌握环境空气中灰霾污染物的时间和空间分布特征，进而建立环境空气中灰霾的健康影响、生态影响、经济影响评价等方面的综合评价体系，为减少灰霾对国民健康及国民经济带来的不良影响，健全环境空气质量公告和预警系统提供有力的技术支持。解决现行的手工采用分析方法监测周期长、劳动强度大、数据采集、传输速度慢等问题。
参考文献：
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［3］吴兑，刘啟汉，梁延刚，毕雪岩，李菲，谭浩波，廖碧婷，陈慧忠．粤港细粒子（PM2．5）污染导致能见度下降与灰霾天气形成的研究［J］．环境科学学报，2012，（11）：2660－2669．