关于雾霾的基本含义及组成成分和主要来源的研究报告

              

一、 问题的提出

在我们的身边雾霾有很多。同学们常说：“雾霾中有PM2.5。这种物质对人体有害。”有一次听老师说，雾霾里面包括汽车尾气。于是我们几个感兴趣的同学对雾霾的基本含义及组成成分成分和主要来源展开了一次调查。

二、 调查方法

 1. 查阅有关雾霾资料的书籍，阅读报刊，上网浏览，了解雾霾的基本含义和组成成分。

2.走访有关部门，了解雾霾的主要来源。

   三、调查情况和资料整理

三、 结论

1. 雾霾，顾名思义是雾和霾。但是雾和霾的区别很大。空气中的灰尘、硫酸、硝酸等颗粒物组成的气溶胶系统造成视觉障碍的叫霾。霾就是灰霾（烟霞）。雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组

雾霾天气成的气溶胶系统。多出现于秋冬季节（这也是20##年1月份全国大面积雾霾天气的原因之一），是近地面层空气中水汽凝结（或凝华）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（或凝华）物的天气现象称为雾（Fog）。

霾（mái），也称灰霾（烟雾） 空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子也能使大气混浊。将目标物的水平能见度在1000－10000米的这种现象称为轻雾或霭（Mist）。形成雾时大气湿度应该是饱和的(如有大量凝结核存在时，相对湿度不一定达到100%就可能出现饱和)。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”。

2.雾霾是因为汽车排放尾气，工厂排放废气，和燃放烟花爆竹等所形成的。雾霾天气。大气中悬浮的水汽凝结，能见度低于1000米时，气象学便称其为雾。当空气容纳的水汽达到最大限度时，就出现饱和。如果水汽多于饱和量，多余的就会凝结出来，与空气中微小的灰尘颗粒结合，形成小水滴或冰晶，悬浮在近地面的空气层里，成为雾。气温愈低，空气中所能容纳的水汽也愈少，越容易形成雾霾。

针对北京、华北等地的具体气象条件，在较低的温度影响下，当近地面暖而湿的南风水平运动，经过寒冷的地面或水面，逐渐冷却形成雾。

雾霾天气形成原因主要有以下几点：

一是这些地区近地面空气相对湿度比较大，地面灰尘大，地面的人和车流使灰尘搅动起来;

二是没有明显冷空气活动，风力较小，大气层比较稳定，由于空气的不流动，使空气中的微小颗粒聚集，漂浮在空气中;

三是天空晴朗少云，有利于夜间的辐射降温，使得近地面原本湿度比较高的空气饱和凝结形成雾。

四、汽车尾气是主要的污染物排放，近年来城市的汽车越来越多，排放的汽车尾气是雾霾的一个因素;

五、工厂制造出的二次污染;

六、 冬季取暖排放的CO2等污染物。

大范围雾霾天气主要出现在冷空气较弱和水汽条件较好的大尺度大气环流形势下，近地面低空为静风或微风。由于雾霾天气的湿度较高，水汽较大，雾滴提供了吸附和反应场所加速反应性气态污染物向液态颗粒物成分的转化，同时颗粒物也容易作为凝结核加速雾霾的生成，两者相互作用，迅速形成污染。

3. 人为因素 折叠城市有毒颗粒物来源：

第一：是汽车尾气。使用柴油的大型车是排放PM10的“重犯”，包括大公交、各单位的班车，以及大型运输 卡车等。城市有毒颗粒物来源：首先是汽车尾气。使用柴油的车子是排放细颗粒物的“重犯”。使用汽油的小型车虽然排放的是气态污染物，比如氮氧化物等，但碰上雾天，也很容易转化为二次颗粒污染物，加重雾霾。机动车的尾气是雾霾颗粒组成的最主要的成分，最新的数据显示，北京雾霾颗粒中机动车尾气占22.2%，燃煤占16.7%，扬尘占16.3%，工业占15.7%。但随着汽车技术进步以及油品质量的上升，环境管理者发现机动车尾气对雾霾天气形成并不起决定性作用，但作为一些汽车拥有量较大的城市，管理者依旧需要控制机动车排放标准，避免雾霾天气的形成。

第二：北方到了冬季烧煤供暖所产生的废气。

第三：工业生产排放的废气。比如冶金、窑炉与锅炉、机电制造业，还有大量汽修喷漆、建材生产窑炉燃烧排放的废气。

第四：建筑工地和道路交通产生的扬尘。

第五：可生长颗粒，细菌和病毒的粒径相当于PM0.1-PM2.5，空气中的湿度和温度适宜时，微生物会附着在颗粒物上，特别是油烟的颗粒物上，微生物吸收油滴后转化成更多的微生物，使得雾霾中的生物有毒物质生长增多。

第六、家庭装修中也会产生粉尘“雾霾”，室内粉尘弥漫，不仅有害于工人与用户健康，增添清洁负担，粉尘严重时，还给装修工程带来诸多隐患。

除了气象条件，工业生产、机动车尾气排放、冬季取暖烧煤等导致的大气中的颗粒物（包括粗颗粒物PM10和细颗粒物PM2.5）浓度增加，是雾霾产生的重要因素。如今很多城市的污染物排放水平已处于临界点，对气象条件非常敏感，空气质量在扩散条件较好时能达标，一旦遭遇不利天气条件，空气质量和能见度就会立刻下滑。

气候因素 折叠“‘雾’和‘霾’实际上是有区别的。雾是指大气中因悬浮的水汽凝结、能见度低于1公里时的天气现象；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，成因有三：

一、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。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。

二、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近地面。

第三，空气中悬浮颗粒物和有机污染物的增加。随着城市人口的增长和工业发展、机动车辆猛增，导致污染物排放和悬浮物大量增加。

第二篇：雾霾项目研究报告

哈尔滨雾霾成因及防控对策

陈斌斌¹，张飞菲²，林浩³

¹黑龙江大学曙光公社，哈尔滨，中国，150080

²黑龙江大学曙光公社，哈尔滨，中国，150080

Email: 595130080@qq.com, 2577824031@qq.com

摘  要：本文结合哈尔滨地区气候特点对哈尔滨雾霾天气进行探究，发现冬季燃煤是雾霾形成的根本原因，而工业能源消耗、燃料燃烧和机动车尾气的排放也导致了雾霾天气的形成，接着根据哈尔滨市实际情况提出相应的防控措施和建议.

关键词: 雾霾；成因；防控措施

1 哈尔滨雾霾现状及影响

雾霾己成为我国目前而临的最严重的环境问题之一。20##年，北京、南京、武汉、济南、上海、广州、青岛、乌鲁木齐一并被列为中国八大雾霾城市，如今“大雾霾城市”己蔓延全国多数城市，重度的雾霾天气不仅因较低的能见度造成交通的不便，更因其空气的重度污染导致呼吸道患者以及其他疾病患者的增多，引起国人的恐慌，受到邻近国家日木及世界其他各国的广泛关注。  

 20##年10月19日哈市无降雨，出现雾霾天气，是入冬以来最严重的一次雾霾天。根据哈尔滨市环保部门的检测显示，21时，12个检测点中，有11个监测点为严重污染，1处为重度污染。其中，5处监测点PM2.5超过400。

 20日晨开始，黑龙江省和哈尔滨市气象部门开始发布雾霾黄色预警信号，这一天是哈尔滨市正式开栓供暖第一天，暖气来了，雾霾也来了。重度雾霾天气造成多个区域PM2.5指数“爆表”。20日早6点，哈尔滨市香坊区红旗大街附近的PM2.5值达到554,达到“爆表”程度，同时太平宏伟公园、动力和平路、道里建国路、南岗学府路以及省农科院等附近的监测站点均显示“指数爆表”。继哈尔滨市发生雾霾天气后，黑龙江省齐齐哈尔、大庆、绥化、牡丹江等多个地区也在20日这一天迎来雾霾天气。

以上并不是雾霾的全部“恶作剧”。至21日哈尔滨市的雾霾再度升级。从20日夜至21日上午，黑龙江省和哈尔滨市环保及气象部门相继发布多道雾霾预警信号，哈尔滨市的预警信号升至最高级别的红色。

20日上午7点，早高峰刚刚开始，哈尔滨市区能见度不足10米，给市民出行带来诸多不便。多位市民反映，马路上的公交车数量明显减少，不少开车和坐公交车上班的市民选择乘坐地铁出行。上午8点49分，哈尔滨市教育局发布消息称，因雾霾严重，全市中小学、幼儿园停课一天。部分公交线路也不得不暂停或加大发车间隔。在这一天，哈尔滨进出城的高速公路全部关闭，太平国际机场也被迫关闭。20日晚7点03分，哈尔滨市教育局再次发布消息称，21日市区幼儿园、小学、初中继续停课一天，高中正常上课。

截至21日，哈市雾霾天已持续多日。哈医大二院、哈医大四院、哈市二院等各大医院呼吸科门诊就诊人数爆满，门诊量较平时增三成。连续雾霾天气使患者人数激增,21日的门诊量超过上百人，而平时只有六七十人。以往呼吸道疾病的患者多数是老年和儿童，这次增加了中青年患者。

2 基本概念

2.1 PM2.5的含义

PM是英文Particulate Matter（颗粒物）的首字母缩写，2.5表示的是颗粒物直径，单位为微米。准确的定义“直径”需要在前面加上一个修饰语“空气动力学”，因为空气中的颗粒物并非是规则的球形，无法测量常规意义上的直径。那么可定义PM2.5如下：如果颗粒物在通过检测仪器时所表现出的空气动力学特征与直径小于或等于2.5微米且密度为1克/立方厘米的球形颗粒一致就称其为PM2.5。

2.2 PM2.5的成分

PM2.5的成分比较复杂，主要包括有机碳化合物、硫酸盐、硝酸盐、铵盐，其他的常见成分还包括各种金属元素：既有钠、镁、钙、铝、铁等地壳中含量丰富的元素，也有铅、锌、砷、镉、铜等主要源自人类污染的重金属元素。

2.3.PM2.5的危害

相对于PM10等，PM2.5对人体的危害更大。因为通常情况下，粒径超过10微米的颗粒物会被挡在鼻子外面；粒径在2.5～10微米之间的颗粒物虽可以进入呼吸道，但会随着吐痰、打喷嚏等被部分排出体外；而粒径在2.5微米以下的细颗粒物，会通过下呼吸道进入肺泡沉淀。研究表明，沉积在人体下呼吸道的颗粒物有约96%是PM2.5，由于其形态、组成相当复杂，富集许多重金属，容易引起呼吸道和心血管疾病、对DNA造成伤害、引发肺癌等。

2.4空气污染来源

PM2.5的来源有多个渠道，既有自然过程产生的，也有人为排放的，但主要来源是人为排放。人为排放可细分为直接排放和间接转化两种情况：直接排放主要来自燃烧，比如化石燃料（煤、汽油、柴油）的燃烧，生物燃料（秸秆、木柴）的燃烧、垃圾焚烧；间接转化是二氧化硫、氮氧化物、氨气、挥发性有机物等与其他污染物反应后在空气中转化产生。

3 哈尔滨雾霾影响因子分析

10月下旬黑龙江省出现的严重雾霾天气，是哈尔滨市自1965年以来最为严重的大雾天气，对人民群众生产生活和身体健康造成严重影响。“逆温”、“静风”和“高湿”等极端气象条件集中出现是形成这次雾霾天气的直接原因，燃煤、秸秆焚烧、机动车尾气、各种扬尘污染等污染物集中排放是形成雾霾的基础成因。雾是自然现象，影响大气能见度和群众生活，霾是污染物排放导致的大气浑浊现象，主要是人为因素造成的，对人民群众身体健康有严重影响，雾霾天气的根本危害在于霾而不是雾。气象回归分析表明，近十年来我省秋冬季出现不同程度霾天气日数和轻雾日数概率比较高。

3.1 工业企业能源消耗和燃料燃烧的废气排放是主要原因

随着城镇化进程的加快，城市的快速发展，各个工业、企业、事业单位等消耗大量的能源，而大量的能源消耗必然导致城市大气污染的加重。比如煤和石油燃烧后，形成的最主

要成分为水汽和二氧化碳，使得城市上空空气不易扩散，导致空气质量的下降，而燃烧不充分的煤和石油等将产生大量的二氧化硫、烟尘、粉尘等并排放到空气中，导致空气污染浓

度加重，形成雾霾的主体。雾霾天气一旦形成，具有腐蚀性的重度污染气体，重金属等污染物将因得不到很好的扩散而长期滞留在大气中，使得雾霾加重。

 

 

    

  

 

  

     

20##年以来，哈尔滨市工业废弃排放和处理情况如表1所示，从20##年开始工业废气排放总量都多于一千亿标立方米，而20##年达到两千亿标立方米以上。每年工业二氧化硫排放量近6万吨，20##年己达到9万吨;工业烟尘排放量也处于较高水平，除20##年外历年工业烟尘排放量均为5万吨以上。因此，工业企业能源消耗和燃料燃烧的废弃排放是导致雾霾天气形成的主要原因之一。

。

3.2 冬季燃煤供暖是影响空气质量的根本原因。

黑龙江省能源结构仍以燃煤为主，清洁燃料使用比例低，每年工业和采暖期用煤量大，用于冬季供暖增加的燃煤量为6500万吨，仅哈尔滨达2840万吨，且10月份为采暖起炉集中期，污染物排放较大，同时城市周边、城中村存在大量未实现集中供热的低矮面源污染，加剧了入冬空气质量的恶化。通过对最新的环境监测数据分析表明，我省供暖期可吸人颗粒物PM2.5浓度比非供暖期平均升高65 %，成为大气首要污染物，燃煤污染被列为大气污染的主要影响因素。专家认为，省会城市哈尔滨于20##年10月21日开始遭遇重度雾霾天气，除极端的气象条件外，冬季燃煤供暖产生的煤烟污染也是主要的影响因素。

3.3冬季燃煤供暖是影响空气质量的根本原因。

黑龙江省能源结构仍以燃煤为主，清洁燃料使用比例低，每年工业和采暖期用煤量大，用于冬季供暖增加的燃煤量为6500万吨，仅哈尔滨达2840万吨，且10月份为采暖起炉集中期，污染物排放较大，同时城市周边、城中村存在大量未实现集中供热的低矮面源污染，加剧了入冬空气质量的恶化。通过对最新的环境监测数据分析表明，我省供暖期可吸人颗粒物PM2.5浓度比非供暖期平均升高65 %，成为大气首要污染物，燃煤污染被列为大气污染的主要影响因素。专家认为，省会城市哈尔滨于20##年10月21日开始遭遇重度雾霾天气，除极端的气象条件外，冬季燃煤供暖产生的煤烟污染也是主要的影响因素。

3.4机动车排气污染是影响空气质量的重要原因。

    近年来随着机动车保有量的快速增加，机动车尾气污染日趋严重。目前，黑龙江省机动车保有量近400万辆，且每年仍以10%左右的速度递增，现哈尔滨市机动车保有量约110万辆，全省黄标车超8万辆，随着气温降低，大量的尾气排放更易聚集，加剧污染。近两年民用车辆拥有情况见下表。

表二民用车辆拥有情况

3.5扬尘污染防治措施不够完善。

临近冬季，燃气改造等道路施工较多，部分煤堆、灰堆、物料堆等没有有效的抑尘措施，在出现大风天气时，加剧了扬尘污染。

黑龙江省当前的秸秆资源利用率仍然偏低，秋末冬初，城市周边存在秸秆焚烧，产生大量烟尘，一定程度上加剧了大气质量的恶化。

  ·另据监测结果显示，哈尔滨、齐齐哈尔、牡丹江等城市还呈现出复合型大气污染趋势，煤烟和汽车尾气被列为主要诱因，而森林植被覆盖率较高的“林都”伊春、大兴安岭等地仍保持较好的空气质量。

4哈尔滨雾霾应对对策

要想解决上述问题，必须高度重视大气污染治理。当前应在过去工作基础上，加大力度，治标治本相结合，突出重点，分步实施，逐步解决污染物排放问题。虽然哈尔滨雾霾天气条件是污染扩散的重要因素，但从源头也要严抓冬季污染排放。

(1) 环保部门及有关大专院校科研院所须对各地大气污染的空间分布结构和贡献率结构进行定性定量分析，抓出污染物排放的主要原因.

(2)   严格执行排污标准，安装必要除尘设施，坚决控制不达标燃煤锅炉的污染物排放。

(3)   加快黄标车限制使用和淘汰工作

(4)   严格治理各类扬尘、烧烤餐饮污染等因素导致的污染物排放问题，加强对污染物排放的社会管控。加大烟尘、扬尘污染防治力度。如现场执法对存储、使用、销售煤炭单位烟尘污染防治工作进行检查。

(5)   要加快调整能源结构，减少燃煤污染。加大热电联供力度，加快淘汰分散燃煤锅炉，逐步拔掉小烟囱。燃煤污染主要来自燃煤电厂、供热锅炉以及城市中分布的“小烟筒”等，目前全省城市建成区集中供热普及率只在64%左右，处在较低水平。加大热电联供力度，加快淘汰分散燃煤锅炉，已经迫在眉睫。并推进1吨以下燃煤小锅炉，使用清洁能源。

提高油品质量。逐渐过渡到机动车使用国五标准燃油，提高油品质量;另外从经济上，增加汽油污染费，以提高用车成本。鼓励使用公共交通，特别是地铁出行，恢复使用自行车甚至步行的健康文明出行方式。

5结语

雾霾天气现象发生的原因本质是由于空气的污染。在发生雾霾天气时，人们应该减少外出或佩戴口罩，应对雾霾天气，戴口罩最好选择多层面纱口罩，6层最好，太少保护性不够，太多透气性差，口罩每天均要清洗。解决空气污染，是环保的重任。这个环保不是狭隘意义上的环保部门工作，也有赖于国家行政体系转变思路解决环保间题，不仅仅要从政府、企业、社会做起，也应该从自我做起，为“蓝天白云”共同努力。

研究秸秆综合利用间题，减少秸秆焚烧。针对秋末冬初实施秸秆禁烧专项治理行动。此外，针对电力、焦化等重点行业企业开展专项治理行动，同时加快落后产能淘汰步伐。

   总之，应将哈尔滨市作为全省治霾工作试点城市，从严格执行技术标准、加强污染物排放社会控制管理工作、制定完善有关政府规章、调整能源结构、污染物排放资金收付、政府工作推动和资金支付机制等方面积极探索、加大力度，财政加强资金专项支持治理近期治霾工作;同时也应追加专项资金支持空气污染较为严重的其他城市近期治霾工作，各有关地市要采取有力措施，加强工作力度，务求实效。

References（参考文献）

[1]       单德鑫, 邹良楠, 李淑英, 王艳, 于亚玲, 王金刚. 哈尔滨市雾霾天气的成因分析及防控对策   

[2]       董娜，聂英.2013. 雾霾天气的成因分析及解决对策——以长春市为例[J].吉林农业，(6) :48-50.