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雾霾的主要成分是什么?监测预报及危害影响分析

归档日期:06-27       文本归类:地表性质      文章编辑:爱尚语录

  日前,针对我国中东部地区反复出现的雾霾天气和雾霾对人体健康影响这一公众高度关注的问题,中国气象科学研究院大气成分研究所所长孙俊英、副所长王亚强研究员从雾霾的成分分析,雾霾监测预报以及对人体的影响等方面,进行了深入解读。

  王亚强介绍说,“构成雾霾的气溶胶本身是很复杂的,气溶胶(颗粒物)的形成主要有两种方式:一次排放和二次生成。一次排放是指污染源直接向大气中排放颗粒物。二次生成是指污染源排放的气态化合物在大气中经过了大气化学的反应过程转化为颗粒物,例如二氧化硫气体转化为硫酸盐颗粒物。与一次排放相比,二次生成的颗粒物通常粒径更小,而且占有很大的比重。”

  PM2.5究竟为何物呢?“PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。”孙俊英解释。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。那PM2.5又是从何而来?王亚强介绍,PM2.5的主要的来源是人类的燃烧活动,从工业生产燃煤、汽车尾气、烧秸秆,到人们烹饪做饭、抽烟、甚至使用发胶,都会产生PM2.5。

  “越小的颗粒对人体的危害越大,而且对降低能见度加重雾霾天气的作用也越大。”孙俊英表示,PM2.5容易被吸入人体,而且会直接进入支气管,干扰肺部的气体交换,引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。这些颗粒还可以通过支气管和肺泡进入血液,其中的有害气体、重金属等溶解在血液中,对人体健康的伤害更大。

  “气溶胶里面最有害的物质是工业污染,有重金属和部分有机物(可挥发性的有机物二次生成的,比如多含芳烃,它的致癌性,目前是有一定的研究的)等,对人体的危害是很大的。有一种气溶胶,叫海盐气溶胶,也就是海浪飞溅,以小液滴的形式进入大气,蒸发后形成的,通常被认为对人体健康非但没坏处,还有好处。”王亚强说。“目前气溶胶对人体健康的影响这方面的研究还不是特别充分。”

  孙俊英介绍,目前霾的主要成分是污染物,取暖燃煤燃气等都会造成,尾气也是主要来源之一。如果油品好,燃烧充分,排放肯定少一些。“但我个人认为,目前的霾不仅仅是燃油一方面造成的,还有其它原因。除了粒径小于2.5微米的颗粒,粒径从2.5~10微米之间颗粒的浓度也挺高的。”

  “最近雾霾天气非常受关注,气象部门通过能见度,人工和器测手段都可以监测雾霾天气现象。目前,全国2千多个气象站都有包括雾霾等天气现象的监测,供气象台统计雾霾的强度和范围。”王亚强介绍说。

  他特别指出,“霾和轻雾,肉眼很难区分,能见度范围是一样的,主要区别在于能见度的降低是否主要由颗粒物造成的。对于观测员来说,需要仪器监测的颗粒物浓度数据作为参考,来区分轻雾和霾。”王亚强表示,对于2.5的监测,气象部门的监测站在郊区比较多,侧重于研究大气成分的天气气候效应,需要了解大气本底的状况。环保部的监测站点在城区比较多,也是大家比较关注的,气象部门也在增加这方面的监测。“我们关注的是雾霾的天气现象,环保部门关注的是空气质量。”

  对于大家质疑的美国大使馆的监测数据与国内的差别,王亚强解释说,目前我们的仪器跟国外区别不大,都是经过国际认证,但仪器不同,观测数据都会有一些差别,同时仪器的维护和标定都会影响观测结果。

  两位专家所在的大气成分研究所近年来开发了中国雾霾数值预报系统,去年在国家气象中心已经投入了业务化的试运行,在2012年的秋冬雾霾预报中发挥了很大作用。目前科学家们也在继续对这个模式的预报性能进行评估。

  据专家介绍说,雾霾在气象学上区别很大,由于气溶胶污染物浓度较高造成的能见度较低的现象称为霾。气溶胶的主要化学成分包括有机物、硫酸盐、硝酸盐、铵盐、黑碳、重金属,还有一些其它元素。数值预报需要考虑气溶胶及其前体物的排放、气粒转化过程、气溶胶的输送、沉降以及很多细微的物理化学过程,还要考虑水汽的影响,在预报出颗粒物浓度的基础上计算出颗粒物和水汽导致的能见度变化,由于气溶胶的化学组分非常复杂、粒径分布不同,模拟起来比较困难,而且对计算机的运算和存储能力要求相当高。“

  王亚强告诉我们,污染物排放和气象条件是雾霾天气形成的两个重要因素,气象部门对于气象条件的预报更加专业、准确;而环保部门在排放源和污染监测方面积累了大量关键数据。双方加强合作会有利于促进雾霾天气的监测、预报。

  王亚强表示,北京的情况没有当年伦敦所谓的雾都那么严重,而且现在政府和公众的环保意识都有所加强,目前已经在积极控制,尽管难度很大,应该尽最大的努力。

  孙俊英指出,雾霾有一些也是远距离输送过来的,比如河北等地的污染物也可能传输到北京,虽说北京当地的霾主要是北京本地的排放,但区域的贡献也不容忽视,所以在防治雾霾的时候,应该加强区域联动,共同减少污染物的排放。

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