論機動車尾氣與秸稈焚燒對霧霾的影響

郝路

近幾年，全國大部地區(qū)尤其是華北地區(qū)長時間籠罩在霧霾之下；春季，霧霾接替了沙塵暴，將城市包裹；進入初夏，秸稈焚燒造成的霧霾已有圍城之勢，尤其是中原地帶，是我國4個霧霾最嚴重的地區(qū)之一。霧霾，越來越影響著我們的生活。形成霧霾天氣的大氣氣溶膠來源于自然排放和人類活動的排放，主要有三方面：大規(guī)模的經(jīng)濟建設、汽車尾氣的排放和秸稈的燃燒，涉及工業(yè)企業(yè)排放、建筑和地表無組織揚塵、機動車尾氣、生活烹飪油煙、溶劑涂料揮發(fā)、油料儲存運銷、焚燒面源。本文將重點分析機動車尾氣與秸稈焚燒在靜風天氣下對霧霾的影響。

一、霾與霧的區(qū)別

空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等粒子使大氣渾濁，視野模糊并導致能見度惡化，如果水平能見度小于1萬米時，這種非水成物組成的氣溶膠系統(tǒng)造成的視程障礙稱為霾或霧霾（煙霞）。霧霾是由大量細顆粒物和氣體污染物引起的能見度降低的現(xiàn)象，它對社會、自然和人本身有很大的危害。氣象因素中，風速、風向、相對濕度、逆溫層和大氣混合高度被認為是影響霧霾形成的最主要因素。

霾與霧、云不一樣，與晴空區(qū)之間沒有明顯的邊界，霾是干的氣溶膠，可由一次源和二次源生成，其中氣溶膠的一次源是指以顆粒物形式排放到大氣中的氣溶膠，包括被風揚起的細沙和微塵、海水濺沫蒸發(fā)而成的顆粒、火山噴發(fā)的散落物、森林或其他生物體燃燒的煙塵、人類燃燒礦物燃料排放的煙塵以及人類的生產(chǎn)和生活過程中排放的灰塵等。二次源是指排放到大氣中的氣態(tài)污染物，經(jīng)過復雜的大氣化學過程在大氣中生成的氣溶膠粒子。由灰塵、硫酸、硝酸等粒子組成的霾，肉眼看不到空中飄浮的顆粒物，其散射波長較長的光比較多。而霧是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠系統(tǒng)，是近地面層空氣中水汽凝結(jié)（或凝華）的產(chǎn)物，肉眼可見，散射的光與波長關(guān)系不大。霧和霾異同點主要在于組分類型、水分含量、可見厚度、外觀顏色、邊界特征和水平能見度等。

二、霧霾產(chǎn)生的有關(guān)因素

（一）機動車發(fā)展造成的影響

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國城市機動車量迅速增長，機動車排放污染物在大氣污染物排放總量中的影響越來越大，機動車尾氣已經(jīng)成為城市大氣污染的重要來源。環(huán)保部發(fā)布的《2015年中國機動車污染防治年報》顯示：“與1980年相比，全國機動車保有量增加了33倍。按車型分類，全國貨車排放的NOx和PM明顯高于客車，其中重型貨車是主要貢獻者；而客車CO和HC排放量則明顯高于貨車。按燃料分類，全國柴油車排放的NOx接近汽車排放總量的70%，PM超過90%；而汽油車CO和HC排放量則較高，超過汽車排放總量的70%。按排放標準分類，占汽車保有量3.8%的國I前標準汽車，其排放的四種主要污染物占汽車排放總量的30.0%以上；而占保有量75.2%的國Ⅲ及以上標準汽車，其排放量約為汽車排放總量的40.0%。按環(huán)保標志分類，僅占汽車保有量6.8%的“黃標車”卻排放了45.4%的NOx、49.1%的HC、47.4%的CO和74.6%的PM?！?/p>

近幾年，我國一直是世界汽車產(chǎn)銷大國，汽車產(chǎn)銷量的飆升帶來了嚴重的機動車污染問題。由于目前我國在用汽車排放性能不佳，車輛維護保養(yǎng)差，道路交通建設滯后，因此，在用車的平均排放因子較高；機動車使用的油品質(zhì)量低，車用燃油中硫的含量遠遠高于歐美發(fā)達國家，且排放水平不高，機動車已經(jīng)成為大中城市的重要污染源，近年來在不利氣象條件下，區(qū)域性霧霾天氣增加，機動車污染型城市增多。

機動車排放污染物對環(huán)境影響日趨嚴重的同時，我國一些地區(qū)酸雨、霧霾和光化學煙霧等區(qū)域性大氣污染問題也頻繁發(fā)生，部分地區(qū)甚至出現(xiàn)了每年200多天的霧霾天氣，懸浮細顆粒物PM2.5和氣態(tài)污染物二氧化硫、氮氧化物大量增加，PM2.5中可溶性粒子具有強吸水性，它們與水蒸氣結(jié)合在一起，這些問題的產(chǎn)生都與機動車排放的氮氧化物、細顆粒物等污染物直接相關(guān)。機動車尾氣排放是造成霧霾、光化學煙霧污染的重要原因，是大氣環(huán)境最突出、最緊迫的問題之一。

（二）秸稈焚燒對霾的影響

近年來，隨著農(nóng)村生活水平的普遍提高，作物秸稈已基本不再作為農(nóng)村的生活燃料，而逐漸成為糧食收獲以后的多余副產(chǎn)品，每年我國農(nóng)作物秸稈產(chǎn)生量約為6.5億噸，其中20%的秸稈沒有得到有效利用。在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的農(nóng)村和大城市郊區(qū)，由于燃料結(jié)構(gòu)改變和化肥的廣泛使用，秸稈剩余量甚至高達70%～80%被焚燒。遙感監(jiān)測統(tǒng)計分析表明，華北平原、華中華東北部是秸稈焚燒的集中區(qū)域。在夏、秋糧食收獲期間，秸稈焚燒頻繁，會產(chǎn)生大量的CO2、CO、氮氧化物、苯以及多環(huán)芳烴等有害氣體，遇到無風、逆溫等對大氣擴散不利的天氣，不僅會造成環(huán)境空氣質(zhì)量短時間嚴重惡化，還會對人體健康、交通運輸?shù)仍斐刹煌潭鹊挠绊憽?/p>

（三）天氣成因輔助

在一段時期內(nèi)，無論是自然排放還是人類活動排放的氣溶膠粒子的總量是大致穩(wěn)定的，是否出現(xiàn)嚴重的霧霾天氣是由氣象條件決定的。長時間處于靜風狀態(tài)，早晚逆溫較強，不利于污染物擴散，這種不利的氣象條件導致污染物不斷積累形成霧霾天氣。

第一，風速。影響風速的原因主要有兩點：一是氣壓，二是低空環(huán)境。一方面，長時間處于靜風狀態(tài)不利于污染物擴散，會導致污染物不斷積累，對大氣環(huán)境造成污染。另一方面，由于近年來城市建設的迅速發(fā)展，使風流經(jīng)城區(qū)時明顯減弱。水平方向靜風現(xiàn)象的增多，不利于大氣污染物向城區(qū)外圍擴展稀釋，并容易在城區(qū)內(nèi)積累高濃度污染。

第二，逆溫。污染物在正常氣候條件下，從氣溫高的近空向氣溫低的高空擴散，逐漸循環(huán)排放到大氣中。但逆溫現(xiàn)象下，高低空空氣流動受阻，空氣交換能力減弱，并且使大氣層結(jié)相對穩(wěn)定，其中，貼地逆溫更易使空氣流通和大氣擴散能力減弱，導致污染物停留在近空。

第三，濕度。相對濕度對能見度的影響通過氣溶膠粒子的吸濕增大而產(chǎn)生。當氣溶膠粒子中含有水溶性成分時，相對濕度大使得可溶性氣溶膠更容易吸收水汽而長大，使消光作用（主要是散射作用）增加，能見度減小。

三、有效治理霧霾的對策

第一，加強霾的監(jiān)測與預報，注重聯(lián)防聯(lián)控。將地面監(jiān)測、衛(wèi)星遙感與氣象結(jié)合開展氣溶膠光學厚度的監(jiān)測，提高霧霾天氣預測的準確性，提高監(jiān)測、預防霧霾天氣的能力；將建立霾預測預報系統(tǒng)與建立動態(tài)控制排污系統(tǒng)、控制污染源排放的決策系統(tǒng)結(jié)合起來，治理時注重區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控，城市群之間統(tǒng)籌考慮霧霾的防治工作，以有效治理霧霾。

第二，切實完善機動車污染防治體系。從新車環(huán)境準入、“黃標車”加速淘汰、車用燃料清潔化等方面采取嚴厲措施限制機動車尾氣排放，全面實施機動車氮氧化物總量控制，切實加強機動車生產(chǎn)、使用、淘汰等全過程環(huán)境監(jiān)管，協(xié)調(diào)推進“車、油、路”同步發(fā)展，鼓勵綠色交通，以消除或減輕霧霾對城市的危害。

第三，強化夏、秋兩季秸稈禁燒。通過環(huán)境衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星等對主要作物農(nóng)區(qū)秸稈焚燒情況進行遙感監(jiān)測，在秸稈焚燒集中時段實施加密監(jiān)測，加大禁燒工作力度，落實監(jiān)管責任，明確獎懲措施。推廣扶持秸稈機械化還田，飼料、堆肥、沼氣利用，食用菌開發(fā)等，引導農(nóng)民群眾科學有效利用秸稈資源，從源頭上控制秸稈焚燒問題。

第四，促進政府與公眾低碳生活。推行運用節(jié)能技術(shù)，從經(jīng)濟政策方面引導經(jīng)濟發(fā)展方向，推行更大范圍、更好的可操作性或持久性的節(jié)能措施，扶植采用綠色能源的新企業(yè)及新項目，對采用新技術(shù)或低排放手段以降低污染氣體排放、對以減少灰霾為社會公眾利益作出貢獻的企業(yè)和個人給予補貼等。加強宣傳，鼓勵民眾低碳出行。增加綠地以發(fā)揮吸煙除塵、過濾空氣及美化環(huán)境等環(huán)境效益，有效應對霧霾天氣并達到最佳治理效果。