浅议雾霾天气的成因、危害及防治
一、雾霾天气状况
相关研究的统计数据表明，近些年来我国的雾霾天气总体呈增加趋势，且持续性雾霾的次数增加显著。从空间分布看，雾霾日数呈现东部增加西部减少趋势。其中，珠三角地区和长三角地区增加最快。从去年冬天开始，我国中东部地区逐渐出现轻雾天气，随着时间的推移，轻雾、雾和霾的范围逐渐加大、程度逐渐加剧；在这场遍及全国的雾霾中，北京污染尤甚。今年1月份北京空气质量监测数据显示，无论城区、郊区还是交通环境评价点，其代表的全部区域被意味着最严重污染的“深褐色”覆盖，pm2.5指数达到340到446之间，属六级严重污染。不仅北京的空气质量被称为史上最脏，甚至于小半个中国都是处于这种状态的。在全国74个监测城市中，有33个城市的部分检测站点检测数据超过300，即空气质量达到了严重污染，造成了北京口罩甚至一度脱销；多地的PM2.5濒临“爆表”，山东、湖北等省份的高速公路封闭，北京至武汉的动车被雾霾“拦停”等等一系列影响。对此，外媒称这是“最严重雾霾”，“雾情令人窒息”；坏消息还上了新闻联播头条，央视很罕见地就雾霾做了很长时间的报道。
二、雾霾天气的成因
既然现在雾霾天气如此的频繁，尤其是现在即将入冬，按照往年的经验，北京的冬天大部分时间都将处于雾霾天气当中，我们首先应当了解雾霾天气的成因。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。据气象专家介绍，雾霾污染天气的形成主要原因如下：
第一，污染物排放量大。燃煤、机动车、工业、扬尘，这些污染源排放量大，是造成严重污染的根本原因。大型城市，城市运行带来的各类污染物排放量非常大，当污染扩散条件不利，污染源排放污染物难以扩散，空气污染随之加重。特别是近几年的冬季，整个华北地区处于极端低温天气，同比温度比往年要低，由于低温导致燃煤采暖排放量相应增加，这个影响也比较大，所以根本原因还是污染物排放大。
第二，扩散条件不利。近期极端不利的污染扩散条件是形成污染过程的直接原因。由于地面闭合低压控制，地面风速减少，湿度加大，并且逐渐形成了进风逆温和大雾极端天气扩散，持续积累造成本次污染过程。
第三，区域污染和本地污染贡献叠加。由于PM2.5污染区域性以及相关联区域污染传输，也是形成重污染的重要因素。近期，周边地区污染水平明显高于我们城区，特别是大范围，大区域尺度内污染物的输送排放污染物相叠加，使PM2.5污染物浓度水平进一步升高，也客观上加重了污染水平。
此外，大气污染涉及还到工业结构、能源结构、城市规划等方面。以北京地区为例：一是最远达到几百公里之外的植被遭到破坏，裸露的表土大量增加，沙尘远距离运输到城市；二是城乡结合部继中心城区之后大兴土木，五六环外尘土飞扬；三是工业生产和日常生活的污染物排放，包括燃煤锅炉、机动车尾气、炒菜油烟、加油站和家居装修的挥发物等；四是周边城市重化工业污染物排放，如周边城市对北京PM 2.5排放的贡献度接近四分之一。
而除了以上这些比较主流的雾霾原因之外，近年来，又有一些对于雾霾成因的新观点被提了出来，其中就有“烹饪加重雾霾”这一理论。
其实，烹饪对雾霾贡献率不小并非空穴来风，早在2012年夏天，中科院“大气灰霾追因与控制”专项组之“大气灰霾溯源”项目组报告执笔人、中科院大气物理研究所研究员王跃思就曾发布其研究成果，他认为，北京冬季霾的形成主要来源是一次污染物，罪魁祸首是供暖燃煤产生的污染气体，而夏季和冬季不一样，烹饪源的影响比冬季更大，“这是不可忽视的”。王跃思认为，在夏季北京城区PM2.5污染源中，烹饪源能占到15%-20%左右，汽车和相关产业占到40%-50%，外地污染传输占30%，扬尘占的比例少于10%。公共环境研究中心马军认为，烹饪影响PM2.5“听似没有道理，其实是有道理的”，跟西方和日本不同，中国人烹饪更多的是用“炒”，产生的油烟是要多一点。他解释说，在扩散条件好、居住稀疏松散的情况下，烹饪排放的油烟很容易扩散，对PM2.5不会有太多影响。但在扩散条件不好，人口密度很大的时候，适当建议绿色餐饮，对减轻雾霾天气还是有好处的。马军说：“在重污染日的时候，其实可以适当倡导绿色餐饮，建议市民少用炒、煎的方式做饭，可采取蒸煮、凉拌的方式，减少油烟排放。” 网友纷纷质疑说：中国人几千年都是这样烹饪，以前天怎么是蓝色的而不是灰色的？马军回应说：“现在北京市的环境容量非常有限，所以只能各方都做出努力。”但是他强调说：“从长期看，机动车、燃煤、工业扬尘这些主要污染源需要加大治理，通过控制这些污染源将PM2.5降下来之后，就可以腾出较大的环境容量，减少空气治理对市民生活方式的影响。”马军认为，如果政府部门在做好排污企业监管的同时，发出倡议呼吁市民绿色餐饮，市民的积极性会更高。 王跃思同时提出治理对策，他认为，“烹饪源的控制只要加强监管就行”，如对居民油烟排放进行集中管理，对餐馆油烟过滤系统加强制度化监管，可减少很大一部分PM2.5。其中并不涉及市民减少烹饪行为部分。
三、雾霾天气的危害
随着空气质量的恶化，雾霾天气日益增多，危害加重。出现雾霾天气时，空气相对湿度通常在60%以下，大量极细微的尘粒、烟粒、盐粒等均匀地浮游在空中，因此对人体和工作、生活带来极大的危害。
1、对人体的危害：雾、霾会造成空气质量下降，影响生态环境，其中直接有害人体健康的主要是PM2.5，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。由于雾霾中混有大量的这种有毒有害的小颗粒，人在呼吸的时候，这些颗粒就随着空气进入呼吸道和肺部，轻者会引进气管炎、肺炎等疾病，重者会导致更加严重的疾病。并且，在雾霾天气时，城市中空气污染物不易扩散，空气中往往会带有细菌和病毒，极易导致传染病扩散和多种疾病发生。雾霾对人体的影响不仅限于在生理方面，更会对人的心理状态产生消极影响。专家指出，持续大雾天对人的心理健康产生影响，从心理上说，大雾天会给人造成沉闷、压抑的感受，会刺激或者加剧心理抑郁的状态。此外，由于雾天光线较弱及导致的低气压，有些人在雾天会产生精神懒散、情绪低落的现象。
2、对经济发展的危害： 2013年是全民开始为雾霾买单的一年。根据淘宝网数据：在这一年里，淘宝上购买口罩的人已经比2012年多了181％，购买空气净化器的也多了131％。全年全国网友友花了8.7亿元在对抗雾霾的用品上，共下单450万次。2014年十一过后，根据京东商城数据显示，空气净化器的销售同比增长400％以上；淘宝数据显示，口罩最近七天的成交指数环比上涨70.5％，与2013年同期相比上涨103.5％。有评论说：一场雾霾拯救了一个产业。但仔细算来，雾霾经济学实际上并不“经济”。口罩、空气净化器等销售数字大幅增长的背后是老百姓钱包里真金白银的加速流失，同时由于空气污染每年造成的经济损失，基于疾病成本估算相当于国内生产总值的1.2％，基于支付意愿估算则高达3.8％。而据测算，过去5年大气污染仅致公众健康损失一项就超过6000亿元。
2.1、雾霾对交通运输影响
因大雾天气对交通运输的影响最为常见，高速公路、民航机场因强浓雾的出现而实施封路和停班的现象屡见不鲜，有的甚至还造成恶性交通事故。据相关统计的数据表明，由于大雾天气所造成的交通事故，相对于其他灾害性天气要高出 2.5 倍，人员受伤、死亡的比例更是占到了交通事故受伤、死亡总数的 29.5% 与 16%。而在城市交通中，因大雾天气会使城市上班高峰时段的交通流量增加 20% 左右，同时交通事故也上升30% 左右。
2.2、雾霾对电力设施影响
大雾也是导致电力供应而发生安全事故的主要原因之一。在线路输电过程中，吊瓶、瓷瓶等绝缘设备表面若附有大量雾滴则会大大降低绝缘的性能和安全系数，使高压输电线路出现跳闸或短路，即污闪灾害。据资料显示，华北地区出现的某次罕见的大雾现象，导致输变电设备的绝缘性能大幅度降低，造成京津唐电网中的 51 条输电线路共发生跳闸事故 147 次之多，使城市供电处于紧急状况，仅北京就有约200家大型工厂和工业单位因限电而停止生产2天，其造成的经济损失无法估量。
2.3、雾霾对农业生产影响
雾天对于农业生产同样有着危害，其主要表现：农作物光合作用减弱，光照时间减少。在通常情况下，雾天会导致光热资源供应不足，其光照时间一般会缩短 3~4 小时，严重的可达6~8 小时，使光合作用的效能显著下降，大大减少了光合产物。因此，农作物生长所需要的养分和能量得不到充分满足，从而影响其正常生长和发育。仅水稻而言，充足的光、热、水资源是水稻增产高产的必备条件，但若在水稻发育的关键时期出现了长时间的阴雨和雾天时，将直接影响水稻后期产量。
四、雾霾的防治
对雾霾的治理，是一项综合性、系统性的工程。PM2.5等微粒，是污染大气的主要物质，也是很好的凝结核。而大气中的水分，具有吸收、粘结、固定这些类似的微粒的功能。因此，人工向空中输送“水分”，改善区域小气候，是净化大气、影响成云致雨的天气形势，是治理区域大气污染的有效方法。
人工主动干预生态天气系统，以大气运动为条件，水分为因子，从水循环的‘水分’开始调控；降落地表的宏观水分，增加地表面的湿度，固定粉尘；水汽蒸发的微观‘水分’，增加大气的密度，改变空中大气的物理状态；地理空间的宏观、微观‘水分’，加大天地之间的‘物理量’，形成天地之间降水的‘同位素’条件交互耦合反馈成云致雨的天气系统。 人工水汽，随着气流上升运动，紊乱扩散混合，增加空间大气的密度，水分发生随机性的自组织的混沌的内外潜热的交换，复杂多变的温度、气压的变化，连续的物质、能量的转化，混乱的热力结构、动力结构和势能、动能的改变，通过涨落，空气中水分在“露点”饱和、凝结、相变，沾附在凝结核上，产生云滴或冰晶，涌现出新的“信息”物质的云层结构，水分子从无形体的微观气态水混乱运行的形态，到宏观实体物质降水粒子的状态转化。
以人工主动干预的科学技术手段，空中水分降尘，成云致雨、降水净化大气的机制。可以在很大程度上降低空气中总悬浮颗粒数，改善雾霾天气，达到治理的目的。
对政府而言，加强环保立法，完善法律制度才是解决包括雾霾在内的大气污染的根本途径。可以修改《环境保护法》及《大气污染防治法》等相关环保法律。改善落后的生产生活方式。大力推广新型能源，提高环保意识从源头上减少污染物的排放。
从能源消耗产业结构的关系考察，2011年我国能源消耗总量为34.8亿吨标准煤，其中70%是工业部门消耗的，24.3亿吨，排放的二氧化碳总量为61.9亿吨。其中，冶金、建材、火力发电、石油炼化、化工、重型装备制造等六大行业消耗的能源又占工业总能耗的79%。所以工业废气排放是形成雾霾的主要源头。为此，国家一定要加大对工业部门的监管力度，在保证经济高效快速发展不受影响的前提下，尽量减少对化石燃料的使用，或加大对燃料燃烧废气的加工和处理，降低化石燃料占一次能源的比重，增加清洁能源占一次能源的比重。
从工业布局考察，我国的重化工业主要集中在华北、东北和西北地区。华北地区高耗能的钢铁工业的比重过高，仅河北省的粗钢生产能力约占全国的六分之一，而且中小钢铁企业数量多，能耗高。所以，必须优化钢铁工业布局，减少华北地区的钢铁产能，逐步关停那些能效低，污染大的中小型钢铁企业。提高燃料使用效益，从而降低化石燃料的燃烧和废气排放。减少空气中氮氧化物的含量，以减轻雾霾对城市和人体的影响。
另外对于汽车废气这一污染的主要原因，强制安装尾气净化装置可以明显改善尾气排放对大气造成的的污染。其中三效催化剂(TWC)法是净化汽车尾气的有效手段。贵金属(Pt、Pd、Rh)搭载在Al2O3或蜂窝陶瓷上，添加适当的助剂，如La、Ce、Ba等能够同时除去机动车尾气中的HC、CO和NO三种污染物的催化剂称为三效催化剂。其中Pt、Pd对CO、HC的氧化脱除具有高活性，而Rh具有对NO优良的催化还原作用，它能选择地将N0还原为N2而抑制NH3的生成。目前有91%的Rh用于三效催化剂的制备，Rh资源相当匮乏，所以无Rh催化剂是现今研究的一个主要目标口引。要使三效催化剂同时有效地脱除HC、CO和NO，必须把空燃比A／F控制在氧化还原计量比14．6附近，此时三种污染物的脱除率可达9O%以上。当空燃比较低时，CO、HC净化不完全，空燃比较高，导致NOX的转化率下降。尾气的处理同样治标不治本，尽量使用公共交通出行，使用清洁能源汽车才能从源头上减少汽车尾气的排放。
对于最近几年提出的“烹饪加重雾霾”的说法，也有专家提出了相应的解决方案。今年的APEC马上将在北京雁栖湖举办，北京市政府外事办主任赵会民说，将采用控制人口、控制机动车等八项措施。他说：中国人习惯的烹饪，对PM2.5的贡献也不小，希望市民配合做好清洁空气的工作。但是对此网友们并不买账，有微博评论称，“这是要全民吃凉拌黄瓜来配合？”更有网友调侃，“建议买灶具采取摇号的方式，做饭要以身份证第二位采取单双号限制。”还有网友认为，刚刚过去的国庆长假期间北京再度遭遇雾霾侵袭，机动车在此次天时地利的“实验”中“刚刚洗脱嫌疑”，此观点是将烹饪当作“替罪羊”而已。
五、总结
治理雾霾不可能一蹴而就，需要灵活运用各种手段，在治理雾霾的过程中探寻人类社会与自然地和谐相处之道，运用科学的自然辨证法观点来看待和处理人类社会经济发展中遇到的各种问题，妥善解决人与自然地矛盾。本文通过对雾霾天气的状况、成因、危害及防治的进行分析与研究，提出了对当前如何建设好绿色、环保和美丽的中国、保护我们绿色的家园、实现人与环境可持续发展提供合理的建议。治理雾霾，根治大气污染，让城市充满清新的空气，才能让百姓更加健康幸福地生活。建设生态文明，呵护生态环境，建设美丽家园，已刻不容缓。虽然防治大气污染是一个复杂的综合课题，虽然我们面对的是一场艰苦卓绝的战役，但有政府有效应对，企业积极参与，社会各界共同担当，人类的未来必将是光明美好的。
