雾霾

雾霾是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。高密度人口的经济及社会活动必然会排放大量细颗粒物(PM 2.5),一旦排放超过大气循环能力和承载度,细颗粒物浓度将持续积聚,此时如果受静稳天气等影响,极易出现大范围的雾霾。

雾霾是什么

雾霾,是雾和霾的组合词。雾霾常见于城市。中国不少地区将雾并入霾一起作为灾害性天气现象进行预警预报,统称为“雾霾天气”。

雾霾是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。高密度人口的经济及社会活动必然会排放大量细颗粒物(PM2.5),一旦排放超过大气循环能力和承载度,细颗粒物浓度将持续积聚,此时如果受静稳天气等影响,极易出现大范围的雾霾。

2013年,“雾霾”成为年度关键词。这一年的1月,4次雾霾过程笼罩30个省(区、市),在北京,仅有5天不是雾霾天。有报告显示,中国最大的500个城市中,只有不到1%的城市达到世界卫生组织推荐的空气质量标准,与此同时,世界上污染最严重的10个城市有7个在中国。

2014年1月4日,国家减灾办、民政部首次将危害健康的雾霾天气纳入2013年自然灾情进行通报。

2014年2月,习近平在北京考察时指出:应对雾霾污染、改善空气质量的首要任务是控制PM2.5,要从压减燃煤、严格控车、调整产业、强化管理、联防联控、依法治理等方面采取重大举措,聚焦重点领域,严格指标考核,加强环境执法监管,认真进行责任追究。

雾霾的成分

霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子组成的。它也能使大气浑浊,视野模糊并导致能见度恶化,如果水平能见度小于10000米时,将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾(Haze)或灰霾(Dust-haze),香港天文台称烟霞(Haze)。

二氧化硫、氮氧化物以及可吸入颗粒物这三项是雾霾主要组成,前两者为气态污染物,最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。它们与雾气结合在一起,让天空瞬间变得灰蒙蒙的。颗粒物的英文缩写为PM,北京监测的是PM2.5,也就是空气动力学当量直径小于等于2.5微米的污染物颗粒。

雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项组成,它们与雾气结合在一起,让天空瞬间变得阴沉灰暗。颗粒物的英文缩写为PM,北京监测的是细颗粒物(PM2.5),也就是空气动力学当量直径小于等于2.5微米的污染物颗粒。这种颗粒本身既是一种污染物,又是重金属、多环芳烃等有毒物质的载体。

霾粒子的分布比较均匀,而且灰霾粒子的尺度比较小,从0.001微米到10微米,平均直径大约在1-2微米左右,肉眼看不到空中飘浮的颗粒物。由于灰尘、硫酸、硝酸等粒子组成的霾,其散射波长较长的光比较多,因而霾看起来呈黄色或橙灰色。

雾霾鉴别方法

雾和霾相同之处都是视程障碍物。

但雾与霾的形成原因和条件却有很大的差别。雾是浮游在空中的大量微小水滴或冰晶,形成条件要具备较高的水汽饱和因素。

一般相对湿度小于80%时的大气混浊,视野模糊导致的能见度恶化是霾造成的,相对湿度大于90%时的大气混浊,视野模糊导致的能见度恶化是雾造成的,相对湿度介于80-90%之间时的大气混浊,视野模糊导致的能见度恶化是雾和霾的混合物共同造成的,但其主要成分是霾。霾的厚度比较大,可达1-3公里左右。

出现雾时空气相对湿度常达100%或接近100%。雾有随着空气湿度的日变化而出现早晚较常见或加浓,白天相对减轻甚至消失的现象。出现雾时有效水平能见度小于1KM。当有效水平能见度1-10KM时称为轻雾。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。

霾在发生时相对湿度不大,而雾中的相对湿度是饱和的(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)。霾是由汽车尾气等污染物造成的。相对湿度介于80-90%之间时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾和雾的混合物共同造成的。

当水汽凝结加剧、空气湿度增大时,霾就会转化为雾。霾与雾的区别在于发生霾时相对湿度不大,而雾中的相对湿度是饱和的(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)。

其实雾与霾从某种角度来说是有很大差别的。比如:出现雾时空气潮湿;出现霾时空气则相对干燥,空气相对湿度通常在60%以下。其形成原因是由于大量极细微的尘粒、烟粒、粒等均匀地浮游在空中,使有效水平能见度小于10KM的空气混蚀的现象。符号为“∞”。霾的日变化一般不明显。当气团没有大的变化,空气团较稳定时,持续出现时间较长,有时可持续10天以上。由于雾霾、轻雾、沙尘暴、扬沙、浮尘等天气现象,都是因浮游在空中大量极微细的尘粒或烟粒等影响致使有效水平能见度小于10KM。有时使气象专业人员都难于区分。必须结合天气背景、天空状况、空气湿度、颜色气味及卫星监测等因素来综合分析判断,才能得出正确结论,而且雾和霾的天气现象有时可以相互转换的。霾在吸入人的呼吸道后对人体有害,如长期吸入,严重者会导致死亡。

雾霾的形成要素

雾霾的源头多种多样,比如汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、垃圾焚烧,甚至火山喷发等等,雾霾天气通常是多种污染源混合作用形成的。但各地区的雾霾天气中,不同污染源的作用程度各有差异。

雾霾天气自古有之,刀耕火种和火山喷发等人类活动或自然现象都可能导致雾霾天气。不过在人类进入化石燃料时代后,雾霾天气才真正威胁到人类的生存环境和身体健康。急剧的工业化和城市化导致能源迅猛消耗、人口高度聚集、生态环境破坏,都为雾霾天气的形成埋下伏笔。

雾霾的形成既有“源头”,也有“帮凶”,这就是不利于污染物扩散的气象条件,一旦污染物在长期处于静态的气象条件下积聚,就容易形成雾霾天气。雾霾形成有三个要素:

一、是生成颗粒性扬尘的物理基源。我国有世界上最大的黄土高原地区,其土壤质地最易生成颗粒性扬尘微粒。

二、是运动差造成扬尘。例如,道路中间花圃和街道马路牙子的泥土下雨或泼水后若有泥浆流到路上,一小时干涸后,被车轮一旋就会造成大量扬尘,即使这些颗粒性物质落回地面,也会因汽车不断驶过,被再次甩到城市上空。

三、是扬尘基源和运动差过程集聚在一定空间范围内,颗粒最终与水分子结核集聚成霾。目前来看,在我国黄土平高原地区350多座城市中,雾霾构造三要素存量相当丰裕。

雾霾的来源

1、人为因素

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。[4][5]

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。

2、气候因素

“‘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。

如何预防雾霾

1、雾霾天气少开窗。出门在外一定要戴口罩,平常多饮水,可多泡饮菊杞茶这类中医茶饮,预防疾病,多食用水果,从外回家后要深度清洁皮肤和头发,此外喜爱晨练以及买菜遛弯的老年人要注意减少出门,因为雾霾对老年人的身体危害极大。

2、外出戴口罩

3、多喝茶

4、适量补充维生素D

5、饮食清淡多喝水

6、多吃蔬菜

7、在雾霾天气尽量减少出门

8、开车注意车速

9、出门时,做个自我防护,佩戴专门防霾的PM2.5口罩、防霾鼻罩,过滤PM2.5,随时随地呼吸新鲜空气。

10、避免雾天锻炼。可以改在太阳出来后再晨练。也可以改为室内锻炼。

11、患者坚持服药。呼吸病患者和心脑血管病患者在雾天更要坚持按时服药

12、别把窗子关得太严。可以选择中午阳光较充足、污染物较少的时候短时间开窗换气。

13、尽量远离马路。上下班高峰期和晚上大型汽车进入市区这些时间段,污染物浓度最高。

14、补钙、补维D,多吃豆腐雪梨

雾霾的危害

雾霾的主要危害主要可归纳为两种:一是对人体产生的危害,二是对交通产生的危害。

1、对人体产生的危害:

(1)对呼吸系统的影响。

霾的组成成分非常复杂,包括数百种大气化学颗粒物质。其中有害健康的主要是直径小于10微米的气溶胶粒子,如矿物颗粒物、海盐、硫酸盐、硝酸盐、有机气溶胶粒子、燃料和汽车废气等,它能直接进入并粘附在人体呼吸道和肺泡中。尤其是亚微米粒子会分别沉积于上、下呼吸道和肺泡中,引起急性鼻炎和急性支气管炎等病症。对于支气管哮喘、慢性支气管炎、阻塞性肺气肿和慢性阻塞性肺疾病等慢性呼吸系统疾病患者,雾霾天气可使病情急性发作或急性加重。如果长期处于这种环境还会诱发肺癌

(2)对心血管系统的影响。

雾霾天对人体心脑血管疾病的影响也很严重,会阻碍正常的血液循环,导致心血管病、高血压冠心病脑溢血,可能诱发心绞痛心肌梗塞、心力衰竭等,使慢性支气管炎出现肺源性心脏病等。

另外,浓雾天气压比较低,人会产生一种烦躁的感觉,血压自然会有所增高。再一方面雾天往往气温较低,一些高血压、冠心病患者从温暖的室内突然走到寒冷的室外,血管热胀冷缩,也可使血压升高,导致中风、心肌梗死的发生。所以心脑血病患者一定要按时服药小心应对。

(3)雾霾天气还可导致近地层紫外线的减弱,使空气中的传染性病菌的活性增强,传染病增多。

(4)不利于儿童成长。由于雾天日照减少,儿童紫外线照射不足,体内维生素D生成不足,对钙的吸收大大减少,严重的会引起婴儿佝偻病、儿童生长减慢。

(5)影响心理健康。

专家指出,持续大雾天对人的心理和身体都有影响,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。

(6)影响生殖能力。

有研究表明,长期暴露于高浓度污染的空气中的人群,其精子在体外受精时的成功率可能会降低。研究人员还发现了有毒空气和男性生育能力下降之间的关联[7]。

2013年11月5日,中国社会科学院、中国气象局联合发布的《气候变化绿皮书:应对气候变化报告(2013)》指出,近50年来中国雾霾天气总体呈增加趋势。其中,雾日数呈明显减少,霾日数明显增加,且持续性霾过程增加显著。

[1]雾霾天气现象会给气候、环境、健康、经济等方面造成显著的负面影响,例如引起城市大气酸雨、光化学烟雾现象,导致大气能见度下降,阻碍空中、水面和陆面交通;提高死亡率、使慢性病加剧、使呼吸系统及心脏系统疾病恶化,改变肺功能及结构、影响生殖能力、改变人体的免疫结构等。

2、对生态环境和交通造成的危害:

(1)影响交通安全。

雾霾天气时,由于空气质量差,能见度低,容易引起交通阻塞,发生交通事故。在日常行车行走时更应该多观察路况,以免发生危险。

(2)阴霾天气更易致癌。

雾霾天气时光照严重不足,接近底层的紫外线明显减弱,使得空气中细菌很难被杀死,从而传染病的概率大大增加。中国工程院院士、广州呼吸疾病研究所所长钟南山曾在某论坛上指出,近30年来,我国公众吸烟率不断下降,但肺癌患病率却上升了4倍多。这可能与雾霾天增加有一定的关系。不但浓雾缠绕、能见度非常低的天气会对人体健康产生影响,时而有雾时而多云的天气也会有同样的问题。

(3)影响生态环境。

雾霾天气对公路、铁路、航空、航运、供电系统、农作物生长等均产生重要影响。雾、霾会造成空气质量下降,影响生态环境,给人体健康带来较大危害。

雾霾的防护人群

1、特殊人群

应对灰霾天气,根据年龄、职业性质、特殊生理状态的不同,分别就老年人、儿童、室外作业人员(如交警、建筑工人)、孕妇、有慢性疾病人群。

2、老年人

老人在室内时间较多,要格外注意清洁卫生,习惯用笤帚扫地的老人不妨改用吸尘器,地毯、抹布、沙发套等及时清洗;煎、炒等传统的烹饪方法易产生大量油烟,污染室内空气,建议在家做饭多用蒸、煮等方式。

3、儿童

儿童身体发育不完全,灰霾天气灰尘、颗粒会通过孩子们的呼吸道直接侵害其健康,容易引起呼吸道疾病如感冒咳嗽、鼻炎、支气管炎、哮喘等发生。对儿童的防护从以下几个方面进行。

首先,通过学校的宣传和知识普及让儿童对雾霾天气以及对健康的影响有直接关系和感官认识。

其次,提高家长自身对孩子的方法意识。

再次,减少室外活动,将户外活动改为室内活动,从而减少灰霾对儿童的影响。

此外,在平时的生活中,毛绒玩具表面的灰尘、细菌较多,尽量少给孩子玩或常清洗,让孩子的活动远离污染严重的交通干道,临街住的,避免在交通高峰期开窗通风。

4、室外作业

雾霾天气持续发生会让不少人在室外感到不舒服,但一般来说我们在室外的时间较少,多数时间呆在室内。但对于需要长时间在室外工作的作业人员例如建筑工人、环卫工人、交警等,他们暴露在雾霾的时间更长,接触量更大。因此,强调和关注室外作业人员对雾霾天气的防护十分有必要。

5、孕妇

孕妇要适当休息,避免过度劳累,保证充足的睡眠,减少心理压力。同时,孕妇也不能一味休息,仍应适当活动,保持乐观的情绪。

1、多吃含锌食物;2、补充维生素C;3、提高室内空气的相对湿度。

6、慢性疾病

雾霾对于患有哮喘、慢性支气管炎、慢性阻塞性肺病等呼吸系统疾病的人群会引起气短、胸闷等不适,可能造成肺部感染,或出现急性加重反应。糖尿病患者因自身抵抗力较弱,更易患感冒。PM2.5对心、脑血管疾病等慢性病患者有较大的破坏力,会增加心脏病患者的心脏负担,诱发脑梗死等。

灰霾天最好减少外出,外出时建议佩戴防护效果较好的口罩。但是,不是人人都适合戴口罩。

呼吸道疾病患者特别是呼吸困难的人,戴上口罩后反而人为地制造了呼吸障碍,心脏病、肺气肿、哮喘患者不适合长时间戴口罩。有慢性病的患者,建议避免在清晨雾气正浓时出门购物、参加各种户外活动,要多饮水,注意休息。若身体出现不适,要尽快前往医院就医。

7、专业用嗓防护

专业用嗓人士如教师、讲师、歌手、主持人、销售人员等,经常需要用到嗓子,本就是咽喉疾病的高发人群,在雾霾天气更容易出现咽喉问题。建议雾霾天气尽量减少用嗓,让嗓子充分休息,外出要带口罩,保持室内的温湿度,多饮水,可以喝一些中药代茶饮,防治咽喉的不适症状,常用有保护声带的作用。

雾霾的防护设备有哪些

N95型口罩:N95型口罩,是NIOSH(美国国家职业安全卫生研究所)认证的9种防颗粒物口罩中的一种。“N”的意思是不适合油性的颗粒(炒菜产生的油烟就是油性颗粒物,而人说话或咳嗽产生的飞沫不是油性的);“95”是指,在NIOSH标准规定的检测条件下,过滤效率达到95%。N95不是特定的产品名称。只要符合N95标准,并且通过NIOSH审查的产品就可以称为“N95型口罩”。

KN90口罩:防尘口罩按性能分为KN和KP两类,KN类只适用于过滤非油性颗粒物,KP类适用于过滤油性和非油性颗粒物。主要适用于有色金属加工、冶金、钢铁、炼焦、煤气、有机化工、食品加工、建筑、装饰、石化及沥青等产生的0.185微米以上的粉尘、烟、雾等油性及非油性颗粒物污染物的行业。对于以0.075微米为基准值的非油性颗粒物过滤率超过90%。

防毒面具:防毒面具作为个人防护器材,用于对人员的呼吸器官,眼睛及面部皮肤提供有效防护,防止毒气、粉尘、细菌等有毒物质伤害的个人防护器材。防毒面具广泛应用于石油、化工、矿山、冶金、军事、消防、抢险救灾、卫生防疫和科技环保等领域。

空气净化器:空气净化器又称“空气清洁器”、空气清新机,是指能够吸附、分解或转化各种空气污染物(一般包括粉尘、花粉、异味、甲醛之类的装修污染、细菌、过敏原等),有效提高空气清洁度的产品,以清除室内空气污染的家用和商用空气净化器为主。

PM2.5空气质量检测仪:在连续监测粉尘浓度的同时,可收集到颗粒物,以便对其成份进行分析,并求出质量浓度转换系数K值。可直读粉尘质量浓度(mg/m),对可吸入尘PM2.5进行监测。