雾霾时空分布特征及形成原因文献综述 穆迪

第一篇：雾霾时空分布特征及形成原因文献综述 穆迪

雾霾时空分布特征及形成原因文献综述

1.雾霾污染的相关概念和理论

（1）雾霾的概念

雾霾中的雾是近地面的云，霾是漂浮在空气中的硫酸、灰尘等组成的气溶胶。在一定光照，温度，湿度和动力因素雾和霾相结合就形成了雾霾。雾霾的主要成分是直径不大于 2.5 微米的可入肺颗粒物，称为 PM2.5。首先 PM 是“particulate matter”的英文缩写，是指可吸入颗粒物质，在环境领域被称为颗粒物，在大气科学领域被称为大气溶胶粒子。按气象学定义，雾是水汽凝结的产物，主要由水汽组成；按中华人民共和国气象行业标准《霾的观测和预报等级》的定义，霾则由包含 PM 2.5在内的大量颗粒物飘浮在空气中形成。通常将相 对湿度大于 90%时的低能见度天气称之为雾，而湿度小于80%时称之为霾，相对湿度介于80%~90%之间时则是霾和雾的混合物共同形成的，称之为雾霾。（2）雾霾污染的形成机制

雾霾污染的形成机制非常复杂，既有人为原因，也有大气原因。人类活动中工业生产和居民生活使得污染物大量排放，为雾霾形成提供了物质基础，所以说“污染是元凶”；大气运动包含水平运动和垂直运动两种，在雾霾污染形成过程，空气运动扮演“帮凶”的角色。根据中国科学院最新调查发现，中国大陆雾霾污染源主要是燃煤、工业生产、汽车尾气、生物质燃烧以及扬尘沙尘。其中 PM2.5是主要污染物，其污染源所占比重如图 1-1 所示。

由于人类生产生活产生的排放物形成的一次颗粒物通过地面的界面反应，形成二次无机颗粒；同时其他废气通过大气输送和化学反应，形成二次有机颗粒物，这样就形成雾霾的物质基础。气溶胶与湿润的空气在大气条件出现水平方向连续静风和垂直方向逆温时，就产生雾霾，而雾霾的水汽遇冷凝结成雾或轻雾。

图 1-1 PM2.5主要来源占比图（3）雾霾污染的危害

1-3-1雾霾的危害是多方面的，包括对国民经济运行、居民生产生活以及居民身心健康。雾霾天气发生时，空气湿度低于百分之六十，可吸入颗粒物质均匀浮游在于空中，颗粒物质对大气具有一定的散射和吸收作用，使得空气能见度降低，影响交通通讯，工业生产和农业生产。可吸入颗粒物，尤其是可入肺颗粒物通过进入人体循环系统，造成呼吸道炎症、肺炎等病症，加重了人们对于雾霾污染的恐惧感，严重影响人们的身心健康。

1.3.2雾霾天气发生后，严重的视程障碍威胁着城市道路、高速公路、航空港、海港、航道的安全。2013年1月北京雾霾事件中，曾发生多起交通事故，1月31日雾霾天气加 冻雨双重影响，导致望京往太阳宫方向高架桥上发生100多辆车追尾事故。（4）雾霾的分类及物理特征

根据能见度和含水量将雾霾过程划分为雾、轻雾、湿霾、霾 4 个不同阶段。雾、湿霾 阶段的相对湿度平均为 95%、91%，轻雾和霾阶段平均相对湿度接近，均为 79%。4 个阶段的主要发生顺序为霾↔轻雾→湿霾→雾→湿霾→轻雾↔霾，雾前湿霾阶段持续时间长于雾后。尺度>2μm 以雾滴为主的粗粒子数浓度、表面积浓度和体积浓度在雾阶段均显著大于其他 3 个阶段，其中霾阶段浓度最低。雾滴表面积浓度和体积浓度谱在 5μm、13μm 及 21.5μm 处分别存在峰值，对雾水体积和液水含量的贡献最大的尺度范围为 10~30μm，而轻雾、湿霾和霾阶段粗粒子谱均为单峰型。尺度>0.010μm 的细粒子表面积浓度谱形在雾和湿霾阶段、轻雾和霾阶段分别相似，雾和湿霾阶段数浓度占优势的尺度范围分别为 0.04~0.13μm 和 0.02~0.14μm，轻雾及霾阶段数浓度优势粒子尺度范围均为0.02~0.06μm。4 个阶段数浓度最大差异出现在 0.020~0.060μm 范围，从高到低依次为轻雾、霾、湿霾、雾。<0.015μm、0.015~0.080μm 和>0.080μm 的气溶胶粒子最高数浓度分别出现在霾、轻雾和雾阶段。从霾、轻雾、湿霾到雾的转换过程中，以 0.060~0.090μm 为界，小粒子减少，大粒子增多。雾霾演变过程中，细粒子的数浓度与平均直径整体上呈显著负相关关系。总数浓度在轻雾阶段最高、雾阶段最低、霾和湿霾阶段相当。总表面积和体积浓度最高为雾和湿霾阶段，轻雾和霾阶段依次减小。雾和湿霾阶段的气溶胶粒子平均尺度相当，轻雾与霾阶段最小。

2.雾霾天气的成因分析

（1）城市汽车尾气排放过多

随着人们的生活水平不断的提高，很多人都拥有了自己的车辆，这样就导致城市中辆越来越多，堵车的情况在每一个城市不断的上演，而车子因为不能够快速行驶出现了燃料燃烧不充分的情况，加快了空气污染的速度。而且汽车在经过十字路口的时候，都不会熄火，这样就不能够让车里的燃料与空气进行充分的接触，这也是为什么城市汽车总是会产生有毒尾气污染空气，这也是城市的大型十字路口的空气质量更低的原因（2）重工业燃料增加

我国的工业不断的进步，也加快了经济的发展，但是随之而来的是因为重工业的发展产生的废气影响了周边环境的空气质量，尤其是钢铁厂和水泥厂等。众所周知，重工业厂在运转的过程中需要利用煤炭作为原料，而煤炭在燃烧的过程中所产生的不仅是二氧化碳，还有更多的粉尘以及细小的颗粒，这些细小的粉尘颗粒能够随着空气流动进入到人们的身体里面，让人们受到健康的困扰（3）气象原因

雾霾天气的形成也是飘忽不定的气象所影响的，如果天气一直保持一个温度，那么不管天气是冷还是热，在地表的空气流动趋势相对平稳的情况下，整体的空气流动将不会呈现持续运动的状态，一些家庭或者企业乃至重工业排放出的废气将在空气中持续的飘浮，既不能顺畅的流动，更不能尽快的消散。倘若在此情况中空气的湿度加大，那么这些所排放出来的悬浮将会与水融合在一起，从而使大量的悬浮颗粒逐渐的变成液体颗粒，而这些液体颗粒又会重新组合在一起产生反应后形成另一种污染物，正如此流程，便形成了雾霾天气（4）环境立法不足

在环境立法方面，虽然我国有很多的关于环境质量的约束和标准，但是地方政府却没有针对自身的情况进行下方安排，导致出现严重的雾霾情况。就是因为很多环境保护法都是形同虚设的，所以到对当地企业和生活没有太多的影响或是震慑的作用。这样的情况也表现了政府在此方面没有做出过多的要求，更加没有对相应的企业做出措施，而且政府为了能够让城市发展的更快，在招商引资的过程中，没有对环境影响方面的进行约束。

3.雾霾污染特征

1)我国大范围雾霾期间，8个重点城市PM2.5、PM10均严重超标，其中PM2.5平均超标2.34倍，以石家庄市污染最严重;PM2.5/PM10比值平均为0.72，北京最高为0.98，交通源污染对雾霾天气贡献明显。

2)雾霾形成#发展表现出显著的区域性特点，北京、天津、石家庄三市变化趋势基本相同，济南与郑州、太原与西安发展趋势接近。区域气候变化及污染物的迁移是形成雾霾区域性的主要原因。

3)夜间逆温与雾的形成导致污染物扩散困难，以及雾霾相互转化形成恶性循环，加上长期无降水降雪及大风天气，是本次持续大范围雾霾天气的气象成因。

4)主成分及相关性分析表明，机动车尾气污染是本次雾霾形成的重要原因，济南、太原、西安等市大气污染表现出显著的复合污染特征。

4.雾霾分析方法

中国在 PM2.5 研究方面起步较晚，随着近几年的雾霾化严重，才引起政府部门和一些学者对 PM2.5 的研究工作的重视。在以前分析颗粒物主要是研究 PM2.5 和气象条件的相关关系。刘辉等在分析北京市 PM2.5 及其水溶性离子在 200年前后的变化特点时通过采集部分地区作为观测点，得出在排除污染源排放之外，影响 PM2.5 增加的最重要因素就是气象条件，除此之外还会影响水溶性离子浓度。刘辉的一系列的研究表明气流的区域性流动也会影响 PM2.5 污染严重性。樊文雁等在北京通过观察分析，得知雾、霾、晴 3 种典型天气状况下大气细粒子质量浓度具有垂直分布的特点。吴志萍等通过研究校园内多种城市绿地空气 PM2.5 的月日变化规律，得知在不同天气条件下不同绿地的 PM2.5 浓度也有极大差异。孟昭阳等持续观测了 2005 年 12 月至 2006 年 2 月太原市区气象溶胶细粒子 PM2.5，并首次用碳分析仪进行了有机碳和元素碳的测定，得出在冬季时太原市 PM2.5、有机碳和元素碳浓度显著高于其它季节，即知太原市冬季污染严重。在该文最后还得出，各种气象条件对 PM2.5、有机碳和元素碳都有着较强的影响作用，特别是相对湿度、风速、气温等。周丽运用统计分析和气象统计预报的方法，利用已知气象观测资料，综合分析了影响大气污染的因素，建立了气溶胶 PM2.5 粒子浓度与气体污染物、气象要素场的两类统计相关拟合模型。随着技术的不断发展，包括一些检测手段的进步，对于 PM2.5 观测特征以及成分和来源分析研究越来越多。陶俊等于 2009 年 4 月 19 日至 5 月 17 日在成都城区每天采集 PM2.5样品，然后对样品进行 8 种碳组分、水溶性有机碳、左旋葡聚糖及水溶性离子分析，初步探讨了碳气溶胶的来源。结果表明 EC2、EC3 主要来源机动车排放，EC1 主要来源于煤炭排放。木拉提等则在沙尘暴期间探讨了北京地区沙尘中 PM10、PM2.5 所含化学元素含量变化的规律和特点。王巍等研究分析了北京和内蒙古阿拉善盟两地 PM2.5 和 PM10 质量浓度变化情况，得出在污染物Pb、As 容易在 PM2.5 中聚集，并且得出可能主要来源于人类，与其它的自然影响因素无关。张永等研究家庭居室空气中 PM2.5 浓度及其影响因素，得出 PM2.5 和 PM10具有较强的统计学相关性。程鸿等调查住宅内空气污染状况，通过研究室内室外活动对 PM2.5 浓度的变化影响，制定出室内空气质量标准。田芳等通过在天津市塘沽区布设 3 个采样点，共采集 12 个 PM2.5 样品，测定其中 16 种优控 PAHs 的含量，研究细微颗粒物 PM2.5 中 PAHs 的分布特征及来源，通过研究得出，煤的燃烧、工业污染是 PAHs 污染物的主要来源，交通和燃煤是 PAHs 工业点来源的主要来源，而乡村点则主要是煤的燃烧或者来源城市中心或工业点通过大气流而来。何宗健等调查夏季南昌市大气颗粒物 PM10、PM2.5 的污染水平，2007 年 7—8 月在南昌市 5 个典型城市功能区采集了 80 个样品。得出南昌市污染严重，且交通干线远远大于工业区，工业区大于商业混合区，商业混合区大于居住区，而居住区则远大于远郊区。王娟等（利用气相色谱—质谱技术分析了秋季鄂尔多斯市居民区、工业区和清洁区 5 个采样点大气 PM2.5、PM10 颗粒物中正构烷烃组分，通过与中国其他大中型城市对比发现，中国多地区 PM2.5、PM10 颗粒物中正构烷烃主要来自于人为污染排放。刘刚等研究杭州市大气 PM2.5 中重金属和碳、的污染状况得出，杭州市 PM2.5 重要组成部分是碳，而主要污染重金属是 Zn、Pb、Cu、Mn，氮、氢则主要是以无机氮和有机氮等多种形式存在。刘章现等调查平顶山市大中型商场室内空气可吸入颗粒物(PM10)和细颗粒物(PM2.5)的污染情况得出，商场内空气中颗粒物污染严重。赖森潮等调查广州市居民室内空气中PM2.5 的污染特征并探讨其污染来源得出，室内污染源，室外污染源以及房屋条件等对室内的 PM2.5 浓度水平的影响较大。郝明途等用重量法测定了济南市PM10、PM2.5 的质量浓度，结果显示，济南市在冬季 PM10 和 PM2.5 污染严重。同样的，黄鹂鸣等初步调查南京市空气中颗粒物 PM10、PM2.5 的污染水平，得知在南京市污染最为严重，且研究得出对人体健康危害最大的主要是 PM2.5。吴国平等为了研究中国四大城市空气中 PM2.5 和 PM10 的污染水平，在这 4个城市分别设一个污染点和对照点进行了为期 2a 的 PM2.5、PM10 和 TSP 监测，结果表明，空气中颗粒物的污染是严重的，污染点比对照点更甚。对人体健康危害较大的 PM2.5 普遍超过美国新标准的 2—8 倍。在对 PM2.5 的研究过程中，利用数值模拟工作还是较少，直到费建芳等利用多尺度空气质量模式系统对北京等多地区的一次大雾霾天气下细小颗粒物的浓度进行数值模拟，分析了 PM2.5 演变过程和影响。要想改变这种落后的状况首先要做的就是加强 PM2.5 的全面系统的监测与公示，为开展 PM2.5 研究工作提供资料保证。同时在探讨污染物形成、变化的机理的过程中，需要大力地开展数值计算模拟方面的工作，并在对数据进行建模的过程中需要更多地考虑进行多维的相关性分析，比如传递函数模型或多输入变量的协整模型等。而且在数据分析处理时应多利用相关的标准统计专业软件如 SAS、R 软件等进行分析。这些工作都需要大力开展并且必将成为以后研究的重点。

5、PM2.5时空分布特征

以京津冀包括北京、天津、石家庄、邢台、邯郸、衡水、保定、沧州、廊坊、唐山、张家口、承德、秦皇岛等13个城市为例研究2013年11月到2014年11月的雾霾时空分布（1）时间动态变化特征

由京津冀2013年11月到2014年11月PM2.5浓度值变化情况可知，在时间序列上，总体变化趋势呈现出秋末至冬初骤然上升、春初骤然下降的特征。具体变化特征为: 在11月至次年2月呈不断攀升的趋势，在冬季(12月至次年2月)浓度值达到最高值，雾霾最严重。进入春季(3-5月)PM2.5浓度值呈下降趋势，春末形成较稳定的良好状态。夏季PM2.5浓度值降至最低，秋末PM2.5浓度值骤然上升，之后再次进入攀升期。PM2.5浓度值随四季的天气变化形成了一个恶性循环。

（2）空间分布特征

京津冀PM2.5浓度值空间分布总体特征表现为从西北向东南逐渐增高，南北差异甚大，其中河北省南半部的浓度值最高，主要包括保定、石家庄、邢台和邯郸，雾霾最为严重。另外还表现为块状分布，以邢台和石家庄为核心向外围逐渐减轻的空间分布特征。将时间和空间相结合发现，京津冀PM2.5浓度值从12月至次年2月，雾霾最早出现在京津冀南部地区，空间范围不断扩大，到2月份已覆盖整个地区。3-5月，雾霾的空间范围由西北向东南迅速缩小。5月之后一直保持较好的状态，这种状况一直持续到9月。10月雾霾的空间范围骤然增大，且有不断扩大的趋势。

6．参考文献

(1)马晓倩，刘征，赵旭阳等.京津冀雾霾时空分布特征及其相关性研究［J］.地域研究与开发，2016,35（2）：134-135(2)杨军，牛忠清，石春娥等.雾霾过程分类及其微物理特征.第二十七届中国气象学会人工影响天气与云雾物理新技术理论及进展分会场论文集.2010(3)吕效谱，成海容，王祖武，张帆.中国大范围雾霾期间大气污染特征分析［J］.湖南科技大学学报，2013,28（3）：109(4)赵忠校.基于时间序列的重庆市 PM2.5演变规律分析［D］重庆：重庆理工大学，2015(5)杨梅，彭九慧.雾霾天气成因分析及应对思考［J］.农业科技与信息，2016,26:46-47(6)魏嘉，吕阳，付柏淋.我国雾霾成因及防控策略研究［J］.环境保护科学，2014,05：52(7)石静.山东省雾霾时空特征与影响因素硏究［D］山东：山东财经大学，2016

第二篇：雾霾天气形成原因

题目

班级

学院

姓名

雾霾天气形成原因、危害及治理 级通信2班 电气与电子工程学院 王鹏钰 学号 1110200223

2014 年 6 月 3 日 11

雾霾天气形成原因、危害及治理

【摘 要】雾霾是雾和霾的统称，但是雾和霾有着不同的意思。雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统，多出现于秋冬季节，是近地面层空气中水汽凝结的产物。霾是悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒的集合体，使空气浑浊，水平能见度降低到10km 以下的一种天气现象。

【关键词】雾霾；环境危害；大气污染 1 雾霾天气形成原因

入秋以来，北方大部分地区雾霾频发。雾霾作为一种自然现象，其形成主要有几种因素。第一，冷空气势力弱易出现大雾，近地面相对湿度比较大，风力比较小，夜间的辐射降温幅度也比较大，容易使得空气达到饱和凝结。易造成污染物在近地面层积聚，从而导致雾霾天气多发。第二，污染物排放量大是造成雾霾天气的根本原因。污染物排放和城市悬浮物大量增加，直接导致了能见度降低，使得整个城市看起来灰蒙蒙一片。污染物包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物、臭氧等。其中汽车尾气、燃煤排放是主要污染源。特别是在北方冬季取暖期间更易出现雾霾天气。第三，水平方向静风现象。随着城市建设的迅速发展，大楼越建越高，增大了地面摩擦系数，使风流经城区时明显减弱。静风现象增多，不利于大气污染物向城区外围扩展稀释，并容易在城区内积累高浓度污染。第四，垂直方向的逆温现象。逆温层好比一个锅盖覆盖在城市上空，使城市上空出现了高空比低空气温更高的逆温现象。从而导致污染物的停留，不能及时排放出去。2 雾霾天气的危害

雾或霾是一种灾害性天气，对公路、铁路、航空、航运、供系统、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。颗粒物PM2.5 和PM10 为连续雾霾过程影响空气质量最显著的主要污染物。雾霾天气的主要控制指标为PM2.5 微粒直径越小，对健康危害越大。粒径2.5 微米以下的粉尘被吸入人体后会直接进入支气管，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，对人体健康伤害极大。雾、霾天气时，空气中往往会带有细菌和病毒，易导致传染病扩散和多种疾病发生。城市中空气污染物不易扩散，加重了二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等物质的毒性，危害人体健康。冬季遇雾、霾天气时，若遇空气污染严重可能形成烟尘（雾）或黑色烟雾等毒雾，严重威胁人的生命和健康。3 雾霾天气的防护和治理 3.1 雾霾天气的防护措施

（1）避免雾天晨练。晨练时人体需要的氧气量增加，随着呼吸的加深，雾中的有害物质会被吸入呼吸道，从而危害健康。可以改在太阳出来后再晨练。也可以改为室内锻炼。

（2）尽量减少外出。当遇到浓雾天气，要尽量减少外出。如果不得不出门时，最好戴上口罩。戴口罩对于过敏性哮喘的人来说更重要，口罩可以防止一些尘螨等过敏源进入鼻腔，起到一定的防护作用。

（3）呼吸病患者和心脑血管病患者在雾天更要坚持按时服药，以 免发病；并加强自我监察，注意身体的感受和反应，若有不适，及时就医。

（4）别把窗子关得太严。家里会有厨房油烟污染、家具添加剂污染等，如不通风换气，污浊的室内空气同样会危害健康。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。

（5）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。3.2 雾霾天气的治理措施 3.2.1 解决煤炭燃烧污染问题

（1）强制要求所有燃煤电厂、燃煤锅炉、煤化工装置安装脱硫脱硝和除尘设施。在现有大部分独立火电厂已安装脱硫设施的基础上，将 进一步要求所有独立火电厂、自建火电厂、燃煤锅炉以及煤化工装置

尽快安装脱硫设施。同时，还将要求所有大型燃煤电厂、燃煤锅炉及煤化工装置安装脱硝和除尘设施。

（2）加快出台火力发电、炼焦、建材、燃煤锅炉等燃煤设施污染物排放新标准，增设污染物排放指标，进一步严格污染物排放限值。同 时，通过在线监测大力加强污染物达标排放检查。

（3）加强脱硫脱硝和除尘等环保设施运行检查，确保相关环保设 施正常运行，起到应有作用。3.2.2 加机动车污染治理

（1）是严格加强成品油质量监督检查，严厉打击非法生产、销售不符合国家和地方标准要求车用油品的行为。

（2）加快新车排放标机动车排放标准，鼓励有条件地区提前实施 下一阶段机动车排放标准，大幅降低新入市汽车尾气排放。未达到国 家机动车排放标准的车辆不得生产、销售。2015 年前全面淘汰黄标 车。

（3）大力发展公共交通，降低城市道路拥挤，降低尾气排放。3.2.3 加强环境污染监管工作

（1）各级政府环保部门必须作为，切实担负起严格的环保监管职 能，特别是加强对高耗能高污染行业的密切监管。

（2）是修订环保法规相关处罚条款，大幅提高惩罚力度，彻底改变过去环保处罚无关痛痒的局面。对于敢于违反相关环保法规的行为，果断加大惩罚力度，大幅提高其违法成本，使其不敢再犯，直至取消经 营资质或追究刑事责任。

（3）是狠抓环保大案、要案、典型案例。深深刺激和触动违规超标排放废水、废气和废渣企业的神经，促使其加快环保治理设施的建设，努力实现达标排放。

（4）是严格控制建筑施工场所扬尘。如，施工现场必须全封闭设置围挡墙，严禁敞开式作业；施工现场道路、作业区、生活区必须进行地面硬化；市区施工工地全部使用预拌混凝土和预拌砂浆，杜绝现场搅 拌混凝土和砂浆等。

（5）是控制道路扬尘污染。推行城市道路机械化清扫；增加城市道路冲洗保洁频次，切实降低道路积尘负荷；减少道路开挖面积，缩短裸露时间；加强道路两侧绿化，减少裸露地面；所有城市渣土运输车辆实施密闭运输等。

综上，减少或消除雾霾天气，从根本上说，就是要大幅削减主要污染物排放。4 结论

据《中国环境分析》报告数据显示世界上污染最严重的10个城市有7 个在中国，全国500 个城市中，空气质量达到世卫组织推荐标准的不足5 个。今年秋天雾霾天气尤其严重。在应对雾霾天气的过程中一方面，是环保执法监管等方面工作力度加大，重污染情况下的应急方案不断出台；另一方面，是信息公开力度增强，如实而及时地向公众公开了PM2.5 等监测数据，提醒公众空气污染的危害，唤起全社会对污染治理的重视和行动，带来了人们生态文明意识的新觉醒。这些经验和做法值得总结，使之成为制度创新、观念更新的重要推动力。【参考文献】

［１］成都气象学院．气象学[M]．北京：农业出版社，1980． ［２］中国气象局．地面气象观测规范[M]．北京：气象出版社，2003． ［３］段再明．解析山西雾霾天气的成因[J]．太原理工大学学报，2011，42． ［４］黄仲涛，耿建铭.工业催化[M].２ 版.2006，8．

第三篇：北京雾霾形成原因

北京雾霾形成原因

北京PM2.5有6个重要来源，分别是土壤尘、燃煤、生物质燃烧、汽车尾气与垃圾焚烧、工业污染和二次无机气溶胶，这些源的平均贡献分别为15%、18%、12%、4%、25%和26%。

科学探索来源：新华网

综合媒体12月30日报道，中科院大气物理研究所研究员张仁健课题组与同行合作，对北京地区PM2.5化学组成及源解析季节变化研究发现，北京PM2.5有6个重要来源，分别是土壤尘、燃煤、生物质燃烧、汽车尾气与垃圾焚烧、工业污染和二次无机气溶胶，这些源的平均贡献分别为15%、18%、12%、4%、25%和26%。

据介绍，科研人员对2009年至2010年不同季节在北京城区采集的121对特氟龙和石英膜PM2.5样品进行分析，获取了北京四个季节PM2.5的质量浓度、29种元素、9种离子和8个组分有机碳无机碳等资料，探讨了不同季节影响北京PM2.5的主要贡献源。

研究显示，沙尘天气常对春季气溶胶有重要影响，而在秋冬季节，来自建设工地的浮尘和街道的再悬浮尘是土壤尘的主要来源。燃煤源在冬季贡献最大，生物质燃烧源贡献春、秋季较高，冬、夏季较低。工业污染源贡献在夏秋季节较高。硫酸盐、硝酸盐等组成的二次无机气溶胶在夏季和春季的贡献最高。

研究表明，对于硫酸盐、硝酸盐、铵盐等六类主要组分来说，北京的南部地区是来源可能性最高的区域。来自北京南部的气流常携带较高浓度的二次无机气溶胶和含碳气溶胶，西北向的气团则含有较多的土壤尘和含碳气溶胶。北京发生雾霾时，来自南向的气流会使二次无机气溶胶的浓度变得很大，这可能与高湿度的云雾中较强的非均相反应以及较强的光化学反应有关。

研究人员表示，如果将燃煤、工业污染和二次无机气溶胶三个来源合并起来，化石燃料燃烧排放成为北京PM2.5污染的主要来源。北京周边省份快速发展的工业生产会带来跨境传输的污染。治理北京本地空气污染，不仅需要改善能源结构，还需要区域联合防治。

这一成果已发表在国际期刊《大气化学与物理学》上。参加研究的还包括环保部华南环境科学研究所、中科院地球环境研究所、北京大学、西安交通大学等。

第四篇：雾霾形成的原因及措施

雾霾形成的原因及措施

连日来，一条深褐色的巨大污染带斜穿1/3的国土.从北京、天津到石家庄，从郑州、南通到贵阳，空气污染指数纷纷爆表，雾霾天袭扰中东部大城市。网友调侃，“世界上最远的距离，不是生与死。而是我牵着你的手，却看不见你”。究竟什么雾霾天，在这，我给大家做一下科普性的介绍。

雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统，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。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)。就其物理本质而言，雾与云都是空气中水汽凝结（或凝华）的产物，所以雾升高离开地面就成为云，而云降低到地面或云移动到高山时就称其为雾。一般雾的厚度比较小，常见的辐射雾的厚度从几十米到一至两百米左右。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。

霾（mái），也称灰霾（烟霞）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，视野模糊并导致能见度恶化，如果水平能见度小于10千米时，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或灰霾，它可在一天中任何时候出现。

霾与雾的区别

雾是自然形成的，霾是人为造成的。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)。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霾和雾的混合物共同造成的，但其主要成分是霾。霾的厚度比较厚，可达1－3公里左右。霾与雾、云不一样，与晴空区之间没有明显的边界，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。

随着空气质量的恶化，阴霾天气现象出现增多，危害加重。近期我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”。雾与霾的形成原因和条件

共同的气象条件：秋冬季节，地面温度较低，近地面出现逆温，对流运动弱，当冷空气活动弱，大气环流稳定，静风或微风条件下，近地面水汽和尘埃不易散失，在近地面凝结，形成雾霾天气。气温愈低，空气中所能容纳的水汽也愈少，越容易形成雾霾。多发季节：深秋至来年初春。

雾形成的条件：一是冷却，二是加湿，三是有凝结核。

雾的类型：1.辐射雾：晴朗的夜晚，大气逆辐射弱，地面失热多，气温低，水汽凝结形成的雾；2.平流雾：暖而湿的空气作水平运动，经过寒冷的地面或水面，逐渐冷却而形成的雾；3.混合雾：兼有上述两种原因形成的雾叫混合雾；4.蒸发雾：冷空气流经温暖水面，如果气温与水温相差很大，则因水面蒸发大量水汽，在水面附近的冷空气便发生水汽凝结成雾。沿海，暖流经过的地区，多蒸发雾，寒流经过的地区，多平流雾；盆地多混合雾。地势低，雾日多。

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，其成因有三： 1.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； 2.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。3.空气中悬浮颗粒物的增加。随着城市人口的增长和工业发展、机动车辆猛增，污染物排放和悬浮物大量增加，直接导致了能见度降低。形成在城市及其郊区。

雾本身不是污染，但产生雾的大气环境处于比较稳定的状态，空气中的污染物不易向外扩散，造成集聚效应，会使污染越来越重。同样，城市污染物在低气压、风小的条件下，与低层空气中的水汽相结合，也会加重雾霾程度。

雾消散的原因，一是由于下垫面的增温，雾滴蒸发；二是风速增大，将雾吹散或抬升成云；再有就是湍流混合，水汽上传，热量下递，近地面雾滴蒸发。

雾霾中的颗粒物

二氧化硫、氮氧化物和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，PM2.5，是直径小于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。城市有毒颗粒物来源：首先是汽车尾气，其次是北方到了冬季烧煤供暖所产生的烟尘，第三是工业生产排放的废气，第四是建筑工地和道路交通产生的扬尘。

雾霾的危害

首先影响能见度，影响道路交通；其次，霾在吸入人的呼吸道后对人体有害，引发呼吸道疾患、诱发心血管疾病，严重会致死。1952年12月5日至10日，发生了“伦敦烟雾事件”。仅在12月5日到8日这4天里，伦敦市死亡人数就高达4000。雾霾天气自我防护

1、少开窗

雾霾天气不主张早晚开窗通风，最好等太阳出来再开窗通风。

2、少出门

患有心血管疾病的人，尤其是年老体弱者，不宜在雾天出门，更不宜在雾天晨练，以免发生危险。因为起雾时气压低，空气中的含氧量有所下降，人们很容易感到胸闷，早晨潮湿寒冷的雾气还会造成冷刺激，很容易导致血管痉挛、血压波动、心脏负荷加重等。

3、外出戴口罩

如果外出可以戴上口罩，这样可以有效防止粉尘颗粒进入体内。要阻挡PM2.5需要医用N95口罩，其对0.3微米的颗粒能抵挡95%，在PM2.5爆表的天气也能起到一定效果。要购买正规合格、与自己脸型大小匹配的N95口罩，取下后要等到里面干燥后对折起来以防呼吸的潮气让口罩滋生细菌。佩戴的时间不宜过长，老年人和心血管疾病的人要避免佩戴，以免呼吸困难导致头昏。外出归来，应立即清洗面部及裸露的肌肤。

4、适量补充维生素D 冬季雾多、日照少，由于紫外线照射不足，人体内维生素D生成不足，有些人还会产生精神懒散、情绪低落等现象，必要时可补充一些维生素D。

5、饮食清淡多喝水 雾天的饮食宜选择清淡易消化且富含维生素的食物，多饮水，多吃新鲜蔬菜和水果，这样不仅可补充各种维生素和无机盐，还能起到润肺除燥、祛痰止咳、健脾补肾的作用。少吃刺激性食物，多吃些梨、枇杷、橙子、橘子等清肺化痰食品。

ＰＭ２.５治理

在各项致污源中，企业的排污首当其冲，数百万辆机动车的排污亦可能等量齐观。空气治理，政府监管力与动员力则是改变这一切的关键变量。践行科学发展观，走可持续发展道路，建成“资源节约型、环境友好型”社会是关键。

1、治理排污企业，加强空气质量监测和执法力度。

2、限制私家车，发展公共交通，减少汽车尾气排放。

3、改善能源消费结构，减少煤炭消费比重。

4、建设节能建筑，提高建筑能源利用率。

5、植树种草，扩大城市绿地面积。

6、倡导市民低碳生活。

“同呼吸，共责任”，这责任是政府的责任，是企业的责任，也是每一个公民的责任。面对雾霭，我们应该有所作为，而不是怅然坐等冷空气为你我解忧。

第五篇：雾霾天气形成的原因

雾霾，顾名思义是雾和霾。但是雾是雾，霾是霾，雾和霾的区别很大。

二氧化硫、氮氧化物和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PM10，也就是直径小于10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。城市有毒颗粒物来源：首先是汽车尾气。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。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。

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。

雾——雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统，多出现于秋冬季节（这也是2013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）；而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。

霾——霾（mái），也称灰霾（烟霞）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，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)。

近些年来，随着空气质量逐渐恶化，雾霾天气现象出现频率越来越高，它们在人们毫无防范的时候侵入人体呼吸道和肺叶中，从而引起呼吸系统疾病、心血管系统疾病、血液系统、生殖系统等疾病，注入咽喉炎、肺气肿、哮喘、鼻炎、支气管炎等炎症，长期处于这种环境还会诱发肺癌、心肌缺血及损伤。

雾霾天气形成有以下几个方面的原因。

1.大气空气气压低，空气不流动时主要因素。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。

2.地面灰尘大，空气湿度低，地面的人和车流使灰尘搅动起来。

3.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。

4.工厂制造出的二次污染。

5.冬季取暖排放的CO2等污染物。