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雾霾知识手册

2019-09-11 14:56:57来源:励志吧0次阅读

雾霾知识手册

治霾需要多方参与 霾对经济社会发展和公众生产生活的影响越来越大。其治理是个系统工程,驱散也不是一朝一夕的事,政府、企业、公众应承担各自的使命,树立科学行动长期作战信心。政府有责任转变经济发展方式,加快污染治理的法制建设,引导、协调社会力量参与治理。企业要遵守相关法律,实现绿色生产,减少排放。公民作为大气污染的直接利益相关者,同样负有不可推卸的责任,应积极行动参与空气治理和保护。小到餐饮出行,大到择业置产,从衣食住行等践行绿色生活方式,监督身边的环境问题。只有全社会共同努力,才有可能换来干净的空气。古语有云:知己知彼,百战不殆。对防治霾来说,光知道PM2.5浓度、AQI、细颗粒物这些名词是不够的,还要知道,霾到底如何起作用的。霾的粒径小并富含有毒有害物质,且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康以及大气环境质量的影响更大,是表征环境空气质量的主要污染物指标之一。其实,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霾出现。不过在人类进入化石燃料时代后,霾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,这些都为雾霾天气的形成埋下伏笔。一般来说,霾的化学成分高达上百种,主要是水溶性离子组分、含碳组分及其他无机化合物三大类化学物质。其中,水溶性离子组分主要以硫酸盐、硝酸盐形式存在,一般是二次颗粒物。含碳组分则包括有机碳、元素碳和无机碳,其中有机碳含有多种有机化合物,既有一次颗粒物,也有经VOCs转化的二次颗粒物,如多环芳烃类、醛类、有机酸及其盐类、酮类等;元素碳主要来自燃烧源的直接排放,如焦油、焦炭等;无机碳则包括来自土壤扬尘、建筑扬尘等地壳元素,以及来自化石燃料燃烧及工业生产过程中产生的微量元素。霾的生成和发展,核心是外部气象条件和内部物质积累。气候对霾的影响是人为难以控制的,但空气中存在的大量细小霾粒子却与人类活动密不可分。目前我国存在4个霾天气相对较严重地区,分别是京津冀、长三角、珠三角及川渝一带,但珠三角较早意识到雾霾影响,从2000年开始采取应对、治理措施,从2007年之后年霾日数逐渐减少。这说明,霾现象在有效的人为治理下是可以减缓的。生成发展外部气象条件+内部物质积累霾的形成既有“源头”;也有“帮凶”。其形成、发展、维持、消散过程与气象条件密不可分,主要包括空气中悬浮微粒的增加、降水日数的减少、平均风速的减小、相对湿度大等。国家气象局观测表明,近年来在气候变化背景下,我国平均风速的减少,静风日数增多,污染物更不易扩散。此外,全国降雨日数减少明显,近50年来减少了10%,导致气溶胶的湿沉降减弱。上述气候背景条件的变化,对我国东部地区霾的发生造成一定影响。可见,霾日数的增长是自然气象条件和人为影响共同作用的结果。不同季节、不同年份、不同年代等不同时间尺度的气象条件,也具有自身的变化规律;气溶胶和光化学烟雾的混合物在不同时空尺度上,主要成分的构成也有很大的差异。因此,脱离气象条件谈霾污染,或不顾霾物质条件谈气象因素的决定性,都是不切实际的。过去我国关于霾研究主要侧重于一定时期气象条件对霾形成和转化的影响,而全球气候变化和重大气候事件的影响研究很少。最近,中科院地球环境研究所与长三角环境气象预报中心的研究表明,秋冬季节华北、黄淮多地身陷“霾伏”,和此次极强厄尔尼诺有关系,这为我国在全球气候变化背景下的治理提供了科学依据。研究发现,2015年冬季强厄尔尼诺事件改变了我国的大气环流形势。在华南地区,中雨及以上强度的降水增加了15%~20%,雨水的冲刷使得这一地区的霾污染有所减缓。然而在华北平原,由于大陆高压的减弱使得冬季华北地区的偏南风增多,加强了南部污染物对北京地区的传输,这是北京和周边地区重霾事件频发的重要原因之一。同时,也与北京的特殊地形有关,在东南风或南风的影响下,污染气团由南向北传输,受到北京北边和西北边燕山、太行山的阻挡,而快速累积形成重霾。健康影响健康影响现在下结论为时尚早雾霾天气本已让人焦虑,而社会上时不时冒出的“雾霾让人折寿5.5年”“雾霾中含硫酸铵超标防范不当或将致死”等流言,更让人添堵。专家表示,虽然目前的科学研究表明雾霾和某些疾病有相关性,但并没有揭示它们之间有确凿的因果关系,对此还需要进一步研究。影响健康的因素很多,包括环境因素、生活方式、健康服务、个人行为以及遗传因素等,其中生活方式不健康是引起人类疾病的主要原因。比如,肺癌的发生是多因素共同作用的结果,空气是危险因素,但世界卫生组织认为,吸烟仍是目前首要诱因。此外,室内空气污染、职业致癌因子、电离辐射、饮食因素、病毒感染、真菌毒素、内分泌失调、家族遗传及人口老龄化等也是影响因素。那么雾霾是如何影响人体健康的?《中国公民环境与健康素养》提示说,空气污染会对呼吸系统、心血管系统等产生重要影响。一个成年人通常每天呼吸2万多次,需吸入10~15立方米的空气。而空气中的污染物主要通过呼吸道直接进入人体,也可以降落至食物、水体或土壤,通过进食或饮水等经消化道进入体内,对人体健康造成危害。当空气污染物的浓度过高时,人体会由于短期内吸入大量的污染物而产生急性健康危害。长期暴露于空气污染中,会诱发各种慢性呼吸道疾病和心血管疾病等。同时,环境污染影响健康具有累积效应,暴露时间越长,累积的量就越大。所以,一般老年人受污染影响更容易得病,这跟暴露时间长有关系。另外,婴幼儿对污染敏感,也易受到环境污染的伤害。国家卫生计生委有关人士表示,目前,我国没有证明雾霾和良、恶性肿瘤发病关系的临床研究结论和相关统计数据。雾霾对健康的危害,特别是长期对身体的影响到底有多大,现在下结论为时尚早。风险评估健康影响评估监测是长期工作为了给相关政策和预防干预措施制订提供依据,自2013年开始,国家卫计委组织开展空气污染人群健康影响监测项目,通过开展专题研究,对空气污染物对人群的健康风险进行长期、连续的监测和风险评估,最大限度地减轻空气污染对民众健康的影响。空气污染健康影响预测、预警和干预技术研究项目,从最初的16个省份的43个监测点,发展到如今覆盖全国31个省份、60个城市的125个监测点,监测范围不断扩大。研究人员收集了监测地区已有的资料,包括空气质量数据、气象数据、与当地人口相关的社会学信息以及健康方面的数据等。同时,还对社区居民以及小学生进行症状调查,并对颗粒物的成分进行分析。主要分为“雾霾期间”和“一般的空气质量情况下”两种情况。初步监测分析显示, 近期我国北方主要城市空气污染物浓度比2013年同期有所减轻。随着污染浓度增加,门急诊数量,特别是呼吸道和心血管疾病科室有一定量增加,但幅度不是很大。此外,雾霾危害在不同地区存在差异,因为不同地区的污染水平和主要污染物成分不一样,污染越重的时候对健康的影响越明显。空气污染对于健康影响的监测是长期的工作,积累的数据越多,准确性越好。针对雾霾带来的健康相关风险,国家卫生计生委今后将重点加强空气污染对人群健康影响监测、预警和风险评估工作,加强重污染天气医疗机构诊疗指导,以及开展宣传引导和健康教育,特别是针对个人防护、室内防护、重点人群、特殊公共场所的防护指导。问题解析空气质量预测预报难点在哪?查看当天空气质量指数,已成为京津冀等地区人们每天生活的首要之事。因而,空气质量预报的准确性和时空精细化程度,倍受各方关注。空气质量在一年之中变化颇大,不同季节、不同天气条件下污染程度、首要污染物,污染物聚集或扩散的速度、方向以及变化演化趋势等都有很大差别。以北京为例,即使在一天中的不同区域、同一时刻的不同区域,空气质量级别也常会存在很大差异。在预报作业流程中,预报员需要分析未来7~10天内数以百计的空气质量相关数值预报、气象数值预报、实时空气质量监测、气象实况观测相关图形和数据产品。有些信息经常不一致或矛盾,如何取舍,考验预报员的经验和水平。影响预测预报准确性的因素很多。北京市环境保护监测中心大气室专家介绍,首先气象预报的不确定性较大,是预报误差的重要来源。目前,气象预报资料是空气质量预报的重要参考依据,而目前气象预报产品的不确定性较大,是造成预报误差的主要来源之一。因为我国开展气象预报的历史相对较短,主要依靠资料还是欧美或日韩的预报产品,这些产品重点关注的是当地区域,不会以提高中国地区的预报准确率为核心。另外,近年来全球变暖、厄尔尼诺和拉尼娜等现象频发,对气象预报准确率也造成了一定的影响。重污染预测需要针对城市尺度开展预测,而一般中小尺度的气象预测结果其不确定性也会更大一些。与此同时,污染与气象扩散条件之间存在一定反馈作用。在不同的污染水平下,相似的气象条件所发挥的作用并不相同。目前,受污染物浓度水平和空间结构或气象条件等诸多因素影响,污染与气象之间的互相反馈作用仍难以量化,这对于重污染过程的预报是一个较大的瓶颈。其次,污染源排放与环境质量之间的非线性关系难以量化。以北京为例,北京市及周边地区污染源构成复杂,点源、线源、面源等覆盖生产生活的方方面面,准确量化难度较大;污染源排放不确定性较大,特别是排放的时间变化规律并不明确,给精细化预报造成了较大难度;污染物排放进入大气后,受到传输、扩散、稀释、沉降和化学转化等多个因素影响,导致环境质量浓度与污染源排放量呈复杂的非线性关系,难以定量评估。另外,我国开展PM2.5观测和预报的历史较短,经验积累不足。历史经验是空气质量主观预报的重要参考依据,北京市自2013年才开始监测PM2.5并开展预报,数据和经验积累不到4年。而污染物排放量和排放结构的不断变化,对经验的积累也有一定扰动作用,这也是造成PM2.5预报偏差的因素之一。答疑解惑公众感受与预报不一致是为啥?对于未知事件的预测,只能是一种概率,有时预测预报与公众感官并不完全一致,如明明蓝天却发出重污染预警,这让公众有点懵。对此,北京市环境保护监测中心相关专家解释说,其实,大气能见度受到PM2.5浓度和湿度双重因素影响。空气质量预报结果,反映的是各项污染物浓度变化趋势,是各种气象要素和排放源两个方面综合作用后的结果。感官认识则是基于肉眼对能见度进行判断的。公众感受的能见度与PM2.5的浓度关系并不是直接的线性关系,也受到大气湿度的直接影响。在PM2.5浓度不变的情况下,如果湿度越大,能见度也会越来越差,但这并非是由污染造成的。有时PM2.5的短时浓度变化比较剧烈,但空气重污染预警级别是依据空气质量指数日均值和持续时间来定义的,一天之中PM2.5浓度的逐时波动会带来感官的差异。如某几个小时PM2.5浓度高,某几个小时浓度低,但全天的平均水平是空气质量预测的重点,也是启动预警的依据。另外,为了给预警启动留出足够的提前量,更便于市民及早知晓、早做安排,有时会提前发布预警,如在PM2.5浓度较低、感官较好的状态下,提前发布预警,实际上这是为应对即将到来的重污染过程做准备。知识链接大数据技术助力质量预报大数据技术是近年发展起来针对海量数据进行深度挖掘,以获取更多有价值信息,使信息得以更为充分应用的新技术。在空气质量预报预警领域,利用大数据的理念建立新一代的空气质量预报预警及决策支持业务应用信息化平台,实现海量模型结果数据的快速获取及分析,在实现环境数据的充分利用,推进环境管理及环境改善中逐渐发挥更大作用。例如,大气环境中PM2.5手工采样环境组分分析数据,耗费大量的人力物力获取的数据文件仅有几十K或几百K,数据量看起来很小,但其中蕴含的数据价值,却需要利用大数据技术开发专门的分析工具,才能实现数据的通用分析,尽最大可能挖掘其中的价值,充分地诊断分析是做好预报预警工作的重要技术基础。另外,利用大数据分析技术还可实现对环境遥感数据、数值气象及空气质量模拟预报等海量数据的高效存储、管理、组织及快速调取,以丰富拓展这类数据的业务应用。大数据技术的应用在于打破不同种类数据之间的壁垒或鸿沟,实现数据的耦合分析、交叉分析、综合分析。以大气污染防治为例,由于其形成原因极其复杂,不同类别的数据仅能说明某一个角度的问题,如环境监测网络用于环境评价,超级站监测及组分监测技术用于大气污染的理化特征及边界层结构分析,源清单说明源排放特征,天气气象资料说明污染发生天气系统背景及气象条件,所有的因素在污染形成中同时在起作用,某一类数据只能说明问题的一个侧面,或从一个角度说明问题。只有将不同领域的数据、知识融合在一起综合分析时,才能对大气污染的成因进行更深入更准确的分析。在目前大气污染治理形势严峻的背景下,大数据融合分析能够提升治理技术水平和效率。

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