浅谈华北污染及对策探索

浅谈华北污染及对策探索

摘要：近年来，我国经济社会快速发展，华北地区的空气污染问题尤为严重，

已经成为我国当前亟待解决的现实问题之一。本文总结出造成华北地区空气污染

的原因主要是由于大气环流等自然原因以及部分人为原因，并在最后提出了对应

的解决政策、改进空气污染的措施。

关键词：雾霾 空气污染 气溶胶 危害

一、华北地区空气污染现状

最近五年春节期间，北京地区大气中细颗粒物浓度平均值持续下降，最近两

年浓度水平相当，2020年气态污染物NO2和SO2比去年有小幅度上升。在极其不

利的气象条件作用下，北京2020年春节期间发生了4次重污染事件，最为严重

的一次是大年初一至初四，大气PM2.5日均浓度接近或超过150微克/立方米，

达到重污染级别。究其原因，仍与区域污染源排放量大，超出区域大气环境容量

密切相关。“雾霾下的北京”给我们提了一个警醒，让我们不得不重视如今的华

北地区空气污染问题，尤其是近几年来的雾霾问题的热度持续上升，成为公众讨

论的热门话题。目前的状况使得我们不得不去寻找缓解污染的对策以及方法，从

而改善空气的质量。

华北受变形高压影响，气压梯度小，风速弱，区域没有强冷空气南下，使得

京津冀及周边地区空气停滞，弱风高湿导致污染积累和二次转化增加。北京地区

湿度在40—80%之间，弱北风和偏南风交替，山谷—平原风振荡，偏南风污染传

送和本地排放交织，山前（太行山河燕山）出现显著高污染带长时间滞留。直到

29日稍大偏北风清除北京污染，但北京以南，太行山东麗平原地区污染仍然严重。

京津冀重污染期间反演NO2大气柱浓度变化，不难分析出其对整个区域近地面大

气污染变化的影响。

二、华北地区空气污染的形成原因

1、大气环流异常导致静稳天气增多,易形成雾霾

静稳天气是指当大范围近地面大气层持续或超24h出现气压场比较均匀、静

风或风速较小的天气。在静稳天气条件下，湍流受到抑制,特别是当逆温层出现

时，不利于低空中的水蒸汽和颗粒物的扩散,特别容易形成雾霾天气。静稳天气

多发季节为秋冬两季。2015年11月大气坏流于往年较异常而导致静稳天气偏多，

为大范围持续雾霾天气的出现提供了有利条件。11月份，由于西伯利亚地区冷高

压异常偏弱，北半球西风指数较常年明显偏大,表明高空西风分量较强。根据气

象局资料分析，2015年l1月我国中东部大部地区稳定类天气出现的频率较常年

明显偏多，其中华东地区为56.5%、华南57.3%、西南63.7%,而华北地区高达

64.5%,均为为近10年最高。另外，今年华北地区暖湿气流也较往年异常,导致近

地面空气湿度大,因此出现大范围持续雾霾天气。

2、华北地区大气气溶胶浓度高

没有干气溶胶粒子就无法形成霾，没有气溶胶粒子参与在实际大气中也无法

形成雾，在过去人类活动较弱，这些气溶胶粒子主要源于自然过程，当时在大气

中被视为背景气溶胶，此时的雾霾天气对人类活动的影响并没有特别严重。但此

后，随着人类活动的加剧,雾霾在我国近几十年出现了显著变化，通过研究我国

能见度与气溶胶关系的分析发现，我国近二三十年华北地区雾霾问题的日益严重，

主要是由人为排放的大气气溶胶显著增加所致。在一定的气象条件下，由于大量

的气溶胶粒子可以活化成为云雾凝结核（CCN），参与云雾的形成。这就意味着，

当今不论是霾还是雾，其背后都有大量与人类活动有关的气溶胶粒子参与（例如

PM2.5），已经不是完全的自然现象。

3、雾霾天气反作用于大气近地层使气流更加稳定,加剧雾霾发展

大气中污染物和雾霾相互影响和作用,其主要媒介是气溶胶。雾霾中污染物

的加入显著改变了气溶胶浓度,可促进水汽凝结,形成更多的云雾滴,水汽凝结时

释放的潜热又有利于雾区的抬升和扩展;另一方面,云雾滴和气溶胶的增加将更多

的太阳辐射反射、散射回大气中,使到达地面的辐射减少,地面气温下降,大气层

结稳定度增加,造成每日正常排放和转化的气溶胶粒子更易在近地层大气中集聚,

能见度进一步降低。由此可见,气溶胶的增多通过影响近地面层动力和热力场,对

雾霾的发展起正反馈作用。

4、气溶胶二次反应导致污染物浓度增高

气溶胶按照形成过程可分为次气溶胶和次气溶胶。人类活动产生的污染源排

入大气中,其中二氧化硫、碳氢化合物、氮氧化合物等一次气溶胶通过化学反应

和气粒转化过程,形成硫酸盐、硝酸盐和氢化物等新的比较稳定的颗粒,即次气溶

胶。大量数据表明,大气中二次气溶胶对PM2.5浓度的贡献最大,大气污染物中有

近50%的颗粒物来自于二次反应。二次气溶胶参与形成更多的云(雾)滴,使本已严

重的大气污染状况变得更为复杂。

三、华北地区空气污染的危害

1、对人体健康的影响

在当代的多数污染天气，细颗粒灰尘主要来自机动车尾气、燃油、硫酸盐、

餐饮油烟、建筑水泥、燃煤烟和硝酸盐等物质，这些是组成雾霾颗粒的主要成分。

当雾霾天气来临时，大气中的气溶胶使得空气受到了污染，在人体吸入后不易排

出，长期积累于肺泡，会给人体造成极大的危害，人体长期吸入雾霾，会导致鼻

炎、支气管炎等症状。除了对身体造成危害之外，对人的心理健康也有一定的影

响。在心理层面上，雾霾天气会导致人的心情灰暗压抑，影响人们的心理健康和

工作效率。在上世纪的八大环境公害事件之一的伦敦烟雾事件，在五天的时间里

就直接导致了5000多人死亡，由此可见，雾霾天气对人体健康的威胁不容小觑。

2、对动植物的影响

空气污染对生态环境的威胁也是我们当前应该关注的问题。当各种形式的空

气污染到达一定规模的时候，将会直接影响农作物、果蔬作物、饲料作物的成长；

畜禽如果摄入污染物含量较多的饲料后，会致病或致死，将直接导致农业生产的

损失。不仅大气污染物会进入动植物体内，还会进入水域、土壤，而水域、土壤

中的污染物又会危害动植物，所以空气污染的存在，不仅危害人类，对自然也会

造成一些不可逆转的伤害。

四、针对华北地区空气污染的建议和对策

1、确定雾霾主因后进行针对性治理，避免秋冬季的“停工限产”措施

为了维持北方地区的环境质量，从 2017年开始实施“大气污染应急管控防

治措施”，即在污染天气各地要求企业 “停工限产”。根据前面的分析，重度

雾霾不是一次排放造成，而是大气扩散条件变差后，二次颗粒物暴增所引起，

“停工限产”的作用有限。因此，我们建议在“十四五”期间，取消“大气污染

应急管控防治措施”，停止各种名目甚至加码的“停工限产”，保障国民经济，

特别是北方地区的可持续发展。

2、通过余热回收，治理湿法脱硫后排出的烟气

湿法脱硫后排出的烟气不但含有水汽和细颗粒物，还有余热。为贯彻落实

《国务院关于印发大气污染防治行动计划的通知》,发改委 2015年就发布《余热

暖民工程实施方案》鼓励回收烟气余热，并在 150 个区县开展试点。目前余热

回收利用技术已完全成熟，为了迅速抑制雾霾，特别是重霾的发生，应该强制回

收湿法脱硫后烟气的余热和水汽，使企业达到节能、节水、降霾、减碳和增收的

五重效益。这是目前经济成本最低，控制雾霾最有效的方法。

3、回收工业排放的水汽和余热

在深入开展大气污染治理的同时，我国积极履行《巴黎协定》的温室气体减

排责任。今后应积极提高能源效率和优化能源结构，大力发展新能源汽车、风电

等清洁能源技术，推动环境空气质量管理进入大气污染防治和应对气候变化的良

性互动阶段，以实现环境治理改善和应对气候变化的协同共进。

在我国多举措并行的环境保护下，相信我国的环境发展之路将越走越宽，越

走越顺畅。

参考文献