雾霾锁城是何因?

2015-09-10 07:22王奉安
百科知识 2015年24期
关键词:雾霾颗粒物口罩

王奉安

提起雾霾,人们对 2013年年初我国大范围的雾霾,特别是北京等大城市弥漫着的铺天盖地的雾霾记忆犹新。当时的北京雾霾被调侃为“十面霾伏”,网上还流传着一首《沁园春·霾》:“北京风光,千里朦胧,万里尘飘……鸟巢上下,阴霾滔滔!车舞长蛇,烟锁跑道……央视裤衩,只见后座不见腰。”

可是没想到,两年后,素有“白山黑水”之称的东北三省竟然后来居上。根据中国环境监测中心站的资料,2015年11月6日上午开始,东北地区中部开始出现重度污染。11月8日达到污染的峰值时段,辽宁地区北部、中部、南部,吉林地区西部、中部,黑龙江地区南部、中部均为重度到严重污染,首要污染物为PM2.5。各地区空气污染指数最大值均达到500爆表值。

辽宁省环保厅发布的数据显示:11月8日,沈阳市遭遇六级严重雾霾污染,全市PM2.5均值一度达到1155微克/立方米,局地突破1400微克/立方米。受本次雾霾和降雪影响,辽宁近20条高速公路封闭或限行,90%以上的航班停飞。因为沈阳连续多天的雾霾锁城,多家医院呼吸科住院病床床位爆满。一些患者虽然没有去呼吸科就诊,但也因雾霾导致呼吸不畅,甚至引发心脑血管疾病。

环保部11月9日7时的数据显示,长春空气污染指数达到500以上,为全国最高。8日晚间,一张图片开始在长春市民的微信朋友圈迅速传播:浓雾中,前方建筑已踪迹全无,只剩一商家的5个霓虹灯大字孤零零地“悬”在空中,网友调侃称“天空飘来五个字”。

哈尔滨也未能幸免于此次重度雾霾。从11月初开始,当地PM2.5持续在500以上,11个监测点全部为严重污染,能见度不足百米。“早起拉开窗帘,看见外面灰茫茫一片;出门上班,没走多远回头一看,家没了……”这段话广泛流传在哈尔滨市民微信朋友圈里。

东三省的这次雾霾过程持续了1周以上,实为罕见。

霾的成因是多方面的。天气分析表明,北方城市冬季凡是大范围、长时间、高浓度的雾霾,总是由气候背景、天气条件、城市环境、社会管理等多种因素叠加所致。

从气候背景来看,需要空气湿度长期在高位徘徊并趋于饱和,以便为雾霾的产生提供充足的水汽资源。从天气条件来看,需要近地面空气静止少动,无风,大气层结稳定,不利于污染物的流动与扩散,而有助于水汽、悬浮颗粒物的逐渐累积。从城市环境来看,由于城市高楼林立,楼宇间距过窄,阻碍了空气流动;机动车数量猛增,烧烤等活动造成不容忽视的低空污染。此外,环境保护步伐没能跟上等,这些都成为引发雾霾的强劲推手。从社会管理来看,煤烟型城市每年工业和采暖期用煤量惊人,采取集中供热模式,同一时间开启。后两个因素为雾霾大规模发生与持续发展提供了更多的凝结核。因此,清晨生成的辐射雾与徘徊不去的烟霾相互叠加,正是“不霾则已、一霾惊人”的原因所在。

当然,每次雾霾形成的原因并非完全相同。气象专家对东三省11月上中旬这次空气污染过程形成的原因进行了总结,认为此次污染过程主要由四方面原因引起:

一是此次天气过程中冷空气势力较弱,没能吹散雾霾天气。对于辽宁而言,冷空气非但未能带走雾霾,当地反而被上游地区黑龙江、吉林输送的污染空气所“殃及”,加重了污染程度。

二是伴随着雾霾的此次雨雪过程使地面相对湿度加大,反而有利于大雾天气的形成。

雾霾中的沈阳故宫

三是大气垂直层结的结构稳定,有逆温形成,极不利于空气污染物的扩散。

四是冬季的集中采暖及秸秆焚烧,导致污染物排放大量增加。

那么,雨雪天气为什么反而会使雾霾加重?以沈阳为例,专家对此解释说:一般情况下,沈阳在这个季节导致雨雪天气的系统主要来自北方。这些来自北方的天气系统有3个特点:一是水平风增速,二是垂直风对吹,三是气压相对高一些。所以,当沈阳出现由北来的天气系统导致的降水时,雾霾天气比较容易消散。而11月8日的雨雪天气是由南来系统影响的,南来系统一般导致稳定性的降水;无论水平风速,还是垂直风速都比较小,气压也相对低一些;而且由于雨雪天气的到来,使本来就不大的风速受到了抑制,变得更小了。这样一来,雾霾要比晴朗天气时更不容易消散;再加上供暖季节的到来,以及农民燃烧秸秆产生的废弃物的堆积,空气中污染物浓度增大。以上种种原因综合起来,雾霾天气就愈发明显了。

由于霾和雾同归属于视程障碍现象,它们都可以使大气混浊、视野模糊,而且还可能互相变换角色。所以,人们提到霾时,总要把它与雾联系在一起,说成或写成“雾霾”。对于“雾霾”这一词,中国气象局一些研究人员提出异议,建议中间用标点符号区分,改为“雾、霾”或 “雾-霾”。可是,老百姓和媒体已经习惯“雾霾”这一称谓,改起来很难。

不过,叫归叫,其科学道理,大家还是应该知道的。从本质上来说,霾雾并非同根生,它们有着非常明显的不同之处。

霾看上去灰蒙蒙一片。在显微镜下看,霾是由无数个微小的干性粒子组成的,这是人的肉眼无法分辨出来的,一般来说,它们比雾滴小,霾粒子的直径仅有0.3~0.6微米。

霾的组成成分非常复杂,囊括几百种颗粒物。这些颗粒物可以分为无机成分和有机成分:无机成分包括矿物粉尘、土壤尘、沙尘、火山灰、海盐、黑炭、硫酸盐、硝酸盐等,有机成分包括有机碳氢化合物、具有生物活性的粒子(病毒、病菌、花粉、孢子)等。需要特别关注的是,汽车尾气和工厂废气里含有大量氮氧化合物和碳氢化合物,它们在太阳光作用下,会发生光化学反应,产生光化学烟雾,其主要成分是一系列氧化剂,如臭氧、醛类、酮等,被称为空气二次污染物,这也是霾的重要成分之一。由于霾粒子散射波长较长的那部分可见光比较多,因而霾看起来呈黄色或者橙灰色,给人一种晦暗、压抑的感受。

人们对霾的认识有个由浅至深的过程,中国气象局也在2013年重新修订后的霾预警信号标准中增加了有关PM2.5含量的内容。气象学上按水平能见度和空气相对湿度的大小,将霾分为轻微霾、轻度霾、中度霾和重度霾4个等级。

中国气象局研究员汪勤模等根据雾、霾二者各自的定义,总结出二者的十大区别。

一是水平能见度不同。雾的水平能见度小于1000米,霾的水平能见度小于10千米。

雾霾中的哈尔滨索菲亚教堂

二是相对湿度不同。雾的相对湿度大于90%,霾的相对湿度小于80%。相对湿度为80%~90%的是霾和雾的混合物,但其主要成分是霾。

三是厚度不同。雾的厚度只有几十米至200米左右,霾的厚度可达3000米。

四是边界特征不同。雾的边界很清晰,过了“雾区”可能就是晴空万里;而霾与晴空区之间没有明显的边界。

五是颜色不同。雾是乳白色、青白色,霾是黄色、橙灰色。

六是形成条件有差异。虽然雾和霾的形成都需要微风或无风,大气状态稳定,即要有逆温层,但是,雾需要一定的水汽和降温条件,使得空气达到饱和而发生凝结现象;而霾的形成并不需要水汽和降温条件,主要是空气中(干性)颗粒物要达到一定浓度,相对湿度不要大。

七是成分不同。雾主要是由微小水滴或冰晶组成的,雾滴尺度一般为3~100微米;霾是由肉眼看不见的复杂微小粒子等组成的,霾粒子的直径仅有0.3~0.6微米。

八是日变化不同。雾一般在午夜至清晨最容易出现,日出后会很快消散;霾的日变化特征不明显,当气团没有大的变化,大气层结较稳定时,会持续较长时间。

九是季节变化不同。我国一年四季都可能有雾出现,大多数地区秋冬季节为雾的多发期,春、夏季雾较少;霾在全国大部分地区均有明显的季节变化,冬季多,夏季少,春秋季居中。

十是指示意义不同。一般来说,雾有天气预报的指示意义,如谚语“十雾九晴”;霾更属于环境问题,在大气污染研究和空气质量预报中的指示意义显得更重要。

试试防霾十二招

对付雾霾,有人选择出门戴口罩,有人选择蜗居。有的网友则总结出防霾十二招,有关专家对此进行了点评。可供大家参考。

第一招:戴帽子

头发吸附污染物的能力众所周知,出门前戴顶帽子,能够有效预防雾霾的危害。

专家点评:意义不大。

第二招:戴口罩

口罩无法完全阻挡有害颗粒物的吸入,但能为呼吸道设置一道屏障,有总比没有强。

专家点评:这是比较靠谱的方法。但需要注意一点,有些口罩能抵御雾霾,有些则作用较弱。N95口罩是目前公认最有效的可以防止PM2.5的口罩。医用外科口罩也有一定防护作用,其材料可以防止细菌、病毒等细小颗粒。

平时,我们常见的棉纱口罩孔径较大,肉眼能看到,所以防护PM2.5细小颗粒的作用弱。此外,竹炭口罩可以吸附灰尘中较大的颗粒,不能阻挡PM2.5等细小颗粒。

第三招:穿长衣

穿得太零碎,增大了和有害空气的接触面积;而穿长衣,既保暖,又健康。

专家点评:作用甚微。

第四招:户外“短平快”

短暂停留、平和呼吸,小步快走。

专家点评:这几个做法中,减少户外逗留时间是比较靠谱的。

第五招:进屋就洗脸、洗手

专家点评:可消除附着在皮肤表面的脏东西,有一定作用。

第六招:用鼻子呼吸

鼻腔里有鼻毛和黏液,可以吸附空气中的有害颗粒物;而如果用嘴巴呼吸,就直达扁桃体了。

专家点评:人本来就是靠鼻子呼吸的,鼻腔内含有纤维,能起到过滤作用,比让污染颗粒直接进入到肺部,危害会有所降低。

第七招:擤鼻子

一定要用擤的方式,千万不要用手挖,那会损伤鼻腔,相当于自毁长城。

专家点评:擤鼻子一定比挖鼻孔要好。

第八招:巧开窗

正午时候,将窗稍微开条缝,这是没有办法的办法。

专家点评:从开窗时间上来说,上午和中午相对于一天来讲更适合,这个时间的PM2.5浓度是一天中的相对低点。

第九招:早睡觉

睡眠可以减慢呼吸,减少有害颗粒物的吸入量。

专家点评:早睡觉能够减慢呼吸,这个说法是对的,但是当人体长时间处于雾霾状况下时,呼吸减慢一点的作用其实微乎其微。

第十招:多喝水

稍微多喝点水,加快体内水分的更新,对身体很有好处。

专家点评:多喝水是在任何状态下都应形成的良好习惯,跟防不防霾没关系。

第十一招:少抽烟

空气质量已经够差了,“大烟枪”们少添乱,为别人也为自己好。

专家点评:少抽烟是在任何状态下都应形成的良好习惯,跟防不防霾没关系。

第十二招:多吃粗纤维食物

多吃大豆、芹菜、苹果等粗纤维食物,可以润肠通便,帮助身体排毒。

专家点评:这样的说法可能是套用中医“胃与大肠相表里”的说法。如果把肠道清理干净,不容易导致肺热,进而减少肺部感染的概率。但是,仅仅依靠吃粗纤维的食品就能够防雾霾侵害,这个说法有点不靠谱。

【责任编辑】赵 菲

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