大气雾霾的形成机理及防治措施研究

前言

雾霾是由大气中的污染物和气象条件相互作用所形成的一种大气污染现象。近些年来，雾霾天气发生的频率趋于频繁，而且雾霾天气的影响范围越来越大，时间也越来越长，当前雾霾天气已经成为我国重要的大气污染，必须着手防治。

1 雾霾的概念

雾霾是雾和霾的统称，通常指空气中各种悬浮物含量超标的笼统概述。一般来说，空气中的灰尘、硫酸和硝酸等各种悬浮物聚集在一起引起视觉障碍，空气湿度未达到百分之九十的被称为霾，空气湿度超过百分之九十为雾。雾霾是大气污染的一种状态，其中造成雾霾天气的主要“ 元凶” 是大气中直径小于 2.5 微米的固体颗粒或者是液体颗粒状的物质，给人类的工作和生活带来了诸多负面性的影响。

2 雾霾的形成机理

雾霾是以粒径 0.003～100μm 的多种多样成分的混合物（ O₃

和粒子状物质（PM） 的 SOx、NOx、VOCs）形式存在，其粒子径因发生源而不同，在大气中的动态又因粒子径而不同。而且在区域性和时间性上有很大变动。

雾霾生成过程分为2 种：

（1）经冷却、膨胀、化学反应等过程，蒸汽凝缩形成微小粒子。这种微小粒子包括：

1）一次粒子（从发生源发生时本来就以粒子状态发生的粒子）；2）二次粒子（在大气中由气体分子变为固体粒子） ，该粒子的形成过程又包括：A.均等粒子的生成： 气体分子间相互碰撞结合形成新的粒子的过程，也叫无核自我凝缩。B.非均等粒子的生成： 气体分子凝缩于既存的大气粒子中的过程，这种凝缩包含粒子表面的化学反应和粒子内部的吸收消化。从气体分子方面来说是“ 气体的粒子化” ，从粒子方面来说是“ 粒子成长” 。

a.排放于大气中的 SO₂ 和OH 游离基、 HO₂ 游离基反应生成 SO₃ ， SO₃ 和水反应生成硫酸，水浓缩则形成硫酸二次粒子。硫酸粒子再和大气中大量存在的 NH₃ 反应形成硫铵。硫铵粒径小，比较稳定，可长期滞留且远距离输送。

b.同样硝酸盐雾霾也是由于燃料燃烧和车辆尾气排放出的 NO 和大气中的 O₂ 反应生成 NO₂ ， NO₂ 和OH 游离基等反应形成硝酸离子，硝酸离子和 NH₃ 反应形成硝酸铵。硝铵不如硫胺稳定，温度升高则起可逆反应变为硝酸和 NH_3∘ 。所以硝胺的浓度在冬季高，夏季低，远距离输送的量也比硫胺少。

c.水蒸发后变成水蒸气上升到大气中，进而变成水滴或冰晶，也就是云核。大量的水滴和冰晶凝集结合就成为云。

大气中的微小粒子（即 PM2.5、细小颗粒物）是二次粒子形成的主要来源。二次粒子在所占有的量和对地球温暖化、酸雨等的影响度占据 30% ～50% 。

（2）经承受粉碎、飞散、喷雾等机械外力形成微小粒子。

3 雾霾的危害

3.1 危害人体健康

雾霾的长期存在会对人体带来较多的负面影响，生理上而言，由于雾霾长期在空气中悬浮停留，其中的细颗粒物表面吸附了较多的有害物质，导致细菌在其表面大量滋生，被人体吸入以后会对人体肺部造成严重的损害， 导致肺部发炎等症状的发生，如果长期的在雾霾环境下吸收有害物质，甚至会导致肺癌的发生。同时，雾霾天气会影响人体的心血管系统，导致血压升高、心率加快等问题。

3.2 形成酸雨

雾霾中由于存在大量的悬浮颗粒以及化学成分，在遇到大量的水分以后就会冷凝形成降雨，雾霾中的化学成分在雨水作用下发生化学反应，形成酸性的降雨。这样的降雨由于其中含有大量的酸性化学物质，因此对于环境以及建筑和人体健康存在较大的不利影响，会导致人体受到很大的损伤。

3.3 影响生产生活

雾霾条件下由于周边环境的空气能见度极低，会影响人们的正常出行，一旦发生严重的雾霾工厂、学校均会休息，就是为了降低人们在外出路上发生事故的概率。雾霾天气下车辆根本无法正常行驶，更不用说飞机了。一旦发生雾霾高速封路，机场停飞，工厂停产，严重影响了人们的正常生产生活。

3.4 影响生态环境

雾霾会降低光照强度，影响植物的光合作用，进而影响植物的生长发育；同时，污染物沉降到土壤和水体中，会对土壤和水体环境造成污染，影响生态平衡。

4 大气雾霾污染的防治措施

4.1 建立健全相关环境保护法律制度

尽管从中央立法到地方立法，我国己经形成了一整套防治大气污染的法律法规以及总体规划，但是当前大气污染的防治效果并不理想，法律法规的实施成效堪忧。当前，进行大气污染防治的过程中，存在处罚力度过轻的情况，一些污染企业面对处罚丝毫不加以重视，也不及时进行整改。因此，一方面对于污染严重的企业并且屡教不改地进行严厉处罚，另一方面鼓励支持生态发展企业，给予物质上和精神上的双重奖励，比如在政策上大力扶持与帮助，放宽资金贷款等，并授予绿色生态发展企业模范等有关荣誉。各地也应该根据自身的实际情况对污染企业加以整顿，处罚不是目的，目的是解决污染问题。做到不允许污染物的排放是不现实的，但是可以通过改革创新、引进先进清洁生产技术以减少污染物排放。首先做到污染少，进而做到无污染。

4.2 优化经济结构，加快区域经济协调发展

逐步改变高污染、高投入的生产方式，寻找可重复利用的新能源，替代传统的化学燃料。减少煤炭消费占比，发展风电、光伏等可再生能源，淘汰小型燃煤锅炉，推进“ 煤改气” “ 煤改电” 。优化产业结构，降低能源消耗是优化经济结构的必然出路。因此、必须充分认识到环境保护的重要性，制定长期有效的可持续发展目标，改善区域经济发展的评价体系和考核标准。通过政府的有效管理，对城市的发展进行科学的监督和评价，实现经济与环境的和谐发展。

4.3 改进城市规划

合理布局城市功能区，减少工业区与居民区的重叠。增加城市绿化面积，植物除美化环境外，还具有调节气候、阻挡、滤除和吸附灰尘，吸收大气中的有害气体等功能，通过植物吸收二氧化碳和其他有害气体，改善空气质量。

4.4 加快转变经济发展方式，倡导绿色出行

一是发展公共交通，鼓励居民使用公共交通工具，减少个人汽车的使用。二是交通领域应推广电动汽车、天然气车辆以及其他低排放车辆，减少尾气排放。三是适当的改善公路网的结构和路面的设计，可以采用提高公路的密度和宽度，提高汽车通行的效率，从而降低汽车尾气对空气的污染。四是强化汽车的燃油品质，加大汽车环保标准的监管力度，提升汽车的排放标准。

4.5 改善能源结构

一是推进节能减排技术，提高能源利用效率，降低单位能耗，如对煤炭进行脱硫处理，走集约式经济发展道路。积极发展和使用新能源，鼓励使用可再生能源，如风能、太阳能、水能等，从而减少对化石燃料的依赖，有效降低能源使用所带来的环境污染。二是在能源利用上运用价格机制加以协调，考虑不同层次的能源需求，实现煤炭、石油等能源价格的改革，从而提高能源的使用效率。

5 结束语

总之，雾霾的发生主要是由大气污染导致的，要想有效的治理雾霾首先要做的就是要加强对于大气环境的保护，降低污染物的排放，只有这样才能够真正实现对雾霾的治理，朝着净化空气、消除雾霾的目标迈进。

参考文献

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[2]万敬敏.雾霾的形成与危害[J].农村青少年科学探究，2023 （4）：37-37.