[摘 要] 中國霧霾引起全社會廣泛關(guān)注,其形成機理既具普遍性,又具特殊性。本文通過數(shù)理分析和實證驗證手段,剖析中國霧霾形成機理普遍性是傳統(tǒng)土壤塵、燃煤、生物質(zhì)燃燒、汽車尾氣與垃圾焚燒、工業(yè)污染和二次無機氣溶膠為凝結(jié)核生成霧霾;特殊性是中國霧霾形成速度和擴散快、凝結(jié)核體積(直徑)跳躍式和突發(fā)性增長,均與區(qū)域微生物種群及土壤、水源嚴重面源污染密切相關(guān)。由于中國水土環(huán)境受到富營養(yǎng)化嚴重污染,造成環(huán)境中微生物種群繁雜和富集;土壤中氨氮濃度高,造成冬春季節(jié)水分蒸發(fā)帶走大量富營養(yǎng)水分,在低空與氣溶膠相結(jié)合,在凝結(jié)核吸水膨脹同時,也為吸附在凝結(jié)核的微生物快速分裂繁殖提供養(yǎng)分,長期以往形成具有地域特征微生物種群,為霧霾快速形成、頻發(fā)和爆發(fā)性增長提供了外部條件。
綜上,中國工業(yè)化進程中工業(yè)等污染和廣大農(nóng)村的土壤、水源嚴重污染的疊加效應(yīng),是中國嚴重霧霾形成的特殊機理。
[關(guān)鍵詞] 霧霾;二次氣溶膠;蒸發(fā);土壤;微生物;氨氮
前 言
2012年冬以來,霧霾頻繁肆虐于中國
北京及廣大中東部地區(qū)上空。霧和霾區(qū)別在于水分含量:含水量達到90%叫霧,低于80%的叫霾,80%~90%之間是霧和霾混合物;霧的厚度幾十米至200米左右,霾可達1-3公里 。中國霧霾結(jié)構(gòu)和生成機理與歐美等國比較,既具有共性,也具有特殊性。
中國“霧霾”的不同表現(xiàn)形式
(1)中國“霧霾”對人體直接傷害低,與歐美不一樣。歐美嚴重霧霾有大量直接致死記錄,1952年倫敦霧霾致12000人喪生。中國嚴重霧霾頻發(fā),但直接傷害致死案例目前沒有一例。但呼吸系統(tǒng)慢性疾病,特別是肺癌發(fā)病率大范圍上升,肺癌已逐漸成為常見病,過去10年北京至少新增60%肺癌患者。
(2)中國“霧霾”強度在宏觀上與大氣污染物排放強度呈反向變化趨勢,與歐美不一樣。夜間,運行中汽車大幅減少、工廠停產(chǎn)、工地停工、發(fā)電廠負荷下降,大氣污染排放強度降低,霧霾強度卻顯著增強;早上,生產(chǎn)生活恢復正常,污染排放強度提高,霧霾強度卻呈穩(wěn)定或下降趨勢。這不是偶然現(xiàn)象,而是一般性規(guī)律。
(3)中國“霧霾”在
節(jié)能減排趨勢中逆勢增長,與歐美不一樣。中國推廣燃煤機組煙氣超低排放技術(shù),提高天然氣使用比例。2013年,天然氣消費1600億立方米;能源消耗強度下降3.7% 。北京通過政府補貼全部取消家庭燃煤取暖。京津冀粉塵量大幅下降。但霧霾并沒有減少,反而頻率越來越高、重“霧霾”越來越多。
(4)中國“霧霾”與新能源應(yīng)用比例正相關(guān),與歐美不一樣。中國新能源應(yīng)用比例顯著提升,風電、太陽能、水電發(fā)展速度和裝機總量均居世界第一,但霧霾發(fā)生頻率和嚴重程度不僅未能扼制和下降,卻大幅提高。
中國霧霾結(jié)構(gòu)與歐美顯著不同,要從其特殊性入手,剖析產(chǎn)生的深層次原因。