灰霾：日益加剧的城市公害
浙江省宁波市第四中学 褚荣伟
2004年秋季以来，北至京城，南至广州，都遭遇到了越来越严重的“大雾”干扰：城市能见度急剧下降，交通堵塞严重，并导致呼吸道感染等疾病频发。这种笼罩在城市上空、形似锅盖的“大雾”，并不是我们平时所说的“雾”，而是一种“灰霾”，它比“雾”的危害更大。
一、雾和灰霾
雾是气溶胶系统，是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的、能见度降低到1千米以内的自然现象。
灰霾又称大气棕色云，在中国气象局的《地面气象观测规范》中，灰霾天气被这样定义：“大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10千米的空气普遍有混浊现象，使远处光亮物微带黄、红色，使黑暗物微带蓝色。”目前，在我国的部分区域存在着4个灰霾严重地区：黄淮海地区、长江河谷、四川盆地和珠江三角洲。
一般来讲，雾和霾的区别主要在于水分含量的大小：水分含量达到90%以上的叫雾，水分含量低于80%的叫霾。80%～90%之间的，是雾和霾的混合物，但主要成分是霾。就能见度来区分：如果目标物的水平能见度降低到1千米以内，就是雾;水平能见度在1千米～10千米的，称为轻雾或霭;水平能见度小于10千米，且是灰尘颗粒造成的，就是霾或灰霾。另外，霾和雾还有一些肉眼看得见的“不一样”：雾的厚度只有几十米至200米，霸则有1千米～3千米;雾的颜色是乳白色、青白色，霾则是黄色、橙灰色;雾的边界很清晰，过了“雾区”可能就是晴空万里，但是霾则与周围环境边界不明显。
二、灰霾的成因
灰霾作为一种自然现象，其形成有三方面因素。一是水平方向静风现象的增多。近年来随着城市建设的迅速发展，大楼越建越高，增大了地面摩擦系数，使风流经城区时明显减弱。静风现象增多，不利于大气污染物向城区外围扩展稀释，并容易在城区内积累高浓度污染。二是垂直方向的逆温现象。逆温层好比一个锅盖覆盖在城市上空，使城市上空出现了高空比低空气温更高的逆温现象。污染物在正常气候条件下，从气温高的低空向气温低的高空扩散，逐渐循环排放到大气中。但是逆温现象下，低空的气温反而更低，导致污染物的停留，不能及时排放出去。三是悬浮颗粒物的增加。近些年来随着工业的发展，机动车辆的增多，污染物排放和城市悬浮物大量增加，直接导致了能见度降低，使得整个城市看起来灰蒙蒙一片。
三、灰霾的危害
一是影响身体健康。灰霾的组成成分非常复杂，包括数百种大气颗粒物。其中有害人类健康的主要是直径小于10微米的气溶胶粒子，如矿物颗粒物、海盐、硫酸盐、硝酸盐、有机气溶胶粒子等，它能直接进入并粘附在人体上下呼吸道和肺叶中。由于灰霾中的大气气溶胶大部分均可被人体呼吸道吸入，尤其是亚微米粒子会分别沉积于上、下呼吸道和肺泡中，引起鼻炎、支气管炎等病症，长期处于这种环境还会诱发肺癌。
此外，由于太阳中的紫外线是人体合成维生素D的惟一途径，紫外线辐射的减弱直接导致小儿佝偻病高发。另外，紫外线是自然界杀灭大气微生物如细菌、病毒等的主要武器，灰霾天气导致近地层紫外线的减弱，易使空气中的传染性病菌的活性增强，传染病增多。
二是影响心理健康。灰霆天气容易让人产生悲观情绪，如不及时调节，很容易失控。
三是影响交通安全。出现灰霾天气时，室外能见度低，污染持续，交通阻塞，事故频发。
四是影响区域气候。使区域极端气候事件频繁，气象灾害连连。更令人担忧的是，灰霾还加快了城市遭受光化学烟雾污染的提前到来。光化学烟雾是一种淡蓝色的烟雾，汽车尾气和工厂废气里含大量氮氧化物和碳氢化合物，这些气体在阳光和紫外线作用下，会发生光化学反应，产生光化学烟雾。它的主要成分是一系列氧化剂，如臭氧、醛类、酮等，毒性很大，对人体有强烈的刺激作用，严重时会使人出现呼吸困难、视力衰退、手足抽搐等现象。
四、对策
首先，应建立灰霾指数预报和灰霾天气的预警机制。在城市设立地基光学观测点，与卫星遥感资料相匹配，开展气溶胶光学厚度的监测;同时在城市周边地区布设水平能见度观测站和垂直能见度观测站，开展水平能见度和垂直能见度的观测并直接进行灰霾天气公众服务;开展大气边界层探测，定时掌握逆温等边界层特征与灰霾天气的关系，认识工业化、城市化对大气边界层结构的影响，提高灰霾天气预测的准确性，提高监测、预防灰霾天气的能力;加强对太阳辐射的监测，评估大气灰霾对农业生产和气候变化的影响等。
建立灰霾天气预测预报系统与建立动态控制排污系统、控制污染源排放的决策系统结合起来，才能有效地对付灰霾。从现在掌握的情况来看，城市化和工业化是灰霾产生的主要因素，而灰霾天气出现的一个气象特征是其区域有一个气流停滞区。国外有些发达国家利用不同气象条件对社会生产进行动态调控的方法来尽量解决灰霾的危害，其实质是对污染源进行总量调节。如在美国，一旦监测到某区域有气流停滞区时，该地区的工业气体排放都将受到控制，而当大气条件好、空气扩散能力强时，则可充分排放。
其次，应采取严厉措施限制机动车尾气排放和工业气体排放，以消除或减轻灰霾对城市的危害。同时城市群之间应统筹考虑灰霾的防治工作。作为地区性的气候灾害现象，治理时也要地区联手，才能达到最佳的治理效果。
最后，在城市规划中，要注意研究城区上升气流到郊区下沉的距离，将污染严重的工业企业布局在下沉距离之外，避免这些工厂排出的污染物从近地面流向城区;还应将卫星城建在城市热岛环流之外，以避免相互污染。要充分考虑大气的扩散条件，预留空气通道。增加城市绿地，让城市绿地发挥吸烟除尘、过滤空气及美化环境等环境效益，从而净化城市大气，改善城市大气质量。
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