中国气象网-专题新闻

2020-08-29 00:51

  “呼吸清新的空气”是大家共同的愿望,从以往的酸雨、煤烟、二氧化碳、臭氧到越来越受社会关注的雾霾天气、PM2.5,从大气污染对健康、工农业生产的危害到大气污染对气候变化的影响,随着社会的发展和进步,大家越来越关心自己生活的环境,以及对人类生活与发展的影响。大气污染包括哪些方面?大气污染和日常说的空气污染有区别吗?随着社会的发展,大气污染本身以及对社会的影响有哪些变化?

  一方面,大气污染影响气候变化。首先,气候变化与辐射收支有关,大气污染可以通过影响辐射收支影响气候。颗粒物本身可以参与成云,颗粒物数量和成分不一样会对云的形成产生影响。其次,大气污染会造成其他圈层的改变。另一方面,气候变化反作用于大气污染,并且能够放大大气污染特别是空气污染对人类健康、农业生产和生态的影响。首先,目前全球气候变化的特征是平均气温上升,温度变得越来越高,利于光化学污染的形成,很多光化学反应,温度越高的时候反应越快。其次,温度升高,大气环流的格局可能发生变化,会影响污染物的输送传输。再次,气候变化影响降水,部分污染物以降水为渠道,沉降到地表。

  雾是大家都熟悉的现象,也是大家都熟悉的易形成大气污染的原因之一,但工业以前的雾与现在的雾,从污染角度来说有本质区别。工业以前的雾主要影响交通出行,对健康的危害不大,甚至基本无危害,但随着经济社会的发展,工业以来,尤其是在一些污染地区,雾里的各种有害物质明显增多,严重危害健康。

  大气污染(人为污染)随着经济社会的发展变化而变化。自然界的某些过程以及活动,也会引起某些区域,某些时段的污染,比如说沙尘暴、火山爆发等,属于人类无法控制的。而人为污染是指与人类活动与生产相关的排放造成的污染,主要是因为大量地使用矿物燃料,以及一些工艺过程中引起的污染物排放,在一段时间,一个区域比较强力的排放从而形成污染。

  大气污染和日常生活中说的空气污染是两个不同的概念,大气污染包括空气污染。日常生活中,空气污染与社会公众关系更加紧密,也更受公众关注。

  要区分大气污染和空气污染这两个概念,首先要区分大气与空气。大气是包围在地球周围的气体,也称为大气圈或大气层。大气圈是地球四大圈(土壤岩石圈、水圈、生物圈和大气圈)之一,是地球上一切生命赖以生存的气体环境,也是人类的保护伞。空气是人类呼吸和植物光合所需要的气体,主要成分是氮气和氧气,以体积计,氧气约占1/5,氮气约占4/5。除氮气和氧气外,还含有水蒸气、二氧化碳以及氖、氩等稀有气体。大气层的质量中有99.9%以上都集中在50千米以下的范围,而在50千米以上的浩瀚大气中,所含的大气质量还不到总质量的0.1%,大气层越向上空气越稀薄。

  我们通常所说的空气既包括室内空气也包括室外空气。相应地,空气污染也包括两部分:室内空气污染和环境空气污染。日常生活中,公众更关心空气污染。

  大气污染是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,持续一定的时间,并因此危害的舒适、健康或环境污染的现象。

  目前已知的大气污染物种类非常多,正式列入我国环境保护标准的大气污染物达数百种。大气污染物分类方法多种多样,按污染物的物质类型可以主要分为气体、颗粒物和复合型三类。气体污染物主要包括二氧化硫、氮氧化物、气态有机化合物、一氧化碳、臭氧等光化学烟雾中气态污染物和一些含卤族元素的气体等。颗粒物主要包括粉尘和酸雾及其他气溶胶颗粒等。当各种气体、颗粒污染物在同一地区,在同一时段出现时,便是复合型污染。在复合型污染条件下,气体和颗粒物可发生相互作用,产生新的污染。

  由于大气污染物质的来源、性质、浓度和持续时间的不同,污染地区的气象条件、地理环境等因素的差别,甚至人的年龄、健康状况的不同,对人均会产生不同的危害。

  大气中有害物质的浓度越高,污染就越重,危害也就越大。污染物在大气中的浓度,除了取决于排放的总量外,还与排放源高度、气象和地形等因素有关,也就是说,排放等量污染物不一定产生等量污染。

  风力大小影响大气污染的浓度。污染物进入大气后,会稀释、扩散。风越大,大气越不稳定,污染物的稀释扩散就越快。

  PM2.5是公众关注的焦点。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分,但对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比,PM2.5粒径小,富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对健康和大气环境质量的影响更大。

  同一颗小于PM2.5的颗粒,里面可能含好几种甚至几十种的化合物,与它的来源有密切联系。PM2.5颗粒来源种类繁多,直接排放物,例如汽车尾气直接排出的黑炭颗粒,机械摩擦造成的很细的颗粒,沙尘暴除大部分是粗颗粒外,少量部分也在细颗粒范围之内。这些颗粒因为排放时就已经是颗粒,都称为一次气溶胶。所以,不能简单地说PM2.5属于哪种类型,一般情况下,属于复合类大气污染。

  大气污染物对工业的危害主要有两种:一是大气中的酸性污染物和二氧化硫、二氧化氮等,对工业材料、设备和建筑设施的腐蚀;二是飘尘增多给精密仪器、设备的生产、安装调试和使用带来的不利影响。大气污染对工业生产的危害,从经济角度来看就是增加了生产的费用,提高了成本,缩短了产品的使用寿命。

  大气污染对农业生产也造成很大危害。酸雨可以直接影响植物的正常生长,又可以通过渗入土壤及进入水体,引起土壤和水体酸化、有毒成分溶出,从而对动植物和水生生物产生毒害。严重的酸雨会使森林衰亡和鱼类绝迹。

  我国对大气污染的研究涉及比较全面,早期对硫化物排放相关的酸雨的研究,随后氮氧化物和有机物排放相关的光化学污染研究都有涉及。随着经济社会的发展对颗粒物的研究已开展多年,目前对PM2.5的研究也很重视。除了对城市地区的污染研究外,近年对区域性污染研究越来越重视。

  我国对大气污染的研究与欧美等发达国家存在一定差距,但是发展势头良好。我国在研究经费的投入相对增长较快,研究队伍也在壮大。另外,国际合作交流进一步增强,已取得一些具有代表性的合作研究成果。大气污染研究可以在基础理论和实际应用两方面出成果。从实际应用的角度,我国的大气污染治理对策的制定需要借鉴发达国家的经验和教训;从基础理论的角度,我国特殊的污染排放结构、污染程度、气象和地理等条件有助于发现一些未知的现象,可推动理论研究的发展。总之,我国大气污染方面有较好的研究前景。

  “呼吸清新的空气”是大家共同的愿望,从以往的酸雨、煤烟、二氧化碳、臭氧到越来越受社会关注的雾霾天气、PM2.5,从大气污染对健康、工农业生产的危害到大气污染对气候变化的影响,随着社会的发展和进步,大家越来越关心自己生活的环境,以及对人类生活与发展的影响。大气污染包括哪些方面?大气污染和日常说的空气污染有区别吗?随着社会的发展,大气污染本身以及对社会的影响有哪些变化?就上述公众关注的话题记者采访了中国气象科学研究院大气成分研究所副所长徐晓斌。

  徐晓斌:大气污染是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,持续一定的时间,并因此危害的舒适、健康或环境污染的现象。

  目前已知的大气污染物种类非常多,正式列入我国环境保护标准的大气污染物达数百种。大气污染物分类方法多种多样,按污染物的物质类型可以主要分为气体、颗粒物和复合型三类。气体污染物主要包括二氧化硫、氮氧化物、气态有机化合物、一氧化碳、臭氧等光化学烟雾中气态污染物和一些含卤族元素的气体等。颗粒物主要包括粉尘和酸雾及其他气溶胶颗粒等。当各种气体、颗粒污染物在同一地区,在同一时段出现时,便是复合型污染。在复合型污染条件下,气体和颗粒物可发生相互作用,产生新的污染。

  徐晓斌:大气污染和日常生活中说的空气污染是两个不同的概念,大气污染包括空气污染。日常生活中,空气污染与社会公众关系更加紧密,也更受公众关注。要区分大气污染和空气污染这两个概念,首先要区分大气与空气。大气是包围在地球周围的气体,也称为大气圈或大气层。大气圈是地球四大圈(土壤岩石圈、水圈、生物圈和大气圈)之一,是地球上一切生命赖以生存的气体环境,也是人类的保护伞。空气是人类呼吸和植物光合所需要的气体,主要成分是氮气和氧气,以体积计,氧气约占1/5,氮气约占4/5。除氮气和氧气外,还含有水蒸气、二氧化碳以及氖、氩等稀有气体。大气层的质量中有99.9%以上都集中在50千米以下的范围,而在50千米以上的浩瀚大气中,所含的大气质量还不到总质量的0.1%,大气层越向上空气越稀薄。

  我们通常所说的空气既包括室内空气也包括室外空气。相应地,空气污染也包括两部分:室内空气污染和环境空气污染。日常生活中,公众更关心空气污染。

  徐晓斌:雾是大家都熟悉的现象,也是大家都熟悉的易形成大气污染的原因之一,但工业以前的雾与现在的雾,从污染角度来说有本质区别。

  工业以前的雾主要影响交通出行,对健康的危害不大,甚至基本无危害,但随着经济社会的发展,工业以来,尤其是在一些污染地区,雾里的各种有害物质明显增多,严重危害健康。例如,燃煤、燃油等排放的黑碳颗粒、硫化物、重金属以及其他一些有毒物质可被溶解到雾滴中,或者因雾造成的不利于扩散的条件而浓度升高。

  主持人:随着社会经济的发展,大气污染是否也有变化?目前我国的大气污染有什么特点?请详细谈谈。

  徐晓斌:大气污染(人为污染)随着经济社会的发展变化而变化。自然界的某些过程以及活动,也会引起某些区域,某些时段的污染,比如说沙尘暴、火山爆发等,属于人类无法控制的。而人为污染是指与人类活动与生产相关的排放造成的污染,主要是因为大量地使用矿物燃料,以及一些工艺过程中引起的污染物排放,在一段时间,一个区域比较强力的排放从而形成污染。

  目前,我国大气污染处在过渡阶段。早期我国石油使用相对较少,燃煤量大。目前,虽然燃煤量仍然在整个能源结构当中处于高位,但对煤烟的治理进展较大,尤其是城市地区燃煤的使用下降,同时传统意义上燃煤使用量大的行业,例如发电厂后期治理工作也有很大进步,并逐步取得效果。总体来说,燃煤量虽然比较高,但造成的污染并未与消耗量同步上升。随着经济社会的发展,石油消耗越来越大,与之相关的光化学污染已逐步形成,而且在某些区域已经比较严重。

  我国大气污染还未摆脱煤烟污染的情况下,又出现了光化学污染,在同一个区域出现就会形成比较典型的复合型污染。例如,京津冀、长三角、珠三角地区都是复合型污染的特征。

  徐晓斌:PM2.5是公众关注的焦点。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分,但对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比,PM2.5粒径小,富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对健康和大气环境质量的影响更大。

  同一颗小于PM2.5的颗粒,里面可能含好几种甚至几十种的化合物,与它的来源有密切联系。PM2.5颗粒来源种类繁多,直接排放物,例如汽车尾气直接排出的黑炭颗粒,机械摩擦造成的很细的颗粒,沙尘暴除大部分是粗颗粒外,少量部分也在细颗粒范围之内。这些颗粒因为排放时就已经是颗粒,都称为一次气溶胶。

  PM2.5颗粒来源还包括由气体经过大气化学反应后,转化形成的颗粒,即所谓的二次气溶胶。例如,最典型的二氧化硫排出时是气态,氧化后形成三氧化硫,进而形成硫酸或硫酸盐,就变成了液滴或者是固体颗粒。硫酸再与氨气结合,形成固态的硫酸铵,便可能成为PM2.5的重要来源之一。

  徐晓斌:大气污染与气候变化相互影响,既有直接影响也有间接影响。大气污染对气候变化的影响主要表现在影响辐射和通过引起气候系统里面某些圈层的变化,对气候系统造成影响两个方面。同时,气候变化也反作用于大气污染。

  一方面,大气污染影响气候变化。首先,气候变化与辐射收支有关,大气污染可以通过影响辐射收支影响气候。颗粒物本身可以参与成云,颗粒物数量和成分不一样会对云的形成产生影响。在不成云的过程当中,颗粒物可以散射太阳光,颗粒物里的某些成分(例如黑碳),可以吸收太阳光,改变辐射收支。其次,大气污染会造成其他圈层的改变。例如,大气污染中酸性物质排放引起的酸雨,影响植物生长,严重的酸雨可以让农作物、树木死亡,植被本身是整个气候系统里面关键的部分,会影响温室气体的吸收交换。当植物受到大气污染严重影响时,气候系统里一些关键的元素也会受到干扰,将间接对整个气候系统产生影响。当然某一区域的影响程度需要更仔细的评估。

  另一方面,气候变化反作用于大气污染,并且能够放大大气污染特别是空气污染对人类健康、农业生产和生态的影响。首先,目前全球气候变化的特征是平均气温上升,温度变得越来越高,利于光化学污染的形成,很多光化学反应,温度越高的时候反应越快。其次,温度升高,大气环流的格局可能发生变化,会影响污染物的输送传输。再次,气候变化影响降水,部分污染物以降水为渠道,沉降到地表。

  主持人:由于大气污染物质的来源、性质、浓度和持续时间的不同,污染地区的气象条件、地理环境等因素的差别,甚至人的年龄、健康状况的不同,对人均会产生不同的危害。请详细谈谈。

  徐晓斌:大气中有害物质的浓度越高,污染就越重,危害也就越大。污染物在大气中的浓度,除了取决于排放的总量外,还与排放源高度、气象和地形等因素有关,也就是说,排放等量污染物不一定产生等量污染。

  风力大小影响大气污染的浓度。污染物进入大气后,会稀释、扩散。风越大,大气越不稳定,污染物的稀释扩散就越快;反之,则污染物的稀释、扩散慢。当污染物稀释、扩散慢时,特别是出现在逆温层时,污染物往往会积聚到很高的浓度,造成严重的大气污染事件。降水虽可对大气起净化作用,但因污染物随雨雪降落,大气污染会转变为水体污染和土壤污染。

  地形或地面状况复杂的地区,会形成局部地区的热力环流,如山区的山谷风,滨海地区的海陆风,以及城市的热岛效应等,都会对大气污染状况产生影响。

  不同地区污染状况不一样,不同的人群感受不一样。首先,婴幼儿、老年人对污染的敏感性要更强。其次,一些特殊的人群,本身已患有某些疾病,在污染存在的时候可能症状会加重。例如哮喘患者对PM2.5颗粒物比较敏感。

  主持人:大气污染对工农业生产的危害十分严重,这些危害可影响经济发展,造成大量人力物力和财力的损失。请详细谈谈。

  大气污染物对工业的危害主要有两种:一是大气中的酸性污染物和二氧化硫、二氧化氮等,对工业材料、设备和建筑设施的腐蚀;二是飘尘增多给精密仪器、设备的生产、安装调试和使用带来的不利影响。大气污染对工业生产的危害,从经济角度来看就是增加了生产的费用,提高了成本,缩短了产品的使用寿命。

  大气污染对农业生产也造成很大危害。酸雨可以直接影响植物的正常生长,又可以通过渗入土壤及进入水体,引起土壤和水体酸化、有毒成分溶出,从而对动植物和水生生物产生毒害。严重的酸雨会使森林衰亡和鱼类绝迹。

  徐晓斌:我国对大气污染的研究涉及比较全面,早期对硫化物排放相关的酸雨的研究,随后氮氧化物和有机物排放相关的光化学污染研究都有涉及。随着经济社会的发展对颗粒物的研究已开展多年,目前对PM2.5的研究也很重视。除了对城市地区的污染研究外,近年对区域性污染研究越来越重视。

  我国对大气污染的研究与欧美等发达国家存在一定差距,但是发展势头良好。我国在研究经费的投入相对增长较快,研究队伍也在壮大。另外,国际合作交流进一步增强,已取得一些具有代表性的合作研究成果。大气污染研究可以在基础理论和实际应用两方面出成果。从实际应用的角度,我国的大气污染治理对策的制定需要借鉴发达国家的经验和教训;从基础理论的角度,我国特殊的污染排放结构、污染程度、气象和地理等条件有助于发现一些未知的现象,可推动理论研究的发展。总之,我国大气污染方面有较好的研究前景。

责任编辑:admin  作者:admin