北京地区雾霾的形成原因及处理措施

魏勃

新疆大学建筑工程学院

摘要：雾霾引发呼吸系统疾病、危害人体健康，受到人们的普遍关注。以北京地区为例，介绍了雾霾污染物的主要来源，就燃煤、油品及天然气方面分别论述。重点介绍了雾霾控制的对策，期望提高公众的环保意识，使空气污染得以控制及恢复。

1. 雾霾的定义及研究情况

近年来，随着工业、交通和建筑等行业的加速发展，北京地区频繁出现雾霾天气，空气质量下降，对生态环境和人体健康及公路、航运、供电等行业均产生不利影响，引起了社会各界的广泛关注。根据2010 年6 月1 日起实施的QX/T 113-2010《霾的观测和预报等级》，排除特殊天气造成的视程障碍，凡大气能见度小于10 km且相对湿度小于80% 时判识为霾; 当相对湿度在80%-95%时，按照地面气象观测规范规定的描述或大气成分指标进一步判识^[1]。

雾霾颗粒中包括了烟和灰尘等不同种类的固体及液滴，其中也包括生物气溶胶，尽管生物气溶胶在空气颗粒物中所占比例较小，其对人体健康造成的潜在危害不容忽视。特别是生物气溶胶的粒径影响其在呼吸道的沉降位置，导致其危害的复杂性增加。

2. 北京地区雾霾污染物的主要来源

京津冀总面积占全国面积的2.26%，却承载了全国10%的人口，过高的人口密度、经济活动产生巨大的能源消耗，由此产生的废气是大气污染物的主要来源。能源消耗产生的污染物主要有颗粒物、不完全燃烧产生的CO，所含硫燃烧产生的SOx，以及空气中氮气和氧气在高温燃烧中反应产生的NOx。毋庸置疑，北京的雾霾是由北京当地污染物排放造成的，同时与周边地区天津、河北等的污染物排放也不无关系。从能源消费结构看，北京雾霾天气的大气污染物主要来源于燃煤废气排放、油品燃烧废气排放、天然气燃烧排放等途径。

2.1 燃煤废气排放

燃煤导致的PM2.5主要有三个方面，一是煤燃烧所形成的烟气中含有细颗粒物，二是烟气中SOx、NOx经光化学作用形成的二次硫酸盐和硝酸盐，三是煤本身含有的挥发性有机物不完全燃烧进入到空气中。

2.2 油品燃烧废气排放

从京、津、冀三地主要炼油和乙烯装置分布看，包括燕山、天津、大港、华北石化公司在内的总炼油能力达3 850万吨/年。2005-2010年京津冀三地汽油、柴油消费量分别见。三地目前汽车保有量大约1 500万辆（北京500余万辆，天津200余万辆，河北700余万辆），成品油年消费大约在2 000多万吨。目前北京实行京Ⅴ标准（相当于欧Ⅴ），天津2013年将实行国Ⅳ标准（相当于欧Ⅳ），河北实行国Ⅲ标准（相当于欧Ⅲ），即使以硫含量最高的国Ⅲ标准计算，京津冀地区机动车所产生的SOx为6 000余吨，NOx大约在20万吨左右，远小于煤炭燃烧所贡献的污染总量。

1. 3. 天然气燃烧排放

2010年京津冀三地天然气消费量合计127.2亿立方米。若按热值计算，仅占能源总消费量的5.41%，而煤炭消费量占83.87%，汽油消费量占4.22%，柴油占6.47%，可见天然气用量占比较小。天然气不含硫，其燃烧不产生SOx，其NOx产生量也远小于煤炭燃烧。

3. 北京雾霾污染控制对策

3.1 源头控制

虽然极端不利的气象条件是形成近期雾霾过程的直接诱因，但由燃煤、机动车、工业、扬尘等造成的城市空气污染源排放基数大也是导致近期空气严重污染过程的重要原因。北京是特大型城市，城市运行带来的各类污染物排放量基数大，当污染扩散条件不利时，污染源排放的污染物难以扩散，空气污染随之加重^[2]。

欲彻底改善城市空气质量，必须进一步努力减少污染物的源头排放。来源解析的结果表明,影响北京空气质量的最大的本地排放污染源为机动车与燃煤。因此，控制机动车与燃煤污染是重中之重。

3.2 区域污染协同控制

PM2.5 为局地污染与区域污染相互累积的结果, 必须采用区域尺度协同控制策略。近期雾霾污染贡献最大的为外地传输，特别是北京东南区域受外地传输的影响要更为凸显。因此，北京的PM2.5 污染控制需要区域性协同防治，并且要特别注重西南方向污染物的输送及重点源的控制。国家环保部在“十二五”尝试建立区域大气联防联控会议制度，负责协调联防联控工作。在京津冀将成立由环保部牵头、区域内各级政府领导参加的大气污染联防联控工作领导小组。在区域级大气联防联控机制之外，北京应建立市区级污染联防联控机制，并在区县展开示范试点，以研究有效组织跨行政单元大气污染控制的区域协调和决策^[3]。

3.3 加强PM2.5成因及控制技术研究

鉴于目前对于PM2.5的成因尚未完全清晰，因此，应系统开展PM2.5特征、来源、成因、影响和控制策略与技术研究，同时开展多目标多污染物协同控制理论及关键技术研究，以成熟、完善的基础理论研究来支撑PM2.5的防控与治理，通过区域联动与社会各方持续努力，实现北京的PM2.5减排及环境改善

^[4]。

4 结语

对于雾霾这样的空气污染，我认为我们应当有一个正确的认识。虽然雾霾的形成是源于能源物质的大量使用等，但不能因此就粗暴措施诸如关闭工厂或者禁用能源等。雾霾可以说是一个长期形成的问题，而在形成的过程中又与经济及民生等诸多方面相互关联，比如在河北一个重度污染的炼钢企业可能恰恰有关系到了十数万人的生计问题，因此在解决时不能奢望在短时间内彻底解决，而应当考虑比如废气净化、能源物质的净化及利用效率提高、企业转型等，多种方式逐步稳步进行。

解决雾霾问题，是政府、企业、公众的共同责任，因此必须全社会联动来共同应对。环保是一种措施更是一种意识，人在社会进程中的影响是极大的。我们可以制定及其详细的措施来规范保护环境的行为、治理环境的方法，归根结底只有人人都有保护环境的意识，我们的环境才有恢复的希望。

参考文献

[1] 马志强,赵秀娟,孟伟,孟燕军,何迪,刘红燕. 雾和霾对北京地区大气能见度影响对比分析[J]. 环境科学研究,2012,(11):1208-1214.

[2] 彭应登,钟良,刘翠玲. 北京PM2.5污染特点及防治途径[J]. 节能与环保,2012,(03):52-54.

[3] 陈吟颖,王淑娟,陈昌和,徐旭常. 煤炭高效洁净化利用的研究[J]. 中国工程科学,2011,(06):51-56.

[4] 李振宇,黄格省,李顶杰,任静. 从能源消费结构分析北京雾霾天气成因及防治措施[J]. 当代石油石化,2013,(06):11-16.

作者简介：魏勃（1980-），男，讲师， 新疆大学建筑工程学院。