浅谈我国的雾霾现状及治理对策

题目:浅谈我国的雾霾现状及治理对策专业:

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题目浅谈我国的雾霾现状及治理对策

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是否同意答辩过程分(满分20)

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评阅人(签章) 成绩

答辩委员会主任(签章)

年月日

毕业设计任务书

班级学生姓名学号

开题日期:2014年3月28日完成日期:年月日题目浅谈我国的雾霾现状及治理对策

题目类型:雾霾天气、PM2.5、成因、危害、治理对策

一、设计任务及要求

1.简述雾霾天气的气象定义

2.介绍我国的雾霾天气的现状

3.分析我国雾霾天气的成因

4.分析雾霾天气对环境的严重污染及对人体健康造成危害

5.针对我国的雾霾天气情况,提出几点治理对策

二、应完成的硬件或软件实验

三、应交出的设计文件及实物(包括设计论文、程序清单或磁盘、实验装置或产品等)毕业设计、毕业论文、含毕业设计论文和源代码的光盘

四、指导教师提供的设计资料

1.电子稿件和电子图书

2.

3.

五、要求学生搜集的技术资料(指出搜集资料的技术领域)

1.

2.

3.

六、设计进度安排

第一部分熟练课题,收集、整理课题相关资料(1 周)第二部分对课题进行认真研究分析(3 周)第三部分毕业设计论文文档编写整理(3 周)评阅或答辩(周)

指导教师:年月日学院审查意见:

审批人:年月日

诚信承诺

一、本设计是本人独立完成;

二、本设计没有任何抄袭行为;

三、若有不实,一经查出,请答辩委员会取消

本人答辩(评阅)资格。

承诺人:

2014年5月22日

目录

摘要 (1)

第1章.雾霾天气的气象学定义 (3)

第2章.我国的雾霾现状 (3)

第3章.我国雾霾天气的成因 (4)

3.1自然方面的因素 (4)

3.2人为工业化、城镇化因素 (5)

第4章.雾霾天气的危害 (6)

4.1灰霾对人体健康的危害 (6)

4.2雾霾天气对交通的影响 (9)

第5章.治理雾霾天气的对策 (9)

5.1 对政府的建议 (10)

5.1.1加强环保立法,完善法律制度是解决包括雾霾在内的大气污

染的根本途径 (10)

5.1.2 治理汽车拥堵,减少汽车尾气排放,坚持公交优先方针 .. 11

5.2 对工业部门的建议 (11)

5.3 对农业发展的建议 (12)

5.4 对城区居民的建议 (12)

致谢 (14)

参考文献 (15)

摘要

随着空气质量的恶化,阴霾天气现象出现增多,危害加重。我国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报。统称为“雾霾天气”。而霾的组成成分非常复杂,包括数百种大气化学颗粒物质。其中有害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、燃料和汽车废气等,对人体和生态环境都有很严重的影响,特别是PM2.5。2013年初以来,中国发生大范围持续雾霾天气。据统计,受影响雾霾区域包括华北平原、黄淮、江淮、江汉、江南、华南北部等地区,受影响面积约占国土面积的1/4,受影响人口约6亿人。今年两会也高度关注雾霾天气问题。针对多地区发生的大规模雾霾天气现象,对此,本文对雾霾成因和其成分分析及防治问题进行研究,简单分析了雾霾的成因及其对环境和人体的影响,为雾霾天气的防治提出几点防治对策。

关键词:雾霾天气,PM2.5,成因,危害,治理对策

Abstract

With the deterioration of air quality, haze weather phenomenon appears, harm. The haze weather phenomenon in many regions are merged into mist as a severe weather warning forecast together. Collectively referred to as "fog haze weather".The haze of the composition is very complicated, including hundreds of atmospheric chemistry particulate matter. Which is bad for your health mainly aerosol particles less than 10 microns in diameter, such as mineral particles, sea salt, sulfate, nitrate, organic aerosol particles, fuel and car exhaust, etc., and ecological environment to the human body has a serious effect, especially PM2.5. Since the beginning of 2013, China has a wide range of continuous haze weather.

According to statistics, the affected fog area including the north China plain, the huanghuai and jianghuai, jianghan, northern jiangnan, south China and other regions, the affected area is about a quarter of the total land area, population of about 600 million people are affected.The two sessions this year are highly concerned about haze weather. In many areas of large-scale haze weather phenomenon, to this, in this paper, the haze formation and its composition analysis and control problems are studied, a simple analysis of the cause of the haze and its impact on the environment and human body, is put forward some countermeasures of prevention and cure of haze weather.

Keywords:Fog weather, PM2.5, Cause, Harm,ontrol countermeasure

第1章.雾霾天气的气象学定义

气象学上,雾和霾是两个气象概念,两种天气现象。

雾是近地面层空气中水汽凝结(或凝华)的产物,是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统[1]。雾的气象学定义为:大量微小水滴浮游空中,常呈乳白色,使水平能见度小于1.0km[2]。雾的存在使能见度恶化,降低空气透明度。水平能见度小于10.0km的空气普遍混浊现象称为霾或灰霾,其是由大量极细微的干尘粒等均匀的浮游在空中造成的。霾使黑暗物体微带蓝色,远处光亮物体微带红色、黄色。空气中的有机碳氢化合物、灰尘等粒子也能使大气混浊,能见度恶化导致视野模糊[3]、[4],这种非水性形成物组成的气溶胶系统造成的视野障碍在水平能见度小于10.0km时,该现象称为霾或灰霾.

雾霾天气是今年来出现的一种严重污染的气象现象,是雾和霾的混合物。而在雾霾天气中,PM2.5是罪魁祸首。雾霾天气发生时,空气中污染物特别是颗粒物浓度急剧增加,此时PM2.5的含量会随着雾霾严重程度而增高。下面,先来看看我国的雾霾现状以及其的成因与危害,并针对性的提出治理对策。

第2章.我国的雾霾现状

眼下国内多地受雾霾持续围困,北京、石家庄等大中城市数日难见蓝天。不仅是西北部的大城市,就连靠近沿海的广东等地,也是连日灰霾,大雾,能见度极低。人们不禁要问,大面积雾霾为何持续来袭?细颗粒物又为何难以消散[5]?

这两年,雾霾天气都是全国两会挥之不去的话题,但今年刚开完的两会,视乎更具紧迫性。正如全国人大会议发言人傅莹所言,“雾霾的问题现状已经成为中国一些城市标识性难题。”两会前夕,大面积长时间的雾霾天气覆盖了1/7国土,其中重雾霾覆盖面积大81万平方公里。与前两年相比,雾霾问题已非一城之惑,已经是普遍问题[6]。

2013年1月28日,我国中东部地区出现了大范围的雾霾天气,导致空气质量持续下降。中央气象台在大雾预警之外,也同时发布了霾蓝色预警信号,这是我国首次

发布单独的霾预警。2013年11月,中国社会科学院、中国气象局联合发布的《应对气候变化报》指出,近50年来中国雾霾天气总体呈增加趋势。其中,雾日数呈明显减少,霾日数明显增加,且持续性霾过程增加显著[7]。

2014年1月4日,国家首次将雾霾天气纳入2013年自然灾情进行通报。2月20日开始,全国五分之一国土遭遇雾霾。

统计数据显示,我国雾霾天气具有明显的季节性变化。1981年至2010年,霾天气出现频率是冬半年明显多于夏半年,冬半年中的冬季霾日数占全年的比例为42. 3%。

从时间跨度来看,1961年—2013年,中国中东部地区(东经100°以东)平均年雾霾日数总体呈增加趋势。近53来,年雾霾日数最多的是1980年,有35.8天。2 0世纪80年代以前,中国中东部地区平均雾日数基本都在霾日数的3倍以上;20世纪80年代以来,雾日数呈减少趋势,而霾日数呈增加趋势,雾霾日数比例逐渐减小,特别是2011年和2013年的霾日数均超过雾日数[8]。

第3章.我国雾霾天气的成因

3.1自然方面的因素

自然条件的的因素包括特殊的地理位置、气象条件、风速、气压、低云量和日照强度等影响[9]。由于我国中东部地区、四川盆地冷空气势力较弱;华北平原、长江中下游平原、四川盆地等地区风力较小;大气层结稳定;一些地区有降水和地面水汽蒸发的影响,使得近地面空气的相对湿度越来越大;在这种稳定的天气形势下,空气中

的污染物在水平和垂直方向上都不容易向外扩散,使得污染物在大气的浅层积聚,从而导致污染的状况越来越严重[8]。同样,城市污染物在低气压、风小的条件下,与低层空气中的水汽相结合,也会加重雾霾程度。而低云对大气污染物有一定的阻挡作用,当低云量越多是,大气污染物的垂直运动受阻,使大量污染物在大城市上空集聚,增加了大气污染程度,有利于雾霾天气的产生。日照强度可以通过影响大气污染的光化学反应来影响大气的污染程度。气象专家表示,由于大雾本身呈现一种不均匀的现象。因此,会出现同一城市雾霾程度不同。

3.2人为工业化、城镇化因素

雾霾污染是工业化城镇化环境问题积累的显现,我国快速工业化、城镇化过程中,高耗能、高排放、重污染、产能过剩、布局不合理、能源消耗过大和以煤为主的能源结构持续强化,城市机动车保有量的快速增长,大量排放废气等多种原因造成一些大中城市的雾长三角霾不断发生。

我国灰霾的形成时期大致与工业化改革的进程同步。尤其在京津冀、长三角、珠三角等地区表现得尤为突出。以珠江三角洲为例,上世纪八九十年代,珠三角的中小工业进入黄金发展期,各种化工、建材、金属加工等行业蓬勃涌现,这一时期的大气污染物主要是工业粉尘、煤炭燃烧产物二氧化硫和一氧化碳、大型基础设施建筑扬尘、化工行业的TVOC等等;进入新世纪以后,随着工业结构升级,本地区的物流产业得到长足发展,仅仅在深圳地区注册的货柜车就高达80000辆,另外本地区的水网密布,水上运输繁忙,仅仅在佛山市的顺德区,注册的民用船舶业高达4000余艘,整个珠江三角则高达数万艘,另外本区遍布大型港口码头,仅仅只是由于船舶的排放路径在水上面而非陆地而很少得到关注,此类船舶燃烧的重质柴油的燃烧物粒径大,排放量搞,对大气污染物的构成有重大影响[10]。

大量然煤、焚烧桔梗等农作物对雾霾天气也会影响严重。很多地区冬季燃煤采暖,由于热效率不高,房屋保温性差,需要消耗大量的煤炭来供暖,导致耗煤量增加,同时又很多地方的农民在由于环保意识差,在田地焚烧桔梗或者其他玉米杆等,排出大量二氧化碳、氮氧化物和烟尘等污染物质,加上现在城市染化,高大密集的建筑群使空气流动性差,大量污染,物在空气中堆积,难以排散,易于形成雾霾天气[9]。

在城镇化、工业化发展的今天,交通工具的增加,是一个突出标志。因发展生产的需要,因人们生活水平的提高,截止到2011年6月底,我国机动车总量已达到2.17

亿辆,每年汽车尾气的排放量大约在1.2亿吨左右,汽车尾气排放量超过总量的30%,而汽车尾气中也含有一氧化碳、碳氢化合物、二氧化硫、烟尘微粒(某些重金属化合物、铅化合物、黑烟及油雾)、甲醛等。汽车尾气增加了大颗粒物及其他污染物的浓度,无疑对雾霾天气的形成起到了推动性的作用[9]。

污染排放量的大幅增加,建筑工地遍地开花,污染控制力度不够,主要的大气污染排放总量远远超过了环境容量,一些大城市的雾霾天气,不但冬天有,夏天也时有发生,尤其是在京津冀、长三角、珠三角出现的频次和程度最为严重。

分析来看,在这三个区域,虽然国土面积仅占我国国土面积的8%左右,却消耗全国42%的煤炭、52%的汽柴油,生产55%的钢铁,生产40%的水泥,二氧化硫、氮氧化物和烟尘的排放量均占全国的30%,单位平方公里的污染物排放量是其他地区的5倍以上。这些污染物的大量排放,既加剧了PM2.5的排放,更加重了霾的形成。监测表明,这些地区每年出现霾的天数在100天以上,个别城市甚至超过200天。

由此可见,我们已经为粗放的经济发展模式付出了沉重的环境代价[11]。

总而言之,雾霾是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。高密度人口的经济及社会活动必然排放大量细颗粒物,一旦排放超过大气循环能力和承载度,细颗粒物浓度将持续积聚,此时如果受静稳天气等影响,极易出现大范围雾霾。西方国家历史上并非免受雾霾天气困扰,但由于中国人口密度远高于其他国家,工业化进程中各类问题同时出现,反映在雾霾污染上显示出一些集中的特征。我国既面临传统大颗粒污染物控制的问题,又面临PM2.5等细颗粒物挑战,问题集中于一体。

第4章.雾霾天气的危害

4.1灰霾对人体健康的危害

灰霾的危害可以追溯到1952年伦敦烟雾时间,改时间造成前两周死亡4000人,后两个月又有8000多人死亡。

物对人体的危害程度,与颗粒物的粒径大小有着密切的关系。颗粒物的粒径决定其最终进入呼吸道的部位及沉积量。粒径大于10μm的颗粒物由于惯性的作用,可以被鼻和呼吸道黏液排除,10μm以下的颗粒物可进入鼻腔,7μm以下的颗粒物可进入咽喉,小于2.5μm的颗粒物则可深达肺泡并沉积,进而进入血液循环,可导致与心

和肺功能障碍有关的疾病。科学研究证明,2.5μm的颗粒物占肺沉积量的数浓度为83%,而8.2μm和11.5μm的颗粒物仅有49%和31%沉积下来,可见颗粒物的大小与肺的沉积总量成反比。

有害物质的载带量也与粒径有关。大气中具有基因毒性和致癌性的多环芳烃(PAHs),大约有70%-90%吸附于粒径小于5μm的可吸入粒子上,其中BaP绝大多数吸附于1.1μm的粒子上。一些有害成分,如铅、镉、镍、锰、钒、溴、锌等主要吸附在粒径小于2.5μm的颗粒物上。另外,颗粒物的形状、表面积、质量浓度、数浓度等的差异也会不同程度地影响人体健康。灰霾的化学组成及其危害。灰霾的化学组成极其复杂,大部分有害元素和化合物都富集在细颗粒物上。目前已检测到的主要成分有硫酸盐、硝酸盐、铵盐、含碳颗粒(包括元素碳和有机碳,元素碳主要产生于高温燃烧过程,有机碳主要来自相对低温的燃烧过程)、重金属、地壳物质等。对人体健康危害较大的颗粒物中存在的或载带的有害物质主要有以下五大类型第一类是颗粒物(PM2. 5/PM10),来源于天然源和人为源(如石化燃料的燃烧、机动车尾气、工业粉尘、废弃物焚烧等);第二类为二次无机气溶胶,有硫酸盐、硝酸盐尘粒、地壳矿物(晶态)、地面扬尘等;第三类是碳,主要来源于热分解的一小部分、有机碳及半挥发性有机物(颗粒物和气态分子)、吸附的挥发性有机化合物等;第四类是生物质,有抗原、微生物、毒素(内毒素和其他)、植物和动物碎片等;第五类是金属、过度金属及其化合物。灰霾天气下极易形成二次气溶胶污染,其中的硫酸盐和硝酸盐是其主要成分。吸附在颗粒物上的二氧化硫被催化、氧化为三氧化硫,三氧化硫与水蒸气形成极细微的硫酸雾,能更深地侵入呼吸道,促进有毒物质的溶解,对肺泡有更强的毒性作用。当二氧化硫与颗粒物同时被吸入体内时,会发生协同效应,对人体的危害更为严重。如流行病调查显示,我国肺癌死亡率与大气中TSP、SO2污染有着一定的相关性。

灰霾的主要成分碳,尤其是有机碳对人体的危害更为严重。石油、煤等化石燃料及木材、烟草等有机物在不完全燃烧时会产生多环芳烃(PAHs),且随着废气一同被排出,排放的多环芳烃可直接进入大气,,并吸附在颗粒物上,随之进入人体。多环芳烃具有致癌、致突变、致畸作用,其代表物质BaP是最具致癌性的物质,能诱发皮肤癌、肺癌和胃癌。另外空气中的多环芳烃还可以与O3、NOX、HNO3等反应,转化成致癌或诱变作用更强的化合物,从而对人体健康构成即时或潜在的威胁。

灰霾中的重金属对人体的危害也不容忽视。如铅对人体神经系统有明显的损害作用,影响儿童的神经系统和智力发育。研究发现,城市儿童铅中毒流行率达51.6%,主要城市(上海、的工业区内,儿童血铅与大气铅浓度相关系数最大,其次是土壤和灰尘。铁的环境毒理学效应也已受到普遍重视,一般认为超细颗粒物表面结合的铁复合物所产生的烃基自由基,会对肺脏产生氧化性损伤。

对健康人而言,颗粒物不是直接的致死因素,但却可以导致患有心血管病、呼吸系统疾病和其他疾病的敏感体质患者的死亡。研究表明,人体很多疾病的引发与颗粒物的浓度增加有关,且灰霾期间在某些地区个别病症(如肺气肿、急性支气管炎)的暴发率远高于平时。加拿大和美国科学家发现,长期处于细颗粒物浓度较高环境中的人群患心肺疾病的几率和肺癌的死亡率增高。资料表明,当PM10日平均增加10μg/m3时,人群总死亡率就会增加1% -2%,其中呼吸道疾病死亡率会增加3% -6%,肺癌死亡率会增加8%,心血管疾病死亡率可增加1% -2%。同时还发现肺炎、心脏病及其他一些疾病的死亡率上升的效应随着人群暴露于细颗粒物环境中时间的延长而增加。调查还发现灰霾期间人群出现上呼吸道感染、哮喘、结膜炎、支气管炎、眼和喉部刺激、咳嗽、呼吸困难、鼻塞流鼻涕、皮疹、心血管系统紊乱等疾病的症状增强。其中儿童和老年人患病的几率更高。

此外,由于太阳中的紫外线是人体合成维生素D的唯一途径,而灰霾的低能见度导致紫外线辐射减弱,直接导致小儿佝偻病高发。紫外线还是自然界杀灭大气微生物如细菌、病毒等主要的方式,灰霾天气紫外线的减弱使空气中的传染性病菌的活性增强,增加呼吸道传染病的流行。

更为严重的是,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,会发生光热化学反应,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,手足抽搐等症。

另外,灰霾天气还会导致人情绪低落,诱发各种综合症。[12]

4.2雾霾天气对交通的影响

雾霾天气导致大气能见度下降,阻碍空中、水面和陆面交通,对公路、铁路、航空、航运、供电系统等均产生重要不良影响。交通是人民现代生活重要的生命脉搏,雾霾天气严重时PM2.5在空气层中沉积过多,能见度极低,车辆行驶速度变慢,会导致城市交通瘫痪;而航班出行也会延迟甚至取消;航船如果没有在没有提前预知天气状况下出海,也会在海上迷航。。。。。。。这些最后直接影响到市民的生活,给生活带来极大的影响。

第5章.治理雾霾天气的对策

今年全国两会上,涌现了一大批“雾霾提案”“雾霾议案”。小至“雾霾补贴”的人文关怀,大至产业结构调整的重大命题,无一不引起热议。3月5日两会上,李克强作政府工作报告,强调出重拳强化污染防治。他表示,以雾霾频发的特大城市和区域为重点,以细颗粒物(PM2.5)和可吸入颗粒物(PM10)治理为突破口,抓住产业结构、能源效率、尾气排放和扬尘等关键环节,健全政府、企业、公众共同参与新机制,实行区域联防联控,深入实施大气污染防治行动计划。今年要淘汰燃煤小锅炉5万台,推进燃煤电厂脱硫改造1500万千瓦、脱硝改造1.3亿千瓦、除尘改造1.8亿千瓦,淘汰黄标车和老旧车600万辆,在全国供应国四标准车用柴油。实施清洁水行动计划,加强饮用水源保护,推进重点流域污染治理。实施土壤修复工程。整治农业面源污染,建设美丽乡村。我们要像对贫困宣战一样,坚决向污染宣战。全国人大代表、全国人大环境与资源保护委员会主任陆浩:节能减排是治理大气污染的治本之策,加大氮氧化物等“致霾元凶”的减排力度。全国人大代表、本钢集团董事长张晓芳:治理雾霾、保护水、空气、土壤等我们生活生产生存发展赖以需要的环境,大企业不能缺位,必须有所作为。全国政协委员、前篮球运动员姚明:对于雾霾,公众要做出牺牲,减少大排量车,每个人都应该为治理雾霾而努力。。。。。。。两会结束后,真心希望人大代表们的这些意见和建议,能够及时转换成相应的政策,改善十面埋伏的现状。

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