從霧霾成因的三北防護(hù)林的防護(hù)作用和措施分析論文
摘要：指出了近幾年霧霾已經(jīng)成為我國(guó)北方冬季最嚴(yán)重的空氣污染之一，多方面的因素促成了霧霾的形成，其中三北防護(hù)林對(duì)霧霾形成也有一些影響。在詳述了霧霾形成機(jī)理的基礎(chǔ)上，通過(guò)分析霧霾的主要成分以及霧霾形成的物理?xiàng)l件，說(shuō)明了霧霾的形成與三北防護(hù)林的關(guān)系相關(guān)性不大，減少機(jī)動(dòng)車(chē)和燃煤鍋爐等的大氣排放，增加植被減少溫室效應(yīng)是減少霧霾的有效途徑，并由此提出了霧霾防治的有效方法。
關(guān)鍵詞：霧霾；三北防護(hù)林；微顆粒懸浮物；防治措施
中圖分類(lèi)號(hào)：X513
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2017）19019903
1引言
霧霾是近幾年北方地區(qū)冬季最嚴(yán)重的空氣污染之一，嚴(yán)重影響了人們的生活、工作及身心健康，已不單單是環(huán)境問(wèn)題，越來(lái)越成為社會(huì)問(wèn)題[1]。
當(dāng)氣溫接近0℃，相對(duì)濕度達(dá)到100%，在水汽充足、微風(fēng)及大氣層穩(wěn)定的情況下，空氣中的水汽便會(huì)凝結(jié)成細(xì)微的水滴懸浮于空中，使地面水平的能見(jiàn)度下降，這種天氣現(xiàn)象稱(chēng)為霧，而由大量煙、塵等微粒懸浮而形成的渾濁大氣現(xiàn)象被稱(chēng)為霾，世界氣象組織對(duì)灰霾的定義是能見(jiàn)度小于5km，當(dāng)霾和霧相互結(jié)合形成一種膠合體，就形成了霧霾。霾中的各類(lèi)微粒，極易侵入人體呼吸道和肺葉中，引起呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、血液系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等疾病[2]。因此人們談霾色變。對(duì)于霧霾的產(chǎn)生和危害仁者見(jiàn)仁智者見(jiàn)智，
劉太剛等認(rèn)為房地產(chǎn)大躍進(jìn)是導(dǎo)致我國(guó)霧霾常態(tài)化趨勢(shì)的諸兇之首，提出了房地產(chǎn)的省市際合作限產(chǎn)的解決方案；張罡等指出了霧霾污染產(chǎn)生主要的原因在于我國(guó)工業(yè)化程度的不斷推進(jìn)下的粗放式管理，據(jù)此提出了防治霧霾污染的一些有效措施；王西洋等從分析霧霾形成的空間和時(shí)間的條件方面，提出了防治霧霾的幾項(xiàng)措施；辛悅指出近地面風(fēng)速的下降是產(chǎn)生霧霾的原因，大氣環(huán)流、城市化建設(shè)、三北防護(hù)林建設(shè)是近地面平均風(fēng)速減小的可能原因，于是網(wǎng)絡(luò)上流行著三北防護(hù)林是造成今天霧霾的的原因，由于網(wǎng)絡(luò)的影響，這一觀點(diǎn)嚴(yán)重地影響到大眾的心理及意識(shí)，為此國(guó)家林業(yè)局回應(yīng)該觀點(diǎn)無(wú)科學(xué)依據(jù)。如何理解三北防護(hù)林與霧霾形成原因之間的關(guān)系，首先應(yīng)該從科學(xué)的角度來(lái)分析霧霾產(chǎn)生的原因，然后再討論三北防護(hù)林與霧霾的關(guān)系，最后制定能夠防治霧霾的方案。
2霧霾產(chǎn)生的原因
霧霾是霧和霾的膠合體，當(dāng)空氣中的微顆粒懸浮物積聚到一定程度，在天氣比較潮濕的情況下，和空氣中的水分（霧）相互作用形成膠體，這就是常說(shuō)的霧霾，由于是膠體，這種物質(zhì)很難擴(kuò)散。由此霧霾的產(chǎn)生需要兩個(gè)條件：一是要有微顆粒物，是形成霧霾的充分條件；二是在一定的氣象條件下懸浮物積聚成一定濃度，并且要有霧的產(chǎn)生，是形成霧霾的必要條件。
2.1微顆粒懸浮物
微顆粒懸浮物是霧霾的主要成分，構(gòu)成微顆粒懸浮物的主要成分是PM2.5，從微粒的幾何特性上說(shuō)其直徑一般不超過(guò)2.5μm，其化學(xué)成分一般為工業(yè)排放的煙粉塵、二氧化硫、氮氧化物等。一般來(lái)源于汽車(chē)尾氣的排放，燃煤工業(yè)鍋爐的排放等。
環(huán)保部發(fā)布了《2017年中國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)污染防治年報(bào)》，公布2017年全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)污染排放狀況。年報(bào)顯示，2016年全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染物初步核算為4472.5萬(wàn)t，其中，一氧化碳3419.3萬(wàn)t、碳?xì)浠衔?22.0萬(wàn)t、氮氧化物577.8萬(wàn)t、顆粒物53.4萬(wàn)t，已成為我國(guó)空氣污染的重要來(lái)源，是造成灰霾、光化學(xué)煙霧污染的重要原因。
根據(jù)《燃煤鍋爐煙塵和二氧化硫排放總量核定技術(shù)方法—物料衡算法》燃燒1t煤，產(chǎn)生大約16kgSO2，1萬(wàn)m3廢氣，產(chǎn)生200kg煙塵，冬季北方地區(qū)的采暖也是產(chǎn)生微顆粒懸浮物的主要因素。
2.2微顆粒懸浮物集聚的原因
一般有了微顆粒懸浮物還不足以形成霧霾，只有當(dāng)微懸浮物積聚到一定濃度，才具備了形成霧霾的必要條件。造成微顆粒懸浮物聚集的主要有如下因素。
空氣氣壓低，空氣不流動(dòng)，使空氣中的微小顆粒聚集，漂浮在空氣中。大氣的流動(dòng)形成風(fēng)，風(fēng)攪動(dòng)空氣中的懸浮物流動(dòng)，不易形成集聚，但在冬天由于地面溫度低而空氣中的溫度高造成的逆溫效應(yīng)使得空氣不再向高空中流動(dòng)，使得地表面空氣相對(duì)靜止，空氣污染物不能排出，使得微顆粒懸浮物的濃度越來(lái)越大。
2.3地表一定的濕度
在懸浮微顆粒積聚到一定程度的情況下，只有具備了一定的濕度，微顆粒物和水相互混合，形成了膠體狀物質(zhì)，霧霾才得以產(chǎn)生。
我國(guó)北方地區(qū)，秋冬季節(jié)晝夜溫差比較大，白天空氣的溫度高，空氣中所能容納的水汽多，夜里溫度降低空氣中所含水分變少，多余的水汽就會(huì)凝結(jié)出來(lái)，變成很多小水滴，懸浮在近地面的空氣層里，就形成了霧。當(dāng)?shù)孛婊覊m大，空氣濕度低，地面的人和車(chē)流使灰塵攪動(dòng)起來(lái)，于是就形成了膠體狀的霧霾。
隨著溫室效應(yīng)的出現(xiàn)，全球氣溫變暖增加了地表水的蒸發(fā)力度，使得空氣中的水分增多，增加了霧霾產(chǎn)生的機(jī)率。
3三北防護(hù)林對(duì)霧霾的影響
1978年啟動(dòng)“三北”防護(hù)林體系建設(shè)工程，使得“三北”地區(qū)森林植被有了較好的恢復(fù)，生態(tài)環(huán)境得到了較大改善，同時(shí)，也促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，其防治沙塵暴的直接作用主要是減弱動(dòng)力。雖然大氣環(huán)流形成的大風(fēng)不是人力所能消除的，但是通過(guò)加強(qiáng)林草植被建設(shè)，可以減弱地表風(fēng)速，達(dá)到減輕沙塵暴的效果。通過(guò)林業(yè)生態(tài)建設(shè)，保護(hù)和發(fā)展農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)力，減輕對(duì)沙質(zhì)土地的經(jīng)營(yíng)壓力，反過(guò)來(lái)促進(jìn)植被恢復(fù)和發(fā)展，達(dá)到減弱動(dòng)力源和物質(zhì)源的雙重效果。
風(fēng)的產(chǎn)生主要是由于氣壓冷熱不均造成。我國(guó)的冬季，風(fēng)從陸地吹向海洋，加上地轉(zhuǎn)偏向力的作用，形成西北季風(fēng)。我國(guó)北方的西伯利亞和蒙古人民共和國(guó)等地區(qū)冬季非常寒冷，蘊(yùn)藏了大量的冷空氣。在西北風(fēng)的作用下冷空氣強(qiáng)勢(shì)南下，將停留在我國(guó)東南部的暖空氣擠走，并補(bǔ)充進(jìn)來(lái)大量干燥而寒冷的冷空氣，減少了空氣中的濕度，在一定程度上減少了霧霾的形成，這也許是有些人認(rèn)為三北防護(hù)林是產(chǎn)生霧霾的原因，但是西北風(fēng)嚴(yán)重影響著人們的'生活習(xí)慣，比如我國(guó)北方地區(qū)冬季供暖，天氣越是寒冷冬季供暖需要的能量就越多，燃燒的煤炭就越多，排到大氣中的微顆粒就越多，造成的大氣污染源就越大；天氣越是寒冷，人們外出乘坐汽車(chē)的欲望就越大，汽車(chē)的尾氣排放就越多，這些又增加霧霾產(chǎn)生的傾向。
前述霧霾產(chǎn)生的原因中大氣中的微顆粒懸浮物是霧霾產(chǎn)生的充分條件，冬季的逆溫效應(yīng)以及地表大霧的產(chǎn)生是霧霾產(chǎn)生的必要條件，而這些原因和三北防護(hù)林不存在必然的聯(lián)系，間接地，由于三北防護(hù)林減緩了冷空氣的入侵速度，改變了人們的冬季生活習(xí)慣，有著減少增加天然氣等顆粒懸浮物的趨勢(shì)，從這方面分析三北防護(hù)林對(duì)減少霧霾還有著一定的作用。
三北防護(hù)林防砂、固沙，增加了地表植被，植物的光合作用消耗了大量的二氧化碳，從長(zhǎng)遠(yuǎn)意義上減輕了溫室效應(yīng)，對(duì)防治霧霾起著積極的作用。
考察三北防護(hù)林對(duì)霧霾的影響應(yīng)該全面、辯證地進(jìn)行，不要憑直覺(jué)簡(jiǎn)單地下結(jié)論，從以上分析可知三北防護(hù)林對(duì)于防止霧霾有著積極的意義。
4霧霾的防治措施
在分析了霧霾產(chǎn)生的原因的基礎(chǔ)上，從霧霾產(chǎn)生的充分和必要條件條件入手，制定防止霧霾的措施。霧霾的防治包括兩層含義，即預(yù)防與治理。
4.1霧霾的預(yù)防
霧霾的預(yù)防就是從根本上減少霧霾形成的因素，使得霧霾形成的充分必要條件不能形成，減少霧霾的形成機(jī)率。
4.1.1減少大氣中的微顆粒懸浮物
減少大氣中微顆粒懸浮物是一種釜底抽薪的辦法，也是最行之有效的辦法，冬季大氣污染集中在汽車(chē)尾氣和燃煤鍋爐方面，主要從這兩方面著手制定措施。
（1）從政府層面上要調(diào)整我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)，優(yōu)先發(fā)展新能源技術(shù)，減少煤炭燃燒的規(guī)模，增加天然氣等清潔能源的比例，基本消除燃煤所產(chǎn)生的煙塵、二氧化硫和氮氧化物。
（2）減少汽車(chē)尾氣的排量帶來(lái)的危害，提高機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣的排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于普通個(gè)體，提倡綠色出行，如建議每周少開(kāi)一天車(chē)。
4.1.2增加地表植被
提倡植樹(shù)造林活動(dòng)，增加地表植被，利用植物的光合作用吸收二氧化碳，減少溫室效應(yīng)也是預(yù)防霧霾的一個(gè)措施。
4.2霧霾的治理
霧霾嚴(yán)重威脅著人們的健康，此時(shí)需要對(duì)霧霾進(jìn)行治理，本質(zhì)上是對(duì)具有膠體特性霧霾進(jìn)行收集和分解，最簡(jiǎn)單的辦法是在室內(nèi)設(shè)置空氣進(jìn)化器，在室外設(shè)置霧霾凈化塔，也有學(xué)者提出建立城市霧霾凈化系統(tǒng)，即將高處的霧霾空氣后輸送到地表，形成一個(gè)循環(huán)，也是治理霧霾的一個(gè)方法。
可見(jiàn)，霧霾的防治重在防，只有從源頭上減小或消除產(chǎn)生霧霾的條件，才能打贏治理霧霾攻堅(jiān)戰(zhàn)，近期由于我國(guó)能源結(jié)構(gòu)處于轉(zhuǎn)型期，產(chǎn)生一定的霧霾也是不可避免的，公眾不必談霾色變，要用積極的心態(tài)來(lái)面對(duì)，積極利用各種治理霧霾的手段，來(lái)減少霧霾對(duì)人們身心健康的影響。
5結(jié)語(yǔ)
霧霾嚴(yán)重影響到人們的身心健康，既是一個(gè)科學(xué)問(wèn)題，同時(shí)也是一個(gè)社會(huì)問(wèn)題，通過(guò)對(duì)霧霾產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，剖析了三北防護(hù)林對(duì)霧霾的影響關(guān)系，提出了霧霾的防治措施，得出了如下結(jié)論。
（1）大氣中的微顆粒懸浮物是形成霧霾的充分條件，冬季大氣中的逆溫現(xiàn)象以及多霧的氣象條件是形成霧霾的必要條件，只有當(dāng)這些條件都具備時(shí)才能形成霧霾。
（2）三北防護(hù)林雖然減緩了冬季季風(fēng)的強(qiáng)度，但綜合考慮三北防護(hù)林的作用，它不是霧霾產(chǎn)生的根本原因，從長(zhǎng)遠(yuǎn)意義上三北防護(hù)林對(duì)霧霾的防治有著積極的意義。
（3）從源頭上減少微顆粒懸浮物的排放量才是治理霧霾的根本原因，優(yōu)化我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)，提倡綠色出行是減少微顆粒懸浮物的重要措施。
（4）全球變暖加大了霧霾的產(chǎn)生的機(jī)率，呼吁人們行動(dòng)起來(lái)認(rèn)真履行《巴黎氣候變化協(xié)定》以減少溫室氣體的排放量，同時(shí)要增加地表植被，消耗大氣中的二氧化碳，有助于減少溫室效應(yīng)的產(chǎn)生。
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