这是一篇关于雾霾的科普长文,在此之前,我们先看一组记录,容我先提一个问题。

11.27  北京空气开始重度污染。“预计29日扩散条件会出现好转”,达不到重污染程度。因此启动黄色预警。

11.28  空气持续重污染。

11.29  北京空气质量短暂好转,但全天整体空气质量为中度到重度污染。

11.30  北京局地pm2.5指数破1000。“预计12月2日会好转”,因此启动橙色预警。

12.01  空气持续重污染,继续橙色预警。

12.02  雾霾消除。

从11月27日到12月1日,北京空气重污染已持续5日,为什么北京不启动红色预警,中小学不放假?

按照《中华人民共和国突发事件应对法》有关规定,依据空气质量预测结果,综合考虑空气污染程度和持续时间,将空气重污染预警分为4个级别,由轻到重依次为蓝色、黄色、橙色和红色预警。

而各级预警的发布条件很明确:

(一)蓝色预警(预警四级):预测空气重污染将持续1天(24小时)。

(二)黄色预警(预警三级):预测空气重污染将持续2天(48小时)。

(三)橙色预警(预警二级):预测空气重污染将持续3天(72小时)。

(四)红色预警(预警一级):预测空气重污染将持续3天以上(72小时以上)。

根据《北京市空气重污染应急预案》,一旦达到一级预警“红色预警”,北京市要采取的建议性应急措施有:中小学、幼儿园停课;企事业单位根据空气重污染情况可实行弹性工作制。

而需要采取的强制性应急措施包括:全市范围内依法实施机动车单双号行驶(纯电动汽车除外),其中本市公务用车在单双号行驶的基础上,再停驶车辆总数的30%……

是否启动红色预警的关键是重污染持续的时间。只有持续72小时以上,才可启动红色预警。从27日-12月1日,持续整整五日的重污染,在11月30日再次研判时,因为预计再过两日“救兵”冷空气就来了,所以,依旧没有启动红色预警。

至此,在PM2.5已经爆表致机器无法显示时,大人们还得坚持上班,孩子还要坚持上学。

同样的事情不止一次发生过。去年北京同样于2月24日至26日,及10月7日至10日期间,两次在应该启动红色预警的污染条件下启动了橙色预警;于2月14至16日期间,在应该启动红色预警的污染条件下没有发布任何预警。

来看两张图吧。

 

#像素再高,你也看不见碑上的字#

#在雾霾中跳广场舞的大妈们#

这张幽灵图前两天在网上好热,可迪哥看了相关的文字心里却很凉。

大妈们真是用绳命在舞蹈啊(PS:“赶死队”有木有)。

唉。说多了都是泪,还是码字科普吧。作为节能环保领域的多年从业者,力所能及地向大家普及一些关于雾霾的知识,希望大家在雾霾严重时减少外出,避免户外运动,注意身体健康。

1. 雾霾的物理成因

雾霾是雾和霾的组合词。因为空气质量的恶化,阴霾天气现象出现增多,危害加重,把阴霾天气现象与雾一起,统称为“雾霾天气”。

雾是一种自然现象。它是浮游在空中的大量微小水滴或冰晶,出现雾时空气相对湿度常达100%或接近100%。随着空气湿度的变化,早晚较常见或加浓,白天减轻甚至消失。总体无毒无害。

灰霾的形成是空气中悬浮的大量微粒和气象条件共同作用的结果,其成因有三。

排放:空气中悬浮颗粒物的增加。城市人口的增长、工业发展、机动车辆猛增,污染物排放和悬浮物大量增加,直接导致了能见度降低。

风小:在水平方向静风现象增多。城市里大楼越建越高,阻挡和摩擦作用使风流经城区时明显减弱。静风现象增多,不利于大气中悬浮微粒的扩散稀释,容易在城区和近郊区周边积累。

盖罩:垂直方向上出现逆温。逆温层好比一个锅盖覆盖在城市上空,高空的气温比低空气温更高,使得大气层低空的空气垂直运动受到限制,空气中悬浮微粒难以向高空飘散而被阻滞在低空和近地面。

2. 雾霾的成因不只是技术问题,还是发展模式问题

先说技术问题。煤燃烧和汽车尾气是罪魁祸首。

细粒子的来源可分为自然来源和人为来源。前者包括植物花粉和孢子、土壤扬尘等,后者包括燃料燃烧、工业生产过程和交通运输。研究显示,我国大气中的细粒子主要来源于煤的燃烧和汽车尾气。目前国内火力发电站和大工业中装备的高效静电除尘器对细小的细粒子的脱出率并不高,对汽车尾气排放的细粒子也没有采取有效的控制措施。

一般认为,城市机动车的贡献占20-30%,主要是汽车带来的路面扬尘、尾气。工业的贡献30-40%,主要是由燃煤所带来的烟尘、脱硫脱销等不达标。建筑/裸露地面扬沙、餐饮油烟等贡献在30-40%。

在冬季,北方供暖锅炉脱硫设施带出水蒸气与烟气的混合物贡献也很高,是冬季雾霾天气的重要推手。在室内,二手烟是颗粒物最主要的来源。

雾霾产生的深层社会原因在于区域政府间的发展竞争。

工业排放所造成的越境污染是大面积雾霾产生的重要原因,背后的深层社会原因在于区域政府间的发展竞争,这里面主要是县域经济竞争。区县是事实上的区域社会经济管理主体,按照后发模式,都在抢上项目,快上项目,上大项目,萝卜快了不洗泥,造成各地盲目攀比。在华北地区七省市(京津冀豫晋蒙陕)的北京周边形成了大量冶炼、能源企业,特别是钢铁、水泥等企业,大量使用煤炭、矿石等资源;而且很多企业的建设手续都不齐备,环评、能评、安评,土地、规划等手续多少有所缺失,造成环保设备配置、使用、维护等不给力。要不然没配齐,要不然不达标,或者不好好运行,直接向大气排放(无组织排放)现象时有发生。地方环保部门在任命、财政、行政等方面受制于同级政府行政首长,往往不敢管,管不动,作为不足。

这也是当下行政改革和市场化推进所要解决的核心问题之一,生态文明不能只停留在报告和规划里。

3. PM10,PM2.5,PM0.1家族

因为雾霾天气越来越多,大家都知道了PM2.5这个名词,但对于它更致命的家族兄弟可能知道得很少。

PMx:空气动力学当量直径小于等于 x 微米的颗粒物。

PM10,大颗粒,是伦敦烟雾事件的主要元凶;对人体的呼吸等系统影响直接。

PM2.5,细颗粒物,是北京雾霾的重要组成,能够进入血管,对人体影响多重;能较长时间悬浮于空气中。

PM0.1,超细颗粒,影响机理待查,可能进入基因,国内很少报道,同济等大学有学者研究;(PS:欧洲顶级车辆的花粉过滤系统,都是从PM0.1开始的)。

PM0.1比PM2.5更毒

PM0.1的细颗粒对人体健康影响更大, 大量多环芳烃与杂环有机物的凝聚物可以通过皮肤进入人的体内,直接攻击细胞,影响人的DNA。

PM0.1主要是通过空气吸入沉积在肺部,PM0.1穿透身体组织的能力更强,可以直接吸收进入血液,不容易从身体中取出,引发疾病。PM0.1可能会引发氧化应激,炎性介质释放,并可能诱发心脏病、肺病、和其他疾病。例如:流感病毒、SARS病毒、H1N1病毒、口蹄疫病毒等等。有研究表明其和白血病、心血管疾病的发生有一定关联。

PM2.5的60%是由PM0.1构成,可说PM0.1才是PM2.5的幕后黑手。

PM0.1对婴幼儿/儿童的影响

首先,PM0.1通过呼吸道进入人体,最先伤害的就是婴幼儿还没发育完全、娇嫩的肺部以及呼吸道。

其次,PM0.1的细颗粒中有大量化学物质以及重金属。儿童吸入过多的PM0.1容易重金属超标,重金属影响骨骼以及大脑的发育。

孕妇在孕期吸入过多的PM0.1也会对腹中的胎儿造成不良影响,因为PM0.1会进入人体血液,顺着妈妈的身体直接进入到胎儿身中,严重会产生畸形儿、流产、大脑发育不全等问题。

4.雾霾对健康的影响

世卫组织(WHO)发布的《空气质量准则》指出:pm2.5超过10ppm就会对人体产生影响。pm10 与 pm2.5 浓度强关联,pm10浓度每提高10,则呼吸道易感人群发病指数增高22%,更为严重的是对心血管疾病的影响。PM10的日均浓度每升高10微克/立方米,就会使死亡率增加约0.5%;当PM10浓度达到150微克/立方米时,预期日死亡率会增加5%。

对于发展中国家的城市而言,PM10中一半是PM2.5;在发达国家城市中,PM10中的PM2.5占50-80%。由此可推断,我国城市发布的PM10监测数据中,至少50%来自PM2.5的贡献。当空气中PM2.5增加时,PM10的监测数据就会升高。
据悉,全球每年约210万人死于PM2.5等颗粒物浓度上升所导致的各种疾病。

沉积的颗粒物像定时炸弹

不同粒径的颗粒物对健康的影响与其在大气中停留的时间、滞留在呼吸道的部位以及所吸附的有害物质有关。

颗粒小,滞留时间长,危害大。粒径小的颗粒在大气中稳定度高,沉降速度慢。一般10微米的颗粒物沉降到地面需要9小时,而1微米的颗粒物需9~98天,0.4微米需120~140天,小于0.1微米则需5~10年。颗粒物在大气中停留时间越长,输送距离远,被吸入人体的几率越大。

雾霾对健康的危害

对肺部:因为直径越小,进入呼吸道的部位越深。10μm直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道,2μm以下的可深入到细支气管和肺泡。细颗粒物进入人体到肺泡后,直接影响肺的通气功能,使机体容易处在缺氧状态。

对免疫力:颗粒物让人体免疫力下降。颗粒物本身含有多种有害物质,又是污染物的载体,所以对人体的危害是多方面的。 首先,颗粒物可以刺激和腐蚀肺泡壁,长期作用可以破坏呼吸道的防御机能,致使慢性支气管炎、肺气肿、支气管哮喘等疾病发生。其次,颗粒物可以造成人体免疫机能下降。研究发现,长期暴露在颗粒物污染环境下的小学生免疫功能会受到明显抑制。另一方面,颗粒物还可以增加动物对细菌的敏感性,从而导致肺对感染的抵抗力下降。

对心脑血管:雾霾天对人体心脑血管疾病的影响很严重,会阻碍正常的血液循环,导致心血管病、高血压、冠心病、脑溢血,可能诱发心绞痛、心肌梗塞、心力衰竭等, 使慢性支气管炎出现肺源性心脏病等。另外,浓雾天气压比较低,人会产生一种烦躁的感觉,血压自然会有所增高。再一方面,雾天往往气温较低,一些高血压、冠心 病患者从温暖的室内突然走到寒冷的室外,血管热胀冷缩,也可使血压升高,导致中风、心肌梗死的发生。所以心脑血病患者一定要按时服药小心应对。

对心理状态:持续大雾天对人的心理和身体都有影响,从心理上说,大雾天会给人造成沉闷、压抑的感受,会刺激或者加剧心理抑郁的状态。此外,由于雾天光线较弱及导致的低气压,有些人在雾天会产生精神懒散、情绪低落的现象。

5.PM2.5相关标准解读

对比各国的PM2.5标准

2009年9月,日本政府制定了新的PM2.5环境质量标准。其规定限值为年平均值15微克/立方米以下且24小时平均值35微克/立方米以下。这相当于世界卫生组织《空气质量准则》第三阶段的水平,有报道称这是亚洲最严标准。在2016年即将生效的GB3095-2012《环境空气质量标准》中,PM2.5的年均浓度限值和日均浓度限值分别为35微克/立方米和75微克/立方米。这相当于世界卫生组织《空气质量准则》第一阶段的水平。

对国标的再度解析

中国现行的空气质量标准把地区分为三类:一类是自然保护区;二类是城乡区;三类是特定工业区(2016年1月1日生效的新标准把三类并入二类)。对于不同的地区,PM10的日均浓度限值不一样:一类地区为50微克/立方米(与欧盟一致);二类地区为150微克/立方米;三类地区为250微克/立方米。北京属二类地区,执行标准是:PM10的日均浓度低于或等于150微克/立方米就达标,评语是“良”,可宣布为“蓝天”(PS:这实际上只是“可以接受的”)。
 

GB3095-2012 环境空气质量标准中的相关规定

究其根源,我国制定空气质量标准时参考了美国标准,但在措辞上做了钝化处理。美国对0-50级别的评语为Good(良好),我国翻译为“优”;对51-100级别,美国的评语是moderate(中等),我国却称为“良”;中国公众误以为“良”就是“良好”的意思,其实不然(PS:moderate 本意是“有节制的/温和的/可以接受的”,实际上是“不良”);到101-200级别时,美国的评语是“对敏感人群不健康”和“不健康”,而我国的评语仅为“轻微污染”和“轻度污染”。

含糊的级别评语导致了绝大多数中国公众对空气质量已达“不健康”级别时长期没有警觉。

对比欧盟空气质量级别评语是:很低(Very Low 0-25)、低(Low 25-50)、中等(Medium 50-75)、高(High 75-100)、很高(Very High >100)。

泰国空气质量级别的评语更简洁,它们是:良好(Good 0-50)、中等(Moderate 51-100)、不健康(Unhealthful 101-200)、很不健康(Very unhealthful 201-300)、危险(Hazardous 301-500)。人们一听就知道今天是否应该少出门,多防护。

6. 回顾十大环境公害中的四次典型大气污染事件

1)马斯河谷烟雾事件──1930年

比利时马斯河谷工业区。在这个狭窄的河谷里有炼油厂、金属厂、玻璃厂等许多工厂。

12月1日到5日的几天里,河谷上空出现了很强的逆温层,致使13个大烟囱排出的烟尘无法扩散,大量有害气体积累在近地大气层。外排的工业有害废气(主要是二氧化硫)和粉尘对人体健康造成了综合影响,其中毒症状为咳嗽、流泪、恶心、呕吐,一周内有几千人发病,一周内有60多人丧生,其中心脏病、肺病患者死亡率最高,许多牲畜死亡。

事后认定硫的氧化物----二氧化硫气体和三氧化硫烟雾的混合物是主要致害物质。

 

 


马斯河谷烟雾事件期间各大工厂的烟囱仍冒着滚滚浓烟

这是上世纪最早记录的公害事件;事件催生了空气质量(雾霾)与健康的相关研究。

2)洛杉矶光化学烟雾事件──1943年

1943年5月~10月,美国西海岸的洛杉矶市。该市250万辆汽车每天燃烧掉1100吨汽油。汽油燃烧后产生的碳氢化合物等在太阳紫外光线照射下引起化学反应,形成浅蓝色烟雾,使该市大多市民患了眼睛红肿、喉炎、头疼、呼吸道等疾病。

1955年和1970年洛杉矶又两度发生光化学烟雾事件,前者有400多人因五官中毒、呼吸衰竭而死,后者使全市四分之三的人患病。

后来人们称这种污染为光化学烟雾;事件催生了涂鸦艺术,直到如今,一些艺术家仍然乐此不疲地以“雾”作为创作灵感。


雾霾是美国艺术家作品的重要主题之一

3)多诺拉烟雾事件──1948年

美国的宾夕法尼亚州多诺拉城有许多大型炼铁厂、炼锌厂和硫酸厂。

1948年10月26日清晨,大雾弥漫,受反气旋和逆温控制,工厂排出的有害气体扩散不出去,大气中的二氧化硫以及其它氧化物与大气烟尘共同作用,生成硫酸烟雾,使大气严重污染。

4天内42%的居民患病,全城14000人中有6000人眼痛、喉咙痛、头痛胸闷、呕吐、腹泻。17人死亡。

4)伦敦烟雾事件──1952年

自1952年以来,伦敦发生过12次大的烟雾事件,祸首是燃煤排放的粉尘和二氧化硫。 烟雾逼迫所有飞机停飞,汽车白天开灯行驶,行人走路都困难,烟雾事件使呼吸疾病患者猛增。

1952年12月,由于冬季燃煤引起的煤烟形成烟雾, 5天内有4000多人死亡,两个月内又有8000多人死去。

当时人们没发现有什么异常,一周后才发现许多人死于呼吸道疾病,后来又陆续出现死亡案例。人们重新检查了当年的肺的样本发现有许多重金属,碳和其他有毒元素。这些来自于燃料,在这一年英国的公交车正好换成燃油,而且冷空气使人们家家户户都燃起壁炉,让空气污染严重。

事后,据英国环境污染负责人厄尔斯特.威廉金斯博士统计,在雾灾发生的前一周,伦敦死亡人数为945人;而在大雾期间,伦敦地区死亡人数激增到2480人,而大雾所造成的慢性死亡人数达8000人,与历年同期相比,多死亡3000-4000人。



伦敦烟雾中,大白天一手举火把一手摇铃铛为公交车引路的警察

此后的1956年、1957年和1962年又连续发生了多达十二次严重的烟雾事件。直到1965年后,有毒烟雾才从伦敦销声匿迹。

7. 对比印度雾霾,环境与发展难道真要成为冤家?

新德里是印度发展速度最快的城市之一,人口数量和汽车占有量不断攀升,工业发展迅速。据印度科学与环境中心监测,过去10年间,新德里空气中粉尘浓度增加了50%。

2012年11月,印度首都新德里的民众被浓雾折磨。透过灰黄色的空气,太阳光微弱地照射着大地。提早到来的寒冬导致气温骤降,高湿度和无风的天气让新德里的空气犹如用粉尘和化学气体调制成的鸡尾酒一般。

事件发生后,印度政府却开始踢皮球般地推卸责任。新德里政府部门经调查称,此次雾霾天气主要是由于周边地区的农民在清理田地时燃烧秸秆造成的,而周边地区相关负责人却矢口否认应对这一事件负责。最终印度科学与环境中心表示,发生雾霾的重要原因是新德里市区不断增加的汽车,这些汽车中60%为柴油发动机,汽车尾气才是罪魁祸首。

据悉,新德里每天增加的新机动车数量为1000余辆,交通堵塞不断加剧,高峰期每小时只能前行5公里至7公里。

时至今日,新德里仍然遭受雾霾困扰

2015年11月30日,路透社报道《气候谈判开幕之时,雾霾让中国印度首都窒息》(Smog chokes Chinese, Indian capitals as climate talks begin)

解决雾霾问题的根源,在于发展模式的转变,在于政令法治的畅通与执行。

8.遇到雾霾天气,我们怎么办

雾霾天气请减少出门,不要在户外运动(大妈们好,希望天气好时才看到你们)。

必须要出门的话,进入室内后马上将附着在我们身体上的霾及时清理掉,以防止PM2.5对人体的危害。清理的方法很简单,做三件事:洗脸、漱口、清理鼻腔。

洗脸最好用温水,可以将附着在皮肤上的阴霾颗粒有效清洁干净;漱口的目的是清除附着在口腔的脏东西;最关键的是清理鼻腔。教给您一个简单易学的清理鼻腔的方法:洗净双手后,捧温水,用鼻子轻轻吸水并迅速擤鼻涕,反复几次,鼻腔的脏东西就全部清理干净了。值得注意的是,清理鼻腔时,一定要轻轻吸水,避免呛咳。家长在给儿童清理鼻腔时,可以用干净棉签蘸水,反复清洗。

就先整理这些吧。希望大家爱惜身体,多多保重。

大风吹走了雾霾,可它还会来。愿蓝天常在,世道安好,大家健康。

根据网络资料汇总整理。