一、霧霾形成的原因
近日，全國(guó)大多地方遭遇霧霾天氣，北京市、天津市、河北省石家莊等24個(gè)城市均已啟動(dòng)重污染天氣紅色預(yù)警響應(yīng)措施，啟動(dòng)橙色以上預(yù)警措施的城市超過(guò)50個(gè)。北京霧霾已致大批航班返航。
霧霾，顧名思義是霧和霾。二氧化硫、氮氧化物以及可吸入顆粒物這三項(xiàng)便是霧霾主要組成，前兩者為氣態(tài)污染物，最后一項(xiàng)顆粒物才是加重霧霾天氣污染的罪魁禍?zhǔn)祝鼈兣c霧氣結(jié)合在一起，讓天空瞬間變得灰蒙蒙的。
顆粒物的英文縮寫(xiě)為PM，北京監(jiān)測(cè)的是PM10，也就是直徑小于10微米的污染物顆粒。城市有毒顆粒物來(lái)源首先是汽車(chē)尾氣。很多地方對(duì)汽車(chē)的出行進(jìn)行了限號(hào)措施。
霧霾形成的原因有以下四個(gè)方面：
1、自然環(huán)境的原因。一方面，2012年入冬以來(lái)，影響我國(guó)的冷空氣活動(dòng)較常年偏弱，風(fēng)速小，風(fēng)力弱，大氣層比較穩(wěn)定，大部地區(qū)穩(wěn)定類(lèi)天氣出現(xiàn)頻率明顯偏多，尤其是華北地區(qū)高達(dá)64.5%，出現(xiàn)為近10年最高，頻繁出現(xiàn)的穩(wěn)定天氣造成污染物在近地面層積聚，從而導(dǎo)致霧霾天氣多發(fā)；另一方面，因我國(guó)冬季氣溶膠背景濃度高，地區(qū)近地面空氣相對(duì)濕度比較大，在冷空氣較弱和水汽條件較好的大尺度大氣環(huán)流形勢(shì)下，近地面低空為靜風(fēng)或微風(fēng)，受大范圍靜穩(wěn)天氣的原因，沙塵的疊加，偏南氣流，濕度大，水汽使干細(xì)的粒子迅速膨脹，也催生了霧霾形成。
2、環(huán)境污染的原因：PM2.5是形成霧霾天氣的主要原兇，使用柴油的大型車(chē)是排放PM2.5的“重犯”，包括大公交、各單位的班車(chē)，以及大型運(yùn)輸卡車(chē)等。使用汽油的小型車(chē)雖然排放的是氣態(tài)污染物，比如，氮氧化物等，但碰上霧天，也很容易轉(zhuǎn)化為顆粒污染物，加重霧霾，進(jìn)一步催化霧霾天氣的形成，加劇霧霾發(fā)展。霧霾形成的另一個(gè)原兇，是冬季燃煤產(chǎn)生的二氧化硫及有機(jī)物、工業(yè)生產(chǎn)排放的廢氣、大量汽修噴漆、建材生產(chǎn)窯爐燃燒排放的廢氣、建筑工地和道路交通產(chǎn)生的揚(yáng)塵，這些懸浮污染物在靜穩(wěn)空氣中產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)變成大的粒子，也促進(jìn)了霧霾天氣的形成。
3、地理環(huán)境的原因：現(xiàn)在城市里大樓越建越高，阻擋和摩擦作用使風(fēng)流經(jīng)城區(qū)時(shí)明顯減弱，促使靜風(fēng)現(xiàn)象增多，導(dǎo)致在垂直方向上出現(xiàn)高空的氣溫比低空氣溫更高的逆溫現(xiàn)象，逆溫層好比一個(gè)鍋蓋覆蓋在城市上空，使得大氣層低空的空氣垂直運(yùn)動(dòng)受到限制，空氣在水平和垂直方向流動(dòng)性均非常小，大氣擴(kuò)散條件非常差，受近地面靜穩(wěn)天氣控制，揚(yáng)塵基源和運(yùn)動(dòng)差過(guò)程中形成空氣中的懸浮微粒，難以向高空飄散而被阻滯在低空和近地面，受其控制，城市無(wú)論規(guī)模大小，其局地交通、生活、生產(chǎn)所需的能源消耗的污染物排放均在低空不斷積累，最終集聚在一定空間范圍內(nèi)，與水分子結(jié)核集聚成霾。與此同時(shí)，由于霧霾天氣的濕度較高，水汽較大，霧滴提供了吸附和反應(yīng)場(chǎng)所加速反應(yīng)性氣態(tài)污染物向液態(tài)顆粒物成分的轉(zhuǎn)化，同時(shí)顆粒物也容易作為凝結(jié)核加速霧霾的生成，兩者相互作用，迅速形成污染。
4、追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的原因：在發(fā)展就是硬道理的思想指導(dǎo)下，我國(guó)以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心，長(zhǎng)期把國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）作為衡量一切的標(biāo)準(zhǔn)。追求GDP本身沒(méi)有錯(cuò)，錯(cuò)在盲目上。西方國(guó)家用了幾百年才能完成的事，我們非要幾十年就完成，殊不知我們同時(shí)也是在用幾十年的時(shí)間制造了幾百年的污染。另外對(duì)于引進(jìn)外資各國(guó)都有規(guī)定，而像我國(guó)這樣來(lái)者不拒，多多益善的沒(méi)有第二家，其結(jié)果是中國(guó)變成了世界工廠，給全世界的知名企業(yè)打工，然后把利潤(rùn)送給人家，把污染留給自己，既浪費(fèi)了寶貴的資源又污染了生存的環(huán)境。同時(shí)，為擴(kuò)大內(nèi)需，沒(méi)有考慮我國(guó)人口眾多的國(guó)情，道路承載的能力，大力發(fā)展汽車(chē)產(chǎn)業(yè)，鼓勵(lì)國(guó)人購(gòu)置，忽略這么多汽車(chē)尾氣對(duì)大氣污染的后果，據(jù)專(zhuān)家介紹汽車(chē)尾氣排放已占到PM2.5的20%～25%。國(guó)人為圖方便，企業(yè)為了賺錢(qián)，國(guó)家為了GDP，當(dāng)然污染的后果不僅催生了霧霾的產(chǎn)生，還導(dǎo)致了環(huán)境的惡化。
近些年來(lái)，隨著空氣質(zhì)量逐漸惡化，霧霾天氣現(xiàn)象出現(xiàn)頻率越來(lái)越高，它們?cè)谌藗兒翢o(wú)防范的時(shí)候侵入人體呼吸道和肺葉中，從而引起呼吸系統(tǒng)疾病、心血管系統(tǒng)疾病、血液系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等疾病。諸如咽喉炎、肺氣腫、哮喘、鼻炎、支氣管炎等炎癥，長(zhǎng)期處于這種環(huán)境還會(huì)誘發(fā)肺癌、心肌缺血及損傷。
二、霧霾檢測(cè)方法
空氣中漂浮著各種大小的顆粒物，PM2.5是其中較細(xì)小的那部分。要想測(cè)定PM2.5的濃度，需要分兩步走：第一步：把PM2.5與較大的顆粒物分離；第二步：測(cè)定分離出來(lái)的PM2.5的重量。目前，各國(guó)環(huán)保部門(mén)廣泛采用的PM2.5測(cè)定方法有三種：重量法、β射線(xiàn)吸收法和微量振蕩天平法。
目前廣泛應(yīng)用的顆粒粒徑檢測(cè)方法有以下四種：
1、篩分法
讓粒子通過(guò)迭放在一起的多個(gè)不同孔徑的篩子（一般選用5～6個(gè)，篩子的孔徑從上到下一次變小）就可以將粒子分開(kāi)，得到的被測(cè)顆粒試樣以重量計(jì)的顆粒粒徑分布（頻率分布和積累分布），主要應(yīng)用于較大顆粒的測(cè)量，不適用于直徑小于2.5μm的粒子檢測(cè)。
2、沉降法
在實(shí)際測(cè)量中，通過(guò)測(cè)量某一個(gè)與沉降速度相關(guān)的其他物理參數(shù)（如，壓力、重量、濃度、或光透過(guò)率等）隨時(shí)間或空間的變化規(guī)律，進(jìn)而求得顆粒的粒徑分布，根據(jù)顆粒在液體中的最終沉降速度確定顆粒粒徑大小，包括重力沉降法（顆粒在重力的作用下的自由沉降）和離心沉降法（顆粒在離心的作用下沉降）。沉降測(cè)量法完成一次測(cè)量的時(shí)間一般在30～60分鐘左右，時(shí)間較長(zhǎng)不適合用作實(shí)時(shí)檢測(cè)。
3、電感應(yīng)法（庫(kù)爾特法）
以懸浮于電解液中的顆粒流過(guò)孔時(shí)的電阻變化作為粒徑測(cè)量的尺度，依次對(duì)劉貴孔口的每個(gè)粒子進(jìn)行測(cè)量，可以同時(shí)測(cè)得顆粒的粒徑和個(gè)數(shù)，粒徑測(cè)量范圍一般在0.5～100μm，其測(cè)量下限易受背景噪聲的限制，還要防止重合現(xiàn)象即兩個(gè)或者多個(gè)顆粒同時(shí)流過(guò)孔徑，最大的問(wèn)題是孔口容易被具有較寬的粒徑分布的試樣堵塞。
4、光散射法
基于光散射原理，當(dāng)光束入射到顆粒上時(shí)將向空間四周散射，光的各個(gè)散射參數(shù)如：散射光強(qiáng)的空間分布、散射光能的空間分布、透射光強(qiáng)相對(duì)于入射光的衰減及散射光的偏振等與顆粒的粒徑密切相關(guān)，可以作為顆粒粒徑測(cè)量的尺度。由于可以對(duì)光強(qiáng)等參數(shù)做實(shí)時(shí)檢測(cè)，因而用作PM2.5的實(shí)時(shí)檢測(cè)比較合適。
（內(nèi)容來(lái)源實(shí)驗(yàn)與分析網(wǎng)）
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