大连市雾霾天气主要成因及对策分析

张一川

摘 要：针对大连市近年来雾霾频发的现象，对大连市范围内11个气象监测站AQI年际、日际变化指数进行分析，结果表明，所有站点冬季（12月至次年2月）AQI指数最高，污染物以固体颗粒物为主；秋季（8—10月）空气质量指数（AQI）达到最低，污染物以臭氧、二氧化硫为主。每日较高峰值出现在清晨6时和中午11时及晚间20时左右，低值出现在清晨3时和下午14时及晚间21时左右。造成雾霾的主要原因是区域气候、气象环境和冬季供暖燃煤、汽车尾气排放和工厂废气排放等。防治大连市雾霾天气应从雾霾产生的原因入手，多方面开展区域大气污染综合整治工作。

关键词：雾霾；AQI指数；成因；对策

中图分类号：X513 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2016）16-0163-03

雾霾是指雾和霾的合称，是特定气象条件与人为活动相互作用的結果。近年来，随着我国经济的快速发展，雾霾现象出现的频率越来越高，尤其是在我国华北、西北和东北地区，全年PM2.5均值占到全国比重较高[1]。雾霾天气的频繁产生，不仅对大气、交通、工农业生产造成影响，还会对人体健康构成极大威胁。

大连市位于辽东半岛最南端，是辽中南和环渤海工业经济地带的核心城市之一。随着城市经济的快速发展和城市规模的不断扩大，造成的雾霾天气现象也急剧增多。以2014年为例，大连市全年雾霾天气较往年偏多，轻微污染以上天数为83天，占全年22.7%。本文在以大连市11个气象监测站数据为基础，通过对造成雾霾天气的自然和人为原因进行初步分析，对缓解大连市雾霾天气现象提出合理性建议，这对了解雾霾天气的规律、成因等具有现实意义，同时也可为雾霾天气的预警、预报及防治提供一定的依据。

一、数据来源与特征

AQI（Air Quality Index）是空气质量指数的简称，是国际上通用的定量描述空气质量状况的无量纲指数，参与空气质量评价的主要污染物为细颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等六项，AQI指数的高低可以直接反映出大气雾霾污染的程度[2]。

从大连市范围内11个大气环境监测站的AQI年际（2014年12月至2015年10月）和2014年10月至2015年1月AQI日际变化监测数据来看，大连市空气质量指数总体分布规律是：所有站点冬季（12至次年2月）AQI指数最高，污染物以固体颗粒物为主，秋季（8—10月）AQI指数达最低，污染物以臭氧、二氧化硫为主；从年际各站点监测数据来看，甘井子站、周水子站、星海三站、七贤岭站和金州站AQI年际变化幅度大，其中周水子站AQI指数年际变化大于120；与之相比，青泥洼站、傅家庄站、旅顺站、开发区站、双D港站和市区站AQI指数年际变化在100以下，青泥洼站AQI指数年际变化小于70，变化幅度相对较小，污染程度较低；从AQI日际变化情况来看，每日较高峰值出现在清晨6时和中午11时及晚间20时左右，低值出现在清晨3时和下午14时及晚间21时左右。

二、结果分析

研究表明，雾霾天气的出现，是特定气候条件与人为活动相互作用的结果，高密度的人口经济活动和社会活动往往会排放出大量颗粒物质（如PM2.5），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，就会出现严重的雾霾天气，所以，雾霾天气产生的原因具有自然和人为的相互吻合性[3]。

（一）自然原因

雾霾天气的产生需要具备特定的气候和气象条件。气候上，冬季是大连地区雾霾天气多发的季节。通过分析大连市AQI年际变化数据可知，大连地区12月至次年2月AQI指数明显偏高于其他季节，主要原因是冬季大连地区海洋性气候作用强，冷空气势力减弱，地面湿度大，区域性污染物扩散难度大，污染物质易发生聚集现象，从而形成较长时间的雾霾天气；而秋季气压较高，冷空气活动增强，云量减少，地表蒸发强烈，大气湿度降低，污染物质扩散性强，故不利于雾霾的产生；气象上，某时段个别天数内AQI指数超过100大气污染临界值，最高可达400以上，达到重度污染程度。其主要原因可能是大连地区特定时段内具备稳定大气环流和垂直方向的逆温层，大气底层温度低上层温度高，低空的空气垂直运动弱，城市排放的细小颗粒物聚集于近地面，从而导致雾霾天气，这种现象主要发生夜间的市区，因为没有太阳辐射，大气层相对稳定，加之市区高楼等建筑物改变下垫面属性，大气物理环境更加稳定，不利于污染物的扩散和稀释，容易导致雾霾天气的发生[4]。此外，地形因素也会加速雾霾天气的产生，在我国雾霾易多发的城市中，谷地和山区城市雾霾污染较为严重，污染物质不容易扩散是其主要原因（见图3）。大连市地处辽东丘陵腹地，地形以山地丘陵为主，市区多处环山，城市生产生活所产生的污染会受地形的限制难以排放，导致污染物聚集不易扩散，这在一定程度上也加重了雾霾现象的产生。

（二）人为原因

雾和霾的形成都需要凝结核，也就是细小颗粒物（PM2.5），而霾的污染与凝结核的关系更为密切，没有凝结核也就无法形成污染。因此，了解凝结核的来源是了解雾霾天气人为原因的重要途径。凝结核的来源有很多，日常生活中的汽车尾气、冬季取暖、秸秆焚烧、工厂施工和废气排放都会造成细小颗粒物（PM2.5）的产生[5]。从大连市AQI指数年际变化情况来看，大连市冬季（12月至次年2月）AQI指数最高，污染物以固体颗粒物为主，在监测的11个站点冬季AQI指数均超过100以上，根据空气质量评级，已属于轻度污染程度，污染程度市区监测站大于郊区监测站。分析主要原因是化石燃料燃烧所致，冬季气温下降，市域普遍开始供暖，燃煤量剧增，排放出的污染物也增加，导致空气雾霾；其次，汽车尾气排放也是原因之一，冬季普遍降雪，这样不仅造成了车辆拥堵，也使得油料燃烧不充分，增加了污染程度。而秋季污染物以臭氧、二氧化硫为主，这主要原因是周边工厂排放及汽车尾气所致，污染程度郊区监测站大于市区监测站，且污染物来源也不尽相同。日际变化情况来看，各监测站AQI指数在清晨、中午和晚间最高，原因是污染物的扩散需要周期常在3—5个小时左右，这区间段内居民生活、汽车尾气、工厂等化石燃料燃烧的剧增，不断叠加空气污染情况，导致空气质量指数在此区间内出现峰值。

三、对策

控制雾霾天气的发生，就是要控制雾霾污染物的源头——细小颗粒物（PM2.5）的排放。细小颗粒物的来源多种多样，涉及多方面的大气污染综合治理的过程[6]，针对大连市细小颗粒物的排放，提出合理的解决对策。

（一）减少污染物排放

雾霾天气中的污染物来源主要是煤炭、燃油等化石燃料燃烧，当前如何解决好能源问题是治理大气污染问题的一个重要环节[7]。针对控制燃煤污染问题，大连市可以借鉴全国其他城市的成功经验[8～10]，比如：加强企业监管，关停高耗能企业；推广清洁的优质煤炭，逐步淘汰污染大的煤种；全市可逐步实行冬季集中供暖，取缔燃煤小锅炉房。燃油方面，提高油品品质，减少汽车尾气颗粒物的排放量；解决城市交通拥堵问题，控制城市机动车保有量，优先发展城市轨道（包括地铁）和公共交通系统；推广节能型汽车，支持生物型燃料开发利用。此外，城市外围郊区农田秋冬季秸秆焚烧也要做到严格管控，可在农村推广秸秆粉碎还田、秸秆饲料再利用等综合举措，做到全市整体减少污染物排放。

（二）政府形成管控机制

大气污染防治和节能减排已经列入国家“十三五”规划，全国大力推行生态城市建设目标。作为大连市各政府机关也应有责任加强环保立法、完善和健全法律制度，从而用法律约束力来监管排放源头，加强监管力度；其次，目前我国城市雾霾已经由城市个体转变为区域性综合问题，对此政府应做好科学预警预报模式，对公众做到及时的信息公开，与周边城市实行联防联控，资源共享，尽早开展区域内大气污染综合控制及对策体系研究。

（三）提高公民减排意识

雾霾的科学防治离不开公众的参与，因此，作为城市的每一位公民都有责任加入到环保行动中。新闻媒体、社区及学校可以定期开展多种形式的大气污染、节能减排的宣传讲座，倡导绿色出行、绿色消费、低碳生活的理念，引导公众从自身做起，从身边做起，从小事做起，真正从思想上认识到大气污染防治的重要性，营造一个全民参与的良好环境。

四、结论

通过分析发现，大连市大气雾霾原因主要有：（1）区域湿润的海洋气候；（2）特定气象条件；（3）山地地形；（4）冬季供暖、工厂排放及汽车尾气排放等因素所致。针对污染物的来源特点，提出减少污染物排放、政府形成管控机制和提高公民減排意识的综合整治措施。