山东省雾霾天气时空变化特征及应对措施

薛德强　李长军

摘要：近年来，山东省平均年霾日数呈明显增加趋势，2013年出现爆发式增长。大气污染物过量排放是霾出现主因，而出现以水平静风和垂直逆温为特征的不利气象条件是诱因。本文提出了狠抓大气污染防治政策落实，调整能源与产业结构；加大机动车尾气治理，推进公共交通建设；加大扬尘治理力度，实现清洁施工、生产；加大农村大气污染的治理、强化区域联防联控；铁腕治霾、铁规治霾；加大绿化力度，建设生态山东；依靠气象科技进步，减少雾霾影响；加强信息公开，提高全民环保意识等对策建议。

关键词：雾霾天气；变化特征；应对措施

中图分类号：X51 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-8256.2017.06.003

Fog Haze Characteristics of Spatial and Temporal Changes

and Countermeasures in Shandong Province

XUE Deqiang1，LI Changjun 2

（1. Shandong Meteorological Society， Jinan 250031， Shandong， China；

2. Shandong Province Meteorological Information Center， Jinan 250031， Shandong， China）

Abstract： The survey shows that in recent years， the average number of haze days in Shandong province has been on the rise. In 2013， explosive haze days haven appeared. Excess emissions of atmospheric pollutants are the main cause of haze， while adverse weather conditions characterized by horizontal and vertical inversion are the incentives. Put forward to pay close attention to the implementation of air pollution prevention and control policies， adjust energy and industrial structure； increase motor vehicle exhaust control， promote public transport construction； increase dust control efforts to achieve clean construction and production； increase rural air pollution control， strengthen the region Joint prevention and control； iron fist haze， iron rule haze； increase greening efforts to build ecological Shandong； rely on meteorological progress of science and technology to reduce the impact of haze； strengthen information disclosure， improve the environmental awareness of the people of 8 countermeasures and suggestions.

Keywords：Hazy weather； Change characteristics； Response measures

0 引言

霧和霾其实是不同的。雾是悬浮在低层大气中的水汽凝结物，使水平能见度小于1千米；霾是浮游在空中的大量极细微的干尘粒子，包括灰尘、硫酸、硝酸、有机碳化合物等，使水平能见度小于10千米的空气普遍混浊现象，通常是由重污染天气造成的。雾和霾的根本区别是水分含量的多少，水分含量达到90%以上的叫雾，低于80%的叫霾。相对湿度介于80%～90%是霾和雾的混合物，但其主要成分是霾。肉眼看来，雾的颜色是乳白色、青白色，霾则是黄色、橙灰色；雾的边界很清晰，过了“雾区”可能就是晴空万里，但是霾则与周围环境边界不明显。

利于雾霾出现及维持的天气条件包括：一是风力小，不利于污染物在水平方向扩散；二是低空大气层结稳定，近地面易出现逆温层，不利于污染物垂直向上扩散，使得污染物在大气边界层积聚。反之，当风力增大、大气层结不稳定时，雾霾天气易于消散，另外，当有雨雪天气出现时，其冲刷作用也利于雾霾消散。

近年来，伴随着经济社会的飞速发展，山东省出现了严重的雾霾天气，对交通运输及人民群众身体健康产生了不利影响，已经成为重大的民生问题。因此调研分析山东省雾霾发生特征、成因，提出应对雾霾的对策措施，对于保障人民生命财产安全和经济社会发展具有重要的现实意义。

1 雾和霾日数的时空变化特征

收集全省近50年来气象台站雾霾实际观测资料及其他相关气象资料、山东省环境保护厅2003～2013年《山东省环境状况公报》[1]、1981～2013年《山东统计年鉴》[2]中有关资料等，统计分析，凝练总结。

1.1 雾霾观测的能见度判别阈值变化

2013年1月之前，根据《地面气象观测规范》观测判断。轻雾的能见度判别阈值为1.0～<10.0千米，霾的能见度判别阈值为小于10.0千米，雾的能见度判别阈值为小于1.0千米。endprint

2013年1月31日，按照中国人民共和国气象行业标准《霾的观测和预报等级》（QX/T113-2010）观测判断。能见度<10.0km，排除降水、沙尘暴、扬沙、浮尘、烟幕、吹雪、雪暴等天气现象造成的视程障碍，相对湿度小于80%，判识为霾；能见度<10.0km，排除降水、沙尘暴、扬沙、浮尘、烟幕、吹雪、雪暴等天气现象造成的视程障碍，相对湿度80%至90%时，按照地面气象观测规范规定的描述或大气成分指标进一步判识。已建立大气成分监测设备的台站，可以优先采用大气成分指标（表1）作为判识霾的参考依据。

2014年1月24日，调整雾、霾天气现象观测判识方法：所有台站停止执行《霾的观测和预报等级》（QX/T113-2010）。能见度自动观测的台站，轻雾、霾的能见度判别阈值调整为7.5千米，雾的能见度判别阈值调整为0.75千米，空气相对湿度判别阈值恢复到台站历史观测阈值。能见度人工观测的台站保持能见度10千米和1千米判别阈值不变，空气相对湿度判别阈值恢复到台站历史观测阈值。

1.2 霾日数时间变化

1961年以来，全省平均年雾日数呈现先增后减又增加的趋势，其中上世纪八十、九十年代最多，近2年有增加趋势，总体上变化较平缓，在15～30天之间变化。全省平均年霾日数2012年前呈缓慢增加趋势，1961～1978年霾日数2天以下，1979～1986年在2天左右，1987～1998年霾日数3～5天，1999～2012年霾日数增加较快，从6～7天左右增加到20天左右，特别是从2013年出现爆发式增长，达到47天，并在2014年达到最多99天，2015年、2016年有所回落（图1）。这与近年来城镇化的快速发展及污染物的过量排放有着密切的联系。

山东省雾霾日数存在明显的季节变化。秋冬季多发，春夏季较少（图2）。一是因为秋冬季取暖燃煤的大量消耗，污染物排放增多，二是秋冬季节逆温天气增多，不利于污染物的扩散。

1.3 霾日数的空间分布

1961～1980年全年霾日数分布，枣庄、济宁霾日分别为8天、5天，其他市霾日5天以下。期间各地工业发展较慢，污染物排放较少。

1981～2012年全年霾日数分布，多霾地区集中在德州、东营、威海、枣庄、青岛、临沂市在11～22天之间，其他市5天以下。改革开放后，伴随着经济的发展，大气污染物排放量在逐渐增加，霾日数也增加了。

2013～2016年全年霾日数分布，各市均出现霾爆发性增加。德州、莱芜、枣庄、临沂、滨州在100天以上，德州最多165天。东营、济南、淄博、潍坊、济宁、青岛73～97天之间，烟台、威海、聊城、泰安、菏泽、日照霾日数相对较少在25～49天之间。这段时间城镇化及工农业生产快速发展，家庭小汽车保有量明显增加，各种污染物排放量也快速增加。

2 原因分析

2.1 污染物过量排放是霾产生的主要原因

山东省目前能源结构过多依赖燃煤发电，原煤占一次能源消费的比重为75.2%。2013年，全省煤炭消费量4亿多吨，占全国的1/10强，每平方公里每天消耗的煤炭大约是6.5吨。2012年，二氧化硫和氮氧化物排放量均为全国第一，十大重点行业挥发性有机物排放量也居全国之首。山东的产业结构偏重，电力、化工、钢铁、建材、石油炼化五大行业贡献的工业增加值不足30%，但燃煤以及排放的污染物却占整个工业的90%左右。大量燃煤是造成山东空气严重污染的主要原因。此外，机动车尾气的排放也是造成雾霾的主要原因，据统计2014年8月山东全省机动车保有量达2289万辆， 居全国第一。

山東省环境保护厅2013年《山东省环境状况公报》指出：2013年全省环境空气中主要污染指标为可吸入颗粒物（PM10）、二氧化硫、二氧化氮和细颗粒物（PM2.5），年均浓度分别为0.160毫克/立方米、0.071毫克/立方米、0.048毫克/立方米、0.098毫克/立方米，分别超过国家2级标准1.28倍、0.18倍、0.2倍、1.8倍。过量的PM2.5、PM10是雾霾产生的主要因子，而二氧化硫、氮氧化物等气态污染物在空气中经过复杂的化学反应生成的二次硫酸盐、二次硝酸盐等也是重要的雾霾粒子。因此污染物过量排放是霾产生的主要原因。

2.2 环境管理有待完善

近年来全省主要大气污染物排放量除了氮氧化物外，全省烟粉尘、二氧化硫、飘尘排放量均有明显下降趋势，但是全省平均年霾日数却呈明显增加趋势，特别是2013年出现爆发式增长。从一个侧面反映出主要大气污染物排放量并没有将所有污染源特别是中小污染源纳入统计范畴。一些企业存在未批先建、批建不一、偷排废气、数据造假等违法现象。一些企业为了经济利益逃避环境治理责任，直排偷排未经处理的废气或想方数据造假掩盖超标事实，未批先建忽视环保要求；一些企业立项设计环保设施俱全，但建设过程有时出现更改，造成运行时不达标。机动车尾气监管有待完善，存在监督检查不严，超标排放车在农村依然运行，个别尾气监测企业受利益驱动存在造假现象。建筑扬尘、交通扬尘、裸地扬尘和料堆扬尘等4类扬尘污染时有发生。

2.3 城市发展与自然条件的不利影响

城市过快发展产生了不利影响：一是随着城市迅速发展，自然通风条件变差，据统计近年来，全省平均风速出现减小的趋势（图4），对污染物的扩散产生不利影响；二是增强的城市热岛环流使污染物在城市产生循环与累积；三是全球气候变暖，我省降水日数出现减小趋势，全省平均年降水日数1991～2008年比1961～1990年减少4.5天，降水日数减少不利于污染物清除。

自然条件的不利影响：一是全省森林资源总量不足，人均林地面积0.41亩，仅相当于全国平均水平的1/5，人均林木蓄积量0.93立方米，不到全国的1/10，植被吸附能力差；二是全省大部分城市冬春季干燥少雨，裸土面积大，受风沙威胁的土地面积比例较高，冬、春、秋季扬沙是导致颗粒物年均浓度居高不下的重要原因；三是山东省是农业大省，农田裸土面积大，耕种翻土等产生的颗粒物通过长距离输送对区域空气质量产生不利影响。endprint

3 应对雾霾天气的对策建议

3.1 切实转变发展方式，调整能源与产业结构

一是切实转变发展方式，克服以GDP考核地区和干部的现象，大力实施创新驱动发展战略，实现绿色发展。二是坚决调整能源结构。推广天然气替代燃煤锅炉，加强风能、太阳能、核能开发利用，发展城镇集中供暖，加强外电入鲁，推动洁净煤使用。三是积极调整产业结构。依法关停取缔不符合产业政策的落后、过剩、环保不达标产能。大力扶持战略性新兴产业。

3.2 加大机动车尾气治理，推进公共交通建设

加强机动车尾气达标排放的监测，重点加强对重型货车、柴油车的检查。加强对机动车监测机构的管理，确保运行车辆达标排放。加强对加油站的管理，杜绝不合格油品流向市场。采取措施淘汰黄标车。加强机动车保有量控制。发展公共交通。

3.3 加大扬尘治理力度，实现清洁生产

理顺扬尘防治体系，将建筑扬尘、交通扬尘、裸地扬尘和料堆扬尘分别设置监督管理要求，明确监督管理部门。创新城市扬尘及中小污染源管理方式。引入网格化管理法，建立网格污染源档案，实行全覆盖、全方位、全时段严格管控。

3.4 加大农村大气污染的治理、强化区域联防联控

配合运用卫星遥感、无人机等高科技手段，及时发现违法污染源，做到及时处置。实施清洁煤配送等措施，解决农村燃煤散烧问题；引导农业机械节能和降低排放，加大农村地区的油品供应质量监管等。建立跨行政区特别是城乡结合部及行政交界区的空气污染源联合巡查、监督和处罚机制。

3.5 铁腕治霾、铁规治霾

加强组织领导，成立山东省大气污染治理委员会。由省政府领导同志牵头，环保、工信、国资、发改、财政、商务、税务、建设、交通、市政、气象、公检法等部门组成；委员会主要职责是对空气污染治理作出重大决策，督促检查、统筹协调；各市县成立相应组织，各负其职。落实地方政府环境管理的主体责任和环保部门的监督责任。

加强执法，强化环保、公安、城管部门联合执法及日常巡查。严惩未批先建、超标排放、环保设施不运行、违法偷排、篡改、捏造排污数据等行为。强化环保验收工作。增加氮氧化物、PM2.5排放总量控制。

3.6 加大绿化力度，建设生态山东

加大造林绿化，在城市建成区的裸露土地上；工业企业、工业园区、矿山周边、荒山；沿河流、湖泊、海岸等水体岸带；公路、铁路、城市道路两边；农村居住地、农田四周等区域大力建设绿色生态林，提升环境承载力。广泛发动共、青、妇、机关、学校等进行义务植树活动。

3.7 依靠气象科技进步，减少雾霾影响

加强雾霾天气的监测预警，多部门联动开展雾霾应急处置。编制实施《山东省重污染天气应急预案》，环保部门密切关注空气质量变化，及时发布监测结果；气象部门建立完善边界层风速、温度等气象要素的立体监测网络，加强雾霾监测、分析和预报，及时发布雾霾预警信号。公安、交通等部门积极采取交通管制、限号出行等措施以减少汽车尾气排放；根据风速、风向等实际气象状况及污染物输送路径， 选择联防联控的工矿企业，实行限产限排等，共同应对雾霾天气。

积极开展人工增雨（雪）作业，改善空气质量。根据气温高低，实施供暖、制冷调节机制，最大限度地节省能源。进行城市合理规划布局。

3.8 加强信息公开，提高全民环保意识

落实党的十八届三中全会“及时公布环境信息，健全举报制度，加强社会监督”的要求，及时公开环境质量监测信息和企业污染物在线监测信息，建立环境违法举报热线并向社会公示。鼓励并引导公众对政府和企业进行监督，参与到环境管理和执法等过程中来，积极举报环境违法行为。

深入开展“保护环境、人人有责”公益宣传教育。把生态文明教育纳入国民教育体系和中小学教育课程体系，纳入干部教育培训中，加强对企业、城乡社区等基层群众的生态文明教育和科普宣传，提高全民生态文明素养。

参考文献：

[1] 山东省环境保护厅.2003-2013年《山东省环境状况公报》http：//xxgk.sdein.gov.cn/xxgkml/hjzkgb/

[2] 山東省统计局.山东统计年鉴[M].中国统计出版社，1981-2013.

（编辑：邵波）endprint