北京雾霾天气分析及改善建议

吴只唯

人大附中朝阳分校 北京100028

绪论

2010至2016年间，北京雾霾多次达到重度及以上污染级别，并且大部分持续时长达到100至110小时，因此北京也不得不发出空气重污染预警。在这段时间里，民众的日常生活、日常生产和身体健康都受到了极大的负面影响。同时雾霾直接导致的经济损失总计达9100万元，间接导致的经济损失总计2100万元。能与之相比的也只有发生在20世纪初期的伦敦雾霾，以致经过几十年的治理才能完全消除这场雾霾带给伦敦的负面影响。

为了阻止雾霾给北京带来更多的损失，本文通过总结“雾都伦敦”的经验，再结合北京特有的天气情况分析，总结出针对北京雾霾的治理方案，以此帮助北京雾霾的治理。

1 雾霾的基本介绍

雾霾，是雾和霾的组合词，常见于城市，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。高密度人口的经济及社会活动必然会排放大量细颗粒物(PM2.5)，一旦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，此时如果受静稳天气等影响，极易出现大范围的雾霾。

1.1 雾霾的组成部分 雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项组成，前两者为气态污染物，最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的主要原因，它们与雾气结合在一起，让天空瞬间变得阴沉灰暗。颗粒物的英文缩写为PM，北京监测的是细颗粒物(PM2.5 )，也就是空气动力学当量直径小于等于2.5 微米的污染物颗粒。这种颗粒本身既是一种污染物，又是重金属、多环芳烃等有毒物质的载体。

1.2 雾霾的来源

1.2.1 导致雾霾的人为因素 第一：汽车尾气。城市有毒颗粒物来源首先是汽车尾气。使用柴油的车子是排放细颗粒物的“重犯”，尤其是使用柴油的大型车，包括大公交、各单位的班车以及大型运输卡车等。使用汽油的小型车虽然排放的是气态污染物，比如氮氧化物等，但碰上雾天，也很容易转化为二次颗粒污染物，加重雾霾。第二：北方到了冬季烧煤供暖所产生的废气。第三：工业生产排放的废气。比如冶金、窑炉与锅炉、机电制造业，还有大量汽修喷漆、建材生产窑炉燃烧排放的废气。第四：建筑工地和道路交通产生的扬尘。第五：家庭装修中也会产生粉尘“雾霾”，室内粉尘弥漫，并且会释放到大气当中形成雾霾天气的一部分。

1.2.2 导致雾霾的气候因素 第一，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。第二，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，这种高空的气温比低空气温更高的逆温现象，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。

1.3 雾霾对人体健康的影响 首先雾霾会对呼吸道有影响，雾霾中持续漂浮着大量的细微颗粒，不能够完全降解，人们长期处于雾霾环境中就会不可避免地吸入细微颗粒，从而沉积在呼吸道，引起呼吸系统的损害，可以诱发支气管哮喘，也可以引起支气管炎、慢性支气管炎等。同时可能诱发感染性疾病，在雾霾的天气中细菌更容易繁殖，从而增加人感染的机会，既可以引起呼吸道感染，也可以引起肠道感染、泌尿系感染等。雾霾还可能增加患癌的概率，已有相关文献报道长期处于雾霾环境中增加多种癌症，包括支气管肺癌的患病概率，以北京雾霾，北京肺癌患者增长43%。

1.4 雾霾对日常生活和生产的影响 其一，雾霾会影响交通安全。雾霾天气发生之后，因为城市空气质量降低，可见度也受到了很大的影响，这会对公路、铁路以及航班等带来不同程度的影响，比如说在城市雾霾天气时，各种车辆出现追尾的事故几率变得更大，甚至还会出现道路临时封闭、班机延误等现象。

其二，雾霾会改变大气环流。近年来我国气候环境虽然有了明显的改善，但是由于人为因素导致的雾霾天气却始终无法彻底根治，雾霾天气产生之后，往往会改变某个特定区域的大气环流，最终引起我国南部一些城市夏季温度增加，同时北部地区城市干旱现象加剧等问题。

其三，雾霾也会影响农业生产。不断加剧的大气污染现象以及空气中日益增加的浮尘等微小颗粒物的含量，雾霾出现的时候相应降低了农作物的光合作用，同时减小了温差，这对农作物生长过程中营养物质的积累极为不利，使农作物的质量和产量受到了严重影响。因为降低了光照轻度以及缩短了光照时间，进而普遍延迟了温室蔬菜的生育期；同时因为增加了湿度，为病害的发生提供了有利条件，加重了晚疫病和灰霉病等低温高湿病害的发生。其次，雾霾天气下棚内的温度非常低，尤其使在冬季，温室大棚中的温度低且升温速度较慢，蔬菜等农作物不仅受到了低温的影响，同时光照也十分缺乏，致使植株茎变细、生长缓慢、叶茎嫩、叶色变浅等现象，生长植株停止生长，导致产量急剧减少或没有产量。此外，据相关研究证实，雾霾天气影响了植物的光合作用，进而减小产量。

2 北京雾霾

雾霾天曾经是国外患“大城市病”城市所特有的，今天肆虐到了中国，并呈“燎原”之势。中国这些年的高速发展，造就了一座座超大型城市，交通拥堵、污染严重等“大城市病”也开始与这些城市相伴相生，使得“问题之城”发展迷失了方向。

2.1 北京政府对于北京雾霾的解决方案 北京市政府对于雾霾的解决方案大概分为一下四种：(一)加强立法，以法治霾。建议借鉴欧盟和英国等的做法，结合北京市的实际和生态文明建设目标，将目前国内外行之有效的措施法制化，并广泛宣传，做到有法可依，依法治霾，以法规保障北京市的空气污染治理工作。(二)落实规划，合力治霾。北京市提出了2012年-2020年大气污染治理措施，王安顺市长在今年北京“两会”上表示将深化以大气为重点的污染治理工作。建议将治理污染规划和年度工作分解到各部门、各区县、各街道、各社区，制定并运用好税费奖罚等经济调节措施，加大规划的落实和督查力度，共建美丽北京。(三)绿色发展，从根治霾。建议用经济办法加快产业结构升级，关停污染型、能耗型企业；加快燃油型机动车的替换，提高并严格机动车排放标准，鼓励机动车加装过滤器。继续在全市范围内扩展绿地，强力保护树木；学习日本做法，严禁全市范围内沙和土外露，让风至少在本市范围内任何时候都刮不起一颗沙、一粒土。制定评级标准，鼓励发展绿色社区、绿色建筑和低碳社区、低碳建筑、低碳商超等。(四)区域合作，联合治霾。建议北京与天津及周边省的重点城市，在产业结构调整、技术进步与创新等方面协同步伐，加强空气污染治理规划的统筹协调，促进大气污染治理联防联控，共同加大对各种大气污染物的排放监测力度，严惩违反环境保护的行为，形成良好的保护生态、美化环境的区域氛围。

2.1.1 具体方案介绍 第一，继续大力压减燃煤，完成700个村煤改清洁能源，实现城六区和南部平原地区基本“无煤化”，实施4000蒸吨燃煤锅炉清洁能源改造，工业企业燃煤设施“清零”，全面淘汰10蒸吨及以下燃煤锅炉，全年压减燃煤30%、总量下降到700万吨以内。第二，抓好重型柴油车管控，供应第六阶段成品油，淘汰老旧机动车，进一步推广新能源汽车。第三，加大工业治污减排力度，完成1万蒸吨燃气锅炉低氮改造，加快实施燕化低氮改造，清理整顿2570家“散乱污”企业。第四，严格控制扬尘污染，开展渣土车专项正值。第五，组建环保警察队伍，强化环境监管执法，严厉惩处偷排超排行为。第六，完善、强化评估体系、评估程序和评估方法，全面的评估应该包括对雾霾天气的形成、发展、消亡及其影响范围、时间、强度进行分析评估，逐步发展完善城市空气污染评估体系。第七，私家车限行以此减少尾气排放量。

2.1.2 该方案对缓解北京雾霾问题的帮助3月22日，北京市常务副市长李士祥在出席2016年博鳌亚洲论坛时透露，北京制定的“清洁空气计划”，计划2013年起5年内投7200亿元治理雾霾，目前在“压煤、控车、控扬尘、关闭污染企业”等方面成效。

两年来，通过煤改电、煤改气等工作，北京市燃煤总量已压减到1200万吨以内。目前，东北燃气热电中心、西北燃气热电中心已建成投运，京能、国华、高井燃煤电厂已关停；完成核心区5.1万户平房煤改电，基本实现核心区无煤化；完成全市1.3万蒸吨燃煤锅炉清洁能源改造，城六区基本无燃煤锅炉。

两年来，加快淘汰黄标车、老旧机动车，全部淘汰2005年以前注册运营的黄标车，淘汰老旧机动车86.5万辆。完成8800多辆国四及以上标准柴油公交车的升级改造，可实现氮氧化物减排60%。

北京加速污染企业清理，截至目前，退出污染企业718家。同时，北京在石化、汽车制造、家具等行业实施企业环保技改工程，减排挥发性有机物3.1 万吨。

2015年3月起北京开征了施工扬尘排污费，已开单征收1.3亿元。此外北京将扬尘污染纳入企业信用及市场准入管理，对33家污染严重的施工单位暂停在京投标资格。在全国首推建设工程扬尘治理专项资金管理，要求建设单位在工程总造价中列支扬尘治理专项资金，试点扩大到六个区。实施远端实时监控，全市1200多个5000平方米以上施工工地安装了视频监控系统，实时监控施工扬尘情况。2015年，关停了33家无资质混凝土搅拌站，两年累计关停退出67家，五环路内的混凝土搅拌站基本关停。

自2014年3月1日《北京市大气污染防治条例》实施以来，北京密集开展了“零点行动”、“大气执法周”、整治违法排污企业保障群众健康、环保大检查等专项行动，对违法企业查处一起、曝光一起，绝不姑息。两年来，全市环保系统处罚大气类环境违法行为3431起、罚款7792.15万元；处罚排放超标车辆2.24万辆(次)，罚款1020.83万元。

近年来，北京通过实施2013—2017清洁空气行动计划，开展区域大气污染联防联控，北京市大气污染物排放总量不断下降，2015年，全市空气中的SO2、NO2、PM10和PM2.5等四项污染物累计浓度平均下降17.1%。空气质量达标天数186天，占全年天数的51%，较2014年增加14天，空气质量持续改善。

2.2 该方案对北京居民的影响2010年至2018年随着雾霾的问题越来越来来越严重，为了重点保护北京市未成年人不受到过度伤害，北京市政府宣布，在PM2.5 指数超过500达到严重污染指数时，中小学生将全面停课在家休息加上当时网络设施普及不及现在，所以网课无法开展，学生只能在家自学。同时当PM2.5 指数超过200时，中小学生将停止任何室外活动，包括升旗仪式，上操以及室外体育课。该政策对教学安排以及教学进度产生了一定负面影响，尤其对于初二初三的学生来说因雾霾停学所导致的时间损失是值得引起重视的。返校后老师需要重新安排进度，增加每节课的讲课速度以此来追上原先指定的学习计划，加大了学生的学习压力降低了学习效率。而体育课的减少导致了学生体质的降低使得学生们更容易因为雾霾而受感染病或呼吸道疾病的影响，造成本不应该有的健康威胁。对于成年人的日常生活来说，虽然不影日常工作，但是每天多多少少会直接暴露在雾霾之中，尽管有口罩的保护但是据调查成年人患呼吸道疾病的比率也随着雾霾严重的程度上下变化增大了医疗花销也减少了公司的生产效率。

为了改善雾霾，市政府做出了许多新的政策，包括对北京工厂的移除，日常车辆限行。对于每日限行这个措施很大程度的影响了日常人们的出行，人们需要更早地起床去赶地铁赶公交，与私家车相比还是有很多不便的。同时，随着工厂的外迁和拆除，很多工人面对着失业的问题，最终导致了对经济的影响。

3 伦敦雾霾

1952年12月5日至9日，伦敦上空受反气旋影响，大量工厂生产和居民燃煤取暖排出的废气难以扩散，积聚在城市上空。伦敦被有浓厚的烟雾笼罩，交通瘫痪，行人小心翼翼地摸索前进。市民不仅生活被打乱，健康也受到严重侵害。许多市民出现胸闷、窒息等不适感，发病率和死亡率急剧增加。直至12月9日，一股强劲而寒冷的西风吹散了笼罩在伦敦的烟雾。据统计，当月因这场大烟雾而死的人多达4，000人。此次事件被称为“伦敦烟雾事件”，成为20世纪十大环境公害事件之一。

3.1 伦敦雾霾的历程19世纪，作为工业革命发源地和工业中心的伦敦进入工业急速发展期，大量化石燃料，尤其是煤炭的消耗量不断增加，使得伦敦大气污染愈演愈烈，工厂产生大量废气，形成了极浓的灰黄色烟雾，伦敦的空气污染形势渐趋严峻。从19世纪初到20世纪中期的100多年间，伦敦在冬季发生过多起空气污染案例，其中1952年12月的一次严重大气污染事件最为典型。

1952年12月4日至9日，大范围高浓度的雾霾笼罩伦敦。据史料记载从12月5日到12月8日的4天里，伦敦市死亡人数达4000人，其中，48岁以上人群死亡率为平时的3倍；1岁以下人群的死亡率为平时的2倍。此外肺炎、肺癌、流行性感冒等呼吸系统疾病的发病率也有显著增加。在接下来的两个月中，这起事件总共造成12000人死亡。空气污染不仅损害人体健康，而且严重地腐蚀了建筑物，还使土壤贫瘠，水质恶化，鸟类远辟他乡，并影响植物生长。

形成伦敦烟雾事件的直接原因是燃煤产生的二氧化硫和粉尘污染。烧煤的工厂排放的大量浓烟、汽车排放的机油废气和从欧洲大陆飘过来的污染云，都令伦敦的空气质量变得很差。当年的伦敦，工业排污量非常大，每天都有1000吨的浓烟从烟囱中飘出来，排放2000吨二氧化碳、140吨盐酸和14吨氟化物。家庭烧煤也加剧了大气污染。在集中供暖时代之前，寒冬的伦敦，数以万计的家庭只能烧煤取暖。由于战后经济困难，政府将优质煤出口国外，而伦敦人则烧劣质煤，污染更为严重。当空气不流通的时候，这些污染严重的黄烟就被“困在伦敦上空”，便形成了浓雾。这些硫酸雾滴吸入呼吸系统后会产生强烈的刺激作用，使体弱者发病甚至死亡。20世纪70年代中期，伦敦的“雾日”逐年减少，1980年则进一步下降。目前，伦敦有毒烟雾已销声匿迹，并成为全球的生态之城。

3.2 伦敦雾霾对当地居民的影响 此次事件中，许多伦敦市民因烟雾感到身体不适，比如呼吸困难和眼睛刺痛。发生哮喘、咳嗽等呼吸道症状的病人明显增多。同时，伦敦市民死亡率陡增，尤其是在老年人、婴儿、本来就有呼吸道疾病的人群和本来就有心血管疾病的人群中。45岁以上的死亡人数最多，约为正常时期的3倍；1岁以下的死亡人数其次，约为正常时期的2倍。因支气管炎死亡704人，为正常时期的9倍；因冠心病死亡281人，为正常时期的2.4 倍；因肺结核死亡77人，为正常时期的5.8 倍。除此之外，因心脏衰竭、肺炎、肺癌、流感以及其他呼吸道疾病死亡的也都成倍增长。东区的死亡率是平时的9倍。据部分专家统计，这场烟雾在1952年12月杀死了约4000 人，并且有后续影响——在1953年1 月和2 月杀死了约8，000人。

3.3 伦敦政府对于伦敦雾霾的解决方案1952年伦敦的严重烟雾事件，促使英国人民开始深刻反思。英国政府开始“重典治霾”，取得了非常显著的治理效果。1953年以来伦敦60多年的烟雾治理，按照其空气质量的改善趋势可划分成四个阶段。

第一阶段为准备阶段(1953-1960)。英国政府1953年成立了由比佛爵士领导的比佛委员会，专门调查烟雾事件的成因并制定应对方案。在比佛委员会的推动下，1956年英国出台专门针对空气污染的《清洁空气法》。该法提出禁止黑烟排放、升高烟囱高度、建立无烟区等措施，并且在控制机动车数量、调整能源结构等方面做出了很多努力。同时，清洁空气委员会成立，负责监督空气污染的改善情况，并从对空气污染治理有经验、有学识或有责任的人那里获取空气污染治理建议。具体的管理措施包括由地方政府负责划定烟尘控制区，改造家用壁炉，更换燃料，禁止黑烟排放；设立奖惩机制，对控制区内进行壁炉改造的合理费用，由地方政府补贴至少70%，而对违反条例的人员则依情节处以10-100英镑罚款或最高3个月的监禁。

第二阶段是显著削减阶段(1960-1980年)。1968年，英国政府对《清洁空气法》进行了修订和扩充，赋予负责控制大气污染的住房和地方政府部部长更多权限，包括出台新的锅炉颗粒物和烟尘排放限值的权力，和可以强制要求地方政府设立新的烟尘控制区的权力。1974年，政府颁布《污染控制法》，规定机动车燃料的组成，并限制了油品(用于机动车或壁炉)中硫的含量。这一阶段最核心的措施，就是大幅扩大了烟尘控制区的范围。到1976年，烟尘控制区的覆盖率在大伦敦地区已达到90%。

第三阶段是平稳改善阶段(1980-2000)，伦敦大气控制与治理的重点已从控制燃煤开始逐步转向机动车污染控制。政府陆续出台或修订了一系列法案，如《汽车燃料法》(1981年)、《空气质量标准》(1989年)、《环境保护法》(1990年)、《道路车辆监管法》(1991年)、《清洁空气法》(1993年)、《环境法》(1995年)、《国家空气质量战略》(1997年)、《大伦敦政府法》(1999)、《污染预防和控制法》(1999年)。

第四阶段是低碳发展阶段(2001年至今)，2002年，伦敦市长经过广泛咨询后发布了伦敦的空气质量战略，其中详细说明了伦敦要如何达到国家空气质量目标。2003年，《英国能源白皮书——我们能源的未来：创建低碳经济》中首次正式提出低碳经济概念，提出将于2050年建成低碳社会。此后，伦敦的空气质量战略在2006、2010年进行了两次修订。目前，伦敦空气质量控制的重点是机动车污染控制，而主要污染物是二氧化氮和PM10。低层空气中烟的污染有93%得到控制，酸雨的危害已基本消除。今天的伦敦，已成为一座“绿色花园城市”，并荣登吸引全球游客最多的城市之榜首。

4 对于解决北京雾霾问题方案的建议

我们需要一种资源疏散的新思维。一直以来，大量人口和公共资源向市中心聚集，成为困扰北京城市发展的“心病”。“疏散”是长久以来各界给北京“大城市病”开出的药方，效果甚微。北京的城市治理依然受制于各级“权力部门”，因此交通规划以及资源调配等决策，都以不触及中央部门的利益为要务，短期内疏散各级机关这条路并不可行。

人口疏散的前提是产业和城市功能的疏散。从这个角度来看，首都经济圈的建设对北京的产业、人口来说应该是好消息。尤其是北京与河北之间，大量占地面积较大的制造业可以由河北承担，北京则以生产性服务业、高端的服务业、高新技术产业为主，在北京市内，逐步将部分生产性服务业和高新技术产业疏散到城市副中心和各新城，使得产业发展带动就业，从而达到疏散人口的目的。

如果北京周边的城市，有一天能像上海、广州周边的城市一样，形成巨大的产业群、城市群了，每个城市都能承载人口100-500万以上，这样不仅能治理北京的城市病，还能扩大北京政治、经济、文化的辐射力，使得整个区域能实现共荣发展。