我国雾霾成因及治理进展综述

长沙市生态环境局天心分局 周殷

雾霾主要包括雾和霾两部分，空气湿度超过90%属于雾，湿度小于80%则被称为霾，湿度在80%到90%之间为雾霾混合体。受到自然影响和人为因素的影响，雾与霾结合也称为雾霾天气。如果大气中的悬浮水汽过度凝结，造成能见度下降，就是我们所说的雾。雾本身并不具备危害性，但雾天湿度高，会进一步促进霾的形成。霾则主要是悬浮在大气层中的微小尘埃、烟粒、盐粒等各种集合体，导致空气过度浑浊、能见度显著下降。霾可以通过人体呼吸道进入肺部黏着在肺泡中，对健康造成危害。在城市雾霾污染防治的过程中，要明确雾霾的具体成因，做到对症下药、有效防治。

一、我国雾霾成因分析

（一）工业化进程导致

随着我国城市经济建设水平的不断提高，带给人们更多的生活保障和更高品质的生活条件，但同时，过度的工业化发展也给环境造成了污染。工业生产过程中排放的颗粒物、氮氧化物、卤化物、硫化物、臭氧、一氧化碳和有机物等是产生雾霾、导致污染天气的主要成因。

雾霾的主要成分颗粒物可分为一次性颗粒物和二次颗粒物。一次性颗粒物是通过人类活动以及自然活动从地面排放到空气中的液体或者固体，其中液态物质主要有自然蒸发的水，石油、煤炭、天然气等化石燃料燃烧时产生的水汽或者油气挥发，食用油烹饪挥发产生的油滴等。固态颗粒物主要包括风沙扬尘、垃圾焚烧产生的雾霾，煤油、天然气等化石燃料燃烧不充分产生的尘粒，工业生产过程中造成的粉尘等。这些一次颗粒物通常具有较强的污染特点，对人体健康造成极大的威胁[1]。二次颗粒则是地面各种能源排放产生的气态污染物，与空气中的尘埃进行碰撞发生化学反应或者物理转化生成的液态以及固态颗粒物，是大气污染物最重要的组成部分。有研究表明，全球范围内二次源贡献率在20%至80%，在我国中东部地区常常高达60%，在成霾时往往二次颗粒物所占比例更高。

颗粒物根据直径大小划分，对人体造成危害的主要是可吸入颗粒物（PM10），其粒径小于10微米，可被人体吸入体内。而其中直径小于2.5微米的颗粒物（PM2.5）可进入人体肺部，它活性强，易附带有毒、有害物质，且在大气中停留的时间长、输送距离远，对人体健康和大气环境质量的影响更大。

此外，工业化生产中还会产生大量二氧化硫（SO2）、氮氧化合物（NOx）、氨气（H3）、挥发性有机物（VOCs）、碳氢化合物（HOx）等有毒有害气体。汽车尾气排放有一氧化碳（CO）、NOx等有害成分。化石燃料燃烧还会与空气中的成分产生化学反应生成NOx等，即使是清洁能源的燃烧也会产生NOx。各种喷涂工艺、汽车维修行业也会向大气排放挥发性有机物。

（二）煤炭为主的能源消耗

我国作为煤炭生产与消费大国，燃烧发电和供暖都主要依赖煤炭能源，煤炭燃烧造成大量二氧化硫（SO2）、氮氧化物NOx、挥发性有机物(VOCs)、氨气（NH3）、尘土等污染物排放[2]。在煤矿开采的过程中也会产生大量的矿渣粉尘，煤炭燃烧产生的污染是我国大气污染的主要成因。根据中国气候公报及能源统计年鉴显示，2000年到2013年，我国煤炭消耗从14亿吨增长到42.44亿吨，达到了煤炭消费顶峰，同时2013年我国年均灰霾日数达到了36天，创下52年之最。2014年，全国煤炭消耗量下滑，全国平均灰霾天数也开始下降。自2018年蓝天保卫战打响以来，全国严禁散煤，全面淘汰、改造工业锅炉，空气质量得到明显改善。根据生态环境部公布的2020年蓝天保卫战成绩单显示，2020年全国337个地级市及以上城市平均优良天数占比为87%，PM2.5平均浓度为33微克/立方米，同比下降8.3%。然而，据《煤炭市场中期报告2019》分析，中国现在以及未来相当长一段时期内，仍将是世界上最大的煤炭消费国。

（三）城市机动车尾气排放

随着国民经济的快速发展以及我国汽车工业发展水平的全面提高，汽车保有量大幅度增加，不仅导致城市交通拥堵问题日益严重，汽车发动时也会产生大量的尾气。汽车尾气主要包括PM2.5、SOx、NOx等主要的大气污染物。机动车尾气NOx排放占全部NOx排放总量的45%以上。汽车尾气与其他雾霾排放物相比较而言其颗粒直径更小，在逆温、静风等环境中不利于扩散，会造成严重的雾霾问题。根据交运部门提供的数据，全国有31个城市的汽车数量超过100万辆，其中北京、天津、成都、深圳、上海、广州、苏州、杭州8个城市的汽车数量超过200万辆，北京超过500万辆。随着机动车数量的增加，污染物排放和城市悬浮物大量增加，进一步加剧了城市雾霾天气的形成。

（四）扬尘污染

随着我国城市化进程的不断加快，建筑行业发展得如火如荼。但是在建筑施工过程中，无论是土方开挖还是泥浆灌注都会造成大量的扬尘。因为扬尘点多、面广、线长的特点，导致扬尘污染已经成为中心城区大气污染的主要原因。很多地区在施工建设中由于没有做好严格的扬尘管理与控制，常常会造成大量扬尘污染。比如，工地出入口保洁不严格、工地内部道路未硬化、大面积裸土和易起尘物料覆盖不足、洒水和湿法作业不足、未使用全密闭泥头车、施工机械冒黑烟等都会导致扬尘污染。

（五）气象因素

雾霾的形成不仅受到污染源的影响，还受到气象条件，如相对湿度、风速、温度、气压等的影响。我国空气污染具有明显的季节性。大气污染物S02、N02、PM2.5、PM10、CO等污染物在冬、春、夏季节含量较低，主要原因是大气成层受影响。冬季严寒、高压，污染物铅直扩散能力低，容易形成近地表层，污染物质会积聚，浓度也会高于其他季节。夏季近地表大气有较强的对流，大气中的臭氧浓度将急剧上升。夏天处于亚热带高气压，有良好的光照条件、高温、晴天、低相对湿度、氧化氮(NOx)和挥发性有机物(VOC)，若发生二次变换，易产生臭氧污染。

二、目前治理雾霾的技术

（一）抓好重污染天气的应急措施

1.加强监测预警

雾霾造成的重污染天气对人的身体健康有严重的影响，通过强化监测预警，对污染天气及时作出积极应对措施，尽可能地减少污染天气的危害。近年来，我国各地不断建立健全重污染天气应急预案，由环境保护部门和气象部门联合建立的重污染天气应急预警联动机制日益完善。环境保护部与气象部门联合建立的重污染气象应急预警联合机制日益完善，气象部门与环保部门将在各层面密切合作，改善协商机制，逐步实现大气组成、大气质量监测信息、气象观测信息、气象卫星数据的共享，使重污染天气预警更精确。2018年国家重污染预警分级标准已从使用实际空气质量监测结果启动预警转为空气质量预报，若预报显示空气质量可能达到警告级别，警告信息就会通过各种媒体向社会广泛发布。另外，该计划的新版本从四个反应级别减到了三个级别，分别为蓝色、黄色、橙色和红色。若预期平均空气质量指数＞200会维持一天，则不会再发出蓝色警告，并发出健康保护提示。与此同时，新版本也会增加区域应急链接的激活条件。本地城市的平均AQI指数达到相应的预警评估标准后，本地应急响应就会启动。

2.加强应急响应措施

预警发布后，各相关部门根据预警等级采取相应的防治和应对措施。全国各地普遍实施响应措施主要有：

一是建议性健康防护措施，包括减少户外活动，增加对呼吸类疾病的就医指导等。当发布最高等级红色预警时，建议学校和企业事业单位实行弹性工作制，减少外出。

二是建议性污染防控措施，包括鼓励绿色低碳出行，减少用电能耗，增加公共交通频次，人工降雨等。

加强污染防治与治理，这是防治严重污染天气的主要应急措施。其中包括禁烟、增加卫生和洒水次数、停止混凝土搅拌车间和混浆室生产、限制或停止泥浆、石块运输车辆及重型卡车上路，尤其重视工业企业的生产管理。为保证强制减排的执行，地方政府要求制定一份严重污染天气紧急减排清单，要求企业停止生产线，以遵循“一厂一策”的执行计划(设备)、控制污染等方法强制减排。在钢铁、焦炭、铸造、玻璃、石油化工等15个行业中，《指南》规定了绩效评价指标。从理论上讲，甲级企业在严重污染期不会成为减排的重点，以避免“一刀切”的问题。

3.强化监督执法，加强联防联控

城市雾霾污染问题的成因涉及许多方面，除本地污染物积累以外，由于空气流动和气象因素，输入性污染造成的污染天气也难以避免。所以防治污染天气，不能仅依靠某一部门单打独斗，而是要通过相关部门协作以及区域联防联控，共同形成治霾合力。要建立统一的调度机制，明确各相关部门落实大气污染防治及应急响应工作职责，确保各部门职责措施落实到位；要加强区域合作，联合周边县市共同开展监测预警，实现数据信息互联互通，在责任管理的过程中更好地提高区域协作能力，形成多部门合作区域协调发展的雾霾治理管理体系[4]；要加强执法，通过严格的“联合执法、跨区域执法、交叉执法”等，严格监督企业是否落实错峰生产、限产停产等响应措施，坚决查处偷拍、超排等违法行为。同时可以结合“国家逐步推行重点大气污染物排污权交易”政策，探索通过跨区经济支付等形式，进一步促进区域经济和大气污染的联防联控。

（二）雾霾治理的根本出路

1.加快经济结构调整，转变经济发展形式

过去我国经济发展主要依靠工业产业，忽略第三产业的发展，使得重污染问题十分普遍。应当积极推动经济结构的转变，主动淘汰、关停落后产能的重污染企业，促进企业不断优化自身的生产技术，创新管理体系，减少企业的环境污染问题。对高耗能、高污染的项目进行严格控制，积极引导绿色低碳产业的全面发展，加快企业的转型升级，合理引导资源的配合，促进第三产业的全面发展，大力支持服务业、旅游业、高科技产业的发展，增加国民经济中的比重，使得经济结构形成良好的发展态势[5]。

2.优化能源结构，控制煤炭消耗

当前我国依然以煤炭资源为主，在很长一段时间并不能发生根本性的变化，因此需要高度重视对新能源的开发与应用，从源头上减少煤炭消耗，严格控制煤炭排放大户的排放量。各地方企业要积极响应节能减排的号召，以长远的角度对企业的发展进行科学规划与管理，从根本上避免过度追求重化工业的发展，流转能源消费过快增长的态势。还应该加大对风能、核能、太阳能、生物能、地热能等各种新兴能源的研发与投入，促进新兴产业的全面发展，提高非化石能源的占比，提高能源资源的利用效率。

3.提升行业精细化管理，加强行业监督

在城市快速发展的背景下，需要全面提高各行各业精细化管理。

一是加强企业精细化管理。工业企业要摆脱过去粗放式的管理模式，加强科技研究，促进工艺升级，降低能耗，探索废气循环利用技术，进一步节约资源，减少污染排放。

第二，提高燃料清洁度，减少汽车燃油硫排放，提高汽车燃气和柴油的质量，实现汽车柴油、常规柴油和部分船舶油的“三油并轨”。强化各路段的监督和管理，加速淘汰和更新不合格柴油货车。

第三，加强对汽车行业的监管，加快汽车尾气检测与维修系统(IM系统)的推广应用。环保、交通、市场监管部门将完善监管和执法模式，实现“检测—维修—再检测”数据的闭环管理，有效促进对过剩排放车辆的维修，减少汽车尾气污染物排放。

四是注重产业链精细优化。遵循上下游相互配套、专业分配合理的产业链条，实现资源的节约利用。

五是加强建筑行业精细化管理，在建筑材料制造选择中需要根据设计标准进行全面优化，提高绿色城镇建设的整体质量。在建筑施工过程中严格实施“6个100%”，防止扬尘污染，促进城市建设规范化管理。

六是加强部门监管精细化。对建筑工地、渣土运输进行严格管理，有效减少城市道路扬尘。严禁秸秆焚烧，鼓励农民多利用有机肥，减少氮肥的利用，促进对缓控释肥的开发，减少氨气污染。加强对汽车维修、喷涂行业、化工行业等生产工艺的严格控制，确保治污设施正常运行，废气达标排放。加强对餐饮行业的管理，督促安装合格油烟净化器，严禁露天烧烤。

4.科学规划城市发展，加强城市建设管理

在城市化建设的背景下打造绿色生态城市，需要将环保作为重要内容，在整个城市建设规划中树立健康绿色的环保理念，形成立体化的绿色生产体系。

一是建设绿色城市。将整个园林景观设计纳入城市规划管理中，对常见的植被进行妥善优化，凸显整个城市的景观设计效果，提高空气质量，减少空气中的有毒有害物质。

二是建设低碳城市。城市环境保护应当与生态环境相结合，在城市总体规划布局中将碳达峰、碳中和等相关要求落实到位，推动城市实现高质量发展。加大对整个城市的合理规划与控制，减少重复建设。推进智慧城市、数字城市建设，推进城市能源、工业、建筑、交通领域的绿色低碳转型，同时推进生态保护和修复工程，有效发挥森林、草原、湿地、海洋、土壤的固碳作用，全面提升生态系统碳汇能力。

三是建设清洁城市。以清洁高效的能源供给侧结构性改革为主线，大力发展绿色清洁能源产业，推广新能源汽车，清洁能源发电，启动城市储能工程，加大生态环保节能产业的支持力度。

四是建设循环城市。大力发展循环经济，推动资源节约集约循环利用，促进环保产业的良性循环发展。创新环保技术手段，完善废旧物资回收网络，开发利用“城市矿产”。推进生活垃圾分类、塑料污染全链条治理，推进厨余垃圾资源化利用，实现生活垃圾减量化、资源化。

三、结束语

在我国城市化规模不断扩大的背景下，城市雾霾污染问题日益显著，为了进一步减少雾霾对生态环境和城市发展造成的危害，最重要的就是对城市能源结构进行合理优化，降低高耗能行业的比重，减少汽车尾气的排放，提高燃油清洁化水平，高度重视生态环境的治理，推动新能源产业的全面发展，这样才能够为整个城市的生态环保建设提供重要支持。