霧霾是天氣現象還是純粹的污染?其成因是什麼?

1、「霧霾」究竟是什麼?
2、有哪些形成原因


霧霾天的成因,應當主要有這個:
1. 汽車
汽車發動機燃燒的尾氣。這個需要多說明一下,一般情況下,汽油燃燒後的汽車尾氣,一般不含PM2.5,但是兩種情況下就會導致PM2.5存在於尾氣中:一是汽車發動機質量不達標,不能充分燃燒,大家看有的車冒黑煙就是這個原因;二是汽油不達標,含有固態或業態雜質。
2. 北方的集中供暖的燃煤燃燒
中國北方(一般是淮河以北)到了冬季,就會有集中採暖。集中採暖通過燃煤方式加熱熱水,將熱水提供到家家戶戶提供採暖。大量燃燒燃煤、排放處理不達標導致了空氣中的燃煤煙塵量非常大。所以到了北方,一下飛機,就會聞到淡淡的煙味,這也說明霧霾的成因當中,
3. 工廠
鋼鐵工廠、煉化工廠、發電廠的煙氣排放。
4. 天氣
室外風風速較小,或者空氣對流不明顯,熱島效應等情況下,都有可能產生氣流積壓在城市低空區,使霧霾積壓在城市區域。

除了天氣以外的幾個成因當中,誰的影響最大,目前還沒有定論。但是一種觀點認為大概是這樣的:燃煤採暖50%;汽車尾氣30%;工廠排放:20%。


好問題啊,根據本人的瞎猜,全中國大致明白這個問題的人也就那麼幾個真正搞大氣環境研究的,對路子的恐怕就幾十個人。

另外,自以為自己明白的大概還有那麼兩三個億吧。


本人在國外留學期間學習的能源相關專業,所以從這個角度談談我的理解吧。在我看來,霧霾其最本質原因還是因為我們國家的能源結構過於單一,或者用"畸形"這個詞來表達更合適。說白了就是燒煤燒太多。但這個鍋並不能完全由政府來背,因為得承認的是,我們國家資源結構就是多煤少油少氣,目前階段不靠燒煤,我們根本發展不起來,發展不起來,就更別提環保了。

根據International Energy Agency IEA - Report 的數據顯示,以發電為例,我們國家80%能源來自於燒煤碳。反觀歐盟,他們的能源結構就十分的平衡與合理。我做了對比圖,以便大家方便看出問題所在。

燒煤燒得多,空氣污染自然就多,這部分污染遠遠大於汽車尾氣排放以及其他因素的影響,而且不是環保局能夠解決的了的。

霧霾天氣近年將一直持續下去,直到能源結構的大幅調整,這話說起來很容易,但做起來十分艱難,這涉及國際環境,地理環境,資源環境的影響太多。

但是即便艱難不代表我們便沒有作為,這幾年燃煤脫硫技術已經深入各個工廠,新上馬的項目環保不過關很難實施。地方政府也漸漸開始將環保列入考核的指標之一。這樣做的好處是,的確可以減輕工業發展對環境的影響,但壞處也很明顯,一定程度上制約了我們國家的工業發展。

有人說,工業發展那麼快有什麼用,天天在霧霾里人都要死了。咋一聽挺對,但細想開來,其實不然。因為我們首先要明確的是中國雖是大國,但本質還是發展中國家,發展才是硬道理,中國國土面積廣大,更有13億人口,張張口要吃飯,我們國家還有592個貧困縣,上億人處於貧苦階段,無論從經濟,軍事,人文等等角度,我們國家都還需要大力的發展,然而這一切發展的根基是工業,工業發展的根本又是能源,我國的重要能源又是煤,所以你說怎麼辦?

既然說到了這,那就再說遠點,現在國際輿論主流是,中國作為世界大國,對世界環境的保護,對控制全球氣候變暖,對節能減排都有義不容辭的責任。這話是有道理的,但實際上操作起來並不像看上去那樣公平。因為在我看來這多少都擺脫不掉發達國家限制發展中國家,尤其是迅猛的中國發展的嫌疑。就好比咱倆在一個房間里磕瓜子,我先磕了半天,磕了一地瓜子殼,我磕爽了,現在你也來磕,我就跟你說,不行啊,你看這一地的瓜子殼,房間太髒了,咱不能再這樣了,咱都少磕點吧,來,你簽個字,保證你就磕這麼多,你看,我也簽了呢。其實呢,我是個瘦子,我少磕點也無所謂,而且我這兒還有腰果葡萄乾呢,就算我不磕瓜子我也能滋潤的活下去,可你一個大胖子家裡又只有瓜子,你也就只磕這一點兒?那你就絕壁餓死啦哈哈哈這我會告訴你?

所以關於霧霾,這個水很深。大家還是應當理性思考理性面對,不要撥亂反正了才好。


前面諸位的回答,已經比較充分。說一些我的觀點,並做一些補充,如有紕漏希望大神給予指正。
霧霾,是否是一種天氣,可以從他的成因來解釋,因為其成因中不單單只有氣象因素,因此個人認為說他是一種天氣有些不妥。但因為其成因中氣象因素所佔的比例也較大,說其是個天氣也有一定的理由。

下圖是上海市12年來AQI的變化。從圖中可以看出,12年來上海市的主要污染物主要還是可吸入顆粒物。從圖中可以看出2001年的顆粒物污染貌似比之後的幾年還嚴重。而其中PM2.5有多少,由於缺乏數據,也沒辦法判斷。但是如果霧霾天氣單單是由顆粒物所造成,大體可以猜測2001年上海的霧霾天氣應當比之後的幾年都較為嚴重,但是由於沒有去考據當年的資料,這裡也不便輕易下結論。但允許我在以下的解釋中依靠這個圖片做一些假定。

1. 能源使用方面
我國經濟的快速發展,使得能源使用量也是逐步上升的,而且上升趨勢非常明顯。雖然煤炭使用量佔總能源使用量的比例有所降低,但其總體能源使用量的增加,使得煤炭消耗量增加也非常的迅速。而煤炭作為能源所造成的大氣污染,想必大家也非常的清楚,我不再贅述。此外,雖然已經採用了相關的脫硫脫硝等措施,但由於監管以及效益問題,對工業企業污染物的治理效果到底怎樣,我這裡缺乏相關的資料,也不便討論。
2.工業布局
工業污染企業主要有鋼鐵企業,水泥企業,火電廠等。以鋼鐵產業為例,河北省自2007年以來成為中國鋼鐵第一大省,這些鋼鐵廠其分布主要集中在太行山東麓。鋼鐵廠較多的省份其次是山東省,江蘇省,這三個省的鋼鐵廠數目超過全國鋼鐵數目一半。而之前霧霾發生較多的地方也主要集中在這些地區。
3.地形、氣象因素
工業布局和地形、氣象因素對污染物的擴散有極其重要的作用。
比如今天的AQI分布,我們可以看到,在河北地區,污染較重的地區集中在太行山東麓,而山西省污染較重的地區是陽泉市,其可能也受到了太行山山脈的影響。怎樣更好的理解地形對其的污染的影響,可以買一個立體的地形圖放在手邊,再和AQI分布圖進行對照,這種感覺應該是非常爽的。o(∩_∩)o 。
說到氣象因素,前些天看了一篇學術論文,是關於東亞夏季風環流與氣溶膠的相互作用。其中對東亞季風環流對氣溶膠的影響有一個比較好的描述,就是對北方是增加AOD的作用,而對南方是減少AOD的作用。根據相關指數的描述,01-12年中東亞夏季強度2010年最強,2002年季風作用最弱,2010年季風作用較小,而季風作用集中在7-8月份,可以從上圖大體看出,2010年上海市的7-8月AQI值整體較其他年份較高。此外東亞季風存在一些異常現象,想要具體東亞季風對於氣溶膠的影響,可以參看那篇論文。
而從中可以看出氣象因素確實對AOD有所影響。此外除了東亞季風還有西風帶等會對我國的空氣污染狀況有所影響。
眾所周知,石家莊空氣污染可以很好的由地形、氣象、工業布局來進行解釋。
此外,如果在顆粒物濃度一定的程度下,相對濕度越高,能見度越低。相關資料很容易找到。我也不再贅述。總之,氣象因素的影響較大。
根據之前發的上海市的圖片,做一個猜想。
如果2001年沒有比之後幾年中的霧霾天氣嚴重,是否因為PM2.5所佔的比例較小,二次顆粒物所佔的比例較小。而導致的,因為粒徑小於1微米的顆粒物的散光性較好。

4.其他污染物
前面的前輩說到機動車污染。有的人說汽車尾氣的污染有些被誇大了。但是我覺得說機動車對空氣污染的貢獻率超過20%也不過分,因為不單單是機動車氣態污染物所造成的污染。其次機動車所造成的各類顆粒物污染,以及揮發性有機物造成的污染等也不容忽視。以及其他附屬機構比如加油站加氣站造成的揮發性有機物的污染。而眾所周知,VOCs是參與大氣化學反應的重要一員。而由於汽車、加油站等造成的揮發性污染物影響不容忽視。
5.不得不提
此外,我們在我國廣大農村依然可以看到較為落後的取暖方式,也即是火爐。由於存在不完全燃燒和沒有相對的處理措施,會產生大量的炭黑和二氧化硫等污染物。此外在某些地方還存在利用秸稈進行取暖的方式。而秸稈等產生的生物質燃燒產物、不完全燃燒產生的炭黑等是吸收性的氣溶膠,據science上的一篇論文中闡釋,正是由於這些吸收性氣溶膠的作用使得中國愈來愈呈現出北旱南澇的特點。而印度方向周期性的吸收性氣溶膠的濃度升高,會在青藏地區形成一種泵效應,進而影響氣候。(具體的參見該論文,由於原文是英文版,本人才疏學淺,可能表述不是很精確)
因而我認為除了國內不斷產生的空氣污染源,國外的空氣污染很可能也會影響到我國的氣候進而影響到風、雨等顆粒物去除效應。

6.總結
一般認為,工業生產是內因,氣象地形是外因。而氣候的變化進一步引起局部氣象條件的改變可能是引起近期霧霾加中的原因。比如今年下半年上海和江蘇地區比較嚴重的霧霾。此外,污染物來源中我個人認為機動車的污染不能單單考慮其本身產生的尾氣,其還產生其他額外的影響,就不再贅述。
【由於才疏學淺,可能存在紕漏歡迎指正,初來知乎也希望認識同道中人共同交流學習】


------
更新:

這是我新買的地形圖。買到這個東西好開心啊,一下就對地形對污染物擴散的影響可視化了起來。從圖上看出污染較重的地方和地形分布其實還有很強的相關性呢。


我不太同意 @季亮 的答案
燒煤採暖佔50%,這條我有點懷疑,過去北方家家戶戶燒煤往大氣里排放,可是以前連霧霾這個詞都沒聽說過啊,況且以前家裡燒的煤都不是無煙煤,很多都是質量不好的煤。
至於汽車尾氣,很多跡象表明問題的重點在於載重卡車的排氣。尤其是深夜污染不降低反而增高這個現象,肯定不能用私家車來解釋。
而且更重要的應該是重工業污染。短期內很難治理,除非讓污染型企業轉型,但這樣的話勢必會消耗資金並且放緩天朝的GDP增速。
所以對於@季亮 的答案的最後一句,我認為恰恰顛倒了黑白,工業50%、汽車30%、取暖20%可能性還高些。(個人猜測的數據,無任何實際調查依據,輕拍)
現階段ZF的治理方案多集中於私家車,對於工業污染的治理卻避重就輕,呵呵。。。。


媒體說的秸稈燃燒是霧霾的原因,固然是其中之一,但是你說這秸稈60、70年代也燃燒,為什麼不會這麼嚴重,政府光說不練,秸稈2毛錢一斤,甚至不足,你覺得農民會去賣嗎,沒有交通工具的情況下,田地里的秸稈賣掉還不足以補貼車費,更不談利潤和人力報銷了。
假如政府能控制秸稈市場價格,鼓勵企業創新把秸稈拿來做人造板或則其他用途。我想會好很多。霧霾也是經濟發展的預警,過快的粗放發展經濟,帶來的環境污染。想像倫敦。我估計不因為霧霾,不弄掉消失個兩三萬人,大家還會坐以待斃,措施難實行。救救這個世界經濟體!難的是採取有效治理霧霾的決心啊啊啊。。。


為什麼沒有人說發電燒煤的工業排放呢?

綠色和平專門做了調查 http://www.greenpeace.org/china/zh/news/releases/climate-energy/2013/12/jjj-frog-track-rpt/


基本同意 @季亮 對供暖燃煤和工業污染的說法,以及 @李達葉 引用的文章中提到關於火電造成的污染。
至於尾氣到底是不是PM2.5形成的主要原因,我個人覺得不是,火電對於PM2.5的貢獻要遠遠高於 北京市內尾氣排放。

美國在1970年痛過clean air act (Air Pollution and the Clean Air Act), 其中對汽車的發動機、尾氣排放制訂了詳細標準(Title II | Clean Air Act)。
1980年以後設計和製造的汽車發動機以及汽油,相比1970年要有效利用燃料90%。
美國在頒布該法案之後,霧霾得到了有效控制。
我國近幾年私家車持有率指數增長,但從里程數和燃料消耗來說,根本無法和美國相提並論。
@季亮 提到不達標汽油,個人認為近來無良商家在汽油中添加烯烴可能是霧霾集中出現的誘導因素,或者說是,與往年相比,導致霧霾愈加嚴重的幫凶。


工廠!絕對是工廠!不要信專家扯淡!


霧霾是霧和霾的混合物,早晚濕度大時,霧的成分多。白天濕度小時,霾佔據主力,相對濕度在80%到90%之間。其中霧是自然天氣現象,空氣中水汽氤氳。雖然以灰塵作為凝結核,但總體無毒無害;霾的核心物質是懸浮在空氣中的煙、灰塵等物質,空氣相對濕度低於80%,顏色發黃。氣體能直接進入並粘附在人體下呼吸道和肺葉中,對人體健康有傷害。霧霾天氣的形成是主要是人為的環境污染,再加上氣溫低、風小等自然條件導致污染物不易擴散。

霧霾,顧名思義是霧和霾。但是霧和霾的區別很大。空氣中的灰塵、硫酸、硝酸等顆粒物組成的氣溶膠系統造成視覺障礙的叫霾。霾就是灰霾(煙霞)。

是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組霧霾天氣成的氣溶膠系統。多出現於秋冬季節(這也是2013年1月份全國大面積霧霾天氣的原因之一),是近地面層空氣中水汽凝結(或凝華)的產物。霧的存在會降低空氣透明度,使能見度惡化,如果目標物的水平能見度降低到1000米以內,就將懸浮在近地面空氣中的水汽凝結(或凝華)物的天氣現象稱為霧(Fog)。
霾(mái),也稱灰霾(煙霧) 空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等粒子也能使大氣混濁。將目標物的水平能見度在1000-10000米的這種現象稱為輕霧或靄(Mist)。形成霧時大氣濕度應該是飽和的(如有大量凝結核存在時,相對濕度不一定達到100%就可能出現飽和)。由於液態水或冰晶組成的霧散射的光與波長關係不大,因而霧看起來呈乳白色或青白色和灰色。

霧霾天氣是一種大氣污染狀態,霧霾是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標的籠統表述,尤其是PM2.5(空氣動力學當量直徑小於等於2.5微米的顆粒物)被認為是造成霧霾天氣的「元兇」。隨著空氣質量的惡化,陰霾天氣現象出現增多,危害加重。中國不少地區把陰霾天氣現象併入霧一起作為災害性天氣預警預報。統稱為「霧霾天氣」。

霧霾成因
霧霾是因為汽車排放尾氣,工廠排放廢氣,和燃放煙花爆竹等所形成的。
大氣中懸浮的水汽凝結,能見度低於1000米時,氣象學便稱其為霧。
當空氣容納的水汽達到最大限度時,就出現飽和。如果水汽多於飽和量,多餘的就會凝結出來,與空氣中微小的灰塵顆粒結合,形成小水滴或冰晶,懸浮在近地面的空氣層里,成為霧。氣溫愈低,空氣中所能容納的水汽也愈少,越容易形成霧霾。
針對北京、華北等地的具體氣象條件,在較低的溫度影響下,當近地面暖而濕的南風水平運動,經過寒冷的地面或水面,逐漸冷卻形成霧。

霧霾天氣形成原因主要有以下幾點:

一是這些地區近地面空氣相對濕度比較大,地麵灰塵大,地面的人和車流使灰塵攪動起來;

二是沒有明顯冷空氣活動,風力較小,大氣層比較穩定,由於空氣的不流動,使空氣中的微小顆粒聚集,漂浮在空氣中;

三是天空晴朗少雲,有利於夜間的輻射降溫,使得近地面原本濕度比較高的空氣飽和凝結形成霧。

四、汽車尾氣是主要的污染物排放,近年來城市的汽車越來越多,排放的汽車尾氣是霧霾的一個因素;

五、工廠製造出的二次污染;

六、 冬季取暖排放的CO2等污染物。


大範圍霧霾天氣主要出現在冷空氣較弱和水汽條件較好的大尺度大氣環流形勢下,近地面低空為靜風或微風。由於霧霾天氣的濕度較高,水汽較大,霧滴提供了吸附和反應場所加速反應性氣態污染物向液態顆粒物成分的轉化,同時顆粒物也容易作為凝結核加速霧霾的生成,兩者相互作用,迅速形成污染。
在霧霾天氣中,PM2.5是「罪魁禍首」。主要來源有多個。
一是汽車尾氣。近年來,城市的汽車越來越多,排放的汽車尾氣量也越來越多,對城市空氣中PM2.5的「貢獻」60%左右。
二是道路揚塵和建築施工揚塵。根據研究,道路揚塵是PM2.5的主要來源,佔PM2.5來源的20%左右。
三是工廠製造出的二次污染。
四是冬季取暖時燃燒煤炭低空排放的污染物。
五是生物質(秸稈、木柴)的燃燒以及垃圾焚燒產生的煙塵,這也是PM2.5的重要來源。


霧是天氣,霾是污染造成的。
我是這樣理解的,不知道對不對,歡迎指正。


霧霾天當然是純粹的污染,天氣原因可以減輕或者加重。霧霾成因,簡而言之就是:工業污染的排放量超過了環境容量。


霧:接近地面的水蒸氣,遇冷凝結後飄浮在空氣中的小水點
霾:空氣中因懸浮著大量的煙、塵等微粒而形成的混濁形象
(漢典)

如果霾是天氣,老天需要負責。如果霾是污染,人需要負責。

原因?我可不敢亂說,這是南都周刊說的:中國汽油硫含量比日歐高15倍 成PM2.5主要來源


污染源+不利擴散的氣象條件


本周一(10月20日),由國家發改委能源研究所、環保部環境規劃院、自然資源保護協會(NRDC)、北京大學、清華大學等多家機構的專家共同參與的研究《煤炭使用對中國大氣污染的貢獻》正式發布。   

在霧霾污染季來臨之際,這份報告計算並公布了不少重要發現(基於2012年數據)。這份《報告》最重要的結論是確認了煤炭使用是大氣污染的首要原因

1。中國煤炭使用對空氣PM2.5年均濃度的貢獻估算在51%至61%之間,均值為56%。其中,約6成的PM2.5是由煤炭直接燃燒產生的,約4成的PM2.5是伴隨煤炭使用的重點行業排放的。

2。全國一次PM2.5排放量在2012年為1203萬噸,其中工業過程和民用源是貢獻最大的污染源,排放量貢獻佔比接近60%(主要集中在電力、供熱、工業鍋爐這三個部門);民用源對一次PM2.5排放有較大貢獻的主要有煤炭和秸稈、薪柴等生物質燃料。

3。中國煤炭使用對我國東部8個霧霾污染重點省市的PM2.5年均濃度的貢獻區間如下:北京為44%-54%,天津為50%-60%,河北為52%-62%,上海為53%-63%,江蘇為53%-63%,浙江為55%-65%,廣東為47%-57%,山東為54%-64%。


更多移步:
煤炭使用對PM2.5的"貢獻"約60%!(22頁詳解PPT奉上)


我絕對不贊成季亮的回答純屬瞎扯,汽車尾氣沒那麼嚴重,尾氣絕對比汽車行駛中攪動起來的灰塵的影響低!
霧霾天氣形成有以下幾個方面的原因來自百度知道(我覺得比較靠譜的)。
1. 大氣空氣氣壓低,空氣不流動時主要因素。由於空氣的不流動,使空氣中的微小顆粒聚集,漂浮在空氣中。
2. 地麵灰塵大,空氣濕度低,地面的人和車流使灰塵攪動起來。
3. 汽車、工業污染物排放,近年來城市的汽車越來越多,排放的汽車尾氣是霧霾的一個因素但絕對不是最主要的原因。
4. 工廠製造出的二次污染。
5. 冬季取暖排放的CO2等污染物。
現在各種專家,各種解說,都瞎扯。
歡迎來探討。。。


作為一個參與過大氣霧霾調查的人,我覺得。霧霾成因應該有,工業污染,汽車尾氣,道路、建築揚塵,以及其他污染。然後是天氣和地理原因共同造成。譬如成都盆地就有很大的原因是地理因素,使得空氣流動變少,大氣污染物很難被自然稀釋。


難道還有一半不是`綠色植物太少 城市化導致人口太集中?` 要是把人平鋪到土地上, 每個人旁邊種2棵樹, 市中心多用 地鐵公交自行車...這不就結了?


季亮 的回答還是比較準確的。當然 ,具體來說,不同地區不同時期的污染成因都會有區別。但是基本上就是這些來源。

另外,建築,等揚塵天氣其實危害比這個霧霾還小,因為污染物的直徑大,呼吸系統會阻擋。


為什麼江南一帶霧霾都快爆表了= =


推薦閱讀:

為什麼民用空氣凈化器很少用玻璃纖維濾紙?是否對人體有害?
不同城市的霧霾,在氣味上各有什麼特點?
在大學中每天6點多在重度霧霾中跑操是怎樣一種體驗?
住在幾層可以躲避霧霾天氣的影響?
如何看待同仁堂公布的抗霾中醫處方?

TAG:空氣質量 | PM2.5 | 霧霾 |