從霧霾成因的三北防護林的防護作用和措施分析論文

　　摘要：指出了近幾年霧霾已經成為我國北方冬季最嚴重的空氣汙染之一，多方面的因素促成了霧霾的形成，其中三北防護林對霧霾形成也有一些影響。在詳述了霧霾形成機理的基礎上，透過分析霧霾的主要成分以及霧霾形成的物理條件，說明了霧霾的形成與三北防護林的關係相關性不大，減少機動車和燃煤鍋爐等的大氣排放，增加植被減少溫室效應是減少霧霾的有效途徑，並由此提出了霧霾防治的有效方法。

　　關鍵詞：霧霾；三北防護林；微顆粒懸浮物；防治措施

　　中圖分類號：X513

　　文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）19019903

　　1引言

　　霧霾是近幾年北方地區冬季最嚴重的空氣汙染之一，嚴重影響了人們的生活、工作及身心健康，已不單單是環境問題，越來越成為社會問題[1]。

　　當氣溫接近0℃，相對溼度達到100%，在水汽充足、微風及大氣層穩定的情況下，空氣中的水汽便會凝結成細微的水滴懸浮於空中，使地面水平的能見度下降，這種天氣現象稱為霧，而由大量煙、塵等微粒懸浮而形成的渾濁大氣現象被稱為霾，世界氣象組織對灰霾的定義是能見度小於5km，當霾和霧相互結合形成一種膠合體，就形成了霧霾。霾中的各類微粒，極易侵入人體呼吸道和肺葉中，引起呼吸系統、心血管系統、血液系統、生殖系統等疾病[2]。因此人們談霾色變。對於霧霾的產生和危害仁者見仁智者見智，

　　劉太剛等認為房地產大躍進是導致我國霧霾常態化趨勢的諸兇之首，提出了房地產的省市際合作限產的解決方案；張罡等指出了霧霾汙染產生主要的原因在於我國工業化程度的不斷推進下的粗放式管理，據此提出了防治霧霾汙染的一些有效措施；王西洋等從分析霧霾形成的空間和時間的條件方面，提出了防治霧霾的幾項措施；辛悅指出近地面風速的下降是產生霧霾的原因，大氣環流、城市化建設、三北防護林建設是近地面平均風速減小的可能原因，於是網路上流行著三北防護林是造成今天霧霾的的原因，由於網路的影響，這一觀點嚴重地影響到大眾的心理及意識，為此國家林業局回應該觀點無科學依據。如何理解三北防護林與霧霾形成原因之間的關係，首先應該從科學的角度來分析霧霾產生的原因，然後再討論三北防護林與霧霾的關係，最後制定能夠防治霧霾的方案。

　　2霧霾產生的原因

　　霧霾是霧和霾的膠合體，當空氣中的微顆粒懸浮物積聚到一定程度，在天氣比較潮溼的情況下，和空氣中的水分（霧）相互作用形成膠體，這就是常說的霧霾，由於是膠體，這種物質很難擴散。由此霧霾的產生需要兩個條件：一是要有微顆粒物，是形成霧霾的充分條件；二是在一定的氣象條件下懸浮物積聚成一定濃度，並且要有霧的產生，是形成霧霾的必要條件。

　　2.1微顆粒懸浮物

　　微顆粒懸浮物是霧霾的主要成分，構成微顆粒懸浮物的主要成分是PM2.5，從微粒的幾何特性上說其直徑一般不超過2.5μm，其化學成分一般為工業排放的煙粉塵、二氧化硫、氮氧化物等。一般來源於汽車尾氣的排放，燃煤工業鍋爐的排放等。

　　環保部發布了《2017年中國機動車汙染防治年報》，公佈2017年全國機動車汙染排放狀況。年報顯示，2016年全國機動車排放汙染物初步核算為4472.5萬t，其中，一氧化碳3419.3萬t、碳氫化合物422.0萬t、氮氧化物577.8萬t、顆粒物53.4萬t，已成為我國空氣汙染的重要來源，是造成灰霾、光化學煙霧汙染的重要原因。

　　根據《燃煤鍋爐煙塵和二氧化硫排放總量核定技術方法—物料衡演算法》燃燒1t煤，產生大約16kgSO2，1萬m3廢氣，產生200kg煙塵，冬季北方地區的採暖也是產生微顆粒懸浮物的主要因素。

　　2.2微顆粒懸浮物集聚的原因

　　一般有了微顆粒懸浮物還不足以形成霧霾，只有當微懸浮物積聚到一定濃度，才具備了形成霧霾的必要條件。造成微顆粒懸浮物聚集的主要有如下因素。

　　空氣氣壓低，空氣不流動，使空氣中的微小顆粒聚集，漂浮在空氣中。大氣的流動形成風，風攪動空氣中的懸浮物流動，不易形成集聚，但在冬天由於地面溫度低而空氣中的溫度高造成的逆溫效應使得空氣不再向高空中流動，使得地表面空氣相對靜止，空氣汙染物不能排出，使得微顆粒懸浮物的濃度越來越大。

　　2.3地表一定的溼度

　　在懸浮微顆粒積聚到一定程度的情況下，只有具備了一定的溼度，微顆粒物和水相互混合，形成了膠體狀物質，霧霾才得以產生。

　　我國北方地區，秋冬季節晝夜溫差比較大，白天空氣的溫度高，空氣中所能容納的水汽多，夜裡溫度降低空氣中所含水分變少，多餘的水汽就會凝結出來，變成很多小水滴，懸浮在近地面的空氣層裡，就形成了霧。當地麵灰塵大，空氣溼度低，地面的人和車流使灰塵攪動起來，於是就形成了膠體狀的霧霾。

　　隨著溫室效應的出現，全球氣溫變暖增加了地表水的蒸發力度，使得空氣中的水分增多，增加了霧霾產生的機率。

　　3三北防護林對霧霾的影響

　　1978年啟動“三北”防護林體系建設工程，使得“三北”地區森林植被有了較好的恢復，生態環境得到了較大改善，同時，也促進了當地經濟社會的發展，其防治沙塵暴的直接作用主要是減弱動力。雖然大氣環流形成的大風不是人力所能消除的，但是透過加強林草植被建設，可以減弱地表風速，達到減輕沙塵暴的效果。透過林業生態建設，保護和發展農牧業生產力，減輕對沙質土地的經營壓力，反過來促進植被恢復和發展，達到減弱動力源和物質源的雙重效果。

　　風的產生主要是由於氣壓冷熱不均造成。我國的冬季，風從陸地吹向海洋，加上地轉偏向力的作用，形成西北季風。我國北方的西伯利亞和蒙古人民共和國等地區冬季非常寒冷，蘊藏了大量的冷空氣。在西北風的作用下冷空氣強勢南下，將停留在我國東南部的暖空氣擠走，並補充進來大量乾燥而寒冷的冷空氣，減少了空氣中的溼度，在一定程度上減少了霧霾的形成，這也許是有些人認為三北防護林是產生霧霾的原因，但是西北風嚴重影響著人們的'生活習慣，比如我國北方地區冬季供暖，天氣越是寒冷冬季供暖需要的能量就越多，燃燒的煤炭就越多，排到大氣中的微顆粒就越多，造成的大氣汙染源就越大；天氣越是寒冷，人們外出乘坐汽車的慾望就越大，汽車的尾氣排放就越多，這些又增加霧霾產生的傾向。

　　前述霧霾產生的原因中大氣中的微顆粒懸浮物是霧霾產生的充分條件，冬季的逆溫效應以及地表大霧的產生是霧霾產生的必要條件，而這些原因和三北防護林不存在必然的聯絡，間接地，由於三北防護林減緩了冷空氣的入侵速度，改變了人們的冬季生活習慣，有著減少增加天然氣等顆粒懸浮物的趨勢，從這方面分析三北防護林對減少霧霾還有著一定的作用。

　　三北防護林防砂、固沙，增加了地表植被，植物的光合作用消耗了大量的二氧化碳，從長遠意義上減輕了溫室效應，對防治霧霾起著積極的作用。

　　考察三北防護林對霧霾的影響應該全面、辯證地進行，不要憑直覺簡單地下結論，從以上分析可知三北防護林對於防止霧霾有著積極的意義。

　　4霧霾的防治措施

　　在分析了霧霾產生的原因的基礎上，從霧霾產生的充分和必要條件條件入手，制定防止霧霾的措施。霧霾的防治包括兩層含義，即預防與治理。

　　4.1霧霾的預防

　　霧霾的預防就是從根本上減少霧霾形成的因素，使得霧霾形成的充分必要條件不能形成，減少霧霾的形成機率。

　　4.1.1減少大氣中的微顆粒懸浮物

　　減少大氣中微顆粒懸浮物是一種釜底抽薪的辦法，也是最行之有效的辦法，冬季大氣汙染集中在汽車尾氣和燃煤鍋爐方面，主要從這兩方面著手製定措施。

　　（1）從政府層面上要調整我國的能源結構，優先發展新能源技術，減少煤炭燃燒的規模，增加天然氣等清潔能源的比例，基本消除燃煤所產生的煙塵、二氧化硫和氮氧化物。

　　（2）減少汽車尾氣的排量帶來的危害，提高機動車尾氣的排放標準，對於普通個體，提倡綠色出行，如建議每週少開一天車。

　　4.1.2增加地表植被

　　提倡植樹造林活動，增加地表植被，利用植物的光合作用吸收二氧化碳，減少溫室效應也是預防霧霾的一個措施。