雾霾的形成,在煤的燃烧和车的方面

Question

如题所述

Answer 1

一句话问出的问题,不是一两句话能回答清楚的：
燃煤、生物质燃料燃烧时,产生颗粒物,简称雾霾颗粒,其中pm10,pm2.5为可吸入颗粒,后者直接入肺泡.
霾指的是颗粒物,固体；雾指的是液滴,液体,两种在大气中都能起到阻挡光线作用,造成混沌的空气,在冬季北方干燥地区,多数情况下雾霾其实专指霾.研究清楚霾有重要意义,有了它形成的机理就可以有针对性的从根本上来防止霾产生.
现在一般认为霾的一个基本来源是不完全燃烧产生的.这个来源和中国国情有直接关系,在
我国有5.9亿居民在室内直接使用固体燃料做饭；4.7亿居民在室内直接使用固体燃料取暖.集中供暖也有为数极大的小锅炉,发电厂也拥有巨量的燃煤锅炉.锅炉和普通民居在燃烧产生霾的原因上有一个重要区别,低温燃烧和高温燃烧可以产生不同种类的霾.
霾的原始来源之一 用火
以木材为例,燃点300度左右（200-290）,起燃后分解为气体和液体,再被氧气氧化,火焰温度升高一倍,水分在干木材中占15%,在燃烧中起到的作用十分可疑：一方面水分使的稀释作用燃烧温度受到限制；在高温时,水分参与反应：H2O+C----H2+CO----C+H2O,反复发生,其中的碳单质极易被氧化,但在低温缺氧时也容易聚集,燃料中的杂质都会加速这个过程,如碳继续凝聚,可以产生多层微晶结构.在低温下收集这种凝聚颗粒,就是俗称的碳黑.空气中的气体不燃气体如氮气,起到稀释降温作用,这就是普通燃烧温度受限的原因.
纯的炭黑具有中空多孔结构,表面具有局部氧化的标记：形成内部吸附力强,表面活性高的双重特点,炭黑颗粒继续与其他杂质或者吸附或者发生化学反应,直径不断增大形成霾颗粒的核心.再由于多孔炭的吸附保护作用,空气中的有害物质：微生物类,如孢子,衣壳类病毒,重金属气体都有可能获得吸附保护.再有,颗粒物可以形成胶体结构,稳定存在于空气中,威胁人的呼吸系统.
之二 工业用火
再以热电厂锅炉为例.与普通燃烧不同的是,工业锅炉经过优化,燃烧温度可以达到千度以上,在大大提高燃煤热效率的同时,也带来了副作用.空气中的氮气在高温下与氧气反应,产生氮氧化物,是一种污染气体.氮氧化物进而与水分、其他杂质可以产生硝酸盐,亚硝酸盐,都可以作为硝酸盐为主一类霾的核心.燃煤中固有的硫分也被氧化,产生二氧化硫,与氮氧化物互相促进产生酸性氧化性气体,形成硫酸盐为主一类霾的核心.值得一提的是,这个过程和汽车发动机燃油的燃烧反应产生的结果类似,都有氮氧化物和二氧化硫导致的霾产生.与普通民居所涉及燃烧不同的是,工业锅炉和汽车发动机,都有尾气处理工艺来保证回收大部分的颗粒物,热电厂的除尘设施可以回收超过99%的颗粒物.但值得痛心的是,个别不负责任的热电厂其实并不使用除尘设施,造成颗粒物严重超排.
对人的影响
霾一旦产生,就很难清除,除非气象条件许可,否则雾霾天气会在大气中形成逆温效应.比如在北方地面因为雾霾而保持低温,大气高层则受阳光作用温度升高,形成底层大密度高层低密度的稳定结构.正常晴天时,地面吸收热量多,表层空气上升可以带动地面污染物向上扩散,这种扩散被逆温效应打断,造成连续不断的雾霾天.
雾霾天,影响人的心理、身体健康,严重降低幸福指数.在病理方面,雾霾对人的呼吸系统、心血管系统、孕妇的生理、生殖系统,都已经有了被证实的恶劣影响.钟南山院士关于雾霾的阐述就十分清楚的表达了雾霾对人体具有显著和慢性影响的特点.从统计意义上来说,严重雾霾会增加相当大的早死现象.
防护
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在雾霾环境中,有效防护pm2.5的口罩为N95级,但是体感憋闷,并非长时间可以采用的个人设备.对居室、教室环境来说,空气净化器可以起到过滤pm2.5的作用,其中起作用的就是一层滤网.DIY自制空气净化器和商用净化器都采用同样的滤网,起到同样的作用,在这方面可以预期空气净化器会有一个低价化的趋势.家用的吸尘器中也采用过滤装置,可以防止PM0.2-pm1的颗粒物泄露,原理其实是一样的通过过滤网这样的耗材来实现.
对个人来说尽可能避免暴露在雾霾中、暴露后及时洗净皮肤、冲洗鼻腔都是有用的.
最终解决雾霾问题,需要大力压减燃煤消耗,提高车辆用油的品质,尽可能利用其他能源如太阳能、风能、生物质能；另一方面在压减的同时,对已有的设备进行严格控制颗粒物排放,才能从源头上解决雾霾的产生.

Answer 2

雾霾是雾和霾的组合词。因为空气质量的恶化，阴霾天气现象出现增多，危害加重。中国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报。统称为“雾霾天气”。
二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项是雾霾主要组成，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罪魁祸首。它们与雾气结合在一起，让天空瞬间变得灰蒙蒙的。颗粒物的英文缩写为PM，北京监测的是PM2.5，也就是直径小于10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。雾霾是雾和霾的组合词.因为空气质量的恶化,阴霾天气现象出现增多,危害加重.中国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报.统称为“雾霾天气”.
一、形成原因:
雾和霾相同之处都是视程障碍物.但雾与霾的形成原因和条件却有很大的差别.雾是浮游在空中的大量微小水滴或冰晶,形成条件要具备较高的水汽饱和因素.出现雾时空气相对湿度常达100%或接近100%.雾有随着空气湿度的日变化而出现早晚较常见或加浓,白天相对减轻甚至消失的现象.出现雾时有效水平能见度小于1KM.当有效水平能见度1－10KM时称为轻雾.
“‘雾’和‘霾’实际上是有区别的.”国家气候中心气候系统监测室高级工程师孙冷指出,雾是指大气中因悬浮的水汽凝结、能见度低于1公里时的天气现象；而灰霾的形成主要是空气中悬浮的大量微粒和气象条件共同作用的结果,其成因有三：
——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；
——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。京东美国进口普卫欣
——空气中悬浮颗粒物的增加.随着城市人口的增长和工业发展、机动车辆猛增,污染物排放和悬浮物大量增加,直接导致了能见度降低.
实际上,家庭装修中也会产生粉尘“雾霾”,室内粉尘弥漫,不仅有害于工人与用户健康,增添清洁负担,粉尘严重时,还给装修工程带来诸多隐患
随着空气质量的恶化,阴霾天气现象出现增多,危害加重.中国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报.统称为“雾霾天气”.其实雾与霾从某种角度来说是有很大差别的.譬如：出现雾时空气潮湿；出现霾时空气则相对干燥,空气相对湿度通常在60%以下.其形成原因是由于大量极细微的尘粒、烟粒、盐粒等均匀地浮游在空中,使有效水平能见度小于10KM的空气混蚀的现象.符号为“∞”.霾的日变化一般不明显.当气团没有大的变化,空气团较稳定时,持续出现时间较长,有时可持续10天以上.由于阴霾、轻雾、沙尘暴、扬沙、浮尘、烟雾等天气现象,都是因浮游在空中大量极微细的尘粒或烟粒等影响致使有效水平能见度小于10KM.有时使气象专业人员都难于区分.必须结合天气背景、天空状况、空气湿度、颜色气味及卫星监测等因素来综合分析判断,才能得出正确结论,而且雾和霾的天气现象有时可以相互转换的.
霾在吸入人的呼吸道后对人体有害,长期吸入严重者会导致死亡.