霧霾一旦產(chǎn)生,就很難清楚

【專家解說】：一句話問出的問題,不是一兩句話能回答清楚的：
燃煤、生物質(zhì)燃料燃燒時,產(chǎn)生顆粒物,簡稱霧霾顆粒,其中pm10,pm2.5為可吸入顆粒,后者直接入肺泡.
霾指的是顆粒物,固體；霧指的是液滴,液體,兩種在大氣中都能起到阻擋光線作用,造成混沌的空氣,在冬季北方干燥地區(qū),多數(shù)情況下霧霾其實專指霾.研究清楚霾有重要意義,有了它形成的機理就可以有針對性的從根本上來防止霾產(chǎn)生.
現(xiàn)在一般認為霾的一個基本來源是不完全燃燒產(chǎn)生的.這個來源和中國國情有直接關系,在
我國有5.9億居民在室內(nèi)直接使用固體燃料做飯；4.7億居民在室內(nèi)直接使用固體燃料取暖.集中供暖也有為數(shù)極大的小鍋爐,發(fā)電廠也擁有巨量的燃煤鍋爐.鍋爐和普通民居在燃燒產(chǎn)生霾的原因上有一個重要區(qū)別,低溫燃燒和高溫燃燒可以產(chǎn)生不同種類的霾.
霾的原始來源之一 用火
以木材為例,燃點300度左右（200-290）,起燃后分解為氣體和液體,再被氧氣氧化,火焰溫度升高一倍,水分在干木材中占15%,在燃燒中起到的作用十分可疑：一方面水分使的稀釋作用燃燒溫度受到限制；在高溫時,水分參與反應：H2O+C----H2+CO----C+H2O,反復發(fā)生,其中的碳單質(zhì)極易被氧化,但在低溫缺氧時也容易聚集,燃料中的雜質(zhì)都會加速這個過程,如碳繼續(xù)凝聚,可以產(chǎn)生多層微晶結構.在低溫下收集這種凝聚顆粒,就是俗稱的碳黑.空氣中的氣體不燃氣體如氮氣,起到稀釋降溫作用,這就是普通燃燒溫度受限的原因.
純的炭黑具有中空多孔結構,表面具有局部氧化的標記：形成內(nèi)部吸附力強,表面活性高的雙重特點,炭黑顆粒繼續(xù)與其他雜質(zhì)或者吸附或者發(fā)生化學反應,直徑不斷增大形成霾顆粒的核心.再由于多孔炭的吸附保護作用,空氣中的有害物質(zhì)：微生物類,如孢子,衣殼類病毒,重金屬氣體都有可能獲得吸附保護.再有,顆粒物可以形成膠體結構,穩(wěn)定存在于空氣中,威脅人的呼吸系統(tǒng).
之二 工業(yè)用火
再以熱電廠鍋爐為例.與普通燃燒不同的是,工業(yè)鍋爐經(jīng)過優(yōu)化,燃燒溫度可以達到千度以上,在大大提高燃煤熱效率的同時,也帶來了副作用.空氣中的氮氣在高溫下與氧氣反應,產(chǎn)生氮氧化物,是一種污染氣體.氮氧化物進而與水分、其他雜質(zhì)可以產(chǎn)生硝酸鹽,亞硝酸鹽,都可以作為硝酸鹽為主一類霾的核心.燃煤中固有的硫分也被氧化,產(chǎn)生二氧化硫,與氮氧化物互相促進產(chǎn)生酸性氧化性氣體,形成硫酸鹽為主一類霾的核心.值得一提的是,這個過程和汽車發(fā)動機燃油的燃燒反應產(chǎn)生的結果類似,都有氮氧化物和二氧化硫?qū)е碌啮伯a(chǎn)生.與普通民居所涉及燃燒不同的是,工業(yè)鍋爐和汽車發(fā)動機,都有尾氣處理工藝來保證回收大部分的顆粒物,熱電廠的除塵設施可以回收超過99%的顆粒物.但值得痛心的是,個別不負責任的熱電廠其實并不使用除塵設施,造成顆粒物嚴重超排.
對人的影響
霾一旦產(chǎn)生,就很難清除,除非氣象條件許可,否則霧霾天氣會在大氣中形成逆溫效應.比如在北方地面因為霧霾而保持低溫,大氣高層則受陽光作用溫度升高,形成底層大密度高層低密度的穩(wěn)定結構.正常晴天時,地面吸收熱量多,表層空氣上升可以帶動地面污染物向上擴散,這種擴散被逆溫效應打斷,造成連續(xù)不斷的霧霾天.
霧霾天,影響人的心理、身體健康,嚴重降低幸福指數(shù).在病理方面,霧霾對人的呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、孕婦的生理、生殖系統(tǒng),都已經(jīng)有了被證實的惡劣影響.鐘南山院士關于霧霾的闡述就十分清楚的表達了霧霾對人體具有顯著和慢性影響的特點.從統(tǒng)計意義上來說,嚴重霧霾會增加相當大的早死現(xiàn)象.
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防護
在霧霾環(huán)境中,有效防護pm2.5的口罩為N95級,但是體感憋悶,并非長時間可以采用的個人設備.對居室、教室環(huán)境來說,空氣凈化器可以起到過濾pm2.5的作用,其中起作用的就是一層濾網(wǎng).DIY自制空氣凈化器和商用凈化器都采用同樣的濾網(wǎng),起到同樣的作用,在這方面可以預期空氣凈化器會有一個低價化的趨勢.家用的吸塵器中也采用過濾裝置,可以防止PM0.2-pm1的顆粒物泄露,原理其實是一樣的通過過濾網(wǎng)這樣的耗材來實現(xiàn).
對個人來說盡可能避免暴露在霧霾中、暴露后及時洗凈皮膚、沖洗鼻腔都是有用的.
最終解決霧霾問題,需要大力壓減燃煤消耗,提高車輛用油的品質(zhì),盡可能利用其他能源如太陽能、風能、生物質(zhì)能；另一方面在壓減的同時,對已有的設備進行嚴格控制顆粒物排放,才能從源頭上解決霧霾的產(chǎn)生.