中國“霧霾”形成機理的深度分析

中國“霧霾”形成機理的深度分析  
       通過(guò)對氣溶膠顆粒的成份進(jìn)行DNA測序，發(fā)現1300多種微生物 。表明中國霧霾頻發(fā)和嚴重性與我國東部地區水土環(huán)境面源污染、大量滋生微生物種群有直接關(guān)聯(lián)。長(cháng)期以來(lái)，我國經(jīng)濟發(fā)展方式粗放，產(chǎn)業(yè)結構和布局不合理，污染物排放總量居高不下。如北京已被2000多座垃圾場(chǎng)包圍，每天垃圾處理缺口8000噸，仍以每年8-10%速度增長(cháng)。面對嚴峻形勢，我國加強土壤環(huán)境保護和污染治理，堅決向土壤污染宣戰 。
       中國嚴重霧霾快速形成與擴散，與微生物繁殖有關(guān)。微生物繁殖速度驚人。當微生物飄移到大氣中吸附在氣溶膠凝結核表面，進(jìn)入生命周期遲緩期;當土壤中水分蒸發(fā)，攜帶氨氮營(yíng)養物與氣溶膠凝結核結合，為微生物生長(cháng)提供水分、養料和氧氣，使微生物進(jìn)入對數生長(cháng)期。
       附著(zhù)在氣溶膠顆粒上的微生物在適宜條件下迅速繁殖，使氣溶膠體積迅速增大，最終形成霧霾。如常溫常壓下，氣溶膠顆粒只有0.1微米，但隨微生物迅速繁殖，體積可迅速增長(cháng)到2.5微米、5微米，甚至10微米。
       微生物生長(cháng)最重要的養分是氨氮，氨氮融入氣溶膠與微生物相遇，成為微生物快速繁殖的營(yíng)養劑。氨氮來(lái)源于土壤和水源富營(yíng)養化污染。改革開(kāi)放以來(lái)，中國經(jīng)濟快速發(fā)展，也帶來(lái)嚴重環(huán)境代價(jià)，環(huán)境損失占GDP的9.2%。我國每年化肥使用量4000萬(wàn)噸，是美國、印度總和，畝均施用量是美國3倍。江蘇畝均化肥施用量是全國4-5倍。我國每年COD排放2400萬(wàn)噸，氨氮排放245萬(wàn)噸，遠超環(huán)境容量。有專(zhuān)家指出：“許多土壤污染地區已超過(guò)土壤的自?xún)裟芰?，沒(méi)有外來(lái)的治理干預，千百年后土壤也無(wú)法自?xún)?，有的地塊永遠都無(wú)法自?xún)?，甚至出現環(huán)境報復?！?我國每年由于土壤污染而導致的糧食減產(chǎn)達到100億公斤。
       富營(yíng)養水體中的氨氮會(huì )隨土壤水分蒸發(fā)，揮發(fā)到大氣中，成為微生物營(yíng)養劑。
冬春季節夜間氣象條件有利于水份蒸騰凝結和微生物繁殖，尤其冷空氣南下造成空氣水份加速凝結，極易形成嚴重霧霾;白天水分蒸騰作用隨大氣濕度增大而減弱，溫度上升也使水分凝結作用減弱，使水分和氨氮減少，微生物活性減弱，霧霾強度下降。
       中國霧霾不僅源于工業(yè)化進(jìn)程中工業(yè)污染生成的二次氣溶膠顆粒，還源于廣大農村土壤、水源嚴重污染導致以微生物為主的二次氣溶膠顆粒，兩者疊加效應導致中國霧霾快速形成與擴散。霧霾治理，一是從普遍性角度入手，減少傳統二次無(wú)機氣溶膠等凝結核產(chǎn)生。二是從特殊性角度入手，深入研究霧霾中微生物種群和分類(lèi)。篩選起主要作用微生物，確定其種群的區域性集聚地，針對性制定治理舉措;深入研究控制土壤等面源污染的具體舉措，減少和阻斷蒸發(fā)水分中氨氮等營(yíng)養物;探索區域性與霧霾相關(guān)聯(lián)的微生物群發(fā)生規律和治理辦法。同時(shí)大力推進(jìn)城市公共環(huán)境衛生，消滅城市衛生死角。霧霾治理是一把雙刃劍，從表征上看，中國霧霾很?chē)乐?、發(fā)生頻率高，但PM2.5濃度300-500mg/m3時(shí)對人體直接危害遠低于歐美國家。這給中國政府治理霧霾提供一定空間，但霧霾特殊性也給中國政府帶來(lái)治理復雜性，提高治理難度。中國霧霾生成機理給我們敲響警鐘。治理霧霾不僅是針對傳統霧霾形成機理，還要根據中國霧霾特殊性，注重包括土壤、水源嚴重污染的治理修復，減少微生物飄逸和阻斷微生物營(yíng)養供給路徑。通過(guò)全社會(huì )的共同努力，早日將霧霾形成的臨界點(diǎn)降下來(lái)，治理霧霾的難題就迎刃而解。

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