化学与生活论文_关于化学与生活的论文
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关于伦敦雾霾事件与近期长三角地区雾霾的讨论
——诸巧慧艺术学院公共艺术1402 201411890220 文章摘要
雾霾问题是世界许多发达国家在城市发展过程中出现城市的问题,与化学工业相关,什么是,怎样解决,做一个简单的介绍。
一、大气污染-雾霾
雾霾,雾和霾的统称。雾和霾的区别十分大。霾的意思是灰霾(烟霞)空气中的灰尘、硫酸、硝酸等造成视觉程障碍的叫霾。霾与雾的区别在于发生霾时相对湿度不大,而雾中的相对湿度是饱和的(如有大量凝结核存在时,相对湿度不一定达到100%就可能出现饱和)。
第一,二氧化硫、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,让天空瞬间变得阴沉灰暗。颗粒物的英文缩写为PM,北京监测的是细颗粒物(PM2.5),也就是直径小于等于2.5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。
第二,城市有毒颗粒物来源:首先是汽车尾气。使用柴油的车子是排放。细颗粒物的“重犯”。使用汽油的小型车虽然排放的是气态污染物,比如氮氧化物等,但碰上雾天,也很容易转化为二次颗粒污染物,加重雾霾。
雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统,多出现于秋冬季节(这也是2013年1月份全国大面积雾霾天气的原因之一),是近地面层空气中水汽凝结(或凝华)的产物。雾的存在会降低空气透明度,使能见度恶化,如果目标物的水平能见度降低到1000米以内,就将悬浮在近地面空气中的水汽凝结(或凝华)物的天气现象称为雾(Fog);而将目标物的水平能见度在1000-10000米的这种现象称为轻雾或霭(Mist)。形成雾时大气湿度应该是饱和的(如有大量凝结核存在时,相对湿度不一定达到100%就可能出现饱和)。由于液态水或冰晶组成的雾散射的光与波长关系不大,因而雾看起来呈乳白色或青白色和灰色。霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子组成的。它也能使大气浑浊,视野模糊并导致能见度恶化,如果水平能见度小于10000米时,将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾(Haze)或灰霾(Dust-haze),香港天文台称烟霞(Haze)。
按照国际标准化组织(ISO)下的定义,大气污染通常是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间,并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。雾霾就属于其中一种。
雾霾形成有三个要素:一是生成颗粒性扬尘的物理基源。我国有世界上最大的黄土高原地区,其土壤质地最易生成颗粒性扬尘微粒。二是运动差造成扬尘。例如,道路中间花圃和街道马路牙子的泥土下雨或泼水后若有泥浆流到路上,一小时干涸后,被车轮一旋就会造成大量扬尘,即使这些颗粒性物质落回地面,也会因汽车不断驶过,被再次甩到城市上空。三是扬尘基源和运动差过程集聚在一定空间范围内,颗粒最终与水分子结核集聚成霾。目前来看,在我国黄土平高原地区350多座城市中,雾霾构造三要素存量相当丰裕
二、伦敦雾霾事件
1952年12月5日开始,伦敦连续数日空气寂静无风。当时伦敦冬季多使用燃煤采暖,市区内还分布有许多以煤为主要能源的火力发电站。由于逆温层的作用,煤炭燃烧产生的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、粉尘等气体与污染物在城市上空蓄积,引发了连续数日的大雾天气。
据史料记载,从12月5日到12月8日的4天里,伦敦市死亡人数达4000人。而在12月9日之后,由于天气变化,毒雾逐渐消散,但在此之后两个月内,有近8000人因为烟雾事件而死于呼吸系统疾病。
目前,中国大部分地区(包括北京在内)被雾霾天气笼罩,空气污染严重。这种现象不仅会让人不舒服,而且会影响人的健康,甚至会导致老人、儿童和患有呼吸道疾病的病人死亡。像我这个年纪的英国人对这种现象尤其感到不安,因为它使我们回想起1952年英国伦敦发生那场的导致12000人丧生的烟雾事件。1952年,英国的经济发展阶段(人均GDP)与当前的中国几乎是一样的,这绝非偶然。总结伦敦烟雾灾害事件的经验教训,研究伦敦和英国政府如何在事件发生之后如何改善空气状况,对于中国是大有裨益的。1952年12月的伦敦烟雾事件持续了5天,空气能见度最多只有几米,有些地方只有一米。那一年,我刚开始上学,找到路的唯一办法是沿着路边的栅栏和房屋走,根本看不清交通状况。要想安全地过马路,必须靠听汽车的声音来判断。烟雾中夹杂着硫和煤烟污染带来的难闻气味。导致烟雾污染的直接原因是电厂和家庭使用的煤炭,汽车排放的尾气也是原因之一。1952年伦敦烟雾事件直接导致的伤亡人数是4000至6000人,其中很多都是儿童和患有呼吸道疾病的病人。单单这一伤亡人数,就足以使这一事件成为国家灾难。伦敦烟雾带来的严重后果进一步恶化了当时的医疗条件,不是所有的伤亡人数都马上得以统计。这场灾难是英国工业化进程中忽视污染控制的后果,1952年也是英国经济结构中工业占最大比例的一年,此后服务业所占比例逐渐提升。因此,不论是从人均收入来看,还是从工业结构来看,当时的英国和中国目前的处境十分相像。几乎这一百年来,伦敦都因烟雾污染而出名。由于1952年伦敦烟雾事件的后果非常严重,英国第一次开始采取严厉的污染控制措施。1954年通过了一部管制伦敦污染的特别法案,1956年通过了全英国适用的《清洁空气法》。这些法案禁止了排放烟尘燃料的使用,提高了工业用烟囱的最低高度,规定了电站迁离城市等措施。同时,英国政府还采取措施治理泰晤士河,那时的泰晤士河因为有毒物质含量过高河水里已经没有鱼了,在生物学上,泰晤士河已是一条“死河”,不慎掉入泰晤士河的人都要被送到医院接种疫苗。因为伦敦的污染问题非常严重,英国政府采取的这些措施并没有获得立竿见影的效果。1962年,还发生了一次更严重的烟雾事件,但是1962年的伤亡人数不及1952年。渐渐地,伦敦百年来的染黑建筑物的污染之罩,被慢慢摘去。解决严重的污染问题花费了近十年,1962年之后,伦敦再没有出现过那样大规模的烟雾。治理措施的累积效应非常显著。最重要的是,再没有出现1952年那样的大面积人员伤亡了。伦敦的外观得以改变。以前,清理那些建筑物的工作都没有意义,因为建筑物一会儿就会被污染。现在这些建筑物都变干净了。鱼儿回到了泰晤士河,在泰晤士河钓鱼已经成为大家的一个习惯。结论是什么呢?首先,英国为工业化付出了沉重的代价,中国也一样。中英两国人民都以大规模的环境破坏为代价脱离了贫穷。其次,在英国,通过十年到二十年的努力,还是有可能转变环境破坏带来的后果。但是这一转变并不会自发地发生。转变的发生需要得到政府制定坚决的政策,也需要公众的支持。自由市场和小额投资并不能解决问题。自由市场放任了污染的发生,因为清洁技术通常比污染技术更贵,小额投资还会加剧污染。为了战胜英国1952年的灾害,必须采取严厉的政府管制,并在清洁电站和工业上进行高额投资。考虑到这可能是解决此类问题的唯一经济途径,中国也需要走英国相同的路径。希望在走上这一路径前,中国不会遭遇像伦敦1952年那样大规模的灾难。(译自:2013年1月14日《环球时报》编译:工信部国际经济技术合作中心黄婧)
三、2013年底长三角雾霾
近期在长三角地区出现大范围的雾霾,根本原因还是因为能源大量使用,工农业的发展,交通运输等过程中产生了大量的大气污染物。再加上空气对流少,使得大气污染物长期停留在长三角地区上空,对人类健康,动植物等产生严重的伤害。在生活中,口罩和空气净化机成了销售火爆品,医院也明显感到呼吸系统发病率大大提高,而且主要是老人小孩,病症以哮喘、支气管炎、咽喉炎居多。4日晚间,浙江省气象台将霾黄色预警信号升级为霾橙色预警信号,并提醒市民减少户外活动。浙江省教育厅表示,由于近来多地出现了雾霾天气,冬季户外长跑活动将看天行事,根据天气情况进行调整—如果遇到重度雾霾天气等空气重度污染的日子,将叫停户外锻炼活动,如遇轻度雾霾天气,也将适当减少户外体育锻炼。
四、解决方式
1、坚持开发发展使用各类大气污染控制技术。例如消烟除尘技术有效的处理工业生产,燃烧设备产生的有害粉尘。创新开发有效脱硫技术,减少硫对大气的污染,减少酸雨的形成,当然,脱硫的根本出路是改变能源结构,开发出更多的清洁能源,才能在根本上减少甚至消除各类废气对大气的污染。还有汽车废气的净化技术,北京等大城市产生雾霾有一部分原因就是交通的发展,产生了大量的汽车,每日排放量对大气的净化就是很大的负担。
2、在城市建设方面可以完善环境绿化系统,完善大气污染源监控体系,合理规划城市车辆行驶辆,工厂等污染源的位置等。
3、政府设立一定的城市污染罚款政策。收缴的罚款可以全部用于环境治理。设立合理的认则机制,一个部门或者一个团队负责一个环境问题。