霧霾是一種大氣污染狀態(tài),霧霾是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標(biāo)的籠統(tǒng)表述。PM2.5是指直徑小于或等于2.5微米的顆粒物,相當(dāng)于頭發(fā)絲直徑的1/20。PM2.5是霧霾的重要組成部分,也是北方大多數(shù)城市空氣質(zhì)量考核不達(dá)標(biāo)的主要特征污染物。
PM2.5的來源非常復(fù)雜。PM2.5的主要來源有燃煤、工業(yè)、機(jī)動車、揚(yáng)塵和生物質(zhì)燃燒等。排放到大氣中的氮氧化物、硫化物、揮發(fā)性有機(jī)物、氨氣等在在外光的照射下,發(fā)生一些列的化學(xué)反應(yīng)形成復(fù)雜的混合物,當(dāng)這些一次污染物、二次污染物的總量遠(yuǎn)超環(huán)境承載力的污染排放強(qiáng)度時則形成霧霾。研究顯示,大氣中PM2.5的主要化學(xué)組*括:有機(jī)物質(zhì)、硝酸鹽、硫酸鹽、銨鹽、氯鹽、痕量元素等。從霧霾或者PM2.5的成因來看,有5個必要因素:污染物、光化學(xué)反應(yīng)、環(huán)境容量、氣象條件和時間。
大氣染物:主要為二氧化硫(SO2)、氮氧化物NOx、揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)、氨氣(NH3)、塵土等。
光化學(xué)反應(yīng):污染物在光照條件下,吸收光能,使該物質(zhì)處于某個電子的激發(fā)態(tài),而引起與周圍的其他物質(zhì)發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng),形成硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽、二次有機(jī)顆粒物等。如果是單純的某種污染物排放,如二氧化硫,則帶來的污染可能是酸雨,而非PM2.5。
環(huán)境容量:又稱環(huán)境負(fù)載容量、地球環(huán)境承載容量或負(fù)荷量,是在人類生存和自然生態(tài)系統(tǒng)不致受害的前提下,某一環(huán)境所能容納的污染物的*大負(fù)荷量。一般的環(huán)境系統(tǒng)都具備一定的自凈能力。比如少量的揮發(fā)性有機(jī)物排入大氣經(jīng)過一系列物理、化學(xué)和生物的作用,污染物濃度逐漸降低,而不會引起惡化。環(huán)境容量與區(qū)域的氣象條件、地理形勢、生態(tài)系統(tǒng)(動植物多樣性)等有直接關(guān)系,比如同樣臨海的廣東地區(qū)和河北地區(qū),廣東因北部豐富的植被資源其大氣環(huán)境的自凈能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于河北地區(qū)。
氣象條件:對于一個區(qū)域而言,正常情況下其污染物排放速率基本保持不變、環(huán)境容量也不變,變化比較明顯的則是氣象條件,光照強(qiáng)度、風(fēng)、雨、溫度、濕度等,這直接關(guān)系到什么時候發(fā)生霧霾以及霧霾的嚴(yán)重程度。特別是大風(fēng)和降雨能在短時間內(nèi)迅速降低PM2.5的濃度。這個很好理解,大風(fēng)能加速PM2.5的擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移,降雨能將PM2.5沉降至地面,溶于水體和土壤中。
時間:PM2.5主要為光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽、二次有機(jī)顆粒物等的混合物。反應(yīng)是需要時間,具體需要多長時間,這取決于環(huán)境容量、區(qū)域污染物濃度增加的速度和氣象條件。