中国“雾霾”形成机理的深度分析

中国“雾霾”形成机理的深度分析  
       通过对气溶胶颗粒的成份进行DNA测序，发现1300多种微生物 。表明中国雾霾频发和严重性与我国东部地区水土环境面源污染、大量滋生微生物种群有直接关联。长期以来，我国经济发展方式粗放，产业结构和布局不合理，污染物排放总量居高不下。如北京已被2000多座垃圾场包围，每天垃圾处理缺口8000吨，仍以每年8-10%速度增长。面对严峻形势，我国加强土壤环境保护和污染治理，坚决向土壤污染宣战 。
       中国严重雾霾快速形成与扩散，与微生物繁殖有关。微生物繁殖速度惊人。当微生物飘移到大气中吸附在气溶胶凝结核表面，进入生命周期迟缓期;当土壤中水分蒸发，携带氨氮营养物与气溶胶凝结核结合，为微生物生长提供水分、养料和氧气，使微生物进入对数生长期。
       附着在气溶胶颗粒上的微生物在适宜条件下迅速繁殖，使气溶胶体积迅速增大，最终形成雾霾。如常温常压下，气溶胶颗粒只有0.1微米，但随微生物迅速繁殖，体积可迅速增长到2.5微米、5微米，甚至10微米。
       微生物生长最重要的养分是氨氮，氨氮融入气溶胶与微生物相遇，成为微生物快速繁殖的营养剂。氨氮来源于土壤和水源富营养化污染。改革开放以来，中国经济快速发展，也带来严重环境代价，环境损失占GDP的9.2%。我国每年化肥使用量4000万吨，是美国、印度总和，亩均施用量是美国3倍。江苏亩均化肥施用量是全国4-5倍。我国每年COD排放2400万吨，氨氮排放245万吨，远超环境容量。有专家指出：“许多土壤污染地区已超过土壤的自净能力，没有外来的治理干预，千百年后土壤也无法自净，有的地块永远都无法自净，甚至出现环境报复。” 我国每年由于土壤污染而导致的粮食减产达到100亿公斤。
       富营养水体中的氨氮会随土壤水分蒸发，挥发到大气中，成为微生物营养剂。
冬春季节夜间气象条件有利于水份蒸腾凝结和微生物繁殖，尤其冷空气南下造成空气水份加速凝结，极易形成严重雾霾;白天水分蒸腾作用随大气湿度增大而减弱，温度上升也使水分凝结作用减弱，使水分和氨氮减少，微生物活性减弱，雾霾强度下降。
       中国雾霾不仅源于工业化进程中工业污染生成的二次气溶胶颗粒，还源于广大农村土壤、水源严重污染导致以微生物为主的二次气溶胶颗粒，两者叠加效应导致中国雾霾快速形成与扩散。雾霾治理，一是从普遍性角度入手，减少传统二次无机气溶胶等凝结核产生。二是从特殊性角度入手，深入研究雾霾中微生物种群和分类。筛选起主要作用微生物，确定其种群的区域性集聚地，针对性制定治理举措;深入研究控制土壤等面源污染的具体举措，减少和阻断蒸发水分中氨氮等营养物;探索区域性与雾霾相关联的微生物群发生规律和治理办法。同时大力推进城市公共环境卫生，消灭城市卫生死角。雾霾治理是一把双刃剑，从表征上看，中国雾霾很严重、发生频率高，但PM2.5浓度300-500mg/m3时对人体直接危害远低于欧美国家。这给中国政府治理雾霾提供一定空间，但雾霾特殊性也给中国政府带来治理复杂性，提高治理难度。中国雾霾生成机理给我们敲响警钟。治理雾霾不仅是针对传统雾霾形成机理，还要根据中国雾霾特殊性，注重包括土壤、水源严重污染的治理修复，减少微生物飘逸和阻断微生物营养供给路径。通过全社会的共同努力，早日将雾霾形成的临界点降下来，治理雾霾的难题就迎刃而解。

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