（大同市气象局 山西大同 037010）
摘要：2018年11月3日大同地区雾霾天气和2019年2月27日雾天气，用GRIMM 180颗粒物监测仪和能见度仪观测数据分析，结果表明大气中颗粒物数浓度和质量浓度越多或越大污染程度越严重，能见度越低大气污染越严重，它们都给雾霾天气形成提供了有利条件，且霾天气污染比雾天气更严重，寻找控制大气颗粒物排放的有效方法。
关键词：雾霾；颗粒物；能见度；控制方法
引言
雾霾不是单一因素造成的，而是复杂气候条件下的一种大气污染的叠加形式，近年来我们越来越多的关注我们身边的环境变化。在中国气象局综合观测司出版的《大气成分观测业务手册》气溶胶观测分册一书中指出，大气颗粒物是指均匀分散在空气中各种固体或液体微粒，这些微粒以硫酸及硫酸盐气溶胶、硝酸及硝酸盐气溶胶为代表、痕量元素成分和多环芳烃等有机物成分，化学成分复杂，它们在空气中形成相对稳定悬浮体系。TSP是包含了全部粒径（Dp）的颗粒物总称，TSP中对人体健康影响最大的部分是PM10 (Dp<10微米），其中PM2.5 (Dp<2.5微米）危害更大，通过鼻腔进入肺泡。大量流行病学研究报告表明，大气颗粒物浓度上升与死亡率、发病率增加有显著关系[1]。
1用GRIMM 180颗粒物检测仪测量颗粒物浓度
GRIMM 180颗粒物检测仪用来在线测量气溶胶浓度，可实时测量32个粒径段气溶胶浓度，计算出PM10、PM2.5和PM1质量浓度。以2018年11月3日和2019年2月27日两次视程障碍天气现象分析它们的数浓度。
1.1两次大气颗粒物数浓度
GRIMM 180颗粒物检测仪在测量过程中，所有粉尘都根据直径大小分别定义为31个不同粒径分布，这里以C1粒径段为例分析。2018年11月3日8、9时颗粒物最多，每cm³大于690万个，10、11时颗粒物次多，每cm³大于620万个；6、7、12、18、19时颗粒物，每cm³大于550万个；2019年2月27日7、9时颗粒物最多，每cm³大约490万个，6、8时颗粒物次多，每cm³大于460万个；10时颗粒物，每cm³大于410万个。从两天颗粒物可看出，到18时颗粒物快速上升。说明颗粒物多少与人们活动时间有极大关系。
1.2 两次大气颗粒物质量浓度
颗粒物个数乘以颗粒物密度就得到此刻31个粒径通道质量分布，得到PM10质量浓度数值。3日和27日24小时PM10质量浓度数值和分别是3105.7ug/m3和1717.5ug/m3。3日0点PM10开始上升（0时气温-0.1℃，空气中水汽还未凝结形成小水滴），到1时PM10达最高值（1时气温-1.6℃，空气中水汽已凝结成小水滴），此时空气中有害颗粒物也最多（图1），对人体伤害也最大。17时PM10又开始上升19时达次高值后下降，此时大气颗粒物PM10较多。8、9、18、19时是人们上下班高峰期，颗粒物PM2.5较大。27日6-10时颗粒物较多，18-20时最多，说明颗粒物多少与人类活动时间有关。
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1.3 用DNQ1/V35前向散射式能见度仪测量能见度
视程障碍现象自动判识雾、霾的能见度判识阈值为7500米，对于雾、霾记录同时具备能见度、空气相对湿度[2]，山西省自动判识雾、霾的相对湿度阈值为70%。从2日21时到3日19时（地面测报日界是20时）能见度都在7500米以下，都属视程障碍现象。从分钟资料可看出：轻雾 22:02-08:59，霾 20:01-22:01、09:00-19:33。分析1-9时为能见度值，能见度越小，大气污染越严重（图2）。27日6-10时能见度很小，而相对湿度却很大，天气现象是轻雾、浓雾（浓雾范围500≤vv<50米，27日最小能见度为53米）。说明：一方面是气温越低，空气凝结核越大，水汽越多，大气污染越严重；另一方面，人类活动时间越集中，大气污染越严重。
2 分析形成雾霾天气主要原因
雾霾天气形成的主要原因是空气颗粒物含量过高，3日、27日一天粗粒颗粒分别是123304354个和57154493个。3日雾霾天气颗粒物比27日雾天气颗粒物多6.6千万个，说明霾天气对人健康危害更大。
2.1大同地理因素
大同位于黄土高原北侧，属大同盆地，三面环山，其中山地278km²，占总面积13.4%；丘陵为1177km²，占56.6%；平川为626km²，仅占30%。山地、丘陵集中于西、北及东北部地区，而平川区位于东南部，这一独特地形不适合大气对流，也不利于大气自我净化。
2.2大同周边重工业多
大同是中国最大煤炭能源基地之一，国家重化工能源基地，神府、准格尔新兴能源区与京津唐发达工业区中点，素有“凤凰城”和“中国煤都”之称。南部大同二电厂是我国西电东送主力电厂，担负着向首都北京输送优质电能任务，北部有钢厂，东部有药厂。加上受周边环境影响，随着气温下降，周边粉尘等污染颗粒易随着冷热气流对流而进入市区，又很难扩散出去，影响到大气层，大气层之间产生化学反应形成雾霾。
2.3大同人口和机动车增多
大同是山西第二大城市，人口不断增长，人类活动带来巨大污染对这座城市空气自我净化、消化能力形成了不能承载的挑战。大同雾霾形成有机动车辆带来路面扬尘，尾气排放，工业燃煤排放，餐饮油烟，冬季供暖锅炉脱硫设施带出水蒸气与烟气混合物排放量也大，是冬季雾霾形成的主要推动之一。
3 治理大同雾霾天气主要对策
近几年大同市调整产业结构，推动产业升级换代采取了很多措施，一些药厂已搬到御东新区，居民冬季取暖已改为统一集中供热，2008年4月按照国家节能减排要求，大同一电厂9台小机组全部关停，煤矿已加洗煤厂（加抑尘设施），运煤车已加防尘设施。2017年测得轻雾74天、大雾7天、霾1天，而2018年截至11月测得轻雾115天、大雾7天、霾5天，为什么雾霾2018年比2017年多了1/3呢？从目前看，大同PM2.5排放第一的已是机动车尾气排放。政府应加大力度鼓励市民乘坐公交或骑自行车出行，从人性化角度优化公共交通网络建设，使之成为市民方便快捷出行的首选,同时加快建设自行车出行道路。餐饮业PM2.5排放量占到整体排放量很大份额，城市管理还应加强城市居民用餐习惯引导，市民尽量减少户外吃烧烤和油炸食品。
4 结论
厂矿排放物及人们日常生活给大气提供了大量悬浮颗粒物，冬季降温又给雾提供了有利形成条件，这就是大同常出现雾霾天气的主要原因。减少大气污染，既要通过推动产业科技发展，提升产业之能，调整产业结构入手，也要从城市居民密切相关学习生活等日常行为方式落笔，吸引更多城市居民加入环保队伍。只有这样城市天空会更蓝，人们细颗粒物（PM2.5）吸入会更少，身体会更好，人们的生活会更精彩。
参考文献：
[1]中国气象局综合观测司，GRIMM 180颗粒物检测仪,大气成分观测业务技术手册（气溶胶观测分册）.2013年9月：1-53
[2]山西省气象局观测与网络处（气测函[2016],40号），观测处关于开展霾的观测识别标准业务试用的通知，2016: 1-3
作者简介：张玉芳（1972-），女，本科，山西怀仁市人，工程师，从事气象工作。
论文作者:张玉芳
论文发表刊物:《科技研究》2019年2期
论文发表时间:2019/5/13
标签：颗粒物论文; 能见度论文; 浓度论文; 大气论文; 天气论文; 气溶胶论文; 大气污染论文; 《科技研究》2019年2期论文;