剝開霧霾中的「地質因子」——河南在全國率先開展霧霾形成地質...

2020-12-27 環球網

圖/王偉賓

□本報記者譚勇本報通訊員周強

霧霾成因眾說紛紜。霧霾「殲滅戰」,註定是一場持久戰。

3月17日下午,李克強總理為落實《政府工作報告》工作加入一項新任務:設立專項資金,組織相關學科優秀科學家,集中攻關霧霾形成機理與治理。他強調,霧霾涉及人民群眾健康,人民群眾對此有很大期盼,可以說已經成為「民生之痛」、當務之急。所以我們更要抓緊時間進行大規模、高質量的觀測研究,找到治理霧霾的有效對策,給人民群眾一個交代。

努力搞清楚霧霾形成機理,率先開展霧霾形成地質作用機理研究,河南無疑走在了全國前列。

A

探明霧霾成因才能科學治理

中國是一個發展中國家,人口眾多,所用能源大都是煤炭、石油、天然氣等化石類非綠色能源,若要用幾十年的時間,走完發達國家三百年走過的發展路程,必然會面臨「生態困境」。

正如恩格斯在《自然辯證法》中警告人類的那樣:「我們不要過分陶醉於我們人類對自然界的勝利。對於每一次這樣的勝利,自然界都對我們進行報復。每一次勝利,起初確實取得了我們預期的結果,但是往後和再往後卻發生完全不同的、出乎預料的影響,常常把最初的結果又消除了。」

霧霾無疑是自然界的「報復」之一,也是人與自然不協調的表現之一。「霧霾的產生和土壤、地下水體汙染主要有人類活動(地表到大氣對流層空間)、地質作用(構造活動和地球深部氣體釋放)和氣候氣象(溼度、風力和降雨強度)三大部分因素造成。」河南省學術技術帶頭人、省地礦局二級教授盧予北博士在接受本報記者獨家採訪時表示。

事實上,地上空間的人類活動及汙染物排放易發現和治理,而地球深部的地質作用則不宜發現和治理。據北京和濟南對霧霾組分的測試,地殼元素分別佔到12%和20.6%。近年來,省地礦局已經先後完成的《南太行東麓地氣災害防治可研報告》等項目和野外地質工作實踐表明,其地下水和土壤汙染指數超標,這些都證實了霧霾和土壤、地下水汙染與地質作用(地氣排出)密切相關。

「探明霧霾形成原因,才能為科學治理霧霾提供支撐。」盧予北說。

B

霧霾形成被忽視的「地質因素」

在盧予北看來,霧霾成因包括地質因素、人類活動及人口密度、氣候氣象因素等。「這3種因素同時具備時,則可能產生霧霾。」盧予北解釋說,霧霾是懸浮在大氣中氣溶膠體顆粒,若只有顆粒狀汙染物而沒有水汽時形成不了霧霾,只會在地面產生粉塵;當空氣中溼度達到一定值和顆粒狀汙染物形成膠體顆粒時,在空中懸浮不能及時沉降地面則形成霧霾;當風力或降水強度較大時,空中懸浮的霧霾在外力作用下及時降至地面,則霧霾減輕或消失。

在解釋華北地區霧霾緣何嚴重時,盧予北說,華北地區的地勢處於中國地勢第三級階梯,地理位置處於內蒙古、山西、陝西第二級階梯下遊,地質條件處於深部斷裂交匯處和地震帶集中區,人口密度最大,氣候條件屬於半溼區,同時具備了以上條件,華北地區霧霾較其他地區更加嚴重和頻發。

具體而言,地質因素主要指地勢及地理位置、地質構造活動、地氣(含火山噴發、煤田地火);人類活動及人口密度因素主要包括燃煤、燃氣、燃油等化石類能源消耗(工業、發電、汽車尾氣、農村冬季取暖)、建築及公路揚塵、餐飲廚房油煙、森林大火、吸菸人群等;氣候因素主要包括溼度、風力風向、降水強度等,據統計,霧霾在相對溼度60%~90%時極易形成。

霧霾中被忽視的「地質因素」究竟是怎樣的?地球動力學理論認為,地球內部具有巨大的能量,並且是活動的,存在著活動頻發期和相對平靜期。除了火山、地震、地球龜裂(裂解)和煤田地火排放氣體外,地球整個活動構造部分都在向淺部地層和大氣中排放氣體,就像人體皮膚一樣時時刻刻有分泌物產生。

據杜樂天教授的研究結果表明,這些氣體成分十分複雜,至少包括水、二氧化碳、氮等十餘種之多,這些都是造成大氣、地下水、土壤汙染和人身傷害的主要原因之一。同時,大量文獻和證據證明,地震、溫室效應、霧霾和地下氣體噴發或溢出有關。

C

地質因素與霧霾形成密切相關

那麼,在霧霾形成中,弄清楚涉及的地質科學問題非常重要。霧霾、地下水體和土壤汙染涉及的地質科學問題主要有地質作用下區域地下氣體的成因機理、遷移模式和擴散規律,地下氣體分布與地質構造、地震、地熱和霧霾的關係,地下氣體資源綜合利用,以及地下氣體排放調查評價及監測治理。

嚴重的霧霾天氣難道完全是由工業汙染、汽車尾氣排放和燃煤造成的嗎?這些是形成霧霾的罪魁禍首?這種觀點顯然有失偏頗。盧予北認為,以前家家戶戶用燃煤取暖做飯,中國古代完全沒有工業汙染,且人類活動影響很小。但據歷史文獻記載,古代中國也常常出現霧霾天氣,這也是目前霧霾成因眾說紛紜、難有全面科學合理解釋最有力的反證。

在1月份專程赴山西煤礦調研後,盧予北更加堅定了霧霾形成還有地質因素作用的結果。盧予北說,山西是我國煤炭主產地,在內蒙古、山西燃煤火電廠較多,且有幾百處煤田地火常年自燃,在冬季農村家家戶戶和廠礦企業燃煤取暖生活,但他們的霧霾遠沒有中國東部嚴重。因此,從深層次方面和地學理論考慮,地質因素在霧霾形成中的作用舉足輕重。

霧霾的形成和地下水體、土壤汙染主要由地質作用、人類活動和氣候氣象共同作用的結果,缺一不可。其中,地質作用和人類活動產生大量的粉塵或固態顆粒,氣候氣象達到一定程度時,可以聚集大氣中固態顆粒形成氣溶膠體物,為霧霾創造了環境條件。

當前霧霾和地下環境嚴重態勢是環境容量和承載能力超過了允許值,也就是說,地球深部的排氣攜帶著帶電粒子,與粉塵帶電粒子相互作用,使得原有的大氣浮力平衡遭到破壞,從而使大氣浮力喪失。

除此之外,局部的霧霾不一定全部是當地工業、農業、生活排放引起,與地理位置和周邊環境密切相關。任何一個地區或局部的霧霾成因和類型不是固定不變的,而是相對變化的,霧霾的治理是一個全局性的統一行動,僅靠局部治理其成效不大。而開發利用深部地熱資源,不但可以替代傳統化石類能源、節能減排,更重要的是可以有序控制地下能量的釋放(地震、火山噴發及地氣無序溢出)。

「在資源與環境並重的新常態下,地質工作者任重道遠,應當圍繞當前環境和霧霾問題,利用大地質理念和學科交叉理念進一步研究霧霾和環境的地質成因,加大力度推進地熱清潔能源開發利用。同時,政府應鼓勵和支持相關專項研究及監測,把河南霧霾、地下水和土壤汙染『看不見』的地質作用影響因素進行調查評價,推進並支持民生地質工作,為河南環境汙染攻堅戰提供技術支撐和決策依據,還藍天於人民。」盧予北最後建議說。

相關焦點

  • 高德推出霧霾地圖 實時掌控身邊的霧霾
    【環球科技綜合報導】這北京的霧霾是越來越嚴重了。你可能從每天灰濛的天空中感性能判斷空氣好不好,但你可能不知道空氣指數為多少;你可能隱約知道什麼因素給空氣帶來影響,但你無從知道身邊的汙染在哪裡。霧霾是什麼?它從哪兒來?我們該怎麼辦?對抗霧霾,除了提高環保意識,我們還需要做到知己知彼。
  • 河南人有福了滑雪,溫泉,遠離霧霾,在這一個地方全部搞定!
    可是有些地方滿足不了我們所有的想法,不過今年河南人有福了,滑雪,泡溫泉,遠離霧霾你只要去平頂山堯山全都搞定!平頂山堯山被稱為「十佳風景名勝區」、「十佳旅遊好去處」、「河南最美的地方」;國家級自然保護區、國家重點風景名勝區,國家AAAAA級旅遊景區、國家地質公園;首批國家生態旅遊示範區,首批國家級溫泉旅遊度假區,國家級文化旅遊服務標準化示範區;全國資源型城市重點旅遊區人文歷史旅遊項目;中華九大仙草之首---堯山金釵石斛屬地藥材;夏季著名的避暑勝地;著名的防霾、療養勝地
  • 河南焦作雲臺山,不僅是世界地質公園,還有全國落差最大的瀑布
    河南歷史悠久,人們常以「中原大地」稱之,在漫長的歷史歲月中,河南湧現出眾多人才,也留下一座座歷史名城,比如開封、洛陽早已是聞名遐邇,不過在河南還有一座城市融合了山水人文,是一座很不錯的旅遊城市,這座城市就是焦作。
  • 全國霧霾地圖 走近《穹頂之下》的霧霾中國
    一百多分鐘的視頻,讓我們對霧霾心生畏懼,而又無可奈何!在剛剛過去的2014年,你有多少天沒有見到藍天白雲?你是否也長期在霧霾下生活?讓我們一起在騰訊地圖上一覽全國霧霾分布,關注下我們的生存環境吧!↓↓↓↓↓
  • 霧霾費是什麼意思?霧霾形成的原因是什麼?為什麼會有
    霧霾費是什麼意思?霧霾形成的原因是什麼?為什麼會有霧霾?霧霾天氣需要注意什麼? 11月以來京津冀霧霾頻發 氣象專家分析成因2015年11月以來,京津冀地區出現三次大範圍霧霾天氣過程,分別發生在11月12-14日、11月27日至12月1日、12月6-10日。其中12月6-10日,北京啟動首個重汙染天氣紅色預警。
  • 中國霧霾嚴重的城市有哪些?2015中國霧霾城市排名
    中國霧霾嚴重的城市(2015年第一季度數據)     2014年中國空氣品質最差10個城市:河南、湖北等中西部城市第一季度的PM2.5濃度排名均位居全國前十。河南和湖北濃度分別為103.3和99.2微克/立方米,超過因霧霾頻發而飽受詬病的河北。  導致中國霧霾真正原因是什麼?  一、二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物這三項是霧霾主要組成,前兩者為氣態汙染物,最後一項顆粒物才是加重霧霾天氣汙染的罪魁禍首。
  • 北京霧霾主要成分形成之謎破解!
    近年來,北京及華北地區霧霾頻發,但霧霾主要成分硫酸鹽的形成原因一直是未解之謎。據了解,目前已有研究表明,硫酸鹽是重汙染形成的主要驅動因素。在絕對貢獻上,重汙染期間硫酸鹽在大氣細顆粒物PM2.5中的質量佔比可達20%,是佔比最高的單體;在相對趨勢上,隨著PM2.5汙染程度上升,硫酸鹽是PM2.5中相對比重上升最快的成分。因此,硫酸鹽的來源研究是解釋霧霾形成的關鍵科學問題。
  • 為什麼冬季霧霾天多?中國霧霾的主要原因是什麼?
    為何一到冬天,霧霾天似乎就多起來,我國霧霾的主要原因是什麼,全球變暖對霧霾究竟有著怎樣的影響,又該採取怎樣的防治措施?12日,在由中國氣象局主辦的氣象科普講堂上,就公眾關心的這些問題,中國工程院院士、中國氣象科學研究院研究員張小曳一一解答。
  • 霧霾成因_中國山東網
    使用汽油的小型車雖然排放的是氣態汙染物,比如氮氧化物等,但碰上霧天,也很容易轉化為二次顆粒汙染物,加重霧霾。   霧是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠系統,多出現於秋冬季節(這也是2013年1月份全國大面積霧霾天氣的原因之一),是近地面層空氣中水汽凝結(或凝華)的產物。
  • 方興路小學開展「防治霧霾 學會自我保護」主題班會
    12月5日,為了應對惡劣的霧霾天氣,讓學生們認識霧霾的危害,學會在霧霾天氣裡保護自己,方興路小學利用學校周會課的時間,全校開展「防治霧霾,學會自我保護」主題班會。    班會課上,各班班主任通過幻燈片展示關於霧霾的圖片和晴朗天氣下的圖片,形成鮮明的對比。
  • 霧霾天氣成因分析及應對思考
    1.大氣環流異常導致靜穩天氣多,有利於形成霧霾  靜穩天氣是指當大範圍近地面大氣層持續或超過24小時出現氣壓場較均勻、靜風或風速較小的天氣。在靜穩天氣條件下,湍流受到抑制,特別是當逆溫層出現時,低空中的水汽和顆粒物不易擴散,極易形成霧霾天氣。  靜穩天氣在秋冬季更易出現。
  • 氣象局:2月全國霧霾平均日數為2.6天 江蘇等雪災
    2月28日,氣象局舉行發布會,介紹2月份全國天氣氣侯特徵和國內外主要天氣氣侯事件的回顧,以及今冬全國天氣氣侯的特徵,並對未來十天天氣展望,介紹兩會期間天氣和氣象服務情況。    據介紹,2月全國重大天氣氣候事件為中東部地區出現大範圍霧霾天氣、江蘇、安徽等省遭受雪災、雲南中北部、四川南部和東部、貴州西部等地氣象乾旱持續。
  • 減少二氧化氮與氨或是抑制中國霧霾形成的關鍵
    文章來源:科研圈微信公眾號   對出門必備口罩的我們來說,「霧霾」這個詞已不再陌生。但對於60多年前的倫敦人而言,當「殺人霧」(即霧霾)悄然來到時,他們還一無所知。   近日,包括中國科學家在內的國際研究團隊揭開了1952年倫敦霧霾和當今中國霧霾的大氣化學過程。
  • 中國地質科學院地質研究所專家來我校開展學術交流報告活動
    12月6日下午,中國地質科學院地質研究所研究員林景星一行來我校開展學術交流報告活動。
  • 華北克拉通形成與破壞野外地質實習指南
    華北克拉通也成為該領域研究的熱點區域,以此為契機,中國科學院地質與地球物理研究所組織相關教學及科研人員在前人工作的基礎上開展了詳細的野外勘察及研究,在北京雲蒙山地區建立了野外實習基地,在查閱參考文獻的基礎上,組織編寫了《華北克拉通形成與破壞野外地質實習指南》。
  • 專家釋疑霧霾七大誤讀
    北方尤其是京津冀地區連日來霧霾籠罩,多地「爆表」,成為大家關注的熱點。網絡上也有很多關於霧霾的分析和質疑。記者昨日從環保部獲悉,針對社會公眾對於重汙染天氣存在的一些誤讀和疑問,環境保護部20日邀請八位專家一一解讀,問題涉及京津冀的霧霾是哪的汙染造成,北京霧霾究竟是什麼原因以及抗霾方法等。
  • 行業聚焦 | 鋼鐵產業在霧霾時代面臨的挑戰與機遇
    轉折點大概在2010年左右,霧霾進京、國外對霧霾問題的批評增多,人們才開始逐漸意識到了這一現象確實是存在的。儘管我們關注霧霾問題的時間並不長,但其嚴重程度遠超想像。我們可以看一下環保部的全國空氣品質統計:在12月20日的全國367個城市中,嚴重汙染的比例為12%,重度和中度汙染的比例分別為13.1%和15.5%,優良率只有41.4%。
  • 河北防霧霾操走紅 氣沉丹田動作提升抗霧霾能力?(圖)
    (圖)  河北防霧霾操走紅 氣沉丹田動作提升抗霧霾能力?(圖)新華網石家莊12月12日電(記者白林 張碩)在空氣品質較差的石家莊市,由於霧霾天氣時小學生不能正常在戶外運動,這個市一小學創編了一套「防霧霾」室內武術健身操。這一做法引起了人們的熱議。
  • 張瀛岑:提出治理霧霾的議案和建議
    新華網北京3月12日電(姜俊吉周楚卿)2014年3月12日上午,全國人大代表、天倫集團董事長張瀛岑做客新華網2014兩會特別訪談,就推廣天然氣汽車、受霾影響地區的學校統一配空氣淨化器等應對大氣汙染與霧霾的建議與網友分享。  [主持人]:各位網友大家好,歡迎您收看2014年新華網全國兩會訪談。
  • 國際肺癌日:霧霾研究,我們走了多遠?
    原中國預防醫學科學院(現為中國疾控中心)研究員何興舟在三十多年前就負責了一項全國研究,然而時至今日,已屆耄耋之年的老先生依然在念叨:「要加強基礎資料的積累。」2013 年初幾場霧霾的倒逼,國人才幡然醒悟呼吸之痛。國家主要領導過問,全國兩會熱議,甚至連杭州市長在京病逝也被網民嫁接到霧霾的危害上。