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沙塵暴是否比霧霾好治理?

2014-03-28科學

幾位的回答都有不少問題。@孫齡傑說沙塵和霧霾的本質不同在於顆粒粒徑,是不準確的;說「平均粒徑」可能更好一些。我給一張11年測定的北京市霧霾天和沙塵天的PM2.5濃度圖[1]:

圖中可見,兩種天氣都有相當高的PM2.5濃度,且相差無幾(日均質素濃度分別為301.8 ug/m3 和284.8 ug/m3)。不過霧霾天相較沙塵天,細顆粒物占總顆粒物的比例更高,因此平均粒徑較小。

兩者間顯著的區別在於顆粒物來源不同。霧霾天,PM2.5的首要來源多是二次顆粒物(二氧化硫、氮氧化物、碳氫化合物等經光化學反應生成的無機鹽氣溶膠、有機氣溶膠),空氣中的水為光化學反應發生和生成物積累提供了良好媒介;但並非所有霧霾天都如此,有一些時空上的差異。而沙塵天PM2.5的首要來源是土壤塵。

來源不同的顆粒物形態有異。二次顆粒物多為規則型(球形等),沙塵顆粒物主要是不規則型。

當然,霧霾天的PM2.5也有一小部份源於地表揚塵,沙塵天的PM2.5也可能有燃煤、工業源、二次源、尾氣源的貢獻。沙塵源地通常位於新疆、蒙古等地表破碎度高的內陸地區,其傳輸距離越長,途經城市越多,所攜帶的人為源汙染物就越多,對人體危害也相應更大。

另一個不同,霧霾發生需要穩定的大氣層結和較高的濕度,而沙塵暴往往伴隨幹燥大風天氣,勢頭猛、消散快。但沙塵裏亦包含大量細顆粒物,傳輸過程中如遇合適的氣象條件,可能與人為源汙染物混合成霾。從這個角度講,兩者有「相輔相成」的一面。

植被固沙是目前防治沙塵暴的主要手段,對於治理霧霾亦有貢獻。這種貢獻不在於吸附顆粒物,而在於固著水土、減少地表揚塵。但正如上文所述,霧霾天的PM2.5更大比例來自人為汙染源,僅僅防風固沙作用不大。

另外,沙塵暴的發生和沙塵的輸送有賴於氣象條件,歷史上本就時多時少,幾年間有所波動未必是環境治理的功勞。

[1].北京典型汙染過程PM_(2.5)的特性和來源_CNKI學問