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中國“霧霾”形成機理的深度分析
中國“霧霾”形成機理的深度分析
通過對氣溶膠顆粒的成份進行DNA測序，發(fā)現(xiàn)1300多種微生物 。表明中國霧霾頻發(fā)和嚴重性與我國東部地區(qū)水土環(huán)境面源污染、大量滋生微生物種群有直接關(guān)聯(lián)。長期以來，我國經(jīng)濟發(fā)展方式粗放，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和布局不合理，污染物排放總量居高不下。如北京已被2000多座垃圾場包圍，每天垃圾處理缺口8000噸，仍以每年8-10%速度增長。面對嚴峻形勢，我國加強土壤環(huán)境保護和污染治理，堅決向土壤污染宣戰(zhàn) 。
中國嚴重霧霾快速形成與擴散，與微生物繁殖有關(guān)。微生物繁殖速度驚人。當微生物飄移到大氣中吸附在氣溶膠凝結(jié)核表面，進入生命周期遲緩期;當土壤中水分蒸發(fā)，攜帶氨氮營養(yǎng)物與氣溶膠凝結(jié)核結(jié)合，為微生物生長提供水分、養(yǎng)料和氧氣，使微生物進入對數(shù)生長期。
附著在氣溶膠顆粒上的微生物在適宜條件下迅速繁殖，使氣溶膠體積迅速增大，最終形成霧霾。如常溫常壓下，氣溶膠顆粒只有0.1微米，但隨微生物迅速繁殖，體積可迅速增長到2.5微米、5微米，甚至10微米。
微生物生長最重要的養(yǎng)分是氨氮，氨氮融入氣溶膠與微生物相遇，成為微生物快速繁殖的營養(yǎng)劑。氨氮來源于土壤和水源富營養(yǎng)化污染。改革開放以來，中國經(jīng)濟快速發(fā)展，也帶來嚴重環(huán)境代價，環(huán)境損失占GDP的9.2%。我國每年化肥使用量4000萬噸，是美國、印度總和，畝均施用量是美國3倍。江蘇畝均化肥施用量是全國4-5倍。我國每年COD排放2400萬噸，氨氮排放245萬噸，遠超環(huán)境容量。有專家指出：“許多土壤污染地區(qū)已超過土壤的自凈能力，沒有外來的治理干預，千百年后土壤也無法自凈，有的地塊永遠都無法自凈，甚至出現(xiàn)環(huán)境報復?！?我國每年由于土壤污染而導致的糧食減產(chǎn)達到100億公斤。
富營養(yǎng)水體中的氨氮會隨土壤水分蒸發(fā)，揮發(fā)到大氣中，成為微生物營養(yǎng)劑。
冬春季節(jié)夜間氣象條件有利于水份蒸騰凝結(jié)和微生物繁殖，尤其冷空氣南下造成空氣水份加速凝結(jié)，極易形成嚴重霧霾;白天水分蒸騰作用隨大氣濕度增大而減弱，溫度上升也使水分凝結(jié)作用減弱，使水分和氨氮減少，微生物活性減弱，霧霾強度下降。
中國霧霾不僅源于工業(yè)化進程中工業(yè)污染生成的二次氣溶膠顆粒，還源于廣大農(nóng)村土壤、水源嚴重污染導致以微生物為主的二次氣溶膠顆粒，兩者疊加效應導致中國霧霾快速形成與擴散。霧霾治理，一是從普遍性角度入手，減少傳統(tǒng)二次無機氣溶膠等凝結(jié)核產(chǎn)生。二是從特殊性角度入手，深入研究霧霾中微生物種群和分類。篩選起主要作用微生物，確定其種群的區(qū)域性集聚地，針對性制定治理舉措;深入研究控制土壤等面源污染的具體舉措，減少和阻斷蒸發(fā)水分中氨氮等營養(yǎng)物;探索區(qū)域性與霧霾相關(guān)聯(lián)的微生物群發(fā)生規(guī)律和治理辦法。同時大力推進城市公共環(huán)境衛(wèi)生，消滅城市衛(wèi)生死角。霧霾治理是一把雙刃劍，從表征上看，中國霧霾很嚴重、發(fā)生頻率高，但PM2.5濃度300-500mg/m3時對人體直接危害遠低于歐美國家。這給中國政府治理霧霾提供一定空間，但霧霾特殊性也給中國政府帶來治理復雜性，提高治理難度。中國霧霾生成機理給我們敲響警鐘。治理霧霾不僅是針對傳統(tǒng)霧霾形成機理，還要根據(jù)中國霧霾特殊性，注重包括土壤、水源嚴重污染的治理修復，減少微生物飄逸和阻斷微生物營養(yǎng)供給路徑。通過全社會的共同努力，早日將霧霾形成的臨界點降下來，治理霧霾的難題就迎刃而解。
