城市大氣環(huán)境污染機(jī)理與調(diào)控原理分析

劉林 (保定市民科環(huán)境檢測(cè)有限公司，何伯 保定 071000)

我們?nèi)祟惿钤诖髿鈱又械倪吔鐚又腥祟惿钤诖髿獾讓拥拇髿膺吔鐚又校虼巳祟惖纳钆c大氣層的邊界層有著密切的關(guān)系，二十世紀(jì)以來，工業(yè)的快速發(fā)展，人類生活水平的不斷進(jìn)步，特別是城市化進(jìn)程的加快，使得大氣邊界層遭到嚴(yán)重破壞，人類的健康受到威脅，當(dāng)下，保護(hù)人類生存環(huán)境，建立城市大氣環(huán)境保護(hù)機(jī)制，調(diào)節(jié)城市空氣質(zhì)量，對(duì)人類有著深遠(yuǎn)的影響。本文以首都北京為例，對(duì)城市的大氣污染進(jìn)行分析，希望對(duì)我國(guó)的環(huán)境保護(hù)提供幫助[1]。

1 城市環(huán)境污染的研究

對(duì)于城市是的環(huán)境污染有著廣泛的研究領(lǐng)域，由于單體污染的介入會(huì)造成微尺度和區(qū)域尺度之間的污染物進(jìn)行傳輸，在一定環(huán)境下，容易造成嚴(yán)重危害，特別是城市的點(diǎn)、線、面的污染通過物理和化學(xué)多種因素的影響，造成較高程度的污染，這使得污染物進(jìn)行城郊以及周邊地區(qū)的遠(yuǎn)近交替?zhèn)鬏敽蛿U(kuò)散。在一些經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)地區(qū)，城市密度較大，會(huì)造成污染區(qū)域性的大范圍擴(kuò)散、混合現(xiàn)象。導(dǎo)致例如酸雨的現(xiàn)象出現(xiàn)，酸雨中含有大量氣溶膠等有害物質(zhì)，經(jīng)過大氣的環(huán)流等作用，造成區(qū)域空氣的二次污染。城市大氣邊界層中大氣的物理和化學(xué)的反應(yīng)涉及許多復(fù)雜問題，不少研究者對(duì)此問題進(jìn)行深刻的分析和探討[2]。

城市的地形以及周邊的環(huán)境往往對(duì)城市大氣污染物的擴(kuò)散產(chǎn)生重要影響，例如蘭州的河谷地形，它已成為當(dāng)下城市發(fā)展及城市環(huán)境的熱點(diǎn)話題。北京的地形是北邊依靠高山，南面接連平原的“馬蹄型”。北京的郊區(qū)和周邊的地區(qū)就是典型的污染物的遠(yuǎn)近距離間的傳送和擴(kuò)散現(xiàn)象，其山谷風(fēng)等作用，對(duì)北京郊區(qū)污染物的傳輸與擴(kuò)散有重要的影響，北京的地形對(duì)北京城市的污染有著重要的聯(lián)系。另外北京的城市規(guī)劃，例如環(huán)城高速公路以及兩邊的高樓大廈，在不同的天氣特征下，對(duì)其大氣污染的影響也不容忽視。因此北京的氣候，盛行風(fēng)的方向以及城市的建筑布局和所處地形，都對(duì)城市大氣的污染造成持續(xù)不斷的影響。根據(jù)北京特殊的地理環(huán)境，城市布局的特點(diǎn)對(duì)城市及周邊進(jìn)行大氣污染監(jiān)測(cè)，為大氣污染的防治提供了有力證據(jù)，為改善北京大氣環(huán)境提供了有力的科學(xué)依據(jù)。

2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

BECAPEX與城市邊界層污染因子進(jìn)行同步實(shí)驗(yàn)，通過衛(wèi)星遙感技術(shù)進(jìn)行對(duì)地面的觀測(cè)，通過點(diǎn)面結(jié)合的觀測(cè)方式來對(duì)北京的空氣污染以及大氣結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行跟蹤與分析，結(jié)合大氣運(yùn)動(dòng)的規(guī)律對(duì)北京大氣污染進(jìn)行科學(xué)有效的觀察和探究。

3 以北京市沙塵暴為例進(jìn)行研究

對(duì)于北京市春季沙塵暴的過程的出結(jié)論，北京市春季沙塵暴的發(fā)生與春季的冷空氣在城市的活動(dòng)有著密切聯(lián)系，同時(shí)與北京市土壤特征有關(guān)，北京土壤干土層面積較大，另外，地面與風(fēng)場(chǎng)的摩擦異常，這都是導(dǎo)致北京沙塵暴的云隱。這項(xiàng)研究成果對(duì)于我國(guó)對(duì)沙塵暴的防治與預(yù)報(bào)提供了有力的科學(xué)依據(jù)。

4 三維結(jié)構(gòu)研究

三維立體結(jié)構(gòu)的研究是將城市南北作為剖面主線與觀測(cè)大氣污染的系統(tǒng)相互配合，建立激光探測(cè)，大氣探測(cè)，等自動(dòng)觀測(cè)的儀器觀測(cè)，并且與地面的空氣檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行配合，例如系留汽艇，雷達(dá)、以及各種氣溶膠探測(cè)儀器等成套的觀測(cè)儀對(duì)大氣污染進(jìn)行檢測(cè)。進(jìn)而對(duì)北京的城市邊界層進(jìn)行科學(xué)有效的觀測(cè)與探究，了解北京大氣層中的三維結(jié)構(gòu)，初步提出城市邊界層大氣化學(xué)三維結(jié)構(gòu)模式，對(duì)不同的城市建筑格局以及邊界層的不同影響和每種格局下的同步演變的規(guī)律，揭示了城市“空氣彎隆”的分布特征和濃度的分布規(guī)律。為大氣污染的防治與預(yù)警提供了進(jìn)一步的科學(xué)依據(jù)[3]。

5 未來研究

由于首都的地形呈“馬蹄形”分布，加之北京城市的建筑格局，對(duì)城市邊界層的大氣流動(dòng)和大氣熱力產(chǎn)生重要影響，北京的地形和建筑格局使得對(duì)環(huán)境的整治進(jìn)入瓶頸，北京的大氣污染不僅僅來源于本地的污染物排放，周邊地區(qū)例如唐山、河北等地的污染源，對(duì)北京的大氣污染同樣有著一定的影響。通過對(duì)北京以及周邊地區(qū)的檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用綜合的研究手段，可以對(duì)北京的周邊污染進(jìn)行定量測(cè)試，對(duì)周邊的污染物進(jìn)行評(píng)估和研究，結(jié)合城市以及周邊大氣的熱力和動(dòng)力對(duì)污染物的傳輸和擴(kuò)散功能，對(duì)北京大氣污染進(jìn)行進(jìn)一步的了解研究，為北京未來的環(huán)境治理提供科學(xué)依據(jù)，運(yùn)用相應(yīng)的辦法對(duì)其它城市進(jìn)行研究，給未來環(huán)境保護(hù)提供幫助。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)于生活品質(zhì)的追求也在不斷的上升，當(dāng)今人來的物質(zhì)水平不斷上升，生活有了翻天覆地的變化，人們的物質(zhì)生活及精神生活不斷的得到滿足。然而我國(guó)的自然環(huán)境不斷遭到破壞，特別是城市環(huán)境，城市的大氣污染日益嚴(yán)重，導(dǎo)致人類的健康遭到威脅[4]。保護(hù)環(huán)境，低碳生活已經(jīng)成為21世紀(jì)的主題。本文圍繞北京的大氣污染進(jìn)行論述，對(duì)大氣污染原理以及應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行闡述，希望對(duì)應(yīng)對(duì)城市大氣污染有一定的幫助。

[1]潘竟虎,張文,李俊峰,文巖,王春娟.中國(guó)大范圍霧霾期間主要城市空氣污染物分布特征[J].生態(tài)學(xué)雜志,2014,12:3423-3431.

[2]宮繼萍,胡遠(yuǎn)滿,劉淼,常禹,布仁倉(cāng),熊在平,李春林 .城市景觀三維擴(kuò)展及其大氣環(huán)境效應(yīng)綜述[J].生態(tài)學(xué)雜志,2015,02:562-570.