城市大气环境污染机理与调控原理分析

刘林 (保定市民科环境检测有限公司，何伯 保定 071000)

我们人类生活在大气层中的边界层中人类生活在大气底层的大气边界层中，因此人类的生活与大气层的边界层有着密切的关系，二十世纪以来，工业的快速发展，人类生活水平的不断进步，特别是城市化进程的加快，使得大气边界层遭到严重破坏，人类的健康受到威胁，当下，保护人类生存环境，建立城市大气环境保护机制，调节城市空气质量，对人类有着深远的影响。本文以首都北京为例，对城市的大气污染进行分析，希望对我国的环境保护提供帮助[1]。

1 城市环境污染的研究

对于城市是的环境污染有着广泛的研究领域，由于单体污染的介入会造成微尺度和区域尺度之间的污染物进行传输，在一定环境下，容易造成严重危害，特别是城市的点、线、面的污染通过物理和化学多种因素的影响，造成较高程度的污染，这使得污染物进行城郊以及周边地区的远近交替传输和扩散。在一些经济较为发达地区，城市密度较大，会造成污染区域性的大范围扩散、混合现象。导致例如酸雨的现象出现，酸雨中含有大量气溶胶等有害物质，经过大气的环流等作用，造成区域空气的二次污染。城市大气边界层中大气的物理和化学的反应涉及许多复杂问题，不少研究者对此问题进行深刻的分析和探讨[2]。

城市的地形以及周边的环境往往对城市大气污染物的扩散产生重要影响，例如兰州的河谷地形，它已成为当下城市发展及城市环境的热点话题。北京的地形是北边依靠高山，南面接连平原的“马蹄型”。北京的郊区和周边的地区就是典型的污染物的远近距离间的传送和扩散现象，其山谷风等作用，对北京郊区污染物的传输与扩散有重要的影响，北京的地形对北京城市的污染有着重要的联系。另外北京的城市规划，例如环城高速公路以及两边的高楼大厦，在不同的天气特征下，对其大气污染的影响也不容忽视。因此北京的气候，盛行风的方向以及城市的建筑布局和所处地形，都对城市大气的污染造成持续不断的影响。根据北京特殊的地理环境，城市布局的特点对城市及周边进行大气污染监测，为大气污染的防治提供了有力证据，为改善北京大气环境提供了有力的科学依据。

2 试验设计

BECAPEX与城市边界层污染因子进行同步实验，通过卫星遥感技术进行对地面的观测，通过点面结合的观测方式来对北京的空气污染以及大气结构的变化进行跟踪与分析，结合大气运动的规律对北京大气污染进行科学有效的观察和探究。

3 以北京市沙尘暴为例进行研究

对于北京市春季沙尘暴的过程的出结论，北京市春季沙尘暴的发生与春季的冷空气在城市的活动有着密切联系，同时与北京市土壤特征有关，北京土壤干土层面积较大，另外，地面与风场的摩擦异常，这都是导致北京沙尘暴的云隐。这项研究成果对于我国对沙尘暴的防治与预报提供了有力的科学依据。

4 三维结构研究

三维立体结构的研究是将城市南北作为剖面主线与观测大气污染的系统相互配合，建立激光探测，大气探测，等自动观测的仪器观测，并且与地面的空气检测系统进行配合，例如系留汽艇，雷达、以及各种气溶胶探测仪器等成套的观测仪对大气污染进行检测。进而对北京的城市边界层进行科学有效的观测与探究，了解北京大气层中的三维结构，初步提出城市边界层大气化学三维结构模式，对不同的城市建筑格局以及边界层的不同影响和每种格局下的同步演变的规律，揭示了城市“空气弯隆”的分布特征和浓度的分布规律。为大气污染的防治与预警提供了进一步的科学依据[3]。

5 未来研究

由于首都的地形呈“马蹄形”分布，加之北京城市的建筑格局，对城市边界层的大气流动和大气热力产生重要影响，北京的地形和建筑格局使得对环境的整治进入瓶颈，北京的大气污染不仅仅来源于本地的污染物排放，周边地区例如唐山、河北等地的污染源，对北京的大气污染同样有着一定的影响。通过对北京以及周边地区的检测和实验，运用综合的研究手段，可以对北京的周边污染进行定量测试，对周边的污染物进行评估和研究，结合城市以及周边大气的热力和动力对污染物的传输和扩散功能，对北京大气污染进行进一步的了解研究，为北京未来的环境治理提供科学依据，运用相应的办法对其它城市进行研究，给未来环境保护提供帮助。

6 结语

随着人们生活水平的提高，人们对于生活品质的追求也在不断的上升，当今人来的物质水平不断上升，生活有了翻天覆地的变化，人们的物质生活及精神生活不断的得到满足。然而我国的自然环境不断遭到破坏，特别是城市环境，城市的大气污染日益严重，导致人类的健康遭到威胁[4]。保护环境，低碳生活已经成为21世纪的主题。本文围绕北京的大气污染进行论述，对大气污染原理以及应对措施进行阐述，希望对应对城市大气污染有一定的帮助。

[1]潘竟虎,张文,李俊峰,文岩,王春娟.中国大范围雾霾期间主要城市空气污染物分布特征[J].生态学杂志,2014,12:3423-3431.

[2]宫继萍,胡远满,刘淼,常禹,布仁仓,熊在平,李春林 .城市景观三维扩展及其大气环境效应综述[J].生态学杂志,2015,02:562-570.