城市大气主要污染物及其危害_城市大气污染城市气候

1.我国城市大气污染的主要污染物

2.城市规划师相关知识辅导：影响城市气候的因素

3.大气污染的危害有哪些大气污染有什么危害

在社会经济快速发展的背景下，城市化建设步伐愈来愈快，这使得经济发展与生态环境保护的矛盾愈来愈突出。很多城市在经济发展过程中以牺牲环境为代价，带来了一系列环境污染问题。基于此，本文对城市大气污染进行了综合性阐述，并提出了相关防治对策，以供参考。

1城市大气污染概述

在城市化、工业化迅速发展的情况下，能源消耗与日俱增，大气污染变得愈来愈严重。我国已经成为了世界上大气污染最为严重的国家之一。从整体上来看，我国城市大气污染物排放总量呈现递减趋势，在部分大气污染十分严重的城市，空气质量已经有所改善。在环境质量劣于城市比例不断下降的同时，空气质量达到二级标准的城市数量也有所下降，城市大气污染防治依旧不容乐观。

2城市大气污染的主要特征

不同城市大气污染程度存在一定差异，但在某些特征上也表现出了一定的共性，具体表现为以下几个方面[1]：（1）空气污染日趋严重。以往城市空气污染物主要为颗粒物及二氧化硫。但近年来，随着机动车辆数量的不断增加，一些城市空气污染特征逐渐由烟煤型向汽车尾气型转变，空气中的氮氧化物及一氧化碳含量明显有所上升。华中、华南等多个地区酸雨现象日趋严重，雾霾发生频率也有所上升。（2）暖期大气污染程度较非暖期明显更高。在一些北方城市，颗粒物、二氧化硫、一氧化碳等污染物最高值几乎出现在冬季，夏季污染相对较轻。（3）大气污染呈现出工业区向清洁地区转移的趋势。很多城市工业区大气污染程度有所下降，但城市居民区及清洁区却有所上升。特别是可吸入颗粒物、氮氧化物在居民区及清洁区的增速要明显高于工业区。

3城市大气污染相关影响因素分析

城市大气污染相关影响因素来源于多个方面，具体如下[2]：（1）环保意识不足。很多城市在发展过程中，存在“重经济、轻环保”的现象。地方为了地区政绩，往往会将经济发展与环境保护分离，偏重于发展经济，却忽视了环境保护的重要性。同时，在制定经济政策及产业政策时，未能充分考虑大气环境容量，只在乎短期利益，却缺乏长远发展规划。短期内以环境为代价，确实能够获得一定的经济成果，但却带来了严重的浪费，这与可持续发展观显然是相悖的。（2）相关部门缺乏联动机制。在开展环保工作的过程中，相关部门缺乏联动机制，各自为政，协调性不足，这使得环保工作进展大打折扣。相关部门在进行大气环保项目审批时，过于重视自身利益，而忽视了城市环境效益，甚至存在相互推脱责任的情况。环保部门受自身权限影响，无法及时制止企业污染行为，结果大气污染加重。（3）能源利用不合理。能源消费结构及利用不合理、能源利用率偏低所带来的能源浪费是造成城市大气污染的主要原因之一。在我国的一次能源消费结构当中，煤炭占比高达75%。然而，仅有30%的煤炭用于发电，其他煤炭多用于工业燃烧及民用燃烧。这种能源利用方式造成了严重的能源浪费，也产生了较大范围的大气污染。我国所有煤炭当中，高硫煤占比较重，燃烧高硫煤会进一步增加大气中的二氧化硫，使大气污染加剧。

4加强城市大气污染防治的有效对策

4.1加强大气污染防治机构建设

在大气污染防治机构建设过程中，要建立有效的联动机制。在发挥环保部门职能的情况下，还要整合建设、卫生、城管、园林等部门的力量，构建出一个统一化的大气环境管理部门。由该部门负责大气环境建设，并及时协调解决重大问题。与此同时，要建立城市空气重度污染预警机制。环保部门要与市委宣传部充分合作，及时向社会群体发出大气污染预警信息，提醒相关部门积极做好预防工作。另外，要将大气污染防治与绩效考核及领导政绩考核关联起来，以促进大气污染防治工作实施。

4.2加大财政支持

大气污染防治是一项系统性的工作，离不开资金支持。所以在防治大气污染的过程中，要充分利用经济手段。以财政资金为基础，发挥其导向作用，让更多的社会资本及企业资本投入到大气污染防治领域当中。同时，方面也要加大资金投入，保证环境保护资金专款专用。对重点治污项目和区域的空气质量监测、监控能力建设给予更大的资金支持和政策扶持，构建出长效管理机制。

4.3加强汽车尾气排放管理

随着城市机动车数量的不断增多，城市大气环境压力愈来愈大。在加强汽车尾气排放管理的过程中，要不断提升尾气排放标准；合理限制城市购车，以降低汽车保有量；严格实行限号出行、单双号出行，以降低汽车上路量。与此同时，还要对尾气排放控制技术进行优化，并积极推广新技术。用优化配方的全Pd型三效催化剂，以及真空吸附蜂窝状催化剂的定位涂覆技术。该技术可以精确控制催化剂涂覆量，有效提高产品的一致性。全Pd催化剂配方根据发动机型号不同，其Pd含量约在1～3g/L范围内[3]。较传统的Pd-Pt-Rh三效催化剂而言，全Pd型三效催化剂不仅尾气处理效果更好，成本也更低，催化剂寿命超过10万公里。

4.4加强城市扬尘污染控制

城市道路扬尘是城市扬尘污染的主要来源，控制道路扬尘可明显提升环境空气质量。一方面，要做好道路绿化工作。取乔木、灌木、草相互结合的“三位一体”绿化方式，以减少裸露地面的面积，并可增强绿化带抗雨水侵蚀的能力。对于城市施工地区，需取针对性的抑尘措施，对运输货物的车辆进行封闭，并要求及时清洗车身，以保证施工路段的清洁。另一方面，要加快城市道路清扫机械化建设步伐。积极推广先进的环卫洗地作业车辆，以提升城市道路洁净度，对道路扬尘进行有效控制。与此同时，要规划好道路冲洒水作业范围，根据实际气候情况，规律实施冲水作业，以降低大气悬浮物含量。

5结语

大气环境是人类生存的宝贵，若大气环境持续恶化，将会对城市进一步发展造成严重影响。因此，及相关部门必须重视城市大气污染防治。通过综合性手段，从源头上遏制大气污染，以创建出一个良好的城市生存环境。

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我国城市大气污染的主要污染物

　 中国城市空气污染的特点：

中国大气污染的特点主要是由能源结构决定的，属于煤烟型污染。我国能源结构中有75%是由煤为原料组成的。二氧化硫严重超标，酸雨态势扩大，出现酸雨的城市占全国城市半数以上，从分布来看，主要集中在南方。

城市大气存在扩散、稀释大气污染物的机制。了解并运用这种机

制是防治大气污染的有效途径。同时，在某些情况下，大气污染

物会在城市部分地段聚集，对人与物造成伤害。因此，对大气污染物聚集条件的把握同样重要。

(1)煤炭型(伦敦型、还原型或叫浓雾型)：这一型大气污染中,以烧煤排出大量的SO2(二氧化硫)、煤烟和灰尘为特征.二氧化硫有毒,在大气中能催化毒性更强的硫酸雾.本型大气污染与肺癌、慢性支气管炎、肺气肿有密切关系.如伦敦的1952年大气污染,导致居民死亡4000人.

(2)石油型(洛杉矶型、氧化型、光化学烟雾型)：这一型大气污染是由于汽车排出大量的氮氧化物、一氧化碳和碳氢化物废气与工厂烟囱排放的废气,经阳光紫外线照射作用,生成臭氧、醛类、过氧乙酰硝酸酯,形成学化学烟雾.过去美国洛杉矶市每年有100天出现光化学烟雾,主要刺激眼睛,出现眼红肿、流泪、咳嗽、胸痛等呼吸衰竭等症状.碳氧化合物可诱发肺癌.汽车排出的一氧化碳,在其长期作下,可使心血管疾病发病率、死亡率升高.

(3)混合型：除了来自煤炭和石油的污染物外,还有从工业区排出的各种化学物质.

城市规划师相关知识辅导：影响城市气候的因素

我国城市大气污染的主要污染物是粉尘和二氧化硫。

城市空气污染，是指因城市特殊的下垫面条件和边界层结构以及污染源集中而造成的空气污染。城市空气污染是在城市的生产和生活中，向自然界排放的各种空气污染物，超过了自然环境的自己能力，给人类的身体、生产和生活带来危害。

我国城市的空气污染仍为煤烟型为主，主要污染物是二氧化硫、二氧化碳、PM2.5和烟尘。城市空气污染是指因城市特殊的下垫面条件和边界层结构以及污染源集中而造成的空气污染。通常通过空气质量指数来定量描述空气质量状况，分为五级，相对应空气质量的六个类别。

其数值越大说明空气污染状况越严重，对人体健康的危害也就越大。参与空气质量评价的主要污染物为细颗粒物（pm2.5）、可吸入颗粒物（pm10）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、臭氧（O3）、一氧化碳（CO）等六项。

城市是一个复杂化的整体，其中工业生产是城市空气污染的主要源头。近年来工业生产量的加大，使得工业污染物排放成为空气污染的罪魁祸首。在空气污染中，来源于工业企业污染物的排放占首要位置，污染物成分主要以二氧化硫和烟尘为主。

大气污染的危害有哪些大气污染有什么危害

影响城市气候的因素

城市的辐射和日照

城市的热量平衡与城市热岛效应

城市的风及局部环流

城市的降水及水分平衡

城市的大气污染及与城市气候的关系

城市气候与城市规划和城市建设

4.1 影响城市气候的因素

城市除了受当地纬度、大气环流、海陆位置、地形等区域气候因素的作用外, 还受人类(生产与生活)活动中放出热量及水汽的影响, 因而形成有别于近郊区和乡村的局地气候。通常我们称之为城市气候

城市气候所涉及的范围主要包括三个部分: 即城市覆盖层、城市边界层和市尾烟气层

在城市高强度的经济活动中, 要消耗大量能源。据统计一个百万人口的城市, 每天要消耗煤3000t, 石油2800t, 天然气2700t, 同时排放出粉尘约150t, 二氧化硫150t, 一氧化碳450t, 一氧化氮100t。当这些粉尘和有害气体进入空气后, 会改变大气的组成成分, 影响城市空气的透明度和辐射热能收支, 减弱能见度, 为云雾提供丰富的凝结核, 从多方面影响气候。如果污染物超过大气的自净能力, 还会造成城市大气污染。

由于城市居民的生活和生产活动, 如家庭炉灶、取暖、工厂生产、公共交通、人、畜的新陈代谢和其他各种能源燃烧所排放的热量, 使城市比郊区增加了许多额外的热量收入。这种人为的热量在某些中高纬度城市可以接近或超过太阳辐射热量。如在德国的汉堡每天从煤燃烧所产生的热量为167J?cm2, 而冬季地面从太阳直接辐射和天空辐射一天中所得到的热量为175J?cm2。在莫斯科, 人为热竟超过太阳辐射热的3倍, 对城市增温的影响十分显著。

此外由于城市供水、排水的方式和农村不同, 在燃烧和某些工业生产过程中还产生一定量的“人为水汽”进入大气, 致使城市中的水分平衡与农村有明显差异。

4.2 城市的辐射与日照

城市太阳总辐射较乡村少

污染物浓度大?直接辐射少?散射辐射多?总辐射少

城市下垫面反射率小

冬季更是如此.反射率小意味着吸收率高

总体说,城市地面吸收的太阳辐射与乡村差别不大

城市日照总时数和日照百分率小于乡村

1 大气污染物多,云雾多, 透明度小;

2 热岛效应所引起的对流云经常出现

城市内部日照地区差异明显

此为建筑物遮阴所致, 主要取决于街道走向, 及建筑群高度与街道宽度之比: H/D

北墙冬半年完全荫蔽, 夏半年一天两次日照, 但时间不长; 南墙每天一次, 但随太阳赤纬增加而减少

城市的热量平衡与城市热岛效应

热量平衡

人为热的大量输入: 工业生产、家庭炉灶、空调制冷、机动车排放、冬季取暖等

下垫面导热率高出乡村3倍, 热容量较乡村大1/3倍, 因而贮热量大

热收入远高于乡村

城市热岛效应

城市热岛(urban heat island)—城市内部气温比周围郊区高的现象，城市气候中最典型的特征之一，无论是在中高纬度或低纬度地区，这一现象均普遍存在。

城市热岛效应可以从两个方面来分析：

同一时间城市和郊区气温的对比

同一城市历史发展过程中气温的前后对比

城、郊气温对比

Tu-r—热岛强度=同时间同高度(离地1.5m)热岛中心与近郊的气温差值。

“城市热岛”矗立在农村较凉的“海洋”之上, 国内外均如此:

冬季傍晚上海市区比郊外要高2~5?C;

巴黎城中心年均温比郊区高1.7?C

城市发展过程中气温的前后对比

随城市化发展, 市区呈现出越来越暖的趋势.如东京历史时期气温逐年变化可分三个阶段

1920~1942年: 气温变化趋势逐年上升(城市发展)

1942~1945年: 气温变化趋势逐年下降(值第二次世界大战期间, 东京城市受到大规模的破坏, 城市热岛效应不存在)

1945~1967年: 气温变化趋势逐年上升(战后城市建设迅速恢复, 气温又开始回升)

城市热岛强度的变化

周期性

日变化: 夜晚强, 白昼午间弱

年变化: 冬秋两季比夏春两季表现更明显, 可能归因于冬季城市取暖耗能较多, 释放大量人为热量

周变化: 明显受工休日周期影响, 周末弱, 周内强

非周期性

1）临界风速：风速大则热岛效应小，超过临界风速时则消失

2）云量：强热岛大多出现在无云的天气状态下

城市热岛强度的地区差异

城市热岛强度与城市的布局形状、城市地形等有密切关系。团块状紧凑布局，城中心增温效应强。条形分散结构，城中心增温效应弱。 盆地或凹地，由于风速小，热岛效应特别强，这里不仅抵消了冷空气的下沉作用，反而成为最暖的热岛中心

城市规模（面积、人口及其密度等）对热岛强度亦有影响

城市附近自然景观以及城市内部下垫面性质亦对城市热岛强度起一定作用。无绿化的宽阔街道和广场，到中午时剧烈增温，在夜里又急剧冷却，气温日振幅。林荫道和有绿化的广场白昼较凉爽，气温的日振幅较小

此时郊区因近地面层空气流失需要补充，于是热岛中心上升的空气又在一定高度上流回到郊区，在郊区下沉，形成一个缓慢的热岛环流(local heat island circulation)，又称城市风系。在近地面部分风由郊区向城市辐合,称为乡村风(country breeze)。

应该指出, 向城市中心辐合的乡村风, 并不是很稳定的, 它往往具有间歇性或脉动性(周期性),即吹一段时间,要停一段时间。此脉动周期约为1.5~2.0h。这种脉动性在夜间特别明显。

城市发展对盛行风的影响

随着城市的发展，人口增多，建筑物的密度和高度增加，下垫面的粗糙度加大，因而有使城市年平均风速减小的趋势。

城市的平均风速比郊区小。

城市与郊区风速的差值还因时、因风速而异: 一般是白天差值大，晚上小；夏季大，冬季小。

城市覆盖层内部风的局地差异

从城市整体而言，其平均风速比同高度的开旷郊区小，但在城市覆盖层内部风的局地性差异很大。有些地方风速极微；而在特殊情况下，某些地点其风速亦可大于同时期同高度的郊区。造成城市覆盖层内部风速差异的主要原因是由于街道的走向、宽度、两侧建筑物的高度、形式和朝向不同, 当风吹过城市中鳞次栉比、参差不齐的建筑物时, 因阻障效应产生不同的升降气流、涡动和绕流等, 使风的局地变化复杂化。

盛行风遇到不能穿透的建筑物时, 在迎风面上一部分气流上升越过屋顶, 一部分气流下沉降至地面, 另一部分则绕过建筑物的周侧向屋后流去。当盛行风向与街道平行时, 由于狭管效应, 风速会加大。如果风向与街道成一定角度则风受阻而速度减小。在街道中部风速要比人行道靠近建筑物的部分大些。如果以街道中心的风速算作100%的话, 那么在迎风面的人行道风速为90%, 背风面的人行道风速只有45%。人行道旁如果种植行道树, 树叶茂盛时风速将再减低20%~30%; 在公园的浓荫中, 风速更会削弱50%上下。

1、对人体健康的危害，大气污染后，由于污染物质的来源、性质、浓度和持续时间的不同，污染地区的气象条件、地理环境等因素的差别，甚至人的年龄、健康状况的不同，对人均会产生不同的危害。

2、对工农业生产的危害，大气污染对工农业生产的危害十分严重，这些危害可影响经济发展，造成大量人力物力和财力的损失。大气污染物对工业的危害主要有两种：一是大气中的酸性污染物和二氧化硫、二氧化氮等，一是对工业材料、设备和建筑设施的腐蚀;二是飘尘增多给精密仪器、设备的生产、安装调试和使用带来的不利影响。

3、对大气和气候的影响，大气污染物质还会影响天气和气候。颗粒物使大气能见度降低，减少到达地面的太阳光辐射量。尤其是在大工业城市中，在烟雾不散的情况下，日光比正常情况减少40%。高层大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氟氯烃类等污染物使臭氧大量分解，引发的“臭氧洞”问题，成为了全球关注的焦点。大气污染的危害有对人体健康的危害、对工农业生产的危害和对大气和气候的影响，所以应该重视大气污染，避免这些对人体、工农业生产和大气和气候的危害。