張娣 李文靜

摘 ?要：城市大氣污染問題不僅影響一個地區(qū)或城市的環(huán)境質(zhì)量，也會對人體健康帶來一定弊端。因此，文章通過總結(jié)國內(nèi)外一些學者在大氣污染問題上的相關研究，旨在找到解決城市大氣污染問題的新思路。

關鍵詞：大氣污染;城市;研究進展

中圖分類號：X51 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）19-0079-03

Abstract： The problem of urban air pollution not only affects the environmental quality of a region or city， but also brings some disadvantages to human health. Therefore， by summarizing the relevant research of some scholars at home and abroad on the problem of air pollution， this paper aims to find a new way to solve the problem of urban air pollution.

Keywords： air pollution; city; research progress

引言

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市化進程加快，隨之而來的是環(huán)境問題尤其是大氣污染問題越來越嚴重，也日益受到國內(nèi)外學者的普遍關注。本文通過梳理國內(nèi)外文獻，旨在找到成城市大氣污染治理的新思路。

1 國外大氣污染研究綜述

1.1 時間尺度變化

1969年美國科學家Ken Whitby對PM2.5進行首次研究，1970年美國頒布并實施《清潔空氣法案》，構(gòu)建了大氣污染控制體系。1984年歐共體建立了EMEP，1987年歐盟出臺大氣污染限制令，對相關污染物實行控制排放。1997年美國國家環(huán)保署基于顆粒物提出了較為準確的濃度標準值，2013年又提出更高標準[1]。

1.2 沉降理論的運用

Pranesan和Bae從物理機制出發(fā)，發(fā)現(xiàn)降水對氣溶膠顆粒物的清除效果主要取決于雨強、雨滴直徑和氣溶膠顆粒物粒徑，當粒徑小于2.2μm時，短時強降水對其有顯現(xiàn)的清除效果，反之則持續(xù)性弱降水的清除效果更佳;Mircea等通過數(shù)值分析得到了清除系數(shù)與雨強的線性形式的經(jīng)驗表達式，其中經(jīng)驗系數(shù)均取決于當?shù)氐臍馊苣z尺度譜和雨滴尺度譜等因素;Zhang等通過計算清除系數(shù)發(fā)現(xiàn)其變化主要取決于氣溶膠顆粒物粒徑，其中大顆粒物清除系數(shù)受雨滴直徑的變化較明顯;Yoo等通過長期觀測研究認為夏季降雨對PM10、SO2、NO2和CO有清除作用，對O3濃度無影響[2]。

1.3 區(qū)域大氣污染聯(lián)動治理現(xiàn)狀

自上世紀70年代，美國國會針對一些棘手的跨州大氣污染問題，授權(quán)其環(huán)保署在州與州之間構(gòu)建跨地域的“空氣質(zhì)量管理特區(qū)”或“專業(yè)治理委員會”。80年代日本修改后的《大氣污染防治法》中突出對區(qū)域防治和集中供熱的重視，如對大氣污染嚴重區(qū)域?qū)嵭懈鼑栏竦摹疤貏e排放標準”。到1990年日本已在全國劃定了多個SO2總量控制區(qū)和NOX總量控制區(qū)。尤其在防治PM2.5的過程中，采取先在東京設立地方法，進而帶動周邊各縣，形成區(qū)域性乃至全國性的大氣污染治理。另外，在加拿大實行環(huán)境部和省政府協(xié)同負責制定標準、目標，交換數(shù)據(jù)和情報信息，其還充分重視經(jīng)濟影響，堅持公平原則，避免因控制大氣污染造成過大經(jīng)濟負擔和污染者負擔[3]。

2 國內(nèi)關于大氣污染研究綜述

2.1 不同地區(qū)比較性研究

京津冀：劉海猛等利用空間自相關及計量模型，對京津翼202個區(qū)縣PM2.5的時空分異特征進行了分析，基于PM2.5濃度的整體態(tài)勢，創(chuàng)新性的對自然和人文影響因素貢獻及其空間溢出效應進行了系統(tǒng)地甄別和量化[4]。河南：趙修研等對河南省18個城市的土地利用與大氣污染的相關關系進行了分析，并構(gòu)建了土地利用與大氣污染耦合協(xié)調(diào)度模型，利于了解兩者的變化機制[5]。北疆主要城市：王蕾等利用大氣污染指數(shù)方法對烏魯木齊市等11市大氣環(huán)境中的相關污染物含量進行了分析以及API指數(shù)的統(tǒng)計[6]。烏魯木齊市：馬雯等通過在烏魯木齊工業(yè)園區(qū)和市區(qū)利用地基多軸差分吸收光譜儀對NO2進行了布點監(jiān)測，得出NO2與相關氣象要素的關系[7];馮剛等利用烏魯木齊市城市化指標和大氣污染指標，得到城市化水平綜合指數(shù)以及大氣污染水平綜合指數(shù)，對城市化水平與大氣污染狀況進行分析，從而得出烏魯木齊市城市化進程與大氣污染之間的演化規(guī)律[8];趙克明等利用烏魯木齊市六個監(jiān)測站在2013年1月-3月每日發(fā)布的六類污染物數(shù)據(jù)，分析烏魯木齊市污染物空間分布特征及規(guī)律，得到烏魯木齊污染物的分布可歸為兩種類型，即城區(qū)中心-外圍過渡型和南北過渡型[9]。西安：吳玥弢等將西安市近20年的人口、經(jīng)濟城市化與大氣污染數(shù)據(jù)相結(jié)合，構(gòu)建城市化與大氣環(huán)境污染的互動關系模型，進而發(fā)現(xiàn)西安市城市化與大氣污染之間呈現(xiàn)N型結(jié)構(gòu)，總結(jié)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、城市化水平和大氣污染三者的相關關系[10]。上海：隆茜等對上海市金沙江路綠化帶內(nèi)多種常綠植物葉片樣品進行了磁性與重金屬測試，從而獲取城市大氣顆粒物污染的空間特征信息，并且以得出的數(shù)據(jù)結(jié)果為基礎，選取適宜的植物幼苗種植，以期改善上海市大氣環(huán)境質(zhì)量[11]。拉薩：平措等對拉薩城市大氣污染現(xiàn)狀進行了總結(jié)，系統(tǒng)分析了大氣污染的形成原因，并結(jié)合實際提出了可行性建議[12]。

2.2 基于大氣環(huán)境治理研究

肖雨欣對影響城市大氣污染的相關因素即自然、交通、工業(yè)、生活因素進行了分析，并就城市大氣污染的防治在公民層次、城市建設規(guī)劃層次、體制層次等提出了具體建議[13];丁濤對城市大氣污染物質(zhì)進行了概述，并對城市主要污染源如工業(yè)生產(chǎn)污染、施工揚塵污染、生活爐灶等進行分析[14];李永梅等介紹了園林綠化對城市大氣污染的抵抗和凈化作用[15];劉秋妹考察了我國城市交通大氣污染現(xiàn)狀，基于政府環(huán)境責任、大氣污染立法、經(jīng)濟激勵機制及城市交通結(jié)構(gòu)四方面分析了我國城市交通大氣污染嚴重的制度性原因，并從四個方面對城市交通大氣污染提出相應策略[16];李霞等把復雜地形歸類為河谷地形、三面環(huán)山臨海地形、盆地地形、馬蹄型地形和峽口地形，并結(jié)合國內(nèi)外對這5類地形下城市污染物傳輸擴散及污染形成機制的研究成果，介紹了不同地理位置、不同復雜地形城市多尺度氣流相互或交替作用的特點及其對污染傳輸擴散的影響[17]。

2.3 基于大氣環(huán)境治療測度的研究

胡啟洲等通過在不同路段診斷車輛排放強度，構(gòu)建車輛排放強度的函數(shù)式，探索車輛運行狀況下車輛排放具有的時空相關性[18];劉文清對大氣污染光學遙感技術(shù)的發(fā)展進程進行了介紹，并就DOAS 技術(shù)、TDLAS技術(shù)等進行詳細介紹[19];李茜等基于京津冀城市群13個城市2013-2015年的面板數(shù)據(jù)，采用超效率DEA模型測算其大氣污染治理效率，并通過回歸模型來分析影響大氣污染治理效率的因素[20];李先華等以上海市為例，應用MODIS遙感數(shù)字圖像進行地面反射率實測和遙感反演，獲得地面反射率分布圖，并逐點計算像元大氣程輻射遙感值，計算機生成多波段上海大氣程輻射遙感數(shù)字圖像[21]。

3 文獻評述

3.1 國內(nèi)外有關大氣污染的研究領域

主要涉及到環(huán)境學、地理領域、生物學領域。各學科特征分別表現(xiàn)為：在環(huán)境學中，通過立法或政府與環(huán)保部門共同負責的方法，制定大氣環(huán)境質(zhì)量標準及大氣污染物排放量標準等;在地理領域，針對大氣污染物，主要借助儀器設備或通過定點監(jiān)測獲取大氣污染物含量，并結(jié)合城市特殊地形以及相關氣象因素等分析城市大氣污染產(chǎn)生原因，并提出治理措施;在生物學領域，通過收集植物葉片所含有的大氣污染物信息，分析城市主要污染物，并根據(jù)城市具體污染物含量，種植可清潔空氣的植物或通過綠化或園林改善城市大氣環(huán)境質(zhì)量。

3.2 研究方法的不同

有關大氣污染的研究方法，具體可分為以下幾類：一是通過某地區(qū)統(tǒng)計年鑒資料并結(jié)合氣象部門和環(huán)保部門數(shù)據(jù)進行整合分析;二是通過調(diào)查問卷、訪談相結(jié)合，獲取常住居民對城市大氣污染的知曉程度以及具體意見;三是采用具體模型如MODIS遙感數(shù)字圖像、超效率DEA模型、DOAS技術(shù)、TDLAS技術(shù)、地基多軸差分吸收光譜儀（MAX-DOAS）等獲取城市主要污染源信息;四是通過選取多個城市城市化指標和特定污染物信息，比較分析多個城市間城市化水平與大氣污染之間的具體聯(lián)系;五是通過選取具體位置定點監(jiān)測城市不同經(jīng)濟區(qū)的污染物，比較分析在不同經(jīng)濟區(qū)污染物的異同及含量;六是通過對樣本進行磁性與重金屬監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)樣本與大氣污染物的具體關聯(lián)。

3.3 討論

現(xiàn)有文獻中關于西北地區(qū)大氣污染的研究較少，主要集中在東部沿海及京津冀地區(qū)，對于西北地區(qū)的研究主要集中在北疆主要城市尤其以烏魯木齊為主，在烏魯木齊市大氣污染的研究中主要考慮汽車尾氣排放量、工業(yè)污染、城市化水平等。以烏魯木齊市為例，筆者認為在對其大氣污染進行分析時，可選取居民小區(qū)作為單位，分析處在不同經(jīng)濟區(qū)的住宅區(qū)大氣污染的異同。還可在不同道路環(huán)境和不同車輛類型條件下，分析研究烏魯木齊市車輛尾氣排放與大氣污染的具體關聯(lián);或通過收集烏魯木齊市不同行政區(qū)植物樣本數(shù)據(jù)，進行磁性與重金屬檢測，從而選取最有利于改善城市大氣環(huán)境質(zhì)量的植物進行種植。另外，在對西北地區(qū)大氣污染進行研究時，除可對北疆主要城市大氣污染對比分析，還可對南疆主要城市如喀什、阿克蘇、庫爾勒等主要城市大氣污染的對比分析。

參考文獻：

[1]趙樂.邯鄲市近年來大氣污染特征變化研究[D].河北工程大學，2018.

[2]李凱飛.京津冀地區(qū)大氣污染云下濕清除作用研究[D].南京信息工程大學，2018.

[3]謝玉晶.區(qū)域大氣污染聯(lián)動治理機制研究[D].上海大學，2017.

[4]劉海猛，方創(chuàng)琳，黃解軍，等.京津冀城市群大氣污染的時空特征與影響因素解析[J].地理學報，2018，73（01）：177-191.

[5]趙修研，張四方，鄭輝，等.土地利用與大氣污染的耦合影響測度及空間分異——以河南省為例[J].河南大學學報（自然科學版），2018，48（06）：650-659.

[6]王蕾，孜比布拉·司馬義，楊勝天，等.北疆主要城市的大氣污染狀況分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2018，32（06）：182-186.

[7]馬雯，李艷紅，侯小剛.烏魯木齊市冬季采暖期對流層NO2柱濃度變化特征[J].生態(tài)環(huán)境學報，2016，25（08）：1351-1355.

[8]馮剛，孜比布拉·司馬義，何芯，等.烏魯木齊城市化進程與大氣污染關系研究[J].環(huán)境工程，2016，34（07）：110-115.

[9]趙克明，李霞，盧新玉，等.峽口城市烏魯木齊冬季大氣污染的時空分布特征[J].干旱區(qū)地理，2014，37（06）：1108-1118.

[10]吳玥弢，仲偉周.城市化與大氣污染——基于西安市的經(jīng)驗分析[J].當代經(jīng)濟科學，2015，37（03）：71-79+127.

[11]隆茜，周菊珍，孟頡，等.城市道路綠化帶不同植物葉片附塵對大氣污染的磁學響應[J].環(huán)境科學，2012，33（12）：4188-4193.

[12]平措，尤學一.拉薩城市大氣污染現(xiàn)狀及防治對策[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2005（S1）：106-109.

[13]肖雨欣.城市大氣污染成因及其防治措施研究[J].環(huán)境與發(fā)展，2018，30（09）：32-33.

[14]丁濤.城市大氣污染的治理方法研究[J].黑龍江科學，2018，9（22）：140-141.

[15]李永梅，李煜.城市園林綠化對大氣污染防治功能的探討[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2018，38（20）：216.

[16]劉秋妹.城市交通大氣污染難題的制度困境及破解[J].生態(tài)經(jīng)濟，2016，32（03）：151-155.

[17]李霞，賈健.復雜地形多尺度氣流對城市大氣污染影響的研究進展[J].沙漠與綠洲氣象，2016，10（06）：1-10.

[18]胡啟洲，鄧衛(wèi)，李曉菡.城市道路車輛排放對大氣污染的線性診斷模型[J].東南大學學報（自然科學版），2018，48（05）：96.

[19]劉文清，陳臻懿，劉建國，等.大氣污染光學遙感技術(shù)及發(fā)展趨勢[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2018，34（02）：1-9.

[20]李茜，姚慧琴.京津冀城市群大氣污染治理效率及影響因素研究[J].生態(tài)經(jīng)濟，2018，34（08）：188-192.

[21]李先華，徐麗華，曾齊紅，等.大氣程輻射遙感圖像與城市大氣污染監(jiān)測研究[J].遙感學報，2008（05）：780-785.