發布時間：2023-10-05 10:40:16
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的大氣污染主要因子樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
致病的主要因素
大氣污染和吸煙 流行病學調查證實，呼吸系統疾病的增加與空氣污染、吸煙密切相關。空氣中的污染物質可刺激呼吸系統引起各種肺部疾病；吸煙是小環境的主要污染源，目前我國青年人吸煙人數增多，是慢性阻塞性肺疾病和肺癌發病率增加的重要因素。
吸入性變應原增加 隨著我國工業化及經濟的發展，特別在都市可引起變應性疾病的變應原的種類及數量增多，如地毯、窗簾的廣泛應用使室內塵螨數量增多；寵物飼養導致動物毛變應原增多；還有空調機的真菌、都市綠化的某些花粉孢子、有機或無機化工原料、藥物及食物添加劑等，均是哮喘患病率增加的因素。
肺部感染 肺部感染病原體的變異及耐藥性的增加，是呼吸系統疾病發生的的重要因素。
外感寒邪 中醫學認為一旦氣溫驟降或貪涼飲冷超出人體適應能力，即可導致人體感寒而病。體質與病因、發病、病機、辨證、治療及養生預防都有密切的相關。所以，中醫重視人的體質及其差異性，這也是中醫學的一大特點。飲食不當、情志所傷及過度勞倦也與呼吸系統疾病的發生有一定的關系。
呼吸病的預防與調理
關鍵詞：塔城市；空氣質量；現狀；變化趨勢
お
1 引言
塔城市是以農業為主的西部城市,從塔城市三次產業結構來分析,經濟結構不盡合理,第二產業特別是工業是制約經濟社會發展的主要因素。同時落后的產能是造成資源過度消耗,環境嚴重污染的主要原因。隨著塔城市各族人民對環保意識的提高,在以科學發展觀為統領,以保持經濟快速增長,加快結構調整步伐,轉變經濟增長方式的時刻,緊緊抓住經濟社會發展的戰略機遇,認真落實科學發展觀,大力推進社會主義新農村建設,堅定不移的走“農業穩市,工業富市,邊貿活市,科教興市,人才強市”的發展道路,努力建設“綠色塔城,人文塔城,人居塔城,和諧塔城”的發展思路,環境空氣質量也發生了很大變化。2001~2009年的監測結果表明塔城市區環境空氣質量逐年改善,TSP污染呈下降趨勢。
塔城市三面環山,地勢北高南低,由東北向西南傾斜。塔爾巴哈臺山橫亙于北,巴克圖山縱貫于西,額敏河自東向西橫貫于南。地形分為北部山地,中部丘陵、洪積扇平原,中部洪積扇扇緣平原和南部沖積扇平原。有喀浪古爾河、阿不都拉河等河流和山泉。塔城市大氣的常規監測項目有SO2、NOX、可吸入顆粒物PM10。監測結果的統計分析表明,塔城市大氣污染以PM10為主（其平均負荷系數為20%）。
2 塔城市大氣污染物特征分布
2.1 大氣污染物的季節變化
由圖1曲線變化可見,各污染物TSP(PM10)、SO2、NOX的高濃度值都出現在冬季,夏季濃度最低,春、秋季次之（2006年第3季度由于測點附近建筑施工造成pm10偏高）。造成污染物濃度季節性變化的主要原因是：塔城市屬北方典型的煤煙型空氣污染城市,特別是冬季采暖期環境空氣質量較非采暖期有所下降,采暖期煤耗量大,排入大氣中的TSP(PM10)、SO2、NOX等污染物的量增加；塔城市屬中溫帶大陸性干旱氣候,冬季漫長寒冷,夏季短促炎熱,春季氣溫回升快,秋季降溫迅速。城市全年主導風向為西北風。該風向決定了塔城市的境外輸入的大氣污染物對塔城地區產生一定影響。這些不利的氣象條件使近地面污染物不易稀釋和擴散,從而導致采暖期空氣中污染物濃度增加。夏季煤耗降低,污染物排放量相對減少,大氣的混合層也變厚了,這就有利于各種污染物的稀釋擴散。
圖1 2001年~2009年大氣污染物PM10季節變化おお
2.2 大氣污染物的年度變化趨勢
近5年來,塔城市PM10年平均濃度在0.039~0.066mg/m3之間,最高值出現于2006年,見圖2。若與GB3095-1996二級年均值標準（0.10mg/m3）比較,年均值達標率為100%。由于能源結構沒有徹底改變,土地多,綠化率低,易起風沙,加上到處施工,PM10污染始終維持統一水平。
圖2 2001~2009年塔城市大氣污染物年際變化圖おお
NOX年平均濃度為0.01～0.025mg/m3,最高值出現在2009年（見圖2）。低于GB3095-1996二級年均值標準（0.05mg/m3）,隨著2009年機動車輛的迅速增加,NOX總體呈逐年增長趨勢。
SO2年平均濃度為0.005～0.017mg/m3,最高值出現在2009年（見圖2）。低于GB3095-1996二級年均值標準（0.06mg/m3）,隨著城市的擴大,冬季燃煤量增加,SO2總體呈增長趨勢。
2.3 大氣污染物平均負荷系數
為了反映大氣環境中各污染物影響的大小,確定各污染因子重要的順序,引進污染物負荷系數的概念。
Fi=Pi/∑Pi,Pi=Ci/Si.
式中Fi為污染物i的負荷系數;Ci為污染物i的年平均值；Si為污染物i的評價標準；Pi為污染物i的單項質量指數。
SO2、NOX 、TSP(PM10)選用GB3095-1996二級標準（日平均濃度TSP030mg/m3、NOX 010mg/m3、SO2015mg/m3PM10 01mg/m3）,根據以上公式,計算出2001年以來塔城市逐年的大氣污染物平均負荷系數,見表1。
表1 大氣污染物平均負荷系數 %
年份SO2NOXTSPPM10
20018.010.013.8/
20028.010.011.9/
20038.011.510.2/
20048.011.514.0/
20058.010.814.122.9
20068.010.012.126.1
200711.47.77.618.6
200846.99.28.517.0
200927.519.27.815.4
平均14.8711.111.120.0
從表1可知,自2001年以來塔城市大氣污染負荷系數的大小順序依次為： PM10＞SO2＞NOX,PM10的污染負荷系數平均達20%,說明影響塔城市大氣環境質量的主要污染物是PM10。這跟近年來塔城市經濟發展逐步增加,基建施工、道路改造等所引起的地面揚塵污染由密切關系。
3 塔城市大氣污染變化趨勢分析
3.1 大氣污染變化趨勢
2001~2009年塔城市環境空氣污染物監測結果列入表2中。
表2 環境空氣污染物監測結果mg/m3
項目2001年2002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年2009年
總懸浮
顆粒物0.2120.1820.1570.2150.2160.1860.1160.130.12
可吸入
顆粒物////0.0580.0660.0470.0430.039
二氧
化硫0.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0070.0080.017
氮氧
化物0.0130.0130.0150.0150.0140.0130.010.0120.025
采用Spearman秩相關系數法,對塔城市空氣污染物2001-2009年年均值進行了定量分析,檢驗結果見表3。
表3 主要大氣污染物的Spearman檢驗結果
項目年rs值
總懸浮顆粒物-0.57
可吸入顆粒物-0.9
二氧化硫0.99
氮氧化物0.05
將計算出的秩相關系數rs 的絕對值同臨界值進行比較,如果rs ≥WP,則表示變化趨勢有顯著意義；如果rs≤WP,則表示變化趨勢沒有顯著意義,說明在評價時段內變化穩定或平穩；如果rs是負值,則表示有下降趨勢或好轉趨勢；如果rs是正值,則表示有上升趨勢或加重趨勢（當N=9時,WP=0.600）。Spearman檢驗結果得出如下結論。
3.1.1 總懸浮顆粒物（可吸入顆粒物）
2001~2009年塔城市總懸浮顆粒物相關檢驗rs值為-0.57,可吸入顆粒物相關檢驗rs值為-0.9,表明變化趨勢有顯著意義,說明近幾年總懸浮顆粒物（可吸入顆粒物）呈顯著下降趨勢。
3.1.2 二氧化硫
2001~2009年塔城市二氧化硫相關檢驗rs值為0.99,rs >WP,表明變化趨勢有顯著意義,說明近幾年二氧化硫的污染有明顯加重,呈顯著上升趨勢。
3.1.3 氮氧化物
2001~2009年塔城市氮氧化物相關檢驗rs值為0.05,rs ≤WP,說明近幾年來塔城市氮氧化物的污染變化不大,仍維持在同一個水平上。
3.2 NOX濃度與車輛數的關系
近幾年,隨著塔城市城市規模的擴大和人口的增加,塔城市的經濟發展,運輸行業迅速發展,機動車數量急劇增加。機動車在運行中產生許多有害物質,機動車尾氣污染日趨嚴重。機動車尾氣對大氣中NOX的貢獻增大,最終導致大氣中NOX逐漸上升,嚴重影響環境空氣質量。
4 大氣環境質量控制措施
據統計塔城市2005~2009年,塔城市SO2年平均濃度控制在0.020mg/m3以下,NOX年平均濃度控制在0.030mg/m3以下。到2015年,SO2、NOX年平均濃度將繼續控制在環境空氣質量二級標準以內。為使達到環境質量控制目標,積極開展大氣環境綜合整治工作,擬采取的措施包括以下幾個方面。
（1）工業污染源防治。加強源頭控制,拓展減排空間。嚴格實行總量控制,合理利用環境容量。加強廢氣污染治理,節能減排,大力發展清潔生產,循環經濟,堅持走可持續道路。
（2）機動車污染防治。控制機動車尾氣污染。控制車輛數量,對車輛能源進行改造,限制進入市區的機動車車流量和類型以及行駛路線。逐步推廣無鉛汽油,環保類車,采用加氣裝置,使用尾氣凈化裝置。從長遠角度,利用對大氣無污染的新能源車輛,如太陽能、電能車輛等,從根本上解決車輛尾氣污染問題。
（4）揚塵污染防治。施工工地必須達到規定的環保要求,改善道路狀況,減少地面揚塵的發生量。加強建筑工地的環境管理,減少建筑粉塵的發生量。
（5）煤煙型污染防治。提高優質能源比重,大幅度減少市區燃煤量,集中供熱,降低面源污染。開發利用新能源。
（6）增加環境保護投入。緊緊抓住國家對口援疆,從改善民生、創造優美生活環境的角度,加大環境保護投入力度。積極推進城市綠化美化,提高綠化覆蓋率。
5 結語
根據以上分析表明,2001~2009年塔城市環境空氣中,大氣主要污染物可吸入顆粒物、二氧化硫、氮氧化物濃度均達到國家二級標準。其中可吸入顆粒物呈明顯下降趨勢,二氧化硫呈上升趨勢,氮氧化物變化趨勢不明顯。塔城市屬北方典型的煤煙型空氣污染城市,生活污染對塔城市大氣環境質量有一定的影響。隨著經濟的發展,城市機動車輛的增加,交通污染源增加將逐步成為影響塔城市大氣環境質量的重要因素之一。
お
參考文獻：
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楊 彬.沈陽市環境空氣質量近10年變化趨勢與污染控制對策.環境保護科學,2009（1）：67~68.
工業化，城市化，經濟增長和能源需求增加導致城市空氣質量深刻惡化[1]。經過多年對大氣顆粒物進行的深入研究表明，其對環境的影響很大，比如能夠改變太陽輻射的平衡并且降低能見度等，由于地區環境、經濟的發展存在著差異，大氣顆粒物的化學成分、組成具有很大變化[2]。空氣中的懸浮顆粒物通常分為總懸浮顆粒物（TSP）和可吸入顆粒物[3]。可吸入顆粒物是指空氣動力學粒徑小于10μm的分散在大氣中呈固態或液態的顆粒狀物質，是目前大氣環境質量評價中的一個通用的重要污染指標。在PM10中，小于2.5μm的顆粒物（PM2.5）稱為細顆粒物，介于2.5~10μm之間的顆粒物（PM2.5~10）稱為粗顆粒物[4]。這些細顆粒物粒徑小，在大氣中滯留時間長，通過呼吸作用進入人體后可以沉積在肺泡內，從而危及人類健康。PM2.5由于其比表面積較大，攜帶有大量重金屬、PAHs、誘變劑以及病菌等有毒有害物質，比起粗顆粒物更容易對人體健康構成威脅。研究表明，PM2.5與人類呼吸道疾病、心肺疾病引起的死亡率呈正相關關系[5]。
大氣顆粒物中的重金屬進入人體的途徑主要有呼吸作用[6]、吞食作用[7]和皮膚接觸。大氣氣溶膠是影響輻射傳輸的一個重要因素，它不但吸收和散射太陽輻射，影響大氣的光學性質，改變大氣能見度，而且對地氣系統的輻射能量平衡也有重要影響。PM2.5細粒子污染對城市灰霾的形成及能見度的惡化有極大貢獻。氣溶膠粒子數濃度日際變化，主要受降水、風速、風向及相對濕度等氣象條件的影響。偏東風有助于氣溶膠濃度的增加[8]。能見度和細粒子質量濃度呈現較好的負相關，而與PM10質量濃度的相關性就差一些。細粒子質量濃度的高低是決定能見度好壞的主要因子。可以嘗試利用細粒子質量濃度的觀測結果來估算大氣能見度。1999年6月持續高溫期間即使細粒子質量濃度很高，能見度并不很低，而2000年1月細粒子質量濃度在并不高的情況下，能見度卻較低。這可能是因為細粒子中的成分不同的緣故，因為能見度的細粒子中主要的化學組分具有密切關系。活躍的光化學可能是前者的主要來源，燃煤可能是后者的主要來源，二者在化學成分上具有很明顯的差別[9]。有研究表明：全球變暖會導致地表水分蒸發的增加，從而引發全球干旱化的發展和加劇，干旱半干旱區問題將變得更為嚴重。對1970－1990年中國大氣水分的變化研究表明：大氣水分在20年中是增長的，其中增長多在對流層低層，主要增長地區在東北、西南和南部沿海地區，在華北和中南部分地區卻呈下降趨勢。大氣水分與地面氣溫的關系取決于地區與季節。在東北地區，大氣水分的增長與地面氣溫增暖相一致，華北地區則不然；在西南地區只有秋、冬兩季的大氣水分與地面氣溫有明顯的相關關系。大氣水分與降水具有密切的正相關關系。美國的相對濕度也呈下降趨勢，與水滴蒸發成負相關關系。蒸發增加40%，相對濕度減少25%~45%，濕度減少是造成干旱的原因之一[10]。
烏魯木齊市由于其特殊的地理位置、氣象因素等條件使得其冬季采暖期風速變為全年最小，極易出現陰霧天氣。此種氣象現象經常持續數天使得大氣污染物不易水平運動和擴散稀釋，隨大氣污染物不斷累積，陰霧范圍也隨之擴大，導致采暖期內的烏魯木齊市經常籠罩在煙霧之中[11]。可吸入顆粒物又是烏魯木齊市最為嚴重的大氣污染物。過去幾年，政府采取了一系列污染治理措施，但是到后期可吸入顆粒物濃度變化不明顯。到目前為止，關于烏魯木齊市大氣顆粒物中可吸入顆粒物的污染特征和源解析研究較少，而對于與人體健康和大氣能見度密切相關的細粒子（PM2.5）的研究則更少。本實驗通過采集烏魯木齊市一年的可吸入顆粒物并對其進行分析研究，探討了大氣可吸入顆粒物中重金屬在采暖期和非采暖期的變化規律，并對不同的重金屬的來源進行了解析，同時還對其污染水平進行了評價。
1材料和方法
1.1樣品采集
本研究從2009年7月－2010年4月，在新疆大學5號樓樓頂（北緯43°77′、東經87°61′）采集大氣可吸入顆粒物樣品。采樣設備有日本產NL20型撞擊式大氣顆粒物采樣頭、轉子流量計、真空泵組成。采樣頭設定流量為20L/min，樣品的采集時間設定為24h，總共81個樣品。該采樣頭共有3層構成，第一層放有2500QAT-UP型環形濾膜可以截留dp>10μm的顆粒；第二層放有2500QAT-UP型環形濾膜可以截留2.5~10μm的顆粒（PM2.5~10）；最底一層放有QR-100型濾膜，可以截留dp<2.5μm的顆粒，采樣介質為玻璃纖維膜，采樣前后濾膜均恒溫恒濕48h（溫度25℃，濕度50%）并稱重以確定可吸入顆粒物的質量濃度。
1.2樣品的前處理
將1/2的樣品濾膜剪碎，放入消解瓶內，加人6mLHNO3，3mLHClO4。瓶口放置小玻璃漏斗，放置過夜后在電板上加熱至近干，取下小玻璃漏斗。電板上再加熱至HClO4耗盡，取下樣品冷卻。用10mL左右的1%HNO3淋洗瓶壁，繼續于電板上加熱，保持微沸10min，取下冷卻，微孔濾紙過濾，用1%HNO3定容至25mL容量瓶中，搖勻待測。取同批號，等面積空白濾膜按樣品超聲波提取及消解過程消解，測定空白值[12]。
1.3重金屬測定
待測樣品中Mn、Cr、Pb、Ni和Cu，Fe采用原子吸收分光光度法測定；Hg、As檢測用雙道原子熒光光譜法檢測定。
2結果與討論
2.1PM2.5~10和PM2.5質量濃度的分析
PM2.5和PM2.5~10樣品的質量濃度變化如圖1所示，PM2.5-10質量濃度范圍為12.3~138.9μg/m3平均值為79.85μg/m3，PM2.5質量濃度的變化范圍為36.6~406.6μg/m3，平均值為222.40μg/m3，超過美國EPA1997年頒布的PM2.5日平均值35μg/m3的6.4倍[13]。由2010年7月-2011年4月采樣的可吸入顆粒物的日平均值可知，烏魯木齊市PM2.5的月平均濃度最高的是2011年1月為406.25μg/m3；最低是2010年9月為36.7μg/m3。PM2.5~10的月平均濃度最高的是2011年1月為138.9μg/m3；最低是2010年9月為12.3μg/m3。由于烏魯木齊市霧天氣集中出現在冬季，從而導致顆粒物濃度較高，特別是由于可吸入顆粒的富集作用，導致1月的濃度最高。烏魯木齊從12月開始進入深冬季節，光照較弱、日照時間短、逆溫出現頻率增大及大氣對流不活躍等不利于空氣中污染物質擴散的因素較多，因此空氣質量維持在嚴重污染的水平。烏魯木齊市的6、7、8月是較典型的夏季季節，溫暖、濕潤雨量充，雨水的沖刷及其他氣象因素使得大多時候的空氣質量較好[14]。
2.2PM2.5~10和PM2.5季節性變化
圖2表示的是不同季節的PM2.5~10、PM2.5的濃度和氣象因素的關系，從圖2中可以看出在冬季濃度較大，這可能是由于在冬季風速低和濕度高于其他的季節（易發生相際反應）；夏季可吸入顆粒物濃度較小，這可能是夏季的溫度高、濕度低、風速較高，粒子干燥。環境對粗顆粒的貢獻比在其他的兩個季節中的要高[1]。
2.3PM2.5和PM2.5~10中重金屬的濃度分布特征
2.3.1采樣期間PM2.5和PM2.5~10中重金屬的總濃度分布特征
圖3給出了PM2.5~10、PM2.5中重金屬在采樣期內的總平均含量。由圖3可知：烏魯木齊市PM2.5~10和PM2.5中7種金屬元素的濃度順序排列為Cr>Pb>Mn>Cu>Ni>As>Hg。Cr、Pb和Mn的含量也較高，平均濃度分別為195.43、120.15、100.03ng/m3和327.57、295.89、145.31ng/m3；Ni、Cu、As和Hg的含量較低，平均濃度分別為57.74、47.96、35.22、0.99ng/m3和59.55、81.88、30.78、2.03ng/m3，而且重金屬在PM2.5中的含量均高于PM2.5~10中的含量，特別Mn、Cr、Pb、Hg、Cu和As。說明對人體危害較大的金屬元素主要富集在小于2.5μm的細顆粒上，即重金屬在細離子中易于富集。
2.3.2采暖期、非采暖期PM2.5和PM2.5~10中重金屬的總濃度分布特征
由表1、2可知，除Ni之外其他重金屬的濃度采暖期均高于非采暖期。
2.4重金屬污染水平的評價
為了進一步了解烏魯木齊市采暖期可吸入顆粒物中重金屬污染水平及其對人體的危害，本研究采用評價沉積物重金屬污染常用的地積累指數法，對重金屬污染進行了評價。Mull污染指數Igeo的數學表達式為：Igeo=log2（Cn/1.5Bn）式中，Cn表示元素n在沉積物中的含量（mg/kg）；本研究中為各重金屬元素在顆粒物中的含量；Bn表示沉積物中該元素的地球化學背景值。這幾種重金屬取其在烏魯木齊市土壤背景平均值，其值分別為Mn688.00、Cr47.40、Ni28.95、Pb11.20、Ni28.95、Cu26.70、Hg0.06、As10.78mg/kg，Fe3.60（百分數）為中國土壤背景平均值[15]。Igeo≤0被列為無污染，0≤Igeo≤1為無污染到中等污染，1≤Igeo≤2為中等污染，2≤Igeo≤3為中等至重污染，3≤Igeo≤4為重污染，4≤Igeo≤5為重污染至嚴重污染，Igeo≥5為嚴重污染[16]。
2.4.1采暖期、非采暖期PM2.5~10中重金屬污染水平的評價
由圖4污染指數可以看出，無論是采暖期還是非采暖期，污染指數的最高點及最高平均值都落在了Pb、Hg上，兩者采暖期的污染指數均高于非采暖期且為嚴重污染；Cr、Ni、As、Cu在非采暖期污染指數分別為5.42、4.64、4.5、4.48，在采暖期分別為5.48和4.06、4.89，4.08為重污染至嚴重污染，其中Cr采暖期及非采暖期的污染指數相當，Ni、Cu在非采暖期的污染指數高于采暖期，而As與Pb、Hg相同采暖期高于非采暖期；Mn的最小為非采暖期時的0.5，在采暖期時的0.90為無污染。
2.4.2采暖期、非采暖期PM2.5中重金屬污染水平的評價
在PM2.5中Hg和Pb的最大值仍出現在采暖期，在非采暖期污染指數分別為6.36和6.44，采暖期分別為8.41和6.61并為嚴重污染；Cr和Ni、As在非采暖期的Igeo值分別為5.31和5.20、4.80，在采暖期分別為4.64和3.62、3.65判斷為重污染至嚴重污染，并且這3種金屬在非采暖期的污染水平高于采暖期；Cu在非采暖期的Igeo值為4.54判定為重污染至嚴重污染，而在采暖期為3.15，為重污染；Mn的污染指數最小，非采暖期為0.15，采暖期為-0.29，無污染（圖5）。
2.5PM2.5~10和PM2.5中重金屬的來源分析
富集因子（EFs）是一個反映人類活動對自然環境擾動程度的重要指標。它是通過樣品中元素的實測值與元素的背景含量進行對比來判斷表生環境介質中元素的人為影響狀況。富集因子計算公式為：EF=（Ci/Cn）樣品（/Ci/Cn）土壤背景式中，Ci表示重金屬元素i的質量百分數（W/W）；Cn表示標準化元素Fe的濃度（W/W）。如果元素富集因子接近于1，可以認為該元素相對于土壤來源基本沒有富集，主要來自于土壤顆粒；如果元素富集因子大于10，則表明元素除土壤來源外還受人類活動影響[17]。由圖6、7可知在PM2.5~10還是PM2.5中不論是采暖期還是非采暖期，除Mn之外，所測金屬的EF值均大于1，均受出土壤之外的外部環境的影響。對于Cr、Ni、Cu、As而言非采暖期和非采暖期的EF值相當，既有相同的污染源；而Pb、Hg采暖期的富集因子遠高于非采暖期，即烏魯木齊市冬季的環境條件有利于2種金屬的富集。
3結論
（1）烏魯木齊市冬季大氣顆粒物PM2.5~10的平均質量濃度超過了國家二級標準的1.07倍，PM2.5污染比較嚴重超過美國EPA1997年頒布的PM2.5日平均值的6.4倍。
（2）重金屬在PM2.5中的含量均高于PM2.5~10中的含量，特別Mn、Cr、Pb、Hg、Cu和As。說明對人體危害較大的金屬元素主要富集在小于2.5μm的細顆粒上，即重金屬在細離子中易于富集。
（3）除Ni之外其他重金屬的濃度采暖期均高于非采暖期。
1.1城市下墊面形成的獨特氣候環境效應
城市下墊面主要包括城市不透水面、城市綠地、水體三大類，它們對城市的能量平衡、局地環流等大氣過程產生不同的影響，從而形成了不同的氣候環境效應。城市不透水面主要包括建筑、道路、混凝土下墊面等等，它們改變了下墊面的熱屬性，具有較強的增溫效應，是產生城市熱島效應的主要原因之一。綠地是城市景觀生態系統中的重要組成部分，具有降溫增濕、降低地表風速、形成局部小氣候的功能，并形成了對城市熱島效應具有緩解作用的城市“綠島效應”。植被種類、綠地類型、綠地面積及其空間結構不同，對城市熱島的緩解效應明顯不同。城市水體主要包括河流、湖泊、濕地等水面類型，它具有降溫、增濕的生態作用，并能形成一定程度的“湖泊效應”。
1.2城市風環境
城市風環境對城市大氣污染物質的擴散、城市的自然通風狀況具有重要的作用，它是影響城市人居環境舒適度的一個重要因素。城市中，在不同的建筑密度、建筑長寬比、街道走向等因素的影響下，城市內部會產生不同的風向風速，從而產生了變化復雜的城市風環境。近年來，許多學者關注運用各種數值模擬技術對城市不同尺度下的風環境進行研究，它對氣候環境影響下的景觀格局規劃具有重要的研究意義。
1.3城市熱環境
影響城市熱環境的因素主要包括城市氣候狀況、城市下墊面環境等。城市熱島效應是熱環境的一個典型特征，各種人為熱量的集中排放、下墊面性質的改變等加劇了城市熱島效應，它對城市污染物質的擴散、對人居環境產生了諸多不利的影響。國內外學者對城市熱島效應的特征進行了大量的研究，主要包括城市熱島效應與城市人口、建筑面積、建筑密度、風速等因素的關系等。
1.4城市空氣污染
隨著城市的加速發展，化石燃料的大量使用以及車輛的急劇增長導致城市空氣污染嚴重。城市中的空氣污染物質主要包括顆粒污染物、碳氧化合物、氮氧化合物、硫化物等。城市空氣污染物的濃度除了取決于污染源排放的總量外，還與排放源高度、通風情況、氣象和地形等因素有關。影響空氣污染物擴散的因子主要包括風和湍流、氣溫與大氣穩定度、天氣形勢以及下墊面空間環境等。例如污染物濃度與風速呈顯著的負相關關系，風速對污染物的擴散起主要作用，溫度、濕度對污染物的擴散也有影響。
2城市氣候環境特征對綠地景觀格局的影響
城市氣候環境特征是影響綠地景觀格局的重要因素，最典型的城市氣候環境特征主要包括城市熱島、風環境與大氣污染。在綠地系統規劃中，可以根據城市氣候環境特征所反映的環境問題，確定減緩城市熱島效應的綠地空間布局方式及合理的綠地種植結構，以形成合理有效的改善城市生態環境問題的綠地景觀格局。
2.1城市熱島效應與綠地景觀格局
各國學者對城市熱島效應與植被覆蓋關系做了大量的研究。綠地面積的變化直接造成了熱島效應范圍的變化，綠地景觀格局是影響城市熱島效應分布和強度的關鍵因子。在城市綠地空間格局規劃中，可以根據城市熱島的溫度效應，構建與城市整體發展相協調的景觀集中綠地；確定城市綠地分布的位置、面積以及綠地空間布局方式；采用集中與分散相結合的景觀布局方式，有針對、有重點地進行綠地景觀的建設，從而實現綠地景觀規劃由“見縫插綠”向“合理建綠”的轉變，同時注重綠地景觀格局分布的合理性，建立適宜的綠地景觀分布距離，以此緩解城市熱島效應。
2.2城市風環境與綠地景觀格局
規劃中，應該從不同的尺度對風環境進行動態的研究分析，以引導合理的綠地景觀空間格局。在城市尺度上，李敏、王紹增提出在微風條件下，城市需要建立微風通道，注意城市的氧源基地和微風通道的設置以及與風向的關系，在城市上風方向營造或保留大片森林與農田作為城市的氧源。在城市組團尺度上，組團內部也應該根據城市內部的風環境特點設置相應的綠地作為城市內部通風、排氣的綠地斑塊及廊道，以減緩城市熱島效應，控制污染物質的擴散。在進行城市綠地系統規劃時，應該對風在城市內部的變化方式進行分析，了解局部場地條件對風環境的影響，并將其應用到城市綠地景觀空間布局規劃中，而不是直接利用城市主導風向和風速等參數對城市綠地進行分析和設計。
2.3城市大氣污染與綠地景觀格局
如何有效地就地處理污染物、阻止污染物的擴散，是城市綠地空間格局規劃中需要重點解決的問題。在研究大氣污染對綠地格局影響的過程中，首先應該找到真正的空氣污染源，對污染源物質的空間擴散過程進行深入的分析研究，了解其空間擴散規律，有針對性的采取積極對策，最大程度地降低城市污染。其次在綠地景觀格局規劃中，應該根據植物的生理特性，有針對性的選擇抗污染能力和吸收凈化能力較強的植物，并根據污染物質的空間擴散規律規劃適宜的綠地景觀空間格局，以起到保護和凈化城市空氣的作用。
3研究的關鍵技術方法
3.1計算流體力學(CFD)仿真技術對城市大氣數值模擬研究的應用
CFD技術具有流體分析的優勢，它可以對不同時、空尺度的綠地景觀格局影響下的城市風環境、大氣污染物質擴散以及熱環境運行狀況進行模擬研究，分析綠地景觀格局現狀，并對綠地優化方案進行評估。目前，國內外許多學者利用CFD對城市大氣環境與城市規劃之間的關系進行數值模擬，利用CFD模擬氣候環境特征影響下的綠地景觀格局生態效應的研究則較少涉及。卡佩拉托(Capeluto)利用CFD數值模擬技術，將城市氣候因素如光照、風等因子運用到城市設計中。汪光燾等應用CFD等數值模擬方法，對佛山城鎮規劃案例進行了大氣環境影響模擬分析。余莊等人利用CFD對城市熱環境進行了動態模擬，最終得出有科學依據的城市規劃布局與城市氣候之間的關系。通過上述研究發現，利用CFD來分析城市的風環境狀況，空氣污染物擴散狀況、熱環境狀況以及綠地景觀格局的響應等問題，是一種非常新穎而有效的研究方式，結合數值模擬的方法來指導氣候環境影響下的景觀格局規劃具有重要的研究意義。
3.2遙感(RS)-地理信息系統技術(GIS)在城市氣候環境特征的應用
3.2.1RS-GIS技術的優勢
衛星遙感資料具有觀測空間范圍廣、能快速獲取分辨率較高、時效性較好的城市下墊面空間信息等優點。地理信息系統技術具有對遙感數據進行圖象處理、空間綜合分析等功能。遙感和地理信息系統一體化用于研究城市氣候特征具有快速、準確、宏觀性強等優勢。隨著遙感和地理信息系統技術的發展，各種遙感數據能夠為城市大氣下墊面的大氣環境及空間信息提供全面準確的數據源，通過遙感數據獲得的城市綠地信息能與具有時、空尺度的城市氣候、污染物分布等數據相匹配，從而提高了研究的準確性與科學性。
3.2.2RS-GIS技術的綜合應用
目前，國內外許多學者運用遙感應用技術方法，圍繞城市熱環境、風環境以及大氣污染等大氣環境特征進行了多方面的研究，并取得了不少進展。李延明等人采用遙感技術結合實地測定的研究方法，全面分析城市發展及城市綠地對熱島效應的影響。王偉武等人應用GIS空間數據相關分析和空間疊加方法，定量評價了空氣污染物質的空間分布與城市人口密度、建設用地比重、道路用地比例、地表溫度等影響因子的空間相關程度和總體污染水平的分布特征。目前，人們主要關注運用RS-GIS技術手段對城市熱島、城市綠地景觀格局進行分析，但對城市氣候環境特征與綠地景觀格局之間的“格局-效應”機制的研究卻較少涉及。由于RS-GIS技術不具備流場分析以及優化設計的功能，不能較好的反饋景觀格局與環境效應之間的相互適宜機制。因此，為了更好的研究“格局-效應”機制，可以將RS-GIS技術與CFD數值模擬技術相藕合，對不同時、空尺度下的綠地景觀空間格局及氣候環境特征進行定量三維模擬分析，并最終建立優化的城市綠地景觀格局。
4基于氣候環境特征的沈陽城市綠地景觀格局優化研究
沈陽是典型的北方老工業城市，隨著城市的高速發展，化石能源的大量消耗以及機動車數量的急劇增加，空氣環境質量面臨著嚴峻的挑戰。為了能有效地緩解城市大氣環境問題，研究結合沈陽城市性質及城市氣候特點，利用CFD數值模擬技術對沈陽市氣候環境特征進行模擬分析，以尋找城市風環境、空氣污染擴散、熱環境存在的生態問題，并提出基于氣候環境特征影響下的沈陽城市綠地景觀格局優化策略。
4.1基于RS-GIS-CFD的城市氣候環境數值模擬方法
城市是一個復雜的物質實體，城市風速、地表溫度、濕度、建筑密度、容積率、人口密度、植被覆蓋程度等因素對城市的氣候環境都會產生不同的影響。為了能準確反映城市基本狀況，首先可以利用RS-GIS技術有效、準確、快速地獲取城市下墊面三維空間信息，以及建筑密度、植被覆蓋程度、容積率、地表溫度、SO2污染程度、人口密度等城市生態環境信息。然后根據城市基礎信息建立數字模型，同時根據城市氣候要素等基礎資料進行模型的邊界條件設置。應用CFD的方法來處理城市的大氣流場運動，計算城市中的風環境運行狀況、污染物空間擴散情況以及地表溫度分布情況等問題，并考慮采取相應的措施，以改善城市的生態環境問題。CFD模擬分析主要包括建立數字模型、設置邊界條件、模型計算、結果分析等幾個過程。研究采用1∶1的模型進行模擬，其模擬的城市空間zoom尺度為50000×50000×200m3。在CFD中完成模型創建后，需要輸入沈陽市的基本氣象數據，對模型進行參數化設計，并選擇設置混合層流模型來模擬大氣的流動。模型地塊選用熱輻射模型以及污染物擴散模型，對于不同等級的模塊，需要根據現狀設置不同的溫度以及污染源濃度。其次，在模型邊界相應的位置建立進風口和出風口，以模擬城市風向及風速。以沈陽市為例，考慮到沈陽市的氣候環境特點即春、秋季節歷時較短，夏季是植物生長最旺盛的季節，其吸收SO2的能力也最強。因此，模擬的氣候條件則設定為夏季。夏季3個月的平均風速為3m/s，主導風向為南風，模擬時將具體的風速風向值設為模型進風口和出風口的初始參數。
4.2結果與分析
當城市平均風速為3m/s、主導風向為南風的時候，城市內部空間的風速小于3m/s，城市風速明顯受到城市建筑布局以及城市風的流動的影響。在城市建筑密度低的渾南新區、于洪區等區域，城市風速相對較大，沿著渾河形成了一定的城市風廊，利于周邊污染物質的擴散并在一定程度上緩解城市熱島效應；在城市建筑密度較高的沈河區、和平區、鐵西區、皇姑區等區域，城市風速相對較低，由于城市建筑物的影響，城市風速明顯降低。水平空間擴散格局。SO2的濃度在城市主導風向的影響下，隨著風速的增加濃度逐漸降低，城市建筑物及城市綠地對城市風速、風向以及污染物質的擴散具有重要的影響。在大東區、鐵西區、于洪區，工業污染源較多，城市綠地較少，其污染物濃度最高，且不易向外擴散，而沈河區、和平區的污染濃度也相對較高，其主要原因是由于沈河區及和平區位于城市中心區，人口密度高，建筑密度高，其污染物不易擴散。在建筑密度相對較高的商業區和居住區、工業區等地表溫度較高，城市地表溫度高達40℃以上，而學校、城市綠地、水體等地域，城市地表溫度較低，它們對緩解城市熱島效應具有重要的意義。渾河對城市的有益影響和調溫作用比較明顯。同時，還可以明顯看到在風環境的影響下，城市中的熱環境分布呈現由中心向邊緣逐漸發散的特征，城市風向，植被、水體對城市最熱區域的改善作用都有限，在現有的綠地布局模式下，水體、植被等要素的生態功能并未得到較好的發揮。如果選擇不同方向的典型的斷面來反映城市風速、SO2濃度、地表溫度在不同高度上的垂直擴散狀況，那么從不同的斷面可以看出，城市風速隨著高度的增加也逐漸增加。城市建筑物對風的擴散阻力逐漸減弱。SO2以污染源為中心向四周擴散，隨著高度的增加，在200m的高度范圍內，SO2的濃度有一定程度的降低。城市的地表溫度以熱源為中心向四周擴散，并且隨著高度的增加，溫度也出現逐漸降低的趨勢。通過綜合分析可以看出，影響城市大氣環境效應的主要因素包括城市綠地的結構、城市建筑物的高度、建筑密度、人口密度等。沈陽市并未形成具有一定導向性的風廊，同時熱環境運行狀況較差，SO2空氣污染嚴重，尤其是在鐵西區、大東區以及皇姑區，在其他區域，城市的熱島效應相對不是很明顯，主要是因為這些區域的綠地空間布局合理、大面積的渾河水系有效地改善了城市環境問題。因此，利用CFD軟件可以有效地從流場的角度分析城市景觀格局與熱環境、風環境以及污染物質的空間擴散之間的內在機制關系，并能根據城市問題提出一定的優化措施，它為解決城市大氣環境問題提供了新的思路。國內外許多學者對CFD模擬結果的準確性進行了驗證，本研究中主要對CFD仿真模擬結果與實地監測數據進行相關性驗證。驗證結果表明CFD仿真模擬的結果與實測值相對誤差較小，均滿足城市尺度模型模擬的精度，因此證明CFD模型對城市氣候環境因子的模擬是有效和可行的。
4.3綠地景觀格局優化策略
通過對城市大氣環境效應的數值模擬分析可以看出：而沈陽市的熱環境較差，空氣污染嚴重。基于氣候環境特征考慮的城市風廊的建立、合理的綠地空間布局對改善城市空氣環境質量具有重要作用。因此，可以結合景觀生態學的原理對城市綠地景觀格局進行優化設計，以改善城市生態環境質量。在市域尺度上，在沈陽市不同區域建立多條“通風廊道”，以緩解城市熱環境問題。同時，為了確保城市通風的順暢，第一，不能在此區域進行城市建設(尤其是在風的主導方向上建立高樓)；第二，在通風廊道的軸線上不應該種植高密度的植物。在城市尺度上，通過模擬分析可以看到在城市的高建筑密度區域，城市風速降低的速率較大，同時建筑物的高度及建筑表面的粗糙度對城市風速的影響也比較大。因此，在城市高建筑密度的區域也應建設相應的通風廊道。為了防止城市的無限蔓延及擴張，同時防止工業污染對中心城區的影響，將圍繞著沈陽3條主環路建設環城綠帶，綠帶的寬度建議為1～4km不等，同時加強對沈陽市各環城水系的綠帶建設。雖然，沈陽大部分的工業區都已搬至城市的三環外，但鐵西區、大東區以及皇姑區的工業區還在城市三環內，這些區域對城市的空氣污染造成了嚴重的影響。因此，建立內部的環城綠帶對提高城市的空氣環境質量具有重要的意義。在鄰里尺度上，也應該建設城市內部通風廊道。對于城市內部通風廊道而言，采用的策略主要包括擴寬街道、綠地與街道布局有機組合、連通不同的生態綠地、降低建筑密度等，它們將有利于城市通風廊道的形成。同時，優化附屬綠地、道路綠化、水體綠化的空間布局。綜上，結合景觀生態學原理以及沈陽城市未來發展形態共同構建了城市綠地景觀格局優化方案，形成了“四帶、三環、七楔、網絡連接”的綠地網絡空間結構。“四帶”即渾河、新開河、南運河、衛工明渠的濱水景觀帶。“三環”即城市3條環路兩側的生態綠環。“七楔”則是根據城市氣候、周邊自然生態環境、城市布局結構等因素的綜合分析來確定的7條生態廊道；對于城市其他類型綠地的空間優化，則根據景觀生態學原理以及城市綠地的生態功能，采用“集中與分散”相結合的空間布局模式，協調與城市布局結構的空間關系，最終構建一個完善的城市綠地生態網絡結構，以改善城市生態環境質量，促進城市的可持續發展。
5討論
1數據來源
本文數據來源于廣州中山大學力學樓大氣環境自動監測平臺，監測平臺能自動實時監測水平能見度、風速、風向、降雨量、各種污染物濃度等參數。其中，產自芬蘭的PWD10/20型能見度儀用于監測能見度，該設備是在調制光學反射技術(MOR)的基礎上，利用粒子散射光的波長量級與粒子直徑相似、散射量與光束的衰減成正比的原理進行前測量，用風速風向儀、濕度計、雨量計等儀器自動監測氣象參數。本文分析以2009年監測數據為主，包括以5min為采集間隔的能見度數值、風速風向值、降雨量值、相對濕度值、氣溫值、氣壓值、太陽輻射強度值等。另外還收集了廣州氣象網實時的數據，包括每日的氣溫值、降雨值、云量值、風速值等，用于輔助分析。
2能見度基本特征
2.1能見度整體情況統計2009年全年能見度均值為9248m，且整體水平較2008年有所提高，結果如圖1所示。分析圖1可知，2009年能見度月均值波動較大，主要分布在5000～16000m之間，且呈單峰型分布。其中，7月能見度最高，達到了15303m;2月最低，僅為5715m;2008年則不同，最低月均值出現在3月。原因可能是2009年同時期廣州大部分地區受高空槽影響，氣溫回升緩慢，降水豐富，雨水沖刷空氣作用明顯，使能見度比往年情況略好。2009年7月降水頻率較高，8月則降水量較2008年減少20%左右，所以能見度的最好月份出現在7月，而2008年出現在8月份。根據廣州的地理位置、氣象條件等因素，廣州的四季時間為春季2～3月、夏季4～9月、秋季10～11月、冬季12月～次年1月［11］。從圖1可看出，廣州夏季的能見度最高，秋季略低于夏季，春季顯著下降至最低，季度能見度僅為6366m。
2.2能見度每小時變化規律特征全年能見度平均水平為下午高于上午;高峰基本出現在14:00～16:00，與每日的濕度值低谷相對應;因大氣結構較穩定、缺乏空氣垂直對流等原因，夜間能見度低于白天。統計2009年各月24h內的平均能見度波動情況可知，2、5、6、7月波動幅度較大，超過1000m。根據對氣象因子波動值的計算，這4個月平均日氣溫差值在7℃以下，低于年均值，5、6、7月均有10天以上有降水現象，且多發驟降大雨情況，可見日均能見度波動與雨量波動呈較顯著的正相關性，與氣溫的波動呈負相關性。此外，僅有4月的能見度峰值出現在上午11∶00左右，該月處于冷暖氣流交替、對流多發時期，短時小雨頻繁出現，日均濕度值在12:00小低谷后快速上升，明顯高于年均濕度水平，使該月能見度峰值前移。
3氣象因素對能見度的影響分析
3.1全年氣象因素的特征濕度、風速、降水量等氣象因子均受到區域宏觀氣候的運行狀況影響，具備年際循環的特征，且日均值有較大變化，制約著大氣污染物的稀釋、擴散、轉化過程［12］。2009年氣象因素統計分析結果見圖2。全年的降水量分布不均，夏季和冬季較多，6月總量最大，20天有降水記錄。雨水有沉降沖刷空氣中顆粒物的作用，但由于污染物的積累、消散有一定的物理、化學時間過程，能見度的變化曲線略滯后于降雨量的變化。由于廣州上空是全年受多個氣團交替控制，各氣團的性質和運動軌跡不同，風速全年呈震蕩變化，在2、7、9、11月略高，其變化趨勢與能見度基本相同。濕度的月均值變化不明顯，在30%的范圍內波動，但可看出在相對濕度較高的2月，風力的凈化空氣作用不能顯著發揮。
3.2中尺度(24h)能見度與氣象因素的相關性為進一步探討氣象因素對能見度的影響程度，以每日(24h)為時間單位研究能見度與氣象因子的相關性。選取日變化較顯著的因素(相對濕度、雨量、風速、氣溫)，采用SPSS17.0對2009年全年樣本做簡單相關和偏相關分析，得出其相關系數。pearson簡單相關系數:兩個變量均服從二元正態分布，直接或間接相互影響，不排除受第三變量影響。偏相關系數:控制其他因子在恒定情況下，僅單獨考察兩個變量的相關程度，可用于確定多元回歸分析的數據項。結果如表1所示。由pearson相關系數可看出，能見度與風速呈顯著正相關關系，系數為0.477，風的疏散作用明顯;與濕度呈負相關(－0.301)，空氣中的水蒸氣會促使顆粒物的體積增大，進而吸收、散射光線;與氣溫呈正相關(0.288)，說明在夏秋等氣溫較高的時期，空氣的流動交換作用較強;與雨量的相關性不顯著，只有－0.042。由偏相關系數可知，在排除其他因素的影響下，能見度與相對濕度的負相關性更加明顯，達到－0.651;與風速的直接影響變小(0.25)，說明風速與其他因子共同作用的效果更明顯;與雨量的相關程度略有增加(－0.186)，說明降水單獨作用下改善能見度情況更明顯。
3.3小尺度(1h、5min)能見度與降雨量的相關性由表1可知，降雨量對能見度日均值影響并不明顯，因此需細化分析尺度來研究具體的作用過程，以1h做中尺度分析，中雨、大雨、暴雨后能見度平均值改善較大，滯后降雨達1～2h，而微量小雨后能見度變化滯后時間較長，主要是因為小雨的沖刷作用不明顯，但可以使空氣濕度累積增加，氣溶膠粒子半徑增加并穩定在較飽和狀態，影響可見光的傳播，因此以1h作為單位時間進行生產、生活安排的部門和居民應注意該特征，掌握安全合理的外出時間段。降雨對能見度的影響不僅與雨量大小有關，還與降水的分布情況有關，所以應關注更小尺度中的能見度變化規律，特別在交通組織方面，快速做出判斷并調整運行策略［13］。本文選取了2009年5月20日和5月23日的5min降雨量對能見度的影響情況作為典型進行分析，兩日的宏觀大氣環境相似，溫度、風速等數值接近，且總降雨量都在45mm左右，排除了特殊狀況對能見度的影響。5月20日的降水是短時驟降型，集中在12:00、15:00，5月23日是均勻分散型(如圖3、圖4)。由圖3可見，在降雨突發的5min內能見度降至極低，呈明顯反比關系，且能見度波動幅度很大;當5min雨水量達到了10mm時，能見度迅速下降12km，降雨驟停期間又迅速回升，說明短時強降雨會迅速降低能見度水平，但對低能見度的維持時間是短暫的，駕乘人員可以根據該規律做一定的準備調整工作。圖4中降水在4:00～20:00分布較均勻，5min的雨量大致相同，使得能見度在降水時間段內一直維持在10km以下的較低水平，雨量稍多時能見度出現小低谷，整體波動幅度較小，在5km左右。綜合分析2009年全年的數據，出現暴雨的4天均屬于雨水驟降型，使能見度出現了較大范圍的快速波動，而其他雨量分布較均勻的情況下低能見度持續的時間一般都較長。
3.4小尺度(1h)能見度與其他因素的相關性太陽輻射強度和大氣氣壓每小時數值波動明顯，濕度、溫度、風速變化程度也較大。本文以1h作為時間尺度計算與能見度的相關性，得出1h太陽輻射強度與能見度沒有顯著的相關性，但氣壓與氣溫的相關性達到－0.838，與濕度達到0.512，說明上午太陽輻射逐漸增強時，空氣濕度很快減小，氣溫較快升高，導致氣壓迅速下降，大氣逆溫層被破壞，空氣的垂直運動加強，風速小幅度增加。太陽輻射對濕度、氣溫的作用在1～2h內出現明顯成效，然后氣溫再經過1～2h使氣壓、濕度進一步變化，所以太陽輻射增強改善能見度滯后4h左右。而1h能見度與濕度、風速的相關性數值均低于24h相關性數值，說明二者作用過程較緩慢，充分發揮其影響力需要較長的時間。而氣溫1h作用效果較明顯，適用于小尺度計量分析。
3.5相對濕度與風速的相互作用表1顯示，24h相對濕度和風速的pearson相關系數較偏相關系數均有一定改變，說明二者相互影響較大。以24h作為時間尺度，統計分析2009年中除去降雨等特殊氣象的317份數值樣本，得出散點圖5。圖5中將風速的作用情況分為濕度較大和濕度較小兩種類型，濕度較小的情況下，風速對能見度的改善作用明顯，隨著風速數值的增大，日均能見度水平上移，超過15km的點均是在相對濕度較低的區間內。但在相對濕度大于70%時，風速對能見度的影響力降低，大部分都處于低能見度(小于10km)范圍內，說明較高的濕度能制約風速對能見度的改善作用，是形成低能見度的主要原因。
4其他現象對能見度的影響
4.1灰霾現象與能見度的關系在《地面氣象觀測規范》中，定義灰霾為大量極細微的干塵粒等均勻地浮游在空中，使水平能見度小于10km的空氣普遍有混濁現象。珠三角城市群是灰霾現象的多發地區，它與大氣能見度水平有密切關系。如圖6所示，2009年月均能見度曲線與該月灰霾日的比例曲線呈明顯的鏡像相關，即灰霾出現越頻繁，能見度的整體水平就越差。根據最新灰霾等級標準，將能見度低于5km的情況判定為中度、重度灰霾，各月灰霾期的能見度曲線則與中、重度灰霾的比例曲線大致互為鏡像，說明灰霾的嚴重程度直接影響低能見度的持續時間，如春、冬兩季多次出現3天以上的灰霾現象，空氣中氣溶膠濃度偏高，在高濕度大氣中不斷吸收水分，粒徑增長且缺乏氣流疏導擴散，吸收反射可見光線，使能見度情況不能好轉。
4.2空氣質量與能見度的關系根據廣州市環保局的《2009年廣州空氣質量日報》，年均空氣質量較前兩年有所提高，其中1、11月的輕微空氣污染比例超過20%，2、4、12月超過10%，與低能見度的時間段較一致。特別是4月出現了中度污染的現象，可吸入顆粒物濃度超過國家二級標準，導致該月能見度呈降低趨勢。大氣中SO2、NO2、PM2.5等污染物的濃度值與能見度數值相關性較強，在污染物數值均達國家二級標準的時間段，能見度均可達到1km左右的優良水平。但城市中污染物的水平受排放源、地形、氣象等多類因素的綜合影響，只有根據地形地勢合理布局排污點位，依據風向等氣象因素的運行規律疏導消散，控制難降解污染的產生，才能從根本上提高大氣能見度的整體水平。
關鍵詞：皖北地區； 大氣環境質量； 灰色聚類； 評價
中圖分類號： P185 文獻標識碼： A
引言
用于環境質量評定的方法很多, 常用的環境質量評價方法有綜合指數方法、分級評分法、數理統計方法等。灰色系統理論的方法是鄧聚龍教授在80 年代初提出并發展的. 它是把一般系統論、信息論、控制論的觀點和方法延伸到社會、經濟、生態等抽象系統, 結合數學方法發展的一套關于解決信息不完備系統(即所謂的灰色系統) 的理論和方法, 具有模型簡單明了、概念清晰、宜于應用且結論可靠的特點。[9]本文在調查和分析皖北地區大氣環境質量現狀的基礎上，利用灰色系統相關理論對皖北地區大氣環境質量進行了綜合評價，為后期治理皖北地區大氣環境提供依據。
1.研究區概況
皖北地區包括安徽省淮河以北的縣市以及跨淮的縣市，包括安徽省的宿州、淮北、亳州、阜陽、蚌埠、淮南六市的全部行政區域以及沿淮的滁洲市所轄的鳳陽縣和六安市所轄的壽縣。面積3914900公頃；人口2880萬。
2006年，安徽省工業增加值比2005年增長了27.1％，高于同期全國平均水平，低于同期中部6省29.3% 的平均水平；與2005年相比，工業COD排放量增加了4.4％，工業SO2排放量增加了0.8%，其中，工業COD排放量增加幅度在中部6省中最高。“十二五”期間，安徽省環保系統將以改善空氣質量為目標，把皖北地區的淮南、淮北、蚌埠等出現酸雨污染的地區作為重點區域，把二氧化硫、氮氧化物、顆粒物、揮發性有機物等作為重點防控污染物，把火電、鋼鐵、有色、石化、水泥、化工等作為重點監管行業，建立統一監測、統一監管、統一評估、統一協調的區域聯防聯控工作機制。
2．灰色聚類評價法原理
灰色聚類是將聚類對象對不同聚類指標所擁有的白化數，按n 個灰類進行歸納整理, 從而決定或判斷聚類對象屬于哪一類灰色統計方法。 聚類對象為所研究的對象, 是要進行分析的所有研究對象的集合。[2]
本研究中大氣環境質量灰色聚類分析的基本步驟可分為以下五步:
(1) 確定聚類白化數dij；
記i=1，2，…，n為聚類對象；j=1，2，…，m為聚類指標；k=1，2，…，K為聚類灰數，即灰類。dij為第i個聚類對象對于第j個聚類指標的樣本值，D是以dij為元素的樣本矩陣。
(2) 確定灰色類的白化函數fik：參照國家規定的大氣環境質量分級標準本文將大氣環境質量分為三級，即有三個灰類。為使每一級別的白化函數與所有級別都存在隸屬關系，對灰色聚類法中的白化函數的“降半梯形”的結構改進后可采用下列三種基本圖形（見圖1）[3]。
圖1 白化權函數fjk
(3) 標定聚類權：采用超標加權法確定每個測點中各污染物的權重，即利用區域大氣環境中污染物指標的實測濃度與其標準值區間的比值來計算，以突出各測點中主
要污染物在評價中的影響程度，計算公式為：
= /且 =1=
其中，為第k個測點中第j個污染物的歸一化權重。為第j種污染物并將其取為第j種污染物各級標準的平均值。
(4) 確定聚類系數：=，表示第i個聚類對象對于第j個灰類的聚類系數，它反映了聚類樣本對灰類的關聯程度。構造聚類向量。
(5) 聚類評價：灰色聚類是根據聚類系數的大小來判斷所屬的類別。在聚類系數矩陣A的行向量中,聚類系數最大者所對應的灰類即是該評價對象所屬的類別。將各個對象同屬的灰類進行歸類,便是灰色聚類的結果,也是評價的結果。
3．皖北地區大氣環境質量評價
為了認識皖北地區主要城市大氣污染現狀，本文利用灰色聚類方法對宿州、淮北、亳州、阜陽、蚌埠和淮南等六個地級市的大氣環境質量進行評價。
3.1聚類樣本、聚類指標的確定及灰類的劃分
對皖北地區六個地級市的三項污染指標的監測資料進行收集，監測數據列于表1所
示，為皖北地區各類大氣污染物年平均濃度。
表1 皖北地區的大氣污染物年平均濃度(mg/m3)
地區 可吸入顆粒物
(PM10) 二氧化硫
(SO2) 二氧化氮
(NO2) 空氣質量達到及
好于二級的天數
淮 北 市 0.068 0.027 0.021 363
亳 州 市 0.062 0.034 0.046 365
宿 州 市 0.091 0.038 0.033 338
蚌 埠 市 0.092 0.02 0.022 332
阜 陽 市 0.089 0.028 0.028 354
淮 南 市 0.095 0.078 0.035 318
注：數據來源于《2007年安徽統計年鑒》
以皖北地區的宿州、淮北、亳州、阜陽、蚌埠和淮南為聚類對象，2008年監測的PM10、SO2、NO2三個評價因子為聚類指標，采用GB3095-96國家空氣質量標準的一級、二級、三級標準三個灰類為聚類灰數。表2為大氣環境灰類的劃分標準。
表2大氣環境灰度劃分標準(mg/m3)
污染物 灰度
1 2 3
PM10 0.05 0.10 0.15
SO2 0.02 0.06 0.10
NO2 0.04 0.04 0.08
3.2 聚類白化數的無綱化處理
無量綱化，也稱作數據的標準化、規格化，是一種通過數學變換來消除原始變量量綱影響的方法。在多指標綜合評價中涉及到兩類基本變量：一類是各評價指標的實際值，另一個是各指標的評價值。由于各指標所代表的物理涵義不同，因此存在著量綱上的差 異。這種異量綱性是影響對事物整體評價的主要因素。指標的無量綱化處理是解決這一問題的主要手段。
3.2.1 污染物濃度值的無量綱化處理
第i類聚類對象(i＝1，2，3)對于第k個聚類指標(k＝1，2，3，4，5)所擁有的白化數的表達式：
式中，Cki為原始的白化數，C0i為取表1中的灰類2的各污染物濃度值。處理后的白化數構成聚類白化數矩陣：
PM10 SO2 NO2
0.680 0.450 0.525 淮北市
0.620 0.567 1.150 亳州市
0.910 0.633 0.825 宿州市
0.920 0.333 0.550 蚌埠市
0.890 0.467 0.700 阜陽市
0.950 1.300 0.875 淮南市
3.2.2 大氣環境質量灰類的無量綱化處理
大氣環境質量灰類無量綱化處理的表達式：
式中，rij代表第i個污染物因子第j個灰類的灰數。對表2中各污染物的3個灰類無量綱化處理，rij計算結果如表3所示。
表3大氣環境質量灰度的無量綱化處理
污染物 灰度
1 2 3
PM10 0.50 1.0 1.5
SO2 0.33 1.0 1.67
NO2 1.0 1.0 2.0
3.3白化函數的厘定
大氣環境質量的3個等級用3個灰類來描述，每一個等級都有一個濃度范圍的界限，這個界限是一個灰數，灰數是一個區間的范圍，不是一個確切的值，在這個確定范圍內的任何一個白化值，其白化系數為1；而在范圍外的值，對某級的標準，則有個親疏程度。這種親疏關系可用白化函數的數學關系式來表達，根據表3可構造3種污染物的3白化函數如下：
灰類1的PM10，SO2，NO2的白化函數依次為：
111
f11(x) = f21(x) = f31(x) =
000
灰類2的PM10，SO2，NO2的白化函數依次為：
x
f12(x) =1 f22(x) =1 f32(x) =1
2-x
灰類3的PM10，SO2，NO2的白化函數依次為：
000
f13(x) =2x-2 f23(x) = f33(x) = x-1
111
3.4聚類權計算
3種污染因子分別對3個灰類權值表達式：
（i=1,2,3， j=1,2,3）
計算結果如表4所示：
表4大氣環境質量灰度的權值
污染物 權值
灰度1 灰度2 灰度3
PM10 0.167 0.333 0.500
SO2 0.110 0.333 0.557
NO2 0.250 0.250 0.500
3.5灰色聚類系數及灰色聚類矩陣計算與結果分析
聚類系數εki反映了聚類對象i對灰類k的隸屬程度。
灰色聚類是根據聚類系數大小來判斷各城市所屬的類別，其方法是將各個城市對各個灰類的聚類系數組成聚類行向量σi=[σi1，σi2，σi3]，在行向量中聚類系數最大的所對應的灰類既是這個城市所屬的類別，并把各個城市灰類進行歸納，便于灰色聚類結果。同時，我們還以安徽省大氣污染平均水平為對照點進行了指數評價，.兩種指標的評價結果見表5所示。
表5 皖北地區大氣環境質量評價一覽表
地區 灰色聚類向量 判斷結果 指數法
評價結果
σi1 σi2 σi3
淮 北 市 0.447 0.430 0 1級 2.286
亳 州 市 0.411 0.410 0.075 1級 3.158
宿 州 市 0.340 0.674 0 2級 3.260
蚌 埠 市 0.386 0.531 0 2級 2.403
阜 陽 市 0.374 0.578 0 2級 2.785
淮 南 市 0.267 0.734 0.249 2級 4.581
從評價結果可以看出：(1)皖北地區大氣環境質量總體狀況良好，除了淮北和亳州兩地的大氣質量為一級外，其余四個地區大氣質量皆為二級。根據灰色聚類向量的大小可以判斷，在這四個大氣質量為二級的地市中，蚌埠的大氣質量最好，而宿州和淮南的大氣環境質量最差。因此，開展皖北大氣環境治理，應重點放在大氣環境質量最差的宿州和淮南兩個地區。（2）對比兩種評價方法得到的評價結果，基本吻合。說明利用灰色聚類方法評價大氣環境質量是可行的，能夠準確評價出大氣環境的實際狀況。另外，綜合指數法僅對各評價區的大氣環境質量相對好壞程度進行了比較，卻未能考慮大氣質量分級界限的模糊性，截然將其進行分級，丟失模糊信息，不能客觀地反映大氣質量的實際情況。而灰色系統中的灰類白化權函數并不局限于在相鄰等級間將邊界模糊化，而是表示關于等級的信息覆蓋，因此在信息利用率和精度上均有較大的提高。
4．結論與討論
本文主要利用灰色聚類分析方法和綜合指數法，對皖北地區大氣環境質量進行綜合的評定。以豐富該法在環境質量評價領域的應用。本文先通過綜合指數法對大氣環境做出評價，然后通過灰色聚類分析方法先確定污染物濃度值的無量綱化處理，然后確定大氣環境質量灰類的無量綱化處理，再通過確定白化函數，計算聚類權，從而計算出灰色聚類系數及灰色聚類矩陣，做出對皖北地區大氣環境質量的評價。從評價的結果可以看出，皖北地區的大氣質量總體狀況良好，除了淮北和亳州兩地的大氣質量為一級外，其余四個地區大氣質量皆為二級。根據灰色聚類向量的大小可以判斷，在這四個大氣質量為二級的地市中，蚌埠的大氣質量最好，而宿州和淮南的大氣環境質量最差。因此，開展皖北大氣環境治理，應重點放在大氣環境質量最差的宿州和淮南兩個地區。而且，通過兩種評價方法的比較發現，灰色系統中的灰類白化函數并不局限于在相鄰等級間將邊界模糊化，而是表示關于等級的信息覆蓋，因此在信息利用率和精度上均有較大的提高。
由于資料有限，本文只考慮了3種污染指標，如果再增加更多的指標，其評價結果將更能反映出皖北地區大氣污染現狀。
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【摘要】激光雷達是當前應用廣泛的一種現代光學遙感設備，是傳統雷達技術和現代激光技術結合后的產物，在大氣環境監測中有重要的作用。本文以激光雷達的特點為基礎，對如何將其應用到大氣環境監測中進行分析。
【關鍵詞】大氣環境監測；激光雷達技術；應用要點
激光雷達是集激光技術、光學技術和微弱信號解析技術于一體的一種現代化遙感手段，激光雷達由于探測的波長縮短，波束定向性增強，因此本身具有比較高的分辨率和靈敏度，能準確探測盲區。激光雷達技術形式能實現對大氣環境、海洋和陸地等探測，在各個領域中有重要的作用。
1激光雷達的特點、分類和發展
大氣環境中污染物成分的監測，需要對氣象因素進行掌握，探測大氣成分。激光雷達能探測氣溶膠、云粒子的具體分布，同時能進行大氣成分、污染環境氣體的探測等，對主要污染源、城市上空污染物的擴散等進行有效管理。
1.1激光雷達特點
激光雷達對技術性有嚴格的要求，涉及到激光光源、激光發射和接收光學以及機械系統等，必須合理應用脈沖技術，實現連續工作。激光雷達采用脈沖或者連續波兩種工作形式，探測方式也分為直接探測和外部探測等，通過發射一定頻率的激光脈沖，能將短激光脈沖發射到大氣層，沿著軌跡可以發現，光逐漸被小粒子散射開。反向散射到激光雷達系統中，被監測器接受，接受信號后，對數據處理，得到最終結果。由于光的等速性、時間和散射器等和距離有關，沿著空間信息被檢測后，接受空氣中的粒子和分子后，能實現信號的移動，其本身具有比較高的分辨能力和抗干擾能力。
1.2激光雷達分類
隨著科學技術的不斷發展，激光雷達的類型有很多。在大氣污染和環境監測過程中，地基固定式和車載激光雷達的呈現出網格化的趨勢，機載激光雷達在發達國家應用效果比較明顯，很多空間激光雷達執行范圍擴大。測量對象以SO2、NOx和O3等為主，在探測過程中以高靈敏度為主，考慮到吸收形式和米氏后向散射法的具體要求，激光器發展則以半導形式為主，激光器的發展趨勢是采用半導體激光器泵浦的全固化激光器。
1.3激光雷達技術的發展
近幾年我國激光雷達技術取得突出的進步，我國中科院大氣物理所研制出第一臺激光雷達，同時附帶能見度比較高的YAG雷達。中科院武漢物理與數學研究的激光雷達，鈉層熒光激光雷達和拉曼散射激光雷達應用優勢比較明顯。中科院安徽光機所的激光雷達技術研究取得了突出的成就，已先后研制成功我國第一臺測污激光雷達即監測乙烯的JC-1激光雷達、平流層氣溶膠探測L625激光雷達、可移動雙波長對流層和近地層氣溶膠探測L300激光雷達、我國第一臺平流層臭氧探測UV-DIAL差分激光雷達，能實現大氣環境屬性的監測[1]。
2大氣環境監測中激光雷達技術的具體應用
當前我國激光雷達技術在具體檢測中起到重要的作用，在具體應用過程中建立了雷達觀測站，激光雷達在國內發展趨勢比較明顯，如何將其應用到大氣環境監測中成為重點。以下將對大氣環境監測中激光雷達技術的具體應用進行分析。
2.1氣溶膠和邊界層的探測
在諸多大氣環境影響因素中，氣候是主導因素，云和氣溶膠是兩個重要但是不能確定的影響因子，氣溶膠通過吸收和散射太陽輻射以及地球的長波輻射后對大氣系統產生影響。云層對大氣輻射平衡影響較大，對于系統本身而言，云不僅僅是指示器，同時也是調節器，云在氣候變化中起到重要的作用，根據邊界層的參數設定要求可知，如果準確確定高度和準確度是張洪點，在實施過程中要了解傳輸模式和污染物的系數。在各項指標確定的過程中，利用激光雷達能實現對云和氣溶膠的處理，在實踐過程采用Mie散射，包括共振熒光、偏振等，為了實現不同區域的探測，要對消光系數、后向散射系數等進行處理，了解結構特征，并對各類特征進行分析[2]。
2.2溫度的探測
溫度是一個重要的氣象參量，大氣溫度對海洋、大氣物理和天氣預報等起到重要的作用，根據現有溫度檢測形式可知，充分利用高分辨率的激光雷達，能得到準確的數據。拉曼激光雷達也可以應用到溫度探測中，該方案分為振動和轉動兩種，可以充分利用N2和O2分子，以轉動譜線強度和溫度關系測量為基礎，可以采用雙波長轉動拉曼散射原理實現大氣溫度的探查[3]。
2.3能見度的監測
能見度的好壞直接反應區域大氣環境的質量，同時和人們的日常生活存在一定的聯系，尤其是海陸空交通容易受到制約。如果能見度比較低，則直接給人們帶來諸多不良影響，因此探究大氣環境質量，了解能見度是關鍵。在能見度監測過程中采用激光雷達技術，能直接探測激光和雷達的相互關系，根據大氣能見度的具體要求可知，為了準確反應大氣對傳輸的衰減作用，需要將其作為重要手段，按照能見度和傾斜程度進行評價。水平能見度在大氣環境均勻的條件下可見度比較高，根據現有原理和消光系數要求可知，克服其他不良因素的影響，能滿足具體要求[4]。
2.的探測
風速是氣候學研究的重點所在，也是大氣環境中污染物輸送的重要參數，大氣中風速的測量對全球氣候有一定的積極影響，提升數值天氣預報的精度是重點所在。在局部區域檢查過程中，要了解技術要點和重點，實現直接檢測。地基相干系統逐漸成熟，其整體上對發射激光有嚴格的要求，考慮到發射、接收光學系統等變化，要做好邊界層的風速測量工作，非相干檢測技術受到廣泛的重視，根據邊緣檢測系統的具體要求可知，做好大風場的測量是關鍵。利用單邊緣檢測技術測量風速時，要了解氣溶膠和分子散射點，兼顧到大氣風速測量類型，為了提升風速實現靈敏度檢測，必須合理應用檢測技術[5]。
2.5大氣成分的檢測
大氣成分的檢測對制定環境保護方針有重要的作用，以差分吸收激光雷達系統為例，該系統形式利用激光被氣體分子的吸收和被氣溶膠、大氣分子向后散射后，直接進行預設。該系統在大氣成分測定中起到重要的作用，包括：水蒸氣、臭氧和大氣污染體等，以差分吸收激光雷達測量原理作為基礎，要做好物質吸收線測量工作，另外波長調到線上，以高重復頻率將這兩種波長的光交替發射至大氣中。此時由于激光雷達所測量到的這兩種波長光信號衰減差是待測對象的吸收所致，因此通過數據分析，便可得到待測對象的濃度分布，從而達到測量目的。
2.6水汽探測
水汽在大氣中含量比較少，是比較活躍的一種氣體成分，是生成云和降雨必不可少的因子，對天氣和氣候等有重要的影響，同時也是大氣污染物中氣溶膠和二次污染物形成的重要影響因素。水汽在紅外波段有很多吸收帶，能吸收很多部分的太陽輻射能，使其成為平衡地氣系統輻射收支的一個重要因素。水汽的重要因素和具體分布會產生一定的影響，利用Ranan光譜技術探測大氣中水汽垂直分布情況，激光雷達探測水汽能力逐漸提升，在具體監測中起到重要的作用，根據空間和時間分辨率要求，嚴格按照測量精準度實施，根據結構和時間變化對技術進行處理。激光雷達在探測水汽的高度、空間和時間分辨率、測量精度上都得到了迅速發展，顯示了它在捕獲水汽的空間結構和隨時間變化特征等方面具有優越的能力。
3結束語
近些年來我國激光雷達技術取得了突出的成就，朝著精細化和定量化的方向發展，為了保證技術應用的合理性，要突出技術的應用優勢，嚴格按照檢測要求落實，進而促進該技術在大氣環境監測工作中的合理化應用。
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2007年底銅陵市機動車保有量5.96萬輛，機動車保有量年均增長率在10％左右。由于特殊的地形條件和前期規劃缺乏前瞻性，造成老城區路面狹窄，坡度大，內道路曲折，彎道半徑小。銅陵市政府為緩解交通堵塞現象，加大了對主城區主干道的改造，加強城市新路網建設，實現交通公路建設跨越式發展的目標，到“十一五”末，全市公路總里程達到1000公里以上，新增公路總里程400公里，形成市中心到各鄉鎮的“半小時交通圈”。
2、交通尾氣污染的危害
交通尾氣成分復雜，主要包括CO、HC、NO2、SO、Pb、苯并芘、烷基鉛和固體顆粒物等。汽車尾氣污染主要在交通干線等人口密集地區，其排放高度接近人體的呼吸帶，對人體健康造成嚴重危害。其中，HC與NO2在強陽光作用下，在不利擴散氣象和地理條件，可形成光化學煙霧，造成嚴重的二次污染。通過對公路兩側范圍進行監測表明，有50％的鉛落在公路兩側數百米范圍內。人體經過飲食，通過食物鏈進入消化道的鉛有5％～10％被吸收，通過呼吸道吸入肺部的鉛，吸收沉積率高達30％～50％。
3、影響交通尾氣污染因素
3.1區域污染氣象特征
銅陵市位于安徽省中南部，年平均氣溫為16.2℃，年平均風速2.5m/s，全年大氣穩定度以中性天氣為主，逆溫層出現頻率高且厚，大氣擴散條件較差。城區三面環山，中間低的地貌結構有利于山谷風環流形成，夜間山地氣壓較城區高，山地下泄冷空氣沿地形傾斜面吹向市區，冷空氣將城區暖空氣抬升，形成高度較低的接地逆溫層，高度范圍0～300m，平均厚度123m，出現頻率達60％以上，逆溫層抑制了下層氣流運動，多微風和靜風，極不利于城區大氣污染擴散，從而城區形成大氣污染高濃度中心。
3.2城市交通道路規劃
城市規劃是一個綜合各學科的復雜過程，城市功能的規劃、城市各區域功能的規劃、城市道路規劃與綠化的合理性，對城市大氣環境有非常重要的影響。隨著銅陵市社會經濟快速發展，城市原有規劃落后于社會經濟發展需要。
銅陵市由于受地形地貌與地質的限制，城市交通道路發展一直在充分利用地形地貌修建起來的，因而呈現目前城市道路多彎曲狹窄，導致交通擁塞，車輛的怠慢行駛，燃油燃燒不充分，污染物質的大量排放。此外街道空氣的流動性差，污染物質在街道的累積，不利于交通尾氣沿道路向郊區的輸送，如何把城市的交通道路的規劃建設與城市環境保護結合起來是一個新的課題。
4、交通尾氣污染影響分析
氮氧化物作為機動車尾氣特征污染因子，表明機動車尾氣排放目前還不是造成銅陵市大氣環境污染的首要因素，但隨銅陵市政府加大工業污染力度后，機動車尾氣污染日益明顯。據報道機動車排放已經成為一些全國環保重點城市的重要空氣污染源，廣州、北京、上海、沈陽等大城市交通污染已經是城市大氣環境的主要污染源。銅陵市建筑密度大，造成地面的粗糙度高，不利于氣流的流動，阻礙城市大氣污染物質的擴散。處于亞熱帶濕潤季風氣候區，風速小，逆溫頻率高，氣象和地理條件均不利于機動車尾氣污染物的擴散。現有路段由于狹窄、坡度大、彎道半徑小等原因，易造成車輛堵塞、車速低、怠速率增加，造成機動車尾氣排放量增加。由于交通尾氣為貼地排放，大氣擴散能力相對弱，更不利于交通尾氣的擴散。
5、交通尾氣污染的減緩措施
影響城市交通污染因素復雜，常非單一作用。根據交通尾氣環境污染特點，結合地形地貌與氣候特征出發，從汽車保有量、能源結構、環境保護、城市建設和機動車產業發展等方面入手，統籌兼顧使用清潔的燃料、清潔的車輛技術、完善的車輛維護，以及可持續的城市道路系統建設，完善的交通、環境管理措施解決機動車尾氣污染問題，探索符合銅陵市特點的交通尾氣污染控制體系。
(1)控制城市汽車保有量。積極采取措施，控制城市汽車保有量，尤其是私家車保有量，大力發展與鼓勵使用公共交通，實施公交優先的城市交通發展戰略。銅陵市由于土地資源相對緊張，人均建筑面積較小，沒有足夠的土地資源修建停車場。此外由于自然地質地貌的影響以及歷史的原因。原有規劃缺乏前瞻性，道路路面狹窄，高樓大廈多，這給銅陵市的路面拓寬與改造形成極大障礙，如果城市汽車擁有量過大，城市擴張受地域限制，交通擁擠堵塞不可避免，城市的交通系統將難以正常的有效運轉。
(2)推行清潔能源技術(AFV)。鼓勵使用清潔高效交通工具，發展清潔燃料車和公共交通系統。燃油有效完全燃燒，與燃燒系統、空燃比、還與高品質燃料有關，采用清潔能源技術實現汽車燃料替代。實施高效、低污燃料替代戰略，實現清潔能源技術，鼓勵“零”排放的電動汽車和電動摩托車，普及天然氣燃料。
(3)突出城區交通道路規劃前瞻性。把城區交通尾氣污染等環境問題納入城市發展規劃與舊城區改造建設之中，適當降低坡度，改彎取直，利用地形差建立城市立交橋，保證車流暢通。在城市新區開發規劃中，把道路的交通流量及汽車尾氣的輸送擴散納入道路規劃中進行綜合考慮。交通道路體系規劃中，在保證與城市整體規劃相容的前提下，盡可能使新建主干道走向與城市主導風向一致，增強交通尾氣輸送擴散能力。統籌城區交通道路建設，建立可持續的城市道路系統。
(4)完善道路交通管理系統。城市交通管理是城市交通運輸的大腦，交通秩序的科學管理與區域車流量的適時調配非常重要，完善道路交通管理系統可以提高城市交通狀況，改善汽車運行狀況，減少車輛的怠速時間，減少城市交通污染的。適度超前的城市交通管理系統的建設有助于城市未來的交通問題的解決，建設和使用銅陵市的信息化、智能化交通管理系統，成為改善銅陵市交通問題的必然之路。同時大力發展公共交通系統，提高公共交通系統的使用率，降低汽車的空座率，提高車輛的利用效率，完善道路交通管理系統，控制交通污染。
(5)加強城市交通污染環境監測。建立日常監測網絡和環境預警系統，提高城市交通污染環境監測能力，與銅陵市環境監控中心聯動。定期環境質量信息，適時分析交通尾氣污染水平，切實控制光化學煙霧等機動車尾氣污染現象的發生。加強交通污染與大氣環境保護的宣教工作，提高人們自覺執行交通污染控制措施的意識。政府從戰略上重視變通污染問題，組織相關科研院所和高校，開展有關銅陵市交通污染與治理的課題研究。
(6)強化對機動車污染排放的監督管理。嚴格執行有關的行政監督，依法行政，強化對機動車污染排放的監督管理。協調配合公安、交通部門。加強對在用機動車污染物排放年檢、抽檢監督工作，維修保養和淘汰更新工作。加強政府的引導職能，推廣加裝汽車尾氣催化凈化裝置，控制汽車尾氣有害物質排放，減輕對環境污染。
