霧島和煙霾島
城市大氣的污染源，主要有工業(yè)生產(chǎn)、民用爐灶(包括取暖煙囪)、焚燒廢物以及交通運(yùn)輸。污染物按它們?cè)诖髿庵写嬖诘臓顟B(tài)，可分為氣溶膠(固體和液體微粒)和污染氣體兩類(lèi)。氣溶膠污染物根據(jù)它們的物理性質(zhì)又可以分為粉塵類(lèi)、煙塵類(lèi)和霧滴類(lèi)。粉塵類(lèi)是由多種工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生，主要包括強(qiáng)土、石英、水泥、煤粉的粉塵以及各種金屬粉塵等。煙塵一般是由冶金、化學(xué)等工業(yè)和燃燒所產(chǎn)生的飛灰和黑煙，其直徑比粉塵小得多。霧滴類(lèi)是大氣中液態(tài)懸浮體的總稱(chēng)。大氣氣溶膠中直徑大于10微米者稱(chēng)為降塵，大部分降落在污染源附近；小于10微米者叫飄塵，它們能較長(zhǎng)期停留在大氣之中，可以通過(guò)呼吸進(jìn)人人體肺泡(引起矽肺、塵肺等)以至血液淋巴危害人體健康。更麻煩的是，這種氣溶膠粒子上常吸附有污染氣體和致癌性很強(qiáng)的大分子有機(jī)物。此外，粉塵中的重金屬(如石棉、砷、錦等)許多也是致癌物質(zhì)。因此，近數(shù)十年來(lái)，隨著城市工業(yè)的發(fā)展，肺癌的死亡率也在迅速上升。霧滴類(lèi)中最多見(jiàn)的是水滴類(lèi)霧滴(此外還有油滴霧，堿滴霧等)，但城市中的霧有它的特殊性并常引起災(zāi)害。一是霧中相對(duì)濕度一般不到100％。例如，上海曾發(fā)現(xiàn)霧中相對(duì)濕度最低曾達(dá)72％(1979年10月11日08時(shí))和67％(1965年10月17日08時(shí))，在重慶和烏魯木齊等城市也多次發(fā)現(xiàn)80％一84％的低濕度霧。這是因?yàn)槲鼭裥源髿馕廴疚⒘?凝結(jié)核)能強(qiáng)烈吸收水汽的結(jié)果。城市多霧(因此有人稱(chēng)為城市霧島)會(huì)影響交通，降低市內(nèi)汽車(chē)速度和影響飛機(jī)起降等，重慶白市驛機(jī)場(chǎng)就是因?yàn)槎囔F才遷往江北機(jī)場(chǎng)的。二是由于這種霧里二氧化硫濃度比較高，因而霧滴常呈不同程度的酸性(酸霧)。由于酸霧的酸性一般比酸雨高得多，因此對(duì)城市建筑物、金屬、樹(shù)木和文物古跡的腐蝕作用也嚴(yán)重得多。
氣體污染物可以大分為硫氧化合物、氮氧化合物、碳?xì)浠衔锖吞嫉难趸锏�。琉氧化合物中主要是二氧化硫，是目前城市大氣污染中的“大戶”，其中約90％來(lái)自燃燒礦物燃料。死亡4000多人的1952年冬倫敦?zé)熿F事件主要就是由二氧化硫和大量煙塵所造成。氮氧化物中以二氧化氮危害最大，它對(duì)眼睛和呼吸道有強(qiáng)烈刺激作用，能引起喉炎和急性哮喘等癥，以至發(fā)展成肺氣腫而死亡。更為嚴(yán)重的是，在陽(yáng)光紫外線的作用下，二氧化氮分解為一氧化氮和氧原子。不穩(wěn)定的氧原子和氧分子結(jié)合成為臭氧，產(chǎn)生光化學(xué)煙霧(光化學(xué)煙霧中85％以上是臭氧)。受害者的癥狀類(lèi)似二氧化氮中毒，但毒性比二氧化氮大得多，因而也是世界上一大環(huán)境公害。城市中二氧化氮主要是汽車(chē)尾氣排出的。例如，東京汽車(chē)排出的二氧化氮占總排放量的70％。此外，二氧化氮和二氧化硫還是生成全球另一主要公害酸雨的主要原因。碳?xì)浠镏饕獊?lái)自燃燒和汽車(chē)尾氣，其中含有苯并花等致癌物質(zhì)，并參與生成光化學(xué)煙霧。碳的氧化物主要有一氧化碳和二氧化碳，主要是燃燒所產(chǎn)生。一氧化碳是窒息性氣體，二氧化碳雖然無(wú)毒，但它能引起全球性溫室效應(yīng)和海平面升高等嚴(yán)重問(wèn)題。
城市大氣污染嚴(yán)重程度的季節(jié)變化和晝夜變化規(guī)律，大體可分為煤炭型和石油型兩類(lèi)。煤炭型是燃煤引起，因此污染強(qiáng)度以對(duì)流最強(qiáng)的夏季和白天為最輕，而以逆溫最強(qiáng)、對(duì)流最弱的冬季和夜間為最重。倫敦?zé)熿F事件就屬于這種類(lèi)型。石油型是石油和石油化學(xué)產(chǎn)品和汽車(chē)尾氣所產(chǎn)生，由于氮氧化物和碳?xì)浠锏壬晒饣瘜W(xué)煙霧時(shí)需要較高氣溫和強(qiáng)烈陽(yáng)光，因此污染強(qiáng)度變化規(guī)律和煤炭型剛剛相反，即以夏季午后發(fā)生頻率最高，冬季和夜間少或不發(fā)生。洛杉肌光化學(xué)煙霧就屬于這個(gè)類(lèi)型。
此外，城市云量增多的結(jié)果，使城區(qū)日照時(shí)數(shù)和太陽(yáng)輻射量均有減少。城市中煙塵粒子增多的結(jié)果，使大氣透明度變差，所以有人稱(chēng)城市為“煙霾島”或“混濁島”。煙塵大量削弱太陽(yáng)光中的紫外線部分(在太陽(yáng)高度較低時(shí)甚至可減少30％一50％)，這對(duì)城市居民的身體健康也是不利的。
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