氣候變化對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量影響的研究進(jìn)展

曹鳳蕾

摘要：隨著國(guó)內(nèi)工業(yè)整體發(fā)展速度的提升，使得工業(yè)產(chǎn)生的廢氣廢水、熱量以及汽車(chē)尾氣越來(lái)越多，環(huán)境污染問(wèn)題逐漸浮出水面。本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外氣候變化給社會(huì)帶來(lái)的影響進(jìn)行淺析，進(jìn)而從室外與室內(nèi)兩個(gè)方面展開(kāi)剖析，以期為環(huán)保產(chǎn)業(yè)提供有力啟示。

關(guān)鍵詞：氣候變化;環(huán)境污染;空氣質(zhì)量

中圖分類(lèi)號(hào)：X831 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2020）04-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.04.089

Abstract：With the improvement of the overall development speed of domestic industry，more and more waste gas，waste water，heat and automobile exhaust are produced in the industry，and the problem of environmental pollution gradually emerges.This paper first analyzes the impact of climate change on society at home and abroad，and then analyzes it from the outdoor and indoor aspects，in order to provide a strong inspiration for the environmental protection industry.

Key words：Climate change;Environmental pollution;Air quality

1 氣候變化與環(huán)境空氣質(zhì)量關(guān)系的研究現(xiàn)狀

從本質(zhì)上講，環(huán)境的整體空氣質(zhì)量不僅會(huì)受到局部大氣污染物的影響，而且也會(huì)對(duì)區(qū)域以及全球氣候變化產(chǎn)生一定的依賴(lài)性。例如，氣候變化會(huì)使宏觀環(huán)境的溫度升高、中緯度氣旋發(fā)生北移、風(fēng)速降低以及熱帶氣旋的頻率降低等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，這些現(xiàn)象都意味著區(qū)域大氣污染的問(wèn)題在不斷加劇。大氣污染問(wèn)題在早期并沒(méi)有得到學(xué)者們的重視，直到近幾十年來(lái)才逐漸走入學(xué)者的視野，目前嚴(yán)重的問(wèn)題仍然處于初級(jí)的探索階段。例如，區(qū)域?qū)α鲗又械某粞酢㈩w粒物的污染現(xiàn)象、氣候變化對(duì)對(duì)流層臭氧濃度產(chǎn)生的影響，特別是在顆粒物的影響方面，它所涉及的范圍十分廣泛且隨機(jī)性較強(qiáng)。在當(dāng)前全球氣候變化較為劇烈的背景下，環(huán)境污染物的排放已經(jīng)不再與以往同處同一數(shù)量級(jí)。因此，學(xué)者們必須要搞清楚氣候變化對(duì)環(huán)境污染造成的具體影響，是否會(huì)影響區(qū)域性的環(huán)境質(zhì)量以及會(huì)在多大程度上對(duì)其產(chǎn)生影響。除此之外，考慮到氣候變化會(huì)給環(huán)境質(zhì)量甚至是公眾健康產(chǎn)生一定影響，使得對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估變得十分重要。

幸運(yùn)的是，當(dāng)前聯(lián)合國(guó)已經(jīng)與眾多國(guó)家一道開(kāi)展對(duì)氣候變化的研究，并與包括中國(guó)在內(nèi)的多個(gè)國(guó)家合作開(kāi)展了氣候與健康計(jì)劃，以期對(duì)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的氣候變化以及環(huán)境污染情況進(jìn)行有效評(píng)估。例如，美國(guó)針對(duì)紐約開(kāi)展的氣候與健康計(jì)劃中有很重要的一部分就是研究對(duì)流層臭氧對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的潛在影響，而英國(guó)在進(jìn)行氣候變化潛在影響研究時(shí)也將其列為了重點(diǎn)研究對(duì)象。近年來(lái)，我國(guó)也啟動(dòng)了多項(xiàng)氣候變化以及環(huán)境保護(hù)研究項(xiàng)目，并將氣候變化作為其中的重要項(xiàng)目展開(kāi)研究。

2 氣候變化對(duì)室外空氣質(zhì)量產(chǎn)生的影響

2.1 臭氧與前體物

通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行觀測(cè)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬發(fā)現(xiàn)，臭氧的產(chǎn)生與其前體物有著密不可分的關(guān)系，許多城市當(dāng)前都處于臭氧生成的VOCs控制區(qū)或者是過(guò)渡區(qū)，而多數(shù)農(nóng)村則是處于氮氧化物的控制區(qū)。早年有研究表明，氣候變化所引起的環(huán)境溫度升高會(huì)在一定程度上增加區(qū)域內(nèi)VOCs的排放量，而氣溫較高且濕度較大的地區(qū)容易出現(xiàn)閃電，這會(huì)在一定程度上增加氮氧化物的產(chǎn)生量。因此，氣候變化很大概率會(huì)增加臭氧前體物的濃度，進(jìn)而導(dǎo)致臭氧在地面的濃度提升。如果人體接觸的臭氧濃度變高，患有慢性呼吸疾病以及心血管疾病的概率就會(huì)大大增加，對(duì)個(gè)體的免疫力是一種破壞。

國(guó)外的Hogrefe等人發(fā)表了多篇有關(guān)氣候變化對(duì)臭氧影響的論文，他們以IPCC SRES相關(guān)的A2情景以及B2情景為指導(dǎo)，分別對(duì)20世紀(jì)90年代以及80年代的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行一定程度的擬合，應(yīng)用MM5模式模擬美國(guó)東部地區(qū)的氣候，并將其結(jié)果輸送到CMAQ。他們的研究試驗(yàn)圍繞20世紀(jì)的40年代開(kāi)展，且主要集中在夏季。研究結(jié)果表明，相較于臭氧的實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，試驗(yàn)所預(yù)測(cè)的結(jié)果與20世紀(jì)90年代的臭氧濃度以及分布情況高度吻合?？紤]到氣候時(shí)時(shí)刻刻在發(fā)生變化，到21世紀(jì)的20、50以及80年代，臭氧的日均濃度將分別增加2.7ppb、4.2ppb以及5.0ppb。值得一提的是，在預(yù)測(cè)中21世紀(jì)50年代氣候變化影響臭氧濃度的程度將會(huì)逼近全球臭氧背景值升高帶來(lái)的影響。需要注意的是，環(huán)境溫度的不斷升高會(huì)導(dǎo)致環(huán)境中的VOCs排放量升高。不難預(yù)料，由此引發(fā)的臭氧增加量基本上會(huì)等同于由氣候變化帶來(lái)的臭氧增加量，氣候變化會(huì)將臭氧的濃度提升到更高的高度，且未來(lái)幾十年內(nèi)臭氧的濃度會(huì)持續(xù)增加。

除此之外，國(guó)外有學(xué)者針對(duì)2045～2055以及1995～2005兩個(gè)時(shí)段開(kāi)展了控制實(shí)驗(yàn)?zāi)M，得出大尺度大氣變化對(duì)美國(guó)內(nèi)部區(qū)域產(chǎn)生的空氣質(zhì)量影響。氣候變化在不同季節(jié)會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐牡乇砜諝鉁囟取⒔邓l率、大氣流通狀態(tài)以及向下太陽(yáng)輻射產(chǎn)生不同程度的影響。具體來(lái)說(shuō)，在夏季，上述氣候變化因子會(huì)對(duì)其空氣質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。而對(duì)于秋季來(lái)說(shuō)，由于太陽(yáng)輻射的增強(qiáng)會(huì)降低當(dāng)?shù)氐慕邓浚瑯訒?huì)給當(dāng)?shù)氐目諝赓|(zhì)量帶來(lái)不利影響。然而，這些學(xué)者并沒(méi)有將大氣化學(xué)模擬融入其中，僅僅依靠傳統(tǒng)的研究結(jié)果對(duì)氣候變化與環(huán)境空氣質(zhì)量下定論。未來(lái)在全球氣候變化方面的研究應(yīng)該著力于如下幾個(gè)方面：模擬區(qū)域內(nèi)空氣污染現(xiàn)象;模擬空氣污染對(duì)整體氣候變化的敏感性;模擬大氣自然源對(duì)氣候變化的敏感度;氣候變化對(duì)大氣內(nèi)汞的排放影響。