新研究揭示城市人口與大氣污染關(guān)系
隨著工業(yè)化和城市化的推進(jìn)，大氣污染問題日漸嚴(yán)峻。過去僅限于局部城市的小范圍，而今大氣污染卻擴(kuò)展到很大的區(qū)域，已然帶有全球性。而且，以往大氣污染主要源于生產(chǎn)過程中，同人口的關(guān)系似乎不那么直接。但是現(xiàn)在大氣污染的程度比過去更甚，人口擴(kuò)張對(duì)其的影響也比過去大得多。
眾所周知，大氣污染影響到人們的身心健康，而據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，美國國家宇航局（NASA）科學(xué)家的最新研究揭示，城市人口的急劇增長反過來也會(huì)影響到空氣質(zhì)量。
人口也適用于污染致因研究
若你住在紐約、倫敦、北京或孟買等大城市，很可能會(huì)比在較小城市周邊地區(qū)居住的人暴露于更多的空氣污染之中。然而，到現(xiàn)在為止，一個(gè)城市的污染究竟如何與其人口規(guī)模的關(guān)系從未有研究衡量過。
此前，研究人員測(cè)量了人口和幾座城市的特點(diǎn)如基礎(chǔ)設(shè)施、就業(yè)和創(chuàng)新之間的關(guān)系。研究表明，這種關(guān)系也適用于引發(fā)污染原因的研究。測(cè)量這種關(guān)系有可能用于制定空氣污染控制政策。
NASA的科學(xué)家利用衛(wèi)星對(duì)美國、歐洲、中國和印度的空氣污染進(jìn)行了觀測(cè)，直接測(cè)量大氣污染對(duì)于人口數(shù)量的“依賴度”。
該項(xiàng)研究由格林貝爾特NASA戈達(dá)德太空飛行中心洛克領(lǐng)導(dǎo)。研究表明，人口與污染的關(guān)系因地區(qū)而異。例如，在歐洲100萬人口的城市遭受二氧化氮的污染比在印度同樣人口的城市高6倍。這種差異是像工業(yè)發(fā)展、人均排放和地理區(qū)域不同的一個(gè)反映。
以二氧化氮“代言”大氣質(zhì)量
研究人員鎖定研究來自于化石能源燃燒的二氧化氮（NO2）。作為氮氧化物之一的二氧化氮，是工業(yè)合成硝酸的中間產(chǎn)物，每年有大約幾百萬噸被排放到大氣中，是一種影響大氣質(zhì)量的重要常見污染物。該氣體對(duì)大氣化學(xué)有一定影響，是近地臭氧層形成的前體物。
人們?cè)谖霛撛谥旅鼊┝康亩趸，中毒癥狀（肺水腫）會(huì)在幾小時(shí)后顯現(xiàn)。低濃度（4ppm）的二氧化氮會(huì)使鼻子麻痹，從而可能導(dǎo)致過量吸收。長期暴露在NO2濃度為40到100毫克/立方米的環(huán)境中會(huì)對(duì)健康導(dǎo)致不利影響。這在許多大城市是一大問題。由此，該氣體的特征是城市大氣質(zhì)量的一個(gè)很好“代言”。
洛克及其同事研究了由NASA發(fā)射的觀測(cè)地球大氣的光環(huán)（Aura）衛(wèi)星臭氧監(jiān)測(cè)儀收集的數(shù)據(jù)，測(cè)量整個(gè)大氣層世界各地在下午的NO2濃度。然后，使用大氣質(zhì)量電腦模擬源自衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，即在一些北半球主要污染區(qū)域地表附近的年平均氣體濃度，不包括像發(fā)電廠這樣會(huì)“扭曲”城鄉(xiāng)關(guān)系的熱點(diǎn)。通過疊加污染濃度與人口密度的數(shù)據(jù)，研究人員對(duì)這種關(guān)系進(jìn)行研究。
污染程度隨人口數(shù)量遞增
研究結(jié)果表明，在100萬人市區(qū)的不同區(qū)域顯示的表面發(fā)散NO2濃度：美國0.98ppb(ppb：10的-9次方數(shù)量級(jí)，相當(dāng)于納克級(jí))、歐洲1.33ppb、中國0.68ppb和印度0.23ppb。在同一區(qū)域觀察到人口1000萬城市的污染不同程度有所增加：美國2.55ppb、歐洲3.86ppb、中國3.13ppb和印度0.53ppb。當(dāng)城市人口從100萬躍增到1000萬人時(shí)，在每個(gè)區(qū)域地表二氧化氮對(duì)于大氣污染的貢獻(xiàn)程度增加了超過一倍。
即使較大的城市通常是人均排放量較低更高效節(jié)能的代表，但更多的人口仍意味著更嚴(yán)重的污染。但該研究揭示了一些值得注意的區(qū)域差異。洛克說：“印度和歐洲之間的能源使用模式和人均排放量有很大的不同。盡管有龐大的人口，但印度城市在二氧化氮污染方面比該項(xiàng)研究中的其他地區(qū)似乎更清潔一些。”
該研究結(jié)果發(fā)表在最近一期的《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》上。研究人員說，未來的研究還需要進(jìn)一步調(diào)查，以澄清區(qū)域差異背后的原因。
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