大气能见度受大气污染控制工程影响

大气污染最常见的后果之一是能见度的下降。能见度的下降不仅会使人感到不愉快，而且还会造成极大的心理影响。另外，还会产生安全方面的公害。能见度下降的原因是由于大气中的颗粒污染物对光的吸收和散射所造成的。能见度主要受大气中二次颗粒污染物的影响，同时二氧化碳、水蒸气和臭氧浓度的增高也会改变大气对光的吸收和透射特性。能见度是指视力正常的人在当时天气条件下，能够从天空背景中看到和辨认出的目标物（黑色、大小适度）的最大水平距离。能否观察到目标其实是指一种对比度的阈值，即天空和目标间亮度的差异小到观察者几乎无法观察到目标物。实际上，能见度确定时还涉及被观察目标的大小、搜寻目标的时间和观察者生理和心理等因素，很难给出一个明确的客观标准。

通常我们说能见度变差其实指的就是颗粒物对光线产生了散射作用，使得我们无法看清楚远方的物体。颗粒物对光线的吸收或散射作用程度主要取决于颗粒物粒径和光波长的比例。如颗粒物粒径比光的波长大很多，光线会被吸收或反射（若颗粒物的反射性很好的话）。而如果颗粒物粒径比光的波长小很多，光线既不会被吸收也不会被反射，而是透射而过。但当颗粒大小与入射光波长相当时，就会出现很强的光散射现象。研究表明，大气中由散射引起的光衰减是造成大气能见度下降的重要原因。可见光辐射的波长范围为0.4～0.8μm，而其最大强度在0.52μm左右，因此，大小在0.1～1μm亚微粒范围内的固体和液滴对能见度的下降有很大作用。值得注意的是，同样范围的颗粒物也能侵入人的肺部从而导致严重的健康问题。图1-2为城市大气中颗粒物的粒径分布及对光线散射影响的示意图。从图中可以看出，城市中颗粒物大致可分成细微颗粒和粗颗粒两类，其中细微颗粒部分对光线的散射作用贡献非常大。

图1-2　城市大气中颗粒物粒径分布与光散射效果示意图

当粒径为0.1～1.0μm的颗粒的浓度大于100μg/m3时，能见度会受到很大的影响。令人遗憾的是，目前，许多除尘设备只对大于1μm粒径的颗粒较为有效，所以尽管从总量上看，颗粒物的净化效率可能较高，但对那些对能见度影响很大的细微颗粒物的净化作用不大。(www.xing528.com)

根据经验，能见度和颗粒物浓度之间的关系可近似表达为

式中，C为颗粒物浓度，mg/m3；Lυ为能见度，m。

数据表明，Lυ的实际值可能比式（1-5）的计算值大或小2倍。然而，作为经验之谈，按式（1-5）所采用单位计，能见度和浓度的乘积约为1000。式（1-5）是根据典型的大气颗粒状况估算出来的，在相对湿度超过70%时，上述方程式可能会得出相当大的误差。通常情况下，湿度大的天气能见度大大下降。原因是在较大的相对湿度条件下，由于细微颗粒物的成核作用，使很多小颗粒长大到能更有效地散射光的直径。