小顆粒物最大濃度區(qū)的高度不能確定

所謂“揚(yáng)灰層”，一般的理解就是在這個(gè)層高周圍，大氣中的灰塵濃度最高，超過上下方的其他樓層。這個(gè)現(xiàn)象是否存在呢？

有學(xué)者對(duì)此做過模擬，建立了相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過公式推算發(fā)現(xiàn)：隨著高度的增加，空氣中的灰塵濃度有先增加后減小的趨勢(shì)。也就是說，某一直徑大小的顆粒物可能會(huì)在某個(gè)高度上濃度最大。初聽之下，這和“揚(yáng)灰層”的說法很接近。

不過還不能就此定論。首先，這個(gè)模型在建立時(shí)忽略了灰塵的重力，因而并不適用于重力作用明顯、直徑較大的顆粒物。其次，即使對(duì)于小顆粒物，想要根據(jù)這個(gè)模型來推算其濃度最大值具體出現(xiàn)在什么高度，也幾乎是不可能的任務(wù)。

正如前文所述，城市中由于建筑物的影響，空氣的無規(guī)則“湍流”加劇，氣流變化很復(fù)雜。在建筑物附近，灰塵分布與建筑物密度、高度、幾何形狀、門窗朝向、街道寬度和走向、綠化面積、空氣中污染物濃度等許多人為因素關(guān)系很大。這就必然導(dǎo)致每個(gè)地區(qū)、每個(gè)小區(qū)，甚至每棟樓的情況都不同。再加上不同直徑的灰塵顆粒濃度最大值出現(xiàn)的高度不同。因此，并沒有一個(gè)放之四海皆準(zhǔn)的“揚(yáng)灰層”推算公式。

實(shí)踐檢驗(yàn)：相比其他層，差別并不大

理論推導(dǎo)的結(jié)果是就算“揚(yáng)灰層”存在，其影響因素也過于復(fù)雜，難以確定其高度。那么實(shí)際測(cè)量的結(jié)果又如何呢？

有媒體曾報(bào)道上海一小區(qū)的業(yè)主們?cè)谧约易≌瑯莾?nèi)進(jìn)行了一次為期3天的小實(shí)驗(yàn)，在3樓、 10樓和23樓的主臥飄窗位置觀察積灰情況。結(jié)果顯示，3個(gè)樓層積灰程度并沒有明顯差別。當(dāng)然，這個(gè)實(shí)驗(yàn)非常粗淺，不過這種實(shí)驗(yàn)精神是值得鼓勵(lì)的。

科學(xué)家也做過類似的實(shí)驗(yàn)。石家莊某高層建筑附近的顆粒物監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，空氣中直徑在微米以下的小顆粒物在距地面24米處（相當(dāng)于8層上下）呈最大值；直徑在微米以下的顆粒物在距地面7米處（相當(dāng)于3層上下）呈最大值；而直徑在10微米以下的顆粒物則隨高度增加而減少?？傮w來說，近地面處灰塵的濃度較高。隨高度增加，灰塵總量（總懸浮顆粒物）減少了，而其中微小顆粒物所占比例則越來越大。

這一觀測(cè)結(jié)果驗(yàn)證了理論推論：不同直徑的顆粒物，其最大濃度區(qū)域位置不同，彼此相隔很遠(yuǎn)。不可能有哪一層匯聚了所有顆粒物的最大濃度區(qū)。

而對(duì)于某一種顆粒物的最大濃度區(qū)，情況又有多嚴(yán)重呢？我們來看一下上面這個(gè)監(jiān)測(cè)結(jié)果的具體數(shù)字：直徑 微米以下的顆粒物的濃度在最大值處（3層上下）為毫克/立方米，在其他層高處為毫克/立方米，只多出了25%；直徑微米以下的顆粒物濃度隨高度不同變化幅度更小，為～毫克/立方米，相差不到10%。這樣的濃度變化值并不算很明顯，也難怪上海那幾位業(yè)主沒有看出來積灰程度的差別了。

其實(shí)想象一下：如果“揚(yáng)灰層”真的有那么多灰，一看每個(gè)樓都像套了個(gè)游泳圈一樣，也就沒有必要討論了，絕對(duì)不會(huì)有人住那幾層的。

結(jié)論：謠言粉碎。建筑物的9～11樓是揚(yáng)灰層，這種說法不科學(xué)。大氣中的大顆粒物通常越靠近地面濃度越高；只有小顆粒物在外力的作用下，有可能在某一高度存在最大濃度區(qū)。但是由于影響因素過多，并不一定所有樓房周圍都存在這樣的最大濃度區(qū)。即使存在，對(duì)于不同建筑物和不同大小的顆粒物，最大濃度區(qū)的高度也各不相同。更重要的是，不同高度間顆粒物濃度只是略有差別而已。

參考資料：

[1]耿磊，劉慧芳.灰塵在空氣中的分布規(guī)律研究.河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，

2007（6）

[2]郭斌，任愛玲，李良玉，趙文霞.石家莊秋季可吸入顆粒物的垂直分布特征.中國(guó)科學(xué)院研究生院學(xué)報(bào)，2007（5）

[3]黃海靜，陳綱.健康城市住區(qū)的熱環(huán)境探析.重慶建筑大學(xué)學(xué)報(bào)，2004（6）

[4]邱洪斌，祝麗玲，張鳳梅.城市街道大氣顆粒物污染特征及影響因素的研究.黑龍江醫(yī)藥科學(xué)，2002（3）

[5]袁楊森，劉大錳，車瑞俊，董雪玲.北京市秋季大氣顆粒物的污染特征研究.生態(tài)環(huán)境，2007（16）