第1章 绪论
1.1 大气污染概述
大气污染是我国各大城市面临的重大环境问题之一［1］。严重大气污染事件频发，对人类健康和社会经济发展构成巨大威胁［2，3］。城市大气污染问题长期以来受到公众、社会和科学界人士的高度关注。
根据2016年中国环境质量公报，2016年全国338个地级及以上城市中，仅有84个城市环境空气质量达标，占城市总数的24.9%；254个城市环境空气质量超标，占75.1%。其中，338个城市发生重度污染2464天次、严重污染784天次，以PM2.5为首要污染物的天数占重度及以上污染天数的80.3%，以PM10为首要污染物的占20.4%，以O3为首要污染物的占0.9%。
由于空气是人类赖以生存的基本环境要素，与人体的基础生命过程息息相关，因而严重大气污染的发生势必会危害人体健康。从人体接触空气的途径来看，通过呼吸道吸入大气污染物对人体造成的影响是最主要的。正常人吸入的空气经过鼻腔、咽部、喉头、气管、支气管、肺泡，最后经过肺泡毛细管输送到人体各部位，维持人体机能的新陈代谢作用。一旦空气受到污染，整个呼吸系统各个环节均可能发生病变，发生支气管炎、哮喘、肺炎、肺气肿甚至肺癌等严重疾病。除了呼吸系统疾病之外，由于大气污染物在人体血液中的输送影响，也会造成各种心血管疾病的发生，比如高血压、冠心病、动脉硬化等。城市人群中癌症的多发，如肺癌等，也被认为与大气污染有着密切的关系［2，3］。另外，城市空气污染还对交通、农业、林业、文物建筑、气候等造成严重影响［1］。有学者评估认为，仅酸雨一项，导致我国每年经济损失就达到数百亿元［1］。
鉴于我国严峻的大气污染态势，如何在发展经济的过程中改善大气环境质量，有效降低空气污染发生对人体健康造成的影响，不仅仅是科学工作者关注的科学问题，也是公众和社会普遍关心的切身问题。空气污染预测正是在这样的背景下产生的［4～6］。所谓空气污染预测就是根据城市污染物排放情况以及气象条件、大气扩散状况、地理地貌等因素，来预测判断未来该地区的空气污染程度及对公众日常活动的影响和危害，并及时做出预报。空气污染预测可以向社会和政府及时提供未来大气环境质量的状况，有利于及时采取针对性的措施来控制大气污染。特别是若预测有重污染事件出现时，可以通知有关工厂限产或控制车辆运行，提醒人们减少户外活动，以降低空气污染对身体造成的损害。
因此，深入认识城市大气污染形成及演化规律，揭示其发生的机理，将有助于发展更科学有效的空气质量预测方法，这对我国大气污染防治、环境管理及实现可持续发展具有重要的现实意义和理论价值。