澳門的空氣污染
王志石
一、澳門的酸雨
澳門地區的空氣污染存在兩個問題：一是酸雨發生頻繁，幾乎常年發生，雨滴PH値在4.5左右，直接威脅建築物的壽命；另一個是市區交通污染，特別是汽車尾氣排出大量粉塵和氣溶膠，直接威脅着市民的健康。酸雨無論從其發生頻率還是降雨的酸強度都與發生在珠江三角洲廣泛地區的酸雨一致。這就說明珠江三角洲地區能源的過度消耗是澳門酸雨形成的主要原因。澳門氣象台近幾年的觀測資料顯示，澳門市區空氣中的二氧化硫並不太高，引致酸雨的二氧化硫物質是內陸通過長距離的傳輸進入澳門上空的。圖1繪出1990年至1992年澳門酸雨的監測値，而圖2則是1988 年廣東省酸雨的監測値以及雨水成分的分析結果。
比較圖1與2可以發現澳門酸雨發生的規律與廣東省的情况相似，都是在春季與冬季發生較嚴重的酸雨而其PH値都在4左右。圖3繪出1993年12月澳門黑沙灣上空大氣中二氧化硫含量，可見均未超過控制標準即每立方米130微克。這說明酸雨是發生在珠江三角洲廣泛地區的現象，與澳門局部污染源並無直接關係。我們所能夠作的是減少酸雨帶來的危害，例如對建築物的腐蝕作用。我們不能從根本上消除酸雨。要作到這一點必須實行國際合作，在整個廣東省消除酸雨的污染源。
二、汽車尾氣污染
汽車尾氣中的主要污染物爲一氧化碳、氮氧化物、煙塵和石油烴類揮發性有機物。大部分污染物是由於石油烴燃燒不完全燃料造成的。反應過程可由下列方程表示：
燃料＋O2不足(空氣，包括N2)不完全燃燒→CO＋NOx＋HC＋H2O
這裡HC代表烴類有機化學污染物。値得強調的是氮氧化物與石油烴類有機化合物在陽光作用下發生光化學反應生成具刺激性的有毒化學煙霧，直接引起市民的呼吸道和肺部感染。
近年來澳門的機動車輛迅速增加，至1993年已達63，000多輛。其中私家車31，000多輛，電單車24，000多輛。圖4爲1990 年至1994年入口機動車用含鉛汽油增長情况。由此也可看出近年澳門機動車迅速增加的情况。而澳門半島僅6.7平方公里，機動車密度在亞洲應是最高的。這些反映在道路的車流量很高。圖5爲1990年澳門半島私家車車流量的情况。在荷蘭園及水坑尾已達每小時一千多輛私家車駛過。從而使平均車速達每時廿公里，且經常處於加速和減速的情况。這大大增加了污染物排放的量。表1爲不同駕駛條件下機動車的污染物排放的變化。減速時石油烴類污染物排放是在正常情况下的十多倍。
三、澳門市區污染氣象特徵
圖6爲1993年全年風頻玫瑰圖。由此可見，澳門地區主導風向爲東到北風之間。靜風頻率僅1.1%，風速日變化較大，受海陸風影響風速多在每秒二至五米之間。表2繪出大氣穩定度及混合層高度。可見該地區以出現AB類即不穩定的情况最多，頻率達49.9%。說明大氣湍流擴散作用強烈，有利於污染物的稀釋傳輸。
然而，受逆溫的影響，該地區大氣混合層高度較小而不利於污染物的擴散傳輸。風速與風向隨高度變化對污染物傳輸擴散也有極重要影響。該地區平均風速隨高度變化符合冪指數關係，其中U10
代表Z10高度處的風速，n與大氣穩定度有關(見表助。對於風向隨高度變化，其規律如下：
在Z<400米時，
α(Z)=46.437－4.758 lnZ
在Z≥400米時，
α(Z)=8＋0.025Z
其中α爲地面風向交角，由於海陸風的影響，在四百米處風向發生突變。
由於水面和陸地對太陽吸熱和放熱程度不同，造成水陸之間存在水平溫度梯度，從而氣流白天從海面流入陸地，晚上從陸地吹向海域。從圖6可看到南北向海陸環流影響很明顯。傍晚20時至翌日上午11時爲陸風段，此時段地面風受偏西離岸流控制，11 時至12時爲陸風轉海風過渡時段，風速較小，12時至20時爲海風時段，風向以偏東至東南風爲主。入夜以後逐漸又轉爲偏西偏北離岸風。澳門雖地處低緯度，但混合層隨大氣穩定度變化規律仍和中緯度相似，多層遞溫現象也很明顯，特別是在秋冬季節。
四、大氣質量的評價方法
澳門市區空氣質量主要受到汽車尾氣污染，評價污染源強度是大氣質量評價的第一步。汽車尾氣排放的污染物爲NOx，CO 和HC(即有機烴)三種化合物。綜合排放因子因車種不同，道路狀態不同，而有很大差異。比較香港、廣州和北京以及澳門四地的情况，可大致認爲廣州的排放因子與北京大致相同，而是香港的三倍。澳門的情况與香港同處一個數量級，僅高四分之一強。據此估算出澳門排放因子見表3。
污染物在大氣中的擴散是由湍流引起的，確定湍流擴散系數Km，湍流統計量σu、σv、σw以及表徵近地面層大氣穩定度參數Uo和Zo等參數値是進行空氣質量模式評價的前提，表4至表6繪出這些參數値。由表可見，Uo和Km隨穩定度增大而減小，平均分別爲0.46米/秒和0.16Z米2/秒，粗糙度Zo大體爲0.38米。夏季時擴散參數Km値減小，粗糙度不變。大氣穩定度爲中性時σ値大於穩定和不穩定時的σ値。
評價模式選用CALINE4模型。它是美國國家環保署頒佈的通用模式，基於線源污染物擴散模式而建立的。評價區域選擇了高士德馬路等二十三條不同類型馬路以及十一個典型交叉路口。
五、有毒有害氣體的危害分析
澳門市區空氣污染的一個突出危害是因交通污染產生的氣溶膠物質懸浮在大氣中。由於其顆粒尺寸小，被人體直接透過上呼吸道吸入而直接影響澳門市民的健康，患各種上呼吸道疾病。更嚴重的是氣溶膠中含有各種雜環芳烴物質，可積存在人體肺部等器官而引起癌症。表九和表十分別是香港和廣州大氣溶膠中雜環芳烴(PHA)的含量。澳門目前也正在分析監測這類物質，評價對澳門市民健康的危害。
