某市交通高峰時段空氣質(zhì)量影響研究

嵇春紅，譚 軍

(1.桐鄉(xiāng)市環(huán)境保護監(jiān)測站, 浙江 桐鄉(xiāng) 314500；2.嘉興學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院 ,浙江 嘉興 314001)

某市交通高峰時段空氣質(zhì)量影響研究

嵇春紅1，譚 軍2

(1.桐鄉(xiāng)市環(huán)境保護監(jiān)測站, 浙江 桐鄉(xiāng) 314500；2.嘉興學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院 ,浙江 嘉興 314001)

通過對某縣級市空氣質(zhì)量自動監(jiān)測數(shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)整理統(tǒng)計，分析了該市大氣中二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、PM10和PM2.5等六個主要污染物濃度和一天24時變化特征和趨勢，重點研究了該市早晚交通高峰時段對空氣質(zhì)量的影響，提出相應(yīng)措施建議，為今后的環(huán)境管理和領(lǐng)導(dǎo)決策提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和理論依據(jù)，對大氣環(huán)境保護工作具有重要意義。

交通；高峰時段；空氣質(zhì)量； PM2.5

近些年，霧霾圍城一直是困擾我國大部分地區(qū)的一大難題。一般認(rèn)為，霧霾來源主要是工業(yè)燃料燃燒廢氣、工業(yè)有機廢氣、汽車尾氣、城市建筑施工和道路揚塵等等。隨著近幾年地方政府工業(yè)結(jié)構(gòu)和燃料結(jié)構(gòu)的調(diào)整，工業(yè)爐窯行業(yè)、VOC有機廢氣污染整治的全面推進，天然氣清潔燃料占比逐步增大，燃料燃燒排放量和工業(yè)排放量進一步降低。與此同時，機動車保有量卻顯著增長，汽車尾氣也越來越成為各級政府關(guān)注的焦點[1-2]。國內(nèi)有相關(guān)研究表明，霧霾中導(dǎo)致能見度減少的物質(zhì)主要有4類：有機氣溶膠(汽車尾氣中的有機烴是其主要來源)、硫酸鹽(主要由二氧化硫進一步氧化產(chǎn)生)、硝酸鹽(主要由氮氧化物進一步氧化產(chǎn)生)、黑碳。其中，二氧化硫大多來自燃煤；機動車尾氣排放中則包含了其中的三種成分(有機烴、氮氧化物和黑碳)；黑碳是汽油和柴油在不完全燃燒時的主要排放物，當(dāng)交通堵塞時汽車發(fā)動機怠速空轉(zhuǎn)其黑碳排放量更大。由此可見，霧霾中導(dǎo)致能見度降低的4類主要物質(zhì)中，有3類直接與機動車有關(guān)[3-5]。本文主要研究分析了浙江省某縣級市早晚交通高峰時段對空氣質(zhì)量污染物濃度的影響分析，為今后的環(huán)境管理和領(lǐng)導(dǎo)決策提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和理論依據(jù)，對該市大氣環(huán)境保護工作具有重要意義。

1 某市空氣自動監(jiān)測站概況

目前該市區(qū)空氣質(zhì)量自動監(jiān)測點位共有2個，一個是位于該市市區(qū)西北部的某水廠水質(zhì)檢測樓樓頂，主要采用美國熱電公司監(jiān)測設(shè)備；另一個是位于該市東南部的某學(xué)校教學(xué)樓樓頂，主要采用美國metone公司生產(chǎn)的儀器和瑞典opsis公司生產(chǎn)的長光程儀器。兩個空氣自動監(jiān)測站均配備了二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、PM10和PM2.5等在線監(jiān)測設(shè)備，均通過了省環(huán)境保護廳的整體驗收，能與省環(huán)境空氣質(zhì)量AQI發(fā)布平臺實時聯(lián)網(wǎng)。

2 交通高峰時段對大氣污染物濃度的影響分析

筆者通過對2015年度全年兩個空氣質(zhì)量自動監(jiān)測站的十萬多個自動監(jiān)測數(shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)整理，統(tǒng)計分析了大氣中二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、PM10和PM2.5等六個主要污染物濃度一天24小時變化特征和趨勢，重點研究了交通高峰時段對該市大氣中六個主要污染物濃度的影響。

2.1 二氧化硫

圖1 2015年二氧化硫一天24小時時均值變化趨勢圖

從圖1二氧化硫濃度變化趨勢圖中可以看到，該市市區(qū)早高峰(7:00-9:00)和晚高峰(4：00-6:00)期間，大氣中二氧化硫濃度出現(xiàn)明顯的升高，其24時段濃度變化特征呈現(xiàn)雙峰形態(tài)，早晨交通高峰對二氧化硫濃度的影響要比晚高峰明顯[6]。從圖1還可以看到，在春季和冬季，早高峰對二氧化硫濃度的影響比較顯著，夏秋季節(jié)影響幅度不大。

2.2 二氧化氮

圖2 2015年二氧化氮一天24小時時均值變化趨勢圖

從圖2二氧化氮濃度變化曲線可以看到，該市早高峰和晚高峰期間，大氣中二氧化氮濃度也呈現(xiàn)一定的升高，其24時段濃度變化特征呈現(xiàn)比較明顯的波谷形態(tài)；與二氧化硫相反的是，晚高峰對其濃度的影響反而比早高峰明顯。晚高峰對二氧化氮濃度的影響季節(jié)特征為冬季>春季>秋季>夏季。

2.3 一氧化碳

圖3 2015年一氧化碳一天24小時時均值變化趨勢圖

從圖3一氧化碳濃度變化曲線可以看到，該市在早高峰和晚高峰期間，大氣中一氧化碳濃度也呈現(xiàn)一定的升高，其雙峰形態(tài)比較平緩；早高峰影響大于晚高峰，全年及四季早晚交通高峰時段對一氧化碳的影響相對微弱。

2.4 PM2.5和PM10

圖4 2015年P(guān)M2.5一天24小時時均值變化趨勢圖

從圖4 圖5中可以看到，該市在早晚交通高峰期間，大氣顆粒物PM2.5和PM10濃度也明顯升高，PM2.5濃度上升幅度相對較小，PM10濃度上升幅度相對較大，且PM10濃度的升高稍微滯后于細(xì)顆粒物PM2.5。這也印證說明了交通高峰時段產(chǎn)生的汽車尾氣、道路揚塵等對大顆粒物影響更加顯著。

2.5 臭氧

圖5 2015年P(guān)M10一天24小時時均值變化趨勢圖

圖6 2015年臭氧一天24小時時均值變化趨勢圖

從圖6臭氧濃度變化曲線可以看到，該市早晚高峰時段大氣臭氧濃度反而呈現(xiàn)下降趨勢，臭氧呈現(xiàn)獨立單峰形態(tài)的日變化規(guī)律，8時左右升高，至下午14時、15時達到最高值，之后逐步回落。臭氧的來源主要是大氣中氮氧化物和揮發(fā)性有機物在太陽紫外線照射和適合的氣象條件下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生，臭氧具有強氧化性，會與大氣中SO2、NO2和CO發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氧氣及硫酸鹽、硝酸鹽等氣溶膠，這也印證了臭氧高的時候，SO2、NO2和CO濃度反而低了。圖中還看到，臭氧濃度日變化季節(jié)特征為春季>秋季>冬季>夏季。

3 總結(jié)

本文重點研究了交通高峰時段對該市大氣污染物濃度的影響，結(jié)果表明：早高峰和晚高峰期間， 大氣中SO2、NO2、CO、PM2.5和PM10濃度均出現(xiàn)一定升高。早高峰對大氣中SO2、CO、PM10濃度的影響相對較大，對NO2、PM2.5濃度的影響相對較小。相反，晚高峰對SO2、CO、PM10濃度的影響較小，而對NO2、PM2.5的影響比較顯著。早晚高峰時段大氣臭氧濃度反而出現(xiàn)下降趨勢，呈現(xiàn)獨立的日變化規(guī)律，交通高峰時段對臭氧濃度的影響無法體現(xiàn)出來，由于氣象條件、植物光合作用等復(fù)雜因素影響，有待進一步研究。

[1] 杜 穰,傅立新,邱月明,等. 北京市交通微環(huán)境汽車尾氣污染的濃度特征[J].中國環(huán)境科學(xué),2009,29(1):26-30.

[2] 劉 勇. 某城市機動車尾氣遙感檢測實例分析[J].科技前沿.2016,31:161-162.

[3] 左甜甜.西安地鐵環(huán)境空氣品質(zhì)調(diào)查及其污染因素分析研究[D]. 西安:西安建筑科技大學(xué),2015.

[4] 劉澤常,李 娜,侯魯健,等. 濟南市環(huán)境空氣VOCs污染特征及來源識別[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2014,30(6):83-89.

[5] 魏山峰,滕 曼,付 強,等. 車輛限行前后奧運場館附近空氣中苯系物污染特征與來源[J].中國環(huán)境監(jiān)測, 2007,23(6):48-52.

[6] 王 建,祁迎春,張新娟,等. 延安大學(xué)SO2污染特征分析[J].延安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2014,33(3):52-55.

(本文文獻格式：嵇春紅，譚 軍.某市交通高峰時段空氣質(zhì)量影響研究[J].山東化工，2017，46(06)：172-174.)

2017-01-07

嵇春紅(1978—)，浙江湖州人，大學(xué)本科，從事環(huán)境監(jiān)測工作；通信作者：譚 軍。

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