城市交通干線附近二氧化氮污染研究

王國強 黃國棟 王 波

（渭南市環境保護監測站 陜西渭南 714000）

1 問題由來

機動車尾氣排放是城市二氧化氮污染的主要因素之一，通過城市空氣自動監測站監測數據分析，發現城市交通干線附近二氧化氮污染較為突出，并存在一定的規律性。在城市交通干線附近建設標準的空氣自動監測站和機動車流量自動監測站，連續監測二氧化氮污染及相應機動車流量1個月，匯總分析數據，量化得出交通干線附近二氧化氮的污染規律。

2 監測點位

2.1 選取城市東西主干道與南北主干道附近點位為監測點。監測點位西距南北主干道50米，北距東西主干道200米，南距次干道20米。點位高度距地面20米。

監測點位位于城市中心區域，屬于燃煤禁燃區，周邊無工業企業，排除燃煤引起的點源、面源等二氧化氮排放污染。

2.2 對照點位選取城市對照點，與監測點位屬于同一環境空氣功能區。對照點位距離城市主要交通干道較遠，周邊800米內無城市交通主干道和次干道。

3 儀器、監測因子及質量保證

3.1 儀器

二氧化氮分析儀：美國熱電（儀器型號42i），化學發光法監測。

車流量監測儀：加拿大RTMS(G4型)數字陣列雷達車輛檢測器，全天監測。

3.2 監測因子

空氣中二氧化氮、車流量。監測時間27天，從2017.09.12，1時至10.08，24時。

3.3 質控儀器

美國熱電（146i型）動態校準儀，對二氧化氮分析儀器經過校準合格；一氧化氮標準氣體為環境保護部標準樣品研究所的生產，氣體濃度為50.2PPM（標氣批號35404002）。

4 監測數據

4.1 獲取二氧化氮小時濃度值27天648個，最大值129μg/m3，最小值 7μg/m3；日均濃度 27 個，最大值 67μg/m3，最小值 12μg/m3。

4.2 取得監測點位附近27天車流量648個小時值。白天兩個高峰值出現在12-13時和17-18時，峰值車流量平均在1800輛/小時左右。早7-8時為上班小高峰，峰值車流量在1500輛/小時左右，14-15時車流量會略有下降。

5 數據分析

5.1 監測點位與對照點位日均濃度分析

5.1.1 日均濃度中，監測點位27個數據中有23個高于參照點位，2個持平，監測點位高出參照點26.5%。說明城市交通主干道附近二氧化氮污染較高，遠離主干道區域污染較低（圖1）。

圖1 9月12日-10月8日監測點位和對照點位二氧化氟日均值比較

5.1.2 自9月30日前監測點二氧化氮日均濃度總體高于對照點，峰值波動較大，監測點二氧化氮濃度受車流量影響較大；9月30日后進入國慶長假，城市主干道機動車輛明顯減少，二氧化氮污染降低，兩個點位日均濃度基本趨于一致，表明機動車尾氣和二氧化氮污染呈明顯的的正相關性。

5.2 日內二氧化氮濃度分析

5.2.1 日內二氧化氮濃度與車流量的關系

9月19日為工作日，車流量和二氧化氮小時濃度變化基本一致；周末與正常工作日車流量變化不大，但正常工作日車流量在上下班峰值變化明顯。

日內二氧化氮濃度最小值出現凌晨4-6時，最大值出現在當晚17-19時，下午15-16時會出現低谷，早8-9時有一個小峰值（因空氣質量監測數據為每小時的平均值，實際污染應為前一小時內的情況），可以看出二氧化氮小時濃度變化符合城市交通車流量變化規律，機動車尾氣污染特征明顯（圖2）。

圖2 車流量和二氧化氫濃度比較

5.2.2 雨天日內二氧化氮濃度變化

9月25-27日,10月2-4日為中雨天氣,二氧化氮濃度與正常工作日相比總體下降明顯，且小時濃度波動不大，說明氣象因素（雨水、風力）對二氧化氮有較強的消減（擴散）作用；監測點位二氧化氮小時濃度均高于對照點位（圖3）。

圖3 雨天日內二氧化氮濃度比較

5.2.3 正常氣象日內二氧化氮濃度變化

正常氣象條件（無雨雪）下，監測點工作日、周末、國慶由于城市道路機動車流量不同，周末峰值變化明顯，總體高于工作日。國慶期間最低，二氧化氮濃度下降，小時濃度變化不大，峰值變化較小，這與國慶期間城內車輛減少、市民大量外出、車流量小的特征相吻合（圖4）。

圖4 正常氣象監測點位日內二氧化氣氮濃度比較

結語

城市主干道附近受機動車尾氣排放而引起的二氧化氮污染較為明顯，遠離主干道區域二氧化氮污染較低，二氧化氮濃度與機動車流量呈正相關；每日內車流量大小隨上下班變化，有三個高峰期，二氧化氮污染隨之變化也呈正相關；節假日由于機動車流量變化大，二氧化氮濃度也出現較大變化；特殊氣象條件下，二氧化氮濃度受氣象因素影響較大。

通過合理分流機動車，或敏感區域禁限行，以此減少機動車流量，可以達到降低局部城市干道二氧化氮污染水平。