淺析城市干道附近NO2濃度時空分布特征

(沈陽化工大學 遼寧 沈陽 110000)

工業革命以后，由于人類燃燒大量的化石燃料并將產生的氮氧化合物直接排放進大氣，農業氮肥無限制的使用和激增的汽車數量導致的大量尾氣的排放等，這些共同造成了過量的活性氮以氮氧化物形式進入大氣。導致了污染環境，危害人體健康。隨著經濟的高速發展，城市規模的逐步擴大，機動車數量急劇增加，根據沈陽交管部門統計的數據，截止2017年6月14日，沈陽市保有機動車數量達到200萬輛。由此導致了大量的交通堵塞和機動車汽車尾氣直接排入大氣，造成的交通污染日趨嚴重。并且，汽車尾氣是近地表排放，氮氧化物直接在近地表遷移轉化，對人體健康和生態環境帶來了巨大的影響。本實驗的開展將在防治大氣氮污染和過量氮沉降引發的生態環境負效應，了解霧霾成因等方面起到積極作用，而且，本次工作也是對現有區域氮沉降監測網的有效補充，為準確估算城市氮沉降通量積累基礎數據，具有十分重要的意義。

一、實驗部分

1.取樣器類型：本實驗采用Willems型徽章式被動取樣器，是基于氣體分子擴散或滲透原理采集空氣中氣態或蒸氣態污染物的一種采樣方法。它的操作簡便，不用電源，不特別維護，安全可靠，價格極為便宜，為人們所樂意接受，特別適于大面積衛生調查和監測。

2.計算公式：在吸收墊上取樣通過測定減去實驗室空白，應用公式：(1)Q—吸收層所采集到二氧化氮的總量，μg;Sf—被測樣品吸光度的平均值；Sb—實驗室空白吸光度平均值；f—校準因子；df—稀釋因子；由Q導出NO2濃度公式：(2)Rt—靜止層空氣阻力；(Rt=1604sm-1)A—吸收墊表面積；(A=5.309×10-4m2)t—采樣器暴露時間，t;

二、結果與討論

標準樣品：濃度分別為0.0000、0.2000、0.4000、0.6000、0.8000、1.0000。吸光度分別為0.0003、0.1773、0.3555、0.5309、0.6885、0.8853。

本次實驗有四個采樣點和一個野外空白，暴露取樣時間為2.4192×106s。用5ml純水提取得到平均值(mg/L)分別為6.342、6.686、4.269、4.426空白為0.024。標準差(mg/L)分別為1.092、2.002、0.410、0.049空白為0.006.變異系數分別為0.172、0.299、0.096、0.011空白為0.236。得到大氣NO2濃度近似值(μg/m3)為39.60、41.75、26.66、27.64。不同監測點監測數據有明顯差異，說明制備取樣器能夠有效反應大氣NO2空間分布趨勢。

三、結論

本實驗主要研究主干道兩側二氧化氮濃度隨距離的變化規律和衰減特征，并分析其時空異質性。通過實驗數據，可以清晰的看出，二氧化氮濃度大致呈指數衰減。并與監測站的相關數據比較，可以發現，監測站并不能清晰的反映出交通源造成的二氧化氮污染，所以對主干路兩側的二氧化氮濃度檢測非常有意義。距離路源近的采樣點與遠的采樣點對比，其二氧化氮濃度相差較多，揭示了交通造成的污染非常嚴重，不可忽視，尤其在活性氮污染日趨嚴重，霧霾治理迫在眉睫的大形勢下，此類研究非常有意義。本次工作也是對現有區域氮沉降監測網(監測點遠離城市，交通等局部污染源)的有效補充，為準確估算城市氮沉降通量積累基礎數據，具有十分重要的意義。應倡導人們綠色出行，并嚴格監督汽車尾氣排放裝置，開放清潔能源。