某市交通高峰時(shí)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(hù)監(jiān)測(cè)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(shí)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(hù)監(jiān)測(cè)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(guò)對(duì)某縣級(jí)市空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)整理統(tǒng)計(jì)，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(gè)主要污染物濃度和一天24時(shí)變化特征和趨勢(shì)，重點(diǎn)研究了該市早晚交通高峰時(shí)段對(duì)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(duì)大氣環(huán)境保護(hù)工作具有重要意義。

交通；高峰時(shí)段；空氣質(zhì)量； PM2.5

近些年，霧霾圍城一直是困擾我國(guó)大部分地區(qū)的一大難題。一般認(rèn)為，霧霾來(lái)源主要是工業(yè)燃料燃燒廢氣、工業(yè)有機(jī)廢氣、汽車尾氣、城市建筑施工和道路揚(yáng)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(jī)廢氣污染整治的全面推進(jìn)，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(jìn)一步降低。與此同時(shí)，機(jī)動(dòng)車保有量卻顯著增長(zhǎng)，汽車尾氣也越來(lái)越成為各級(jí)政府關(guān)注的焦點(diǎn)[1-2]。國(guó)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(jī)氣溶膠(汽車尾氣中的有機(jī)烴是其主要來(lái)源)、硫酸鹽(主要由二氧化硫進(jìn)一步氧化產(chǎn)生)、硝酸鹽(主要由氮氧化物進(jìn)一步氧化產(chǎn)生)、黑碳。其中，二氧化硫大多來(lái)自燃煤；機(jī)動(dòng)車尾氣排放中則包含了其中的三種成分(有機(jī)烴、氮氧化物和黑碳)；黑碳是汽油和柴油在不完全燃燒時(shí)的主要排放物，當(dāng)交通堵塞時(shí)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)動(dòng)車有關(guān)[3-5]。本文主要研究分析了浙江省某縣級(jí)市早晚交通高峰時(shí)段對(duì)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(duì)該市大氣環(huán)境保護(hù)工作具有重要意義。

1 某市空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站概況

目前該市區(qū)空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位共有2個(gè)，一個(gè)是位于該市市區(qū)西北部的某水廠水質(zhì)檢測(cè)樓樓頂，主要采用美國(guó)熱電公司監(jiān)測(cè)設(shè)備；另一個(gè)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(guó)metone公司生產(chǎn)的儀器和瑞典opsis公司生產(chǎn)的長(zhǎng)光程儀器。兩個(gè)空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)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(cè)設(shè)備，均通過(guò)了省環(huán)境保護(hù)廳的整體驗(yàn)收，能與省環(huán)境空氣質(zhì)量AQI發(fā)布平臺(tái)實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)。

2 交通高峰時(shí)段對(duì)大氣污染物濃度的影響分析

筆者通過(guò)對(duì)2015年度全年兩個(gè)空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的十萬(wàn)多個(gè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)整理，統(tǒng)計(jì)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(gè)主要污染物濃度一天24小時(shí)變化特征和趨勢(shì)，重點(diǎn)研究了交通高峰時(shí)段對(duì)該市大氣中六個(gè)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(shí)時(shí)均值變化趨勢(shì)圖

從圖1二氧化硫濃度變化趨勢(shì)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(shí)段濃度變化特征呈現(xiàn)雙峰形態(tài)，早晨交通高峰對(duì)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(duì)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(shí)時(shí)均值變化趨勢(shì)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(shí)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(duì)其濃度的影響反而比早高峰明顯。晚高峰對(duì)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(shí)時(shí)均值變化趨勢(shì)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(shí)段對(duì)一氧化碳的影響相對(duì)微弱。

2.4 PM2.5和PM10

圖4 2015年P(guān)M2.5一天24小時(shí)時(shí)均值變化趨勢(shì)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(duì)較小，PM10濃度上升幅度相對(duì)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(shuō)明了交通高峰時(shí)段產(chǎn)生的汽車尾氣、道路揚(yáng)塵等對(duì)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(shí)時(shí)均值變化趨勢(shì)圖

圖6 2015年臭氧一天24小時(shí)時(shí)均值變化趨勢(shì)圖

從圖6臭氧濃度變化曲線可以看到，該市早晚高峰時(shí)段大氣臭氧濃度反而呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，臭氧呈現(xiàn)獨(dú)立單峰形態(tài)的日變化規(guī)律，8時(shí)左右升高，至下午14時(shí)、15時(shí)達(dá)到最高值，之后逐步回落。臭氧的來(lái)源主要是大氣中氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物在太陽(yáng)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(qiáng)氧化性，會(huì)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(shí)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(diǎn)研究了交通高峰時(shí)段對(duì)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(duì)大氣中SO2、CO、PM10濃度的影響相對(duì)較大，對(duì)NO2、PM2.5濃度的影響相對(duì)較小。相反，晚高峰對(duì)SO2、CO、PM10濃度的影響較小，而對(duì)NO2、PM2.5的影響比較顯著。早晚高峰時(shí)段大氣臭氧濃度反而出現(xiàn)下降趨勢(shì)，呈現(xiàn)獨(dú)立的日變化規(guī)律，交通高峰時(shí)段對(duì)臭氧濃度的影響無(wú)法體現(xiàn)出來(lái)，由于氣象條件、植物光合作用等復(fù)雜因素影響，有待進(jìn)一步研究。

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(本文文獻(xiàn)格式：嵇春紅，譚 軍.某市交通高峰時(shí)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(cè)工作；通信作者：譚 軍。

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