過渡季鄭州地鐵站區(qū)細(xì)粒污染物時空分布特性研究

熊銀 馬雨欣 趙文嫻 張志輝 李瑞鑫

摘 要：近年來隨著我國城市化進(jìn)程的逐步提速，城市地下軌道交通獲得長足發(fā)展。鄭州作為國家中心城市，地鐵建設(shè)已成為城市發(fā)展中最重要的民生工程與保障工程之一。為探明鄭州地鐵站區(qū)室內(nèi)細(xì)粒污染物濃度及分布規(guī)律，本文以鄭州地鐵一號線為研究對象，采用現(xiàn)場實測的方法分析典型地鐵站內(nèi)PM2.5的時空分布狀態(tài)及規(guī)律。研究結(jié)果顯示，鄭州地鐵淺埋站臺細(xì)粒污染物更易受到室外空氣質(zhì)量影響，在豎向由淺入深的埋深方向上則呈現(xiàn)出PM2.5濃度先高后低的分布特征。人流密度與細(xì)粒污染物的空間分布呈高度相關(guān)，部分站臺高峰期室內(nèi)PM2.5濃度接近二級標(biāo)準(zhǔn)的閾值。

關(guān)鍵詞：地鐵站;PM2.5;空氣品質(zhì);實測;時空分布

中圖分類號：U231.5;X513? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ?文章編號：1003-5168（2021）21-0080-03

Time-Space Distribution Characteristics of Fine Particulate Matter in Zhengzhou Metro Station During Transition Season

XIONG Yin? ? MA Yuxin? ? ZHAO Wenxian? ? ZHANG Zhihui? ? LI Ruixin

（School of Civil Engineering， Zhengzhou University， Zhengzhou Henan 450001）

Abstract： In recent years， with the gradual acceleration of urbanization in China， urban underground rail transit has achieved considerable development. Zhengzhou as a national central city， subway construction has become one of the most important people's livelihood projects and security projects in urban development. In order to find out the con- centration and distribution of indoor fine particles in Zhengzhou subway station area， this paper takes Zhengzhou Metro Line 1 as the research object， and analyzes the temporal and spatial distribution of PM2.5 in typical subway stations by field measurement. The results show that the fine-grained pollutants in Zhengzhou subway shallow platform are more susceptible to outdoor air quality. In the vertical direction from shallow to deep， the distribution of PM2.5 concentration first increases and then decreases. The human flow density was highly correlated with the spatial distribution of fine-grained pollutants， and the indoor PM2.5 concentration was close to the threshold level-2 during the peak period of some stations.

Keywords： metro station; PM2.5; indoor air quality; field measurement; time-space distribution

隨著我國城市化進(jìn)程的提速，土地資源緊缺與需求量不斷增加之間的矛盾推動了城市地下空間的快速開發(fā)與利用。在此契機(jī)下，地鐵憑借著其便捷、準(zhǔn)時、快速等優(yōu)點成為人們出行的首選。鄭州作為國家中心城市和中原人口聚集地，目前已完成規(guī)劃地鐵線路21條，開通運營地鐵線路7條，全長203 km，建設(shè)有車站153座。據(jù)鄭州軌道交通數(shù)據(jù)，客流量最大的1號線2020年日均客流量已達(dá)42.41萬乘次，并于2020年12月31日創(chuàng)下單日客運量最高記錄221.76萬人次。與此同時，不斷攀升的客流量、封閉的地下空間以及長期運行的通風(fēng)系統(tǒng)等因素，使得地鐵站內(nèi)空氣品質(zhì)問題日漸突出，空氣污染影響甚至威脅到乘客的健康。

現(xiàn)有研究表明，大氣顆粒物暴露與肺癌和心血管等疾病存在密切關(guān)系[1-2]，而地鐵車站室內(nèi)分布的PM2.5是造成乘客污染暴露的重要元兇。樊越勝等研究發(fā)現(xiàn)，西安市地鐵2號線站廳、站臺、車廂空氣中的PM2.5濃度超標(biāo)率分別為30.6%、75.4%、29.5%[3];Adams等研究得出倫敦地鐵系統(tǒng)空氣中PM2.5濃度比地面PM2.5濃度高3～8倍[4]。

為探明鄭州地鐵站區(qū)室內(nèi)空氣污染暴露水平，本文以地鐵1號線紫荊山站與會展中心站為研究對象，選擇典型時段開展連續(xù)實測，圍繞定性與定量相結(jié)合的分析方法進(jìn)行討論，旨在為鄭州地鐵站區(qū)污染物控制方案的制定與乘客乘坐地鐵出行模式的選擇提供理論參考。