城市街道峽谷PM2.5時(shí)空分布特征與空氣質(zhì)量評價(jià)
——以合肥市長淮街道為例

王薇 ，程歆玥，胡春 ，夏斯涵，王甜

1. 安徽建筑大學(xué)建筑與規(guī)劃學(xué)院，安徽 合肥 230022；2. 安徽建筑大學(xué)建成環(huán)境與健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 合肥 230022

2019年末中國常住人口城鎮(zhèn)化率達(dá)到 60.60%（中央人民政府，2020），高城鎮(zhèn)化率在提高居民生活質(zhì)量的同時(shí)，也帶來了城市大氣污染、交通擁堵、熱島效應(yīng)等一系列問題。其中，機(jī)動車尾氣排放及其形成的二次污染，是城市大氣污染的主要來源。常見的大氣污染物有SO2、NO2、CO、O3和顆粒物，但現(xiàn)階段國內(nèi)最為關(guān)注的是PM2.5。2018年，PM2.5導(dǎo)致過早死亡人數(shù)有 1368200人，據(jù)預(yù)測，大氣PM2.5質(zhì)量濃度 2025 年需降至 40 μg·m-3以下，其導(dǎo)致的過早死亡人數(shù)才能與 2018年接近（郭云等，2021）。

城市街道峽谷是城市居民生活的主要場所之一，街道峽谷在城市建成環(huán)境中占比高達(dá)三成（于洋等，2020）。街道峽谷是指兩側(cè)具有連續(xù)高大建筑物的狹長街道（Nicholson，1975）。1993年，街道峽谷這一概念被引入中國，后被進(jìn)一步擴(kuò)展，即使街道兩旁的建筑物高低不平、不連續(xù)甚至有一定的缺口，也可稱作街道峽谷（周洪昌等，1994；王寶民等，2005）。街道峽谷內(nèi)污染物的擴(kuò)散主要受交通量、氣象條件、天空開闊度、街道峽谷高寬比和朝向等影響（鄧寄豫等，2017；葛曉燕，2018）。由于兩側(cè)建筑的阻擋，傳輸?shù)奈廴疚镫y以擴(kuò)散，進(jìn)而產(chǎn)生累積效應(yīng)；同時(shí)由于街道峽谷附近人口較多，街道峽谷內(nèi)的污染物不僅影響室外環(huán)境質(zhì)量，又會作為置換源影響室內(nèi)空氣質(zhì)量，進(jìn)而影響城市居民的身體健康。

2020年合肥市全市 PM2.5質(zhì)量濃度年均值為36 μg·m-3，未達(dá)到國家二級標(biāo)準(zhǔn)，超標(biāo)3%（合肥市生態(tài)環(huán)境局，2021）。目前相關(guān)研究大多集中在省市的宏觀層面研究，對與人體接觸緊密的街道峽谷PM2.5質(zhì)量濃度的探討較少。因此，本研究以城市內(nèi)典型街道峽谷為例，采用固定式監(jiān)測點(diǎn)的方式實(shí)測街道峽谷內(nèi)PM2.5質(zhì)量濃度，分析PM2.5在街道峽谷的時(shí)空分布規(guī)律，對于改善城市街道峽谷的空氣質(zhì)量具有積極意義，同時(shí)為街道峽谷空氣污染防治提供對策。

1 研究概況與方法

1.1 研究對象概況

合肥市地處中緯度地帶，31°52′N，117°17′E，是季風(fēng)氣候最明顯的區(qū)域之一，屬于典型的夏熱冬冷氣候區(qū)城市，全年氣溫夏熱冬冷，春秋溫和，年平均氣溫在 15—16 ℃之間，夏季平均氣溫為27.5—28.5 ℃，冬季平均氣溫為1.5—5.0 ℃，相對濕度與溫度的年變化相一致，夏季最大，冬季最小。城市主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，其中夏季東南風(fēng)，冬季東北風(fēng)，年平均風(fēng)速在1.6—3.3 m·s-1之間。

合肥市作為安徽省會城市，人口城鎮(zhèn)化率高。合肥全市人口密度為1.0萬人/平方千米，建筑密度為41.2%（李小東等，2018）。合肥市規(guī)劃類型始于“風(fēng)扇式”布局，城市街道以東北—西南走向?yàn)橹鳌，幒^(qū)位于合肥市東部，總面積為64.4 km2，是合肥四大老城區(qū)之一且是國字號老工業(yè)基地。據(jù)統(tǒng)計(jì)，瑤海區(qū)已開發(fā)建設(shè)用地面積超過可開發(fā)用地面積的90%以上，呈現(xiàn)出建設(shè)用地人口密度和建筑密度“雙高”的局面?，幒^(qū)長淮街道位于北一環(huán)內(nèi)，其建設(shè)用地人口密度達(dá)到3.5萬人/平方千米，建筑密度達(dá)到52.6%（黃慧芬，2019）。

研究表明（王飛等，2014），合肥市區(qū)空氣首要污染物主要為 PM2.5，其來源與汽車尾氣排放有很大關(guān)系；其次，合肥市冬季霧霾情況較其他季節(jié)嚴(yán)重。因此，以合肥市環(huán)境保護(hù)局網(wǎng)站提供的全市10個監(jiān)測點(diǎn)空氣質(zhì)量指數(shù)為依據(jù)（http://sthjj.hefei.gov.cn/index.html），確定合肥市區(qū)空氣污染較嚴(yán)重區(qū)域，并在此基礎(chǔ)上，研究合肥市瑤海區(qū)長淮街道冬季街道峽谷 PM2.5質(zhì)量濃度的時(shí)空演化特征，旨在為改善合肥市街道峽谷空氣質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。

1.2 選點(diǎn)依據(jù)與測點(diǎn)分布

本研究根據(jù)建筑布局、建筑高寬比、街道長寬度、植物綠化、風(fēng)向風(fēng)速、下墊面等特征指標(biāo)綜合選取并確定實(shí)測樣點(diǎn)，分析城市街道峽谷 PM2.5質(zhì)量濃度的時(shí)空分布特征，最終確定7個樣點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地觀測，并以三里街國控點(diǎn)（H點(diǎn)）進(jìn)行對照評價(jià)，如圖1所示。

街道峽谷主要有 3種分類標(biāo)準(zhǔn)（Hu et al.，2020）：（1）基于高寬比的分類標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)建筑物高度與道路寬度比值來計(jì)算高寬比；（2）基于對稱性的分類標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)道路兩旁建筑物的高度確定，如對稱式、非對稱式（上升型、下降型）等；（3）基于復(fù)雜幾何形態(tài)的分類標(biāo)準(zhǔn)，如一般街道峽谷、道路交叉口、公園綠地、高架橋上下等。而對于現(xiàn)實(shí)中的街道峽谷，可能涵蓋多個分類標(biāo)準(zhǔn)，上述方法不能很好地反映街道峽谷 PM2.5質(zhì)量濃度的空間分布效果。因此，引入街道峽谷封閉比（SCER）的概念（Wei et al.，2021），定義SCER為背風(fēng)面建筑高度（LB）、道路寬度、迎風(fēng)面建筑高度（WB）三者之比。SCER數(shù)值由現(xiàn)場實(shí)測所得，背風(fēng)面建筑和迎風(fēng)面建筑根據(jù)監(jiān)測時(shí)的主要風(fēng)向確定，如圖2所示。

圖1 測試樣點(diǎn)分布Fig. 1 Distribution of test samples

圖2 街道峽谷封閉比Fig. 2 Street Canyon Enclosure Ratios

1.3 監(jiān)測儀器

根據(jù)街道峽谷測點(diǎn)的分布，配置7臺ONETEST 500粉塵濃度監(jiān)測儀和7臺KESTREL 5500手持式風(fēng)速儀進(jìn)行測試。粉塵濃度監(jiān)測儀測試PM2.5質(zhì)量濃度及溫濕度，其中 PM2.5質(zhì)量濃度的測量范圍為0—1000 μg·m-3，測量精度為±10% FS，分辨率為 0.1 μg·m-3；溫度的測量范圍為-20—60 ℃，測量精度為±0.5%，分辨率為0.1 ℃；相對濕度的測量范圍為0—100%，測量精度為±3%，分辨率為0.1%。監(jiān)測過程中每2秒鐘記錄1次數(shù)據(jù)。監(jiān)測高度與一般人體呼吸高度一致，距離地面1.5 m，如圖1所示。

1.4 監(jiān)測時(shí)間

實(shí)測選擇在2021年1月22—24日進(jìn)行，每天08:00—17:00，監(jiān)測街道峽谷內(nèi)的PM2.5質(zhì)量濃度、溫濕度和風(fēng)速，監(jiān)測期間天氣晴朗，天氣狀況較一致。

1.5 空氣質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)生態(tài)環(huán)境部 2018年發(fā)布的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095—2012）修改單（生態(tài)環(huán)境部，2018），空氣質(zhì)量指數(shù)（air quality index，AQI）是一個用來定量描述空氣質(zhì)量水平的數(shù)值，其等級劃分為：優(yōu)（AQI≤50）、良（50＜AQI≤100）、輕度污染（100＜AQI≤150）、中度污染（150＜AQI≤200）、重度污染（200＜AQI≤300）、嚴(yán)重污染（AQI＞300）。目前，中國尚無正式的空氣質(zhì)量指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但此修訂單中PM2.5質(zhì)量濃度值可用來評價(jià)不同街道峽谷的空氣質(zhì)量水平?？諝赓|(zhì)量指數(shù)的計(jì)算公式如下：

式中：

I——空氣質(zhì)量指數(shù)，即AQI，輸出值；

C——PM2.5日均值質(zhì)量濃度，輸入值；

Ilow——對應(yīng)于Clow的指數(shù)限值，常量；

Ihigh——對應(yīng)于Chigh的指數(shù)限值，常量；

Clow——小于或等于C的質(zhì)量濃度限值，常量；

Chigh——大于或等于C的質(zhì)量濃度限值，常量。

其中，指數(shù)限值和質(zhì)量濃度限值的常量如表1所示。

表1 空氣污染物的指數(shù)限值和質(zhì)量濃度限值Table 1 Index limits and mass concentration limits of air pollutants

2 結(jié)果與分析

根據(jù)不同日期和選點(diǎn)位置，對各個實(shí)測樣點(diǎn)位置和每天各時(shí)間段的 PM2.5質(zhì)量濃度隨時(shí)間和選點(diǎn)位置變化的趨勢進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。為保證分析數(shù)據(jù)的精確性，首先在 Excle中對各監(jiān)測樣點(diǎn)的 PM2.5質(zhì)量濃度、溫度和相對濕度等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一，再進(jìn)行篩選得到 3天 7個實(shí)測樣點(diǎn)的有效數(shù)據(jù)共 48600條，對每天、每小時(shí)、每點(diǎn)分各天和3天整體的數(shù)據(jù)取平均值。

2.1 城市街道峽谷的PM2.5時(shí)間分布特征

時(shí)間序列指的是描述現(xiàn)象指標(biāo)隨時(shí)間變化的直觀圖形，利用它觀察現(xiàn)象演變的狀況（閆秀婧，2009），最終結(jié)果如圖2所示，PM2.5日均質(zhì)量濃度均呈現(xiàn)出“W”型變化特征。

圖3可以看出3 d內(nèi)不同測點(diǎn)PM2.5質(zhì)量濃度隨時(shí)間變化的規(guī)律，街道峽谷 PM2.5質(zhì)量濃度平均值為 125.54 μg·m-3。PM2.5質(zhì)量濃度在 12:00—13:00區(qū)間最高，為 135.96 μg·m-3；在 09:00—10:00 區(qū)間最低，為 122.15 μg·m-3；在 13:00—14:00 區(qū)間次之，為122.71 μg·m-3。因此建議長淮街道的市民可選擇避開工作日午高峰時(shí)期出行，以降低城市街區(qū)PM2.5質(zhì)量濃度。

圖3 PM2.5日均質(zhì)量濃度Fig. 3 Daily average mass concentration of PM2.5

2.2 城市街道峽谷的PM2.5空間分布特征

空間分布指的是描述現(xiàn)象指標(biāo)隨空間變化的直觀圖形，利用它觀察現(xiàn)象演變的狀況（王薇等，2014）。由于各個實(shí)測樣點(diǎn)所處的街道峽谷形態(tài)特征不同，其環(huán)境的 PM2.5質(zhì)量濃度也不盡相同，最終結(jié)果如圖3所示。

2.2.1 總體分布特征

3天內(nèi)D點(diǎn)在1月22日PM2.5平均質(zhì)量濃度最高，為 260.52 μg·m-3；F 點(diǎn)在 1 月 23 日 PM2.5平均質(zhì)量濃度最低，為 63.17 μg·m-3。同一天內(nèi)D點(diǎn) 1月 22 日 PM2.5平均質(zhì)量濃度最高，為 260.52 μg·m-3，F(xiàn)點(diǎn)1月22日PM2.5平均質(zhì)量濃度最低，為170.80 μg·m-3，兩點(diǎn) PM2.5平均質(zhì)量濃度相差 89.72 μg·m-3。其中，1月22日PM2.5背景質(zhì)量濃度較高。

由圖4可知，合肥市城市街道峽谷PM2.5質(zhì)量濃度的空間分布排序?yàn)椋篋 點(diǎn) (151.90 μg·m-3)＞A 點(diǎn)(132.26 μg·m-3)＞C 點(diǎn) (128.14 μg·m-3)＞E 點(diǎn) (127.62 μg·m-3)＞B 點(diǎn) (123.90 μg·m-3)＞G 點(diǎn) (111.42 μg·m-3)＞F 點(diǎn) (104.36 μg·m-3)。因此，在城市設(shè)計(jì)中，建議使用F點(diǎn)和G點(diǎn)的街道峽谷空間形態(tài)，而避免使用A點(diǎn)和D點(diǎn)的街道峽谷空間形態(tài)，進(jìn)而降低街道峽谷內(nèi)的PM2.5質(zhì)量濃度。

圖4 各監(jiān)測點(diǎn)PM2.5質(zhì)量濃度Fig. 4 PM2.5 mass concentration at each monitoring point

2.2.2 各監(jiān)測點(diǎn)環(huán)境特征

如圖 2所示，A點(diǎn)位于對稱街道峽谷，SCER=1∶1∶1，即標(biāo)準(zhǔn)型街道峽谷。測點(diǎn)A位于道路交叉口迎風(fēng)面建筑側(cè)，周邊為高層建筑，沒有植物綠化，靠近汽車尾氣污染源排放位置，且人流量和車流量大，汽車停留時(shí)間長，街道峽谷的 PM2.5質(zhì)量濃度為 132.26 μg·m-3。

B 點(diǎn)位于非對稱街道峽谷，SCER=2∶1∶0，即下降型街道峽谷。測點(diǎn)B位于小區(qū)公園綠地，周邊喬木、灌木和草地較多，對 PM2.5質(zhì)量濃度起到一定的降解作用。而且測點(diǎn)B位于高層商住樓后塑膠運(yùn)動場上，即高層建筑背風(fēng)處，對PM2.5的傳輸起到一定的阻擋作用，PM2.5質(zhì)量濃度為123.90 μg·m-3。

C點(diǎn)位于非對稱街道峽谷，SCER=2∶2∶1，即下降型街道峽谷。測點(diǎn)C位于主干道旁迎風(fēng)面建筑側(cè)，周邊為高層和多層建筑，雖人流量和車流量較大，但停留時(shí)間短，且測點(diǎn)周邊有灌木綠化帶，對PM2.5質(zhì)量濃度起到一定的降解作用，PM2.5質(zhì)量濃度為128.14 μg·m-3。對比測點(diǎn)A、C可知，其他條件不變，降低迎風(fēng)面建筑高度，能降低街道峽谷內(nèi)部的PM2.5質(zhì)量濃度。

D點(diǎn)位于非對稱街道峽谷，SCER=1∶1∶2，即上升型街道峽谷。測點(diǎn)D位于主次干道交叉口多層建筑側(cè)，沒有植物綠化，靠近汽車尾氣污染源排放位置，且人流量和車流量大，汽車停留時(shí)間長，因此PM2.5的質(zhì)量濃度高，為 151.90 μg·m-3。上升型街道峽谷的背風(fēng)側(cè)易造成高質(zhì)量濃度 PM2.5堆積。因此建議在城市設(shè)計(jì)中，應(yīng)避免設(shè)計(jì)上升型街道峽谷的背風(fēng)側(cè)建筑，同時(shí)也建議在上升型街道峽谷的背風(fēng)側(cè)增設(shè)垂直綠化以減少空氣污染。

E點(diǎn)位于對稱街道峽谷，SCER=1∶1∶1，即標(biāo)準(zhǔn)型街道峽谷。測點(diǎn)E點(diǎn)位于次干道旁，周邊為多層建筑，人流量和車流量較大，停留時(shí)間短，且測點(diǎn)周邊有灌木綠化帶，對 PM2.5質(zhì)量濃度起到一定的降解作用，PM2.5質(zhì)量濃度為 127.62 μg·m-3。

F點(diǎn)位于對稱街道峽谷，SCER=1∶2∶1，即寬闊型街道峽谷。測點(diǎn)F位于主干道旁人行道一側(cè)，雖人流量和車流量較大，但停留時(shí)間短，且靠近1 m寬的喬木與灌木組成的綠化帶，對PM2.5的降解作用很大，因此 PM2.5的質(zhì)量濃度很低，為 104.36 μg·m-3。對比測點(diǎn)E、F可知，其他條件不變，增加街道寬度，能降低街道峽谷內(nèi)部的PM2.5質(zhì)量濃度。

G點(diǎn)位于對稱街道峽谷，SCER=2∶1∶2，即狹窄型街道峽谷。測點(diǎn)G位于一般街道峽谷內(nèi)，人流量和車流量很小，且街道峽谷內(nèi)風(fēng)速較大（圖 5），對PM2.5的擴(kuò)散作用很大，因此PM2.5的質(zhì)量濃度很低，為111.42 μg·m-3。建議在城市設(shè)計(jì)中考慮主導(dǎo)風(fēng)向，利用城市通風(fēng)廊道減輕街道峽谷內(nèi)的 PM2.5質(zhì)量濃度。

圖5 街道峽谷內(nèi)風(fēng)速的日變化Fig. 5 Diurnal variation of wind speed in the street canyon

H點(diǎn)位于非對稱街道峽谷，SCER=1∶1∶0，即下降型街道峽谷。測點(diǎn)H為國控點(diǎn)，PM2.5質(zhì)量濃度為127.62 μg·m-3。比國控點(diǎn)PM2.5質(zhì)量濃度更低的街道峽谷有B、F、G三點(diǎn)，說明公園綠地、寬闊型街道峽谷、較大的風(fēng)速都能降低街道峽谷內(nèi)部的PM2.5質(zhì)量濃度。

2.3 環(huán)境影響因素分析

相關(guān)研究（Wei et al.，2021）表明，建筑環(huán)境因子如氣象條件、風(fēng)向風(fēng)速、車流量、下墊面材料、植物綠化等，都不同程度地影響街道峽谷內(nèi) PM2.5每小時(shí)質(zhì)量濃度分布效果。

2.3.1 溫濕度的影響

如表2所示，運(yùn)用SPSS對PM2.5質(zhì)量濃度和溫濕度的每小時(shí)平均值進(jìn)行回歸分析，其中常數(shù)項(xiàng)遠(yuǎn)大于溫濕度的系數(shù)，說明合肥市長淮街道峽谷內(nèi)PM2.5的背景質(zhì)量濃度較高，除機(jī)動車尾氣排放外，生活源和工業(yè)源的影響較大。

表2 溫濕度與PM2.5每小時(shí)質(zhì)量濃度的回歸分析Table 2 Regression analysis of temperature, humidity and PM2.5 hourly mass concentration

在Origin中對PM2.5質(zhì)量濃度和溫濕度的每小時(shí)平均值進(jìn)行線性擬合，如圖6所示，溫度和相對濕度兩個建筑環(huán)境因子對PM2.5每小時(shí)質(zhì)量濃度作多元線性回歸，得到方程有：

圖6 PM2.5質(zhì)量濃度和溫濕度的回歸方程Fig. 6 Regression equation of PM2.5 mass concentration and temperature and humidity

式中：

ρ(PM2.5)——PM2.5每小時(shí)質(zhì)量濃度值；

t——溫度值；

H——濕度值。

式中R2=0.53，說明溫濕度兩個要素變量共同解釋了PM2.5變化的53%。溫度對PM2.5的貢獻(xiàn)度達(dá)54.7%，濕度對PM2.5的貢獻(xiàn)度達(dá)80.5%，說明與溫度相比，濕度對街道峽谷的PM2.5質(zhì)量濃度貢獻(xiàn)度比溫度更大。

引起街道峽谷PM2.5每小時(shí)質(zhì)量濃度周期性變化的主要原因是晝夜溫差造成（張?jiān)苽サ龋?016），白天隨著氣溫的升高，大氣邊界層開始膨脹，導(dǎo)致街道峽谷PM2.5質(zhì)量濃度降低。由圖6可知，濕度與 PM2.5每小時(shí)質(zhì)量濃度呈現(xiàn)顯著正相關(guān)，根據(jù)有關(guān)研究結(jié)論（臧振峰等，2021），溫度與PM2.5每小時(shí)質(zhì)量濃度應(yīng)該呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)，而本研究中溫度與 PM2.5每小時(shí)質(zhì)量濃度呈現(xiàn)微小的正相關(guān)，可能是白天背景質(zhì)量濃度過大造成的。

2.3.2 風(fēng)速的影響

風(fēng)速與 PM2.5的擴(kuò)散速率有關(guān)，對街道峽谷內(nèi)的 PM2.5質(zhì)量濃度有顯著的輸送、稀釋和擴(kuò)散作用（邱巧玲，2007）。本研究風(fēng)速的測量結(jié)果以每 10分鐘作平均處理，如圖5所示，顯示了1月22—24日3 d內(nèi)長淮街道峽谷風(fēng)速的日變化，街道峽谷下午風(fēng)速基本高于上午風(fēng)速，說明早上街道峽谷風(fēng)速較低，易發(fā)生PM2.5的滯留。因而建議在長淮街道峽谷，高峰期非必要通勤市民避免選擇下午出行，以免行車擁堵造成城市空氣污染。合肥市城市街道峽谷風(fēng)速的空間分布排序?yàn)椋篏點(diǎn) (2.43 m·s-1)＞F點(diǎn)(1.16 m·s-1)＞A 點(diǎn) (1.01 m·s-1)＞C 點(diǎn) (0.66 m·s-1)＞D點(diǎn) (0.59 m·s-1)＞B點(diǎn) (0.46 m·s-1)=E點(diǎn) (0.46 m·s-1)。其中，風(fēng)速越大，PM2.5質(zhì)量濃度越低，G點(diǎn)街道峽谷的風(fēng)速明顯高于其他監(jiān)測點(diǎn)，有利于降低街道峽谷內(nèi)的PM2.5質(zhì)量濃度。

2.3.3 車流量的影響

機(jī)動車的尾氣排放主要集中在城市街道峽谷，由于街道峽谷的特殊結(jié)構(gòu)，PM2.5難以擴(kuò)散并不斷聚集，導(dǎo)致居民長期暴露于汽車尾氣中，對人體健康產(chǎn)生了極大的危害。因此，街道峽谷內(nèi)的車流量與PM2.5每小時(shí)質(zhì)量濃度的相關(guān)性已經(jīng)成為重要的研究課題之一（柴晉鵬等，2021）。本研究的街道峽谷勝利路位于合肥市瑤海區(qū)交通主干道上，以每小時(shí)記錄 10 min的車流量來估算街道峽谷每小時(shí)內(nèi)車流量的大致情況。如圖7所示，1月22—24日對應(yīng)周五至周日，工作日的車流量基本大于周末的車流量。街道峽谷車流量的日變化折點(diǎn)圖基本呈現(xiàn)“W”型分布，即有明顯的早高峰、午高峰和晚高峰分布。根據(jù)3 d平均值可以看出，長淮街道峽谷的車流量早高峰＞晚高峰＞午高峰，其中15:00—16:00時(shí)間段內(nèi)的車流量最小。因而建議在長淮街道，非必要通勤市民可以選擇15:00—16:00出行，以免行車擁堵造成街道峽谷環(huán)境污染。

圖7 街道峽谷內(nèi)車流量的日變化Fig. 7 The daily change of traffic flow in the street canyon

3 城市街道峽谷空氣質(zhì)量評價(jià)

對各實(shí)測樣點(diǎn)的48600條PM2.5質(zhì)量濃度有效值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，運(yùn)用AQI對其數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，得到表 3。合肥市長淮街道峽谷 PM2.5空氣質(zhì)量水平以中度污染為主，空氣質(zhì)量級別多分布在四級。根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)計(jì)算得出AQI值為165，三里街國控點(diǎn)（H點(diǎn)）的AQI值為166，誤差值為0.01，空氣質(zhì)量水平都為中度污染，空氣質(zhì)量級別都為四級，兩者差距不大。說明采用AQI能較好地評價(jià)街道峽谷的空氣質(zhì)量。

表3 街道峽谷空氣質(zhì)量評價(jià)Table 3 Air Quality Evaluation of Street Canyon

4 結(jié)論與展望

4.1 結(jié)論

（1）街道峽谷內(nèi) PM2.5日均質(zhì)量濃度均呈現(xiàn)出“W”型變化特征。街道峽谷內(nèi)非必要通勤市民應(yīng)避免在工作日午高峰出行，可以選擇在 15:00—16:00出行，此時(shí)風(fēng)速較大、車流量較小，能減少PM2.5對空氣質(zhì)量的影響。

（2）對不同街道峽谷空間分布而言，PM2.5質(zhì)量濃度由大到小的趨勢為：道路交叉口＞道路旁＞小區(qū)公園綠地＞一般街道峽谷。風(fēng)速越大，距離排放污染源越近，距離綠化植物越近，PM2.5質(zhì)量濃度越低。

（3）公園綠地，寬闊型街道峽谷，降低迎風(fēng)面建筑高度和增加街道寬度都能降低街道峽谷內(nèi)部的PM2.5質(zhì)量濃度。上升型街道峽谷的背風(fēng)側(cè)易造成高質(zhì)量濃度PM2.5堆積。

（4）對合肥市長淮街道冬季而言，PM2.5的空氣質(zhì)量水平為中度污染，空氣質(zhì)量級別為四級。溫濕度共同解釋了PM2.5變化的53%，濕度對街道峽谷的 PM2.5質(zhì)量濃度貢獻(xiàn)度比溫度更大，濕度和溫度對街道峽谷的 PM2.5質(zhì)量濃度貢獻(xiàn)度分別為 80.5%和54.7%。

4.2 展望

（1）在道路旁不同樹種植物、街道峽谷空間形態(tài)和環(huán)境影響因素對PM2.5濃度的協(xié)同降解作用有待進(jìn)一步研究。

（2）風(fēng)速風(fēng)向?qū)Σ煌愋偷慕值缻{谷 PM2.5濃度的擴(kuò)散作用有待深入研究。