合肥市不同功能街道峽谷PM2.5和PM10時(shí)空分布特征及影響因素分析

王薇 ，程歆玥

1. 安徽建筑大學(xué)建筑與規(guī)劃學(xué)院，安徽 合肥 230601；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 230601

空氣污染不僅對(duì)人體的呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等造成危害，更會(huì)影響氣候變化、交通運(yùn)輸和生態(tài)系統(tǒng)等，給國(guó)家經(jīng)濟(jì)帶來(lái)重大損失，因此引起廣泛關(guān)注（Meszaros et al.，2015；She et al.，2020；吳凌云等，2021）。中國(guó)共產(chǎn)黨的十九屆五中全會(huì)對(duì)“十四五”期間生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)行了全面部署，提出要深入打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)、持續(xù)改善環(huán)境質(zhì)量。習(xí)近平總書記指出，“十四五”期間，中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)入了以降碳為重點(diǎn)戰(zhàn)略方向、推動(dòng)減污降碳協(xié)同增效、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善由量變到質(zhì)變轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時(shí)期（孫金龍，2021；黃潤(rùn)秋，2021）。一方面是建筑面積的增加，在“十四五”期間，中國(guó)常住人口城鎮(zhèn)化率已提高到65%，2021年中國(guó)新開工改造城鎮(zhèn)老舊小區(qū)5.3萬(wàn)個(gè)（李克強(qiáng)，2021）。另一方面是生活方式的轉(zhuǎn)變，人民基于對(duì)美好生活的追求，節(jié)水節(jié)電的生活方式向更舒適、更健康、更安全的建筑環(huán)境轉(zhuǎn)變（安永碳中和課題組，2021）。建筑行業(yè)的雙碳目標(biāo)不應(yīng)僅著眼于單體建筑的改造，也要看成以城市街區(qū)為整體的節(jié)能系統(tǒng)，加強(qiáng)污染防治建設(shè)和生態(tài)建設(shè)，持續(xù)改善環(huán)境質(zhì)量。在此研究背景下，研究城市不同功能街道峽谷的PM2.5和PM10質(zhì)量濃度的時(shí)空分布特征，分析其影響因素并進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)城市的生態(tài)文明建設(shè)具有重要的指導(dǎo)意義。

城市街道峽谷是城市居民生活的主要場(chǎng)所之一，其在城市建成環(huán)境中的占比高達(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(zhǎng)街道（Nicholson，1975）。1993年，街道峽谷這一概念被引入中國(guó)，后來(lái)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，還會(huì)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。

目前關(guān)于街道峽谷的相關(guān)研究主要分為模型與模擬（Ahmadi et al.，2020）、污染與濃度（Huang et al.，2021）、建筑與道路（Miao et al.，2020）3個(gè)方面，涉及計(jì)算機(jī)軟件、環(huán)境科學(xué)、建筑學(xué)、市政交通、風(fēng)景園林等多門學(xué)科?？紤]到街道峽谷類型較多，分類較為復(fù)雜，過(guò)多的形態(tài)化劃分往往會(huì)造成重復(fù)的選擇，許多研究者對(duì)研究對(duì)象的劃分方式進(jìn)行了簡(jiǎn)化（劉超等，2021）。例如，刁貝娣等（2021）利用K-Means聚類分析方法，將全國(guó)338個(gè)城市劃分為工業(yè)型城市、資源型城市、中心型城市、其他類型城市共4類，分析其PM2.5健康風(fēng)險(xiǎn)及影響因素差異。張丹龍等（2016）按人類活動(dòng)、城市規(guī)劃布局和交通流量將淮南市劃分為文教區(qū)、商業(yè)交通區(qū)、公園綠地、居住區(qū)、煤炭運(yùn)輸區(qū)、經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)共6類，分析不同功能區(qū)葉面塵和地表灰塵中重金屬分布特征和來(lái)源。劉晴等（2019）將泰安市典型生態(tài)功能區(qū)劃分為廣場(chǎng)公園區(qū)、居民住宅區(qū)、城市道路區(qū)、工業(yè)廠房區(qū)共4類，分析其空氣負(fù)離子的時(shí)空分布。相較于上述的分類方式，本研究按照城市用地布局、交通流量將合肥市不同功能街道峽谷劃分為商業(yè)型、居住型、辦公型共3類。

街道峽谷的研究大多集中在城市宏觀層面，而對(duì)于與人體接觸緊密的街道峽谷中PM2.5和PM10質(zhì)量濃度的探討較少，且國(guó)內(nèi)多集中在污染物來(lái)源解析，對(duì)于交通排放空間格局的研究較少（陳嵐琪等，2020；王薇等，2021d）?；诖?，本研究以合肥市2021年夏季3種典型的功能型街道峽谷為例，采用固定式監(jiān)測(cè)點(diǎn)的方式實(shí)測(cè)街道峽谷內(nèi)PM2.5和PM10質(zhì)量濃度，并結(jié)合附近國(guó)控監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，分析PM2.5和 PM10在街道峽谷的時(shí)空分布規(guī)律。同時(shí)，利用SPSS 25.0軟件分析污染物和空氣溫度、相對(duì)濕度等環(huán)境因子的相關(guān)性，并使用AQI對(duì)不同功能街道峽谷的空氣質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而為城市街道峽谷空氣污染防治提供對(duì)策，并給出城市設(shè)計(jì)、交通管理方面的建議；同時(shí)，對(duì)于改善城市街道峽谷的空氣質(zhì)量，提高街道峽谷居民的生態(tài)環(huán)境品質(zhì)具有積極意義。

1 研究概況與方法

1.1 研究區(qū)域劃分與樣點(diǎn)布設(shè)

合 肥 市 地 處 于 中 緯 度 地 帶 （ 31°52′N ，117°17′E），是季風(fēng)氣候最為明顯的區(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，屬于溫和型氣候，夏季平均氣溫在27.5—28.5 ℃左右，冬季平均氣溫在1.5—5.0 ℃之間，相對(duì)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（王薇等，2021a）。2020 年合肥市全市 PM2.5年均值為 36 μg·m-3，未達(dá)到國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（35 μg·m-3），超標(biāo)0.03倍（合肥市生態(tài)環(huán)境局，2021）。

為研究合肥市不同功能街道峽谷空氣質(zhì)量濃度變化特征，按照周邊建筑功能、建筑密度、停留時(shí)間和交通流量等，將合肥市的街道峽谷劃分為商業(yè)型、居住型和辦公型3個(gè)類別，如表1所示。商業(yè)型街道峽谷的建筑密度高，人流量大，而且頻繁的商業(yè)活動(dòng)會(huì)加劇街道峽谷內(nèi)的污染物濃度水平。以沈陽(yáng)市某商業(yè)街區(qū)為例（李綏等，2014），污染物質(zhì)量濃度變化在一定范圍內(nèi)與濕度呈正相關(guān)，由于街道峽谷兩側(cè)建筑高度、形態(tài)和密度的差異，形成街道峽谷局部流場(chǎng)，對(duì)污染物的擴(kuò)散效果具有較大影響。居住型街道峽谷與居民生活聯(lián)系密切，且居民停留時(shí)間較長(zhǎng)。以合肥市高層高密度城市住區(qū)為例（王薇等，2021c；夏斯涵，2021），不同空間形態(tài)下的細(xì)顆粒物濃度分布是不同的。辦公型街道峽谷對(duì)辦公人群而言是白天停留時(shí)間最長(zhǎng)的地方，與辦公生活密切接觸（Ruan et al.，2019）。目前，對(duì)辦公區(qū)的研究多集中在室內(nèi)污染物防治方面，對(duì)辦公型街道峽谷的研究較少。

表1 不同功能街道峽谷測(cè)點(diǎn)信息表Table 1 Information table of measurement points in different functional streets and canyons

本研究根據(jù)建筑布局、建筑高度、街道寬度、植物綠化等方面特征，綜合選取并確定監(jiān)測(cè)樣點(diǎn)，分析城市街道峽谷PM2.5和 PM10質(zhì)量濃度的時(shí)空分布特征。3類不同功能的街道峽谷各布設(shè)7個(gè)樣點(diǎn)，如圖1所示。

1.2 監(jiān)測(cè)方法

根據(jù)街道峽谷測(cè)點(diǎn)的分布，配置7臺(tái)ONETEST 500粉塵濃度監(jiān)測(cè)儀和7臺(tái)KESTREL 5500手持式風(fēng)速儀進(jìn)行測(cè)試。粉塵濃度監(jiān)測(cè)儀測(cè)試 PM2.5質(zhì)量濃度及溫濕度，其中 PM2.5質(zhì)量濃度的測(cè)量范圍為0—1000 μg·m-3，測(cè)量精度±10% FS，分辨率為 0.1 μg·m-3；溫度的測(cè)量范圍為-20—60 ℃，測(cè)量精度±0.5%，分辨率為 0.1 ℃；相對(duì)濕度的測(cè)量范圍為0—100%，測(cè)量精度±3%，分辨率為0.1%。測(cè)試每2秒鐘記錄一次數(shù)據(jù)。測(cè)試高度與一般人體呼吸高度保持一致，距離地面1.5 m，如圖1所示。

圖1 商業(yè)型（a）、居住型（b）和辦公型街道峽谷（c）樣點(diǎn)布設(shè)Figure 1 Layout of sample points in commercial (a), residential (b) and office street canyons (c)

實(shí)測(cè)選擇在2021年8月1—13日進(jìn)行，每天08:00—18:00，共10 h，監(jiān)測(cè)街道峽谷內(nèi)的PM2.5和PM10質(zhì)量濃度、溫濕度等。測(cè)試期間天氣晴穩(wěn)一致。

1.3 空氣質(zhì)量評(píng)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，簡(jiǎn)稱 AQI）是一個(gè)用來(lái)定量描述空氣質(zhì)量水平的數(shù)值，取值范圍位于0—500之間，如表2所示。

表2 空氣污染物濃度等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Evaluation standards for air pollutant concentration levels

目前，中國(guó)尚無(wú)正式的空氣質(zhì)量指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但此修訂單中的PM2.5質(zhì)量濃度值可用來(lái)評(píng)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；

ρ——PM2.5日均值質(zhì)量濃度，輸入值；

Ilow——對(duì)應(yīng)于ρlow的指數(shù)限值，常量；

Ihigh——對(duì)應(yīng)于ρhigh的指數(shù)限值，常量；

ρlow——小于或等于ρ的質(zhì)量濃度限值，常量；

ρhigh——大于或等于ρ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3所示。

表3 PM2.5的空氣質(zhì)量指數(shù)限值和質(zhì)量濃度限值Table 3 Air quality index limit and mass concentration limit of PM2.5

1.4 數(shù)據(jù)分析與處理

2 結(jié)果與分析

2.1 街道峽谷PM2.5和PM10時(shí)間分布特征

2.1.1 日分布特征

測(cè)試期間PM2.5和PM10質(zhì)量濃度日分布特征如圖2所示，整體呈現(xiàn)波形分布，PM2.5和PM10的波動(dòng)一致，驗(yàn)證了PM2.5和PM10之間具有較高的相關(guān)性。圖2中的國(guó)控值具體指顆粒物24 h平均一級(jí)濃度限值，其中 PM2.5為 35 μg·m-3，PM10為 50 μg·m-3（生態(tài)環(huán)境部，2018），以此作為參考值來(lái)衡量街道峽谷的PM2.5和PM10質(zhì)量濃度是否低于國(guó)控限值。PM2.5和PM10平均質(zhì)量濃度峰值出現(xiàn)在8月11日，分別為 63.70 μg·m-3和 72.40 μg·m-3，高于一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)極限值；PM2.5和PM10平均質(zhì)量濃度低谷值出現(xiàn)在8 月 3 日，分別為 15.28 μg·m-3和 16.69 μg·m-3，低于一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)極限值。8月3日、8月7日、8月8日PM2.5和PM10質(zhì)量濃度均低于一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)極限值，在此期間，各類街道峽谷背景濃度低，空氣質(zhì)量較好。

圖2 商業(yè)型（a）、居住型（b）和辦公型街道峽谷（c）PM2.5和PM10日均質(zhì)量濃度Figure 2 Commercial (a), residential (b) and office street canyons (c) PM2.5 and PM10 average daily mass concentration

2.1.2 小時(shí)變化特征

對(duì)測(cè)試期間PM2.5和PM10小時(shí)質(zhì)量濃度取平均值后，可得出其小時(shí)變化規(guī)律。不同功能街道峽谷空氣質(zhì)量濃度的變化規(guī)律、極值時(shí)間與大小各不相同。從中可以看出，商業(yè)型街道峽谷PM2.5和PM10小時(shí)均值質(zhì)量濃度基本位于一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)極限值上下，極值變化范圍分別為 33.59—61.22 μg·m-3和39.81—67.65 μg·m-3，波峰出現(xiàn)在 08:00—09:00，波谷出現(xiàn)在 14:00—15:00。居住型街道峽谷 PM2.5和PM10小時(shí)均值質(zhì)量濃度基本位于一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)極限值以下，極值變化范圍分別為 32.73—39.84 μg·m-3和37.35—46.89 μg·m-3，波峰出現(xiàn)在 08:00—09:00，PM2.5小時(shí)質(zhì)量濃度的波谷出現(xiàn)在 12:00—13:00，PM10小時(shí)質(zhì)量濃度的波谷出現(xiàn)在14:00—15:00。辦公型街道峽谷PM2.5和PM10小時(shí)均值質(zhì)量濃度基本位于一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)極限值以上，極值變化范圍分別為40.51—73.71 μg·m-3和 48.10—85.19 μg·m-3，波峰出現(xiàn)在08:00—09:00，波谷出現(xiàn)在16:00—17:00。

2.2 街道峽谷PM2.5和PM10空間分布特征

2.2.1 不同功能街道峽谷PM2.5和PM10日變化特征

由圖3可以看出，合肥市不同功能街道峽谷空氣質(zhì)量日變化特征差異較大。具體表現(xiàn)在從 PM2.5和 PM10質(zhì)量濃度日變化趨勢(shì)上看，辦公型街道峽谷與商業(yè)型街道峽谷日變化呈明顯的下降型雙峰形式，居住型街道峽谷呈平穩(wěn)型雙峰形式。在3種類型街道峽谷中，辦公型街道峽谷的PM2.5和PM10質(zhì)量濃度最高，其次是商業(yè)型街道峽谷，居住型街道峽谷最低。

步驟1 根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)潛在制造能力的影響，確定潛在制造能力水平影響因素集合FP=(fp1,fp2，，fpi)。

空氣質(zhì)量濃度與人群的活動(dòng)方式有很大的關(guān)系。由圖 3可以看出，合肥市不同功能街道峽谷的PM2.5和PM10質(zhì)量濃度均在08:00—09:00早高峰達(dá)到峰值。此時(shí)，由于人流車流量大，汽車尾氣排放多，空氣中的PM2.5和PM10質(zhì)量濃度高。辦公型街道峽谷12:00—13:00以及17:00—18:00處于下班高峰期，PM2.5和 PM10質(zhì)量濃度略有上升。商業(yè)型街道峽谷在14:00—15:00溫度高，購(gòu)物出行人數(shù)少，PM2.5和PM10質(zhì)量濃度下降為低谷值。居住型街道峽谷的PM2.5和 PM10質(zhì)量濃度在全天基本保持不變，但隨著15:00—16:00車流量增加而上升至第二個(gè)峰值。

圖3 不同功能街道峽谷PM2.5（a）和PM10（b）日變化Figure 3 Diurnal changes of PM2.5 (a) and PM10 (b) in different functional street canyons

2.2.2 各監(jiān)測(cè)點(diǎn)PM2.5和PM10變化特征

空氣質(zhì)量濃度與監(jiān)測(cè)點(diǎn)環(huán)境特征也有很大關(guān)系。如圖4所示，街道峽谷各監(jiān)測(cè)點(diǎn)PM2.5和PM10變化特征相一致。商業(yè)型街道峽谷峰值在D點(diǎn)官亭路步行街，低谷值在G點(diǎn)長(zhǎng)江西路機(jī)非干道綠化帶旁；居住型街道峽谷峰值在B點(diǎn)綠地贏海下沉廣場(chǎng)，低谷值在G點(diǎn)金地國(guó)際城西門入口景觀綠化旁；辦公型街道峽谷峰值在E點(diǎn)可苑路，低谷值在G點(diǎn)可苑路和北一環(huán)交叉口。

圖4 街道峽谷不同測(cè)點(diǎn)PM2.5（a）和PM10（b）分布特征Figure 4 Distribution characteristics of PM2.5 (a)and PM10 (b) at different measurement points in the street canyon

商業(yè)型街道峽谷 D點(diǎn)位于小吃步行街旁，廚房油煙大，周邊為多層建筑，人流車流量大，停留時(shí)間長(zhǎng)，且測(cè)點(diǎn)周邊沒有綠化，PM2.5和PM10平均質(zhì)量濃度最高；G點(diǎn)位于主干道旁，周邊為高層建筑，雖人流量和車流量較大，但停留時(shí)間短，且測(cè)點(diǎn)周邊有灌木綠化帶，對(duì)PM2.5質(zhì)量濃度起到一定的降解作用，PM2.5和PM10平均質(zhì)量濃度最低。

居住型街道峽谷B點(diǎn)位于下沉廣場(chǎng)，易造成顆粒物累積，PM2.5和PM10平均質(zhì)量濃度最高；G點(diǎn)位于主干道旁，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(cè)點(diǎn)周邊有灌木綠化帶，對(duì)PM2.5質(zhì)量濃度起到一定的降解作用，PM2.5和PM10平均質(zhì)量濃度最低。

辦公型街道峽谷E點(diǎn)位于次干道旁，周邊為多層建筑，人流車流量較大且行車緩慢，PM2.5和PM10平均質(zhì)量濃度最高；G點(diǎn)位于主次干道交叉口，風(fēng)速大，靠近綠化和噴泉，PM2.5和PM10平均質(zhì)量濃度最低。

2.3 PM2.5和PM10質(zhì)量濃度與環(huán)境因子相關(guān)性分析

2.3.1 街道峽谷整體相關(guān)性分析

對(duì)不同功能街道峽谷空氣質(zhì)量濃度與環(huán)境因子進(jìn)行相關(guān)性分析，表明PM2.5質(zhì)量濃度同PM10質(zhì)量濃度、空氣溫度、相對(duì)濕度具有線性關(guān)系（圖5）。Person相關(guān)性分析結(jié)果表明（表4），PM2.5質(zhì)量濃度與 PM10質(zhì)量濃度、相對(duì)濕度具有顯著的正相關(guān)關(guān)系，與空氣溫度具有顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。

表4 街道峽谷PM2.5和PM10質(zhì)量濃度和環(huán)境因子Person相關(guān)性系數(shù)Table 4 Correlation coefficient between the mass concentration of PM2.5 and PM10 in the street canyon and the environmental factor Person

圖5 街道峽谷PM2.5和PM10質(zhì)量濃度和環(huán)境因子相關(guān)性分析Figure 5 Correlation analysis of the mass concentration of PM2.5 and PM10 and environmental factors in the street canyon

夏季高溫，太陽(yáng)輻射增強(qiáng)，當(dāng)街道峽谷地面溫度升高時(shí)，大氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)加劇，垂直擴(kuò)散作用增強(qiáng)，甚至?xí)茐男纬傻哪鏈貙?，?dǎo)致大氣擴(kuò)散作用增強(qiáng)，可以大大降低PM2.5和PM10質(zhì)量濃度。夏季相對(duì)濕度低于60%時(shí)，空氣干燥，PM2.5和PM10粒子不容易吸濕增長(zhǎng)，因此PM2.5和PM10質(zhì)量濃度較低（王佳佳等，2020）。

2.3.2 不同功能街道峽谷相關(guān)性分析

對(duì)不同功能街道峽谷PM2.5和PM10質(zhì)量濃度進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明PM2.5和PM10質(zhì)量濃度與環(huán)境因子的相關(guān)性不盡相同。如圖6所示，各類街道峽谷的PM2.5和PM10質(zhì)量濃度相關(guān)系均為正相關(guān)關(guān)系。商業(yè)型街道峽谷和辦公型街道峽谷的 PM2.5質(zhì)量濃度和空氣溫度呈正相關(guān)關(guān)系，居住型街道峽谷 PM2.5質(zhì)量濃度和空氣溫度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。商業(yè)型街道峽谷和居住型街道峽谷的 PM2.5質(zhì)量濃度和相對(duì)濕度呈正相關(guān)關(guān)系，辦公型街道峽谷 PM2.5質(zhì)量濃度和相對(duì)濕度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。這是因?yàn)檗k公型街道峽谷相對(duì)濕度較高（61%—80%），PM2.5和PM10等污染物粒子更容易吸濕增長(zhǎng)，粒徑增大，相應(yīng)的PM2.5和PM10質(zhì)量濃度也增加，引發(fā)空氣污染（高嵩等，2020）。PM2.5質(zhì)量濃度和風(fēng)速呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，風(fēng)速越大，PM2.5質(zhì)量濃度越低。

圖6 商業(yè)型（a）、居住型（b）和辦公型街道峽谷（c）PM2.5和PM10質(zhì)量濃度和環(huán)境因子相關(guān)性分析Figure 6 Correlation analysis of PM2.5 and PM10 mass concentrations and environmental factors in commercial(a), residential (b) and office street canyons (c)

3 不同功能街道峽谷空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)

對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的PM2.5和PM10質(zhì)量濃度有效值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并運(yùn)用AQI對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，得出表5。由表4可知，在夏季，合肥市不同功能街道峽谷空氣質(zhì)量水平以優(yōu)良為主，空氣質(zhì)量級(jí)別多分布在一級(jí)和二級(jí)。

表5 不同功能街道峽谷空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)Table 5 Evaluation of air quality in different functional streets and valleys

對(duì)表4不同功能街道峽谷空氣質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到辦公型、居住型、商業(yè)型街道峽谷的 PM2.5和PM10質(zhì)量濃度平均值及其AQI值，如圖7所示。由圖 7可知，對(duì)不同功能街道峽谷而言，PM2.5和PM10質(zhì)量濃度平均值：商業(yè)型＞辦公型＞居住型，且AQI值規(guī)律與之相同。在城市規(guī)劃中，建議重點(diǎn)關(guān)注商業(yè)型街道峽谷的空氣質(zhì)量。

圖7 不同功能街道峽谷AQI對(duì)比Figure 7 Comparison of AQI of different functional street canyons

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

（1）PM2.5和PM10之間具有較高的相關(guān)性，波峰出現(xiàn)在 08:00—09:00，波谷多出現(xiàn)在 14:00—15:00。夏季，合肥市街道峽谷空氣質(zhì)量良好，PM2.5平均質(zhì)量濃度范圍為 15.28—63.70 μg·m-3，PM10平均質(zhì)量濃度范圍為 16.69—72.40 μg·m-3，位于一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)極限值上下。

續(xù)圖6 商業(yè)型（a）、居住型（b）和辦公型街道峽谷（c）PM2.5和PM10質(zhì)量濃度和環(huán)境因子相關(guān)性分析Continued Figure 6 Correlation analysis of PM2.5 and PM10 mass concentrations and environmental factors in commercial(a), residential (b) and office street canyons (c)

（2）合肥市辦公型街道峽谷與商業(yè)型街道峽谷日變化呈明顯的下降型雙峰形式，居住型街道峽谷呈平穩(wěn)型雙峰形式。PM2.5和PM10質(zhì)量濃度：辦公型街道峽谷＞商業(yè)型街道峽谷＞居住型街道峽谷。街道峽谷內(nèi)PM2.5和PM10質(zhì)量濃度峰值多在下沉廣場(chǎng)和次干道，低谷值多在主干道綠化帶旁和主次干道交叉口。

（3）夏季，合肥市街道峽谷 PM2.5質(zhì)量濃度與PM10質(zhì)量濃度和相對(duì)濕度具有顯著的正相關(guān)關(guān)系，與空氣溫度具有顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。

（4）運(yùn)用AQI對(duì)夏季合肥市不同功能街道峽谷進(jìn)行評(píng)價(jià)，其空氣質(zhì)量水平以優(yōu)良為主，空氣質(zhì)量級(jí)別多分布在I級(jí)和II級(jí)。

4.2 建議

（1）對(duì)街道峽谷內(nèi)非必要出行的居民而言，建議避免在08:00—09:00出行，鼓勵(lì)在14:00—15:00出行。

（2）3個(gè)功能區(qū)中居住型街道峽谷空氣質(zhì)量最優(yōu)，而辦公街道峽谷空氣質(zhì)量相對(duì)較差，重點(diǎn)關(guān)注下沉廣場(chǎng)、底層高密度的街道峽谷，建議增加綠化植被，提倡公共交通使用率，以改善商業(yè)型街道峽谷內(nèi)的空氣質(zhì)量。

（3）在城市建設(shè)中，應(yīng)因地制宜采用適宜技術(shù)完善建筑細(xì)部構(gòu)造，合理確定街道峽谷高寬比和長(zhǎng)寬比，系統(tǒng)性地將綠色建材、綠色生態(tài)技術(shù)和清潔能源融入建筑設(shè)計(jì)，以多元化方法實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)愿景，助力城市綠色轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展。