青岛市交通干线附近氮氧化物污染特征分析

贾智海

（青岛市环境保护局 李沧分局，山东 青岛 266041）

青岛市交通干线附近氮氧化物污染特征分析

贾智海

（青岛市环境保护局 李沧分局，山东 青岛 266041）

基于2015年青岛市李沧区国控大气自动监测点数据，对青岛市城区交通干线附近的氮氧化物污染状况及时空变化规律进行分析，并分析交通流量变化。结果表明：2015年青岛市交通干线附近氮氧化物超标严重，明显高于市区平均水平；春、冬季明显高于夏、秋季；24 h变化曲线呈现双峰特征，与交通流量变化规律保持基本一致，早、晚的潮汐现象特征特别显著。

氮氧化物；交通干线；污染特征；青岛市

随着城市发展机动车保有量快速增长，机动车在提升市民生活品质的同时，也给城市的空气质量造成巨大影响，交通堵塞及机动车气体排放导致的城市道路交通性污染日益严重［1-2］，机动车尾气中氮氧化物分担率达30%以上［3-5］，机动车污染排放已成为城市大气污染的重要来源。截止到2015年底，青岛市机动车保有量已达219万辆以上，王春艳等［5］对青岛市机动车尾气排放对空气环境质量的影响研究表明，机动车污染已成为影响青岛市大气质量的主要因素。本研究基于青岛市交通干线附近国控环境空气自动监测点，通过研究2015年氮氧化物和车流量数据的监测结果以及大型节假日（春节）前后的对比情况，希望能够摸清区域环境内机动车尾气排放源中氮氧化物的污染水平及变化规律，以期为采取合理措施改善大气质量提供科学依据。

1 采样方法

青岛市李沧区国控环境空气自动监测点位于永平路55号青钢科技之家楼顶，地理位置为东经120°23'7.86″，北纬36°11'5.07″，距地面约12 m。该监测站西侧紧邻交通干线永平路，水平距离为35 m。氮氧化物监测时间为2015年1～12月，采用化学发光的检测原理，使用美国API Model T200E氮氧化物分析仪测定。

2 分析与讨论

2.1 年际变化特征

青岛市区环境空气功能区为二类，执行《环境空气质量标准》 （GB 3095-2012）中二级标准［5］，氮氧化物（以NO2计） 年均值二级标准限值为40 μg/m3。2011—2015年青岛市和永平路交通干线附近国控环境空气自动监测点氮氧化物年均值变化趋势见图1。由图1可以看出，青岛市氮氧化物年均值下降较为明显，而交通干线附近氮氧化物受交通影响，改善不显著。2011—2015年，交通干线附近氮氧化物年均值超出二级标准限值17.5%～27.5%，与青岛市同期相比超出8.7%～42.4%，可见氮氧化物受交通影响显著。

图1 2011—2015年青岛市交通干线附近氮氧化物年度变化

2.2 季节变化特征

2015年青岛市交通干线附近春、夏、秋、冬四季氮氧化物样本量（1 h平均值） 分别为2 151，2 161，2 117和2 155个，四季平均值分别为57 μg/m3，36 μg/m3，34 μg/m3和60 μg/m3，受季节性污染源及气象因素影响，春、冬季明显高于夏、秋季。由图2可见，春、冬季氮氧化物浓度虽然较高，但较为稳定，异常值较少；夏、秋季节氮氧化物浓度虽然较低，但变化较大，异常值明显增多。全年日均值最高值出现在2015年1月9日，浓度为126 μg/m3，超过二级标准限值（24 h平均）20.0%。分析发现，这次极值当日空气质量为重度污染有灰霾现象发生，此时大气边界层较低，不利于污染物扩散。

2.3 月变化特征

2015年青岛市交通干线附近氮氧化物月浓度变化情况见图3。由图3可见，氮氧化物浓度高值主要集中在10月至2月，低值主要集中在6～8月。其中7月份浓度最低，10月份浓度最高，7月和10月平均浓度之比为1∶2.9。

图2 2015年青岛市交通干线附近氮氧化物季节比较

图3 2015年青岛市交通干线附近氮氧化物月度变化

2.4 日变化特征

将2015年氮氧化物共8 584组有效数据，按24 h统计分析，得到小时均值分布情况和逐时变化规律，如图4、图5所示。2015年氮氧化物小时均值为47 μg/m3，小时均值超标率为11.8%。从图中可以看出，24 h变化曲线呈现双峰特征。从00:00开始逐渐升高，至8:00左右达到第一高峰值，随后逐渐下降，至14:00前后达到最低值，而后从15:00开始又逐渐升高，至19:00左右达到最高值，随后逐渐下降。

图4 2015年青岛市交通干线附近氮氧化物小时均值分布

2.5 氮氧化物与交通流量的关系

基于2015年9月14～27日青岛市永平路国控环境空气自动监测点路段青钢科技之家点位（该交通监测点位距监测子站35 m）24 h交通流监测数据统计，并与氮氧化物进行对比分析，结果如图6所示。由图5可见，永平路国控环境空气自动监测点氮氧化物小时均值与永平路交通流量变化规律保持基本一致，均呈现双峰特征，早、晚的潮汐现象特征特别显著。22:00至次日6:00交通流量低，氮氧化物质量浓度变化不明显，较为稳定；6:00～21:00交通流量高，氮氧化物质量浓度变化明显，受交通流量变化影响显著。氮氧化物两个高峰时段分别是7:00～9:00时段和18:00～20:00时段，这与永平路交通规律十分吻合。在这两个时间段内，永平路作为交通主干道正处于上、下班的高峰期，路口车辆较多，红绿灯等待时间较长，由此说明车辆的数量、行驶情况明显影响空气中氮氧化物浓度，这与黄伟、鲍家泽等［6-7］研究结果一致。

图5 2015年青岛市交通干线附近氮氧化物小时均值逐时变化趋势

图6 青岛市交通干线附近氮氧化物与交通流量关系

3 结论与建议

（1）青岛市交通干线附近氮氧化物年均值呈下降趋势，各季节变化存在差异，春、冬季明显高于夏、秋季。春、冬季氮氧化物浓度较高，但较为稳定，异常值较少；夏、秋季节氮氧化物浓度较低，但变化较大，异常值较多。

（2）氮氧化物24 h变化曲线呈现“两峰一谷”潮汐变化，与交通流量变化规律保持基本一致，早、晚的潮汐现象特征特别显著。因此大力倡导公共交通和绿色出行，将大大减少城市交通道路中的车流量，从而减少氮氧化物的排放，有效控制氮氧化物综合污染。

（3）交通流量对氮氧化物浓度的影响极大，需要进一步加强城市交通道路空气污染控制，措施主要包括机动车排放控制、油品质量的提高、城市交通规划、交通管理等方面，应多管齐下，综合治理。

［1］贾智海.青岛市李沧区PM10与PM2.5污染变化特征分析研究［J］.环境科学与管理，2016，41（2）：113-115．

［2］苑红丹.天津市主要交通道口二氧化硫和氮氧化物的监测与分析研究［J］.环境科学与管理，2016，40（3）：121-126．

［3］赵凤琴，汤洁，李昭阳，等.长春市大气中NOx污染现状和机动车排放污染分担率研究［J］.吉林大学学报：地球科学版，2005，35（2）：243-247．

［4］宋凌艳，马民涛．唐山市区大气环境中氮氧化物的监测与分析［J］.环境科学与管理，2009，34（7）：29-36．

［5］李岱松.朝阳市机动车尾气污染防治对策研究［J］.中国环境管理干部学院学报，2014，24（4）：50-52，62．

［6］GB 3095-2012环境空气质量标准［S］．北京：中国环境科学出版社，2012.

［7］黄伟，余家燕，鲍雷，等.重庆市交通道路氮氧化物排放简析［J］.环境科学导刊，2015，34（2）：131-134．

［8］鲍家泽，于智勇，马武生，等.扬州市区交通路口氮氧化物主要成分监测及其健康风险［J］.扬州职业大学学报，2015，19（1）：49-53．

（编辑：程 俊）

Analysis on Pollution Characteristics of Nitrogen Oxides Near The Arterial Traffic in Qingdao City

Jia Zhihai
（Licang Branch of Qingdao Environmental Protection Bureau，Qingdao Shandong 266041，China）

The pollution status and space-time change law of nitrogen oxides near the arterial traffic were analyzed based on the real-time monitoring data obtained from Licang automatic air monitoring stations from 2015.Results showed that the mass concentration of nitrogen oxides was over standard seriously and significantly higher than the urban average.Nitrogen oxides in spring and winter were significantly higher than that of other seasons.The 24 hour curve showed a bimodal character keeping basically consistent with traffic flow.And the characteristics of morning and evening tide phenomenon were especially evident.

nitrogen oxides，arterial traffic，pollution characteristic，Qingdao City

X51

A

1008-813X（2016）05-0083-03

2016-05-05

贾智海（1981-），男，山东青岛人，毕业于西南交通大学环境工程专业，工程师，主要从事环境监测与管理工作。

10.13358/j.issn.1008-813x.2016.05.22