城市交通干线附近二氧化氮污染研究

王国强 黄国栋 王 波

（渭南市环境保护监测站 陕西渭南 714000）

1 问题由来

机动车尾气排放是城市二氧化氮污染的主要因素之一，通过城市空气自动监测站监测数据分析，发现城市交通干线附近二氧化氮污染较为突出，并存在一定的规律性。在城市交通干线附近建设标准的空气自动监测站和机动车流量自动监测站，连续监测二氧化氮污染及相应机动车流量1个月，汇总分析数据，量化得出交通干线附近二氧化氮的污染规律。

2 监测点位

2.1 选取城市东西主干道与南北主干道附近点位为监测点。监测点位西距南北主干道50米，北距东西主干道200米，南距次干道20米。点位高度距地面20米。

监测点位位于城市中心区域，属于燃煤禁燃区，周边无工业企业，排除燃煤引起的点源、面源等二氧化氮排放污染。

2.2 对照点位选取城市对照点，与监测点位属于同一环境空气功能区。对照点位距离城市主要交通干道较远，周边800米内无城市交通主干道和次干道。

3 仪器、监测因子及质量保证

3.1 仪器

二氧化氮分析仪：美国热电（仪器型号42i），化学发光法监测。

车流量监测仪：加拿大RTMS(G4型)数字阵列雷达车辆检测器，全天监测。

3.2 监测因子

空气中二氧化氮、车流量。监测时间27天，从2017.09.12，1时至10.08，24时。

3.3 质控仪器

美国热电（146i型）动态校准仪，对二氧化氮分析仪器经过校准合格；一氧化氮标准气体为环境保护部标准样品研究所的生产，气体浓度为50.2PPM（标气批号35404002）。

4 监测数据

4.1 获取二氧化氮小时浓度值27天648个，最大值129μg/m3，最小值 7μg/m3；日均浓度 27 个，最大值 67μg/m3，最小值 12μg/m3。

4.2 取得监测点位附近27天车流量648个小时值。白天两个高峰值出现在12-13时和17-18时，峰值车流量平均在1800辆/小时左右。早7-8时为上班小高峰，峰值车流量在1500辆/小时左右，14-15时车流量会略有下降。

5 数据分析

5.1 监测点位与对照点位日均浓度分析

5.1.1 日均浓度中，监测点位27个数据中有23个高于参照点位，2个持平，监测点位高出参照点26.5%。说明城市交通主干道附近二氧化氮污染较高，远离主干道区域污染较低（图1）。

图1 9月12日-10月8日监测点位和对照点位二氧化氟日均值比较

5.1.2 自9月30日前监测点二氧化氮日均浓度总体高于对照点，峰值波动较大，监测点二氧化氮浓度受车流量影响较大；9月30日后进入国庆长假，城市主干道机动车辆明显减少，二氧化氮污染降低，两个点位日均浓度基本趋于一致，表明机动车尾气和二氧化氮污染呈明显的的正相关性。

5.2 日内二氧化氮浓度分析

5.2.1 日内二氧化氮浓度与车流量的关系

9月19日为工作日，车流量和二氧化氮小时浓度变化基本一致；周末与正常工作日车流量变化不大，但正常工作日车流量在上下班峰值变化明显。

日内二氧化氮浓度最小值出现凌晨4-6时，最大值出现在当晚17-19时，下午15-16时会出现低谷，早8-9时有一个小峰值（因空气质量监测数据为每小时的平均值，实际污染应为前一小时内的情况），可以看出二氧化氮小时浓度变化符合城市交通车流量变化规律，机动车尾气污染特征明显（图2）。

图2 车流量和二氧化氢浓度比较

5.2.2 雨天日内二氧化氮浓度变化

9月25-27日,10月2-4日为中雨天气,二氧化氮浓度与正常工作日相比总体下降明显，且小时浓度波动不大，说明气象因素（雨水、风力）对二氧化氮有较强的消减（扩散）作用；监测点位二氧化氮小时浓度均高于对照点位（图3）。

图3 雨天日内二氧化氮浓度比较

5.2.3 正常气象日内二氧化氮浓度变化

正常气象条件（无雨雪）下，监测点工作日、周末、国庆由于城市道路机动车流量不同，周末峰值变化明显，总体高于工作日。国庆期间最低，二氧化氮浓度下降，小时浓度变化不大，峰值变化较小，这与国庆期间城内车辆减少、市民大量外出、车流量小的特征相吻合（图4）。

图4 正常气象监测点位日内二氧化气氮浓度比较

结语

城市主干道附近受机动车尾气排放而引起的二氧化氮污染较为明显，远离主干道区域二氧化氮污染较低，二氧化氮浓度与机动车流量呈正相关；每日内车流量大小随上下班变化，有三个高峰期，二氧化氮污染随之变化也呈正相关；节假日由于机动车流量变化大，二氧化氮浓度也出现较大变化；特殊气象条件下，二氧化氮浓度受气象因素影响较大。

通过合理分流机动车，或敏感区域禁限行，以此减少机动车流量，可以达到降低局部城市干道二氧化氮污染水平。