王斌 顧卓良

摘要：利用老城區(qū)與新城區(qū)的 NO2、PM2.5以及 O3的監(jiān)測數(shù)據(jù)，同時輔以郊區(qū)以及兩個主要污染源附近的監(jiān)測點，一個道路中的監(jiān)測點數(shù)據(jù)，對新老城區(qū)的 NO2、PM2.5和O3三項因子進行對比分析，結果表明，新城區(qū)和老城區(qū)的三項因子均有較好的相關性，同時 NO2細微的差異可能來自于點位附近的污染源擾動，而 PM2.5的細微差異則來自旁邊的工地建設。此外，受疫情影響，區(qū)域的 NO2濃度處于低位，但是隨著復工的增加，數(shù)據(jù)逐漸恢復至正常水平。

關鍵詞：NO2;O3;PM2.5;疫情;新老城區(qū)

1.????? 材料與方法

本研究主要的監(jiān)測點位為兩個，一個位于老城區(qū)，命名為 A，一個位于新城區(qū)命名為 B，同時為了對照分析，在郊區(qū)設置了一個背景點命名為 C， A、B、C 監(jiān)測點的監(jiān)測因子為影響環(huán)境空氣質(zhì)量的三個主要因子，即 NO2、PM2.5、O3，監(jiān)測設備分別為熱電公司的42i、SHARP5030和49i，此外，針對區(qū)域的特征污染物 NO2，城區(qū)的西側(cè)——疏港高速出口的東側(cè)，設置了一個污染源監(jiān)控點為的 D，在城區(qū)的北側(cè)——進港路南側(cè)設置了一個污染源監(jiān)控點位 E，在區(qū)域的集卡車交匯處，即東北側(cè)的二通道路中間設置了一個針對集卡車的污染源的 NO2監(jiān)測點為 F，點位詳見圖1，點位 A、F 為常年常規(guī)監(jiān)測點，B、C、D、E 的監(jiān)測時間從4月1日至4月20日共計二十天。

2.????? 結果與討論

1、各個區(qū)域的污染物變化趨勢分析

從圖2的 NO2、PM2.5以及O3三個的日均值變化趨勢來看，老城區(qū)與新城區(qū)的變化趨勢基本一致，郊區(qū)的趨勢大體上與城區(qū)相同，但是在峰值的時間上與城區(qū)略有差異，表1給出了老城區(qū)與新城區(qū)以及郊區(qū)的三項監(jiān)測因子的相關性計算，顯然老城區(qū)與新城區(qū)的相關性基本都在0.9以上，而與郊區(qū)則差異較大，均在0.9以下，甚至0.8以下，說明老城區(qū)與新城區(qū)的源較為接近，而郊區(qū)的源與城區(qū)有所差異。

另外，從數(shù)據(jù)的差異來看，老城區(qū)的 NO2濃度整體上要高于新城區(qū)，郊區(qū)最低，PM2.5濃度則新城區(qū)要略高于老城區(qū)，最低的為郊區(qū)。而從臭氧來看，郊區(qū)的臭氧最高，而老城區(qū)和新城區(qū)的臭氧十分接近。

2.新老城區(qū)的濃度差異分析

一個具體的點位的濃度主要受周邊污染源和擴散兩個因素的影響，對于一個具體點位來說其受到的是周邊所有點位的污染源擴散到該點位的濃度的疊加，因此，若污染源數(shù)量和濃度穩(wěn)定，那么該點位會隨著時間的增加呈線性增長，但是實際上，該點位本身還會受到擴散（或湍流）的影響不斷的向外界周邊擴散，這個擴散的能力取決于氣象因素，同時該點位的所有貢獻污染源也不是穩(wěn)定的，一般來說主要受到兩種影響，一種規(guī)律性的影響，這種影響比如每天的早晚高峰，還有一種影響是周邊某個點位的短時的突發(fā)變化，比如堵車、突發(fā)污染事故等因素，因此影響污染物濃度變化的主要為氣象條件、周期性污染源變化和突發(fā)污染情況。

（1）?????? 新老城區(qū) NO2濃度差異分析

從變化趨勢上來看，不管是日均值還是小時均值，新城區(qū)和老城區(qū)的變化趨勢基本一致，這種一致性主要受由于在一個較小的區(qū)域內(nèi)受到氣象因素和周期性因素的影響相同所致。但是值得注意的是早晚高峰期受機動車的影響時間雖然一致，受其影響程度卻存在一定的差異，見圖3，從圖中可以看出，各個點位的日變化趨勢基本一致，上下班高峰期均對應了一個明顯的峰值，但是從峰值的變化幅度來看，老城區(qū)的峰值與新城區(qū)的濃度差距，整體上要高于其他時間段兩者之間的差異，此外，圖3給出了位于老城區(qū)與新城區(qū)的下班高峰期時分鐘數(shù)據(jù)的變化情況，其分鐘數(shù)據(jù)分析基本上與小時變化趨勢相一致，即位于老城區(qū)受到上下班高峰期的影響要大于新城區(qū)，這可能與老城區(qū)那塊的道路狹窄，車流量大且車速慢怠速情況多，從而導致機動車排放的 NO2濃度較高有關。

監(jiān)測點位附近的主要污染源的污染排放非穩(wěn)定性變化，會在短時間內(nèi)對周邊尤其是附近的監(jiān)測點造成擾動，使其附近監(jiān)測濃度與其他點位造成一定的差異性，并伴有隨著與污染源距離的逐漸增加濃度依次升高的情況，見圖4，從擾動的污染源來看應該分別是疏港高速出口和進港路，可能是臨時的堵車或者其他突發(fā)情況造成了這兩個污染源濃度的突然升高造成對附近監(jiān)測點的擾動所致，這兩條道路對應的最大污染源均為柴油貨車。

（2）?????? 疫情期間的 NO2濃度情況

今年1月下旬至2月中旬，受疫情和春節(jié)雙重影響，除了區(qū)域內(nèi)的一些大型企業(yè)仍然正常運行，城區(qū)道機動車量明顯減少，柴油貨車數(shù)量只有平常的1/4左右，與之對應的是期間的 NO2濃度維持低位（NO2濃度同比下降了53.8%），但2月下旬至3月份起北侖逐漸開始復工，位于二通道的車流量（該道路主要為柴油貨車）監(jiān)測點的監(jiān)測數(shù)據(jù)表明2月份至3月份的集卡車日趨增加，至3月20日左右已基本恢復至平時2萬量的水平，同時隨著車流量的增加，二通道監(jiān)測點的 NO2濃度也同步升高，見圖5A，與之對應的是 A 點位的 NO2在經(jīng)歷了一段時間的低位后2月下旬開始逐漸升高，見圖5B，至3月下旬開始已經(jīng)基本恢復至往年水平。

（3）新老城區(qū)的 PM2.5的濃度差異分析

表2和表3列出了老城區(qū)與新城區(qū)白天與夜間以及下雨天與非下雨天之間情況，從表上看，白天與夜間之間 PM2.5的濃度關系，從表中可以看出，白天與夜間兩者之間的差異并不大，白天只是比夜間增加了1微克每立方;下雨天與非下雨天兩者之間的差異較大，下雨天兩者之間僅相差1微克，但是非下雨天兩者相差了6微克。這可能與該點位北側(cè)的工地有關，該點位北側(cè)目前尚有一個工地，工地地面裸露，不管是白天還是夜間建筑揚塵對監(jiān)測點存在較大的影響，另外從兩個點位數(shù)據(jù)較大差異時段情況來看，當數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大差異時，風向基本上是以北風為主，這也與建筑工地的位置基本吻合，因此若建筑工地施工完成，地面水泥硬化處理后預計濃度會有所下降。

3.????? 結論

通過對新老城區(qū)的 NO2、O3以及PM2.5的監(jiān)測研究，得出以下結論：

（1）?????? 老城區(qū)與新城區(qū)的三項監(jiān)測因子的相關性較好，且好于與參照點的相關性，說明新老城區(qū)的污染源比較接近;

（2）?????? 新老城區(qū)的 NO2的相關性相比O3略差，差異可能與點位附近的污染源擾動有關，污染源包括進港路、疏港公路及其他附近道路;

（3）?????? 二通道的柴油貨車監(jiān)測點的 NO2濃度與柴油貨車的車流量有很好的相關性，說明區(qū)域大量的柴油貨車是 NO2的重要貢獻源;

（4）?????? 受春節(jié)和疫情期間雙重影響，區(qū)域內(nèi)大企業(yè)雖仍然正常運行，但是機動車、柴油貨車數(shù)量明顯減少，期間的 NO2濃度為歷史低值，說明區(qū)域的 NO2主要貢獻源為包括柴油貨車在內(nèi)的機動車的排放;

（5）?????? 新老城區(qū)的 PM2.5濃度趨勢雖基本一致，但是新城區(qū)整體略高于老城區(qū)，這可能與與新城區(qū)附近的商品房工建設有關。

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