導(dǎo)讀:：隨著烏魯木齊市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城區(qū)擴(kuò)張，機(jī)動(dòng)車保留量迅猛增長(zhǎng)，城市交通和車流量對(duì)城區(qū)環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生了全方位的影響。本文對(duì)烏魯木齊機(jī)動(dòng)車保有量和車流量對(duì)NO2、CO和O3等環(huán)境空氣質(zhì)量要素的影響和其之間的相關(guān)性進(jìn)行了分析，NO2和CO作為機(jī)動(dòng)車尾氣的直接產(chǎn)物，其變化規(guī)律與車流量變化規(guī)律高度吻合，O3的變化規(guī)律要滯后于前者。

關(guān)鍵詞：烏魯木齊，機(jī)動(dòng)車，尾氣，環(huán)境空氣，相關(guān)性

1.前言

烏魯木齊市為新疆維吾爾自治區(qū)的首府，也是全區(qū)政治、經(jīng)濟(jì)和文化的中心，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，烏魯木齊的交通運(yùn)輸業(yè)也發(fā)展迅速。烏魯木齊市的機(jī)動(dòng)車輛保有量增長(zhǎng)迅猛，截止2008年，烏魯木齊市的機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)251,446輛[1]，每年還保持著大于10%的增長(zhǎng)速度�？焖僭黾拥臋C(jī)動(dòng)車在給廣大市民工作生活帶來(lái)便利，但同時(shí)由于車輛水平、燃油質(zhì)量、道路條件等因素的影響，機(jī)動(dòng)車尾氣污染已成為城市重要的空氣污染源之一，對(duì)環(huán)境的影響越來(lái)越嚴(yán)重且分布集中，烏魯木齊城區(qū)空氣污染類型已逐步由煤煙型向煤煙和機(jī)動(dòng)車混和型污染轉(zhuǎn)化。因此，對(duì)機(jī)動(dòng)車尾氣污染的控制與治理，將成為改善全市城區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量的重要任務(wù)。

城市道路建設(shè)滯后于城市擴(kuò)張速度，造成交通擁擠，機(jī)動(dòng)車輛怠速時(shí)間增加，使車輛每百公里耗油量升高，單位里程排出的污染物增多。低空排放的NOx、CO、PM10和CmHn濃度持續(xù)上升，車輛噪聲也會(huì)對(duì)社會(huì)生活產(chǎn)生影響，這些都是影響城市環(huán)境質(zhì)量的重要因素。因此，進(jìn)行烏魯木齊市交通污染現(xiàn)狀研究，制定市區(qū)交通污染綜合防治對(duì)策具有重要意義。

2.研究區(qū)域情況簡(jiǎn)介

烏魯木齊市市區(qū)地形起伏較大，東南西三面環(huán)山，北面為平緩的沖積平原，地勢(shì)東南高，西北低，自然坡度12‰～15‰，海拔680～920米。烏魯木齊市城區(qū)的東南為老城區(qū)，而新城區(qū)位于城區(qū)西北，整個(gè)城區(qū)布局呈狹長(zhǎng)分布，紅山和雅瑪里克山在城區(qū)中央形成瓶頸，最窄處僅800米寬，很大程度上限制了城市的發(fā)展。由于地形限制和城區(qū)發(fā)展程度不一，烏魯木齊市整個(gè)道路網(wǎng)絡(luò)呈狹長(zhǎng)谷狀，網(wǎng)絡(luò)連通性差，南北道路坡度較大，城區(qū)南部的老城區(qū)交通比較擁擠。

與其他類似規(guī)模的大城市相比，烏魯木齊市的公共交通在城市客運(yùn)系統(tǒng)中的地位更加重要。根據(jù)2002年的調(diào)查，烏魯木齊市各類公共交通(不含出租車)的日平均運(yùn)量達(dá)170萬(wàn)人次，公共交通出行比重占全市出行總量的30%左右[2]中心。

表1 烏魯木齊市2004-2008年機(jī)動(dòng)車保有量變化

根據(jù)烏魯木齊市2009年鑒統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，烏魯木齊機(jī)動(dòng)車輛以各種客貨汽車為主環(huán)境保護(hù)，占機(jī)動(dòng)車輛的90%以上。

3.實(shí)驗(yàn)與分析手段

3.1 NO2

采用2208型化學(xué)發(fā)光法氮氧化物分析儀

標(biāo)準(zhǔn)量程：0-500ppb;

噪聲：<1ppb;

最低檢出限：<1ppb;

精度：示值的1%。

3.2CO

采用3208型氣體過(guò)濾相關(guān)法CO分析儀

標(biāo)準(zhǔn)量程：0-1000ppm;

噪聲：±0.05ppm;

最低檢出限：<0.1ppm;

精度：±0.1ppm。

3.3O3

采用1208型紫外光度法O3分析儀

標(biāo)準(zhǔn)量程：0-1000ppb;

噪聲：±1ppb;

最低檢出限：<0.1ppb;

精度：±0.5ppb。

3.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)來(lái)源為烏魯木齊市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站大會(huì)堂、鐵路局和收費(fèi)所三個(gè)環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)站點(diǎn)2009年非采暖季(4月~10月)常規(guī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采用Microsoft excel進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

4.結(jié)果與討論

4.1城市交通和機(jī)動(dòng)車尾氣對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量的影響

圖1 NO2、O3與車流量的日變化規(guī)律

從上圖可以看出，NO2、O3在0:00~10:00之間與車流量的變化規(guī)律相似，都是在夜間處于較低的水平，隨著早上上班的高峰期車流量增多和太陽(yáng)升起，NO2和O3迅速升高;在0:00~19:00之間，車流量與NO2經(jīng)歷了一個(gè)從波峰—波谷—波峰的階段，高峰期過(guò)后，車流量減少并穩(wěn)定，此時(shí)，NO2濃度隨著太陽(yáng)紫外線照射強(qiáng)度的增加，光化學(xué)反應(yīng)增加，NO2在陽(yáng)光照射下會(huì)發(fā)生光解反應(yīng)，釋放出游離氧原子，極不穩(wěn)定的氧原子O和空氣中的氧氣分子O2化合生成O3[3]，因此，此時(shí)間段內(nèi)O3濃度不斷增高，而NO2濃度則相應(yīng)降低。19:00之后，車流量逐漸減少，日照強(qiáng)度降低，光化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)度隨之降低，O3濃度下降，NO2濃度升高。 NO2+

NO+O(3P) O(3P)+O2+M

O 3+M NO+ O 3

N O 2+ O 2

圖2 CO與車流量的日變化規(guī)律上圖是CO與車流量之間的變化規(guī)律對(duì)比，CO與NO2這兩種污染物均為機(jī)動(dòng)車燃料燃燒的直接產(chǎn)物。CO在紫外線的照射下，會(huì)與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成二氧化碳和O3，也是O3的前體物環(huán)境保護(hù)，因此，CO與NO2濃度的日變化規(guī)律相似。 CO+OH

CO2+H H+O2

HO2 HO2+NO

NO2+OH NO2+O2+hv

NO+O3 總反應(yīng)方程式: CO+2O2+h

CO2+O34.2 NO2與車流量的時(shí)空相關(guān)性

表2 烏魯木齊環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)站點(diǎn)NO2與年均車流量的相關(guān)性

上表是烏魯木齊現(xiàn)有的三個(gè)空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)近年來(lái)NO2與年均車流量變化的相關(guān)性，大會(huì)堂和收費(fèi)所兩個(gè)站點(diǎn)受車流量影響較大，其NO2監(jiān)測(cè)值與車流量呈正相關(guān)，且均大于0.50，具有較強(qiáng)的相關(guān)性，而鐵路局的NO2測(cè)值與車流量呈負(fù)相關(guān)，其絕對(duì)值小于0.3。因此，大會(huì)堂和收費(fèi)所兩個(gè)空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)可用于監(jiān)測(cè)和評(píng)估機(jī)動(dòng)車尾氣對(duì)城市環(huán)境空氣質(zhì)量影響，而鐵路局站點(diǎn)此作用不明顯。5. 結(jié)論與建議

1)城區(qū)NO2、CO每日濃度變化規(guī)律與車流量變化規(guī)律高度吻合，夜間處于較低水平，隨著晝間車流量高峰期和太陽(yáng)照射強(qiáng)度增加而上升，在早上交通高峰期(9:00-10:00)和夜間交通高峰期后(23:00-24:00)達(dá)到一天的最高值;作為前兩者的后續(xù)產(chǎn)物，O3出現(xiàn)峰值的時(shí)間(15:00左右)滯后于NO2和CO，此時(shí)也是太陽(yáng)紫外線照射最強(qiáng)烈的時(shí)刻。 2)根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，烏魯木齊市環(huán)境空氣中的NO2濃度與車流量呈正相關(guān)，說(shuō)明在非采暖季NO2

參考文獻(xiàn)：

[1]烏魯木齊市統(tǒng)計(jì)局.烏魯木齊統(tǒng)計(jì)年鑒2009[M].北京:中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社,2009,237.

[2]李宏斌,陳必壯.中國(guó)非主流城市交通規(guī)劃模型建立的一種模式—以烏魯木齊市城市交通規(guī)劃模型為例[J].城市交通,2004,2(3),32.

[3]唐孝炎等.大氣環(huán)境化學(xué)[M].北京:高等教育出版社,1990,60-65.

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