朱慶會　韓青云

（焦作市環(huán)境監(jiān)測站河南焦作454000）

探析交通道路大氣氮氧化物監(jiān)測技術

朱慶會韓青云

（焦作市環(huán)境監(jiān)測站河南焦作454000）

隨著城市的快速發(fā)展，使城市出現(xiàn)嚴重污染的主要因素為城市交通工具排放的氮氧化物，城市中國汽車所排放的高濃度有害氣體主要出現(xiàn)在道路兩側和交通較為密集的區(qū)域，其對于行人的影響作用極大，更會引發(fā)大量健康問題。但是截至目前為止，我國對于城市交通造成環(huán)境污染的氮氧化物的研究極為有限?；诖耍F(xiàn)對交通道路大氣氮氧化物的監(jiān)測技術展開探討。

交通道路；大氣氮氧化物；監(jiān)測；技術

隨著人們生活水平的不斷提升，汽車數(shù)量的快速增加，機動車輛對于城市環(huán)境產(chǎn)生了巨大的影響作用，其主要包括交通擁擠、廢氣排放以及噪聲影響等，汽車尾氣排放更成為當前影響全球城市環(huán)境的重要因素。據(jù)相關統(tǒng)計得知，全球所有因為礦物質燃燒所產(chǎn)生的氮氧化物中，機動車的排放量達到了驚人的50%，而在部分城市空氣中，大約有80%～90%的氮氧化物來自于汽車燃燒物，當前可以認定，對城市人群健康威脅最大的來源是機動車所產(chǎn)生的大量污染物質。本文主要通過對交通道路大氣中氮氧化物含量的監(jiān)測方式和相關技術分析，為后期的機動車污染質量和尾氣排放濃度監(jiān)測提供相關方式和數(shù)據(jù)支持。

1　交通道路大氣氮氧化物監(jiān)測技術

1.1布點方法

1.1.1設立對照監(jiān)測點

根據(jù)實際監(jiān)測數(shù)據(jù)和相關模型得知，當和監(jiān)測道路垂直距離超過200m，并且不存在其他污染物時，所監(jiān)測到的污染物濃度已經(jīng)降至可接受水準，基于此可以在上述范圍內選擇對照相應的檢測區(qū)域。倘若最終監(jiān)測區(qū)域內設置的對照監(jiān)測點所獲得的數(shù)據(jù)相互之間相差超過5%，則說明數(shù)據(jù)失效，應當按照上述方式重新選取。

1.1.2在開闊型道路中布設監(jiān)測點

由于開闊型道路兩側空地面積較大，對于污染空氣擴散較為有利。根據(jù)相關監(jiān)測得知，距離非機動車道距離為1m的位置，氮氧化物的濃度最高，并且距離道路的長度和氮氧化物的濃度成反比。分析周圍路人的自身健康，應當將人行道設置于距離道路邊大約3m的位置。

1.1.3在交叉路口布設監(jiān)測點

在道路交叉路口布設監(jiān)測點是因為該地區(qū)車輛數(shù)量接近飽和，絕大多數(shù)車輛此時處于怠速狀態(tài)，周圍建筑物結構較為復雜，因此必須在交叉路口拐角以及人行道上布設相關監(jiān)測設備。

1.1.4在街道峽谷區(qū)域布設監(jiān)測點

在街道峽谷中不同污染氣體的擴散往往會受到峽谷形狀和上方風向的巨大影響，其中風向和風速對于污染物的擴散作用影響最大。在無風或實際風向和道路方向存在夾角時，污染氣體則會在峽谷中形成擴散斡旋。并在街道中形成爬墻效應，最終形成極高濃度的污染區(qū)域，而在背風側污染物濃度則會較低?；诖耍诮值缻{谷中進行監(jiān)測點的布設時應當綜合考慮街道的迎風面、背風面以及垂直梯度等不同位置的污染物濃度的差別，因此應當在道路兩側邊緣0.5m～1m的位置設置監(jiān)測點，并在垂直于地面每間隔20m～30m的距離設置一個監(jiān)測點。為了保證所獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)具有較強的可比性以及所使用的監(jiān)測方法具有較強的實用性，應當在街道峽谷中設置一個斷面，并保證地面點和高層監(jiān)測點都處于所設置的斷面之上，與此同時保證兩側的監(jiān)測點相互之間完全對稱。此外，應當在建筑物的最高位置布設監(jiān)測點，并對風速和風向進行測定。

1.2采樣時間設置

（1）應當選擇適當?shù)臅r期和時段進行采樣；（2）由于車輛和自然風對于氮氧化物的濃度將會產(chǎn)生較大的影響作用，基于此，應當在道路車輛基本穩(wěn)定時進行采樣，從而避免在車輛擁堵或者夜間車流較少時進行采樣，同時應當盡量避開大風時段；（3）汽車尾氣的實際成分將會受到太陽輻射的巨大影響，而太陽輻射更會直接決定地面臭氧以及氮氧化物的變化規(guī)律，因此在實際采樣過程中應當選擇太陽輻射較弱的時段，從而有效減少太陽輻射對于最終采樣質量的影響；（4）由于大氣中存在的水蒸氣會對到達地面的太陽輻射產(chǎn)生極大地影響，進而對水汽相關光化學反應方程式產(chǎn)生較大影響，因此應當盡可能在水汽較為適宜的氣候條件下完成采樣；（5）由于二氧化氮和水相溶便會形成硝酸酸霧和氣溶膠，其對于實際采樣質量將會產(chǎn)生極大地影響作用，因此不應當在雨天進行采樣。

1.3數(shù)據(jù)收集

為了保證所獲得氮氧化物采集數(shù)據(jù)的準確性，應當在實際采樣過程中對NOx、NO2、車流量、風速、風向、氣壓、溫度以及車輛速度、車輛類型以及濕度和紫外線強度等進行嚴密監(jiān)測。

2　交通道路大氣氮氧化物監(jiān)測評價技術

2.1評價模式

2.1.1采取標準對比模式進行分析

在其中融入指數(shù)法、模糊綜合評價法、等標污染負荷法、灰色聚類法、層次分析法以及B-P神經(jīng)網(wǎng)絡法等多種方式。其中指數(shù)法是標準對比模式中最先使用的一種方法，其基本思想是將氮氧化物監(jiān)測濃度和空氣質量標準進行相除，最終借助超標情況獲知空氣質量。而大氣環(huán)境是一種多因素影響系統(tǒng)，在進行空氣質量等級評定時必須充分考慮多種因素。單因子指數(shù)法則是對不同污染物進行分別分析，并將其和相關標準進行比對，但是無法給出較為明確的總結。僅通過污染最嚴重的因子和標準值進行比對反應控制的實際質量，從而掩蓋其他因子對于空氣產(chǎn)生的影響，使得信息存在嚴重的缺失。為了有效解決該種問題，提出了綜合指數(shù)法，該種方式對于影響空氣質量的所有因素進行綜合性分析，最終獲得較為明確的空氣質量分析結論。

2.1.2對于城市交通環(huán)境容量的深入評價

在某一限定區(qū)域內，在一定的交通狀況下滿足相關特定環(huán)境質量標準下，設定時間內所能夠容納的最大機動車數(shù)量稱之為城市交通環(huán)境容量。而其具體數(shù)值往往會受到自然條件、環(huán)境質量標準、機動車的種類、所使用的燃料，機動車尾氣排放的控制條件以及計算方法等多種因素共同影響。

2.1.3對于暴露系統(tǒng)的評價

通過對人體接觸環(huán)境空氣中污染物的強度、頻度以及持續(xù)時間等多種因素的分析，獲得暴露人數(shù)、基本水平、方式以及小環(huán)境中暴露的貢獻率等信息，更可以獲得污染物的類別和強度，從而獲知污染物對人體可能產(chǎn)生的影響作用。通過皮膚進入人體的污染物數(shù)量相對于呼吸進入體內的污染物數(shù)量極少。因此空氣污染物的暴露量是指在設定時間內通過呼吸進行人體的污染物總量。

2.2交通道路空氣中NOx監(jiān)測評價模式的選擇

由于標準對比模式已經(jīng)在評價領域得到了大量應用，其實際研究種類和范圍也得到了大力發(fā)展。

暴露評價法隨著自己的不斷發(fā)展，已經(jīng)獲得了社會各界的廣泛關注，其更具有極為良好的發(fā)展前景，但是由于其評價周期較長，主要分析人們在較長時間內污染物對于人體以及周圍環(huán)境所產(chǎn)生的巨大影響。但是在車流量變化較大并且氣象條件變化較大等，其對于暴露評價的獲取必須通過大量實驗和測試實現(xiàn)，更需要長時間對其進行驗證，基于此可以發(fā)現(xiàn)，其并不適用于暴露評價。

使用微觀城市交通容量法能夠充分考慮到微觀尺度上產(chǎn)生的道路周圍環(huán)境變化，譬如對于道路周圍是否存在建筑物而影響污染物擴撒、街谷風以及污染物的遷移等，因此其對于當前城市交通道路空氣中氮氧化物的評價極為適用。此外該種方式是以污染物擴散模式以及機動車排放因子為基礎反推出設定道路中所允許的最大車流量，該現(xiàn)象正好與前期研究重點相吻合。此外，需要重點開展交通規(guī)劃方面的工作。因為其工作對于人們的出行需求的空間分布以及相應的交通網(wǎng)絡分布等多個方面有關一定的影響。進行合理化的交通規(guī)劃，可以控制好車流的動態(tài)運行，從而也對城市中的環(huán)境污染有一定的制約，相信通過多方面的配合，我國的城市交通道路的環(huán)境能夠得到改善，促進了城市的不斷發(fā)展與建設。

3　結語

綜上所述,隨著社會的發(fā)展，城市車流量的不斷增加，城市空氣污染問題已經(jīng)成為我國城市實際發(fā)展過程中急需解決的重要問題。通過對城市交通道路空氣中存在的氮氧化物監(jiān)測技術以及相關評價模式的深入研究，選擇使用微觀城市交通容量法對城市交通道路空氣中的氮氧化物污染情況進行準確評價，從而為城市發(fā)展規(guī)劃和建設管理提供可靠的理論參考。

朱慶會（1967—），男，漢族，河南省濟源人，環(huán)境工程大專，工程師，研究方向為環(huán)境空氣監(jiān)測。

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