上海市道路交通颗粒污染暴露特征研究

论文摘要

城市大气中细颗粒物污染主要来源于道路交通机动车排放,交通源颗粒物污染不仅含有多种有害物质,而且集中排放时段正是通勤人群出行时段,加之排放高度与呼吸高度接近,故对城市人群健康有着极大的影响。本研究采用反映上海市居民出行特征的人群活动样本和符合本地特征的微环境参数,利用APEX模型评价了上海市人口对道路交通污染的总体暴露特征。模拟结果显示,暴露浓度空间分布大体呈现出从中心城区到郊区递减的趋势,城区的人均暴露浓度为30.5～63.3μg/m3,郊区的人均暴露浓度为16.4～27.2μg/m3；三类典型人群总体暴露水平排序：老年人>成年人>未成年人；各类微环境暴露浓度从高到低排序：室外>交通工具内>居室>办公室>学校。通勤人群早晚暴露峰值明显,非通勤人群也在交通高峰期间暴露浓度出现相对高值。交通污染对通勤出行和户外活动的人群影响大,交通出行是研究人群暴露影响的重要环节。本研究进一步对出行过程中道路交通污染暴露特征进行监测,以期为后续的基于出行过程动态模拟的道路交通污染人群暴露评价方法开发提供实验依据。道路环境颗粒物浓度的定点监测结果显示,主干道监测点高峰期PM10浓度约为全市日均值的2.08～5.45倍,支路监测点高峰期PM10浓度约为全市日均值的1.58～4.98倍。同时,细颗粒物污染水平较高。清洁日主干道及支路监测点高峰期PM1浓度值分别为0.053mg/m3和0.037mg/m3；良好日分别在0.115～0.393mg/m3和0.094～0.372mg/m3之间变化,而在污染日主干道及支路监测点高峰期PM1浓度值达到1.263mg/m3和0.941mg/m3。此外,城市道路环境中细颗粒物污染严重,污染日ρ(PM1)/ρ(PM2.5)达到88%,ρ(PM2.5)/ρ(PM10)达到91%。不同出行方式空气污染暴露特征对比研究发现,各典型微环境的暴露浓度均值呈现如下趋势：公交车内>公交车站点>步行>自行车>出租车内>地铁车厢内。早高峰期公交车内暴露浓度最高达到0.255 mg/m3,其次是公交车站点0.246mg/m3,随后依次是步行(0.241mg/m3)、自行车出行(0.236mg/m3),地铁车厢内最低,为0.118mg/m3。各出行方式的暴露量排序均呈现：步行>自行车>公交车>地铁>出租车,高峰期采用步行出行单程暴露量达到389.4 mg·s/m3,公交车出行也达到288.4 mg·s/m3,地铁出行暴露量最低,仅为122.2mg·s/m3；潜在剂量排序均呈现：自行车>步行>地铁>公交车>出租车,高峰期采用自行车出行单程平均潜在剂量最高,均值达到95.9μg,其次是步行出行,出行过程潜在剂量达到77.9μg,出租出行最低仅为17.5μg。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 道路交通环境颗粒物污染现状
• 1.2.2 不同出行过程颗粒物污染现状
• 1.2.3 暴露评价方法综述
• 1.3 研究内容
• 第二章 研究方法
• 2.1 大气污染呼吸暴露模型APEX
• 2.1.1 APEX模型原理及计算流程
• 2.1.2 APEX输入数据的确定
• 2.2 监测方法
• 2.2.1 道路环境颗粒物浓度定点监测
• 2.2.2 不同出行方式空气污染暴露特征对比研究
• 第三章 上海市道路交通污染的人群暴露评价
• 3.1 研究区域
• 3.2 基础数据介绍
• 3.2.1 机动车排放量数据
• 3.2.2 道路交通源颗粒物浓度分布
• 3.3 暴露评价结果与讨论
• 3.3.1 典型人群的道路交通污染暴露特征
• 3.3.2 暴露浓度的日变化
• 3.3.3 暴露浓度的空间分布
• 3.3.4 道路交通污染的暴露贡献率
• 第四章 典型城区道路环境颗粒物污染监测
• 4.1 道路环境颗粒物浓度的定点监测
• 4.1.1 道路环境颗粒物浓度水平
• 4.1.2 道路环境颗粒物浓度影响因素分析
• 4.2 不同出行方式空气污染暴露特征对比研究
• 4.2.1 交通环境暴露浓度
• 4.2.2 不同出行方式单程暴露浓度比较
• 4.2.3 典型微环境的选取及暴露浓度比较
• 4.2.4 各交通出行方式暴露量及潜在剂量
• 第五章 结论与展望
• 5.1 主要结论
• 5.1.1 APEX模拟结论
• 5.1.2 实验监测结论
• 5.2 存在的问题讨论
• 5.3 研究展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢