天津市交通道路空氣中CO的污染現(xiàn)狀研究

李潔 張玉芬 （天津市環(huán)境監(jiān)測中心 天津300191）

天津市交通道路空氣中CO的污染現(xiàn)狀研究

李潔 張玉芬 （天津市環(huán)境監(jiān)測中心 天津300191）

CO是汽車尾氣中的主要污染物之一。通過對天津市五大功能交通干線道路空氣質(zhì)量的監(jiān)測，簡述了機動車排氣污染中CO對道路空氣質(zhì)量的影響，并分析了CO濃度與車型、車流量、采暖期與非采暖期、中心城區(qū)流動源排放總量的關系。結(jié)合天津市的地方特點提出控制機動車尾氣中污染物CO的可行措施。

道路兩側(cè)環(huán)境空氣質(zhì)量 CO 汽車

0 引言

近年來我國汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，汽車保有量迅速增加，同時也帶來了嚴重的空氣污染。部分城市機動車污染日益嚴重，由過去的煤煙型污染轉(zhuǎn)成以機動車排放污染為主。機動車尾氣排放成為我國大中城市空氣污染的主要來源。汽車尾氣含有高濃度的CO。城市街道狹小，汽車密集，使CO久聚不散，成為街道空氣中CO的主要污染源。

本研究選擇天津市五類交通干線，對空氣中CO濃度及氣象資料進行了監(jiān)測，分析了這五類交通干線CO的污染現(xiàn)狀。

1 監(jiān)測點位設置與樣品分析方法

1.1 交通道路CO監(jiān)測點位設置

我們分別于2010年1月18日至2月9日采暖期，及2010年6月7日至7月6日非采暖期在市區(qū)主要交通干線，對道路兩側(cè)環(huán)境空氣質(zhì)量進行了監(jiān)測和評價。

監(jiān)測點位設置：外環(huán)線、中環(huán)線、內(nèi)環(huán)線、放射線、快速路五類道路設11個監(jiān)測點位，具體分布如表1。

表1 監(jiān)測點位設置

1.2 CO樣品與分析方法

使用環(huán)境空氣質(zhì)量移動監(jiān)測車進行監(jiān)測。車載系統(tǒng)包括供電系統(tǒng)、采樣系統(tǒng)、校準系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。儀器采用美國熱電子公司的環(huán)境監(jiān)測儀器，可連續(xù)自動監(jiān)測環(huán)境空氣中的一氧化碳并且配備多元氣體校準儀和零氣源用于對儀器的校準，以保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。

CO監(jiān)測儀是一種氣體濾光相關（GFC）分析儀，其原理是基于氣體濾光相關（GFC）技術，紅外線依次通過旋轉(zhuǎn)的濾光輪中的CO與N2濾光器進入光學室，在光學室經(jīng)樣品氣體充分吸收后由紅外檢測器進行檢測，通過畢爾定律計算出CO濃度。

2 監(jiān)測結(jié)果與討論

2.1 天津城市交通道路CO污染現(xiàn)狀分析

監(jiān)測結(jié)果表明，天津市道路空氣中CO濃度較高。所監(jiān)測的交通道路空氣中的CO日均值范圍采暖期為2.66～8.63 mg/m3，非采暖期為2.51～5.44 mg/m3。依據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》，采暖期外環(huán)線四類交通干線兩側(cè)環(huán)境空氣中CO濃度均達到環(huán)境二級標準。五類交通干線空氣中的CO在日間呈現(xiàn)明顯的早晚雙高峰，中午濃度最低。在城市道路中五類交通干線空氣中的CO濃度較高，污染嚴重，城區(qū)污染相對較輕。采暖期和非采暖期道路空氣中的CO以采暖期污染最高，非采暖期污染最低。

2.2 影響CO濃度的因素分析

2.2.1 各項污染物與車型的關系 2010年城區(qū)內(nèi)流動源年排放一氧化碳總量為39 953 t。由各車型污染物排放總量來看，一氧化碳（CO）主要是由微型車和轎車排放的，其排放量占總量的37.21%和25.88%，遠高于其他車型；氮氧化物（NOx）和顆粒物（PM）主要來源于重型柴油車排放；碳氫化合物（HC）主要來源于微型車和重型柴油車排放。

從環(huán)保部規(guī)定的機動車污染控制時限來看，研究區(qū)域內(nèi)國I前的機動車污染排放較高，各項污染物排放占總量比例分別為一氧化碳（CO）63.0%、氮氧化物（NOx）37.2%、顆粒物（PM）53.7%、碳氫化合物（HC）56.1%。

主要是來源于國 I前的微型（38%）、中型（84%）、重型（50%）汽油車，及重型（27%）柴油車（見表2、3）。

表2 各車型排放總量及比例

表3 不同車型國標規(guī)定排放標準

2.2.2 CO濃度與車流量的關系 車流量是影響道路CO濃度的一個重要因素。在所監(jiān)測的五類交通干線空氣中，外環(huán)線點位CO峰值發(fā)生在5:00～9:00、10:00～11:00和18:00～20:00附近，在 14:00～17:00出現(xiàn)低谷；中環(huán)線 CO在 5:00、11：00～12:00和16:00～23:00出現(xiàn)峰值；內(nèi)環(huán)線CO在7:00～9:00出現(xiàn)峰值，而在10:00～15:00出現(xiàn)低谷；放射線道路兩側(cè)環(huán)境空氣中CO在6:00～12:00時段出現(xiàn)峰值；快速路兩側(cè)環(huán)境空氣中CO在10:00～12:00時段出現(xiàn)峰值。

五類交通干線CO濃度的變化和城市機動車車流量的變化基本保持一致。早上和晚上分別為上下班高峰期，車流量大，CO污染相應嚴重；中午至下午車流量減少，機動車尾氣排放的CO隨之減少，道路中CO濃度也較低。通過相關分析，我們得出天津市各主要交通干線CO空氣污染物與車流量之間顯著相關。

2.3 CO濃度在采暖期和非采暖期的趨勢分析

由圖1可知，五類交通干線CO出現(xiàn)峰值的時段采暖期道路兩側(cè)CO污染物濃度明顯高于非采暖期，在出現(xiàn)低谷的時段道路兩側(cè)空氣污染物濃度采暖期與非采暖期無明顯差異。造成這一結(jié)果主要由于3個因素：一是采暖期大量煤炭的燃燒增加了環(huán)境空氣中CO的濃度；二是采暖期處于冬季，大氣穩(wěn)定度高，不利于污染物的擴散；三是排放因子計算表明，機動車在冬季CO排放比夏季高。所監(jiān)測的各項污染指標（NOx、PM10、CO）采暖期濃度均高于非采暖期。NOx、CO、PM10三項污染指標2010年非采暖期比2010年采暖期分別下降62.4%、65.0%和38.8%。

2.4 CO濃度與中心城區(qū)流動源排放總量的關系

由研究區(qū)域固定源、流動源年排放總量估算結(jié)果看，經(jīng)計算，天津市中心城區(qū)流動源年排放總量分擔率一氧化碳53.91%，采暖期排放總量分擔率一氧化碳28.21%；非采暖期排放總量分擔率一氧化碳99.01%。

3 結(jié)論

①晝夜天津市街道空氣中CO濃度呈早晚濃度高，中午濃度低的日間變化規(guī)律。

②CO主要由微型車和轎車排放。

③五類交通干線空氣中CO濃度隨車流量的增加而增大，天津市各主要交通干線CO空氣污染物與車流量之間顯著相關。

4 建議

①我市應優(yōu)先發(fā)展公共交通。公共交通包括公共汽車、地鐵等，發(fā)展公共交通可以減少道路機動車數(shù)量，降低非機動車負荷，改善運行狀況。

②加強在用車輛的管理，健全在用車檢查、維護制度，實施機動車環(huán)保分類合格標志管理后，高排放機動車可以通過環(huán)保檢驗合格標志的顏色來識別，持有黃色環(huán)保檢驗合格標志的機動車即為高排放機動車。在目前不具備條件全面淘汰高排放機動車的情況下，實施限制高排放機動車通行措施，是符合國情、市情的辦法。

③建立健全在用車檢查和維護制度，加速淘汰不達標車輛，促進對機動車污染的控制。■

[1]劉磊.探討機動車的尾氣污染與治理[J].經(jīng)濟技術協(xié)作信息，2009（30）：167.

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[3]苗娟，魏學鋒，蔡青青，等.城市道路交通機動車尾氣污染研究進展[J].環(huán)境科學導刊，2009，28（3）：76-78.

2012-03-09