交通排放污染物濃度特征與影響因素

（長(zhǎng)治市機(jī)動(dòng)車排氣污染防治檢測(cè)中心 湖南 046099）

隨著現(xiàn)代化建設(shè)的不斷深入，我國(guó)城市居民的數(shù)量增加，城市建設(shè)的用地面積擴(kuò)大，因?yàn)榈缆沸枨笈c道路之間矛盾加劇，城市內(nèi)交通事故的發(fā)生率較高，嚴(yán)重威脅人們的生命安全。與此同時(shí)，居民的機(jī)動(dòng)車保有量逐年增加，尾氣排放所引起的空氣污染問題日益嚴(yán)重。有學(xué)者對(duì)城市的大氣顆粒污染物進(jìn)行了檢測(cè)與采樣，結(jié)果顯示氣象條件是影響交通排放污染物濃度的主要因素。為了掌握長(zhǎng)治市交通排放所引起的空氣污染狀況，本次專門對(duì)長(zhǎng)治市“交通-排放-濃度”之間的相應(yīng)關(guān)系做了調(diào)研分析。

1.數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)情況

(1)典型路段的交通流監(jiān)測(cè)

交通流量是衡量車輛活動(dòng)水平的參數(shù)之一，通常交通流量越大，機(jī)動(dòng)車的排放量越高。鑒于監(jiān)測(cè)車流量大，道路情況復(fù)雜，此次主要采用視頻錄像與人工計(jì)數(shù)相結(jié)合的方式來(lái)實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)長(zhǎng)治市的交通數(shù)據(jù)，明確車輛類型、車輛來(lái)源以及車輛所使用的燃料等。排放因子選擇NOx與BC排放因子。

(2)空氣污染物監(jiān)測(cè)

在汽車行駛的地方預(yù)設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，用以分析高速公路、城市道路以及國(guó)道、省道等不同道路類型的汽車排放值。每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)均持續(xù)檢測(cè)24h。

(3)氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)

氣象數(shù)據(jù)涉及溫度、平均風(fēng)速、風(fēng)向與相對(duì)濕度等，將所有氣象數(shù)據(jù)與交通排放污染物的影響因素相互關(guān)聯(lián)，探討氣象數(shù)據(jù)與污染物濃度之間的關(guān)系。

監(jiān)測(cè)日期選擇典型工作日，避免天氣條件、節(jié)假日等對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果產(chǎn)生較大影響。拍攝結(jié)束后，依據(jù)我國(guó)機(jī)動(dòng)車管理分類的要求，主要對(duì)輕型貨車與重型貨車進(jìn)行對(duì)比分析。

2.監(jiān)測(cè)結(jié)果與分析

(1)不同燃料車輛的排放情況

出入長(zhǎng)治市的貨車均將柴油或天然氣作為燃料，其中柴油貨車排放的NOx平均水平為49.96g/kg，最大值與最小值的差異較大，而以天然氣為燃料的貨車排放的平均NOx為126.43g/kg。比較兩種燃料的貨車BC排放量，可以發(fā)現(xiàn)柴油貨車排放的BC最大值為2.92g/kg，平均排量在0.99g/kg左右，天然氣貨車的BC最大排量為0.49g/kg，平均排放水平為0.31g/kg。

經(jīng)進(jìn)一步計(jì)算可以得出：燃料為天然氣的貨車排放的NOx為柴油貨車的2.5倍；柴油貨車排放的BC為天然氣貨車的2～3倍。

(2)黑煙車輛的排放特征

將柴油貨車分為冒黑煙與無(wú)黑煙兩種進(jìn)行對(duì)比分析。冒黑煙柴油車輛的BC平均排放水平為3.39g/kg；而無(wú)黑煙的柴油貨車，其BC排放水平的最大值與最小值分別為2.11g/kg、0.03g/kg，平均值僅為0.70g/kg，不難發(fā)現(xiàn)冒黑煙車排放的BC濃度為同類無(wú)黑煙車輛的5倍左右。

對(duì)比兩種貨車的NOx排放水平，可以發(fā)現(xiàn)冒黑煙的柴油車輛平均排放水平為46.16g/kg，無(wú)黑煙的柴油車輛為62.69g/kg，即冒黑煙車輛所排放的NOx略低于無(wú)黑煙車輛，經(jīng)計(jì)算基本為無(wú)黑煙車輛的70%～80%。但是對(duì)比兩種柴油貨車NOx的最大值與最小值，差距是比較大的，其中前者的最大值與最小值分別為116.16g/kg、1.81g/kg，后者的最大值與最小值分別為58.64g/kg、30.05kg。

(3)道路背景濃度分析

統(tǒng)計(jì)市區(qū)道路與郊區(qū)道路的BC濃度，中位數(shù)分別為11243ng/m3、8130ng/m3，平均值分別為15597ng/m3、14282ng/m3，不難發(fā)現(xiàn)無(wú)論是中位數(shù)還是平均值，市區(qū)道路的BC濃度總是大于郊區(qū)。同時(shí)依據(jù)道路類型來(lái)看，高速公路、城市道路、國(guó)道以及省道、縣道、鄉(xiāng)道當(dāng)中，BC排放水平最高的為縣道，平均值為21227ng/m3，排放水平最小的為城市道路，為11594ng/m3。另外BC道路濃度較高的情況基本會(huì)連續(xù)出現(xiàn)1～3天，可以發(fā)現(xiàn)698縣道的高濃度BC出現(xiàn)率較高，其次分別為迎賓大道、699縣道以及102省道。

依據(jù)NOx背景濃度進(jìn)行排序，可以發(fā)現(xiàn)011鄉(xiāng)道與禹嵕街的NOx污染非常嚴(yán)重，連續(xù)3天測(cè)試均為高濃度。借助背景濃度監(jiān)測(cè)，可以得出結(jié)論：102國(guó)道、698縣道的BC濃度較高，011鄉(xiāng)道與禹嵕街的NOx濃度較高。

3.交通排放污染物濃度的影響因素

外環(huán)境對(duì)交通排放污染物的濃度控制影響較大，下面進(jìn)行具體分析：

(1)城市道路條件

道路相關(guān)設(shè)施的落后、機(jī)動(dòng)車保有量的增加都是造成交通排放污染的重要原因。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的路網(wǎng)密度目前還不到日本的1/27，而人均擁有的公路里程則僅為日本的1/10，究其原因，我國(guó)道路建設(shè)相對(duì)落后，各個(gè)城市的主要交通道路機(jī)動(dòng)車流量大，尤其是上下班時(shí)間，各種車輛混行，再加上亂停車的問題，道路交通擁擠狀況非常嚴(yán)重。本次監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，市區(qū)內(nèi)人口密集，道路市場(chǎng)有擁堵的問題，這也就導(dǎo)致車輛勻速行駛時(shí)間短，滯留時(shí)間長(zhǎng)，發(fā)動(dòng)機(jī)燃料燃燒不充分而增加了廢氣排放量，因此市區(qū)道路的BC濃度明顯高于郊區(qū)。對(duì)此需要調(diào)整城市交通規(guī)劃布局，關(guān)注自行車和步行系統(tǒng)的建設(shè)，充分考慮人們的出行需求。

(2)交通設(shè)施兩側(cè)的工程布局

受到各種原因的影響，我國(guó)大部分城市的道路曲折多彎，高樓大廈密集，土地資源利用緊張，不利于氣流的有效流動(dòng)，再加上汽車尾氣幾乎與地面相貼排放，尾氣的擴(kuò)散不足，因此使得城市內(nèi)汽車污染物累積。與城市相比，郊區(qū)與鄉(xiāng)村的路面相對(duì)開闊，植物體較多，利于污染物的及時(shí)擴(kuò)散與凈化，因而可以發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)治市的市區(qū)交通排放物的濃度普遍大于郊區(qū)與鄉(xiāng)村。為了緩解尾氣排放對(duì)城市的不良影響，應(yīng)關(guān)注城市交通設(shè)施兩側(cè)的工程布局，優(yōu)化交通規(guī)劃。

(3)不同交通時(shí)段

交通的順暢程度與交通排放污染物之間有一定關(guān)系，通常情況下，高峰時(shí)期空氣中的排量最高，而低峰時(shí)期則最低，并且高峰時(shí)期的NOx排放量基本為低峰時(shí)期的兩倍多，BC排放量也只比低峰時(shí)期多。雖然此次沒有專門以時(shí)段為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但結(jié)合以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可以認(rèn)定不同交通時(shí)段是影響交通排放污染物濃度的重要因素。

4.結(jié)語(yǔ)

(1)建議

針對(duì)長(zhǎng)治市交通污染物排放存在的問題，筆者將結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)提出一些建議：

①應(yīng)認(rèn)識(shí)到當(dāng)前市內(nèi)交通污染問題的產(chǎn)生原因，加大資金與政策支持力度，促進(jìn)城市軌道交通的發(fā)展，完善綜合交通體系規(guī)劃，加強(qiáng)繞城道路建設(shè)，改善市區(qū)環(huán)路網(wǎng)通行條件。鼓勵(lì)市內(nèi)居民使用清潔能源車輛，減少車輛污染物的排放量。

②結(jié)合綠色運(yùn)輸示范區(qū)柴油車管控，以2019-2020年秋冬季重污染天氣應(yīng)急預(yù)警期間禁止國(guó)四及以下柴油貨車道路通行為契機(jī)，加大路查路檢和重點(diǎn)企業(yè)運(yùn)輸車輛的管控，對(duì)國(guó)三及以下柴油貨車發(fā)現(xiàn)一輛、查處一輛，倒逼國(guó)三及以下柴油貨車加速淘汰。

③加快推進(jìn)黑煙抓拍設(shè)施建設(shè)，在重要物流通道加裝冒黑煙抓拍系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控道路冒黑煙車輛；同時(shí)，鼓勵(lì)公眾積極參與到冒黑煙車輛舉報(bào)中，通過有獎(jiǎng)舉報(bào)的方式加快冒黑煙車輛的查處。

④加強(qiáng)與公安交管、交通運(yùn)輸多部門互通互助的信息共享機(jī)制，完善機(jī)動(dòng)車登記信息與排放檢驗(yàn)信息交互機(jī)制，實(shí)現(xiàn)超標(biāo)排放車輛實(shí)時(shí)推送，充分利用公安交管部門完善的機(jī)動(dòng)車登記注冊(cè)信息和對(duì)超標(biāo)車輛的強(qiáng)制處罰，實(shí)現(xiàn)超標(biāo)車“無(wú)路可逃”。通過進(jìn)一步《機(jī)動(dòng)車排放檢驗(yàn)與強(qiáng)制維護(hù)制度（I/M）》的落實(shí)，與交通運(yùn)輸部門聯(lián)合跟蹤監(jiān)督檢驗(yàn)不合格車輛的維修、復(fù)檢信息，確保機(jī)動(dòng)車達(dá)標(biāo)后上路行駛。

⑤充分利用“天地車人”一體化機(jī)動(dòng)車環(huán)境監(jiān)管平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高排放車輛實(shí)施全天候全方位實(shí)時(shí)監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)對(duì)超標(biāo)車輛信息共享，及時(shí)響應(yīng)。開發(fā)大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用和模型模擬，通過集成的機(jī)動(dòng)車相關(guān)排放數(shù)據(jù)及公安、交通部門的監(jiān)管數(shù)據(jù)，對(duì)機(jī)動(dòng)車污染的空間分異、時(shí)間演化、空氣質(zhì)量貢獻(xiàn)率等進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，形成“監(jiān)管-治理-評(píng)估”的一套針對(duì)機(jī)動(dòng)車排放治理的閉環(huán)政策監(jiān)管平臺(tái)。

另外，建議定期統(tǒng)計(jì)分析典型交通環(huán)境的人群活動(dòng)特征，評(píng)價(jià)交通環(huán)境中排放的污染物濃度，同時(shí)評(píng)估機(jī)動(dòng)車污染物排放對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境的影響，據(jù)此提出更加有效的控制措施。

(2)結(jié)論

隨著現(xiàn)代化建設(shè)的不斷加快，人們的出行需求大幅度增長(zhǎng)。據(jù)悉早在2013年我國(guó)的汽車銷售量就已經(jīng)蟬聯(lián)世界第一，是全球汽車的生產(chǎn)與銷售大國(guó)。在此背景下，長(zhǎng)治市的汽車發(fā)展也呈現(xiàn)了高速度增長(zhǎng)的趨勢(shì)，機(jī)動(dòng)車保有量的增加讓空氣污染問題進(jìn)一步加劇。眾所周知，空氣污染物對(duì)人體健康是非常不利的，尤其對(duì)長(zhǎng)期暴露于汽車尾氣中的職業(yè)人員而言，他們的疾病發(fā)生率明顯高于普通人群，為此需要明確交通排放污染物的濃度特征與影響因素。本次監(jiān)測(cè)主要得出以下三點(diǎn)結(jié)論：①燃料為天然氣的貨車排放的NOx為柴油貨車的2.5倍；柴油貨車排放的BC為天然氣貨車的2～3倍。②冒黑煙車排放的BC濃度為同類無(wú)黑煙車輛的5倍左右，同時(shí)冒黑煙車輛所排放的NOx略低于無(wú)黑煙車輛，經(jīng)計(jì)算基本為無(wú)黑煙車輛的70%～80%。③102國(guó)道、698縣道的BC濃度較高，011鄉(xiāng)道與禹嵕街的NOx濃度較高。后續(xù)進(jìn)行交通排放污染物控制時(shí)應(yīng)以此為依據(jù)進(jìn)行，并且加強(qiáng)交通環(huán)境的人群活動(dòng)特征分析，保障交通控制的有效性。