霧霾天氣對交通運輸?shù)挠绊懠皯?yīng)對措施

喻崢嶸+楊春

【摘 要】隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，交通運輸行業(yè)對于能源的消耗逐年增加，引發(fā)了一系列的環(huán)境問題，其中霧霾天氣是近年來人們關(guān)注的熱點問題。本文從霧霾天氣的成因及嚴(yán)重程度出發(fā)，分析霧霾對交通運輸?shù)挠绊懀⒅赋銎囄矚馐庆F霾天氣形成的重要因素，并提出了三種在公路運輸中可以采取的治霾措施。

【關(guān)鍵詞】霧霾天氣；交通運輸；治理措施

0 引言

隨著我國交通運輸事業(yè)的蓬勃發(fā)展，交通運輸對于能源的消耗正逐年上升，年耗能占全國總能源消耗的3.5%～4%，石油消耗戰(zhàn)全國石油總耗費的1/3。石化能源的消耗，伴隨著廢棄污染物的排放，霧霾天氣因此增多。

目前，我國大部分地區(qū)都遭受霧霾的肆虐。尤其是我國中東部地區(qū)遭遇的持續(xù)性霧霾天氣，儼然成了“重災(zāi)區(qū)”。隨著我國空氣質(zhì)量的不斷惡化，霧霾天氣現(xiàn)象的不斷增多，連理論上最不可能出現(xiàn)霧霾的海南，2015年初也出現(xiàn)過大范圍的霧霾天氣；南京更出現(xiàn)了紅色霧霾。大范圍霧霾天氣造成的嚴(yán)重后果，致使現(xiàn)在的人們“談霾色變”。相比與交通受限、航班延誤這些霧霾對于交通行業(yè)的影響，身體健康受到的威脅更受到人們的重視[1]。

1 霧霾的概念

霧是自然天氣現(xiàn)象，大氣中的水汽，以灰塵為凝結(jié)核，基本無毒無害；溫度越低，大氣中水汽越容易達到飽和，能容納的水汽就愈少，越容易形成霧。而霾是漂浮在大氣中的眾多微小塵粒、鹽?；驘熈５募象w，一般為乳白色，它能弱化物體顏色，當(dāng)這些微小顆粒達到一定數(shù)量，使水平能見度降至10km以下時，就形成了霾。霾是一種氣溶膠，可以在全天任意時間段內(nèi)出現(xiàn)。

霧霾，顧名思義是霧和霾兩者的混合物，是對空氣中各種懸浮顆粒物含量超標(biāo)的籠統(tǒng)表述，尤其是PM2.5（空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于2.5微米的顆粒物）被認(rèn)為是造成霧霾天氣的“罪魁禍?zhǔn)住?。隨著霧霾天氣的頻發(fā)以及人們對空氣質(zhì)量的重視，全國不少地區(qū)將霧霾天氣歸類于一種災(zāi)害性天氣，并建立了空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)，其中PM2.5含量是重要監(jiān)測指標(biāo)。

2 霧霾對交通運輸?shù)挠绊?/p>

2.1 霧霾對鐵路運輸?shù)挠绊?/p>

霧霾天氣對于鐵路運輸?shù)挠绊?，主要表現(xiàn)在霧霾中含有大量吸附有重金屬離子的污染顆粒，這些顆粒很容易在高速行駛的列車周圍集聚，比如，車頂?shù)母邏浩骷?、無線電接收設(shè)備等。產(chǎn)生的“污閃”現(xiàn)象，有可能導(dǎo)致列車上的輸電線路以及無線電通訊設(shè)備發(fā)生故障，這都給電網(wǎng)輸電和行車安全帶來不利影響。霧霾對公路和航空的限制比鐵路大，一旦遇到春運高峰期間的重大霧霾天氣，會有大量客流涌向鐵路運輸，這無疑增加了運輸壓力。鐵路部門應(yīng)采取應(yīng)對措施，保證惡劣天氣情況下的運輸安全。

2.2 霧霾對公路運輸?shù)挠绊?/p>

霧霾天氣對公路運輸行業(yè)的影響，主要表現(xiàn)在大霧天氣下，會極大的降低能見度，阻礙駕駛員的視線，干擾駕駛員的觀察與判斷，甚至高速部分路段常出現(xiàn)霧團，使駕駛員產(chǎn)生錯覺。從駕駛員的心理變化角度分析，當(dāng)行駛過程中遭遇霧霾天氣時，駕駛員會主觀地設(shè)定安全速度與間距，但通常情況下與實際所需的速度及間距有很大差距，恰好這時可見距離要小于絕對安全的間距，在一定程度上加大了駕駛員的判斷難度，只要前面的車減速超過一定值，就容易發(fā)生追尾[2]。

通?？赏ㄟ^控制氣溶膠含量減小低能見度事件發(fā)生的概率，但這種方法對于大氣中的水汽含量達到飽和，能見度低于100m的大霧天氣條件，是沒有影響的。具體來說，霧、霾或霧霾的混合物均能引發(fā)500～1000m的低能見度天氣，霧和霧霾的混合物可以導(dǎo)致200～500m的低能見度天氣，而能見度小于200m的事件，則是受霧天氣影響[3]。

2.3 霧霾對航空運輸?shù)挠绊?/p>

霧霾對航空運輸行業(yè)的影響，主要體現(xiàn)在霧霾天氣引起的低能見度，能見度過低，會干擾到飛行員起降時，對滑翔跑道兩側(cè)標(biāo)線的判斷，直接影響到飛機的正常起降。霧霾過大時，會造成航班延誤，致使貨物和人員無法及時送達目的地，對國民經(jīng)濟造成不必要的損失。鑒于霧霾天氣對航空運輸?shù)挠绊懀瑯I(yè)內(nèi)也采取了相關(guān)措施，保證飛機的正常起降，比如，盲降系統(tǒng)的逐步完善。這種技術(shù)的普及，是人們應(yīng)對惡劣天氣環(huán)境下，被動采取的應(yīng)對措施，治標(biāo)不治本，最好的方法是從源頭上控制霧霾。

3 公路運輸引發(fā)的霧霾問題

霧霾的源頭多種多樣，比如，汽車尾氣、工業(yè)排放、垃圾焚燒、建筑揚塵等。其中，汽車尾氣是城市有毒顆粒物來源。以柴油作為動力的車輛是排放污染顆粒的“大頭”。以汽油作為動力的小型車雖然排放的是諸如氮氧化物的氣態(tài)污染物，一旦遇到霧天，就極容易結(jié)合為二次顆粒污染物，加重霧霾[4]。

擁堵不堪的路況會使汽車在怠速時較平時排放更多的尾氣，而這也是大氣污染加重的原因之一。按燃料類別劃分2012年全國機動車保有量可知，汽油汽車占83%、柴油汽車占16%、燃?xì)馄囌?%。由此可見，99%的汽車都耗費汽油、柴油，現(xiàn)對這些車輛的尾氣排量作估算，將污染排放單位全部換算成小客車的排放量，也即等同于擁有1920萬普通小客車的汽車尾氣污染排放。根據(jù)北京相關(guān)部門的統(tǒng)計結(jié)果，在目前的交通條件下，北京小客車平均每天的行駛時間1.5小時。一般的小汽車在怠速狀態(tài)下，PM2.5的平均排放量值為214μg·m-3。當(dāng)踩下油門，發(fā)動機平均轉(zhuǎn)速達到2500轉(zhuǎn)，PM2.5瞬間排放量上升至1095μg·m-3。依據(jù)北京市交通的平均時速15公里/小時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速1000轉(zhuǎn)以上，PM2.5的日均排放量為260萬微克。

4 公路運輸能在治霾中發(fā)揮的作用

濃霧條件下，駕駛員的駕駛行為具有其特殊性。其特點是后車期望緊跟前車行駛，這樣可能會帶來跟車行為中急加速和急減速的發(fā)生次數(shù)增加。而這樣的特征可以通過交通流元胞自動機（cellular au-tomata，CA）模型來模擬。CA模型是一種時空變量和狀態(tài)變量均離散的模型，由于CA模型對車輛運動的模擬非常有效，因此在交通領(lǐng)域的研究中得到了廣泛的應(yīng)用。

譚金華[1]研究發(fā)現(xiàn)，在CA模型中取區(qū)間的下邊界值，能減少最多的能耗和CO、NOx排放。即在制定應(yīng)對濃霧天氣下公路應(yīng)對措施時，可以將能源和環(huán)保因素適當(dāng)進行考慮，達到節(jié)能減排的目的，制定更科學(xué)合理的措施。

4.1 綠化帶隔離

綠化隔離帶是吸收汽車尾氣中的污染物最為相關(guān)的一項舉措。綠化隔離帶能夠吸收尾氣，但出于在綠化過程中的美觀需求，栽種樹木或草皮時，往往堆積過多的土壤。晴天時，裸露在地表的土壤在汽車駛過后很容易形成揚塵；雨天時，土壤很容易被雨水沖刷形成泥水，造成流失。環(huán)保部門因在減小土方量的基礎(chǔ)上，將多余的土方運走或加蓋擋土布，使綠化帶中植被與其需要的土壤保持在一個平衡的狀態(tài)，減少水土流失及揚塵[2]。

4.2 尾氣吸收路面

光催化汽車尾氣吸收路面，是近幾年國內(nèi)研究的熱點。該技術(shù)是將具有光催化功能的光半導(dǎo)體材料鋪設(shè)于道路表面，催化劑在紫外線的誘發(fā)下，體現(xiàn)出很強的氧化還原能力。它可以將籠罩在道路表面的汽車尾氣轉(zhuǎn)化為無污染的水，二氧化碳及鹽類物質(zhì)，并且催化劑本身只起到了催化作用，在氧化還原過程中不會產(chǎn)生質(zhì)量損失。這項技術(shù)在美國、英國、日本等國家得到了探索性應(yīng)用。在鋪設(shè)的試驗路上，氮氧化物濃度普遍降低了60%～70%。北京近年來機動車保有量持續(xù)攀升，應(yīng)用此類新技術(shù)，對于霧霾治理具有重要意義[5]。

4.3 道路吸塵車

北京天路通科技有限責(zé)任公司自主研發(fā)了一種全氣動干式吸塵車，該車與普通道路除塵車不同的地方在于，巧妙地將空氣動力學(xué)原理運用到車載除塵系統(tǒng)上。全氣動干式吸塵車采用高速氣流，邊吹邊收集，通過2層灰箱使氣流在一個相對封閉的空間循環(huán)過濾，利用顆粒物自身的重力輔以離心分離技術(shù)，使污染顆粒與空氣分離，最后再經(jīng)過特制的抽濾裝置對粉塵進行二次過濾，將PM2.5收集到濾網(wǎng)上，隨后將除去雜質(zhì)的氣體通過出氣管吹向地面，將地表及路面縫隙中的細(xì)土吹起后再吸入灰箱。

全氣動干式吸塵車基于其先進的設(shè)計思路，取得了很好的應(yīng)用效果。全氣動干式吸塵車清掃路面達到一定周期后，路面積塵將明顯減少，空氣中的污染顆粒含量將明顯減小，這不失為一種從源頭治理霧霾的好方法[6]。

5 結(jié)語

本文從霧霾的成因起，概括了霧霾對于交通運輸?shù)挠绊懀⒅攸c思考了由公路運輸行業(yè)引發(fā)的霧霾問題，指出了尾氣排放是公路運輸行業(yè)中引發(fā)霧霾的首要因素。提出了可以通過設(shè)置綠化隔離帶、采用尾氣吸收路面技術(shù)以及道路吸塵車等措施以應(yīng)對霧霾。但霧霾治理是一項龐大的工程，光靠某一個行業(yè)單方向的治理，顯然是杯水車薪，更應(yīng)全行業(yè)通力協(xié)作，樹立起全民治霾的理念，建立起全民治霾的信心，方能取得這場應(yīng)對霧霾攻堅戰(zhàn)的勝利。

【參考文獻】

[1]譚金華，石京.高速公路間斷放行的能耗和排放影響[J].清華大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2013（04）：499-502.

[2]吳彬貴，解以揚，吳丹朱，等.京津塘高速公路秋冬季低能見度及應(yīng)對措施[J]. 自然災(zāi)害學(xué)報，2009，18（4）：12-17.

[3]楊曉丹，狄靖月.天氣現(xiàn)象影響公路低能見度的特征[J].科技導(dǎo)報，2013（32）：58-63.

[4]李霽嬈，李衛(wèi)東.基于交通運輸?shù)撵F霾形成機理及對策研究——以北京為例[J].經(jīng)濟研究導(dǎo)刊，2015（04）：147-150.

[5]張燕.治理PM2.5國際經(jīng)驗及對北京的啟示[J].城市管理與科技，2013（3）：78-82.

[6]天路吸塵車治霾新突破——天路牌全氣動干式吸塵車的研發(fā)與應(yīng)用[J].

[責(zé)任編輯：王楠]