某城市機(jī)動(dòng)車尾氣遙感檢測實(shí)例分析

劉勇

摘 要：隨著科技與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民的生活水平的迅速提高，機(jī)動(dòng)車已經(jīng)成為人類社會(huì)發(fā)展的不可或缺的交通工具。截至2015年底，全國機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)2.79億輛，其中汽車1.72億輛。機(jī)動(dòng)車給人民生活帶來方便的同時(shí)，其排放的尾氣也污染著整個(gè)大氣環(huán)境，進(jìn)而威脅到人類自己的健康。論文以三天內(nèi)多個(gè)高峰時(shí)段內(nèi)的機(jī)動(dòng)車尾氣遙感數(shù)據(jù)為依據(jù)，分析檢測點(diǎn)附近的機(jī)動(dòng)車尾氣排放特征，并與當(dāng)日的空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）作對(duì)比，從而掌握主干路附近的機(jī)動(dòng)車污染情況，為改善此地的空氣質(zhì)量提高幫助。

關(guān)鍵詞：機(jī)動(dòng)車尾氣污染；尾氣檢測；遙感檢測設(shè)備

中圖分類號(hào)： X-652 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）31-161-2

0 引言

目前，汽車尾氣排放問題日益突出。對(duì)此，除了目前廣泛使用雙怠速法對(duì)機(jī)動(dòng)車尾氣進(jìn)行檢測外，機(jī)動(dòng)車尾氣遙感監(jiān)測技術(shù)也漸漸被各大城市的環(huán)境監(jiān)測部門所利用，遙感檢測技術(shù)大大提高了機(jī)動(dòng)車尾氣污染監(jiān)測的效率，對(duì)機(jī)動(dòng)車污染進(jìn)行有效控制和管理發(fā)揮了較大的作用。近幾年，北京、南京、天津等城市都引進(jìn)了機(jī)動(dòng)車尾氣遙感檢測設(shè)備用于對(duì)機(jī)動(dòng)車移動(dòng)污染源的檢測。近日，為探求某城市主干道路的高峰期機(jī)動(dòng)車污染源的排放特征，該城市環(huán)境檢測人員利用遙感檢測設(shè)備在A、B兩條主干路附近進(jìn)行了尾氣的遙感檢測。

1 監(jiān)測方案

1.1 監(jiān)測時(shí)間

監(jiān)測時(shí)間為3天，每日早高峰時(shí)段7：00-9：00，午高峰時(shí)段12：00-14：00，晚高峰時(shí)段16：00-18：00

1.2 監(jiān)測地點(diǎn)

共設(shè)2個(gè)監(jiān)測點(diǎn)位（如圖1）。

1.3 監(jiān)測設(shè)備

本次道路移動(dòng)源監(jiān)測使用安徽寶龍環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)的機(jī)動(dòng)車尾氣遙感監(jiān)測儀，型號(hào)為BHD-1Z。

該儀器主要由發(fā)射光源和檢測器、反射鏡、激光測速裝置、攝像頭、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和監(jiān)視器等幾部分組成， 整個(gè)系統(tǒng)由外接交流電源供電。在實(shí)際道路測試時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)示意圖如圖2所示。車輛進(jìn)入遙感監(jiān)測區(qū)域后， 激光測速裝置檢測車輛通過時(shí)的速度， 同時(shí)測量尾氣煙羽中HC、CO、CO2 和NOx濃度， 連同攝像頭拍攝到的車輛尾部信息包括車牌信息一起存儲(chǔ)起來。進(jìn)行機(jī)動(dòng)車尾氣遙測時(shí)，選擇略有上坡且視野良好的路段，擺放安全錐桶，隔離出長度至少50m，寬度為3.2～3.4m的單行車道，系統(tǒng)擺放完畢后調(diào)整高度、距離，校準(zhǔn)氣體后開始監(jiān)測。

2 結(jié)果與討論

2.1 點(diǎn)位1

2.1.1 高峰期各污染物濃度分析

點(diǎn)位1遙感監(jiān)測共檢測機(jī)動(dòng)車1326輛，收集有效數(shù)據(jù)1035組，其中柴油車95輛，汽油車940輛，無效數(shù)據(jù)不計(jì)入柴油車、汽油車總數(shù)。各排放污染物在三個(gè)高峰時(shí)段內(nèi)的濃度之和作為該污染物當(dāng)天交通高峰期的濃度總量，在三個(gè)高峰期內(nèi)，各污染物濃度總量與機(jī)動(dòng)車數(shù)量之比作為該高峰期內(nèi)各污染物的平均濃度。表1為點(diǎn)位1高峰期各污染物濃度總量表，從中可以看出一天當(dāng)中，早、午、晚三個(gè)高峰時(shí)段的首要污染物均為CO，是煙度值的1.5倍左右。此外，各污染物濃度總量在一天中三個(gè)高峰時(shí)段呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)，各污染物濃度總量最高值均出現(xiàn)在早高峰時(shí)段，分別為NO：58411.1ppm，HC：395405ppm，CO：1503.4%，煙度964.7%。

2.1.2 空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）與各污染物濃度對(duì)比

為探究高峰期內(nèi)各污染物濃度與空氣質(zhì)量的相關(guān)性和機(jī)動(dòng)車排放污染物對(duì)空氣質(zhì)量指數(shù)貢獻(xiàn)的大小，將AQI指數(shù)與高峰期各污染物平均濃度作比較。各整點(diǎn)污染物濃度為對(duì)應(yīng)一小時(shí)內(nèi)，污染物總量與機(jī)動(dòng)車數(shù)量的比值，實(shí)時(shí)AQI取自監(jiān)測點(diǎn)位附近的環(huán)境監(jiān)測站。圖3包含了4種污染物平均濃度、AQI隨時(shí)間的變化曲線。從中可以看出，4種污染物平均濃度變化趨勢(shì)是先降低再升高，且晚高峰濃度值均低于早高峰濃度值，其中，NO平均濃度變化最小，CO平均濃度變化最大，從早高峰到晚高峰濃度依次為3.58%、2.12%和2.77%。與之相比較AQI的值同樣呈現(xiàn)先降低后上升的趨勢(shì)，即AQI與4種污染物平均濃度為正線性相關(guān)。

2.2 點(diǎn)位2

2.2.1 高峰期各污染物濃度分析

點(diǎn)位2遙感監(jiān)測共檢測機(jī)動(dòng)車1108輛，收集有效數(shù)據(jù)1049組，其中柴油車136輛，汽油車913輛。點(diǎn)位2高峰期各污染物濃度總量見表2，從中可以看出一天當(dāng)中，早高峰時(shí)段首要污染物為CO，午高峰、晚高峰時(shí)段的首要污染物任為煙度。同時(shí)，各污染物濃度總量在一天中三個(gè)高峰時(shí)段同樣呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)，各污染物濃度總量最高值均出現(xiàn)在早高峰時(shí)段。

2.2.2 空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）與各污染物濃度對(duì)比

圖4為點(diǎn)位2交通高峰期AQI與各污染物平均濃度對(duì)照?qǐng)D，從中可以看出，4種污染物平均濃度大小關(guān)系為：早高峰>晚高峰>午高峰，變化趨勢(shì)同樣是先降低再升高，且煙度、HC和CO的變化程度相差不大，NO平均濃度變化最小，與前面2個(gè)點(diǎn)位不同的是，NO、CO和HC晚高峰時(shí)值要略大于早高峰值，其原因可能是當(dāng)天晚高峰時(shí)，風(fēng)速有所降低，不利于污染物擴(kuò)散，從而使各污染物的平均濃度上升。其中，煙度變化最大。AQI的值從早高峰8點(diǎn)時(shí)最高值40.1下降到午高峰13點(diǎn)時(shí)的最低值20.5，呈現(xiàn)先降低后上升的趨勢(shì)。

日期為橫坐標(biāo)，AQI與各污染物濃度為縱坐標(biāo)作圖。從圖中能看出各污染物隨時(shí)間變化趨勢(shì)與AQI變化趨勢(shì)成正比。

2.3 結(jié)果及對(duì)策

在為期3天的遙感監(jiān)測當(dāng)中，各監(jiān)測點(diǎn)各時(shí)段首要污染物有所不同，其中點(diǎn)位2的午高峰和晚高峰首要污染物為煙度，其余各時(shí)段點(diǎn)位首要污染物為CO，其原因可能與當(dāng)時(shí)機(jī)動(dòng)車行駛狀態(tài)、機(jī)動(dòng)車種類與數(shù)量、氣象條件等因素有關(guān)。

一天當(dāng)中各污染物平均濃度大小為早高峰>晚高峰>午高峰，變化趨勢(shì)為先降低后升高，各污染物濃度總量最高值均出現(xiàn)在早高峰時(shí)段。

各污染物隨時(shí)間變化趨勢(shì)與AQI變化趨勢(shì)基本一致，且晚高峰濃度值均低于早高峰濃度值，即AQI與4種污染物平均濃度為正線性相關(guān)，機(jī)動(dòng)車排放的4種污染物濃度對(duì)AQI指數(shù)有較大貢獻(xiàn)。但點(diǎn)位4的NO、CO和HC晚高峰時(shí)值要略大于早高峰值，其原因可能是當(dāng)天晚高峰時(shí)，風(fēng)速有所降低，不利于污染物擴(kuò)散，從而使各污染物的平均濃度上升。

不難看出，點(diǎn)位1和點(diǎn)位2的污染物排放濃度最高峰是在交通早高峰時(shí)期，且點(diǎn)位1的首要污染物為CO。CO是由于氧氣不充分或低溫條件下不完全燃燒產(chǎn)生的。這些特性與高峰車輛未完全預(yù)熱及長時(shí)間怠速有關(guān)，因此點(diǎn)位1所處的道路治理重點(diǎn)為加大交警疏導(dǎo)力度或進(jìn)行限行或繞行。針對(duì)點(diǎn)位2中、晚高峰首要污染物為煙度，且點(diǎn)位2所處道路的柴油車較多，因此在疏導(dǎo)交通的基礎(chǔ)上，還應(yīng)加大治理柴油車污染物排放為宜。

3 總結(jié)

遙感檢測設(shè)備的精準(zhǔn)度及效率較高，能與當(dāng)日的大氣環(huán)境相吻合，可作為機(jī)動(dòng)車污染防治的依據(jù)。本位只以兩條道路為例，講解的遙感檢測數(shù)據(jù)的使用。后期，環(huán)境檢測人員會(huì)加大遙感檢測的使用范圍，得到更多道路的機(jī)動(dòng)車排放數(shù)據(jù)，基于這些大數(shù)據(jù)，可以找到本地機(jī)動(dòng)車污染物排放的規(guī)律及特點(diǎn)，從而采取相應(yīng)措施，對(duì)本地的交通進(jìn)行優(yōu)化，提高本地的環(huán)境水平。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 唐思堯.淺談汽車尾氣得危害與控制[J].管理學(xué)家，2011，4：19.

[2] 郝吉明，傅立新，賀克斌.城市機(jī)動(dòng)車排放污染控制國際經(jīng)驗(yàn)分析與中國的研究成果[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2001.