城市交通對環(huán)境污染的影響分析

李等成

摘 要：近年來，隨著社會經(jīng)濟和科技的發(fā)展以及城市化進程的加快，城市交通在人民的生活中起著越來越重要的作用，但是同時城市交通在不斷發(fā)展的同時，又會造成交通擁堵，進而導致時間浪費、交通事故增加以及環(huán)境污染加劇等問題，嚴重影響了城市的可持續(xù)發(fā)展。本文根據(jù)機動車的污染物排放總類以及不同車型的污染物排放總量，并結合寧波地區(qū)的機動車污染物的排放總量估算，進一步分析城市的交通污染現(xiàn)狀。以此對城市交通擁堵存在的原因以及造成的環(huán)境污染做出分析，從而能提出相應的能夠降低交通污染的措施以及建議。

關鍵詞：機動車；污染物；排放量

1.機動車污染排放種類

1.1二氧化氮

二氧化氮是在內(nèi)燃機氣缸內(nèi)大部分氣體中生成的，二氧化氮的排放量取決于燃燒溫度、時間和空燃比等因素。二氧化氮的生成原因主要是高溫富氧環(huán)境，比如燃燒室積碳等因素。從燃燒過程看，排放的氮氧化物95%以上可能是一氧化氮，其余的是二氧化氮。人受一氧化氮毒害的事例尚未發(fā)現(xiàn)，但二氧化氮是一種紅棕色呼吸道刺激性氣體，氣味閾值約為空氣質量的1.5倍，對人體影響甚大。由于其在水中溶解度低，不易為上呼吸道吸收而深入下呼吸道和肺部，引發(fā)支氣管炎、肺水腫等疾病。

1.2苯系物

苯系物對區(qū)域特別是城市大氣環(huán)境具有嚴重的負面影響。由于多數(shù)苯系物（如苯、甲苯等）具有較強的揮發(fā)，苯系物對人體產(chǎn)生的毒性作用性，在常溫條件下很容易揮發(fā)到氣體當中形成揮發(fā)性有機（volatileorganiccompounds，即VOCs）氣體，會造成 VOCs氣體污染。比如BTEX作為工業(yè)上經(jīng)常使用的有機溶劑，被廣泛應用于油漆、脫脂、干洗、印刷、紡織、合成橡膠等行業(yè)。在BTEX的生產(chǎn)、儲運和使 用過程中均會由于揮發(fā)而造成大氣污染。BTEX在大氣中光化學反應活性較高，對大氣中光氧化劑（如臭氧和過氧乙?；跛狨サ龋┖投斡袡C氣溶膠的形成有相當作用。

2.計算模式

PART5 模式是由美國環(huán)保局開發(fā)的計算道路機動車顆粒物排放因子的數(shù)學模型 ，它根據(jù)多年來對大量車輛測試數(shù)據(jù)的分析回歸，得到計算機動車顆粒物排放因子的經(jīng)驗公式。分析所用的數(shù)據(jù)來源為美國環(huán)保局組織的各種不同在用 車排放水平測試結果，以及聯(lián)邦測試程序（Federal Test Procedure ， FTP）中測得的排放結果。該模式建構的思路和美國環(huán)保局用 于計算機動車氣態(tài)污染物排放因子的 MO BILE5 模式基本一致。

PART5 模式根據(jù)發(fā)動機的類型以及車輛的重量將機動車分為 12 類 ， 對不同類型的車輛分別考慮油品質量 、 車速 、維修保養(yǎng)狀況等各種因素對排放的影響 ， 并從這些數(shù)據(jù)的測試分析中獲得各年 、各車型車輛排放因子的平均水平 ，以及顆粒物中各重要化學組分（鉛 、硫酸鹽 、 可溶性有機物和殘余碳等）的組成比例。對每類機動車 ， 其綜合排放因子的基本計算公式可通過式（1）計算 ：

其中 ， EFCOMPv 為 v 類機動車的綜合排放因子（g/ km） ； EFm ， v為車齡 m 年的 v 類機動車的排放因子（g/ km） ； TFm ， v 為車齡 m 年的 v 類機動車的行駛里程在該類機動車總行駛里程中所占的比例 . 影響 EFm ， v的因素很多 ， 模式通過測試的結果 ， 回歸出經(jīng)驗公式進行計算 . 其表達式可以由包含下述各項參數(shù)的回歸方程表述 ：

其中 ， V 為速度修正參數(shù) ； CS為油品的含硫量參數(shù) ； CPb為油品的含鉛量參數(shù) ； FQ為油品 的其它影響參數(shù) ； FE 為燃油經(jīng)濟性參數(shù) ； PS 為顆粒物的粒徑分布 參數(shù) ； CA 為機動車安裝 催化轉化裝置 的比例參數(shù) ； IM為機動車維修 保養(yǎng)狀況影響參數(shù)。

3.機動車污染排放量預測

車輛的年代登記分布指的是正在運行的機動車中不同登記年代的車輛所占的比例?？赏ㄟ^下式表示：

式中：i為年代，Ri為i年份車輛登記數(shù)，Pi為i年份的機動車保有量。根據(jù)對濟南市機動車保有量的調(diào)查，機動車淘汰年限約為10 -15年。里程分布定義為車輛在不同車齡時行駛的里程數(shù)，即車輛的年累積里程增長率。

根據(jù)濟南市分車型的保有量和年均行駛里程，以及模式計算得到的各車型排放因子，可求得機動車氣態(tài)污染物的總排放量。計算公式為：

式中：EQ為機動車污染物的排放量（t），EFt為v類機動車的綜合排放因子（g/Km），Pv為計算年份v類機動車的保有量，Mv為計算年份v類機動車的年均行駛里（Km）。

濟南市機動車的平均速度，計算公式如式：

其中，V，濟南市平均速度

Vdai：工作日第i時主干路平均速度

Veai：非工作日第i時主干路平均速度

Vdsi：工作日第i時次干路平均速度

Vesi：非工作日第i時次干路平均速度

γa：主干路權重系數(shù)

γs：次干路權重系數(shù)

應用MOBILE模型計算的2016年濟南市機動車THC、CO和NOx總排放量和分車型排放量，THC、CO和NOx的總排放量分別達到10萬42萬和7萬噸。對于THC而言，輕型汽油卡車貢獻最高，達33%，摩托車占28%，對于NO想重型汽油車貢獻達44%，輕型汽油卡車占23%。

4.對策建議

4.1 清潔燃料的推廣和使用

推廣使用通用清潔燃料是減少大氣污染，提高和改善空氣質量的長效措施。

通用清潔燃料是國際上公認的高清潔燃料。甲醇為含氧化合物，辛烷值高，燃燒充分，與普通汽油相比，通用清潔燃料燃燒排放比汽油燃燒所生成的溫室氣體明顯降低。實踐證明：使用通用清潔燃料的環(huán)保效果好優(yōu)于普通汽油和現(xiàn)在用的乙醇汽油，其主要表現(xiàn)，一是通用清潔燃料的汽化潛熱高，燃料汽化時大量吸熱而使得燃燒室最高溫度較低，因而所排放的尾氣中NOx含量降低；二是通用清潔燃料C/H值較汽油小，且含氧量高達50%，燃燒完全度較汽油高，因而尾氣中的烴類及CO的含量相應較低。經(jīng)過汽車臺架測試表明，使用通用清潔燃料的排放不僅好于汽油，甚至比壓縮天燃氣和液體石油氣的汽車排放還好，CO和HC排放比使用93#汽油分別降低40%和36.7%，尾氣排放已達到國際歐Ⅲ標準。

4.2 合理規(guī)劃城市交通

（1）建立健全交通管理隊伍。配備足夠警力，加強職前培訓和在崗教育，吸收一定的高素質的技術人才，同時嚴格管理，辭退不合格的人員。

（2）開展交通安全宣傳教育活動。定期在市民中開展交通宣傳教育，采用多種方式，同時執(zhí)法與教育相結合，處罰與教育相結合，多管齊下。

（3）加強路口信號控制設施建設。對主要逞珍各的交通量應常年監(jiān)測，據(jù)此設置信號燈，重要交叉口應采用能只是各個方向的信號燈。中心區(qū)或主要干路應采用線控手段，在財力、技術力量允許的情況下，采用面控。

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