交通運輸業(yè)對生態(tài)環(huán)境的影響分析

謝 宇 霖

(合肥學院生物工程系，安徽 合肥 230000)

我國人口眾多，人均耕地面積只有0.1 hm2，占世界人均耕地的1/4多一點。公路在我國交通業(yè)中，消耗土地資源最多，截止到2012年年底，我國公路總里程已達到424萬km。然而，交通對生態(tài)環(huán)境的影響卻遠不止于土地資源的消耗。

1 對陸地生態(tài)的影響

美國哈弗大學地貌生態(tài)學家理查德·富曼認為公路占地面積也許只有陸地面積的1%，然而受到公路影響的陸地面積卻高達25%。

1.1 對植被的影響

喬木樹身高大，其中多種喬木具有很強的觀賞價值，且能遮擋烈日，凈化空氣，是城市綠化最常見的植物之一。喬木生命力強健，最喜土壤肥沃，氣候溫暖濕潤的環(huán)境,但世界各地都有生長，即使在沙漠等生存環(huán)境惡劣的地區(qū)也能見到。在道路沿線區(qū)域內(nèi)，喬木受到的負面影響最大，比如霧靈山自然保護區(qū)。霧靈山位于河北省承德市，是國家級自然保護區(qū)，是溫帶森林生態(tài)系統(tǒng)，京津地區(qū)的重要生態(tài)屏障。霧靈山是天然物種基因庫，有野生動物173種，高等植物1 870種。公路周圍分布的喬木單一，只有華北落葉松林。通過考察發(fā)現(xiàn)，原本處于優(yōu)勢地位的華北落葉松在公路施工過程中遭到大量砍伐，導(dǎo)致公路附近幾乎無喬木分布。沒有了喬木的競爭，灌木和草本能夠獲得更多的陽光、水和空間，替代喬木成為優(yōu)勢物種。

1.2 對野生動物的影響

公路網(wǎng)將原本為一個整體的生態(tài)系統(tǒng)切割成一個個生態(tài)孤島。在近代已經(jīng)滅絕的鳥類和哺乳動物中，有3/4是島嶼生物，歷史證明，孤島生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性更加脆弱。由于野生動物的活動范圍非常廣，其生存與繁殖最易受到生態(tài)孤島效應(yīng)的影響。

比如說分布在我國青藏高原地區(qū)的藏羚羊。它們在果落盆地度過氣候寒冷惡劣的冬季，到了溫暖的6月,7月份，便會成群結(jié)隊的向卓乃湖、太陽湖及可可西里湖遷徙，那里有充足的水和食物，很少有天敵威脅它們的安全，雌性藏羚羊便在這里生育后代。道路對其棲息地的分離，導(dǎo)致其食物不足，無法交配。其生存繁衍面臨著很大的挑戰(zhàn)。藏羚羊性情非常敏感，地面上的小水坑都可能引起它們的警覺。曾經(jīng)有研究員觀察過，在藏羚羊群通過公路前，如有行車干擾，它們便不會再試圖穿過公路，或者花費很久時間逐個通過。道路對野生動物的影響不僅僅是阻礙其遷徙。交通的便利會帶來非法人員盜獵、亂砍濫伐的現(xiàn)象,給原本就瀕臨滅絕的物種帶來滅頂之災(zāi)。

在一個生態(tài)系統(tǒng)中，物種與其他物種，物種與環(huán)境是相互聯(lián)系的，一個物種的消亡經(jīng)常會帶來一系列的連鎖反應(yīng)。我們小學語文課本曾提到過一個真實案例。在一片森林里，當?shù)卣疄榱吮Ｗo鹿群，而大肆捕殺鹿的天敵，比如說狼。不久之后狼被捕殺殆盡，鹿群迎來了短暫的繁榮興盛。迅速膨脹的鹿群吃光了青草，灌木，由于饑餓開始啃樹皮，然后在缺乏食物的森林里消亡殘喘。

2 對大氣環(huán)境的影響

早在1680年，牛頓就提出了利用噴灌噴射蒸汽來推動汽車的超前思想，但由于當時科技與生產(chǎn)力的限制，這一想法并未實現(xiàn)。直到1879年，德國工程師卡爾·本茨成功制造出一輛由汽油機作為發(fā)動機的汽車。到了現(xiàn)在，汽車走進千家萬戶。我國的民用汽車近2億輛，已然成為我國的國民經(jīng)濟支柱。然而，汽車帶來的不僅是經(jīng)濟的騰飛和出行的方便。

2.1 一氧化碳與鉛

據(jù)統(tǒng)計，截止到2017年年底，我國汽車保有量已達到2.17億輛,遠超過了一位清華大學的專家預(yù)測的1.5億輛上限，加上摩托車、電瓶車等我國共有3.10億輛機動車。科學研究證實，一輛汽車在一年中排放的廢氣超過自身重量3倍。

汽油中的含碳化合物不完全燃燒會產(chǎn)生一氧化碳(CO)，這是一種無色無味的劇毒物質(zhì)，可使人窒息死亡，即使少量吸入，也可對人體帶來極大的傷害。且很難與大氣中物質(zhì)反應(yīng)，導(dǎo)致其在空氣中會停留許久。全世界一氧化碳的排放量有大約有64%來自汽車尾氣。固體懸浮顆粒和氮氧化物，會傷害人體的呼吸系統(tǒng)，其中固體懸浮顆粒還會影響人的皮膚和眼角膜。

汽車尾氣中的鉛(Pb)大多來自作為抗爆震劑的四乙基鉛(C8H20Pb)，將四乙基鉛溶入汽油可以延長零件的壽命，但在燃燒的過程中，會產(chǎn)生鉛和氧化鉛。鉛進入人體后，會對肺、心臟造成不可逆轉(zhuǎn)的損害。輕則影響智力，使注意力無法集中，重則導(dǎo)致無法生育。鉛的擴散性很差，大部分會通過雨水沖洗和重力作用進入道路附近的土壤中，并進入植物當中。有人曾用原子吸收分光光度計測試路邊土壤中的含鉛量。結(jié)果表明，路邊土壤中的鉛含量高出正常值16.7倍。公交站臺附近的土壤含鉛量最高，公交站臺是尾氣排放最多的地方。

2.2 二氧化碳與溫室效應(yīng)

汽車每年消耗的石油超過10億t，排放的二氧化碳(CO2)超過150億t。在汽車排放的尾氣中，二氧化碳占據(jù)了很大一部分，大氣中二氧化碳的平衡已經(jīng)被打破。二氧化碳是地球大氣的一部分，本身無色無味也無害，但二氧化碳是一種溫室氣體。大氣中溫室氣體濃度的增加，會使地球吸收更多的紅外線輻射，全球氣溫將持續(xù)上升。沿海區(qū)域大多是一個國家經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)，生存著世界上大約60%的人口，大約4 300萬人口生活在島嶼國家。全球變暖引起的海平面上升，這些地區(qū)將首當其沖。如果海平面上升1 m。我國將有7千萬人口被迫內(nèi)遷。

2.3 碳氫化合物與光化學煙霧

汽車尾氣中的碳氫化合物(CxHy)同樣是一種會對大氣環(huán)境造成嚴重破壞的氣體。碳氫化合物本身如同二氧化碳一樣不會對人體造成傷害，但在其吸收了太陽光的光能之后，會發(fā)生光化學反應(yīng)，生成含有劇毒物質(zhì)的光化學煙霧。其中過氧乙酰硝酸酯(PAN)和過氧苯酰硝酸酯(PBN)對眼睛是一種強烈的刺激劑。臭氧不僅會刺激呼吸道，還會破壞植物的葉綠體和葉肉，阻礙植物的光合作用，使植物過早老化。

洛杉磯是個繁榮興盛的港口城市，早在20世紀40年代就有250萬輛汽車。這250萬輛汽車每天都會向空氣中排放200多噸氮氧化物和1 000多噸碳氫化合物。城市每天重復(fù)出現(xiàn)的的早高峰之后，這些尾氣的濃度達到峰值，聚集在城市上空。在白天陽光的照射下，尾氣中的一氧化氮和碳氫化合物不斷消耗，光化學反應(yīng)生成的二次污染物二氧化氮、臭氧和醛類濃度在不斷增加，并在約四五個小時之后達到峰值。在城市里紅眼病和呼吸系統(tǒng)衰竭等病橫行，距離城市100多千米的地區(qū)上生長的植物也受到影響，柑橘大面積減產(chǎn)，高山上的松林大片枯死。而罪魁禍首便是汽車尾氣。

光化學煙霧污染是世界性的。20世紀70年代，在日本以東京為代表的大城市不斷發(fā)生光化學煙霧事件。造成污染的廢氣中有80%來自汽車尾氣。同時，我國的蘭州也出現(xiàn)光化學煙霧事件，廢氣在空中擴散，附近的鄉(xiāng)村也沒能幸免于難。

3 應(yīng)對策略

在道路的選線過程中，盡量避開耕地和生態(tài)敏感的地區(qū)。對于不得不占用的生態(tài)敏感地區(qū)，對道路的設(shè)計需要考慮到當?shù)厣鷳B(tài)。歐美最早考慮到生態(tài)保護，荷蘭是第一個為野生動物修建專門通道的國家，全國共有600多座綠橋用來維系當?shù)氐纳鷳B(tài)平衡。為了保護圣誕島紅蟹，澳大利亞在公路上修筑紅蟹專用高架橋和暗渠。我國的青藏鐵路也是生態(tài)保護的典范，全線開通了33個野生動物通道，供藏羚羊等野生動物安全通過。

尾氣治理方面：一是技術(shù)，改進汽車燃油，如用甲荃樹丁醚代替四乙基鉛，消除鉛污染，用乙醇代替汽油，可降低一氧化碳和碳氫化合物的排放。開發(fā)新型發(fā)動機和尾氣處理設(shè)備，如改進蒸發(fā)排放系統(tǒng)；二是運用行政管理手段，推行綠色環(huán)保汽車，控制燃料使用標準。如推行氫燃料電動車，太陽能汽車，嚴格禁止四乙基鉛汽車的使用；三是改善城市公交系統(tǒng)和慢行系統(tǒng)，提倡公交出行和單車出行，近幾年出現(xiàn)的無樁共享單車，給居民提供了不僅便利而且環(huán)保的出行。

4 結(jié)語

交通運輸業(yè)是國民經(jīng)濟的基石，與人類的生活生產(chǎn)息息相關(guān)。人們的出行需求和貨運需求不斷增長，交通運輸業(yè)對生態(tài)環(huán)境的副作用也在日益凸顯。我國不能走歐美國家先破壞后治理的老路，也不能為環(huán)境放棄經(jīng)濟發(fā)展。只有結(jié)合我國實際情況，打造生態(tài)友好、布局科學、集約高效的交通運輸體系。

參考文獻:

[1] 況 亮,秦 瑋,董世魁,等.公路建設(shè)對霧靈山自然保護區(qū)植被的影響[J].生態(tài)學雜志，2010(1):146-151.

[2] 師耀龍,柴文軒,李 成,等.美國光化學污染監(jiān)測的經(jīng)驗與啟示[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2017(5):49-56.

[3] 殷寶法,于智勇,楊生妹,等.青藏公路對藏羚羊、藏原羚和藏野驢活動的影響[J].生態(tài)學雜志，2007(6):810-816.

[4] 列淦文,葉龍華,薛 立.臭氧脅迫對植物主要生理功能的影響[J].生態(tài)學報，2014(2):294-306.

[5] 常 凱,宋夏云,童中文.在節(jié)能減排約束下中國能耗強度、碳排放強度與EKC效應(yīng)[J].科技管理研究，2015(14):206-209.

[6] 胡德良，Simon Albert,Alistair Grinham,等.海平面上升完全吞沒了5座太平洋島嶼[J].中國環(huán)境科學，2017(5):516.

[7] 張紅兵.試論公路建設(shè)與生態(tài)孤島效應(yīng)[J].福建環(huán)境，2002(3):41-42.