城市道路交通的大氣環(huán)境承載力研究

摘要 隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，交通需求量與日俱增，在帶動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生一系列的負(fù)效應(yīng)，尤其是交通方面。在城市環(huán)境質(zhì)量影響因素中，交通系統(tǒng)所產(chǎn)生的大氣污染和噪聲污染是主要污染源。為改善城市環(huán)境，重點(diǎn)研究了城市道路交通的大氣環(huán)境承載力相關(guān)內(nèi)容，在了解交通環(huán)境承載力含義和特性的基礎(chǔ)上，分析了主要影響因素，并針對(duì)如何改善環(huán)境污染提出了建議，以期為我國(guó)交通事業(yè)與城市建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞 城市道路交通；大氣環(huán)境；承載力；影響因素；環(huán)境污染

中圖分類號(hào)：U491.92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2023）06–0167-03

隨著技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽車成為人們最主要的交通工具。目前，全國(guó)80多個(gè)城市汽車保有量在100萬輛以上，甚至一些一線城市汽車保有量在500萬輛以上。汽車保有量數(shù)量的持續(xù)增加，增加了機(jī)動(dòng)車尾氣排放量，嚴(yán)重污染了城市空氣。環(huán)境系統(tǒng)對(duì)污染物的負(fù)荷有一定的上限，若超過某一限值，將大幅增加環(huán)境污染治理的邊際成本，生態(tài)環(huán)境便會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生抑制作用，甚至?xí)璧K人類文明的進(jìn)步。環(huán)境資源和能源的供給不是無限量的，若過度消耗不可再生資源，甚至?xí)?duì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展造成不利影響。為此，開展城市道路交通大氣環(huán)境承載力研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 交通環(huán)境承載力的含義

環(huán)境污染是指由于人類活動(dòng)導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量下降，從而對(duì)人類與其他生物的正常生存、發(fā)展造成不利影響[1]。按照不同劃分標(biāo)準(zhǔn)，可以將城市環(huán)境污染分為不同種類（表1）。

在環(huán)境污染影響研究中涉及環(huán)境容量這一概念，環(huán)境容量的提出是為某一區(qū)域環(huán)境內(nèi)污染物控制總量制定提供可量化的依據(jù)，若只考慮污染物排放總量，很難從根本上解決環(huán)境污染問題。在環(huán)境污染控制中，需要做好區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)關(guān)系的研究，保證兩者協(xié)調(diào)、和諧共處?；诖耍岢隽谁h(huán)境承載力。

承載力概念是由帕克和伯吉斯（1921年）在人類生態(tài)學(xué)雜志中提出，其是指在某一特定環(huán)境條件下，某種個(gè)體存在數(shù)量的最高極限。歷經(jīng)百年發(fā)展，承載力概念演化出了不同的說法，包括資源承載力、環(huán)境承載力、生態(tài)承載力。本研究重點(diǎn)研究的交通環(huán)境承載力主要由環(huán)境承載力概念衍生而來，在城市交通環(huán)境承載力研究中，其含義可歸結(jié)為“一定時(shí)期和一定區(qū)域內(nèi)、特定交通結(jié)構(gòu)下，在交通環(huán)境系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)不向惡性方向轉(zhuǎn)變的條件下，交通環(huán)境所承受交通系統(tǒng)的最大發(fā)展規(guī)?！?。

2 城市交通環(huán)境承載力的特性

2.1 客觀性

在特定時(shí)期和范圍內(nèi)，無論是數(shù)量還是質(zhì)量，城市交通環(huán)境容量都具有一定的穩(wěn)定性，這也體現(xiàn)在交通環(huán)境系統(tǒng)的承載力上，即交通環(huán)境承載力[2]?；诖耍诮Y(jié)構(gòu)、數(shù)量方面，交通環(huán)境承載力也具有相應(yīng)的客觀性與穩(wěn)定性。在一定時(shí)期內(nèi)，城市交通環(huán)境系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，其承載的交通系統(tǒng)發(fā)展規(guī)模則會(huì)處于一個(gè)較穩(wěn)定的閾值范圍，且可測(cè)量該閾值。對(duì)于環(huán)境系統(tǒng)而言，交通環(huán)境承載力的客觀性是必然存在的，是其固有功能，不僅可以用于交通系統(tǒng)抵抗環(huán)境系統(tǒng)危害，還能保證環(huán)境系統(tǒng)良性循環(huán)。

2.2 可變性

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，城市交通環(huán)境容量受城市體量、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因素影響，具有可變性特征[3]。城市交通環(huán)境容量是對(duì)交通系統(tǒng)污染物排放量最大負(fù)荷的反映，若其存在可變性，必將會(huì)影響城市環(huán)境系統(tǒng)在交通系統(tǒng)方面的支持情況。因此，城市交通環(huán)境承載力具有相應(yīng)的可變性，或者說隨著發(fā)展時(shí)期不同，城市交通環(huán)境承載力具有一定的階段性。

2.3 彈性

在一定條件下，城市交通承載力還具備彈性特征，主要體現(xiàn)在3個(gè)方面（表2）。

3 城市交通大氣環(huán)境承載力的影響因素

3.1 城市交通環(huán)境的大氣污染容量

研究表明，在交通系統(tǒng)排放的污染物總量方面，城市交通環(huán)境大氣污染容量對(duì)其上限起決定性作用，通過城市交通環(huán)境大氣污染容量可以準(zhǔn)確反映交通系統(tǒng)在環(huán)境系統(tǒng)中形成的污染物的最大容量，通過大氣污染容量可以約束交通發(fā)展規(guī)模，保證交通與環(huán)境和諧共處[4-5]。在其他影響因素不變的前提下，隨著大氣污染容量的增加，城市環(huán)境對(duì)交通系統(tǒng)規(guī)模的支持會(huì)增大，同時(shí)，相對(duì)于機(jī)動(dòng)車而言，所容納的車輛數(shù)量會(huì)增加。

3.2 大氣環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)，機(jī)動(dòng)車污染分擔(dān)率

城市道路周圍允許的機(jī)動(dòng)車大氣污染濃度貢獻(xiàn)值基本上可通過大氣環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)、機(jī)動(dòng)車污染分擔(dān)率表示，同時(shí)，還可通過上述2個(gè)影響因素決定

分區(qū)域的機(jī)動(dòng)車大氣污染濃度貢獻(xiàn)限值。在城市環(huán)境系統(tǒng)中，這2個(gè)影響因素主要體現(xiàn)在微觀層面上的污染容量，分區(qū)域、分線路能夠控制機(jī)動(dòng)車的污染排放濃度。

3.3 機(jī)動(dòng)車排放因子

機(jī)動(dòng)車的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)、污染控制技術(shù)等因素直接決定了機(jī)動(dòng)車的污染排放因子。此外，還受很多外部因素影響，如道路狀況、環(huán)境條件等。

3.4 交通結(jié)構(gòu)

交通方式不同，則污染物貢獻(xiàn)程度也會(huì)存在很大的差異。車輛類型不同，則車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)、燃油情況也會(huì)存在區(qū)別，進(jìn)而影響污染排放因子[6-8]。為此，要想提升城市交通環(huán)境的承載力，需要進(jìn)一步優(yōu)化交通結(jié)構(gòu)，盡量選擇低污染的交通方式，如新能源汽車、公共交通等。

3.5 機(jī)動(dòng)車污染物擴(kuò)散特性

在大氣濃度分布中，影響機(jī)動(dòng)車排放污染物的重要因素在于機(jī)動(dòng)車污染物的擴(kuò)散特性。機(jī)動(dòng)車污染物在整個(gè)擴(kuò)散過程中，也可以看作是大氣環(huán)境自我凈化的過程，流動(dòng)源的污染物擴(kuò)散等均會(huì)影響擴(kuò)散速率。

4 城市交通大氣環(huán)境污染改善的綜合對(duì)策

城市化進(jìn)程的快速發(fā)展不僅能夠推動(dòng)城市建設(shè)，拉動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，還能提高城市居民的生活品質(zhì)。但隨著城市交通體系的不斷完善，機(jī)動(dòng)車所帶來的大氣環(huán)境污染也越來越嚴(yán)重。目前，在城市環(huán)境質(zhì)量主要污染因素中，大氣污染尤為突出。中國(guó)環(huán)境報(bào)相關(guān)資料顯示，交通廢氣在大氣污染中所占比例高達(dá)60%以上，在機(jī)動(dòng)車排放物中，一氧化碳、氮氧化物、碳?xì)浠镎急容^多，易加劇酸雨、溫室效應(yīng)等問題。為此，必須重視城市交通大氣環(huán)境污染問題，從不同角度采取切實(shí)可行的措施，進(jìn)一步改善大氣環(huán)境，降低污染，實(shí)現(xiàn)交通、人、環(huán)境的和諧共處。

4.1 完善法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)

20世紀(jì)60年代起，很多國(guó)家將“公害罪法”列入刑法，對(duì)嚴(yán)重破壞環(huán)境、危害人類生命安全、違反環(huán)境保護(hù)法等行為嚴(yán)懲不貸，甚至對(duì)容許排放的污染標(biāo)準(zhǔn)制定了嚴(yán)格的規(guī)定。目前，在空氣污染物濃度限制方面，我國(guó)大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定中進(jìn)行了嚴(yán)格的分級(jí)，其是大氣環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)的重要依據(jù)，也是確定交通排放污染程度的關(guān)鍵因素。為此，必須完善污染排放標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)控排放量。

隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，對(duì)環(huán)境保護(hù)提出了更高的要求。在城市大氣環(huán)境保護(hù)中，需要持續(xù)完善環(huán)境相關(guān)法律法規(guī)，有效控制交通污染，防治機(jī)動(dòng)車排放污染，保護(hù)大氣環(huán)境。例如，《大氣污染防治法》進(jìn)一步明確了環(huán)保和相關(guān)部門的職責(zé)，在機(jī)動(dòng)車污染監(jiān)督與檢查方面，環(huán)保部門具有一定的權(quán)力。同時(shí)，在城市交通規(guī)劃中，明確了交通污染排放物的控制目標(biāo)，如大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃等。在擴(kuò)大污染物排放總量控制制度方面，涵蓋了污染物的類型，如明確將碳氧化物、氮氧化物等納入機(jī)動(dòng)車尾氣排放所生成的污染物。

4.2 健全空氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

健全空氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確、客觀，進(jìn)一步增強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)的效果。空氣監(jiān)測(cè)裝置可安設(shè)到需要控制的道路和區(qū)域內(nèi)，做好污染濃度記錄與監(jiān)測(cè)工作，并依據(jù)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的結(jié)果繪制圖表等，從而用于道路空氣監(jiān)測(cè)分析和評(píng)價(jià)研究，同時(shí)還可以連接到交通自動(dòng)控制系統(tǒng)，進(jìn)一步完善交通自動(dòng)控制系統(tǒng)。在空氣監(jiān)控系統(tǒng)中，可根據(jù)空氣質(zhì)量情況采取相應(yīng)的對(duì)策，如當(dāng)空氣質(zhì)量不合格、濃度超標(biāo)，控制室收到警報(bào)，以此調(diào)整交通流或控制車速等。目前，我國(guó)很多城市都建立了環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，且收到了大量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過這些監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠更準(zhǔn)確、更客觀、更真實(shí)地了解該地區(qū)的空氣環(huán)境質(zhì)量情況，同時(shí)還能反映出一個(gè)地區(qū)的大氣環(huán)境污染情況，并作出趨勢(shì)發(fā)展預(yù)測(cè)或評(píng)價(jià)分析，能夠?yàn)閰^(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)提供可靠依據(jù)。

4.3 打造綠色出行系統(tǒng)

綠色是環(huán)保的顏色，交通出行需要“綠色”，綠色出行可以緩解交通壓力，降低環(huán)境污染。針對(duì)綠色出行系統(tǒng)而言，可以從4個(gè)方面進(jìn)行。

第一，加大力度推行節(jié)能減排的出行方式。在充分了解我國(guó)城市交通基本國(guó)情的基礎(chǔ)上，建立健全自行車通行管理制度，充分發(fā)揮自行車這一交通工具的節(jié)能減排效用。還要加大力度推行步行方式，結(jié)合城市規(guī)劃，健全城市步行街道系統(tǒng)。

第二，完善公共交通運(yùn)輸網(wǎng)。公共交通是城市交通的主流，更是綠色出行的重要內(nèi)容。在綠色出行系統(tǒng)中要優(yōu)先發(fā)展公共交通，建立高效、方便、迅速的公共交通網(wǎng)，并將其融入城市整體規(guī)劃與發(fā)展戰(zhàn)略。在新型公共交通研發(fā)、生產(chǎn)、消費(fèi)等方面給予相應(yīng)的扶持，如建立完善的公共交通補(bǔ)償機(jī)制等。

第三，加大對(duì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的扶持力度。相比燃油類機(jī)動(dòng)車，新能源汽車不僅可以節(jié)約能源，還可以減少廢氣排放，保護(hù)環(huán)境，滿足了我國(guó)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，也是當(dāng)前世界汽車行業(yè)的發(fā)展方向。為此，在城市綠色出行系統(tǒng)中，相關(guān)部門需要遵循市場(chǎng)發(fā)展規(guī)律，通過政策引導(dǎo)、市場(chǎng)協(xié)作的方式，進(jìn)一步提升我國(guó)新能源行業(yè)的發(fā)展水平[9-11]。

第四，加大支持力度。政府與相關(guān)部門也要積極參與新能源汽車研發(fā)、生產(chǎn)及市場(chǎng)推廣等工作，并給予大力支持，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，推進(jìn)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)我國(guó)汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，更好地保護(hù)城市大氣環(huán)境。

4.4 積極采用城市規(guī)劃策略

對(duì)于污染物負(fù)荷而言，環(huán)境系統(tǒng)具有一定的承載范圍，若達(dá)到上限或在上限以上，將會(huì)大幅增加環(huán)境污染治理的邊際成本，勢(shì)必會(huì)制約經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展，阻礙人類文明的進(jìn)步。換言之，環(huán)境資源、能源的供應(yīng)并非源源不斷的，而是有限的，大量消耗不可再生資源，不利于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。為此，在城市大氣污染治理中，需要積極采取科學(xué)、有效的城市規(guī)劃策略，有效控制汽車尾氣污染物、道路懸浮顆粒物。

第一，在污染物擴(kuò)散方面，道路兩側(cè)若為高樓大廈，污染物擴(kuò)散時(shí)間必將延長(zhǎng)，甚至?xí)霈F(xiàn)滯留、聚積情況。針對(duì)此類問題，在建筑分區(qū)規(guī)劃方面，相關(guān)部門需要制定明確的管理辦法和法律法規(guī)，特別是在建筑物高度、體形等方面給予明確、合理的規(guī)定，盡可能保持合理的間距[12-13]。

第二，在大城市主干道走向規(guī)劃中，相關(guān)部門要詳細(xì)分析夏季主導(dǎo)風(fēng)向等因素，助力機(jī)動(dòng)車尾氣污染物的擴(kuò)散，同時(shí)合理規(guī)劃主干道走向，快速降低近地空氣中污染物的濃度。

第三，在規(guī)劃城市綠化系統(tǒng)時(shí)，相關(guān)部門需要分析城區(qū)低空氣流場(chǎng)的影響因素，即加深對(duì)地形地貌、城市小氣候等因素的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，不同植物對(duì)大氣污染物的吸附作用也有很大的差異，要根據(jù)城市環(huán)境情況，合理選擇植物類型，幫助機(jī)動(dòng)車尾氣污染物的快速擴(kuò)散，及時(shí)吸附、消化、處理其他污染物[14]。

第四，機(jī)動(dòng)車尾氣排放量最集中的位置在道路交叉口周圍，該位置污染物具有較高濃度。因此，要保證該位置建筑物布局合理，醫(yī)院、學(xué)校等盡可能不要建到交叉口。

5 結(jié)束語

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，城市交通網(wǎng)絡(luò)日益完善，汽車保有量逐年遞增，在為人們出行提供便利的同時(shí)，也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題。作為能源消耗和溫室氣體排放的重要領(lǐng)域，城市交通也是我國(guó)低碳環(huán)保、節(jié)能減排工作的重點(diǎn)。為了防治城市交通大氣污染，多年來國(guó)家出臺(tái)了一系列政策法規(guī)，雖取得了一定的成效，但城市大氣污染問題仍舊嚴(yán)峻。城市道路交通的大氣環(huán)境承載力可以充分反映在環(huán)境系統(tǒng)中交通系統(tǒng)形成的污染物的最大容量，提高城市道路交通的大氣環(huán)境承載力可以有效控制城市交通容量和機(jī)動(dòng)車數(shù)量，降低環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和城市發(fā)展的和諧共處。

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責(zé)任編輯：黃艷飛

Atmospheric Carrying Capacity of Urban Road Traffic

Wang Yan-fen （Xinxiang Road Transport Service Center， Xinxiang， Henan 453000）

Absrtact With the continuous acceleration of urbanization， the demand for transportation is increasing day by day， which not only drives the economic development of the region， but also produces a series of negative effects， especially in terms of transportation. Among the factors affecting urban environmental quality， air pollution and noise pollution generated by the transportation system are the main sources of pollution. In order to improve the urban environment， the focus was on studying the atmospheric environmental carrying capacity of urban road traffic. Based on understanding the meaning and characteristics of traffic environmental carrying capacity， the main influencing factors were analyzed， and suggestions were put forward for controlling environmental pollution， in order to provide a basis for the sustainable development of Chinas transportation industry and urban construction.

Key words Urban road traffic; Atmospheric environment; Bearing capacity; Influencing factors; Environmental pollution

作者簡(jiǎn)介 王艷芬（1977—），女，河南新鄉(xiāng)人，主要從事運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)研究。

收稿日期 2023-02-10