交通排放污染物濃度特征與影響因素

（長治市機動車排氣污染防治檢測中心 湖南 046099）

隨著現代化建設的不斷深入，我國城市居民的數量增加，城市建設的用地面積擴大，因為道路需求與道路之間矛盾加劇，城市內交通事故的發生率較高，嚴重威脅人們的生命安全。與此同時，居民的機動車保有量逐年增加，尾氣排放所引起的空氣污染問題日益嚴重。有學者對城市的大氣顆粒污染物進行了檢測與采樣，結果顯示氣象條件是影響交通排放污染物濃度的主要因素。為了掌握長治市交通排放所引起的空氣污染狀況，本次專門對長治市“交通-排放-濃度”之間的相應關系做了調研分析。

1.數據監測情況

(1)典型路段的交通流監測

交通流量是衡量車輛活動水平的參數之一，通常交通流量越大，機動車的排放量越高。鑒于監測車流量大，道路情況復雜，此次主要采用視頻錄像與人工計數相結合的方式來實驗監測長治市的交通數據，明確車輛類型、車輛來源以及車輛所使用的燃料等。排放因子選擇NOx與BC排放因子。

(2)空氣污染物監測

在汽車行駛的地方預設監測點，用以分析高速公路、城市道路以及國道、省道等不同道路類型的汽車排放值。每個檢測點均持續檢測24h。

(3)氣象數據監測

氣象數據涉及溫度、平均風速、風向與相對濕度等，將所有氣象數據與交通排放污染物的影響因素相互關聯，探討氣象數據與污染物濃度之間的關系。

監測日期選擇典型工作日，避免天氣條件、節假日等對監測結果產生較大影響。拍攝結束后，依據我國機動車管理分類的要求，主要對輕型貨車與重型貨車進行對比分析。

2.監測結果與分析

(1)不同燃料車輛的排放情況

出入長治市的貨車均將柴油或天然氣作為燃料，其中柴油貨車排放的NOx平均水平為49.96g/kg，最大值與最小值的差異較大，而以天然氣為燃料的貨車排放的平均NOx為126.43g/kg。比較兩種燃料的貨車BC排放量，可以發現柴油貨車排放的BC最大值為2.92g/kg，平均排量在0.99g/kg左右，天然氣貨車的BC最大排量為0.49g/kg，平均排放水平為0.31g/kg。

經進一步計算可以得出：燃料為天然氣的貨車排放的NOx為柴油貨車的2.5倍；柴油貨車排放的BC為天然氣貨車的2～3倍。

(2)黑煙車輛的排放特征

將柴油貨車分為冒黑煙與無黑煙兩種進行對比分析。冒黑煙柴油車輛的BC平均排放水平為3.39g/kg；而無黑煙的柴油貨車，其BC排放水平的最大值與最小值分別為2.11g/kg、0.03g/kg，平均值僅為0.70g/kg，不難發現冒黑煙車排放的BC濃度為同類無黑煙車輛的5倍左右。

對比兩種貨車的NOx排放水平，可以發現冒黑煙的柴油車輛平均排放水平為46.16g/kg，無黑煙的柴油車輛為62.69g/kg，即冒黑煙車輛所排放的NOx略低于無黑煙車輛，經計算基本為無黑煙車輛的70%～80%。但是對比兩種柴油貨車NOx的最大值與最小值，差距是比較大的，其中前者的最大值與最小值分別為116.16g/kg、1.81g/kg，后者的最大值與最小值分別為58.64g/kg、30.05kg。

(3)道路背景濃度分析

統計市區道路與郊區道路的BC濃度，中位數分別為11243ng/m3、8130ng/m3，平均值分別為15597ng/m3、14282ng/m3，不難發現無論是中位數還是平均值，市區道路的BC濃度總是大于郊區。同時依據道路類型來看，高速公路、城市道路、國道以及省道、縣道、鄉道當中，BC排放水平最高的為縣道，平均值為21227ng/m3，排放水平最小的為城市道路，為11594ng/m3。另外BC道路濃度較高的情況基本會連續出現1～3天，可以發現698縣道的高濃度BC出現率較高，其次分別為迎賓大道、699縣道以及102省道。

依據NOx背景濃度進行排序，可以發現011鄉道與禹嵕街的NOx污染非常嚴重，連續3天測試均為高濃度。借助背景濃度監測，可以得出結論：102國道、698縣道的BC濃度較高，011鄉道與禹嵕街的NOx濃度較高。

3.交通排放污染物濃度的影響因素

外環境對交通排放污染物的濃度控制影響較大，下面進行具體分析：

(1)城市道路條件

道路相關設施的落后、機動車保有量的增加都是造成交通排放污染的重要原因。據統計，我國的路網密度目前還不到日本的1/27，而人均擁有的公路里程則僅為日本的1/10，究其原因，我國道路建設相對落后，各個城市的主要交通道路機動車流量大，尤其是上下班時間，各種車輛混行，再加上亂停車的問題，道路交通擁擠狀況非常嚴重。本次監測結果顯示，市區內人口密集，道路市場有擁堵的問題，這也就導致車輛勻速行駛時間短，滯留時間長，發動機燃料燃燒不充分而增加了廢氣排放量，因此市區道路的BC濃度明顯高于郊區。對此需要調整城市交通規劃布局，關注自行車和步行系統的建設，充分考慮人們的出行需求。

(2)交通設施兩側的工程布局

受到各種原因的影響，我國大部分城市的道路曲折多彎，高樓大廈密集，土地資源利用緊張，不利于氣流的有效流動，再加上汽車尾氣幾乎與地面相貼排放，尾氣的擴散不足，因此使得城市內汽車污染物累積。與城市相比，郊區與鄉村的路面相對開闊，植物體較多，利于污染物的及時擴散與凈化，因而可以發現長治市的市區交通排放物的濃度普遍大于郊區與鄉村。為了緩解尾氣排放對城市的不良影響，應關注城市交通設施兩側的工程布局，優化交通規劃。

(3)不同交通時段

交通的順暢程度與交通排放污染物之間有一定關系，通常情況下，高峰時期空氣中的排量最高，而低峰時期則最低，并且高峰時期的NOx排放量基本為低峰時期的兩倍多，BC排放量也只比低峰時期多。雖然此次沒有專門以時段為標準進行監測，但結合以往的實踐經驗，可以認定不同交通時段是影響交通排放污染物濃度的重要因素。

4.結語

(1)建議

針對長治市交通污染物排放存在的問題，筆者將結合自身工作經驗提出一些建議：

①應認識到當前市內交通污染問題的產生原因，加大資金與政策支持力度，促進城市軌道交通的發展，完善綜合交通體系規劃，加強繞城道路建設，改善市區環路網通行條件。鼓勵市內居民使用清潔能源車輛，減少車輛污染物的排放量。

②結合綠色運輸示范區柴油車管控，以2019-2020年秋冬季重污染天氣應急預警期間禁止國四及以下柴油貨車道路通行為契機，加大路查路檢和重點企業運輸車輛的管控，對國三及以下柴油貨車發現一輛、查處一輛，倒逼國三及以下柴油貨車加速淘汰。

③加快推進黑煙抓拍設施建設，在重要物流通道加裝冒黑煙抓拍系統，實時監控道路冒黑煙車輛；同時，鼓勵公眾積極參與到冒黑煙車輛舉報中，通過有獎舉報的方式加快冒黑煙車輛的查處。

④加強與公安交管、交通運輸多部門互通互助的信息共享機制，完善機動車登記信息與排放檢驗信息交互機制，實現超標排放車輛實時推送，充分利用公安交管部門完善的機動車登記注冊信息和對超標車輛的強制處罰，實現超標車“無路可逃”。通過進一步《機動車排放檢驗與強制維護制度（I/M）》的落實，與交通運輸部門聯合跟蹤監督檢驗不合格車輛的維修、復檢信息，確保機動車達標后上路行駛。

⑤充分利用“天地車人”一體化機動車環境監管平臺，實現對高排放車輛實施全天候全方位實時監管，實現對超標車輛信息共享，及時響應。開發大數據分析應用和模型模擬，通過集成的機動車相關排放數據及公安、交通部門的監管數據，對機動車污染的空間分異、時間演化、空氣質量貢獻率等進行實時分析，形成“監管-治理-評估”的一套針對機動車排放治理的閉環政策監管平臺。

另外，建議定期統計分析典型交通環境的人群活動特征，評價交通環境中排放的污染物濃度，同時評估機動車污染物排放對人體健康和生態環境的影響，據此提出更加有效的控制措施。

(2)結論

隨著現代化建設的不斷加快，人們的出行需求大幅度增長。據悉早在2013年我國的汽車銷售量就已經蟬聯世界第一，是全球汽車的生產與銷售大國。在此背景下，長治市的汽車發展也呈現了高速度增長的趨勢，機動車保有量的增加讓空氣污染問題進一步加劇。眾所周知，空氣污染物對人體健康是非常不利的，尤其對長期暴露于汽車尾氣中的職業人員而言，他們的疾病發生率明顯高于普通人群，為此需要明確交通排放污染物的濃度特征與影響因素。本次監測主要得出以下三點結論：①燃料為天然氣的貨車排放的NOx為柴油貨車的2.5倍；柴油貨車排放的BC為天然氣貨車的2～3倍。②冒黑煙車排放的BC濃度為同類無黑煙車輛的5倍左右，同時冒黑煙車輛所排放的NOx略低于無黑煙車輛，經計算基本為無黑煙車輛的70%～80%。③102國道、698縣道的BC濃度較高，011鄉道與禹嵕街的NOx濃度較高。后續進行交通排放污染物控制時應以此為依據進行，并且加強交通環境的人群活動特征分析，保障交通控制的有效性。