交通低碳出行對城市大氣污染的改善作用研究

關鍵詞：居民出行結構；碳減排率；二維協同坐標系；彈性系數

中圖分類號：X51 文獻標志碼：B

前言

大量機動車輛的排放、工業活動和能源消耗不僅導致了大氣中大量污染物的排放，還對人類健康、氣候變化和生態環境造成了負面影響。為了應對城市大氣污染問題，各城市紛紛采取了一系列措施，其中交通低碳出行被認為是一項重要舉措。交通低碳出行通過倡導使用環保、節能的交通工具，如公共交通、非機動交通（步行、自行車）以及電動汽車等，來替代傳統的高碳排放交通方式。首先，交通低碳出行能夠減少機動車尾氣排放。包括二氧化碳、氮氧化物、顆粒物等污染物。采用低碳交通工具可以減少這些污染物的釋放，從而改善城市空氣質量，減輕大氣污染的程度。其次，低碳出行也有助于降低城市的碳排放量。機動車輛燃燒化石燃料釋放出大量的二氧化碳，是造成氣候變化的重要源頭。采用低碳交通工具可以減少燃燒過程中釋放的二氧化碳，減緩全球氣候變化的進程。此外，低碳出行方式還具有降低交通噪音、改善交通流暢度和提升居民生活品質等方面的積極影響。相比于高密度的機動車交通，低碳出行方式如步行和自行車通勤更加安靜，能夠減少城市交通噪音的污染。

為了明確低碳出行理念對大氣污染問題的改善，提出交通低碳出行對城市大氣污染的改善作用分析。

1低碳交通發展現狀

以北京市作為研究對象，根據交通發展研究中心的年度編寫報告，對北京市內的居民出行習慣、交通工具使用情況展開分析。

截止至2010年，居民私家車持有量已達35.6%，自行車持有比例由1990年的73%下降至15.3%。再加上公共交通的發展，地鐵與公交的運營線路、涵蓋范圍快速擴張，目前北京市公共交通的出行比例，已經遠超私家車。

2.3碳減排對大氣污染程度的影響

建立用于分析低碳出行推行程度與城市大氣污染改善結果之間的關系，建立二維協同坐標系，令坐標系橫軸表示大氣污染物的總體減排量，縱軸則表示低碳出行直接造成的碳減排效果，利用不同坐標象限內的曲線走向，實現污染物正負效應的表述。

結合交叉彈性分析法，計算彈性系數分析交通低碳出行造成的直接碳減排效果對大氣中多種類污染物變化的敏感性程度。

按照以上方法，對大氣污染物中的主要污染成分展開分析，得到交通低碳出行對大氣內污染物的改善效果統計結果如下。

如表1所示，交通低碳出行對大氣改善效果的分析結果，是根據E_CO2/CO取值大小實現的評定，協同效應為二維協同坐標系中不同大氣污染物曲線走向的分析結果。

3結果分析

為驗證上述分析結果的準確性，建立基準、中度減排出行與強化交通低碳出行3種情景，其中，基準情景是以2020年的交通工具使用比例、車輛能源消耗、交通運行結構為標準，在不改變上述條件基礎上實現的情景構建；中度減排出行則是在基準情景基礎上，結合節能減排政策中汽車排放量標準，對不符合節能減排需求的老舊車輛實施淘汰，考慮公共交通工具的推廣使用構建的情景；最后，在中度減排出行基礎上，考慮新能源車輛對傳統燃油車輛的替代，構建強化交通低碳出行情景。

首先對2050年3種情景下，不同交通工具的使用比例展開預測，預測結果見圖1。

如圖1所示，圖中圓環中預測結果由內到外依次為基準情景下預測結果、中度減排出行情景下預測結果、強化交通低碳出行情景下預測結果。對圖1展開分析，發現強化交通低碳出行情景下，私家車的使用比例明顯下降，公共交通工具使用比例大幅度上漲，這就導致了人均成品燃油燃燒消耗量的下降。已知交通工具燃油消耗過程中的尾氣排放問題是加劇大氣污染的主要原因，在人均成品燃油燃燒消耗量降低條件下，大氣污染指數隨之下降。證明了交通低碳出行對城市大氣污染具備改善作用。

為了進一步驗證交通低碳出行策略對城市大氣污染的改善作用，對2020年到2050年期間，基準、中度減排出行與強化交通低碳出行3種情景下的交通大氣污染物排放量展開預測，預測結果見圖2。

觀察圖2可發現，在強化交通低碳出行情景下，2050年大氣污染物排放量低于基準情景與中度減排出行情景。這是因為強化交通低碳出行情景下不僅考慮了政府碳減排策略對污染物排放量較大的老舊車輛實施的銷毀政策，在此基礎上，考慮新能源車輛加大使用，將降低交通碳排放總量。實驗結果表明，交通低碳出行對城市大氣污染具備改善作用。

在大氣污染物排放量基礎上，對三種情景下的污染物成分展開分析，得到不同情景下的大氣污染物含量見表2。

分析表2可發現，在為強化交通低碳出行情景下，大氣環境內CO、NO_x PM_2.5、碳氫化合物等大氣主要污染成分的含量相較于其他兩種情景而言，明顯降低，證明了交通低碳出行對大氣環境具有明顯改善作用。

4結束語

交通低碳出行在城市大氣污染治理中扮演著重要角色。研究揭示了交通低碳出行對城市大氣污染改善的關鍵作用。首先，量化了居民出行結構導致的碳排放基準量，并在交通低碳出行政策全面推廣條件下，分析了交通排放氣體中影響大氣環境的主要成分，計算并評估了交通碳減排量。通過建立二維協同坐標系，結合彈性系數，測算了交通低碳出行對城市大氣污染物成分降低的程度。仿真實驗驗證顯示，在不同情景下調整交通工具使用比例，包括基準情景、中度減排出行和強化交通低碳出行情況下，大氣主要污染物含量明顯下降。研究結果表明，通過推動交通低碳出行，城市大氣污染得以有效緩解，為改善環境質量、提升居民生活品質起到積極作用。