摘要:文章主要阐述了机动车尾气排放是造成我国城市空气污染的主要原因,结合目前我国城市交通污染现状,提出了防治城市空气污染的对策及措施。
关键字:空气污染,尾气排放,对策,措施
1 概述
随着城市化进程的加速,城市规模不断扩大,城市交通需求剧增,机动车量特别是汽车数量迅速增长,造成了尾气排放量大幅上升。近几年来,机动车已经成为城市空气污染中增长最快的污染源,机动车尾气排放造成的空气污染已成为人们关注的焦点。以美国为例,在美国主要的三种大气污染排放量中,84%的CO、42%的NOX 和70%的HC均来源于机动车的排放。在欧洲,76%的CO、36%的NOX 和51%的HC来源于机动车的排放。
国内的调查结果更令人触目惊心,以北京为例, 2006年底机动车保有量达到287.6 万辆(不含军用车),每年机动车排向大气的有害物质达195万吨。北京市1997年就大约有67%的CO、41%的NOX 和72%的HC 来自机动车排放。2000年,北京市约有83%的CO、43%的NOX 来源于机动车排放。因此,机动车辆是城市空气质量恶化的根本原因,空气污染是我国目前最需迫切解决的环境问题之一。
2 我国城市空气污染现状
机动车的增长给我国社会经济带来了很大的影响,也显著的影响了城市的生活方式,给很多工业带来了商机。然而,机动车辆的快速增长也使得城市空气质量被严重破坏,交通拥挤也显著增加。空气污染是我国目前最需迫切解决的环境问题之一,这主要是因为我国一些大城市空气质量迅速地恶化。世界卫生组织(WHO) 每年都会发布世界10个污染最严重的城市。1995年,我国三个城市—北京、兰州和太原榜上有名。2000年,10个城市中有9个城市是来自我国。根据1999 年世界卫生组织关于空气质量标准,悬浮粒子总数(TSP) 为90ug/m3,二氧化硫(SO2) 和氮氧化物(NOX) 为50ug/m3。兰州TSP 的水平高达732ug/m3,是WHO标准的8 倍多,是国外一些知名污染城市—例如墨西哥、曼谷、德黑兰的2倍。各城市SO2 的水平相差很大,但是只有四个城市符合WHO 的标准。贵阳和重庆的SO2 水平高达424ug/m3 和340ug/m3,是WHO 标准的7~8倍。NOX 的水平低于上述两种污染物,但是大部分仍高于WHO 的标准。
3 城市空气污染的防治对策及措施
3.1 在用车的排放控制
在用车排放污染是汽车污染的主要部分,也是最难治理的一块。国外治理汽车尾气排放的经验已证明,I/M 制度是目前国际上公认的最科学、最经济、最合理、最有效的汽车排放治理制度。目前,世界上大多数发达国家都采用和实施了I/M 制度,以此作为控制在用车尾气排放的主要措施。北京市在1995年试行I/M 计划双怠速测试,并且在1999 年实行I/M 计划。根据清华大学的研究报告,通过实行I/M 计划,在用车排放的CO 和HC 明显减少。
对一些车况差,排放污染严重的在用车,通过调整、改造、加装净化装置等使其能继续使用,满足汽油无铅化进程中,汽油标号升级的进程以及排放污染物达到地方、国家标准的要求;或作为扶贫措施,在山区继续使用一段时间;对接近报废期的车,可强行提前报废。
3.2 改善燃油质量
由于燃油组成对机动车排放有着直接的影响,改变汽油、柴油中的某些组分的含量,既可以改善机动车排放;而且燃油质量一经改善,立即就会产生机动车减排的效果,没有滞后性。各油料生产单位应严把生产质量关,各种规格的油料应符合相应的技术和质量标准,把大量的优质、干净的燃料投放市场。像新车排放标准的执行往往需要5~10 年的时间,才能充分体现其减排作用,因此改善燃油品质是一项需要优先考虑的措施。
3.3 开发和使用替代燃料
目前,世界上车用替代燃料的发展非常快,几乎成为一个全球性的技术竞争热点。任何一个国家在这一过程中占据领先优势,对今后一个长时期的国家实力的增加是极其关键的。目前的替代燃料种类繁多,发展趋势大体如下图1 所示。
目前,推行的清洁燃料主要有乙醇、甲醇、丙烷、燃用压缩天然气(CNG) 和液化石油气(LPG) 及燃料电池、电氢气太阳能等。改变燃油成分或使用替代燃料,开发研制以天然气、液化石油气、乙醇、甲醇、氢气、电、太阳能为能源的低污染或无污染汽车,可以大大减少尾气中的有害物质排放,其中天然气、液化石油气在来源和价格上最具竞争力,其他几种往往受到来源、运输、储存和成本方面的限制。
3.4 从高污染车入手,抓重点排放源的消减
一个城市的车队包含十分复杂的车辆组成,要全面实行机动车污染排放的控制是一件复杂事物。这些车辆的排放性能相差很大,排放量极大的高污染车可能仅占机动车保有量的不到10%,但是其污染物的排放量可能会超过城市机动车污染物排放总量的50%。因此这些高污染车成为城市机动车污染控制的“主要矛盾”,对这些高污染车采取果断的措施将起到事半功倍的作用。
例如,广州现有机动车约300万辆,其中出租汽车8万余量,尽管其只占不到3%,但这部分出租汽车的年平均行驶里程较社会车高出3~5 倍,高达每年8~10×104km,加之出租车的单位里程排放通常较社会车高出1倍左右,还有部分出租汽车采取歇人不歇车的倒班方式(即年行驶里程翻番),且较集中地运行于城市交通繁忙地带。因此可以断定,一辆出租汽车的排放可以是其他车的15~20倍,对广州空气污染的贡献十分重大,城区可能占到50%左右。因此,出租汽车是一个应该引起特别重视的排放源,解决的好坏将直接关系到城市空气质量的优劣。
3.5 从减少不必要的出行入手,抓可避免的排放
短期内能够减少机动车排放的措施是有效地减少不必要的出行。不必要的出行主要包括空驶、半载、盲目出行。不必要的出行情况十分普遍,例如出租汽车空驶约为30%~40%,载货汽车空驶约为30%~40%,轿车单人出行约为40%~60%。造成这一情况的原因一方面是由于缺少统筹计划安排;另一方面也是由于对提高公众在这方面的环保意识的宣传不足。同时,缺乏相应的经济和行政管理手段。如果迅速加强这方面的工作,通过减少不必要的出行至少可以使机动车污染物排放量在较短时间内减少10%~20%。即可减少污染,改善空气质量,还能节省能源。
3.6 科学的交通管理和控制
经验表明,科学的交通管理和控制可以减少所有车辆的排放,主要采取两个方面的措施:一方面创造有利于发动机有效运转的环境来减少车辆的排放,例如消除交通堵塞、保持交通畅通、减少油耗。另一方面是减少交通需求,例如较少私车的使用频率,鼓励使用公共交通系统和绿色交通工具。可以采取一些合理的单行和限速、科学的信号系统、路口的改造、减少空驶率,优先公交,智能交通技术、加强管理等各种措施,对于某些城市快速路的车速控制可能明显地减少NOX 的排放量。
3.7 经济手段
从另一个角度看,机动车污染控制也是涉及机动车的生产制造、销售、燃料以及使用等诸领域的一个复杂系统。在驱动这一系统朝着更加清洁、更加高效和更加安全的方向发展过程中,经济手段可以起到特殊的作用。例如,对低排放汽车的补贴以及消费税的减免,当人们购买新车时给予购买低排放车辆适当补贴,可以有效地推动新车生产水平的提升。对于在用车辆,可以给予适当的补助以促进其进行车辆改造。交通高峰时的城市干路收费,以及城市中心区的高停车收费等也可以有效地调整交通流量和减少车辆排放。对于排放量大的旧车,政府可以给予车主适当经济补贴以鼓励其提早进行车辆报废。
4 结论
随着我国城市化进程的加快,城市规模不断扩大,机动化水平的提高,机动车保有量迅猛增加,使得城市交通日益紧张,由此带来的噪声及汽车尾气污染也严重地困扰着城市居民的工作和生活,制约着城市生活的正常运转,恶化着城市的生态环境。从长远的角度来看,对于未来城市的机动车污染控制,各城市应根据各自的实际情况,有效治理汽车尾气污染,有利于环境质量的改善和人民生活水平的提高。
参考文献:
[1] 张玉芬.道路交通环境工程[M].北京:人民交通出版社.2001.
[2] 机动车排放、环境影响及控制[M].北京:化学工业出版社.2004.
[3] 王永彬.中国城市交通发展战略研讨会论文集[C].北京:北京师范大学出版社1997.
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