淺析如何控制交通污染

馮仁科

道路交通的污染指車輛排放出的煙、塵和有害氣體，其數量、濃度和持續時間都超過大氣的自然凈化能力和允許標準，使人和生物等蒙受其害。

交通污染與車流量、車型、燃料、運行狀態、道路條件及地理氣象等有密切的關系。在不同的季節與時間里都在隨機變化著。在我國不同地區的監測中，已發現環境空氣的污染物中，車輛排放量占有較嚴重的分擔率，如CO:65%～80%;NOx:50%～60%; THC:80%～90%。隨著我國車輛保有量近年來以 15%以上的年增長率遞增，上述各項污染物的排放量亦將上升。顯然車輛排放物將成為我國環境空氣的主要污染源之一。

在公路附近上空，往往形成濃度較高且持續時間較長的排放污染物區域，對人體健康形成危害，同時亦將對動、植物和水、土環境造成嚴重影響。

我國道路和車輛正處于發展的初期，抓住這一關鍵問題，控制好交通排放污染物，使道路交通發展要合乎生態環境的要求，與環境相協調，無疑是可持續發展戰略的條件之一。

1 車輛排放的污染物成分及其危害性

汽車污染物按其形態可分為固體物(粉塵、煙塵)、液體(水滴)及氣體(廢氣)。而汽車廢氣卻是一種排放部位低、不易擴散的流動源，是大氣被污染的重要源頭，其影響面最寬，危害最大。

汽車廢氣主要從排氣管、曲柄箱及燃料系統中排放出來，所排放廢氣中危害大的主要有一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)、氮氧化合物(NO)和鉛化合物及3，4一苯并芘等，現分述于下:

1)一氧化碳(CO)主要由汽車發動機的燃料燃燒不完全而產生。常在空擋行駛，經常剎車、啟動、減速和加速時，排出量較大。這種廢氣成分是汽車排放物中含量較高的一種。汽車排放的分配量占空氣中的 75%，個別城市更高，據我國 1989年對11個城市(清潔區)調查統計，一氧化碳濃度日均值在 0.86 mg/m3～8.2mg/m3之間，有4個城市日均值在4.8 mg/m3之間(已超標)。CO進入人體血液之后，產生碳氧血紅蛋白(co-Hb)降低血液輸氧能力，對人體心血管和神經系統構成危害。當這種血紅素在人體中達10%時，會影響正常的工作和學習，占20%時，會感到頭痛、頭暈，出現中毒現象，占 50%～60%時，會致人死亡。2)碳氫化合物(HC)(簡稱烴，包括烷烴、烯烴和芳烴)產生于燃燒完全的汽油及汽油燃燒時裂化，在汽車減速時產生量最多。目前無總烴濃度限值標準，因總烴(THC)是由多種碳氫化合物組成，各地車用汽油來源不同，排放的總烴成分的組成比例不一致，單個碳氫化合物成分的毒性差異很大，非甲烷總烴對人體和動物的危害不取決于各種成分的累加濃度，而取決于其中有害成分的大小，它是形成光化學煙霧的主要成分，對人眼、鼻、呼吸道有強烈刺激作用。當知道非甲烷總烴的濃度時，即可判別光化學煙霧產生的可能性。3)氮氧化合物(NOx)汽油在高溫燃燒的過程中產生NO。NO到大氣中后，部分NO與空氣中的氧結合，生產NO2，這是一種紅棕色，有毒的惡臭氣體。被汽車廢氣污染的大氣同時存在著NO和NO2，主要產生于汽車發動機高速運轉時，速度越高，則產生量越多，污染越嚴重。空氣中的NO，由車輛排放的約占50%以上。全國監測 NO，濃度的年日均值的混合平均值為0.46mg/m3，實測表明，公路兩側明顯高于此值。汽車排放的NOx中有95%以上的NO與空氣接觸后，很快氧化成NO2，NO2對人體和動物的眼、鼻、呼吸系統有很強的毒性。在 50 ppm以上時，產生咽喉劇痛和劇烈地咳嗽，在500 ppm以上時，幾分鐘內可嚴重侵害肺部，甚至死亡。研究還發現，NO2和SO2的協調作用可對一些植物造成嚴重影響。4)二氧化硫(SO2)在某些柴油發動機排出氣體中含有，其排放量雖不大，但當其濃度達8 ppm時，人就開始感到難受，且經氧化成為SO3煙霧時(還不到0.8 ppm)人就受不了。對人可引起支氣管炎和哮喘等病，并使橋梁等金屬構件受腐蝕。5)鉛化合物作為汽油的抗爆劑的四烷基鉛，在燃燒過程中分解成氧化鉛，被排放于大氣，是一種劇毒物質，對人的肝、腎都會造成有害影響，并對消化系統、神經系統有損害。6)3，4一苯并芘是一種碳氫化合物(C20H12)，是一種劇毒的致癌物質。7)懸浮顆粒物(TSP)分為總懸浮顆粒物和可吸入顆粒物。據監測結果表明，有65%的城市TSP最高日均濃度值接近0.65mg/m3，明顯高于國外。TSP中的PM10有很大一部分來自于車輛，特別是柴油車的排放物。車輛排放的 PM10中，含有鹵化物、有機碳和硫化物。TSP的濃度超過0.1mg/m3時，造成大氣能見度下降和到達地面的輻射能減少。PM 10如進入人體呼吸系統，對呼吸道和肺部產生嚴重影響。8)光化學煙霧是一種次生物，是汽車排出廢氣中的碳氫化合物和氮氧化合物，在空氣中經陽光紫外線照射發生一系列光化學反應生成的一種淡藍色煙霧，同時生成溶膠，形成新的污染物。其基本原理為二氧化氮在強烈的太陽紫外線照射下發生分解，產生一氧化氮(NO)和原子氧(O);原子氧迅速與空氣中的氧(O2)反應生成臭氧;臭氧再與碳氫化合物(HC)作用，經過一系列反應，結果產生了臭氧、過氧乙酰硝酸酯(PAN)、醛類和其他許多復雜的化合物，統稱為光化學氧化劑。這些光化學氧化劑形成的煙霧叫光化學煙霧。光化學煙霧的形成及其濃度，除直接決定于汽車排氣中污染物的數量和濃度外，還受太陽輻射強度、氣象，以及地理條件的影響。光化學煙霧可刺激人的眼睛，引起紅眼病，對人的鼻、咽、喉、氣管和肺部都有刺激作用，可促進哮喘病人哮喘發作，引起慢性呼吸系統疾病進一步惡化，還可以誘發肺癌，以及加速人的衰老。光化學煙霧對植物的損害也十分嚴重，可使農作物減產、樹木落葉或枯死。加速橡膠制品的老化、腐蝕建筑設備和衣物、使染料褪色等。此外，因光化學煙霧生成的氣溶膠，常為0.1μm～1.0μm之間，不易沉降，易于散射太陽光線，以致顯著降低大氣的能見度，縮短視距，造成交通事故等危害。氣溶膠還能吸附、濃縮大氣中的其他污染物，帶入人的呼吸道內，加劇污染物的毒害作用。

2 污染物的運動與擴散

要把機動車排出的顆粒(含固體與液體)與氣體等污染物輸送開，并擴散開來，主要靠大氣的風和湍流作用，還與地形、地物有關。風主要使污染物向水平方向擴散，風越大，稀釋越快，污染物濃度越低，但風速過大，污染物又反而會下沉。“湍流”又叫“亂流”，是大氣中氣流的方向和速度經常變化所呈現的極不規則的運動氣流。它可使污染物向上、下、左、右擴散。自然界的風都具有這種湍流特性。如果沒有這種特性，大氣中的污染物，尤其是這種排放部位很低的機動車污染物就不容易擴散和稀釋。一般而言，湍流強度越大，越有利于擴散。除風和湍流而外，大氣穩定度也是決定大氣擴散與稀釋的一個重要因素。在大氣對流層內，一般氣溫常因距地面的高度增加而逐漸下降，但有時也可能出現相反的情況，即距地面高度的增加，而氣溫呈上升的現象，這種現象稱作“逆溫”，一般逆溫出現在晴天無云、無風或微風的夜晚。在逆溫時，大氣中的污染物就容易積聚于接近地面，甚至無法擴散，使地面污染物濃度超過平時的幾倍甚至幾十倍。如當上空出現高氣壓時，可出現下沉逆溫層，阻止地面污染物向大氣上層擴散，以致形成很厚的污染物。若得知下層逆溫的預報時，則應減少排污量，對交通實行控制。

地形直接影響到氣流的運動和溫度，因而也直接影響到在大氣污染的程度。污染物在運動中，如遇山地，在迎風面會產生下沉作用，使其附近地區受到污染。如山地不太高，污染物又會越過山地，在背風面產生下沉，使該地區受到污染。

3 控制汽車排放污染物的措施

3.1 嚴格執行有關法規，加強環境監測

為貫徹《中華人民共和國環境保護法》和《中華人民共和國大氣污染防治法》，有關部門制定了GB 3095-96環境空氣質量標準對環境空氣污染物的濃度限值規定和GB 14761-99汽車排放污染物限制及測定方法，對車輛排放物限值規定等有關法規。環境標準是環境保護法的重要組織部分，正確實施環境標準是加強和完善環境法制建設的重要手段。控制汽車污染物的排放，是改善環境空氣質量的重要前提。加大環保的管理力度，加強各級環境管理機構的設置，按國標規定的檢測方法實施對環境污染物的監測，是貫徹有關法規的必要保證。對公路而言，需以路中心線兩側各 200m的狹長地帶作為監測范圍。

3.2 改進機動車設備，控制排污量

改進內燃機結構，發展轉子發動機，使汽油在免爆中燃燒完全。研究改進汽車的廢氣凈化裝置，改進曲柄箱、汽化器和燃料箱等，使之能避免或減少氣體的遺漏，或強制性規定加裝凈化裝置等，減少或改變排污的成分與數量。安裝漏氣回流管和補燃器，使氣管排出物再次燃燒而變為無害的氣化物。

3.3 改進能源

可研究采用電子汽車和采用液化天燃氣、氫氣、液化煤氣與柴油的混合燃料;用無鉛汽油來代替有鉛汽油作燃料，是減少汽車排污的有效措施。對城市交通，可積極發展無軌電車、電動車、地鐵等。從發展看，要研究無公害汽車和高效交通系統。

3.4 合理地布置路網與調整交通流、綜合治理交通

如對道路交通噪聲控制一樣，在城市道路與公路的路網布設中，都應充分利用自然條件和有關結構物，把減少或避免對大氣的污染物放在重要位置來考慮。還應注意加強交通管理，調整交通流，使道路上的車流有適當的流量和速度，盡可能地勻速、暢通，從而減少因高速、減速、剎車、走動等帶來的污染。

3.5 綠化

考慮到實際的地形與氣象條件，于道路兩側適當范圍內進行綠化，是凈化道路交通環境的既經濟又有效的措施，并盡可能與降噪聲措施一起考慮。

[1] 劉 芳，郝 攀.談現階段公路工程環境監理監測及其發展思路[J].山西建筑，2009，35(5):350-351.