天津市交通道路空氣中CO的污染現(xiàn)狀研究

李潔 張玉芬 （天津市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 天津300191）

天津市交通道路空氣中CO的污染現(xiàn)狀研究

李潔 張玉芬 （天津市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 天津300191）

CO是汽車尾氣中的主要污染物之一。通過(guò)對(duì)天津市五大功能交通干線道路空氣質(zhì)量的監(jiān)測(cè)，簡(jiǎn)述了機(jī)動(dòng)車排氣污染中CO對(duì)道路空氣質(zhì)量的影響，并分析了CO濃度與車型、車流量、采暖期與非采暖期、中心城區(qū)流動(dòng)源排放總量的關(guān)系。結(jié)合天津市的地方特點(diǎn)提出控制機(jī)動(dòng)車尾氣中污染物CO的可行措施。

道路兩側(cè)環(huán)境空氣質(zhì)量 CO 汽車

0 引言

近年來(lái)我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，汽車保有量迅速增加，同時(shí)也帶來(lái)了嚴(yán)重的空氣污染。部分城市機(jī)動(dòng)車污染日益嚴(yán)重，由過(guò)去的煤煙型污染轉(zhuǎn)成以機(jī)動(dòng)車排放污染為主。機(jī)動(dòng)車尾氣排放成為我國(guó)大中城市空氣污染的主要來(lái)源。汽車尾氣含有高濃度的CO。城市街道狹小，汽車密集，使CO久聚不散，成為街道空氣中CO的主要污染源。

本研究選擇天津市五類交通干線，對(duì)空氣中CO濃度及氣象資料進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，分析了這五類交通干線CO的污染現(xiàn)狀。

1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位設(shè)置與樣品分析方法

1.1 交通道路CO監(jiān)測(cè)點(diǎn)位設(shè)置

我們分別于2010年1月18日至2月9日采暖期，及2010年6月7日至7月6日非采暖期在市區(qū)主要交通干線，對(duì)道路兩側(cè)環(huán)境空氣質(zhì)量進(jìn)行了監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)。

監(jiān)測(cè)點(diǎn)位設(shè)置：外環(huán)線、中環(huán)線、內(nèi)環(huán)線、放射線、快速路五類道路設(shè)11個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，具體分布如表1。

表1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位設(shè)置

1.2 CO樣品與分析方法

使用環(huán)境空氣質(zhì)量移動(dòng)監(jiān)測(cè)車進(jìn)行監(jiān)測(cè)。車載系統(tǒng)包括供電系統(tǒng)、采樣系統(tǒng)、校準(zhǔn)系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。儀器采用美國(guó)熱電子公司的環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器，可連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)環(huán)境空氣中的一氧化碳并且配備多元?dú)怏w校準(zhǔn)儀和零氣源用于對(duì)儀器的校準(zhǔn)，以保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

CO監(jiān)測(cè)儀是一種氣體濾光相關(guān)（GFC）分析儀，其原理是基于氣體濾光相關(guān)（GFC）技術(shù)，紅外線依次通過(guò)旋轉(zhuǎn)的濾光輪中的CO與N2濾光器進(jìn)入光學(xué)室，在光學(xué)室經(jīng)樣品氣體充分吸收后由紅外檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)畢爾定律計(jì)算出CO濃度。

2 監(jiān)測(cè)結(jié)果與討論

2.1 天津城市交通道路CO污染現(xiàn)狀分析

監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，天津市道路空氣中CO濃度較高。所監(jiān)測(cè)的交通道路空氣中的CO日均值范圍采暖期為2.66～8.63 mg/m3，非采暖期為2.51～5.44 mg/m3。依據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，采暖期外環(huán)線四類交通干線兩側(cè)環(huán)境空氣中CO濃度均達(dá)到環(huán)境二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。五類交通干線空氣中的CO在日間呈現(xiàn)明顯的早晚雙高峰，中午濃度最低。在城市道路中五類交通干線空氣中的CO濃度較高，污染嚴(yán)重，城區(qū)污染相對(duì)較輕。采暖期和非采暖期道路空氣中的CO以采暖期污染最高，非采暖期污染最低。

2.2 影響CO濃度的因素分析

2.2.1 各項(xiàng)污染物與車型的關(guān)系 2010年城區(qū)內(nèi)流動(dòng)源年排放一氧化碳總量為39 953 t。由各車型污染物排放總量來(lái)看，一氧化碳（CO）主要是由微型車和轎車排放的，其排放量占總量的37.21%和25.88%，遠(yuǎn)高于其他車型；氮氧化物（NOx）和顆粒物（PM）主要來(lái)源于重型柴油車排放；碳?xì)浠衔铮℉C）主要來(lái)源于微型車和重型柴油車排放。

從環(huán)保部規(guī)定的機(jī)動(dòng)車污染控制時(shí)限來(lái)看，研究區(qū)域內(nèi)國(guó)I前的機(jī)動(dòng)車污染排放較高，各項(xiàng)污染物排放占總量比例分別為一氧化碳（CO）63.0%、氮氧化物（NOx）37.2%、顆粒物（PM）53.7%、碳?xì)浠衔铮℉C）56.1%。

主要是來(lái)源于國(guó) I前的微型（38%）、中型（84%）、重型（50%）汽油車，及重型（27%）柴油車（見(jiàn)表2、3）。

表2 各車型排放總量及比例

表3 不同車型國(guó)標(biāo)規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)

2.2.2 CO濃度與車流量的關(guān)系 車流量是影響道路CO濃度的一個(gè)重要因素。在所監(jiān)測(cè)的五類交通干線空氣中，外環(huán)線點(diǎn)位CO峰值發(fā)生在5:00～9:00、10:00～11:00和18:00～20:00附近，在 14:00～17:00出現(xiàn)低谷；中環(huán)線 CO在 5:00、11：00～12:00和16:00～23:00出現(xiàn)峰值；內(nèi)環(huán)線CO在7:00～9:00出現(xiàn)峰值，而在10:00～15:00出現(xiàn)低谷；放射線道路兩側(cè)環(huán)境空氣中CO在6:00～12:00時(shí)段出現(xiàn)峰值；快速路兩側(cè)環(huán)境空氣中CO在10:00～12:00時(shí)段出現(xiàn)峰值。

五類交通干線CO濃度的變化和城市機(jī)動(dòng)車車流量的變化基本保持一致。早上和晚上分別為上下班高峰期，車流量大，CO污染相應(yīng)嚴(yán)重；中午至下午車流量減少，機(jī)動(dòng)車尾氣排放的CO隨之減少，道路中CO濃度也較低。通過(guò)相關(guān)分析，我們得出天津市各主要交通干線CO空氣污染物與車流量之間顯著相關(guān)。

2.3 CO濃度在采暖期和非采暖期的趨勢(shì)分析

由圖1可知，五類交通干線CO出現(xiàn)峰值的時(shí)段采暖期道路兩側(cè)CO污染物濃度明顯高于非采暖期，在出現(xiàn)低谷的時(shí)段道路兩側(cè)空氣污染物濃度采暖期與非采暖期無(wú)明顯差異。造成這一結(jié)果主要由于3個(gè)因素：一是采暖期大量煤炭的燃燒增加了環(huán)境空氣中CO的濃度；二是采暖期處于冬季，大氣穩(wěn)定度高，不利于污染物的擴(kuò)散；三是排放因子計(jì)算表明，機(jī)動(dòng)車在冬季CO排放比夏季高。所監(jiān)測(cè)的各項(xiàng)污染指標(biāo)（NOx、PM10、CO）采暖期濃度均高于非采暖期。NOx、CO、PM10三項(xiàng)污染指標(biāo)2010年非采暖期比2010年采暖期分別下降62.4%、65.0%和38.8%。

2.4 CO濃度與中心城區(qū)流動(dòng)源排放總量的關(guān)系

由研究區(qū)域固定源、流動(dòng)源年排放總量估算結(jié)果看，經(jīng)計(jì)算，天津市中心城區(qū)流動(dòng)源年排放總量分擔(dān)率一氧化碳53.91%，采暖期排放總量分擔(dān)率一氧化碳28.21%；非采暖期排放總量分擔(dān)率一氧化碳99.01%。

3 結(jié)論

①晝夜天津市街道空氣中CO濃度呈早晚濃度高，中午濃度低的日間變化規(guī)律。

②CO主要由微型車和轎車排放。

③五類交通干線空氣中CO濃度隨車流量的增加而增大，天津市各主要交通干線CO空氣污染物與車流量之間顯著相關(guān)。

4 建議

①我市應(yīng)優(yōu)先發(fā)展公共交通。公共交通包括公共汽車、地鐵等，發(fā)展公共交通可以減少道路機(jī)動(dòng)車數(shù)量，降低非機(jī)動(dòng)車負(fù)荷，改善運(yùn)行狀況。

②加強(qiáng)在用車輛的管理，健全在用車檢查、維護(hù)制度，實(shí)施機(jī)動(dòng)車環(huán)保分類合格標(biāo)志管理后，高排放機(jī)動(dòng)車可以通過(guò)環(huán)保檢驗(yàn)合格標(biāo)志的顏色來(lái)識(shí)別，持有黃色環(huán)保檢驗(yàn)合格標(biāo)志的機(jī)動(dòng)車即為高排放機(jī)動(dòng)車。在目前不具備條件全面淘汰高排放機(jī)動(dòng)車的情況下，實(shí)施限制高排放機(jī)動(dòng)車通行措施，是符合國(guó)情、市情的辦法。

③建立健全在用車檢查和維護(hù)制度，加速淘汰不達(dá)標(biāo)車輛，促進(jìn)對(duì)機(jī)動(dòng)車污染的控制。■

[1]劉磊.探討機(jī)動(dòng)車的尾氣污染與治理[J].經(jīng)濟(jì)技術(shù)協(xié)作信息，2009（30）：167.

[2]劉侃侃，贠延濱，羅才武，等.城市機(jī)動(dòng)車尾氣排放及道路擴(kuò)散模式綜述[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)，2009（6）：8-14.

[3]苗娟，魏學(xué)鋒，蔡青青，等.城市道路交通機(jī)動(dòng)車尾氣污染研究進(jìn)展[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2009，28（3）：76-78.

2012-03-09