周 游
(徐州市環境保護科學研究所 江蘇徐州 221000)
交通設施建設的同時也推動了城市機動車數量飛速增加,機動車保有量以每年增長百分之二十的平均增長率快速增長,車輛排放廢氣造成的大氣污染逐漸引起社會的關注。與機動車尾氣污染不同工業污染通常排放到高空大氣,而汽車尾氣排放在較低的近地面大氣環境中,這一環境正好處于人體的呼吸帶,對人們的生活和健康有直接危害。車輛尾氣中包含了很多種污染成分,主要包括一氧化碳、氮氧化物、無機鉛、煙塵和苯并芘等,這些污染物對人體傷害很大,有毒氣體和有害粉塵顆粒可引起呼吸道疾病[1]。
首先分析高速公路的項目概況和所處環境的特點,調查區域內部的地質、水文、社會經濟條件等,分析項目附近的功能分布,最終識別出敏感點。
交通運輸業的主要污染源為車輛尾氣,依據《環境影響評價技術導則(大氣環境)(HJ 2.2-2008)》的劃分,大氣評價選擇主要的污染物CO、NO2。通過計算各污染物的最大地面濃度占標率值,確定出大氣評價選擇項目的主要污染物,再根據項目所在地的地形特征和主要污染物最大地面濃度占標率值大小劃分評價等級[2]。
公路建設項目車輛尾氣污染預測還沒有科學合理的預測模式,本文中選取CALINE-4模式對主要污染物濃度做預測計算。CALINE-4的基本原理是:依據高斯擴散方程,采用主要污染物組成混合層的概念來分析計算,混合層理論把公路上車輛尾氣排放的污染物的擴散描述成公路周圍的一系列線元,每條線元都有一個中點在線元的中心,通過分析計算各線元排放的污染物對接受點濃度的貢獻,通過線性疊加理論,得到公路線源對預測點的形成濃度的相似值[3]。具體計算公式如下:

式中:Cn—第n個線元對接受點的貢獻,單位是mg/m3;
C—濃度分布,單位是mg/m3;
H—污染物排放源高,單位是m;
Qt—線元源強,單位是 mg/(m·s);
σyσz分別是橫、縱向擴散參數,單位是m;
x1、x2和x分別是線元左、右端點和測點的橫風向坐標。
公路建設項目車輛尾氣污染預測采用單因子指數評價方法,具體計算公式如下:

式中:Ci—第i種污染物濃度監測值,單位是mg/m3
Coi—第i種污染物評價質量標準值,單位是mg/m3
Pi—第i種污染物質量指數,Pi≤1,評價結果為清潔;當Pi>1
時,評價結果為污染。
直接影響污染物的擴散和遷移,當大氣穩定度高時,近地面空氣流動越緩慢從而污染物越不易擴散,所以污染物濃度越高。大氣穩定度低時,情況相反。
夾角的大小決定著污染擴散分布特征,當風的方向與公路方向垂直時,污染物主要分布在風向的下側,污染物擴散范圍大;當道路走向與風向平行時污染物擴散速度慢,污染物分布在道路兩側,擴散范圍小所以濃度高。
對污染物的擴散作用明顯,當風速小時污染物擴散慢,污染物逐漸積累在道路兩側,因此濃度值比較高;而風速大時則相反。風速增大時,污染物濃度降低,但當風速大到一定程度時,污染物的濃度趨于平緩。
依據該項目工程特點、敏感點位置、空氣質量功能區劃等條件,科學確定監測點位,公路沿線共設6個監測點,監測結果及單因子指數評價結果統計見表l。

表1 各監測點位監測結果及單因子評價指數統計表(濃度:mg/m3)
從上表中看出,單因子評價結果中各監測點污染物的單因子指數最大地面濃度占標率值均小于1,都屬于清潔狀態,氮氧化物的單因子指數在0.19到0.26之間,各監測點位最大地面濃度占標率基本相當。一氧化碳的評價指數在0.52到0.58之間,各監測點最大地面濃度占標率也基本相當。PM 10的單因子評價指數在0.22到0.58之間,而4號和5號監測點的PM 10影響較大,這是因為4號和5號監測點處于空氣功能區劃的一類區,執行較嚴格的空氣質量標準。總體上,六個監測點的二氧化氮、一氧化碳、PM 10的最大地面濃度占標率值較小,說明該項目的大氣質量良好。
公路大氣環境污染的主要因素是尾氣排放,減少污染源排放最好從源頭控制,推行車輛使用清潔能源,禁止排放超標車輛上路,在道路兩側合理規劃種植綠化帶有效吸收尾氣污染物等。
本文通過高速公路建設項目實例,提出解決問題的措施,但公路大氣環境影響評價還需不斷改進和完善公路環境影響評價規范;探索和運用新的評價技術、方法,還要開展公路污染影響的后評價工作等。
[1]王海燕.高速公路大氣環境影響評價中若干問題研究及應用.暨南大學.2006.05.
[2]紀偉,林永波.高等級公路大氣環境影響評價模式的應用研究.內蒙古科技與經濟.2012.05.
[3]張旭.高速公路建設中的環境影響評價及應用研究.南昌大學.2007.12.