某城市機動車尾氣遙感檢測實例分析

劉勇

摘 要：隨著科技與社會經濟的快速發展，人民的生活水平的迅速提高，機動車已經成為人類社會發展的不可或缺的交通工具。截至2015年底，全國機動車保有量達2.79億輛，其中汽車1.72億輛。機動車給人民生活帶來方便的同時，其排放的尾氣也污染著整個大氣環境，進而威脅到人類自己的健康。論文以三天內多個高峰時段內的機動車尾氣遙感數據為依據，分析檢測點附近的機動車尾氣排放特征，并與當日的空氣質量指數（AQI）作對比，從而掌握主干路附近的機動車污染情況，為改善此地的空氣質量提高幫助。

關鍵詞：機動車尾氣污染；尾氣檢測；遙感檢測設備

中圖分類號： X-652 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）31-161-2

0 引言

目前，汽車尾氣排放問題日益突出。對此，除了目前廣泛使用雙怠速法對機動車尾氣進行檢測外，機動車尾氣遙感監測技術也漸漸被各大城市的環境監測部門所利用，遙感檢測技術大大提高了機動車尾氣污染監測的效率，對機動車污染進行有效控制和管理發揮了較大的作用。近幾年，北京、南京、天津等城市都引進了機動車尾氣遙感檢測設備用于對機動車移動污染源的檢測。近日，為探求某城市主干道路的高峰期機動車污染源的排放特征，該城市環境檢測人員利用遙感檢測設備在A、B兩條主干路附近進行了尾氣的遙感檢測。

1 監測方案

1.1 監測時間

監測時間為3天，每日早高峰時段7：00-9：00，午高峰時段12：00-14：00，晚高峰時段16：00-18：00

1.2 監測地點

共設2個監測點位（如圖1）。

1.3 監測設備

本次道路移動源監測使用安徽寶龍環保科技有限公司生產的機動車尾氣遙感監測儀，型號為BHD-1Z。

該儀器主要由發射光源和檢測器、反射鏡、激光測速裝置、攝像頭、數據處理系統和監視器等幾部分組成， 整個系統由外接交流電源供電。在實際道路測試時監測系統示意圖如圖2所示。車輛進入遙感監測區域后， 激光測速裝置檢測車輛通過時的速度， 同時測量尾氣煙羽中HC、CO、CO2 和NOx濃度， 連同攝像頭拍攝到的車輛尾部信息包括車牌信息一起存儲起來。進行機動車尾氣遙測時，選擇略有上坡且視野良好的路段，擺放安全錐桶，隔離出長度至少50m，寬度為3.2～3.4m的單行車道，系統擺放完畢后調整高度、距離，校準氣體后開始監測。

2 結果與討論

2.1 點位1

2.1.1 高峰期各污染物濃度分析

點位1遙感監測共檢測機動車1326輛，收集有效數據1035組，其中柴油車95輛，汽油車940輛，無效數據不計入柴油車、汽油車總數。各排放污染物在三個高峰時段內的濃度之和作為該污染物當天交通高峰期的濃度總量，在三個高峰期內，各污染物濃度總量與機動車數量之比作為該高峰期內各污染物的平均濃度。表1為點位1高峰期各污染物濃度總量表，從中可以看出一天當中，早、午、晚三個高峰時段的首要污染物均為CO，是煙度值的1.5倍左右。此外，各污染物濃度總量在一天中三個高峰時段呈現先降低后升高的趨勢，各污染物濃度總量最高值均出現在早高峰時段，分別為NO：58411.1ppm，HC：395405ppm，CO：1503.4%，煙度964.7%。

2.1.2 空氣質量指數（AQI）與各污染物濃度對比

為探究高峰期內各污染物濃度與空氣質量的相關性和機動車排放污染物對空氣質量指數貢獻的大小，將AQI指數與高峰期各污染物平均濃度作比較。各整點污染物濃度為對應一小時內，污染物總量與機動車數量的比值，實時AQI取自監測點位附近的環境監測站。圖3包含了4種污染物平均濃度、AQI隨時間的變化曲線。從中可以看出，4種污染物平均濃度變化趨勢是先降低再升高，且晚高峰濃度值均低于早高峰濃度值，其中，NO平均濃度變化最小，CO平均濃度變化最大，從早高峰到晚高峰濃度依次為3.58%、2.12%和2.77%。與之相比較AQI的值同樣呈現先降低后上升的趨勢，即AQI與4種污染物平均濃度為正線性相關。

2.2 點位2

2.2.1 高峰期各污染物濃度分析

點位2遙感監測共檢測機動車1108輛，收集有效數據1049組，其中柴油車136輛，汽油車913輛。點位2高峰期各污染物濃度總量見表2，從中可以看出一天當中，早高峰時段首要污染物為CO，午高峰、晚高峰時段的首要污染物任為煙度。同時，各污染物濃度總量在一天中三個高峰時段同樣呈現先降低后升高的趨勢，各污染物濃度總量最高值均出現在早高峰時段。

2.2.2 空氣質量指數（AQI）與各污染物濃度對比

圖4為點位2交通高峰期AQI與各污染物平均濃度對照圖，從中可以看出，4種污染物平均濃度大小關系為：早高峰>晚高峰>午高峰，變化趨勢同樣是先降低再升高，且煙度、HC和CO的變化程度相差不大，NO平均濃度變化最小，與前面2個點位不同的是，NO、CO和HC晚高峰時值要略大于早高峰值，其原因可能是當天晚高峰時，風速有所降低，不利于污染物擴散，從而使各污染物的平均濃度上升。其中，煙度變化最大。AQI的值從早高峰8點時最高值40.1下降到午高峰13點時的最低值20.5，呈現先降低后上升的趨勢。

日期為橫坐標，AQI與各污染物濃度為縱坐標作圖。從圖中能看出各污染物隨時間變化趨勢與AQI變化趨勢成正比。

2.3 結果及對策

在為期3天的遙感監測當中，各監測點各時段首要污染物有所不同，其中點位2的午高峰和晚高峰首要污染物為煙度，其余各時段點位首要污染物為CO，其原因可能與當時機動車行駛狀態、機動車種類與數量、氣象條件等因素有關。

一天當中各污染物平均濃度大小為早高峰>晚高峰>午高峰，變化趨勢為先降低后升高，各污染物濃度總量最高值均出現在早高峰時段。

各污染物隨時間變化趨勢與AQI變化趨勢基本一致，且晚高峰濃度值均低于早高峰濃度值，即AQI與4種污染物平均濃度為正線性相關，機動車排放的4種污染物濃度對AQI指數有較大貢獻。但點位4的NO、CO和HC晚高峰時值要略大于早高峰值，其原因可能是當天晚高峰時，風速有所降低，不利于污染物擴散，從而使各污染物的平均濃度上升。

不難看出，點位1和點位2的污染物排放濃度最高峰是在交通早高峰時期，且點位1的首要污染物為CO。CO是由于氧氣不充分或低溫條件下不完全燃燒產生的。這些特性與高峰車輛未完全預熱及長時間怠速有關，因此點位1所處的道路治理重點為加大交警疏導力度或進行限行或繞行。針對點位2中、晚高峰首要污染物為煙度，且點位2所處道路的柴油車較多，因此在疏導交通的基礎上，還應加大治理柴油車污染物排放為宜。

3 總結

遙感檢測設備的精準度及效率較高，能與當日的大氣環境相吻合，可作為機動車污染防治的依據。本位只以兩條道路為例，講解的遙感檢測數據的使用。后期，環境檢測人員會加大遙感檢測的使用范圍，得到更多道路的機動車排放數據，基于這些大數據，可以找到本地機動車污染物排放的規律及特點，從而采取相應措施，對本地的交通進行優化，提高本地的環境水平。

參 考 文 獻

[1] 唐思堯.淺談汽車尾氣得危害與控制[J].管理學家，2011，4：19.

[2] 郝吉明，傅立新，賀克斌.城市機動車排放污染控制國際經驗分析與中國的研究成果[M].北京：中國環境科學出版社，2001.