淺談機動車車速對道路交通揚塵排放的影響

李鈔

摘要：在機動車行駛的時候由于其車輪的轉動在道路交通上產生了揚塵，從而對城市顆粒物會產生較大的影響。采用GPS記錄儀結合DustTrak8530型顆粒物檢測儀，分析研究了機動車車速會對道路交通揚塵排放產生的影響。研究結果表明：機動車行駛的速度越快，由于其車輪的轉動產生的PM2.5、PM10的濃度和PM2.5、PM10質量濃度比就會逐漸變大；將數據經過擬合，將機動車車速與PM2.5、PM10的濃度以及PM2.5、PM10質量濃度比之間的函數關系分別得出。本次研究中所得出的結果將為測試道路交通的揚塵排放量及排放因子，及為建立道路交通的揚塵排放清單鋪墊好了實驗的基礎。

關鍵詞：機動車車速；揚塵；道路交通；排放影響

最近幾年以來，城市揚塵會對城市空氣顆粒物產生的影響受到了廣泛的關注，根據相關研究表明，對城市空氣顆粒物產生污染的主要因素就是城市揚塵。在城市揚塵中的重要組成部分就是道路交通揚塵，同時也是空氣顆粒物的重要塵源之一。為了治理以及改善城市顆粒物污染就必須要對道路揚塵進行控制以及定量的研究，這也是非常重要的一個環節。在本次的研究中將采用GPS記錄儀以及顆粒物檢測儀，對機動車車速會對道路交通揚塵排放產生的影響進行了研究。

1、材料與方法

1.1實驗器材

在本次研究實驗中，采用四臺DustTrak8530型顆粒物檢測儀、一臺GPS Map60CS型全球定位系統記錄儀以及某品牌的汽車一輛。

可以使用DustTrak8530型顆粒物檢測儀對PM2.5、PM10進行不斷更換采樣，從而對不同粒徑顆粒物的濃度進行實時的測定，并且要設置時間的間隔，數據記錄時間間隔時間均為一秒，如此檢測儀器自帶的儲存卡就可以將顆粒物的實時濃度進行記錄。使用全球定位系統記錄儀將機動車的行駛速度進行記錄，其記錄的間隔時間為一秒。在開始采樣之前，將全球定位系統記錄儀的時間和四臺DustTrak8530型顆粒物檢測儀的時間設置為一樣的，有利于顆粒物的濃度和機動車的速度兩者的數據相匹配。

1.2 實驗設計

將四臺DustTrak8530型顆粒物檢測儀分別編號為儀器1、2、3、4號，將1、2號儀器通過連接管和測試采樣口連接并放在機動車前輪左側輪胎的后方，將測試采樣口和輪胎的正中進行對準，離地面175毫米，離輪胎50毫米；將3、4號儀器通過連接管和背景采樣口連接并放在機動車的車頂，并在實驗開始校準四臺顆粒物檢測儀，保證他們在同時測量一樣粒徑的顆粒物時，其質量濃度數據間的大小差值在2μg/m3以內。1、2號儀器的檢測指標是車輪卷起的PM2.5以及背景PM2.5，3號儀器的檢測指標為背景PM2.5，4號儀器的檢測指標為PM10[1]。

在進行試驗的時候要選擇行駛車輛較少的路段，避免其他車輛對顆粒物濃度背景值的干擾，采用顆粒物檢測儀記錄機動車不同行駛速度的顆粒物濃度數據的變化。將機動車的車速設為10～80km/h，之間的間隔為5km/h，一共為15個不同的行駛速度，每次行駛速度測試4次。

1.3 數據處理

在進行采樣的期間，機動車在行駛的過程中由車輪轉動引起的PM2.5濃度可以通過計算儀器1號和3號檢測出來的濃之度差來得出，PM10的濃度可以通過計算儀器2號和4號檢測出來的濃之度差來得出，將由機動車車輪的轉動而產生的的顆粒物濃度和機動車的行駛速度以時間作為契合點來進行匹配，對顆粒物濃度隨著機動車行駛速度的變化規律進行研究[2]。

2、結果

2.1機動車行駛速度和車輪轉動引起的PM2.5濃度的關系

機動車在指定的路段上進行來回的行駛，將15個不同的行駛速度進行4次測試，一共獲得了60組數據，將時間作為契合點計算出每秒的PM2.5濃度，并且將每組數據的PM2.5濃度的平均值計算出來，研究車速和PM2.5濃度之間的關系。從得出的結果表明，機動車行駛的速度越快，由車輪轉動所引起的PM2.5濃度就會逐漸的變大。

將機動車實際測試得出的均速作為自變量，車輪轉動引起的PM2.5的質量濃度作為因變量，將六十組數據進行擬合，式1：△DT2.5=0.0092×V2.5717 R2=0.95，其中△DT2.5指的是車輪轉動引起的PM2.5質量濃度，單位μg/m3，機動車實際測試得出的均速為V，單位km/h，

2.2機動車行駛速度和車輪轉動引起的PM10濃度的關系

機動車在指定的路段上進行來回的行駛，將15個不同的行駛速度進行4次測試，一共獲得了60組數據，將時間作為契合點計算出每秒的PM10濃度，再將各組數據之間PM10濃度的平均值計算出來，研究PM10濃度和機動車行駛速度之間的關系。從研究結果表明，機動車行駛的速度越快，由車輪轉動所引起的PM10濃度就會逐漸的變大。

將機動車實際測試得出的均速作為自變量，車輪轉動引起的PM10的質量濃度作為因變量，將六十組數據進行擬合，式2：△DT10=0.1365×V2.0772 R2=0.93，其中△DT10指的是車輪轉動引起的PM10質量濃度，單位μg/m3[3]。

2.3機動車行駛速度和道路交通揚塵中顆粒物構成的關系

將機動車的行駛速度以時間作為契合點，在機動車行駛的過程當中，將機動車車速和PM2.5、PM10的質量濃度比建立關系，從結果表明機動車行駛的速度越快，PM2.5、PM10的質量濃度比就會逐漸的變大。

將機動車實際測試得出的均速作為自變量，PM2.5、PM10的質量濃度比作為因變量，式1：Y=0.2425+0.0044V R2=0.84，其中PM2.5、PM10的質量濃度比為Y。

3、結論

綜上所述，從本次研究中得出，機動車行駛的速度越快，由于其車輪的轉動產生的PM2.5、PM10的濃度和PM2.5、PM10質量濃度比都會逐漸變大，因此在對各城市以及各種道路類型進行道路交通揚塵的排放量和排放因子進行研究時，要將機動車車速對道路交通揚塵的排放考慮進去。

參考文獻：

[1]張詩建， 姬亞芹， 朱振宇，等. 機動車車速對道路交通揚塵排放特征的影響[J]. 環境污染與防治， 2016， 38（4）：82-84.

[2]樊守彬， 李雪峰， 張東旭，等. 道路交通揚塵排放因子測量系統研發及應用[J]. 環境科學學報， 2016， 36（10）：3569-3575.

[3]吳麗萍， 文科軍. 機動車行駛過程道路揚塵影響因素試驗研究[J]. 環境科學與管理， 2008， 33（12）：34-36.