城市道路交通的大氣環境承載力研究

摘要 隨著城市化進程的不斷加快，交通需求量與日俱增，在帶動地區經濟發展的同時，也會產生一系列的負效應，尤其是交通方面。在城市環境質量影響因素中，交通系統所產生的大氣污染和噪聲污染是主要污染源。為改善城市環境，重點研究了城市道路交通的大氣環境承載力相關內容，在了解交通環境承載力含義和特性的基礎上，分析了主要影響因素，并針對如何改善環境污染提出了建議，以期為我國交通事業與城市建設的可持續發展提供依據。

關鍵詞 城市道路交通；大氣環境；承載力；影響因素；環境污染

中圖分類號：U491.92 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2023）06–0167-03

隨著技術和經濟的快速發展，汽車成為人們最主要的交通工具。目前，全國80多個城市汽車保有量在100萬輛以上，甚至一些一線城市汽車保有量在500萬輛以上。汽車保有量數量的持續增加，增加了機動車尾氣排放量，嚴重污染了城市空氣。環境系統對污染物的負荷有一定的上限，若超過某一限值，將大幅增加環境污染治理的邊際成本，生態環境便會對經濟發展產生抑制作用，甚至會阻礙人類文明的進步。環境資源和能源的供給不是無限量的，若過度消耗不可再生資源，甚至會對社會的可持續發展造成不利影響。為此，開展城市道路交通大氣環境承載力研究具有重要的現實意義。

1 交通環境承載力的含義

環境污染是指由于人類活動導致環境質量下降，從而對人類與其他生物的正常生存、發展造成不利影響[1]。按照不同劃分標準，可以將城市環境污染分為不同種類（表1）。

在環境污染影響研究中涉及環境容量這一概念，環境容量的提出是為某一區域環境內污染物控制總量制定提供可量化的依據，若只考慮污染物排放總量，很難從根本上解決環境污染問題。在環境污染控制中，需要做好區域社會經濟活動和環境系統結構關系的研究，保證兩者協調、和諧共處。基于此，提出了環境承載力。

承載力概念是由帕克和伯吉斯（1921年）在人類生態學雜志中提出，其是指在某一特定環境條件下，某種個體存在數量的最高極限。歷經百年發展，承載力概念演化出了不同的說法，包括資源承載力、環境承載力、生態承載力。本研究重點研究的交通環境承載力主要由環境承載力概念衍生而來，在城市交通環境承載力研究中，其含義可歸結為“一定時期和一定區域內、特定交通結構下，在交通環境系統的功能和結構不向惡性方向轉變的條件下，交通環境所承受交通系統的最大發展規模”。

2 城市交通環境承載力的特性

2.1 客觀性

在特定時期和范圍內，無論是數量還是質量，城市交通環境容量都具有一定的穩定性，這也體現在交通環境系統的承載力上，即交通環境承載力[2]?；诖?，在結構、數量方面，交通環境承載力也具有相應的客觀性與穩定性。在一定時期內，城市交通環境系統的功能、結構穩定，其承載的交通系統發展規模則會處于一個較穩定的閾值范圍，且可測量該閾值。對于環境系統而言，交通環境承載力的客觀性是必然存在的，是其固有功能，不僅可以用于交通系統抵抗環境系統危害，還能保證環境系統良性循環。

2.2 可變性

在社會經濟快速發展的背景下，城市交通環境容量受城市體量、經濟發展水平等因素影響，具有可變性特征[3]。城市交通環境容量是對交通系統污染物排放量最大負荷的反映，若其存在可變性，必將會影響城市環境系統在交通系統方面的支持情況。因此，城市交通環境承載力具有相應的可變性，或者說隨著發展時期不同，城市交通環境承載力具有一定的階段性。

2.3 彈性

在一定條件下，城市交通承載力還具備彈性特征，主要體現在3個方面（表2）。

3 城市交通大氣環境承載力的影響因素

3.1 城市交通環境的大氣污染容量

研究表明，在交通系統排放的污染物總量方面，城市交通環境大氣污染容量對其上限起決定性作用，通過城市交通環境大氣污染容量可以準確反映交通系統在環境系統中形成的污染物的最大容量，通過大氣污染容量可以約束交通發展規模，保證交通與環境和諧共處[4-5]。在其他影響因素不變的前提下，隨著大氣污染容量的增加，城市環境對交通系統規模的支持會增大，同時，相對于機動車而言，所容納的車輛數量會增加。

3.2 大氣環境質量指標，機動車污染分擔率

城市道路周圍允許的機動車大氣污染濃度貢獻值基本上可通過大氣環境質量指標、機動車污染分擔率表示，同時，還可通過上述2個影響因素決定

分區域的機動車大氣污染濃度貢獻限值。在城市環境系統中，這2個影響因素主要體現在微觀層面上的污染容量，分區域、分線路能夠控制機動車的污染排放濃度。

3.3 機動車排放因子

機動車的發動機技術、污染控制技術等因素直接決定了機動車的污染排放因子。此外，還受很多外部因素影響，如道路狀況、環境條件等。

3.4 交通結構

交通方式不同，則污染物貢獻程度也會存在很大的差異。車輛類型不同，則車輛的發動機技術、燃油情況也會存在區別，進而影響污染排放因子[6-8]。為此，要想提升城市交通環境的承載力，需要進一步優化交通結構，盡量選擇低污染的交通方式，如新能源汽車、公共交通等。

3.5 機動車污染物擴散特性

在大氣濃度分布中，影響機動車排放污染物的重要因素在于機動車污染物的擴散特性。機動車污染物在整個擴散過程中，也可以看作是大氣環境自我凈化的過程，流動源的污染物擴散等均會影響擴散速率。

4 城市交通大氣環境污染改善的綜合對策

城市化進程的快速發展不僅能夠推動城市建設，拉動國民經濟增長，還能提高城市居民的生活品質。但隨著城市交通體系的不斷完善，機動車所帶來的大氣環境污染也越來越嚴重。目前，在城市環境質量主要污染因素中，大氣污染尤為突出。中國環境報相關資料顯示，交通廢氣在大氣污染中所占比例高達60%以上，在機動車排放物中，一氧化碳、氮氧化物、碳氫化物占比較多，易加劇酸雨、溫室效應等問題。為此，必須重視城市交通大氣環境污染問題，從不同角度采取切實可行的措施，進一步改善大氣環境，降低污染，實現交通、人、環境的和諧共處。

4.1 完善法律法規及標準

20世紀60年代起，很多國家將“公害罪法”列入刑法，對嚴重破壞環境、危害人類生命安全、違反環境保護法等行為嚴懲不貸，甚至對容許排放的污染標準制定了嚴格的規定。目前，在空氣污染物濃度限制方面，我國大氣環境質量標準規定中進行了嚴格的分級，其是大氣環境質量檢測的重要依據，也是確定交通排放污染程度的關鍵因素。為此，必須完善污染排放標準，嚴控排放量。

隨著人們環保意識的不斷增強，對環境保護提出了更高的要求。在城市大氣環境保護中，需要持續完善環境相關法律法規，有效控制交通污染，防治機動車排放污染，保護大氣環境。例如，《大氣污染防治法》進一步明確了環保和相關部門的職責，在機動車污染監督與檢查方面，環保部門具有一定的權力。同時，在城市交通規劃中，明確了交通污染排放物的控制目標，如大氣污染物排放標準、大氣污染防治行動計劃等。在擴大污染物排放總量控制制度方面，涵蓋了污染物的類型，如明確將碳氧化物、氮氧化物等納入機動車尾氣排放所生成的污染物。

4.2 健全空氣監測系統

健全空氣監測系統可以保證監測數據信息準確、客觀，進一步增強環境監測的效果?？諝獗O測裝置可安設到需要控制的道路和區域內，做好污染濃度記錄與監測工作，并依據長期監測的結果繪制圖表等，從而用于道路空氣監測分析和評價研究，同時還可以連接到交通自動控制系統，進一步完善交通自動控制系統。在空氣監控系統中，可根據空氣質量情況采取相應的對策，如當空氣質量不合格、濃度超標，控制室收到警報，以此調整交通流或控制車速等。目前，我國很多城市都建立了環境空氣自動監測系統，且收到了大量監測數據，通過這些監測數據能夠更準確、更客觀、更真實地了解該地區的空氣環境質量情況，同時還能反映出一個地區的大氣環境污染情況，并作出趨勢發展預測或評價分析，能夠為區域經濟增長提供可靠依據。

4.3 打造綠色出行系統

綠色是環保的顏色，交通出行需要“綠色”，綠色出行可以緩解交通壓力，降低環境污染。針對綠色出行系統而言，可以從4個方面進行。

第一，加大力度推行節能減排的出行方式。在充分了解我國城市交通基本國情的基礎上，建立健全自行車通行管理制度，充分發揮自行車這一交通工具的節能減排效用。還要加大力度推行步行方式，結合城市規劃，健全城市步行街道系統。

第二，完善公共交通運輸網。公共交通是城市交通的主流，更是綠色出行的重要內容。在綠色出行系統中要優先發展公共交通，建立高效、方便、迅速的公共交通網，并將其融入城市整體規劃與發展戰略。在新型公共交通研發、生產、消費等方面給予相應的扶持，如建立完善的公共交通補償機制等。

第三，加大對新能源汽車產業的扶持力度。相比燃油類機動車，新能源汽車不僅可以節約能源，還可以減少廢氣排放，保護環境，滿足了我國低碳經濟發展需要，也是當前世界汽車行業的發展方向。為此，在城市綠色出行系統中，相關部門需要遵循市場發展規律，通過政策引導、市場協作的方式，進一步提升我國新能源行業的發展水平[9-11]。

第四，加大支持力度。政府與相關部門也要積極參與新能源汽車研發、生產及市場推廣等工作，并給予大力支持，實現技術創新，推進整個行業的發展進程，實現我國汽車行業的可持續發展，更好地保護城市大氣環境。

4.4 積極采用城市規劃策略

對于污染物負荷而言，環境系統具有一定的承載范圍，若達到上限或在上限以上，將會大幅增加環境污染治理的邊際成本，勢必會制約經濟的高質量發展，阻礙人類文明的進步。換言之，環境資源、能源的供應并非源源不斷的，而是有限的，大量消耗不可再生資源，不利于社會經濟的可持續發展。為此，在城市大氣污染治理中，需要積極采取科學、有效的城市規劃策略，有效控制汽車尾氣污染物、道路懸浮顆粒物。

第一，在污染物擴散方面，道路兩側若為高樓大廈，污染物擴散時間必將延長，甚至會出現滯留、聚積情況。針對此類問題，在建筑分區規劃方面，相關部門需要制定明確的管理辦法和法律法規，特別是在建筑物高度、體形等方面給予明確、合理的規定，盡可能保持合理的間距[12-13]。

第二，在大城市主干道走向規劃中，相關部門要詳細分析夏季主導風向等因素，助力機動車尾氣污染物的擴散，同時合理規劃主干道走向，快速降低近地空氣中污染物的濃度。

第三，在規劃城市綠化系統時，相關部門需要分析城區低空氣流場的影響因素，即加深對地形地貌、城市小氣候等因素的認識。同時，不同植物對大氣污染物的吸附作用也有很大的差異，要根據城市環境情況，合理選擇植物類型，幫助機動車尾氣污染物的快速擴散，及時吸附、消化、處理其他污染物[14]。

第四，機動車尾氣排放量最集中的位置在道路交叉口周圍，該位置污染物具有較高濃度。因此，要保證該位置建筑物布局合理，醫院、學校等盡可能不要建到交叉口。

5 結束語

隨著城市化進程的不斷加快，城市交通網絡日益完善，汽車保有量逐年遞增，在為人們出行提供便利的同時，也帶來了嚴重的環境問題。作為能源消耗和溫室氣體排放的重要領域，城市交通也是我國低碳環保、節能減排工作的重點。為了防治城市交通大氣污染，多年來國家出臺了一系列政策法規，雖取得了一定的成效，但城市大氣污染問題仍舊嚴峻。城市道路交通的大氣環境承載力可以充分反映在環境系統中交通系統形成的污染物的最大容量，提高城市道路交通的大氣環境承載力可以有效控制城市交通容量和機動車數量，降低環境污染，實現環境保護和城市發展的和諧共處。

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責任編輯：黃艷飛

Atmospheric Carrying Capacity of Urban Road Traffic

Wang Yan-fen （Xinxiang Road Transport Service Center， Xinxiang， Henan 453000）

Absrtact With the continuous acceleration of urbanization， the demand for transportation is increasing day by day， which not only drives the economic development of the region， but also produces a series of negative effects， especially in terms of transportation. Among the factors affecting urban environmental quality， air pollution and noise pollution generated by the transportation system are the main sources of pollution. In order to improve the urban environment， the focus was on studying the atmospheric environmental carrying capacity of urban road traffic. Based on understanding the meaning and characteristics of traffic environmental carrying capacity， the main influencing factors were analyzed， and suggestions were put forward for controlling environmental pollution， in order to provide a basis for the sustainable development of Chinas transportation industry and urban construction.

Key words Urban road traffic; Atmospheric environment; Bearing capacity; Influencing factors; Environmental pollution

作者簡介 王艷芬（1977—），女，河南新鄉人，主要從事運輸經濟研究。

收稿日期 2023-02-10