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天津市交通道路空氣中CO的污染現(xiàn)狀研究

2012-12-13 06:00:14李潔張玉芬天津市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心天津300191
天津科技 2012年2期
關(guān)鍵詞:采暖期車流量干線

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

近年來我國汽車產(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大中城市空氣污染的主要來源。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)主要來源于重型柴油車排放;碳?xì)浠衔铮℉C)主要來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)限來看,研究區(qū)域內(nèi)國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%。

主要是來源于國 I前的微型(38%)、中型(84%)、重型(50%)汽油車,及重型(27%)柴油車(見表2、3)。

表2 各車型排放總量及比例

表3 不同車型國標(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)車可以通過環(huán)保檢驗(yàn)合格標(biāo)志的顏色來識(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?!?/p>

[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

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