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機動車尾氣危害及對策研究

2015-04-08 07:41:09范武波陳軍輝劉思宇
四川環(huán)境 2015年6期
關(guān)鍵詞:交通警察污染區(qū)尾氣

范武波, 陳軍輝, 汪 汀, 劉思宇, 錢 駿, 葉 宏

(四川省環(huán)境保護科學(xué)研究院,成都 610041)

· 大氣環(huán)境 ·

機動車尾氣危害及對策研究

范武波, 陳軍輝, 汪汀, 劉思宇, 錢駿, 葉宏

(四川省環(huán)境保護科學(xué)研究院,成都610041)

城市機動車尾氣污染日益嚴(yán)重,已經(jīng)成為我國城市大氣污染的重要來源。介紹了機動車尾氣給人體健康帶來的危害,并從車輛淘汰、發(fā)展公共交通、推廣清潔能源車輛、完善IM制度、提升油品質(zhì)量和加強城市交通管理6個方面對機動車尾氣的控制提出了措施。

機動車尾氣;健康危害;兒童;交警;措施

1 前 言

近年來,我國經(jīng)濟快速發(fā)展,城市規(guī)模不斷擴大,機動車的保有量大幅增加,我國已連續(xù)4年成為世界機動車產(chǎn)銷第一大國。機動車尾氣組成復(fù)雜,排放的污染物主要包括PM、NOx、HC和CO等,這已成為城市大氣污染的主要來源之一,是造成灰霾、光化學(xué)煙霧污染的重要原因,同時會對人體的呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等造成危害。因此,加強機動車污染防治的緊迫性日益突出。

據(jù)環(huán)保部《2013年中國機動車污染防治年報》數(shù)據(jù)顯示[1]:2012年全國機動車保有量達到約2.24億輛,汽車、摩托車和低速貨車的占比分別為48.4%、46.5%和5.1%。其中,客車約為8943萬輛,占汽車總量的82.5%;貨車約為1895萬輛,占汽車總量的17.5%。對于車輛排放的尾氣而言,大部分NOx和PM來自于柴油車,尤其是重型柴油車;而HC和CO主要來自于汽油車和摩托車。以2012年為例,占比約為82.5%的汽油車排放的CO和HC分別占汽車總排放量的82.6%、69.9%;占比約為16.1%的柴油車排放的NOx和PM占汽車總排放量的68.1%和99%以上。

據(jù)2014年北京市環(huán)保局對大氣細顆粒物的來源解析表明,機動車、燃煤、工業(yè)生產(chǎn)和揚塵是PM2.5的主要來源,貢獻比例分別達到31.1%、22.4%、18.1%和14.3%[2];同年,天津市環(huán)保局對顆粒物的來源進行了解析,結(jié)果表明揚塵、燃煤、機動車和工業(yè)生產(chǎn)為主要來源,對PM2.5的貢獻分別為30%、27%、20%和17%[3]。從以上這些解析結(jié)果可以看出,不同城市顆粒物來源解析各不相同,但機動車尾氣對城市大氣顆粒物的貢獻越來越突出。

2 機動車尾氣對人體的危害

2.1機動車排污特征分析

2.2尾氣對呼吸系統(tǒng)的影響

機動車排放的尾氣與人體的呼吸帶非常接近,尤其與兒童的呼吸帶最為接近,導(dǎo)致人體的呼吸系統(tǒng)成為其對健康危害的主要靶器官。相關(guān)研究表明,長期接觸汽車尾氣可直接刺激人體呼吸道,使呼吸系統(tǒng)的免疫力下降,導(dǎo)致暴露人群慢性支氣管炎、支氣管炎及呼吸困難的發(fā)病率大大升高,引發(fā)肺功能下降等癥狀。

劉美娟等[4]于2002年4月隨機抽取了鞍山市輕、中、重污染區(qū)小學(xué)和幼兒園各一所,對校內(nèi)所有學(xué)生的健康狀況及室內(nèi)外環(huán)境進行了調(diào)查,結(jié)果表明:重污染區(qū)兒童持續(xù)咳嗽和持續(xù)咯痰的發(fā)生率高于輕污染區(qū)兒童的發(fā)生率(P<0.05)。同時,隨著住房與交通干線距離的接近,該地區(qū)兒童呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)生率逐漸升高。王少利等[5]根據(jù)北京市環(huán)境監(jiān)測的結(jié)果,在污染程度和類型不同的A、B和C3個區(qū)域各選擇3所小學(xué)的5749名學(xué)生作為研究對象,對其呼吸系統(tǒng)的健康狀況進行調(diào)查,結(jié)果表明:在大氣環(huán)境質(zhì)量較好的A區(qū),兒童各呼吸系統(tǒng)疾病和癥狀的發(fā)生率均小于污染嚴(yán)重的B、C區(qū),差異具有顯著性(P<0.05);而在污染類型不同的B、C區(qū),兒童呼吸系統(tǒng)疾病和癥狀的發(fā)生率相當(dāng)(P>0.05),且咳嗽、感冒時咳嗽、咯痰、感冒時咯痰以及咳嗽、咯痰等癥狀在B、C區(qū)兒童發(fā)生的危險性高于A區(qū)兒童,最終得出結(jié)論認(rèn)為學(xué)齡兒童中一些呼吸系統(tǒng)癥狀的增加與北京市城區(qū)大氣污染有關(guān)。Gaude-rman W J等[6]人對加州南部1678名兒童進行了為期4年的列隊觀察,結(jié)果發(fā)現(xiàn):空氣中NO2和PM2.5的高低與兒童肺功能的降低程度有明顯關(guān)系。Van Vliet等[7]在荷蘭進行的一項橫斷面研究表明,在距離高速公路兩側(cè)100米內(nèi)學(xué)校的學(xué)生發(fā)生慢性咳嗽、呼吸困難、支氣管炎和鼻炎等呼吸道癥狀的概率明顯高于對照人群,且與學(xué)校周圍機動車輛密度和可吸入顆粒物濃度呈正相關(guān)關(guān)系。

機動車尾氣除了對兒童的呼吸系統(tǒng)的影響嚴(yán)重之外,還對經(jīng)常暴露于機動車尾氣帶的交通警察有較大影響。

顧珩等[8]于2001年選擇了大氣污染較嚴(yán)重的太原市和大氣質(zhì)量相對較好的青島市100余名男性外勤交通警察作為研究對象,探討了長期暴露于城市大氣污染物對交通警察呼吸功能的影響,結(jié)果表明:1996~2000年太原市大氣中SO2、TSP的年均濃度均高于青島市,1998~2000年太原市大氣中NOx的年均濃度高于青島市,而太原市交通警察肺功能測定指標(biāo)包括肺活量、第1秒時間用力肺活量、25%用力肺活量時呼氣流速等均低于青島市交通警察,說明太原市交通警察的肺功能和呼吸系統(tǒng)健康狀況均受到影響。黃勵等[9]于2002年測定了南寧市主要道路空氣污染物水平,發(fā)現(xiàn)NO2的平均濃度分別超過了《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-1996) NO2二級標(biāo)準(zhǔn)中年平均濃度0.034倍、日平均濃度0.098倍,而南寧市的149名外勤交通警察中咳嗽、咯痰、鼻塞、氣喘等呼吸系統(tǒng)癥狀的出現(xiàn)率顯著高于內(nèi)勤交警(對照組)(P<0.01,P<0.05)。結(jié)果表明,機動車尾氣可增加外勤交通警察呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)病率。朱婭玲等[10]、趙曉紅等[11]分別對北京、蘭州的研究也得出了相似結(jié)論。

2.2尾氣對免疫系統(tǒng)的影響

免疫系統(tǒng)對大氣污染的影響十分敏感,是機體對環(huán)境因素發(fā)生反應(yīng)的第一道防線,研究表明,機動車尾氣首先破壞免疫系統(tǒng)的防御功能,使機體抵抗能力下降。低濃度的環(huán)境污染物長期反復(fù)作用于人體,損害了機體的免疫功能,導(dǎo)致免疫球蛋白水平發(fā)生改變。有研究證明,長期居住在大氣污染環(huán)境中的兒童,在未出現(xiàn)臨床癥狀之前,其免疫功能已有不同程度的下降。

肖純凌等[12]選擇重污染區(qū)和輕污染區(qū)的6~8歲兒童作為研究對象,對其免疫球蛋白水平進行了定量分析,結(jié)果表明,重污染區(qū)兒童的IgA(免疫球蛋白A)、IgM(免疫球蛋白M)水平比輕度污染區(qū)低,說明大氣污染對兒童體液免疫功能有影響,可使IgA、IgM水平下降;而IgG(免疫球蛋白G)、IgE(免疫球蛋白E)水平則是重污染區(qū)較輕污染區(qū)高,這可能是由于長期生活在污染的環(huán)境中使人體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生了代償作用。有研究[13]對不同大氣污染區(qū)兒童的健康狀況進行調(diào)查,結(jié)果顯示,重污染區(qū)小學(xué)生唾液中分泌型免疫球蛋白A(sIgA)含量為72.25μg/mL,顯著低于輕污染區(qū)為91.86μg/mL;而血清中IgE含量,重污染區(qū)為103.24μg/mL,高于輕度污染區(qū)64.26μg/mL,這表明機體抗體下降,對呼吸道的易感性增加,更易引起哮喘等過敏性疾病的發(fā)生。

Polosa[14]認(rèn)為隨著城市化進程的加劇和交通運輸?shù)陌l(fā)展,由機動車尾氣排放帶來的交通污染是過敏性疾病的主要危險因素,機動車尾氣顆粒物污染可以導(dǎo)致過敏性炎癥,增強IgE應(yīng)答和提高氣道敏反應(yīng)。機動車尾氣顆粒物進入肺部后,肺泡巨噬細胞將整個顆粒物吞噬,并釋放出一系列細胞因子和前炎癥因子,如腫瘤壞死因子(TNF-α)、核轉(zhuǎn)錄因子(NF-KB),而前炎癥因子或沉積與肺部的顆粒物進一步作用于肺上皮細胞、成纖維細胞、內(nèi)皮細胞,使其分泌粘附因子及細胞因子,這些分泌粘附因子及細胞因子使各種炎癥細胞聚集,從而引發(fā)炎癥反應(yīng)。

2.3尾氣對心腦血管的影響

趙茜等[15]于2000年對西安市每天從事交通指揮的630名交通警察和不接觸機動車尾氣的411名機關(guān)工作人員進行對照研究。結(jié)果表明:交警執(zhí)勤點位附近NOx濃度為0.01~0.02 mg/m3,O3濃度為0.09~1.08mg/m3,CO濃度為2.6~2.7mg/m3,對交警心電圖測定后發(fā)現(xiàn),竇性心律不齊、竇性心律過緩伴不齊以及左心室高電壓等心電圖異常有143例,占受檢人數(shù)的22.7%,明顯高于對照組(P<0.01),這說明長期暴露在機動車尾氣污染可導(dǎo)致心血管系統(tǒng)異常改變。

李海斌等[16]根據(jù)河南省某市交通道路口的分布選擇了有代表性的三個路口與無車輛行駛的交警機關(guān)單位作為空氣質(zhì)量檢測對象。結(jié)果表明,3個交通路口大氣可吸入顆粒物、氮氧化物、一氧化碳及烴類物質(zhì)的最低值分別為0.160±0.050mg/m3、0.462±0.111mg/m3、2.82±1.56mg/m3、0.085±0.029mg/m3,而交警機關(guān)單位上述污染物的濃度分別為0.094±0.033mg/m3、0.028±0.090mg/m3、1.55±0.31mg/m3、0.055±0.020 mg/m3,低于3個交通路口,而對281名內(nèi)、外勤交警的健康調(diào)查顯示,外勤交警血壓異常率50.9%高于內(nèi)勤30.4%,外勤警收縮壓為145.6±5.89mmHg、舒張壓為98.5±5.12mmHg(1mmHg=0.133KPa),均高于內(nèi)勤(P<0.05),說明長期接觸交通污染環(huán)境能引起交警血壓的改變。

2.4汽車尾氣能誘發(fā)癌癥

2013年,世界衛(wèi)生組織下屬國際癌癥研究機構(gòu)發(fā)布報告,首次指認(rèn)大氣污染“對人類致癌”。報告表示,有充足證據(jù)顯示暴露于戶外空氣污染中會致肺癌,而且患膀胱癌的風(fēng)險會相應(yīng)增加。該報告還指出,接觸顆粒物和大氣污染的程度越深,罹患肺癌的風(fēng)險越大。大氣污染在致癌方面的危險程度已經(jīng)與煙草、紫外線和石棉等致癌物處于同一等級[17]。

2014年,界衛(wèi)生組織正式公布,柴油車排放的PM2.5由疑似致癌物確認(rèn)為致癌物。世衛(wèi)組織專家公開表示,柴油廢氣會導(dǎo)致肺癌,與潛在致命的石棉、砷和芥子氣同屬一類。在一項引起汽車行業(yè)關(guān)注的報告中,這家隸屬于世界衛(wèi)生組織的國際癌癥研究機構(gòu)(IARC)重新對柴油廢氣做了歸類,將其從可能致癌物質(zhì)2A組中移除,歸入與癌癥有確切聯(lián)系的1A組中。根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)提供的數(shù)據(jù)表明:可吸入顆粒(PM10)每增加50μg/m3,人的死亡率就會增加5%[18]。

3 控制對策建議

針對機動車保有量大、排污量突出的特點,建議從“車-油-路”3個方面開展污染防治工作,具體包括以下6個方面。

3.1淘汰高污染車輛

高污染車輛主要包括黃標(biāo)車和老舊車輛。黃標(biāo)車是指未達到國1排放標(biāo)準(zhǔn)的汽油車和未達到國3排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油車;老舊車是指使用時間較長,污染控制水平較差,未達到國家第四階段排放標(biāo)準(zhǔn)的車輛。

結(jié)合我國淘汰黃標(biāo)車的相關(guān)規(guī)定,各地應(yīng)依法發(fā)布黃標(biāo)車限行通告,完善交通標(biāo)志、標(biāo)線,提高檢驗頻次,加強黃標(biāo)車路檢路查執(zhí)法力度,對達到強制報廢標(biāo)準(zhǔn)車輛仍上路行駛及未進行注銷的車輛,力爭做到發(fā)現(xiàn)一輛,處理一輛。

鼓勵車企對提前淘汰黃標(biāo)車及老舊車后購買新車用戶進行讓利等優(yōu)惠措施,根據(jù)不同車型及銷售價格劃分檔次。各地提出統(tǒng)籌整合現(xiàn)有機動車管理資源,搭建和完善國家、省、市三級黃標(biāo)車及老舊車排污監(jiān)控、淘汰更新信息平臺,實現(xiàn)各部門黃標(biāo)車相關(guān)信息數(shù)據(jù)交換、信息共享。

3.2大力發(fā)展城市公共交通

城市交通運輸?shù)哪康模皇擒囕v的流動,而是實現(xiàn)人和物的移動。因此,必須根據(jù)各種運輸方式的效率來分配道路空問的使用權(quán)。要加快公交專用車道的建設(shè)進程,加強公交專用道設(shè)施建設(shè)與監(jiān)管,明確公交信號優(yōu)先。加大對侵占專用車道的社會車輛的監(jiān)管與處罰力度,有力保障公交路權(quán)優(yōu)先,確保公交優(yōu)先專用道的暢通無阻[19]。充分考慮公共交通線路的優(yōu)化,積極落實公交場站用地規(guī)劃,加快公交場站建設(shè)。

隨著地鐵、快速公交、自行車等公共交通設(shè)施的快速推進,城市交通有限的道路資源與不同交通方式(機動車、行人和自行車)間的供需矛盾將進一步加劇。因此,適當(dāng)控制中心城區(qū)小汽車使用強度,降低中心城區(qū)小汽車的使用需求,合理引導(dǎo)自行車、電動車的發(fā)展,可進一步減緩城市道路擁堵,為公共交通的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造良好的交通環(huán)境。

另外,公共交通是社會公益性事業(yè),城市公共交通企業(yè)承擔(dān)的社會公益性以及完成政府指令性任務(wù)指出,政府部門應(yīng)要建立規(guī)范的公共財政補貼制度及補償機制,及時迸行經(jīng)濟補償和財政補貼。

3.3加大清潔能源車輛的推廣

抓好電動汽車試點工作,構(gòu)建電動汽車推廣應(yīng)用體系。積極推進電動汽車充電樁建設(shè),構(gòu)建電動汽車充電樁網(wǎng)絡(luò)。在高速公路及無管網(wǎng)地區(qū)因地制宜建設(shè)電動汽車充電樁,加快干線公路城際客(貨)運車輛、城市公交車和定線物流車等車輛電動汽車的推廣應(yīng)用。加強創(chuàng)新體系建設(shè),增強自主創(chuàng)新能力,積極開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新產(chǎn)品、新技術(shù)。大力加強電動汽車動力電池、驅(qū)動電機、整車控制系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),對于電動汽車的廢舊電池應(yīng)當(dāng)妥善處理,避免二次污染。

3.4完善機動車I/M制度

I/M制度是通過對在用車的檢測確定其尾氣排放污染嚴(yán)重的原因,然后有針對性地采取維護措施,使在用車最大限度地發(fā)揮自身的尾氣排放凈化潛力。實施I/M制度,對車輛定期進行排放檢測和相關(guān)部位的維護、調(diào)整,可將上述絕大多數(shù)問題加以解決,使在用車恢復(fù)到接近新車的排放水平。但是目前存在執(zhí)法不嚴(yán)甚至根本不執(zhí)法的情況,導(dǎo)致很多超標(biāo)車輛仍在道路上行駛,其車況差,排放出大量的污染物,對環(huán)境和人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此,必須將強對機動車的檢查整治力度,嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)法律法規(guī),對尾氣排放不達標(biāo)的車輛禁止其上路;同時對該制度中存在的不足進行完善,堵住漏洞,切實從根本上解決機動車尾氣不達標(biāo)的現(xiàn)象。

3.5全面提升油品質(zhì)量

由于油品中硫含量高,導(dǎo)致機動車產(chǎn)生的尾氣以含硫排放物為主,且該類污染物產(chǎn)生量較大。因此,中石油、中石化等企事業(yè)單位應(yīng)加強配合,合理安排生產(chǎn)和改造計劃,制定和各油品保障方案,確保按期供應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的油品。大力推廣可再生清潔燃油,支持燃料乙醇、生物柴油等生物燃料的生產(chǎn)和推廣,進一步配套完善長期穩(wěn)定的扶持政策。同時,加強對成品油生產(chǎn)流通領(lǐng)域質(zhì)量監(jiān)督檢查,嚴(yán)厲打擊非法生產(chǎn)、添加、進口、銷售不合格油品行為。

3.6加強城市交通管理

科學(xué)制定城市群規(guī)劃和城市總體規(guī)劃,加快成都等城市周邊衛(wèi)星城建設(shè),疏導(dǎo)主城區(qū)功能,形成合理的交通和物流需求。完善城市綜合交通體系,減少重型載貨車輛過境穿行主城區(qū)。大力推進城市綠色貨運配送,組織開展示范行動。

減少城區(qū)主干道中的紅綠燈,增設(shè)行人過街天橋或地下通道;同時,鼓勵車主在紅綠燈等待過程中關(guān)閉引擎,減少在怠速情況下產(chǎn)生的污染物;推行錯峰上下班、潮汐車道等緩解交通擁堵措施;完善標(biāo)志標(biāo)線、交通信號等道路交通設(shè)施,強化道路交通安全執(zhí)法管理,提高機動車通行效率。

4 小 結(jié)

目前,我國機動車保有量仍以較快速度增長,機動車尾氣仍然在不斷增加,由此給城市大氣和人體健康帶來了嚴(yán)重危害。為了減少機動車尾氣給城市帶來的危害,要通過“車-油-路”等措施減少其生成。通過“車-油-路”等政策控制機動車尾氣污染,將是解決我國機動車尾氣的主要途徑。

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Study on Negative Effects of Vehicle Emissions and Countermeasures

FAN Wu-bo,CHEN Jun-hui,WANG Ting, LIU Si-yu,QIAN Jun,YE Hong

(SichuanAcademyofEnvironmentalSciences,Chengdu610041,China)

The motor vehicle exhaust is getting more and more serious, and has become an important source of atmospheric pollution in our country. This paper introduced the damage of vehicle emissions on human health and a series of control measures, including vehicle elimination, development of the public transportation, promotion of clean energy vehicles, completion of the IM system and the improvement of the quality of fuel and strengthen the management of urban traffic,were put forward to reduce the motor vehicle exhaust.

Vehicle emissions;negative effects on human health;children;traffic police;countermeasure

2015-05-11

四川盆地大氣污染(灰霾)綜合防控研究——區(qū)域大氣污染物排放清單建立(2013HBZX02)。

范武波(1988-),男,四川廣元人,2014年畢業(yè)于四川大學(xué)環(huán)境工程專業(yè),碩士,工程師,從事機動車尾氣污染防控研究。

陳軍輝,9503062@qq.com。

X734.2

A

1001-3644(2015)06-0065-05

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大灰狼(2017年1期)2017-03-01 12:43:54
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