劉勇
摘 要:隨著科技與社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,人民的生活水平的迅速提高,機動車已經(jīng)成為人類社會發(fā)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(huán)境,進而威脅到人類自己的健康。論文以三天內(nèi)多個高峰時段內(nèi)的機動車尾氣遙感數(shù)據(jù)為依據(jù),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(zhì)量指數(shù)(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(zhì)量提高幫助。
關(guān)鍵詞:機動車尾氣污染;尾氣檢測;遙感檢測設(shè)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(jiān)測技術(shù)也漸漸被各大城市的環(huán)境監(jiān)測部門所利用,遙感檢測技術(shù)大大提高了機動車尾氣污染監(jiān)測的效率,對機動車污染進行有效控制和管理發(fā)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(shè)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(huán)境檢測人員利用遙感檢測設(shè)備在A、B兩條主干路附近進行了尾氣的遙感檢測。
1 監(jiān)測方案
1.1 監(jiān)測時間
監(jiān)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(jiān)測地點
共設(shè)2個監(jiān)測點位(如圖1)。
1.3 監(jiān)測設(shè)備
本次道路移動源監(jiān)測使用安徽寶龍環(huán)??萍加邢薰旧a(chǎn)的機動車尾氣遙感監(jiān)測儀,型號為BHD-1Z。
該儀器主要由發(fā)射光源和檢測器、反射鏡、激光測速裝置、攝像頭、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和監(jiān)視器等幾部分組成, 整個系統(tǒng)由外接交流電源供電。在實際道路測試時監(jiān)測系統(tǒng)示意圖如圖2所示。車輛進入遙感監(jiān)測區(qū)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(tǒng)擺放完畢后調(diào)整高度、距離,校準氣體后開始監(jiān)測。
2 結(jié)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(jiān)測共檢測機動車1326輛,收集有效數(shù)據(jù)1035組,其中柴油車95輛,汽油車940輛,無效數(shù)據(jù)不計入柴油車、汽油車總數(shù)。各排放污染物在三個高峰時段內(nèi)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(nèi),各污染物濃度總量與機動車數(shù)量之比作為該高峰期內(nèi)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(xiàn)先降低后升高的趨勢,各污染物濃度總量最高值均出現(xiàn)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(zhì)量指數(shù)(AQI)與各污染物濃度對比
為探究高峰期內(nèi)各污染物濃度與空氣質(zhì)量的相關(guān)性和機動車排放污染物對空氣質(zhì)量指數(shù)貢獻的大小,將AQI指數(shù)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(yīng)一小時內(nèi),污染物總量與機動車數(shù)量的比值,實時AQI取自監(jiān)測點位附近的環(huán)境監(jiān)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(xiàn)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(guān)。
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(jiān)測共檢測機動車1108輛,收集有效數(shù)據(jù)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(xiàn)先降低后升高的趨勢,各污染物濃度總量最高值均出現(xiàn)在早高峰時段。
2.2.2 空氣質(zhì)量指數(shù)(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(guān)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(xiàn)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(jié)果及對策
在為期3天的遙感監(jiān)測當中,各監(jiān)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(tài)、機動車種類與數(shù)量、氣象條件等因素有關(guān)。
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(xiàn)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(guān),機動車排放的4種污染物濃度對AQI指數(shù)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(chǎn)生的。這些特性與高峰車輛未完全預(yù)熱及長時間怠速有關(guān),因此點位1所處的道路治理重點為加大交警疏導(dǎo)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(dǎo)交通的基礎(chǔ)上,還應(yīng)加大治理柴油車污染物排放為宜。
3 總結(jié)
遙感檢測設(shè)備的精準度及效率較高,能與當日的大氣環(huán)境相吻合,可作為機動車污染防治的依據(jù)。本位只以兩條道路為例,講解的遙感檢測數(shù)據(jù)的使用。后期,環(huán)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(shù)據(jù),基于這些大數(shù)據(jù),可以找到本地機動車污染物排放的規(guī)律及特點,從而采取相應(yīng)措施,對本地的交通進行優(yōu)化,提高本地的環(huán)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(jīng)驗分析與中國的研究成果[M].北京:中國環(huán)境科學出版社,2001.