李鈔

摘要：在機(jī)動(dòng)車行駛的時(shí)候由于其車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)在道路交通上產(chǎn)生了揚(yáng)塵，從而對(duì)城市顆粒物會(huì)產(chǎn)生較大的影響。采用GPS記錄儀結(jié)合DustTrak8530型顆粒物檢測(cè)儀，分析研究了機(jī)動(dòng)車車速會(huì)對(duì)道路交通揚(yáng)塵排放產(chǎn)生的影響。研究結(jié)果表明：機(jī)動(dòng)車行駛的速度越快，由于其車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的PM2.5、PM10的濃度和PM2.5、PM10質(zhì)量濃度比就會(huì)逐漸變大；將數(shù)據(jù)經(jīng)過擬合，將機(jī)動(dòng)車車速與PM2.5、PM10的濃度以及PM2.5、PM10質(zhì)量濃度比之間的函數(shù)關(guān)系分別得出。本次研究中所得出的結(jié)果將為測(cè)試道路交通的揚(yáng)塵排放量及排放因子，及為建立道路交通的揚(yáng)塵排放清單鋪墊好了實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：機(jī)動(dòng)車車速；揚(yáng)塵；道路交通；排放影響

最近幾年以來，城市揚(yáng)塵會(huì)對(duì)城市空氣顆粒物產(chǎn)生的影響受到了廣泛的關(guān)注，根據(jù)相關(guān)研究表明，對(duì)城市空氣顆粒物產(chǎn)生污染的主要因素就是城市揚(yáng)塵。在城市揚(yáng)塵中的重要組成部分就是道路交通揚(yáng)塵，同時(shí)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(duì)道路揚(yáng)塵進(jìn)行控制以及定量的研究，這也是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。在本次的研究中將采用GPS記錄儀以及顆粒物檢測(cè)儀，對(duì)機(jī)動(dòng)車車速會(huì)對(duì)道路交通揚(yáng)塵排放產(chǎn)生的影響進(jìn)行了研究。

1、材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)器材

在本次研究實(shí)驗(yàn)中，采用四臺(tái)DustTrak8530型顆粒物檢測(cè)儀、一臺(tái)GPS Map60CS型全球定位系統(tǒng)記錄儀以及某品牌的汽車一輛。

可以使用DustTrak8530型顆粒物檢測(cè)儀對(duì)PM2.5、PM10進(jìn)行不斷更換采樣，從而對(duì)不同粒徑顆粒物的濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)定，并且要設(shè)置時(shí)間的間隔，數(shù)據(jù)記錄時(shí)間間隔時(shí)間均為一秒，如此檢測(cè)儀器自帶的儲(chǔ)存卡就可以將顆粒物的實(shí)時(shí)濃度進(jìn)行記錄。使用全球定位系統(tǒng)記錄儀將機(jī)動(dòng)車的行駛速度進(jìn)行記錄，其記錄的間隔時(shí)間為一秒。在開始采樣之前，將全球定位系統(tǒng)記錄儀的時(shí)間和四臺(tái)DustTrak8530型顆粒物檢測(cè)儀的時(shí)間設(shè)置為一樣的，有利于顆粒物的濃度和機(jī)動(dòng)車的速度兩者的數(shù)據(jù)相匹配。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

將四臺(tái)DustTrak8530型顆粒物檢測(cè)儀分別編號(hào)為儀器1、2、3、4號(hào)，將1、2號(hào)儀器通過連接管和測(cè)試采樣口連接并放在機(jī)動(dòng)車前輪左側(cè)輪胎的后方，將測(cè)試采樣口和輪胎的正中進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，離地面175毫米，離輪胎50毫米；將3、4號(hào)儀器通過連接管和背景采樣口連接并放在機(jī)動(dòng)車的車頂，并在實(shí)驗(yàn)開始校準(zhǔn)四臺(tái)顆粒物檢測(cè)儀，保證他們?cè)谕瑫r(shí)測(cè)量一樣粒徑的顆粒物時(shí)，其質(zhì)量濃度數(shù)據(jù)間的大小差值在2μg/m3以內(nèi)。1、2號(hào)儀器的檢測(cè)指標(biāo)是車輪卷起的PM2.5以及背景PM2.5，3號(hào)儀器的檢測(cè)指標(biāo)為背景PM2.5，4號(hào)儀器的檢測(cè)指標(biāo)為PM10[1]。

在進(jìn)行試驗(yàn)的時(shí)候要選擇行駛車輛較少的路段，避免其他車輛對(duì)顆粒物濃度背景值的干擾，采用顆粒物檢測(cè)儀記錄機(jī)動(dòng)車不同行駛速度的顆粒物濃度數(shù)據(jù)的變化。將機(jī)動(dòng)車的車速設(shè)為10～80km/h，之間的間隔為5km/h，一共為15個(gè)不同的行駛速度，每次行駛速度測(cè)試4次。

1.3 數(shù)據(jù)處理

在進(jìn)行采樣的期間，機(jī)動(dòng)車在行駛的過程中由車輪轉(zhuǎn)動(dòng)引起的PM2.5濃度可以通過計(jì)算儀器1號(hào)和3號(hào)檢測(cè)出來的濃之度差來得出，PM10的濃度可以通過計(jì)算儀器2號(hào)和4號(hào)檢測(cè)出來的濃之度差來得出，將由機(jī)動(dòng)車車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的的顆粒物濃度和機(jī)動(dòng)車的行駛速度以時(shí)間作為契合點(diǎn)來進(jìn)行匹配，對(duì)顆粒物濃度隨著機(jī)動(dòng)車行駛速度的變化規(guī)律進(jìn)行研究[2]。

2、結(jié)果

2.1機(jī)動(dòng)車行駛速度和車輪轉(zhuǎn)動(dòng)引起的PM2.5濃度的關(guān)系

機(jī)動(dòng)車在指定的路段上進(jìn)行來回的行駛，將15個(gè)不同的行駛速度進(jìn)行4次測(cè)試，一共獲得了60組數(shù)據(jù)，將時(shí)間作為契合點(diǎn)計(jì)算出每秒的PM2.5濃度，并且將每組數(shù)據(jù)的PM2.5濃度的平均值計(jì)算出來，研究車速和PM2.5濃度之間的關(guān)系。從得出的結(jié)果表明，機(jī)動(dòng)車行駛的速度越快，由車輪轉(zhuǎn)動(dòng)所引起的PM2.5濃度就會(huì)逐漸的變大。

將機(jī)動(dòng)車實(shí)際測(cè)試得出的均速作為自變量，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)引起的PM2.5的質(zhì)量濃度作為因變量，將六十組數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，式1：△DT2.5=0.0092×V2.5717 R2=0.95，其中△DT2.5指的是車輪轉(zhuǎn)動(dòng)引起的PM2.5質(zhì)量濃度，單位μg/m3，機(jī)動(dòng)車實(shí)際測(cè)試得出的均速為V，單位km/h，

2.2機(jī)動(dòng)車行駛速度和車輪轉(zhuǎn)動(dòng)引起的PM10濃度的關(guān)系

機(jī)動(dòng)車在指定的路段上進(jìn)行來回的行駛，將15個(gè)不同的行駛速度進(jìn)行4次測(cè)試，一共獲得了60組數(shù)據(jù)，將時(shí)間作為契合點(diǎn)計(jì)算出每秒的PM10濃度，再將各組數(shù)據(jù)之間PM10濃度的平均值計(jì)算出來，研究PM10濃度和機(jī)動(dòng)車行駛速度之間的關(guān)系。從研究結(jié)果表明，機(jī)動(dòng)車行駛的速度越快，由車輪轉(zhuǎn)動(dòng)所引起的PM10濃度就會(huì)逐漸的變大。

將機(jī)動(dòng)車實(shí)際測(cè)試得出的均速作為自變量，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)引起的PM10的質(zhì)量濃度作為因變量，將六十組數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，式2：△DT10=0.1365×V2.0772 R2=0.93，其中△DT10指的是車輪轉(zhuǎn)動(dòng)引起的PM10質(zhì)量濃度，單位μg/m3[3]。

2.3機(jī)動(dòng)車行駛速度和道路交通揚(yáng)塵中顆粒物構(gòu)成的關(guān)系

將機(jī)動(dòng)車的行駛速度以時(shí)間作為契合點(diǎn)，在機(jī)動(dòng)車行駛的過程當(dāng)中，將機(jī)動(dòng)車車速和PM2.5、PM10的質(zhì)量濃度比建立關(guān)系，從結(jié)果表明機(jī)動(dòng)車行駛的速度越快，PM2.5、PM10的質(zhì)量濃度比就會(huì)逐漸的變大。

將機(jī)動(dòng)車實(shí)際測(cè)試得出的均速作為自變量，PM2.5、PM10的質(zhì)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(zhì)量濃度比為Y。

3、結(jié)論

綜上所述，從本次研究中得出，機(jī)動(dòng)車行駛的速度越快，由于其車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的PM2.5、PM10的濃度和PM2.5、PM10質(zhì)量濃度比都會(huì)逐漸變大，因此在對(duì)各城市以及各種道路類型進(jìn)行道路交通揚(yáng)塵的排放量和排放因子進(jìn)行研究時(shí)，要將機(jī)動(dòng)車車速對(duì)道路交通揚(yáng)塵的排放考慮進(jìn)去。

參考文獻(xiàn)：

[1]張?jiān)娊ǎ?姬亞芹， 朱振宇，等. 機(jī)動(dòng)車車速對(duì)道路交通揚(yáng)塵排放特征的影響[J]. 環(huán)境污染與防治， 2016， 38（4）：82-84.

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[3]吳麗萍， 文科軍. 機(jī)動(dòng)車行駛過程道路揚(yáng)塵影響因素試驗(yàn)研究[J]. 環(huán)境科學(xué)與管理， 2008， 33（12）：34-36.