*孫貴瑩
(邢臺市生態(tài)環(huán)境局清河縣分局 河北 054800)
根據(jù)《中國移動源環(huán)境管理年報(2021)》顯示,移動源污染已成為我國大中城市空氣污染的重要來源,是造成細(xì)顆粒物、光化學(xué)煙霧污染的重要原因,機(jī)動車污染防治的緊迫性日益凸顯。柴油車NOx排放量超過汽車排放總量的80%,PM超過90%[1]。通過機(jī)動車排放清單分析重型柴油車對城市空氣中PM和NOx等污染物的貢獻(xiàn)大小,研究重型柴油車排放控制對改善目前我國城市空氣污染問題有重要作用[2]。在城市交通規(guī)劃階段進(jìn)行城市交通污染的影響分析是可行的,也具有重要意義[3]。
清河縣地處環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)區(qū)中心地帶,位于邢臺市東部,北接南宮市、南接臨西縣、西接威縣、東臨山東省夏津縣,交通便利。其中:308國道和肅臨線縱橫穿境。通過現(xiàn)場實(shí)測308國道日均通行重型車輛約14400輛、肅臨線日均通行重型車輛約2000輛。結(jié)合近期微站檢測結(jié)果顯示:308國道與武松東街交口、西環(huán)與282省道交口微站NO2濃度較城區(qū)內(nèi)部普遍偏高約15~16μg/m3,重型車輛尾氣排放的NOx對站點(diǎn)數(shù)據(jù)影響明顯。同時根據(jù)前期顆粒物解析結(jié)果顯示:清河縣NO3-離子比重占PM2.5二次無機(jī)離子比重為33.9%。表明:重型車輛的尾氣排放對清河縣空氣質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。
表1 6月26日—7月13日期間城區(qū)微站對比情況
圖1 顆粒物解析結(jié)果,NO3-占PM2.5二次無機(jī)離子比重為33.9%
為量化評估重型車輛尾氣排放對城區(qū)空氣質(zhì)量影響,特采用高斯擴(kuò)散模式無限長線源進(jìn)行模擬。結(jié)果顯示:
(1)308國道和肅臨線重型車輛尾氣排放:NOx日均排放約268.4kg。
(2)308國道和肅臨線重型車輛尾氣排放:對城區(qū)內(nèi)三站點(diǎn)貢獻(xiàn)NOx濃度3.1μg/m3。具體評估結(jié)果如下。
貫穿城區(qū)中的街道和公路上的車輛排氣可以作為移動源污染排放的線源。道路線源分為無限長線源和有限長線源兩類。貫穿縣城中的308國道和肅臨的較長的城市道路上行駛的車輛密度,足以在道路兩側(cè)形成連續(xù)穩(wěn)定濃度場的線源,也就是無限長線源??梢园凑諢o限長線源模型進(jìn)行估算。
308國道和肅臨線上符合在較長的街道和公路上行駛的車輛密度,足以在道路兩側(cè)形成連續(xù)穩(wěn)定濃度場的線源,作為無限長線源。詳見公式(1):
式中:
X—道路距離站點(diǎn)距離(m);
σz—標(biāo)準(zhǔn)差,通過表格查詢(m)詳見表2[4]和表3[4];
表2 308國道、肅臨線現(xiàn)場實(shí)測車輛數(shù)據(jù)
續(xù)表
表3 大氣穩(wěn)定度估算
A—最大交通量A(輛/h);
C—每輛車排放的污染物C(g/s)[5];
H—汽車尾氣管距離地面的高度,大約為0.4m;
B—車輛平均速度B(km/h);
μ—平均風(fēng)速μm/s。
線源擴(kuò)散模式穩(wěn)定度以及距離確定σz:由距離地面10m處的μ10(平均風(fēng)速)以及當(dāng)天的天氣情況確定穩(wěn)定度,定風(fēng)向與線源(道路)垂直。
結(jié)果顯示:
308國道對城區(qū)內(nèi)三站點(diǎn)貢獻(xiàn)NOx濃度2.6μg/m3。肅臨線對城區(qū)內(nèi)三站點(diǎn)貢獻(xiàn)NOx濃度0.5μg/m3。
308國道和肅臨線整體對重型車輛對城區(qū)內(nèi)三站點(diǎn)貢獻(xiàn)NOx濃度3.1μg/m3。
表4 英國倫敦氣象局給出的σy和σz值
表5 選取周邊衡水、德州、邢臺、聊城4地區(qū)的NOx排放速率
根據(jù)《排放源統(tǒng)計(jì)調(diào)查產(chǎn)排污核算方法和系數(shù)手冊》中重型車量排放速率(克/輛/年),選取周邊衡水、德州、邢臺、聊城4地區(qū)排放速率均值,結(jié)合通行頻次、行駛里程進(jìn)行估算。詳見公式(2)。
重型車輛排放量=表中給定排放速率/365/(24×70)×在清河境內(nèi)行駛的公里數(shù)×車輛頻次 (2)
其中:排放速率=衡水、德州、邢臺、聊城4地區(qū)均值。
結(jié)果顯示:308國道日均通行14400輛重型車輛,NOx日均排放約251kg。肅臨線日均通行2000輛重型車輛,NOx日均排放約17.4kg。
308國道和肅臨線累計(jì)通行16400輛重型車輛,NOx日均排放約268.4kg。
根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研情況,308國道與武松東街交口處紅綠燈時間為“56s”,期間308國道“南北向”重型車輛壓車峰值達(dá)到20輛,而夜間交口處“東西向”車輛通行頻次較少。
因此,為有效降低夜間重型車輛怠速期間NOx排放,建議夜間時段,308國道“南北向”綠燈時間適當(dāng)延長,減少重型車輛壓車、怠速現(xiàn)象。
建議針對308國道、肅臨線等重型車輛行駛頻繁路段,按照“快車道快洗、慢車道慢洗”原則,加強(qiáng)灑水頻次。減少重型車輛擾塵現(xiàn)象。
根據(jù)重型車輛實(shí)際通行狀況,分時間、分區(qū)域、分路段精準(zhǔn)管控,進(jìn)一步減少國省干道擁堵,提高通行效能。依法依規(guī)制定重型車輛遠(yuǎn)端繞行工作方案,劃定繞行路線,實(shí)現(xiàn)重型車輛繞行,減少穿越城區(qū)。
①區(qū)域以內(nèi)禁止國三及以下排放標(biāo)準(zhǔn)營運(yùn)中重型柴油貨車,劃定柴油貨車禁行區(qū)域。在禁行區(qū)域周邊道路設(shè)置禁令標(biāo)志,對違反通行禁令行駛車輛依法處罰。
②對城區(qū)非道路移動機(jī)械進(jìn)行全面排查,所有機(jī)械必須加裝尾氣凈化裝置,凡違反規(guī)定的不準(zhǔn)入工地入廠區(qū)。推動鐵路貨場、物流園區(qū)場內(nèi)作業(yè)車輛和機(jī)械新能源化,禁止使用國三及以下排放標(biāo)準(zhǔn)的非道路移動機(jī)械,推進(jìn)工業(yè)企業(yè)、單位內(nèi)部作業(yè)車輛和機(jī)械新能源化更新改造。
③建議可依托尾氣檢測設(shè)備等,按照“環(huán)保部門檢測取證、公安交警依法處罰”的執(zhí)法模式,在轄區(qū)主要出入口和高排車出行的主要道路采取“不定時、流動式、抓現(xiàn)行”的方式,設(shè)立交通執(zhí)法點(diǎn)、利用在線設(shè)備監(jiān)測治超等措施最大限度降低機(jī)動車尾氣排放問題,聯(lián)合開展排放檢驗(yàn)不合格機(jī)動車上路行駛的整治行動,嚴(yán)禁超標(biāo)排放柴油車貨車進(jìn)入市區(qū)道路行駛。
308國道日均通行重型車輛約14400輛、肅臨線日均通行重型車輛約2000輛。308國道與武松東街交口、西環(huán)與282省道交口微站NO2濃度較城區(qū)內(nèi)部普遍偏高約15~16μg/m3,重型車輛尾氣排放的NOx對站點(diǎn)數(shù)據(jù)影響明顯,對城區(qū)內(nèi)三站點(diǎn)貢獻(xiàn)NOx濃度3.1μg/m3。因此,需優(yōu)化交通結(jié)構(gòu),提升道路管理水平,嚴(yán)格執(zhí)法,減少車輛怠速期間產(chǎn)生的NOx排放,推進(jìn)清河縣空氣質(zhì)量持續(xù)改善。