馮仁科

道路交通的污染指車(chē)輛排放出的煙、塵和有害氣體，其數(shù)量、濃度和持續(xù)時(shí)間都超過(guò)大氣的自然凈化能力和允許標(biāo)準(zhǔn)，使人和生物等蒙受其害。

交通污染與車(chē)流量、車(chē)型、燃料、運(yùn)行狀態(tài)、道路條件及地理氣象等有密切的關(guān)系。在不同的季節(jié)與時(shí)間里都在隨機(jī)變化著。在我國(guó)不同地區(qū)的監(jiān)測(cè)中，已發(fā)現(xiàn)環(huán)境空氣的污染物中，車(chē)輛排放量占有較嚴(yán)重的分擔(dān)率，如CO:65%～80%;NOx:50%～60%; THC:80%～90%。隨著我國(guó)車(chē)輛保有量近年來(lái)以 15%以上的年增長(zhǎng)率遞增，上述各項(xiàng)污染物的排放量亦將上升。顯然車(chē)輛排放物將成為我國(guó)環(huán)境空氣的主要污染源之一。

在公路附近上空，往往形成濃度較高且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的排放污染物區(qū)域，對(duì)人體健康形成危害，同時(shí)亦將對(duì)動(dòng)、植物和水、土環(huán)境造成嚴(yán)重影響。

我國(guó)道路和車(chē)輛正處于發(fā)展的初期，抓住這一關(guān)鍵問(wèn)題，控制好交通排放污染物，使道路交通發(fā)展要合乎生態(tài)環(huán)境的要求，與環(huán)境相協(xié)調(diào)，無(wú)疑是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的條件之一。

1 車(chē)輛排放的污染物成分及其危害性

汽車(chē)污染物按其形態(tài)可分為固體物(粉塵、煙塵)、液體(水滴)及氣體(廢氣)。而汽車(chē)廢氣卻是一種排放部位低、不易擴(kuò)散的流動(dòng)源，是大氣被污染的重要源頭，其影響面最寬，危害最大。

汽車(chē)廢氣主要從排氣管、曲柄箱及燃料系統(tǒng)中排放出來(lái)，所排放廢氣中危害大的主要有一氧化碳(CO)、碳?xì)浠衔?HC)、氮氧化合物(NO)和鉛化合物及3，4一苯并芘等，現(xiàn)分述于下:

1)一氧化碳(CO)主要由汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料燃燒不完全而產(chǎn)生。常在空擋行駛，經(jīng)常剎車(chē)、啟動(dòng)、減速和加速時(shí)，排出量較大。這種廢氣成分是汽車(chē)排放物中含量較高的一種。汽車(chē)排放的分配量占空氣中的 75%，個(gè)別城市更高，據(jù)我國(guó) 1989年對(duì)11個(gè)城市(清潔區(qū))調(diào)查統(tǒng)計(jì)，一氧化碳濃度日均值在 0.86 mg/m3～8.2mg/m3之間，有4個(gè)城市日均值在4.8 mg/m3之間(已超標(biāo))。CO進(jìn)入人體血液之后，產(chǎn)生碳氧血紅蛋白(co-Hb)降低血液輸氧能力，對(duì)人體心血管和神經(jīng)系統(tǒng)構(gòu)成危害。當(dāng)這種血紅素在人體中達(dá)10%時(shí)，會(huì)影響正常的工作和學(xué)習(xí)，占20%時(shí)，會(huì)感到頭痛、頭暈，出現(xiàn)中毒現(xiàn)象，占 50%～60%時(shí)，會(huì)致人死亡。2)碳?xì)浠衔?HC)(簡(jiǎn)稱烴，包括烷烴、烯烴和芳烴)產(chǎn)生于燃燒完全的汽油及汽油燃燒時(shí)裂化，在汽車(chē)減速時(shí)產(chǎn)生量最多。目前無(wú)總烴濃度限值標(biāo)準(zhǔn)，因總烴(THC)是由多種碳?xì)浠衔锝M成，各地車(chē)用汽油來(lái)源不同，排放的總烴成分的組成比例不一致，單個(gè)碳?xì)浠衔锍煞值亩拘圆町惡艽?，非甲烷總烴對(duì)人體和動(dòng)物的危害不取決于各種成分的累加濃度，而取決于其中有害成分的大小，它是形成光化學(xué)煙霧的主要成分，對(duì)人眼、鼻、呼吸道有強(qiáng)烈刺激作用。當(dāng)知道非甲烷總烴的濃度時(shí)，即可判別光化學(xué)煙霧產(chǎn)生的可能性。3)氮氧化合物(NOx)汽油在高溫燃燒的過(guò)程中產(chǎn)生NO。NO到大氣中后，部分NO與空氣中的氧結(jié)合，生產(chǎn)NO2，這是一種紅棕色，有毒的惡臭氣體。被汽車(chē)廢氣污染的大氣同時(shí)存在著NO和NO2，主要產(chǎn)生于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，速度越高，則產(chǎn)生量越多，污染越嚴(yán)重。空氣中的NO，由車(chē)輛排放的約占50%以上。全國(guó)監(jiān)測(cè) NO，濃度的年日均值的混合平均值為0.46mg/m3，實(shí)測(cè)表明，公路兩側(cè)明顯高于此值。汽車(chē)排放的NOx中有95%以上的NO與空氣接觸后，很快氧化成NO2，NO2對(duì)人體和動(dòng)物的眼、鼻、呼吸系統(tǒng)有很強(qiáng)的毒性。在 50 ppm以上時(shí)，產(chǎn)生咽喉劇痛和劇烈地咳嗽，在500 ppm以上時(shí)，幾分鐘內(nèi)可嚴(yán)重侵害肺部，甚至死亡。研究還發(fā)現(xiàn)，NO2和SO2的協(xié)調(diào)作用可對(duì)一些植物造成嚴(yán)重影響。4)二氧化硫(SO2)在某些柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排出氣體中含有，其排放量雖不大，但當(dāng)其濃度達(dá)8 ppm時(shí)，人就開(kāi)始感到難受，且經(jīng)氧化成為SO3煙霧時(shí)(還不到0.8 ppm)人就受不了。對(duì)人可引起支氣管炎和哮喘等病，并使橋梁等金屬構(gòu)件受腐蝕。5)鉛化合物作為汽油的抗爆劑的四烷基鉛，在燃燒過(guò)程中分解成氧化鉛，被排放于大氣，是一種劇毒物質(zhì)，對(duì)人的肝、腎都會(huì)造成有害影響，并對(duì)消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)有損害。6)3，4一苯并芘是一種碳?xì)浠衔?C20H12)，是一種劇毒的致癌物質(zhì)。7)懸浮顆粒物(TSP)分為總懸浮顆粒物和可吸入顆粒物。據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，有65%的城市TSP最高日均濃度值接近0.65mg/m3，明顯高于國(guó)外。TSP中的PM10有很大一部分來(lái)自于車(chē)輛，特別是柴油車(chē)的排放物。車(chē)輛排放的 PM10中，含有鹵化物、有機(jī)碳和硫化物。TSP的濃度超過(guò)0.1mg/m3時(shí)，造成大氣能見(jiàn)度下降和到達(dá)地面的輻射能減少。PM 10如進(jìn)入人體呼吸系統(tǒng)，對(duì)呼吸道和肺部產(chǎn)生嚴(yán)重影響。8)光化學(xué)煙霧是一種次生物，是汽車(chē)排出廢氣中的碳?xì)浠衔锖偷趸衔?，在空氣中?jīng)陽(yáng)光紫外線照射發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)生成的一種淡藍(lán)色煙霧，同時(shí)生成溶膠，形成新的污染物。其基本原理為二氧化氮在強(qiáng)烈的太陽(yáng)紫外線照射下發(fā)生分解，產(chǎn)生一氧化氮(NO)和原子氧(O);原子氧迅速與空氣中的氧(O2)反應(yīng)生成臭氧;臭氧再與碳?xì)浠衔?HC)作用，經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)，結(jié)果產(chǎn)生了臭氧、過(guò)氧乙酰硝酸酯(PAN)、醛類(lèi)和其他許多復(fù)雜的化合物，統(tǒng)稱為光化學(xué)氧化劑。這些光化學(xué)氧化劑形成的煙霧叫光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧的形成及其濃度，除直接決定于汽車(chē)排氣中污染物的數(shù)量和濃度外，還受太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、氣象，以及地理?xiàng)l件的影響。光化學(xué)煙霧可刺激人的眼睛，引起紅眼病，對(duì)人的鼻、咽、喉、氣管和肺部都有刺激作用，可促進(jìn)哮喘病人哮喘發(fā)作，引起慢性呼吸系統(tǒng)疾病進(jìn)一步惡化，還可以誘發(fā)肺癌，以及加速人的衰老。光化學(xué)煙霧對(duì)植物的損害也十分嚴(yán)重，可使農(nóng)作物減產(chǎn)、樹(shù)木落葉或枯死。加速橡膠制品的老化、腐蝕建筑設(shè)備和衣物、使染料褪色等。此外，因光化學(xué)煙霧生成的氣溶膠，常為0.1μm～1.0μm之間，不易沉降，易于散射太陽(yáng)光線，以致顯著降低大氣的能見(jiàn)度，縮短視距，造成交通事故等危害。氣溶膠還能吸附、濃縮大氣中的其他污染物，帶入人的呼吸道內(nèi)，加劇污染物的毒害作用。

2 污染物的運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散

要把機(jī)動(dòng)車(chē)排出的顆粒(含固體與液體)與氣體等污染物輸送開(kāi)，并擴(kuò)散開(kāi)來(lái)，主要靠大氣的風(fēng)和湍流作用，還與地形、地物有關(guān)。風(fēng)主要使污染物向水平方向擴(kuò)散，風(fēng)越大，稀釋越快，污染物濃度越低，但風(fēng)速過(guò)大，污染物又反而會(huì)下沉。“湍流”又叫“亂流”，是大氣中氣流的方向和速度經(jīng)常變化所呈現(xiàn)的極不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)氣流。它可使污染物向上、下、左、右擴(kuò)散。自然界的風(fēng)都具有這種湍流特性。如果沒(méi)有這種特性，大氣中的污染物，尤其是這種排放部位很低的機(jī)動(dòng)車(chē)污染物就不容易擴(kuò)散和稀釋。一般而言，湍流強(qiáng)度越大，越有利于擴(kuò)散。除風(fēng)和湍流而外，大氣穩(wěn)定度也是決定大氣擴(kuò)散與稀釋的一個(gè)重要因素。在大氣對(duì)流層內(nèi)，一般氣溫常因距地面的高度增加而逐漸下降，但有時(shí)也可能出現(xiàn)相反的情況，即距地面高度的增加，而氣溫呈上升的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱作“逆溫”，一般逆溫出現(xiàn)在晴天無(wú)云、無(wú)風(fēng)或微風(fēng)的夜晚。在逆溫時(shí)，大氣中的污染物就容易積聚于接近地面，甚至無(wú)法擴(kuò)散，使地面污染物濃度超過(guò)平時(shí)的幾倍甚至幾十倍。如當(dāng)上空出現(xiàn)高氣壓時(shí)，可出現(xiàn)下沉逆溫層，阻止地面污染物向大氣上層擴(kuò)散，以致形成很厚的污染物。若得知下層逆溫的預(yù)報(bào)時(shí)，則應(yīng)減少排污量，對(duì)交通實(shí)行控制。

地形直接影響到氣流的運(yùn)動(dòng)和溫度，因而也直接影響到在大氣污染的程度。污染物在運(yùn)動(dòng)中，如遇山地，在迎風(fēng)面會(huì)產(chǎn)生下沉作用，使其附近地區(qū)受到污染。如山地不太高，污染物又會(huì)越過(guò)山地，在背風(fēng)面產(chǎn)生下沉，使該地區(qū)受到污染。

3 控制汽車(chē)排放污染物的措施

3.1 嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)法規(guī)，加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)

為貫徹《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》和《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》，有關(guān)部門(mén)制定了GB 3095-96環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)環(huán)境空氣污染物的濃度限值規(guī)定和GB 14761-99汽車(chē)排放污染物限制及測(cè)定方法，對(duì)車(chē)輛排放物限值規(guī)定等有關(guān)法規(guī)。環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)是環(huán)境保護(hù)法的重要組織部分，正確實(shí)施環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)是加強(qiáng)和完善環(huán)境法制建設(shè)的重要手段。控制汽車(chē)污染物的排放，是改善環(huán)境空氣質(zhì)量的重要前提。加大環(huán)保的管理力度，加強(qiáng)各級(jí)環(huán)境管理機(jī)構(gòu)的設(shè)置，按國(guó)標(biāo)規(guī)定的檢測(cè)方法實(shí)施對(duì)環(huán)境污染物的監(jiān)測(cè)，是貫徹有關(guān)法規(guī)的必要保證。對(duì)公路而言，需以路中心線兩側(cè)各 200m的狹長(zhǎng)地帶作為監(jiān)測(cè)范圍。

3.2 改進(jìn)機(jī)動(dòng)車(chē)設(shè)備，控制排污量

改進(jìn)內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)，發(fā)展轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，使汽油在免爆中燃燒完全。研究改進(jìn)汽車(chē)的廢氣凈化裝置，改進(jìn)曲柄箱、汽化器和燃料箱等，使之能避免或減少氣體的遺漏，或強(qiáng)制性規(guī)定加裝凈化裝置等，減少或改變排污的成分與數(shù)量。安裝漏氣回流管和補(bǔ)燃器，使氣管排出物再次燃燒而變?yōu)闊o(wú)害的氣化物。

3.3 改進(jìn)能源

可研究采用電子汽車(chē)和采用液化天燃?xì)?、氫氣、液化煤氣與柴油的混合燃料;用無(wú)鉛汽油來(lái)代替有鉛汽油作燃料，是減少汽車(chē)排污的有效措施。對(duì)城市交通，可積極發(fā)展無(wú)軌電車(chē)、電動(dòng)車(chē)、地鐵等。從發(fā)展看，要研究無(wú)公害汽車(chē)和高效交通系統(tǒng)。

3.4 合理地布置路網(wǎng)與調(diào)整交通流、綜合治理交通

如對(duì)道路交通噪聲控制一樣，在城市道路與公路的路網(wǎng)布設(shè)中，都應(yīng)充分利用自然條件和有關(guān)結(jié)構(gòu)物，把減少或避免對(duì)大氣的污染物放在重要位置來(lái)考慮。還應(yīng)注意加強(qiáng)交通管理，調(diào)整交通流，使道路上的車(chē)流有適當(dāng)?shù)牧髁亢退俣?，盡可能地勻速、暢通，從而減少因高速、減速、剎車(chē)、走動(dòng)等帶來(lái)的污染。

3.5 綠化

考慮到實(shí)際的地形與氣象條件，于道路兩側(cè)適當(dāng)范圍內(nèi)進(jìn)行綠化，是凈化道路交通環(huán)境的既經(jīng)濟(jì)又有效的措施，并盡可能與降噪聲措施一起考慮。

[1] 劉 芳，郝 攀.談現(xiàn)階段公路工程環(huán)境監(jiān)理監(jiān)測(cè)及其發(fā)展思路[J].山西建筑，2009，35(5):350-351.