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【關(guān)鍵詞】 電動汽車 能源 環(huán)境 節(jié)能
1 引言
當(dāng)今環(huán)境污染問題和能源消耗比重成為企業(yè)發(fā)展的主要研究方向。煤炭企業(yè)對日益嚴(yán)重的環(huán)境污染和不可再生能源的浪費有直接的責(zé)任。本文從當(dāng)今社會的能源消耗和環(huán)境污染的直接體汽車研究出發(fā)，用數(shù)學(xué)模型客觀證明煤炭企業(yè)煤制油和煤轉(zhuǎn)電效率的重要性。
2 電動汽車與傳統(tǒng)汽車在節(jié)能、減排等方面的對比模型
2.1 傳統(tǒng)汽車與電動汽車能耗對比模型
（2）能耗對比結(jié)果。傳統(tǒng)汽車平均百公里耗油10升，即7.25千克；電動汽車平均百公里耗電量為20千瓦時；汽車年均里程25000公里，火電廠煤耗平均值0.31千克/千瓦，氣電發(fā)電標(biāo)氣耗0.1913立方米/千瓦時，油電發(fā)電油耗0.2千克/千瓦時。
根據(jù)模型式（1-3）計算美國，中國，日本以及世界的電動汽車與傳統(tǒng)汽車耗能情況如表1。
（3）能耗對比結(jié)果分析。由表1可以看出，美國，中國，日本以及世界總計使用電動汽車均能節(jié)約化石能源，其中在日本使用電動汽車節(jié)約化石能源幅度最大，高達59.3%；在化石能源發(fā)電比例較高的中國，使用電動汽車節(jié)約化石能源的比例也達到47.6%；世界范圍內(nèi)使用電動汽車，平均比傳統(tǒng)汽車節(jié)約化石能源54.98%。
2.2 傳統(tǒng)汽車與電動汽車溫室氣體與污染物排放對比模型
汽車主要排放空氣污染物和溫室氣體，汽車生產(chǎn)階段與使用階段均有排放。溫室氣體（GHG）排放主要以二氧化碳為主，傳統(tǒng)燃油汽車在行使過程中空氣污染物（AP）排放主要以粉塵，二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）為主。
（1）傳統(tǒng)汽車與電動汽車生產(chǎn)階段排放對環(huán)境影響對比模型。設(shè)，分別為電動汽車在生產(chǎn)階段空氣污染排放量和溫室氣體排放量，，分別為傳統(tǒng)汽車在生產(chǎn)階段空氣污染排放量和溫室氣體排放量，和分別為汽車和蓄電池質(zhì)量，和分別為生產(chǎn)每千克汽車和蓄電池產(chǎn)生空氣污染物排放量，和分別為生產(chǎn)每千克汽車和溫室氣體產(chǎn)生溫室氣體排放量。則生產(chǎn)每輛傳統(tǒng)汽車污染物與溫室氣體排放模型為：
（2）傳統(tǒng)汽車與電動汽車使用階段排放對環(huán)境影響對比模型。傳統(tǒng)汽車行駛過程中消耗石油，排放溫室氣體和污染物，設(shè)、分別為傳統(tǒng)汽車每百公里溫室氣體排放量和空氣污染排放量，本文按照歐洲汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)計算百公里溫室氣體排放量和空氣污染排放量；汽車年均里程為，則傳統(tǒng)汽車行駛過程中年均排放的污染物與溫室氣體分別為：
（3）排放對比結(jié)果。汽車生產(chǎn)階段的污染物與溫室氣體排放基本穩(wěn)定，根據(jù)模型式（4-5）計算電動汽車與傳統(tǒng)汽車生產(chǎn)階段空氣污染排放量和溫室氣體排放量情況如表2。
傳統(tǒng)汽車每百公里產(chǎn)生空氣污染和溫室氣體排放量根據(jù)歐洲汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)折算得到，對空氣污染的考慮，空氣中的污染物CO，NOx，SOx和揮發(fā)性有機化合物的特點是通過以下的加權(quán)系數(shù)：0.017，1，1.3和0.64。魍稱車汽車使用階段排放對環(huán)境影響如表3：
根據(jù)相關(guān)報告，煤、油、氣生產(chǎn)每千瓦時電產(chǎn)生溫室氣體排放量分別為：，，；中國煤、油、氣生產(chǎn)每千瓦時電產(chǎn)生污染物排放量分別為：，，；據(jù)統(tǒng)計發(fā)達國家發(fā)電效率比發(fā)展中國家的高40%左右，據(jù)此推算發(fā)達國家煤、油、氣生產(chǎn)每千瓦時電產(chǎn)生污染物排放量分別為，，。
根據(jù)模型式（7-8）計算世界及主要國家的能源結(jié)構(gòu)下使用電動汽車年均污染物及溫室氣體排放比較情況及生產(chǎn)與使用階段年均總排放情況如表4。
（4）排放對比結(jié)果分析。由表4可以看出，各國和地區(qū)使用電動汽車均能大幅度減少溫室氣體的排放。由于煤炭發(fā)電在各國比重較大，電動汽車雖然在行使過程中本身不排放污染物，但是由于發(fā)電排放的污染物遠超過傳統(tǒng)汽車排放的污染物。中國表現(xiàn)最為明顯，由于中國煤電發(fā)電比例高達79.1%，在中國使用電動汽車比傳統(tǒng)汽車空氣污染物的排放量高出4.6倍。
3 電動汽車廣泛使用的影響
3.1 電動汽車廣泛使用對化石能源消耗的影響
本節(jié)分別研究當(dāng)電動汽車占汽車總數(shù)比例達到30%，50%，70%，100%四種情境下，由于推廣電動汽車節(jié)約的化石能源量，以及所節(jié)約的化石能源量占該國家或地區(qū)能源消費總量的比例。推廣電動汽車節(jié)約化石能源量為： （9）
為電動汽車每百公里消耗化石能源量；為傳統(tǒng)汽車每百公里耗油量。得到四種情境下，由于推廣電動汽車節(jié)約的化石能源量，以及所節(jié)約的化石能源量占該國家或地區(qū)能源消費總量的比例如表5。
3.2 電動汽車廣泛使用對環(huán)境的影響
本節(jié)分別研究當(dāng)電動汽車占汽車總數(shù)比例達到30%，50%，70%，100%四種情境下，由于推廣電動汽車溫室氣體與污染物排放變化情況。根據(jù)表5，得到四種情境下，由于推廣電動汽車排放溫室氣體與污染物變化情況如表6。
根據(jù)碳監(jiān)測行動（CARMA）網(wǎng)站提供的數(shù)據(jù)，根據(jù)全球各國的CO2排放量排名數(shù)據(jù)，給出了電動車市場占有率分別為30%，50%，70%，100%情況時，二氧化碳年均減排量如占總排放量的比例如表7。
由表6-7可以看出，電動汽車的推廣使用，對溫室氣體有著明顯的減排效果，但是會多排其他空氣污染物。
4 結(jié)語
由模型結(jié)果可以看出，因為在中國發(fā)電領(lǐng)域煤炭發(fā)電所占比重較大，現(xiàn)階段支持電動汽車的發(fā)展受益不大。
參考文獻：
關(guān)鍵詞：機動車尾氣 排放特征 控制措施
我國已連續(xù)3年成為世界機動車產(chǎn)銷第一大國，機動車尾氣污染已成為我國空氣污染的重要來源，是造成灰（霧）霾、光化學(xué)煙霧污染的重要原因，并直接對人體健康構(gòu)成危害，機動車污染控制的緊迫性日益凸顯。
一、汽車保有量及排放分類
近5年來，我國汽車保有量年平均增長超過1600萬輛。2011年全國汽車產(chǎn)、銷量為1841.9萬輛和1850.5萬輛，2012年我國汽車產(chǎn)、銷量更是達到了1927.18萬輛和1930.64萬輛。按照國際通行標(biāo)準(zhǔn)，進入汽車社會的標(biāo)志是每百戶家庭汽車擁有量超過20輛。當(dāng)前我國民用汽車擁有量為1.06億輛，按一家三口計算，每百戶家庭汽車擁有量已超過20輛，正式邁入了汽車社會。
2011年的全國機動車保有量與1980年相比增加了30倍，達到20754.6萬輛。按排放標(biāo)準(zhǔn)分類，達到國IV及以上標(biāo)準(zhǔn)的汽車占汽車總保有量的5.7%，國III標(biāo)準(zhǔn)的汽車占48.0%，，國II標(biāo)準(zhǔn)的汽車占19.8%，國I標(biāo)準(zhǔn)的汽車占17.0%，其余9.5%的汽車還達不到國I標(biāo)準(zhǔn)。按環(huán)境保護標(biāo)志分類，“綠標(biāo)車”占83.6%，高排放的“黃標(biāo)車”仍占16.4%。
二、機動車尾氣排放特征
隨著機動車保有量的快速增加，我國城市空氣開始呈現(xiàn)煤煙和機動車尾氣復(fù)合污染的特點，直接影響群眾健康。2011年的全國機動車與1980年全國機動車相比尾氣排放總量增加了14倍。
2011年，全國機動車排放污染物4607.9萬噸，比2010年增加3.5%，其中氮氧化物（NOX）637.5萬噸，顆粒物（PM）62.1萬噸，碳氫化合物（HC）441.2萬噸，一氧化碳（CO）3467.1萬噸。汽車是污染物排放總量的主要貢獻者，其排放的NOX和PM超過90%，HC和CO超過70%。
按排放標(biāo)準(zhǔn)分類，占汽車保有量9.5%的國I前標(biāo)準(zhǔn)汽車，其排放的4種主要污染物占排放總量的40.0%以上；而占保有量53.7%的國III及以上標(biāo)準(zhǔn)汽車，其排放量還不到排放總量的25.0%。按環(huán)境保護標(biāo)志分類，僅占汽車保有量16.4%的“黃標(biāo)車”排放了63.7%的NOX、86.6%的PM、55.9%的CO和60.4%的HC。
三、尾氣污染的危害
機動車尾氣主要污染物為一氧化碳CO、碳氫化合物HC、硫化物、氮氧化物NOX及顆粒物PM。
一氧化碳主要由氣缸內(nèi)燃料不充分燃燒形成的，它經(jīng)呼吸道進入肺部被血液吸收，與血紅蛋白結(jié)合形成碳氧血紅蛋白，降低血液的載氧能力，使人體組織血液中含氧量減少，引起頭痛等癥狀，重者窒息死亡。
氮氧化物市在發(fā)動機壓縮沖程的末尾階段，在氣缸高溫和火花塞放電作用下產(chǎn)生的。氮氧化物會刺激人的眼、鼻、喉和肺，進入人體肺部后能形成亞硝酸和硝酸，對肺部產(chǎn)生劇烈的刺激作用，形成高鐵血紅蛋白，增加肺部毛細血管的通透性，最終形成肺氣腫。同時可增加病毒感染的發(fā)病率，誘發(fā)肺細胞癌變。
硫化物是燃料中的含硫雜質(zhì)在氣缸內(nèi)燃燒形成的。大量的硫化物進入大氣層后經(jīng)氧化等作用形成酸雨對土壤和水環(huán)境造成危害，影響農(nóng)作物和森林植物的生長。部分硫化物還會形成懸浮顆粒物，隨人的呼吸進入肺部，對肺部直接造成損傷。
碳氫化合物主要是由燃料中的碳氫化合物不完全燃燒產(chǎn)生的，屬會發(fā)現(xiàn)有機化合物，它和氮氧化物容易在太陽光下產(chǎn)生光化學(xué)煙霧，在一定的濃度下對植物和動物有直接毒性，對人體有致癌作用。
顆粒物PM主要是燃油在氣缸內(nèi)不完全燃燒產(chǎn)生的，粒徑在2.5微米下的顆粒物可直接經(jīng)肺泡進入人體，對人體健康造成危害。大量顆粒物使城市空氣能見度和空氣質(zhì)量變差，在靜風(fēng)、低溫等氣象條件下極易形成霧霾。霧霾天氣不利于各種大氣污染物的擴散，而污染物的持續(xù)排放和增加將進一步加劇大氣污染。2012年2月，國務(wù)院批準(zhǔn)新修訂的《環(huán)境控制質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）對空氣中的顆粒物（PM2.5）治理工作提出更高的要求，機動車污染防治成為了關(guān)鍵領(lǐng)域。國務(wù)院目前批復(fù)的《重點區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》也對加氣機動車污染防治提出了明確要求。
此外，機動車尾氣中的二氧化碳是溫室氣體，是加劇全球氣候變暖的主要溫室氣體之一。
四、主要控制措施
1.首要措施是淘汰黃標(biāo)車，《十二五節(jié)能減排綜合性工作方案》要求基本淘汰2005年以前注冊運營的黃標(biāo)車，環(huán)保部聯(lián)合其他部委正在加快制定與之相關(guān)的配套政策，目前由商務(wù)部牽頭、環(huán)保部等部委參與的黃標(biāo)車報廢標(biāo)準(zhǔn)的修改即將出臺。
各地區(qū)和有關(guān)部門制定機動車污染減排工作方案和配套政策，從新車及“二手車”環(huán)境準(zhǔn)入、“黃標(biāo)車加速淘汰”、“老舊機動車淘汰補貼政策”等方面采取綜合措施進行機動車污染防治。
2.建立機動車污染物執(zhí)法監(jiān)督管理體系，全面實施機動車污染物總量控制，切實加強機動車生產(chǎn)、使用、年檢、淘汰等全過程環(huán)境監(jiān)管，同時會同有關(guān)部門，從行業(yè)發(fā)展規(guī)劃、城市公共交通、貨車超載超限治理、清潔燃油供應(yīng)等方面采取綜合措施，協(xié)調(diào)推進“車、油、路”同步發(fā)展，大力防治機動車尾氣排放對大氣環(huán)境和人民群眾健康的影響。
3.應(yīng)抓緊制定并實施機動車尾氣國V排放標(biāo)準(zhǔn)，從源頭上控制機動車污染排放。有統(tǒng)計顯示，從國I、國II、國III、國IV到國V，每加嚴(yán)一次標(biāo)準(zhǔn)，單車尾氣排放污染物將消減約50%。在提高排放標(biāo)準(zhǔn)的同時，加快國內(nèi)煉油企業(yè)升級改造，確保提供清潔的、高品質(zhì)的燃油（與尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)相對應(yīng)的燃油品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)）。若能全面供應(yīng)國V標(biāo)準(zhǔn)燃油，借鑒環(huán)保部的《“十二五”主要污染物總量控制規(guī)劃編制指南》中的供應(yīng)國IV油品機動車相對供應(yīng)國III油品機動車的NOX排污系數(shù)差值，初步估算可減排NOX2%～3%。
4.考慮到機動車新增量增長過快的問題，建議國家應(yīng)當(dāng)考慮在人口超過1000萬以上的特大型城市里面，控制汽車的保有總量，實行“限購”、“限行”。同時大力發(fā)展城市公共交通網(wǎng)絡(luò)，普及城際公交系統(tǒng)，為人們提供便捷的公共交通出行網(wǎng)絡(luò)。倡導(dǎo)“少開一天車”、鼓勵“綠色出行”。
5.鼓勵發(fā)展使用新能源交通工具，使用純電動、混合動力等替代傳統(tǒng)機動車，降低單車污染物排放。
參考文獻：
[1]黃毅全.大氣污染凈化.大連：大連海事出版社，1998.
【關(guān)鍵詞】機動車尾氣；大氣環(huán)境；污染；措施；佛山
隨著佛山市經(jīng)濟實力的不斷增強，人民生活水平的持續(xù)提高，機動車保有量大幅度增加。據(jù)來自佛山市機動車經(jīng)營行業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截至2011年底，全市機動車保有量達到207.63萬輛左右，其中汽車保有量104.79萬輛，每百戶家庭保有量達到62.69輛。相比2005年的每百戶家庭汽車保有11輛，四年間翻了一番。機動車為人們的出行和工作帶來極大地的便利，但同時也對大氣環(huán)境造成一些不利的影響。今年冬春全國大面積的霧靄天氣和時下PM2.5話題的火熱說明環(huán)境空氣質(zhì)量已經(jīng)影響到了人們的日常生活。目前，佛山市的空氣污染已經(jīng)由工業(yè)煤煙型污染轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動車尾氣型污染為主[1，2]，為了更有效控制和減少佛山市的空氣污染，促進佛山市經(jīng)濟與環(huán)境之間的協(xié)調(diào)、穩(wěn)定及可持續(xù)發(fā)展，研究機動車尾氣排放對佛山市大氣環(huán)境的影響極具現(xiàn)實意義。
1.機動車尾氣排放對佛山市大氣環(huán)境影響的分析
1.1 機動車尾氣的主要成分及危害
機動車尾氣成分有100種以上，但主要是一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、碳氫化合物（HC）、氮氧化物（NOx）、二氧化硫（SO2）、煙塵微粒（鉛及其他重金屬化合物、黑煙、油霧等）、苯并[α]芘、臭氣（甲醛等）。每1000輛汽車每日排出CO約3000kg、HC200400kg、NOx50 150kg。機動車尾氣中的HC、NOx在陽光作用下反應(yīng)，產(chǎn)生的臭氧（O3）與大氣中的其他成分結(jié)合可形成光化學(xué)煙霧，對眼、鼻、咽造成強烈刺激，引起呼吸道疾??；對植物造成傷害，引起農(nóng)產(chǎn)品減產(chǎn)；降低大氣能見度，影響交通安全。CO、NOx進入人體，與血紅蛋白結(jié)合，造成組織缺氧，引起頭痛、肺部疾病。苯并[α]芘有致癌作用。SO2和懸浮顆粒物損害肺功能，并且是形成“酸雨”的元兇。鉛進入血液，可引起貧血和損害腦細胞，尤其對兒童的成長和發(fā)育造成不良影響[1，3]?？梢?，機動車尾氣不僅污染大氣環(huán)境，而且嚴(yán)重損害人體健康。
1.2 佛山市道路及交通特征
佛山市比較重視道路建設(shè)，1995年市區(qū)道路總長度只有130公里，2005年增加到426公里，11年間增長了2.3倍。但是道路建設(shè)與車輛增長速度相比，仍存在明顯的不協(xié)調(diào)，主要表現(xiàn)在道路緩沖區(qū)域不夠、叉路口多以及老城區(qū)、商業(yè)區(qū)道路狀況改善不大、停車場少等問題[2]，從而造成市區(qū)部分路段交通擁堵及行車、停車難等問題沒有得到根本改觀。
張寧等人[4]分別以車輛跟蹤法和路線循環(huán)法研究了佛山市城區(qū)和郊區(qū)機動車的交通特征。佛山市的交通特征表現(xiàn)在以下幾個方面：⑴按每天車流量觀測，明顯有兩個高峰段，即早上8：0010：00和下午16：0018：00，正是人們上下班出行的時間。城區(qū)主干路車流量超過6000輛/h，并承擔(dān)了城區(qū)所有道路車流量的53%。郊區(qū)國道車流量也大于5000輛/h，占郊區(qū)所有道路車流量的52%。高峰時段道路擁擠，車輛行駛緩慢，并且加減速頻繁，尾氣排放量較多。⑵高峰時段，城區(qū)道路行駛的車輛以轎車、摩托車和出租車為主；郊區(qū)道路以轎車和卡車為主。在城區(qū)、郊區(qū)道路行駛數(shù)量最多的都是轎車，所占比例超過30%，最高達到53.6%。⑶車輛行駛速度方面，城區(qū)主干路、次干路、居民路平均行駛速度分別為24.49Km/h、21.64Km/h、15.49Km/h，比其道路通行的最高時速89Km/h、70.6Km/h、55.2Km/h低了不少。⑷在城區(qū)各級道路上，機動車怠速、加速、減速、勻速所占百分比分別為22.46%、32.08%、33.21%及12.25%。由于受到道路車流量大、紅綠燈多及人車混行等因素影響，車輛頻繁加、減速及怠速，車輛行駛狀況較差。
1.3 佛山市機動車尾氣污染物排放特征
關(guān)共湊[2]等人分別在佛山市汾江路、祖廟路和人民路布點調(diào)查和監(jiān)測了機動車尾氣污染物排放特征，時間選在一年中的3月、5月、10月和12月，涵蓋春、夏、秋、冬四季，因《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》未對HC設(shè)限，只測了CO、NOx兩種成分。數(shù)據(jù)統(tǒng)計后的結(jié)果與張寧等人每天車流量的變化規(guī)律一致，CO、NOx在早上8點和下午18點呈現(xiàn)2個尖峰值，其值約為白天其他時段平均值的1.52倍，說明車流量與尾氣污染物排放濃度的密切關(guān)系。流動源（機動車）與固定源污染物分擔(dān)率方面得到下面結(jié)果：⑴NOx：流動源占66.4%，固定源為33.6%；⑵CO：流動源為55.1%，固定源占44.9%。說明機動車尾氣排放對佛山大氣環(huán)境的影響已經(jīng)超過固定源。在車型分擔(dān)率方面以轎車為主的小型車超過了摩托車和大中型車，這個結(jié)果也與張寧等人關(guān)于各種車型流量的調(diào)查結(jié)果一致。
劉永紅等人[5]研究了廣州亞運會期間佛山市車輛限行對污染物排放消減的影響。在亞運會比賽期間禁止黃標(biāo)車（2001年10月1日前上牌且未申領(lǐng)環(huán)保標(biāo)志的車輛）在部分地區(qū)通行，綠標(biāo)車、摩托車則單雙號限行。監(jiān)測結(jié)果顯示黃標(biāo)車限行后，不同等級公路污染物消減程度平均值為：CO48.4%、NOx39.2%、VOC43.6%和PM49.2%。說明機動車尾氣污染物排放量中高排污車輛“貢獻”很大。
2.機動車尾氣污染的控制措施與對策
2.1 積極發(fā)展無污染公共交通，解決人們交通出行的難題
城市軌道交通，如地鐵、輕軌，快捷、運量大、沒有污染，是可供佛山這樣城市優(yōu)先選擇發(fā)展的公共交通工具。另外，提高公共交通服務(wù)的質(zhì)量和效率，也是解決人們交通出行難題的重要措施。
2.2 推廣低污染清潔環(huán)保汽車，限制并淘汰高排污車輛
在市區(qū)應(yīng)積極推廣新型清潔環(huán)保車輛，如電力車、甲醇燃料車、LPG能源車、太陽能車、燃料電池車地等，以大幅降低CO、HC和煙塵微粒的排放量。
2.3 提高城市交通規(guī)劃建設(shè)水平，力求改善城郊道路交通狀況
提高城市交通規(guī)劃建設(shè)水平，一是增加路網(wǎng)密度，為主干路分流；二是市區(qū)應(yīng)減少過境車輛的數(shù)量，應(yīng)規(guī)劃過境車輛在城區(qū)以外通行的道路；三是采用智能交通系統(tǒng)，以實現(xiàn)合理分配交通流，緩解擁堵，減少尾氣污染物的排放。
2.4 加強監(jiān)測嚴(yán)格執(zhí)法，提高市民環(huán)保意識
應(yīng)在主要路段建立遙測系統(tǒng)，識別并排查出高排污車輛，強制維修保養(yǎng)和加大處罰力度，對沒有維修價值的車輛應(yīng)予淘汰。同時采取各種形式宣揚綠色環(huán)保知識，提高市民的環(huán)保意識。
3.結(jié)語
佛山是中國最具經(jīng)濟實力和發(fā)展活力的城市之一，人們的生活水平也較高，因而已實現(xiàn)“有車一族”夢想的人比其他許多城市多。每百戶家庭汽車擁有量不僅遠超出國內(nèi)平均水平，也高于世界平均水平。但是，由于汽車數(shù)量增加所產(chǎn)生的大氣環(huán)境污染問題卻不能漠視，保護環(huán)境和維持可持續(xù)發(fā)展是每一個公民應(yīng)盡的責(zé)任。
參考文獻
[1]畢曉萍.佛山市機動車尾氣污染物排放和防治探討[J].綠色科技，2012.
[2]關(guān)共湊.佛山市區(qū)機動車尾氣污染排放特征及其控制措施研究[D].廣州：廣東工業(yè)大學(xué)，2008.
[3]陳秋安.汽車尾氣污染及檢測技術(shù)[J].才智，2011.
有證據(jù)表明,汽車排氣中許多烴類化合物有致癌作用,但這種作用是化合物本身的直接效應(yīng),還有許多物質(zhì)的協(xié)同作用至今尚不清楚,據(jù)美國環(huán)保機構(gòu)統(tǒng)計,美國每年的癌癥病例中,約58%是由空氣排氣引起空氣污染造成的。
氮氧化物能導(dǎo)致人的呼吸困難、呼吸道感染和哮喘等癥狀,同時使肺功能下降。尤其是兒童,即使短時間接觸氮氧化物也可以造成咳嗽、喉痛。
尾氣排放的有害物質(zhì)不但增加了大氣污染,破壞環(huán)境生態(tài)平衡,更重要的是,這些污染物在一定條件下會生成二次污染—光化學(xué)煙霧,對人體造成更大的危害,光化學(xué)煙霧是機動車排出尾氣中的碳氫化合物、氮氧化物在特定的氣溫條件下,即靜風(fēng)、濕度低、溫度高、并在陽光長時間照射時會產(chǎn)生一種復(fù)雜的煙霧,這種煙霧叫“光化學(xué)煙霧”。
20世紀(jì)40年代,在美國洛杉磯首先發(fā)現(xiàn)了光化學(xué)煙霧。每到秋冬季節(jié),許多人的眼睛輕度紅腫,嗓子疼痛,甚至還有人皮膚出現(xiàn)程度不等的潮紅,丘斑疹等;人們還常會產(chǎn)生呼吸困難和疲乏的感覺。1955年九月,嚴(yán)重的汽車尾氣加上氣溫偏高,洛杉磯再次出現(xiàn)了光化學(xué)煙霧,而且濃度非常高,光化學(xué)煙霧不僅影響了人們的呼吸道功能,特別是損傷兒童的肺功能;引發(fā)胸痛、惡心、疲乏等癥狀,導(dǎo)致了幾千人受害,兩天之內(nèi)就有400多名65歲的老人死亡,生長在郊區(qū)的蔬菜全部由綠變褐,無人敢吃;水果和農(nóng)作物減產(chǎn),大批樹木落葉發(fā)黃,幾萬公頃的森林有四分之一以上干枯而死。繼1943年洛杉磯發(fā)生世界上最早的光化學(xué)煙霧事件后,在北美、日本、澳大利亞和歐洲部分地區(qū)也先后出現(xiàn)了這種煙霧。我國雖然只在少數(shù)城市發(fā)現(xiàn)過光化學(xué)煙霧,但隨著城市汽車數(shù)量的急劇增加,我國很多城市也都存在著潛在的威脅。據(jù)有關(guān)部門初步測算,去年深圳機動車共排放碳氫化合物約2.3萬噸,一氧化碳17萬噸,氮氧化物4.5萬噸,而排放總量以10%左右的速度增加。由于深圳北部受山脈阻隔,遇到夏秋靜風(fēng)、光照強烈的天氣,如不采取切實有效的措施加以控制,很有可能出現(xiàn)“光化學(xué)煙霧”污染事件。
目前,汽車尾氣控制和治理已成為世界重要課題,發(fā)達國家由于汽車總體技術(shù)較為先進,汽車尾氣控制技術(shù)也較為先進,已經(jīng)取得了重要進展,現(xiàn)在正向超低污染排放和零排放邁進,而我國在這方面起步較晚,許多控制技術(shù)處于探索和試用階段,但我們正努力與國際接軌。控制汽車尾氣污染措施有很多方面:可以使用清潔能源,如使用甲醇或改為電驅(qū)動;還可以改進操作條件,如改進氣-燃料油的比例,改進內(nèi)燃機設(shè)計,改進燃料油和其他添加劑的性質(zhì),如使用無鉛汽油等,這些措施目前已取得一定的成效。在世界共同努力和關(guān)心下一定能在現(xiàn)有成果的基礎(chǔ)上,研制出更有效,更完善的尾氣凈化技術(shù),為地球大氣環(huán)境凈化發(fā)揮更大的作用。
論文關(guān)鍵詞:汽車尾氣污染危害
論文摘要:汽車作為人們的代步工具,在人類生活中占據(jù)著重要的作用。隨著人們生活水平的提高,汽車數(shù)量迅速增加,汽車尾氣產(chǎn)生的危害也越來越嚴(yán)重,對生態(tài)環(huán)境平衡及人類身體健康都造成了一定的損害,主要表現(xiàn)在人體患病率的增加以及光化學(xué)煙霧的產(chǎn)生,我們應(yīng)及時對汽車尾氣的污染重視起來并加強汽車尾氣控制和治理。
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國內(nèi)專家目前從減少環(huán)境污染（環(huán)境保護）的宏觀層面考慮，認為柴油機尾氣排放最主要的危害是有助于形成光化學(xué)煙霧、灰霾等。與國內(nèi)對工程機械柴油機尾氣排放的研究糾結(jié)于環(huán)境派生污染的宏觀層面不同，設(shè)在法國里昂的世界衛(wèi)生組織（WTO）下屬的國際癌癥研究機構(gòu)（InternationalAgencyforResearchonCancer，簡稱IARC）在2012年的六月份重新評估了柴油發(fā)動機尾氣排放，已經(jīng)把對柴油機尾氣排放的研究上升到了對人的健康直接影響的微觀層面（勞動保護的角度），其已把柴油發(fā)動機的尾氣排放歸入使人類致癌的1類致癌物，與石棉、砒霜和芥子氣的致命性處于同一級別，具有高度致癌性。IARC將柴油發(fā)動機的尾氣排放的致癌級別由1988年的2A級別（可能致癌）提升至目前的級別1（致癌）。IARC的專家敦促人們盡量減少接觸柴油發(fā)動機的尾氣排放，他們表示：（調(diào)整柴油發(fā)動機的尾氣排放的致癌級別的）決定是基于最新的“有說服力的”科學(xué)證據(jù)。IARC在一份聲明中稱“（獨立專家）工作組發(fā)現(xiàn)，柴油發(fā)動機的尾氣排放是導(dǎo)致肺癌的原因之一，亦會增加患膀胱癌的風(fēng)險?！庇嘘P(guān)結(jié)論在國外專家針對礦工、鐵路工人、卡車司機等高風(fēng)險人群進行的專項調(diào)查中得到了驗證。
2工程機械柴油機尾氣排放的對策
盡管存在爭議，在瑞士和瑞典已經(jīng)有針對所謂的“移動式非公路柴油發(fā)動機車輛（如：工程機械）”安裝柴油機微粒捕集器的責(zé)任與義務(wù)。美國的EPATier4Final排放標(biāo)準(zhǔn)和歐盟的非道路用機動設(shè)備第四階段(IV階段)排放標(biāo)準(zhǔn)也對工程機械柴油機尾氣排放提出了更高的要求，將在全球范圍使得“工程機械采用柴油機微粒捕集器技術(shù)”成為一種所謂的趨勢，但目前所謂的柴油機微粒捕集器并非是完美無缺的技術(shù)，也即：目前的柴油機尾氣凈化裝置技術(shù)并非萬能。德國的許多工程機械使用企業(yè)認為：從柴油機微粒捕集器的再生、維護保養(yǎng)和其在一些場合導(dǎo)致柴油機油耗增加的角度來講，其使用成本很高；出廠后再進一步加裝柴油機微粒捕集器的工程機械的使用成本更高，例如對于使用了很多年的工程機械，光是加裝柴油機微粒捕集器的相關(guān)費用就可能達到其工程機械剩余價值的50%，甚至更高；歐洲建筑施工企業(yè)認為：如果通過法規(guī)的形式強制“包括工程機械在內(nèi)的非道路用機械”的柴油機使用微粒捕集器會大大增加企業(yè)的施工成本，甚至?xí){到建筑施工企業(yè)的生存，特別是給那些中小企業(yè)帶來巨大的風(fēng)險；而且已有包括德國在內(nèi)的歐洲學(xué)者通過測試發(fā)現(xiàn)新研發(fā)的柴油發(fā)動機反而比前幾代柴油發(fā)動機排出了更多更細小的顆粒物，而這些更細小的顆粒物的大部分幾乎能無阻礙地通過許多微粒捕集器；馬克斯普朗克協(xié)會在柏林的弗里茨哈伯研究所及在羅馬的神經(jīng)生物學(xué)和分子醫(yī)學(xué)研究所在分子生物學(xué)領(lǐng)域的研究表明：這些更小的顆粒物的排放盡管符合歐盟非道路用機動設(shè)備第四階段排放標(biāo)準(zhǔn)，但其與舊式柴油機排出的煙塵顆粒相比會殺死更多的人體免疫細胞，更確切地講也即會殺死更多的人體巨噬細胞。這對于工程機械使用者和其周圍的工地施工人員的健康來說更加不利，因為太細小的顆粒物吸入人體后很難再排出體外，其對于工程機械使用者和其周圍的工地施工人員的免疫系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)及循環(huán)系統(tǒng)等的負面影響是長久持續(xù)的。柴油機煙塵微粒在微粒捕集器中的燃燒甚至可導(dǎo)致增加氮氧化物（NOx）的濃度，而且可以產(chǎn)生二次排放的出現(xiàn)，如產(chǎn)生極其危害健康的多環(huán)芳烴8。
因而，在將來不僅急需進一步改進包括柴油機微粒捕集器等在內(nèi)的許多所謂現(xiàn)成的技術(shù)，而且減少工程機械柴油機尾氣排放對人及周圍環(huán)境的不良影響的對策也不應(yīng)該僅僅局限于局部某種“單一”技術(shù)的開發(fā)，絕不能單單給工程機械柴油機裝個尾氣凈化裝置了事，應(yīng)從一個“整體”的角度來通盤考慮，如：提高“工程機械整機的燃料使用效率，減少無用功”等就是間接降低工程機械柴油機尾氣污染物的很好的途徑之一。因為依筆者之見，工程機械柴油機尾氣排放的問題已經(jīng)不是單純某一單個技術(shù)在未來的突破就能解決的，其需要跨學(xué)科的合作才能解決。這種跨學(xué)科的合作方式不僅僅需要各相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)人員之間的交流,還包括制定法規(guī)的決策人員和工程機械生產(chǎn)企業(yè)的研發(fā)技術(shù)人員、建筑業(yè)及在那里工作的人員、專業(yè)協(xié)會、研究所、高等院校及社會團體之間的交流，這不僅是一個舊技術(shù)改進和新技術(shù)開發(fā)的過程，而且還應(yīng)該是一個社會過程。技術(shù)和施工組織及管理方面的減少工程機械柴油機尾氣排放的措施，包括：如研制新一代工程機械柴油機零部件及總成技術(shù)（包括新一代催化反應(yīng)器及新一代柴油機微粒捕集器）、怠速階段的工程機械柴油發(fā)動機自動停機功能、恢復(fù)正常工況時工程機械柴油發(fā)動機自動啟動功能、研制能量回收系統(tǒng)、研制新一代混合動力驅(qū)動的工程機械、研制新一代電驅(qū)動工程機械、通過使用節(jié)能液壓零部件優(yōu)化能源利用、通過優(yōu)化工作裝置優(yōu)化能源利用、優(yōu)化工程機械工作裝置快速更換系統(tǒng)、使用節(jié)省燃料的液壓油、通過人員培訓(xùn)優(yōu)化工程機械的操作過程等等，其中的一些是和工程機械智能化有關(guān)的。工程機械在工地施工中無法避免怠速工況。歐洲一些發(fā)達國家的技術(shù)人員目前致力于開發(fā)工程機械柴油發(fā)動機自動停機功能，其可減少怠速時間，從而減少“無謂的燃料”消耗，間接降低工程機械柴油機尾氣污染物的排放總量。展示了實現(xiàn)工程機械柴油發(fā)動機自動停機功能的主要元件之間的聯(lián)系。取決于工程機械的類型（例如：裝載機、液壓挖掘機或者自卸車等）、工地現(xiàn)場組織和工作任務(wù)不同，各個工程機械負載周期是有區(qū)別的?；贚iebherr液壓挖掘機有限責(zé)任公司及Zeppelin工程機械有限責(zé)任公司提供的資料和STRABAG股份公司的調(diào)查表明：目前液壓挖掘機怠速工況約占其整個在建筑工地中的運行時間的百分之二十五至百分之三十五之間。歐洲國家專項調(diào)查表明：在建筑工地中，目前這類工程機械的平均怠速工況占其整個運行時間的百分之三十二。
怠速時間乘以怠速油耗再乘以國內(nèi)建筑工地上大量的工程機械的數(shù)量，這其中的確蘊含著一個非?？捎^的節(jié)省燃料的潛力，故減少怠速時間從這個角度講是一個很有價值的方法來間接減少工程機械柴油機尾氣污染物的排放總量。工程機械柴油發(fā)動機自動停機功能除了可以減少柴油機尾氣污染物的排放，還可以減少噪音和振動，這提高了工程機械操作人員的勞動和健康保護。當(dāng)然進一步保持和提高機械效率也很重要，如：在研發(fā)時，考慮減少機械的摩擦來減小額外功，考慮在額外功一定時增大有用功；在新一代產(chǎn)品研發(fā)時，進一步改進結(jié)構(gòu)，使它更合理；在使用中，按照技術(shù)規(guī)程定期保養(yǎng)、定時，使工程機械處于良好的運行狀態(tài)。故上面所講的“整體”不僅僅是把工程機械柴油機作為一個整體來考慮技術(shù)的提升，還應(yīng)該從“工程機械整機效率”的角度考慮工程機械柴油機技術(shù)改進和其他總成或系統(tǒng)（如：工程機械工作裝置）技術(shù)提升的合理匹配問題；上面所講的“整體”也不應(yīng)僅僅局限于通過“工程機械整機性能”的改進（技術(shù)革新、技術(shù)整合）來降低其柴油機尾氣污染物，我們應(yīng)該把“降低工程機械柴油機尾氣污染物的排放”放在“技術(shù)和法規(guī)政策”相結(jié)合的大背景下，通過合理的建筑施工現(xiàn)場環(huán)境污染局部及總體預(yù)測、污染預(yù)防、實時監(jiān)控、評價、責(zé)令整改及獎懲等綜合管理體系來實現(xiàn)；即使將來有了先進的技術(shù)、有了像樣的法規(guī)，最終還是要看能不能真正落實，也即最終是否能對各個具體建筑施工現(xiàn)場環(huán)境中各種各樣“包括建筑施工現(xiàn)場所有的各輛工程機械的柴油機等尾氣排放在內(nèi)的”所有污染物采取局部及總體預(yù)測、污染預(yù)防、實時監(jiān)控、評價、責(zé)令整改及獎懲等綜合管理。在中國柴油油品質(zhì)量和西方發(fā)達國家相比還有差距，并且中國工程機械核心技術(shù)和西方發(fā)達國家相比還有不小差距的前提下，這種建筑施工現(xiàn)場環(huán)境污染局部及總體預(yù)測、污染預(yù)防、實時監(jiān)控、評價、責(zé)令整改及獎懲等綜合性排放治理管理方式就顯得尤為重要。
3結(jié)語
歐美國家歐美是世界上開展SEA研究和實踐最多的地區(qū)，SEA在歐美普遍被認為是一種保證政策、計劃、規(guī)劃更符合可持續(xù)發(fā)展的手段[2]。歐洲的交通規(guī)劃SEA主要應(yīng)用在國家層面的交通設(shè)施規(guī)劃，而對城市綜合交通規(guī)劃研究相對較少；美國的交通規(guī)劃SEA則恰恰相反，主要在州和地方層面開展，評價內(nèi)容也以多模式的綜合交通為主。以美國南加州為例，根據(jù)美國聯(lián)邦法律，南加州政府協(xié)會(theSouthernCaliforniaAssociationofGovernments,SCAG)必須編制南加州區(qū)域交通規(guī)劃(RegionalTransportationPlan,RTP)。雖然在過去20年里，南加州的空氣質(zhì)量已經(jīng)得到明顯改善，但目前南加州仍然是全美空氣質(zhì)量最糟糕的城市，因此，在交通規(guī)劃中融入SEA顯得極為重要。如圖1[3]所示，RTP應(yīng)與政府的其他相關(guān)戰(zhàn)略和規(guī)劃保持銜接，特別是在交通污染對空氣質(zhì)量的影響方面需要與環(huán)境影響報告(EnvironmentalImpactReport,EIR)、大氣質(zhì)量管理規(guī)劃(AirQualityManagementPlans,AQMPs)和交通控制措施(TransportationControlMeasures,TCM)等相關(guān)規(guī)劃保持高度一致性，否則RTP將無法獲得聯(lián)邦政府批準(zhǔn)，也無法獲得政府的交通資金支持。因此，交通對于環(huán)境影響的分析已成為RTP的重要內(nèi)容之一，保護環(huán)境、改善空氣質(zhì)量及推廣高效能源的使用已納入到RTP規(guī)劃目標(biāo)框架之中，機動車尾氣排放也已成為規(guī)劃指標(biāo)體系中的重要組成部分。另外，RTP報告還考慮到少數(shù)族裔和低收入階層對于交通產(chǎn)生的環(huán)境污染的高度敏感性，在規(guī)劃中提出了包括機動車尾氣排放、航空飛行器噪音影響以及高速公路噪音影響三個方面的針對性改進措施。
中國最初的SEA研究大約始于20世紀(jì)80年代，2003年9月1日《中華人民共和國環(huán)境影響評價法》(以下簡稱《環(huán)評法》)正式施行，這為中國實施環(huán)境影響評價(以下簡稱“環(huán)評”)提供了法律保障。圖2顯示了SEA和項目環(huán)評在規(guī)劃環(huán)評管理體系中的基本定位，SEA主要是針對宏觀或綜合性規(guī)劃在戰(zhàn)略層面的環(huán)境影響分析，而項目環(huán)評則主要針對單個具體項目或?qū)ｍ椧?guī)劃的環(huán)境影響分析，二者在研究重點、研究方法上都有所不同。目前，中國對于項目環(huán)評的執(zhí)行相對較好，而針對宏觀規(guī)劃階段的SEA尚屬起步和探索階段，也缺乏通用的SEA技術(shù)方法、程序和評價指標(biāo)。在交通規(guī)劃領(lǐng)域，雖然一些交通設(shè)施的專項規(guī)劃(如軌道交通、高等級公路等)已經(jīng)逐步開展項目環(huán)評，但大多數(shù)城市的綜合交通規(guī)劃研究中尚未包含對于環(huán)境影響方面的SEA研究成果。隨著大城市交通總量快速增長，機動化水平不斷提高，交通與環(huán)境間的矛盾日益突出，如何在交通戰(zhàn)略、政策層面體現(xiàn)SEA的重要性，將是城市交通規(guī)劃環(huán)評的重要任務(wù)。近年來，北京、蘇州、杭州等城市已逐漸將環(huán)境影響的相關(guān)分析納入到綜合交通規(guī)劃中，體現(xiàn)了對交通環(huán)境問題的關(guān)注。在交通發(fā)展目標(biāo)中包含了大氣環(huán)境指標(biāo)，通過模型進行初步的機動車尾氣排放分析，并在一些規(guī)劃中從多個方面提出改善交通環(huán)境質(zhì)量的愿望和設(shè)想，包括對車輛技術(shù)、車用能源、路面材料、降噪工程等提出的技術(shù)要求，以及提高新車的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)等?？偟膩砜?，環(huán)境問題已經(jīng)逐步得到交通規(guī)劃編制者的重視，但由于缺乏相關(guān)的依據(jù)和參考，目前交通規(guī)劃中進行的環(huán)境分析更多地局限于概念和原則層面，對規(guī)劃的指導(dǎo)和反饋作用不強。
1)交通規(guī)劃的內(nèi)容構(gòu)成不同。歐美的交通規(guī)劃已經(jīng)進入相對成熟的發(fā)展階段，中國的交通規(guī)劃還處于由道路規(guī)劃向多層次綜合規(guī)劃的轉(zhuǎn)變階段，設(shè)施規(guī)劃的痕跡還非常明顯。因此，在交通規(guī)劃的研究重點上，二者存在明顯差異。例如，歐美的交通規(guī)劃特別注重突出規(guī)劃的“3C”(可持續(xù)、協(xié)作、全面)及與社會目標(biāo)的一致性，強調(diào)規(guī)劃的合作性和開放性，交通對于空氣質(zhì)量的影響已成為交通規(guī)劃研究的重要內(nèi)容之一；而在中國，交通規(guī)劃多以中心城市市區(qū)范圍為界限，以交通設(shè)施的空間規(guī)劃為重點，重視與用地規(guī)劃的銜接，僅包含部分交通發(fā)展政策的建議性內(nèi)容，環(huán)境評價尚未列入交通規(guī)劃的研究框架之中。比較而言，歐美的交通規(guī)劃內(nèi)容更為全面，涵蓋與交通相關(guān)的社會、經(jīng)濟、環(huán)境等多個層面。2)SEA的介入時機和研究方法不同。長期的規(guī)劃與管理實踐使得幾乎所有的歐美國家都認為，SEA不應(yīng)僅僅只是對交通規(guī)劃的事后評價，應(yīng)該盡早地融入交通規(guī)劃體系，并逐漸成為重要組成部分，從而更好地融入規(guī)劃決策過程；在中國，當(dāng)前大多數(shù)交通規(guī)劃的SEA還是獨立于規(guī)劃之外的環(huán)評專項，一般由環(huán)保專業(yè)機構(gòu)和環(huán)保主管部門單獨進行編制和審查，與交通規(guī)劃缺乏直接的關(guān)聯(lián)和反饋。在SEA的研究方法上，歐美普遍采取定性和定量分析相結(jié)合的方法，尤其是交通尾氣排放對大氣環(huán)境的影響有詳細的數(shù)據(jù)分析，并使之成為評價交通規(guī)劃方案的重要依據(jù)之一。相比之下，中國各城市與機動車相關(guān)的污染物排放數(shù)據(jù)(如適用于不同城市的機動車排放因子等關(guān)鍵數(shù)據(jù))獲取較為困難，加之受制于交通模型分析技術(shù)的限制，交通規(guī)劃的SEA大多以定性分析為主，量化分析尚處于探索和嘗試階段，這使得一般性的SEA結(jié)論缺乏足夠的數(shù)據(jù)支撐，可靠性較差，同時也削弱了SEA對于規(guī)劃方案的影響力。
交通規(guī)劃的優(yōu)化建議
結(jié)合以上分析，在當(dāng)前中國的交通規(guī)劃編制和管理實踐中，可考慮在技術(shù)和管理兩個層面實施若干優(yōu)化措施，用以改進交通規(guī)劃過程中的SEA。
1交通規(guī)劃技術(shù)改進
1)將SEA融入綜合交通規(guī)劃過程中。針對綜合交通規(guī)劃，SEA應(yīng)融入交通規(guī)劃過程中，并使之成為規(guī)劃成果的重要組成部分。SEA內(nèi)容應(yīng)著重于針對交通規(guī)劃的發(fā)展目標(biāo)、策略以及戰(zhàn)略方案進行環(huán)境影響評價，將基于環(huán)境、能源的可持續(xù)發(fā)展理念落實于規(guī)劃過程，從而將綜合交通規(guī)劃與SEA有機、動態(tài)地結(jié)合。這樣可以從源頭上對環(huán)境問題進行主動預(yù)防和控制，并可以對交通政策和規(guī)劃方案進行有效反饋，相互融合、共同完善，從而更好地體現(xiàn)規(guī)劃環(huán)評的初衷[4]。2)擴展交通規(guī)劃的研究內(nèi)容。如圖3所示，在現(xiàn)有的城市綜合交通規(guī)劃主要技術(shù)框架中增加SEA研究內(nèi)容，主要包括：①現(xiàn)狀大氣環(huán)境評價。主要是建立現(xiàn)狀交通情況與環(huán)境質(zhì)量之間的關(guān)系，結(jié)果的體現(xiàn)形式為典型機動車污染物(HC,NOX,CO,PM10等)的排放因子、排放總量以及其排放時空分布，并在此基礎(chǔ)上計算污染物擴散及對環(huán)境空氣質(zhì)量的影響。②與環(huán)境、能源相關(guān)的交通發(fā)展政策評價?；诳沙掷m(xù)發(fā)展的原則，分析與環(huán)境相關(guān)的交通發(fā)展政策，包括公共交通優(yōu)先政策(如公交票價和政府補貼政策)、交通需求管理政策(如停車收費政策)、機動化發(fā)展政策(如機動車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)、機動車能源政策)等。③未來城市空間的交通環(huán)境容量分析。在交通承載力分析中引入交通環(huán)境容量的概念，使得衡量交通承載力的分析指標(biāo)不僅僅是道路通行能力、交通工具運量等交通設(shè)施的運能指標(biāo)，同時還包括交通設(shè)施用地及周邊大氣環(huán)境可承受交通污染物的最大負荷量或交通設(shè)施對環(huán)境資源的最大使用量[5]。④交通發(fā)展目標(biāo)中的環(huán)境指標(biāo)分析。將城市交通的環(huán)境指標(biāo)納入城市交通發(fā)展目標(biāo)框架之中，如交通污染物排放指標(biāo)、機動車交通污染占城市整體污染的比例、機動車排放標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)、交通能源結(jié)構(gòu)目標(biāo)等。⑤針對交通戰(zhàn)略的環(huán)境測試和反饋?；诃h(huán)境影響分析的交通模型，針對不同機動交通出行方式在規(guī)劃區(qū)域道路網(wǎng)絡(luò)內(nèi)流量和速度的時空分布，根據(jù)交通規(guī)劃戰(zhàn)略方案構(gòu)架進行多情境不同交通方式的大氣環(huán)境影響量化分析，對未來多種可能性的環(huán)境后果提前進行預(yù)估，并提出反饋意見。⑥SEA結(jié)論。通過SEA的定性和定量分析，一方面提出對交通規(guī)劃方案和交通政策的調(diào)整建議，以及預(yù)防、減緩交通對于大氣污染的對策和措施；另一方面，通過制定與環(huán)境相關(guān)的規(guī)劃指標(biāo)，控制交通設(shè)施和用地的過度使用，將環(huán)境影響控制在可接受范圍內(nèi)。例如，北京市中心城控制性詳細規(guī)劃，將交通環(huán)境影響控制指標(biāo)作為規(guī)劃管理單元控制條件的一部分，與建筑高度控制、容積率、綠地率、土地使用性質(zhì)、公共設(shè)施用地范圍等指標(biāo)一起構(gòu)成法定約束條件[6]，十分值得借鑒。3)加強綜合交通規(guī)劃SEA的量化分析。在常規(guī)交通需求模型的基礎(chǔ)上，增加機動車尾氣排放預(yù)測模型，預(yù)測不同車速條件下汽車尾氣排放在道路網(wǎng)絡(luò)的分布和排放強度，為SEA提供分析依據(jù)。通常情況下，交通戰(zhàn)略方案除包含不同形態(tài)、規(guī)模和等級的交通設(shè)施外，還包含不同的交通政策架構(gòu)，因此，SEA還應(yīng)對諸如停車費率、公交票價、燃油費征收等不同的交通發(fā)展政策進行敏感性分析，預(yù)測不同交通政策組合下的環(huán)境影響結(jié)果，作為制定交通管理政策的重要依據(jù)。事實上，目前國際上主流的交通分析軟件都提供了針對交通流運行所產(chǎn)生的尾氣排放、能源消耗等環(huán)境問題的分析功能，可對現(xiàn)狀以及規(guī)劃年交通運行所帶來的環(huán)境問題進行評價，結(jié)合不同的交通規(guī)劃方案，輸出包括CO、NOX、VOC、CO2、顆粒物排放量及汽油、柴油消耗量等多項數(shù)據(jù)。交通模型師可通過類似功能的調(diào)用和開發(fā)，改進和完善傳統(tǒng)的交通需求模型技術(shù)，以強化SEA的量化分析。
2交通管理程序優(yōu)化
關(guān)鍵詞：甲醇汽油，非常規(guī)排放，甲醇排放
中圖分類號：TK411.5 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1005-2550（2013）03-0057-05
近年來，隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，能源問題尤其是石油資源短缺日益嚴(yán)重。2011年我國進口石油2.65億噸，對外依存度上升至56.7%。據(jù)有關(guān)預(yù)測，2020年我國石油消費量將達到4.5～5.0億噸，對外依存度將超過60%，發(fā)展石油替代燃料迫在眉睫[1]。甲醇汽油因其低廉的價格以及優(yōu)異的使用性能，頗受關(guān)注。2012年，國家工業(yè)和信息化部決定在兩省一市（山西省、陜西省、上海市）進行甲醇汽油燃料汽車的試點運行，以期全面推廣甲醇汽油。
但是，醇類燃料的理化特性與石油燃料差別較大，僅對其進行常規(guī)排放的研究不能滿足環(huán)境保護的要求。實現(xiàn)真正的節(jié)能減排需要評估非常規(guī)排放對環(huán)境造成的沖擊。天津大學(xué)內(nèi)燃機燃燒學(xué)國家重點實驗室董素榮、宋崇林等人利用氣相色譜技術(shù)，對汽油機使用乙醇汽油時的非常規(guī)污染物進行了研究并得出結(jié)論：三元催化轉(zhuǎn)換器對乙醇汽油燃燒產(chǎn)生的甲醛和苯具有良好的催化作用，兩者經(jīng)過三元催化轉(zhuǎn)換器后的濃度與汽油相比沒有明顯變化[2]。北京理工大學(xué)汽車動力性與排放測試國家專業(yè)實驗室游秋雯、葛蘊珊等人利用高效液相色譜儀和熱脫附氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，分析了汽油車排氣中醛酮類化合物和揮發(fā)性有機物的組成及含量，同時利用電子低壓沖擊儀研究了顆粒物排放的粒徑和質(zhì)量濃度分布特征[3]。清華大學(xué)汽車安全與節(jié)能國家重點實驗室張凡、王真等人對低比例甲醇汽油發(fā)動機冷起動中甲醇和甲醛的含量進行了測試，得出當(dāng)三元催化轉(zhuǎn)換器發(fā)揮作用之后，非常規(guī)排放基本上能夠得到有效控制的結(jié)論[4]。
為研究不同比例的甲醇汽油非常規(guī)排放特性，借助一臺可移動選擇離子流管SIFT-MS and Profile 3質(zhì)譜分析儀對兩輛汽車燃用甲醇汽油及普通汽油的排放物進行了初步分析，并對排放物中甲醇的含量進行了進一步的分析。
1 試驗設(shè)計
1.1 試驗裝置
由于發(fā)動機排氣溫度較高，同時考慮到質(zhì)譜儀體積較大不易移動，試驗采取了間接采樣法進行尾氣測試。所用采樣器為25升容量的塑料密閉容器，通過一根無縫銅管與發(fā)動機排氣管相連，每個樣本采樣10分鐘。采樣完成后將采樣器密封并冷卻，隨后利用質(zhì)譜儀對樣本進行分析。
1.2 試驗條件
2 試驗結(jié)果及分析
2.1 質(zhì)譜圖分析
2.2 尾氣中甲醇含量
3 試驗的不足及改進方法
1）試驗所用尾氣收集裝置的設(shè)計存在不足，導(dǎo)致不能對尾氣中的成分進行定量分析，因此有必要對此進行改進，例如采樣系統(tǒng)可以考慮借鑒使用汽車尾氣采樣常用的部分流及全流采樣系統(tǒng)，如AVL SPC472等儀器；對采樣袋也可以考慮使用密封鐵制容器或者FEP（全氟乙烯丙烯共聚物）材質(zhì)的采樣袋，以便于消除儲存容器材料對所收集的尾氣造成的成分干擾。
2）僅對低怠速和2 500 r/min高怠速兩個工況點開展了試驗研究，后續(xù)將在發(fā)動機臺架上進行多工況排放試驗研究。
3）本文僅對試驗結(jié)論進行了籠統(tǒng)地分析，后續(xù)將根據(jù)排放物的毒性進行重點分析，包括影響其形成的關(guān)鍵因素和合理的排放指標(biāo)。
4 結(jié)論
本次試驗利用可移動選擇離子流管SIFT-MS and Profile 3質(zhì)譜分析儀對兩輛燃燒甲醇汽油的汽車尾氣進行了分析，分析結(jié)果表明：汽車使用普通93號汽油、M15、M25、M85甲醇汽油排放氣體中都存在未燃燒完全的甲醇，但其總量微?。蝗加?3#汽油時排放物成分相對較少，不含有正丙醇、乙酸乙酯、苯酚、丁酸四種物質(zhì)。本次試驗初步探討了汽車燃用甲醇汽油時的非常規(guī)排放物種類，及未燃甲醇的變化趨勢，對下一步研究甲醇燃料的非常規(guī)排放有一定的借鑒意義，尤其對甲醇排放的影響，可以消除人們對甲醇燃料排放物中甲醇含量的顧慮，對甲醇燃料的推廣有一定的積極推動作用。
參考文獻：
[1] 中華人民共和國國家統(tǒng)計局.中國統(tǒng)計年鑒-2011[D]. 中國統(tǒng)計出版社，2011.
[2] 董素榮，宋崇林等.乙醇-汽油燃料汽油機非常規(guī)污染物的排放特性[J].天津大學(xué)學(xué)報，2006（01）：68-72.
[3] 游秋雯，葛蘊珊等.汽油車非常規(guī)污染物排放特性研究[J].環(huán)境科學(xué)，2009（02）： 335-341.
[關(guān)鍵詞]汽車排放污染、檢測、防治
中圖分類號：U491.92 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）42-0328-01
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，世界汽車年產(chǎn)量已達84，141，209輛，廢氣污染在嚴(yán)重地威脅著人類的生態(tài)環(huán)境。美、歐、日等發(fā)達國家已先后制訂了嚴(yán)格的汽車排放法規(guī)，汽車生產(chǎn)商也先后投入巨額資金對汽車廢氣污染進行控制和改進，目前已取得了相當(dāng)?shù)某删?，值得我們借鑒。
我國的汽車工業(yè)還十分落后，廢氣污染十分嚴(yán)重。例如，廣州市目前的機動車（包括摩托車）數(shù)量約為214萬輛，僅為洛杉磯和東京的1/4和1/3，但其污染物的排出量卻與這兩個城市的總量相當(dāng)，每天排放到大氣的有害物質(zhì)所產(chǎn)生的大氣污染十分嚴(yán)重，已出現(xiàn)了類似洛杉磯40年代初期所發(fā)生的光化學(xué)煙霧征兆，同時已成為全國上呼吸道和肺癌的高發(fā)病率區(qū)，嚴(yán)重地威脅著市民的身體健康和生態(tài)環(huán)境。
一、汽車排放污染物的形成及其影響因素
汽車排氣排放污染物主要成分有：碳氫化合物（HC）、氮氧化合物（NOx） 、微粒物PM和一氧化碳（CO）。
1.一氧化碳（CO）
一氧化碳是混合氣燃燒時含氧量不足形成混合氣過濃導(dǎo)致的一種無味、無色的對人有害氣體。一氧化碳進入人體后，與人體內(nèi)的血紅蛋白迅速結(jié)合，導(dǎo)致血紅蛋白氧運輸量明顯減少，其親和力是氧氣的300倍以上，所以，血液中的血紅蛋白與一氧化碳結(jié)合而與氧不結(jié)合，造成人缺氧，導(dǎo)致嘔吐、頭痛、頭暈等中毒現(xiàn)象，更加嚴(yán)重則有可能使人失去生命。
2.碳氫化合物（HC）
碳氫化合物是發(fā)動機尾氣排放中未完全燃燒的成分，同時還有供給系統(tǒng)中燃油的滴漏和蒸發(fā)，形成的不完全燃燒。HC僅僅在其含量足夠高時能夠?qū)θ梭w造成影響，通常對人沒有明顯的作用，但其是光化學(xué)煙霧形成的主要組成部分。
3.氮氧化物（NOx）
NOx是發(fā)動機在一定負荷時大量產(chǎn)生的一種褐色的有刺鼻氣味的氣體，發(fā)動機廢氣剛一排出氣體內(nèi)存在。NOx進入人體肺泡后形成亞硝酸和硝酸，對肺組織產(chǎn)生劇烈的刺激作用，亞硝酸鹽則能與人體內(nèi)血紅蛋白結(jié)合，形成變性血紅蛋白，可在一定程度上造成人體缺氧。
4.二氧化碳（CO2）
CO2是無色無毒氣體，對人體無直接危害，但大氣中的CO2大幅度增加，會導(dǎo)致大氣的溫室效應(yīng)，使全球氣溫上升，南北極冰層融化，海平面上升，大陸腹地沙漠化趨勢加劇，使人類和動物賴以生存的生態(tài)環(huán)境遭到破壞。
5.炭煙（PM）
主要是柴油發(fā)動機燃燒不完全的產(chǎn)物，其內(nèi)還有大量黑色的炭顆粒，PM能影響道路上的能見度，并因為含有少量的帶有特殊異味的乙醛，能引起人們惡心和頭暈。PM不僅本身對人體的呼吸系統(tǒng)有害，而且炭煙粒的空隙中往往吸附著二氧化硫和有致癌作用的多環(huán)芳香烴等。
二、汽車排放污染物的防治
因為車輛工作時嚴(yán)重的流動性和分散性，故此在凈化處理技術(shù)方面造成相應(yīng)的局限性。繼續(xù)研發(fā)機內(nèi)凈化處理技術(shù)的同時，積極研發(fā)機外凈化處理方面的技術(shù)。其主要通過兩個方向進行：其一是控制技術(shù)，通過提高燃料的燃燒效率，使用新型發(fā)動機和開發(fā)防污染處理技術(shù)；其二是政府管理手段，加強報廢標(biāo)準(zhǔn)，淘汰技術(shù)陳舊的車輛，使用新技術(shù)新能源的汽車，使尾氣排放達到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
（一）汽車燃料新技術(shù)
1.加入添加劑，組成新的燃油比例。
汽油中添加15%以內(nèi)的甲醇汽油，也可以使用含10%水份的汽油-水燃料，這樣都能夠消除或者減少HC、CO、鉛塵和NOx造成的污染。
如果使用“甲醇燃料”，即使用甲醇及醇類與汽油配比后合成的燃料。提高甲醇的比例達到30%-40%，基本上可消除尾氣排放的污染物。
2.使用適當(dāng)?shù)奶砑觿?/p>
當(dāng)機油中添加一定比例聚四氟乙烯粉末、石墨、二硫化鉬等類型的添加劑，這樣可以節(jié)省5%左右的發(fā)動機燃油。此外，采用上述固體劑可使汽車發(fā)動機汽缸密封性能大大改善，汽缸壓力增加，燃燒完全。尾氣排放中，CO和HC含量隨之下降，可減輕對大氣環(huán)境的污染。
3.采用綠色燃料同樣可減少汽車尾氣有毒氣體排放量。
據(jù)美國的俄亥俄州某研究所用豆油與甲醇、燒堿混合，然后去除其中的甘油，從而可獲得“大豆柴油”，用“大豆柴油”，以3：7的比例摻入到普通柴油中，可供柴油汽車之用。它可大大減少發(fā)動機工作時排放的硫化物、碳氫化合物、一氧化碳和煙塵。故譽作綠色燃料。
4.采用多種燃料作為汽車燃料來源。
由于現(xiàn)代計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在符合節(jié)能措施與環(huán)保法規(guī)的實施：汽車上被大量使用新的能源，這包括電力、新配方的汽油、太陽能、壓縮的天然氣以及燃料電池等。使用新燃料的汽車都配備了ECU，行駛中不斷的調(diào)整其參數(shù)，最大限度的發(fā)揮汽車運行狀況。通過電子點火系統(tǒng)和燃油噴射系統(tǒng)，快速適應(yīng)不同工況，獲取最佳的動力性和燃料經(jīng)濟性，大大降低尾氣排放對環(huán)境造成的污染。
（二）汽車發(fā)動機內(nèi)部的調(diào)試，可降低汽車尾氣中污染物的含量。
1.減小噴油提前角，可適當(dāng)?shù)臏p少燃燒室的最高燃燒溫度（1500℃），使NOx的生成量降低。
2.控制噴油器的噴油質(zhì)量，以及改善燃燒環(huán)境和燃燒條件（燃燒時間、燃比、燃燒溫度），這樣燃料能夠完全燃燒，進一步降低一氧化碳、碳氫化合物和碳煙顆粒。
（三）發(fā)動機外部尾氣凈化措施
即汽車尾氣由原有毒氣體，變成為無毒氣體，再排放到大氣中。從而可減少對大氣環(huán)境的污染。
1.采用催化劑：將CO氧化成CO2、HC氧化成CO2和H2O，NOx被還原成為N2等。采用的催化劑有鉑、鈀、銠等貴金屬為催化劑。它們都可以凈化CO、HC。催化反應(yīng)器設(shè)置在排氣系統(tǒng)中排氣歧管與消音器之間。
2.水洗：通過水箱，使汽車尾氣中的碳煙粒子經(jīng)過水洗和過濾及蒸氣的淋浴，使碳粒子脹大而給予去除。
（四）發(fā)動機內(nèi)部凈化處理措施
1.曲軸箱通氣系統(tǒng)的設(shè)計：把從汽缸竄入曲軸箱的氣體（主要是未燃氣體）再循環(huán)進入進氣歧管，使其再次燃燒，改變了過去將其直接排入大氣所造成的污染。
2.排氣再循環(huán)設(shè)計：發(fā)動機排氣口用控制閥與進氣歧管相連接，使排出的氣體經(jīng)過再次循環(huán)，以降低氮氧化物的排放量。
3.蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)的設(shè)計：將油箱中的蒸發(fā)汽引入儲存系統(tǒng)，可大大減少污染物的排放。
（五）加強行政管理，減少和消除汽車尾氣對大氣環(huán)境的污染
1.淘汰舊車，采取報廢迎新。開發(fā)并采用多種燃料的新型汽車，這是今后汽車的發(fā)展方向。以氫為燃料的電池電動車、太陽能汽車、電動汽車、復(fù)式汽車、液化氣汽車、甲醇汽車等。它們是低公害、前途最佳的新型汽車。