大城市汽車尾氣污染治理與綠色交通發(fā)展建議1

1、大城市汽車尾氣污染治理與綠色交通發(fā)展建議小組成員：鄭秋堅（組長) 蔣東興 黃鵬 洪梓杰 鄭楚鑫摘要： 通過對汽車尾氣污染的產(chǎn)生及影響因素的分析和尾氣成分對身體健康危害的介紹， 結(jié)合北上廣深和南京成都杭州等近十個一線城市和二線城市近幾年城市汽車數(shù)量、種類及這些城市近年的汽車尾氣污染情況，分析尾氣的形成原因， 并提出了相應(yīng)的控制對策。最后淺談了綠色交通的概念，主要影響因素及規(guī)劃原則等。關(guān)鍵詞： 汽車尾氣； 影響因素； 健康； 對策； 大城市；綠色交通；1 汽車尾氣形成的原因汽車尾氣的產(chǎn)生及其影響因素汽車在把燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能再轉(zhuǎn)變成機械能過程中， 是以空氣作為氧化劑。目前的汽車發(fā)動機每燃燒

2、1kg汽油， 約消耗 3kg空氣中的氧。汽車尾氣主要來自汽車的曲軸箱混合氣、 燃油蒸發(fā)系統(tǒng)和發(fā)動機汽缸的廢氣排放 （表 1） ， 其中65%的汽車尾氣來自發(fā)動機的汽缸排放。排放出的尾氣中除了完全氧化的最終產(chǎn)物CO2和H2O外， 還有汽油中未燃燒的輕烴HC、 汽油燃燒不充分而產(chǎn)生的CO、 汽油在高溫富氧條件下轉(zhuǎn)化成的NOX 等。汽車尾氣排放量和排放成分與內(nèi)燃機結(jié)構(gòu)、 燃料組分， 以及交通狀況、 機動車狀況和排氣污染物負荷有關(guān)。空燃比是影響汽車尾氣污染物含量的最基本因素。以汽車尾氣的三種主要有害成分CO、HC、NOX 為例， 其影響不盡相同。影響CO的主要是空燃比、 進氣溫度、 大氣壓力等運轉(zhuǎn)條件

3、；HC的含量取決于汽油燃燒的完全程度； 而空燃比、 點火提前角、 燃料室形狀、 進排氣重疊時間、 燃料組分等都對NOX有影響 1 。汽車在怠速、 低速時尾氣污染物以 CO 為主， 而快速行駛時以 NOX為主 2 。不同工況下汽車排出有害成分的濃度 3 見表2二汽車尾氣對健康的危害汽車尾氣污染物對人體健康的危害很大， 尤其是對兒童和老人。1 CO： 城市環(huán)境中的CO幾乎全部由汽車產(chǎn)生。CO與血紅蛋白的親和力比O2與血紅蛋白的親和力高 200倍-300 倍， 因此能迅速進入人體肺部， 并被血液吸收， 形成碳氧血紅蛋白而降低血液的載氧能力。當(dāng)人體血液中碳氧血紅蛋白達到 2.5%時， 減弱人的感覺能力

4、； 超過 2.5%， 改變心臟機能， 加快心絞痛的發(fā)作次數(shù)； 達到 10%-20%時引起心肌、 血液和中樞神經(jīng)組織變化； 達50%時， 引起胸部和心臟器官損傷； 如果CO濃度超過時就可能危及生命。2 HC和 NOX：汽車排放的碳氫化合物約有 100種， 其中含有苯、等致癌物和致突變物。HC和NOX 在強陽光作用下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)， 產(chǎn)生二次污染物， 短期曝露在光化學(xué)氧化劑濃度的環(huán)境里， 刺激人的眼、 鼻、 喉， 使人產(chǎn)生頭痛、 記憶力衰退等癥狀，提高支氣管炎和肺氣腫患病率，造成呼吸困難， 重則死亡。 3 Pb ： 汽車廢氣排出的鉛占環(huán)境鉛污染的 30%。烷基鉛作為防爆劑加入汽油中， 在內(nèi)燃機中燃

5、燒形成鉛化合物， 約有 70%排入大氣損害人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。鉛還可隨血液進入腦組織， 損害大腦和大腦皮質(zhì)細胞， 干擾代謝活動，影響氧與營養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)等， 無機鉛進入人體后妨礙血質(zhì)的合成， 對造血系統(tǒng)有很大的影響。兒童對鉛敏感性很強， 當(dāng)兒童血中鉛濃度達到時就會出現(xiàn)中毒癥狀， 表現(xiàn)為精神呆滯、 智力下降、舉止異常， 甚至發(fā)生驚厥。4 醛： 由機動車廢氣中直接排出， 也是光化學(xué)作用的產(chǎn)物。甲醛是刺激性氣體， 對眼睛有刺激作用， 可引起落淚； 乙醛對皮膚和粘膜有刺激作用； 丙烯醛對眼晴有催淚作用， 同時對呼吸有強烈刺激， 可引起支氣管細胞損害， 嚴(yán)重者出現(xiàn)肺水腫。3、 大城市近年汽車狀況近五年，我國

6、機動車保有量保持較快增長速度，年均增量達1591萬輛，2011年全年增加1773萬輛。山東、廣東、河南、江蘇、河北、浙江、四川、安徽等8個省的機動車保有量超過1000萬輛，其中山東、廣東機動車保有量超過2000萬輛。2011年，廣東、山東、云南、四川等4個省的機動車年增量超過100萬輛，其中廣東省機動車年增量最高，達130萬輛。全國共有23個城市的機動車保有量超過100萬輛，其中，北京、重慶、成都、上海、廣州、杭州、天津等7個城市的機動車保有量超過200萬輛。2011年，我國汽車、摩托車分別增加1493萬輛、260萬輛，汽車保有量超過1億輛。汽車占機動車的比率首次超過摩托車，我國機動車結(jié)構(gòu)由摩

7、托車為主向汽車為主轉(zhuǎn)變。全國14個城市的汽車保有量超過100萬輛，其中北京汽車保有量超過470萬輛。私人小、微型載客汽車迅速增長，保有量超過6100萬輛。近五年，我國駕駛?cè)藬?shù)量年均增加1986萬人，2011年全年增加2269萬人。1）北京據(jù)北京市交通委統(tǒng)計，北京市機動車數(shù)量在2005年2010年間迅速攀升，從258萬輛增加到481萬余輛，其中2010年增長79萬余輛。2012年2月，北京市機動車保有量首次突破500萬大關(guān)，總數(shù)達到501.7萬輛；截至去年11月，北京市機動車保有量已達518.9萬輛，比2011年底增加20.6萬輛。而據(jù)1月10日的最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)，目前北京全市機動車保有量已突破52

8、0萬輛，駕駛員達到748萬人。交通部門預(yù)測，2016年北京市的機動車保有量將達到600萬輛的上限。2）南京南京市汽車狀況的特點3） 天津從圖中可以看出，轎車，中型柴油車增長迅速，重型柴油車，中型汽油車，輕便摩托車保有量下降比較明顯。其他車型相對穩(wěn)定。4） 成都成都機動車保有量超200萬輛 全國第三成都公共交通目前以公共汽車和出租車為主。成都目前擁有超過300多條公交線路，營運公交車11147輛，公交網(wǎng)絡(luò)覆蓋全部城區(qū)、郊區(qū)和部分郊縣。成都市出租車數(shù)量約為12,000輛，其中中心城區(qū)有約9,500輛，車型主要為捷達、大眾速騰. 成都是中國汽車消費的熱點一線城市。截止2012年8月，成都全市登記在冊

9、的機動車共有284萬輛，從2009年初起平均每天新增汽車1000輛，其中八成為私人汽車。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2011年末成都市擁有私人汽車突破160萬輛，緊隨北京、廣州之后，位列全國第三，每百戶成都家庭擁有轎車23輛。5） 廣州2006-2010各類汽車數(shù)量統(tǒng)計表Possession of Civil Motor Vehicles (2010)單位:輛(unit)項 目Item全  市Total# 私人Private合    計Total21463641790457汽&#

10、160; 車Motor Vehicles15989341261159載客汽車 Passenger Vehicles13648161145037大  型Large297322039中  型Medium6020339428小  型Small12580611087205微  型Minicar1682016365載貨汽車 Trucks220106111663重  型Heavy258105524中  型Middle3127012741輕

11、  型Light16045791276微  型Mini25692122其他汽車 Others140124459電  車Trolleybuses and Trams277無  軌 Trolleybuses277有  軌 Trams摩托車Motorcycles535064528374普  通 Ordinary534031527344輕  便 Light10331030掛  

12、;車Trailers12052923其他類型車Other Kinds of Vehicles371注:本表由廣州市公安局交警支隊提供。Note: The data in this table is provided by the transportation policy branch of Guangzhou policy bureau.Possession of Civil 

13、;Motor Vehicles (2009)單位:輛(unit)項 目Item全  市Total# 私人Private合    計Total19547271629067汽  車Motor Vehicles13405401032988載客汽車 Passenger Vehicles1131335934071大  型Large271831658中  型Medium6262640387小  型S

14、mall1026334877220微  型Minicar1519214806在載客汽車中:轎車 of Passenger Vehicles: Cars19374495025載貨汽車 Trucks198054446重  型Heavy2892711693中  型Middl  型Light807621微  型Mini154613892在載貨汽車中:普通載貨 of Trucks: Ordinary&

15、#160;Trucks279其他汽車 Others279電  車Trolleybuses and Trams無  軌 Trolleybuses604530595321有  軌 Trams603111593905摩托車Motorcycles14191416普  通 Ordinary9336753輕  便 Light425拖拉機Tractors# 大中型 Large and Middle小型

16、方向盤式 Small掛  車Trailers其他類型車Other Kinds of Vehicles注:本表由廣州市公安局交警支隊提供。Note: The data in this table is provided by the transportation policy branch of Guangzhou policy bureauPossession of&

17、#160;Civil Motor Vehicles (2008)單位:輛(unit)項 目Item全  市Total# 私人Private合    計Total18387961524832汽  車Motor Vehicles1171731876921載客汽車 Passenger Vehicles969078784147大  型Large262301606中  型Medium6417740939小&

18、#160; 型Small863251726618微  型Minicar1542014984在載客汽車中:轎車 of Passenger Vehicles: Cars575676493931載貨汽車 Truck  型Heavy111503239中  型Middle2859711841輕  型Ligh  型Mini920657在載貨汽車中:普通載貨 of Trucks:

19、 Ordinary Trucks8124046328其他汽車 Others225784699電  車Trolleybuses and Trams330無  軌 Trolleybuses330有  軌 Trams摩托車Motorcycles659794647327普  通 Ordinary657659645201輕  便 Light21352126拖拉機Tractors109# 大中型 L

20、arge and Middle1小型方向盤式 Small掛  車Trailers6894574其他類型車Other Kinds of Vehicles371注:本表由廣州市公安局交警支隊提供。Note: The data in this table is provided by the transportation policy branch of Guangzhou 

21、;policy bureau.全社會車輛數(shù)(2007年)               項 目全市#私人市區(qū)合    計182276414880041515345汽  車1041917960948757024載客汽車835808778351664083大  型252491335中  型6477841043小  

22、型729963606355微  型1581815350在載客汽車中:轎車481847407377載貨汽車18527915775788911重  型112843260中  型3122913243輕    型17531192在載貨汽車中:普通載貨8896949772其他汽車20830248404030電  車309309無  軌309309有  軌摩托車773520526747757745普  

23、通770431754673輕  便30893072拖拉機2322大中型1小型方向盤式2222掛  車6957553其他類型車381全社會車輛數(shù)(2006年)               項 目全市市區(qū)增城市從化市合    計18300801502036220988107056汽  車8891328148485682817456載客汽車68

24、47586392243549210042大  型2458023401906273中  型639896050524051079小  型580233540512313548367微  型1595614806827323在載客汽車中:轎車379785353816207875182載貨汽車186284158798206236863重  型1118595191113553中  型339512789142821778輕  型138443118958150634422微

25、  型27052430165110在載貨汽車中:普通載貨950248081798014406其他汽車1809016826713551電  車279279無  軌279279有  軌摩托車93319467981616390789471普  通93005867677916386489415輕  便313630374356拖拉機5514405061大中型44小型方向盤式5474365061掛  車6875660420368其他類型車4949均來自廣州統(tǒng)計年鑒6）

26、 蘭州“十五”期間蘭州市的機動車數(shù)量隨著經(jīng)濟的增長也逐年增加,2001年擁有15.01萬輛,2002年擁有16.52萬輛,2003年擁有18.17萬輛,2004年擁有19.98萬輛,到了2005年蘭州市機動車保有量已增加到21.98萬輛,“十五”期間共增加了6.97萬輛,2005年較2001年增加了46.4%.7） 重慶據(jù)資料顯示，近年來，重慶市機動車保有量以每年20 一25 的速度迅猛增長。據(jù)市車管所統(tǒng)計 】，至2003年底，全市機動車保有量約7526萬輛，其中主城區(qū)3O多萬輛，而私人汽車保有量為l289萬輛，年增長速度為243 。截至2005年5月底，重慶市機動車的保有量已達到1 001

27、269輛，其中汽車48萬余輛，摩托車51萬余輛，各年度機動車保有量增長情況見圖1 。8） 杭州近年來機動車增長速度過快，至2009年底，杭州市機動車保有量超過157.9萬輛其中市區(qū)116.7萬輛，主城區(qū)55.3萬輛，同比增長15.6%，截至2011 年底，杭州市的機動車保有量已經(jīng)達到200 多萬輛，且每年還有30萬人在駕?？鄬W(xué)，隨時準(zhǔn)備加入這座沒有交通平峰的城市。如此高比例的汽車擁有量給城市的能源消耗和環(huán)境帶來極大的壓力，最近幾年杭州的汽車保有量也是處于不斷的增長趨勢中。9） 深圳2005年底，深圳汽車保有量為77.08萬輛，2010年9月為163.55萬輛，5年增長112.18%。而從去年以

28、來，每天前往車管所登記上牌的車輛多達800900輛。2009年深圳市機動車保有量145萬輛，比2008年增長了12.8%，截至2010年9月，深圳注冊汽車保有量160萬輛，加上外地駐深和每日入境、過境車輛(約30萬輛)，在深圳道路行駛汽車總量已超過190萬輛。10） 上海四大城市尾氣污染狀況1） 北京北京市政府2011年年初公布的北京市“十二五”時期主要污染物總量減排工作方案顯示，“十二五”期間，北京市的主要污染物總量減排指標(biāo)要比5年前減少二氧化硫13.4%以上、氮氧化物12.3%以上、氨氮減少10.1%以上。北京市相關(guān)部門提出，5年內(nèi)將全市機動車保有量控制在600萬輛以內(nèi)，2015年底前淘汰

29、老舊機動車40萬輛，削減機動車排放氮氧化物1萬余噸。從2011年起，新增公交車須實施國五排放標(biāo)準(zhǔn)，力爭2012年對本市新增輕型汽油車、重型柴油車執(zhí)行國五排放標(biāo)準(zhǔn)，并供應(yīng)配套的車用燃油，還要對非道路柴油動力機械執(zhí)行國三標(biāo)準(zhǔn)。2）天津3）蘭州以蘭州市為例,蘭州風(fēng)沙較大,過多的塵埃導(dǎo)致發(fā)動機活塞子間隙因磨擦而變小,使混合氣體溫度較低,均勻性差,造成燃料不完全燃燒而出現(xiàn)HC過量排放;過多的塵埃也導(dǎo)致燃燒室內(nèi)沉積物的增加,從而使之象海綿體那樣捕集燃料,黏附在表面上的液態(tài)燃料難以氣化,使其保持未燃狀態(tài),也出現(xiàn)HC的超標(biāo)排放.蘭州市的汽車保有量與發(fā)達城市相比較低,但單車排放量較高.“十·五”期間蘭

30、州市機動車尾氣的污染物排放量見表1.由表1 可見,“十·五”期間蘭州市機動車尾氣污染物排放量2004 年較2001 年的增長率為:顆粒物37. 31 % , 甲醛32. 94 % ,CO 32. 94 %, HC 32.94 % ,NOx51. 99 % , SO272. 70 % ,有機酸93. 43 %.2005 年由于部分機動車改用天然氣做燃料,致使尾氣污染物有所降低.4）重慶根據(jù)資料 統(tǒng)計，2003年、2004年重慶市主城區(qū)機動車尾氣污染排放量見表1。重慶市主城區(qū)的汽車尾氣污染較為嚴(yán)重，盡管2004年主城區(qū)汽車尾氣達標(biāo)率達80 ，而汽車尾氣主要污染物之一氮氧化物(NOx)的含

31、量在主城區(qū)卻一直上升，2005年上半年比2004年年增長了92 ，許多路段都能聞到嗆人的汽車尾氣味道。由于重慶市區(qū)是由兩江夾持的半島山城，屬于亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，氣象和地理條件均不利于汽車尾氣污染物的擴散，易造成尾氣污染物積聚。近年來山城重慶人口密集，高樓林立，形成都市熱島效應(yīng)，而汽車尾氣的大量排放，更加重了市區(qū)的大氣污染。主城區(qū)車輛行駛平均車速低，汽車平均排放水平相當(dāng)于目前發(fā)達國家新車排放水平的515倍?？v向比較重慶市各年的二氧化氮年日均濃度，其變化情況【2 如圖2。從圖2可以看出，2004年NO：年日均濃度為0067 mgm。，較2003年NO：濃度上升了457 ，日均濃度范圍為00020

32、201 mg,m。，日均值超過國家二級標(biāo)準(zhǔn)的占405 ，最大日均值超標(biāo)068倍。日均濃度超過008 mgm 的天數(shù)有15 d。所有測點二氧化氮濃度均有不同程度的上升，升幅范圍為23 728 ，主城區(qū)環(huán)境空氣中二氧化氮日均濃度分布狀況相對集中，主要集中在004007 mgm 之間，占317 ；其次分布在006008 mgm之間，占293 ；日均濃度大于008 mgm。的比例占155。與2003年相比，日均濃度分布在低濃度段(O04 mgm。)的比例明顯減少，高濃度段(>006 mgm )的比例明顯增加。橫向比較重慶市與全國其他重點城市NO：年均濃度值 】，見圖3。由圖3知，重慶市為遭受汽車

33、尾氣排放，氮氧化物污染濃度較嚴(yán)重的城市之一。5）杭州杭州市，2005年二氧化硫排放總量12.59萬噸，煙塵排放總量4.27萬噸，粉塵排放量為10.87萬噸；而到了2008年，杭州灰霾天數(shù)達158天，比2000年和2001年的每年12天翻了十多倍。專家指出，杭州的灰霾天氣，40%-50%是汽車尾氣造成的。一輛黃標(biāo)車，按照每年行駛2萬公里計算，年排放CO937(kg) 、HC139(kg)、NO139.6(kg)，目前，杭州市登記在冊的高污染車輛仍有28727輛，每年可排放排CO（一氧化碳）26917噸，HC（碳氫化合物）3993噸，NOX  （氮氧化物）4010噸。6）南京五汽車尾氣污

34、染控制對策(1)研制低污染動力源的汽車，是解決尾氣排放凈化的根本措施。目前人們重視的方法是使用轉(zhuǎn)子發(fā)動機，它結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、成本低、維修方便、NO排放量少。此外，還有研制原子能汽車、電動汽車等不用汽油和柴油作燃料的汽車，以解決大氣污染問題。最后就是發(fā)展燃氣汽車，燃氣汽車是指用液化石油氣(LPG)和壓縮天然氣(CNG)作為燃料的汽車。由于其具有燃燒徹底，排污少等優(yōu)點，是目前我國最具推廣價值的低污染汽車，尤其適用于城市公共汽車和出租汽車。(2)加強技術(shù)攻關(guān)，促進完全燃燒，是解決尾氣凈化的根本方法之一。這要求改進進氣系統(tǒng)、燃燒室及配氣相位等方面的方法。目前廣泛采用電子控制噴射盡量不用化油器

35、的做法，就是為了使燃料完全燃燒。對發(fā)動機排氣進行處理，加裝凈化裝置也是解決尾氣排氣問題很好的方法。三元催化凈化技術(shù)是在發(fā)動機尾氣排氣系統(tǒng)上安置凈化裝置，減少有害氣體的排氣量。要大力發(fā)展和使用電噴發(fā)動機加三元凈化裝置的汽車及其他環(huán)保型車輛。(3)加強對汽車尾氣污染的檢查、治理執(zhí)法力度，完善管理體制。在國家機動車管理辦法和排放標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，制定適合重慶發(fā)展的汽車廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)，并通過立法來保證實施；明確有關(guān)部門職責(zé)，做到各司其職，相互配合，環(huán)保部門應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)國家頒布的檢測技術(shù)規(guī)范和排放標(biāo)準(zhǔn)對汽車實施初檢、年檢，對超標(biāo)排放的車輛責(zé)令其限期治理，并負責(zé)組織實施道路行使汽車的檢測、檢查工作；在相關(guān)的法律法

36、規(guī)中明確規(guī)定各部門的職責(zé)，劃清權(quán)限，完善管理體制；建立以政府為核心，環(huán)保部門為主體，公安、交通等職能部門相結(jié)合，以機動車排污監(jiān)督檢測為手段的有機整體，對生產(chǎn)、運行、維護等各環(huán)節(jié)進行統(tǒng)一管理；嚴(yán)格執(zhí)行車輛報廢制度加快更新車輛進度。(4) 加快交通管理的現(xiàn)代化。通過電子化管理，提高市區(qū)各路口車輛的通行能力，減少車輛在市區(qū)的怠速、低速的使用時間，加寬道路和修建環(huán)型島來提高車速。此外，城市交通基礎(chǔ)建設(shè)的發(fā)展計劃應(yīng)與城市機動車擁有量的遞增相符合。減少汽車有害氣體的排放是一個復(fù)雜的技術(shù)和社會問題。汽車環(huán)保不僅是汽車工業(yè)自身的事，也需要其他行業(yè)的配合，如燃油質(zhì)量對汽車的排放有至關(guān)重要的影響。另外，正確使用和

37、合理保養(yǎng)，加強道路建設(shè)和管理，減少堵車時間，也是減少汽車排放污染的重要措施。六綠色交通發(fā)展綠色交通是一個理念，是以減少交通擁擠、降低能源消耗、促進環(huán)境友好、節(jié)省建設(shè)維護費用為目標(biāo)的城市綜合交通系統(tǒng)。綠色交通的狹義概念更加強調(diào)交通系統(tǒng)的環(huán)境友好性，主張在城市交通系統(tǒng)的規(guī)劃建設(shè)和運營管理過程中注重環(huán)境保護和生活環(huán)境質(zhì)量。綠色交通的廣義概念包含了推動公交優(yōu)先發(fā)展、促進人們在短距離出行中選擇自行車和步行的出行模式，節(jié)約能源、保護環(huán)境、建立公共交通為主導(dǎo)的城市綜合交通系統(tǒng)等。低碳交通則進一步強調(diào)了減少溫室氣體(GHG)排放這一全球性命題和關(guān)乎人類社會命運前途的關(guān)鍵問題，重在強調(diào)采取各種措施減少交通運輸帶

38、來的CO2排放量。由此可見，綠色交通的本質(zhì)是建立維持城市可持續(xù)發(fā)展的交通體系，以滿足人們的交通需求，同時注重節(jié)約資源、保護環(huán)境和社會公平。綠色交通具有明確的可持續(xù)發(fā)展的交通戰(zhàn)略目標(biāo)，能夠以最少的社會成本實現(xiàn)最大的交通效率，與城市環(huán)境相協(xié)調(diào)，與城市土地利用模式相適應(yīng)，多種交通方式共存，優(yōu)勢互補。因此可以說，從廣義上看，綠色交通等價于城市可持續(xù)交通；從狹義上看，可持續(xù)交通包含綠色交通。2 綠色交通的主要影響因素研究探討影響綠色交通的主要因素和影響機理，是實現(xiàn)城市綠色交通的基本前提。影響綠色交通的因素很多，可以從降低交通需求總量、減少道路網(wǎng)絡(luò)內(nèi)機動車數(shù)量、改善機動化交通整體運行狀況，改變機動車單體排放水平，以及改變出行者的交通行為特征等5 個角度來認識。圖1 是綠色交通主要