佛山市禅城区机动车排放污染分担率研究

　2006年1月　Jou rnal of Fo shan U n iversity(N atu ral Science Editi on)Jan.2006文章编号:100820171(2006)0120059204

佛山市禅城区机动车排放污染分担率研究

关共凑,张玉红,曾小明,王云鹏

(佛山科学技术学院环境与土木建筑学院,广东佛山528000)

摘要:在深入调查佛山市禅城区固定源污染状况以及机动车保有量、道路建设状况的基础上,对2002年机动车污染物排放总量分担率、不同车型污染物排放量分担率和道路污染物浓度分担率进行了全面研究,分析量化机动车尾气排放对大气环境污染的影响。

关键词:固定源污染;机动车污染;NO X;CO;分担率

中图分类号:X831　　　　文献标识码:A

机动车尾气排放分担率反映了机动车排放对城市大气环境污染的影响程度,用来衡量机动车污染对城市空气污染贡献率的大小[1]。本文通过深入调查佛山市禅城区固定源污染状况以及机动车保有量、道路建设状况,在此基础上,对2002年机动车污染物排放总量分担率、不同车型污染物排放量分担率和机动车道路污染物浓度分担率三个方面进行了全面研究,分析量化机动车尾气排放对大气环境污染的影响,可为部门进行机动车尾气污染控制的科学决策提供重要依据。

1　固定源污染状况调查

1.1　高架源状况

据调查,禅城区2002年高架源废气排放总量为98.9亿标m3,能源消耗以重油为主,消耗重油、柴油和煤分别为49.4万t,0.3万t和15.8万t。高架源所排放的主要污染物为烟尘、SO2,NO X和CO,经统计分析,这几种污染物年排放量依次为2836.5t,11730.0t,3055.3t,17470.9t。

1.2　面源状况

从调查可知,禅城区2002年面源废气排放

总量为65.5亿标m3,能源消耗以燃油为主,其

中重油消耗35.3万t,柴油消耗6.4万t,而煤消

耗只有560t。烟尘、SO2,NO X和CO年排放量

分别为620.9t,11426.7t,3469.0t,

13847.7t。

将高架源和面源总和视为佛山市禅城区的

固定源,通过以上各源的污染状况调查和数据

统计,得出禅城区2002年固定源NO X的排放总

量为6524.3t,CO为31318.6t。图1　佛山市禅城区机动车保有量变化趋势

注:机动车有关数据来自佛山市车管所

收稿日期:2005210212

基金项目:佛山市科技发展专项基金项目(04050031)

作者简介:关共凑(19692),女,广东开平人,佛山科学技术学院实验师。

2　机动车保有量及道路建设状况调查

2.1　机动车保有量状况

近年来,随着经济的迅猛发展,市民生活水平不断提高,小轿车进入家庭已成为时尚,摩托车作为代步工具更为平常。由此,使佛山市禅城区机动车保有量快速增长,1992～2002年11年间,禅城区机动车数量增长了3.9倍,年递增19.8%,2002年已达322902辆,11年间净增257014辆。其中,摩托车年递增21.0%,2002年达268190辆,11年间净增2161辆,占机动车增长总数的84.2%;小型车年递增14.2%,2002年达49413辆,11年间净增40084辆,占机动车增长总数的15.6%;大中型车年递增2.3%,2002年达5294辆,11年间只增1454辆,仅占机动车增长总数的0.6%;其它车型(如农用车、拖拉机等)逐渐淘汰,2002年只剩下5辆,11年间净减985辆,负增长0.4%。1992年以来佛山市禅城区机动车数量变化情况如图1所示。2.2　道路建设状况

佛山市禅城区在经济发展的同时,道路建设方面,市也加大投资力度,取得了显著的成绩。据调查统计,1992～2002年11年间,禅城区道路总长度增长了2.3倍,从1992年的91km 增加到2002年的298km ,年递增12.6%;道路覆盖面积增加了3.4倍,从1992年的166万m 2增加到2002年的730万m 2,年递增16.0%,在一定程度上缓解了交通堵塞现象。但是,道路建设还存在许多不足,例如:道路与两侧建筑物之间的缓冲区域不足,建筑物沿街道连成一片,不利于机动车尾气的扩散;道路路面设计不够合理,十字路、丁字路、肥瘦路以及断头路较多,严重影响车辆的运行[2];道路建设很不平衡,近年新拓展的道路多在城南、城西等新发展区,而人口密集且原有路况较差的老城区与商业集中区的交通道路改善不大,造成部分路段(如汾江路、季华路、祖庙路)交通堵塞十分严重,这种情况在上下班高峰期更为突出,难以满足机动车保有量日益增长的需要。

3　机动车污染排放分担率

3.1　机动车排放因子

排放因子是指单辆机动车运行单位里程所排放污染物的量,单位为g 辆・km ,用K i 表示[3]。不同车型排出污染物的排放因子不同,排放因子反映了机动车的排放水平,是进行污染控制对策研究的基础和依据。本文结合佛山市禅城区实际情况,采用广州市环境保护监测站在机动车正常行驶时实测的排放因子(见表1中的K i NO X 和K i CO )进行机动车污染物排放总量及其分担率的计算。3.2　机动车污染物排放总量分担率3.2.1　机动车污染物排放总量计算

据调查,在市区道路正常行驶的机动车平均车速为30km h ,按摩托车、

小型车、大中型车平均每日分别耗油0.4L ,6L ,20L ,摩托车每升油可行驶30km ,大中小型车每升油可行驶6km 计算,则在佛山市禅城区行驶的摩托车、小型车、大中型车平均每年行驶4380km ,13140km ,43800km 。根据机动车的分车型保有量、正常行驶时平均车速下的排放因子和分车型平均年行驶里程,经过超标补偿、塞车怠速补偿和空调补偿(仅限大中小型车)校正,估算出禅城区机动车尾气NO X 和CO 排放量[3]。计算公式如下

Q 车=

∑n

i =1

P

i

×L i ×K i ×W ×A ×B ×10-6,(1)

式中,Q 车为机动车污染物年排放总量;P i 为i 类车保有量;L i 为i 类车年行驶里程;K i 为i 类车排放因子;n 为车类数;W 为机动车塞车怠速补偿系数,取值1.2;A 为超标补偿系数,取值1.4;B 为空调补偿系数,取值1.1(仅限大中小型车)。

依照公式(1),可估算出2002年佛山市禅城区机动车NO X 和CO 排放总量分别为5984.3t ,48029.6t ,具体计算结果见表1。

6佛山科学技术学院学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　第24卷

表1　2002年佛山市禅城区机动车污染物排放总量

车型P i

辆L i km

K i

(g 辆・km )K i NO X K i CO W A B

Q 车 t Q NO X

Q CO 摩托车268190　43801.08.01.21.4

1973.415787.6小型车49413131402.217.81.21.41.12639.721357.9大中型车5294

43800

3.2

25.4

1.2

1.41.1

1371.210884.1总　计

5984.3

48029.6

3.2.2　机动车污染物排放总量分担率计算

机动车污染物排放总量分担率是指城市机动车污染物排放量与大气环境中该污染物排放总量之间的百分比[1],计算公式如下

Γ=

Q 车

Q 车+Q 固

×100%,

(2)

式中,Γ为机动车污染物排放总量分担率;Q 车为机动车污染物年排放总量;Q 固为固定源污染物年排放总量。

　　根据佛山市禅城区固定源污染物排放状况和流动源污染物排放的统计结果以及依照公式(2),计算出2002年佛山

市禅城区流动源和固定源NO X ,CO 排放量及分担率,结果见表2。

表2　2002年佛山市禅城区流动源和固定源NO X 、

CO 排放总量分担率污染物流动源排放量 t 分担率 %固定源排放量 t 分担率

%总排放量 t

NO X

5984.3

47.8

6524.3

52.2

12508.6

CO 48029.660.531318.639.579348.2　　从表2可知,2002年佛山市禅城区机动车NO X 、CO 年排放总量分担率分别为47.8%,60.5%,而佛山市环境保护研究所于1999年对禅城区机动车污染物排放所作的研究显示,机动车NO X ,CO 年排放总量分担率分别为21.8%,54.5%[3],相比之下,2002年机动车NO X ,CO 排放总量分担率分别上升了26.0%,6.0%,表明佛山市禅城区机动车保有量的持续增长导致了流动源污染物排放总量分担率有逐年上

升的趋势,机动车尾气已成为禅城区大气污染的一个主要污染源,应引起有关部门的高度重视。3.3　不同车型污染物排放量分担率　　由于不同车型的车辆排放因子、行驶里程、保有量等特征参数的不同,导致各类车型污染物排放量分担率(即占机动车污染物总排放量

的百分比)会有显著的差异,结果见表3。从表3可以看出,佛山市禅城区小型车排放的NO X ,CO 分担率最高,分别为44.1%,44.5%,其次是摩托车,为33.0%和32.9%,

表3　2002年佛山市禅城区不同车型污染物排放量分担率

车型

NO X 排放量 t 分担率 %CO 排放量 t 分担率

%摩托车1973.433.015787.632.9

小型车2639.744.121357.944.5大中型车1371.222.910884.122.6总　计

5984.3

100　

48029.6

100　

这2类车型占禅城区机动车NO X ,CO 总排放量的77.1%和77.4%,是机动车NO X ,CO 污染的主要来源,而大中型车的分担率最低,只有22.9%和22.6%,这一结果与不同车型污染物排放量计算结果非常吻合。因此,对于禅城区大气污染的控制,应重点控制小型车和摩托车的增长速度,但大中型车的排放因子较高,造成的污染也不容忽视。3.4　机动车道路污染物浓度分担率

机动车道路污染物浓度分担率是指在道路监测区域机动车排放的污染物浓度占该区域大气环境中该污染物总浓度的百分比[4],从这个百分比可以直观地了解到机动车所排放污染物对大气污染的贡献率。计算公式如下

Γ=

C -C 1

C

×100%,(3)

式中,Γ为机动车道路污染物浓度分担率;C 为道路附近(路边)某类污染物总浓度值;C 1为远离道路的

一般环境中该污染物自然背景浓度值。

鸿运汽车站和百花广场分别位于汾江路和祖庙路附近,而汾江路和祖庙路属于禅城区的主要交通

1

6第1期　　　　　　　　关共凑等:佛山市禅城区机动车排放污染分担率研究

表4　2002年佛山市禅城区典型道路附近机动车污染物浓度分担率 %

道路监测点

NO X

春夏秋冬年平均

CO

春夏秋冬年平均

汾江路鸿运汽车站65.076.973.368.470.676.582.980.076.978.7

祖庙路百花广场56.371.466.758.663.071.477.674.368.872.6

　　从表4可知,佛山市禅城区典型道路机动车NO X、CO浓度分担率处于较高水平,特别是鸿运汽车站附近,NO X的年平均浓度分担率超过了70%,CO的年平均浓度分担率也接近80%,这说明机动车排放对交通干线附近区域的大气环境质量有着决定性的影响,因此,其环境质量的改善主要取决于大幅度地降低机动车尾气的排放。另外,从四个季度的机动车道路污染物浓度分担率看,夏、秋季明显高于冬、春季,这跟冬、春季采暖能耗较高而导致固定源污染物排放比例增大有着密切的关系。

4　结论

机动车尾气排放已经成为佛山市禅城区大气污染的一个主要污染源。2002年禅城区机动车NO X、CO年排放总量分担率分别达到了47.8%,60.5%,有逐年上升的趋势;车型分类中小型车排放的NO X、CO分担率最高,分别为44.1%,44.5%,其次是摩托车,为33.0%和32.9%,而大中型车的分担率最低,只有22.9%和22.6%;禅城区典型道路附近机动车NO X、CO浓度分担率较高,分别在63.0%～70.6%, 72.6%～78.7%之间,而且夏、秋季明显高于冬、春季。由此可见,佛山市禅城区机动车尾气污染状况日趋严重,因此,必须采取有效措施加以控制。既要制定切实可行的控制标准,完善污染控制管理机制,又要改进尾气污染控制技术,加强交通管理和加快道路建设。只有综合考虑各种因素,才能减少机动车排放造成的污染。

参考文献:

[1]　赵凤琴,汤洁,李昭阳,等.长春市大气中NO X污染现状和机动车排放污染分担率研究[J].吉林大学学报(地球科学

版),2005,35(2):2432247.

[2]　关共凑.佛山禅城区汽车尾气污染控制对策研究[J].环境科学动态,2004(3):21223.

[3]　佛山市环境监测站.佛山市区环境规划(2001～2010)[R].佛山:佛山市环保局,2001:2902297.

[4]　王立柱,巩克强,孙兴东.济南市机动车道路污染状况及道路分担率分析[J].山东内燃机,2004(3):19221.

A study on the share ra te of m otor veh icle

exhaust pollution i n Foshan

GU AN Gong2cou,ZHAN G Yu2hong,ZEN G X iao2m ing,W AN G Yun2p eng (Co llege of Environm ent and Constructi on,Fo shan U niversity,Fo shan528000,Ch ina)

Abstract:W ith the tho rough investigati on on the po llu ti on state of fixed sou rce and m o to r veh icle quan tities and the developm en t state of the road Chancheng in Fo shan,the share rate of gro ss quan tity of the m o to r veh icle exhau st po llu tan t,the share rate of quan tity of the po llu tan t from differen t types of m o to r veh icle,and the share rate of concen trati on of the po llu tan t on the road w ere studied en tirely in2002,the influence of the atm o sp here environm en t po llu ti on from the quan tified the m o to r veh icle exhau st po llu tan t w as quan tified.

Key words:fixed sou rce po llu ti on;m o to r veh icle po llu ti on;NO X;CO;share rate

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