柳州市区交通与机动车污染排放研究
摘要：现场监测表明，柳州市机动车保有量迅速增加，而交通基础设施建设相对滞后，导致交通主干道NOX 时均浓度在0.04~0.111mg/m3 之间，时最大浓度值超标2.75 倍，时均值超标路段占所监测路段的100%；TSP 时均浓度值为0.11~0.660mg/m3，时均最大浓度值超标倍数达 3.3 倍，时均值超标路段占所监测路段的87.5%；机动车CO 排放量216936.71 吨、NOX 排放量10431.78 吨，小汽车和摩托车成为主要污染源。
关键词：城市交通,机动车污染,污染物排放
柳州是华南地区最大的工业城市。近年来，随着社会经济的快速发展，城市人口、城市面积剧增，工厂外迁和住宅小区外建，造成人们工作、生活的交通距离明显增加，生产运输和物流运输里程加倍增长，机动车辆迅速增加，城市机动车尾气排放量加大。与此同时，城市道路建设滞后城市扩张速度，造成交通拥挤，机动车辆怠速时间增加，使车辆每百公里耗油量升高，单位里程排出的污染物增多。低空排放的NOX、CO、PM10、HC 浓度将持续上升，并成为影响柳州市大气环境质量的重要因素之一。因此，进行柳州市交通污染现状研究，对于制定柳州市区交通污染综合防治对策具有重要意义。
1 研究方法
测试项目有NO2 和TSP，具体分析方法依据文献[1]。
2 城市交通现状
2.1 城市道路
柳州市区地形独特，柳江横穿市区而过，将市区分为河北、河南两大部分，过江道路交通由柳江大桥、文惠桥、壶西大桥、壶东大桥、阳和大桥等11 座跨江大桥承担。市区内的交通主要通过南北及东西两大交通主线实现，彼此构成了柳州市的交通主干网。
柳州市区道路基础设施建设指标见表1。与我国《城市道路交通管理评价指标体系》（2005 年版） 道路基础设施的基本指标相比[2]，除人均道路面积和公交车基本达到要求外，其它指标均有明显的差距。
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2.2 机动车保有量
2006 年，柳州市机动车数量达到了41.71 万辆。其中，摩托车占机动车比例为49.75%，小汽车占44.94%，全市以摩托车和小汽车为主。由于柳州市公交系统建设相对滞后，公交网络系统尚未建成，在城市外环线一带、城郊结合部存在许多公共交通盲区和公共交通不便的区域，导致全市摩托车占机动车总量的比例偏高。
2.3 机动车车流量
据柳州市交通管理部门多年资料统计，柳州市的机动车早高峰出现在7：45~8：15，晚高峰出现在17：30~ 18：30。市区支路机动车交通流饱和度（即V/C 比）多数在0.60 以下，支干道和环城路机动车交通流饱和度一般在0.60~0.75，主干道机动车交通流饱和度一般在 0.80~1.15。其中老城区的龙城路、飞鹅路、屏山大道、广场路、五一路、鱼峰路、三中路、胜利路等主干道机动车交通流饱和度均在0.80 以上，车均延误时间一般在 20~200s 之间，显示市区主干道尤其是老城区交通干道较为拥挤，交通供需矛盾较为突出。
2006 年10 月8 日至11 日、2006 年12 月27 日至 29 日以及2007 年10 月31 日至11 月1 日对三中路、跃进路、屏山大道、谭中西路、东环路、西环路、飞鹅路、广场路等典型路段车流量监测和分布统计表明（表2、表3）。结果显示：（1）上午和下午非交通高峰时段，各监测点的车流量较为接近，其中谭中西路进发汽车门前和三中路环境监测站门前为上午车流量大于下午车流量，而屏山大道机电技师学院门前和东环路老成都门前为下午车流量大于上午车流量，这部分增减的车流量可能反映了部分郊区机动车和市区外围进出市区车流量的变化。（2）从中午高峰时段、下午非高峰时段以及傍晚高峰时段后的车流量对比看，三中路十字路口、三中路环境监测站和跃进路一棉路口，车流量呈递减趋势，显示交通时段对机动车车流量的影响。（3）大型客车、中巴车（含公交车）在车辆总数中的比重仅为 0.10%，但是实际道路上的比重却达到5.21%，小汽车在车辆总数中的比重为35.87%，但是实际道路上的比重却达到61.71%。可见，机动车保有量是静态的，并且具有一定的滞后性，而影响城市空气质量的流动源主要是每日实际行驶在道路上的车辆。（4）从城市空间位置看，城中心小汽车比例高，外围环城主干道的客货车以及摩托车比例相对增加；从时间段看，下午上班时段车流量最大，下午非高峰时段以及夜间8 点左右车流量呈递减趋势。
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3 城区交通干道污染
3.1 NOX 污染
为了解柳州市区机动车排气造成的大气污染状况，柳州市环境监测站于2006 年10 月和2006 年12 月对交通干道两侧NOX 进行了监测。监测结果表明（表2），柳州市区主要交通道路及路口NOX 时均浓度范围在0.04~0.111mg/m3 之间，与国家环境空气质量二级标准0.040mg/m3 比较，时最大浓度值超标2.75 倍，时均值超标路段占所监测路段的100%。市区NOX 污染十分严重。从空间上看，各监测点NOX 浓度均较高，这可能与市区道路较为狭窄，两侧建筑物沿边密布，大气扩散差所致。显示道路沿线建筑布局及大气扩散状况对交通道路机动车排放污染物浓度有较大影响[3]。
3.2 总悬浮颗粒物（TSP）
柳州市区主要交通道路及路口附近空气的TSP 污染主要来自机动车行驶过程中综合产生的扬尘以及机动车尾气排放的不能完全燃烧的碳粒。监测数据表明（表4）：市区主要交通干道空气中TSP 时均浓度值 2006 年为0.11~0.660mg/m3，时均最大浓度值超标倍数达3.3 倍，时均值超标路段占所监测路段的87.5%。柳州市交通干道TSP 的污染十分严重。
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4 机动车污染物排放量和分担率
4.1 机动车污染物排放量
根据柳州市各车型行驶里程交通情况初步调查结果，结合各车型的年平均行驶里程，平均运行车速、平均排放因子、保有量，计算得2006 年柳州市区各种机动车向大气中排放污染物的数量（表5）：CO 排放量 216936.71t、NOX 排放量10431.78t、HC 排放量42237.71t，分别占机动车污染物排放总量的80.46%、3.87%和 15.67%。其中CO 主要来自小汽车和摩托车的排放，其排放量分别占机动车排放总量的71.72%和15.75%； NOX 主要来自小汽车和大型货车，其排放量分别占机动车排放总量的58.87%和24.63%；HC 主要来自小汽车和摩托车，其排放量分别占排放总量的55.74% 和31.26%。从污染物排放总量看，居前两位的是小汽车和摩托车，分别占机动车污染物排放总量的67.47% 和18.35%。与发达国家城市相比，20 世纪90 年代东京拥有机动车近400 万辆，而CO 和NOX 排放基本分别稳定在10 万t 和5 万t 左右，其CO 排放量远小于柳州市2006 年的排放量，考虑到2006 年柳州市机动车数量仅为41.71 万辆左右，随着机动车数量的增长，如果不采取严格的控制措施，机动车排放对环境的压力将不堪设想。加强小汽车和摩托车的管理将成为机动车污染防治的重点。
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4.2 机动车污染排放分担率
2006 年柳州市区大气排放固定源CO 和NOX 排放量分别为576443.4t、16491.2t，结合表6 结果，可得 2006 年柳州市区机动车污染物排放分担率分别为CO2 7.34%和NOX38.75%（HC 的排放则因无大气排放固定源排放统计结果而难以计算），较国内其它城市统计的结果偏低一些，这可能因柳州市为重工业城市，工业排放污染物总量较大，加之机动车运行速度低、运行工况差、发动机往往在富燃料状态工作，导致机动车燃烧不充分的，CO 分担率较高、NOX 分担率偏低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，上述结果显示，机动车污染已经成为柳州市空气污染的重要来源，其污染分担率将随着机动车迅速增长而快速增加，改善城市交通状况，控制机动车数量，提高机动车营运工况成为柳州市机动车污染防治的关键。
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5 结论
随着柳州市社会经济的快速发展，机动车保有量迅速增加，而交通基础设施建设相对滞后，导致交通主干道NOX 和TSP 严重超标，机动车污染排污量大，其中小汽车和摩托车成为主要污染源。所以，加强城市建设规划和机动车排污监测，改善道路交通现状，控制机动车数量、尤其是小汽车和摩托车数量成为柳州市交通和机动车污染防治的重点。
[参考文献]
[1] 国家环保局. 水和废水监测分析方法[M]. 第三版. 北京：中国环境科学出版社，1989. Ministry of Environmental Protection of the People’s Republic of China. Water and Wastewater Monitoring Analysis Method[M]. 3rd ed. Beijing：China Environmental Science Press，1989（. in Chinese）
[2] 中华人民共和国公安部交通管理司和建设部城市建设司. 城市道路交通管理评价指标体系[EB/OL]. 2005-11-9. The Bureau of Traffic Management， Ministry of Public Security， PRC and The Bureau of Urban Construction Ministry of Construction， PRC. Evaluation Indexes for Urban Traffic Conditions. Nov.9 2005.http： //www.gov.cn/ gcwzcfb/200611/20061101-19871.htm[EB/OL]（. in Chinese）
[3] 李芳,陈敏东,张爱民,等. 柴油发动机颗粒排放物研究进展[J]. 环境科学与技术, 2009, 32（4）:81-85. Li Fang, Chen Min-dong, Zhang Ai-min, et al. Progress on particle emission in diesel engine exhaust[J]. Environmental Science & Technology, 2009, 32(4):81-85.
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