城市交通对大气质量的影响和对策,本文主要内容关键词为:城市交通论文,大气论文,对策论文,质量论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
一、前言
近年来,城市大气质量的日益恶化,已经引起全球性的关注。西方发达国家城市的大气污染,主要是因为汽车排放及其相关产物。我国城市化进程加快,城市空气污染仍以烟煤型为主,但机动车排放污染已越来越威胁着城市空气质量。我国城市由于机动车的排放标准低,燃料的消耗大,所以由城市交通所造成的大气污染远比国外城市严重。
汽车排放污染物主要是一氧化碳(CO),碳氢化合物(HC),氮氧化合物(NO[,x]),颗粒物(PM)以及光化学烟雾产物(O[,3])等。 近年来,汽车尾气的排放越来越成为大气质量恶化的主要原因。
表1 汽车排放污染占大气中污染物的比重
汽车排放的主要污染物 一氧化碳(CO) 氮氧化合物(NO[,x])
占大气中污染物的比重80%~90%70%~80%
汽车排放的主要污染物 臭氧(O[,3])
占大气中污染物的比重
40%~50%
这些污染物质在大气中达到一定的浓度,就会对人体健康,公共环境产生破坏和危害。一氧化碳(CO)能干扰人体血液输送氧气的功能,长期处于一氧化碳(CO)含量较高的环境中,会出现不同程度的恶心、疲劳,严重时会导致窒息死亡。碳氢化合物(HC)被人体吸入后会破坏造血功能,造成贫血与神经衰弱。氮氧化合物(NO[,x])主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO[,2]),一氧化氮中毒和一氧化碳中毒的症状相似并更为严重。汽车排气中的颗粒物(PM),可以沉积于肺部细胞之中,导致病变,其中的苯比芘是强致癌物质。近地面大气中的臭氧(O[,3])主要来源于汽车排放,但它并不是从汽车中直接排放, 而是由尾气中的碳氢化合物(HC)和氮氧化合物(NO[,x])在阳光下进行光化学反应而形成的。低层大气中的臭氧对人体有很大的危害作用,可导致各种短期和长期呼吸系统的疾病。铅化物微粒扩散到大气中,它对儿童神经系统有十分严重的危害,可引起儿童智力减退,影响正常发育。
城市交通所排放的废气对大气质量构成了严重的污染,因而对城市交通的管理已经到了刻不容缓的地步。
二、从城市交通的角度来分析大气污染的原因
1.城市机动车交通量绝对增加,导致汽车排放污染总量急剧增加
我国国民经济持续高速增长和快速提高的人民生活水平,对城市交通产生了强大的需求。这些需求客观上引起了城市交通量的绝对增加。同时,我国城市的快速发展,城市人口的膨胀,外来人口的涌入,也促使城市交通量的迅速增长。
2.我国城市普遍存在交通路段通过能力不足与交通流量增长的矛盾,延长了机动车的行驶时间,从而大大增加了机动车的排污量
一方面,交通路段的建设和对通过能力低的路段的更新速度远远低于机动车辆的增加速度。就北京而言,机动车保有量以每年15%的增长率增长,车流量年增长速度已达到18%,但道路年增长速度仅为3%。 到1996年全市机动车已超过120万辆,已有72.7 %的主要道路达到饱和状态,三环路高峰时交通流量已达14000多辆。另一方面, 交叉口通过能力不足已成为整个路段的瓶劲,严重制约着车辆行驶速度。当然,也存在城市规划时对繁忙路段的交通流量估计不足的原因。
3.城市中废气扩散能力弱
道路两旁的大型建筑物连接不断,大大减慢了城市中空气的对流和交换速度,从而影响了汽车尾气的及时扩散。城市中主要路段两旁的绿化程度又比较低,空气净化能力很差,汽车废气的积累就形成了大气污染。
三、从城市交通的角度来提出改善大气质量的对策
所谓“对策”,是缓解当前大气污染,维持和改善大气质量的方法。改善大气质量,我们认为或者减少机动车排放废气量,或者提高城市空气更新速度或交换速度。下面前三点主要讨论减少机动车排放废气量的问题。
1.减少机动车交通总量无疑是解决城市大气污染的根本方法
我们可以通过管理好机动车的使用和寻找机动车的替代品来达到减少机动车交通总量的目的。
首先,应管理好机动车的使用。我国城市中,低效益的摩托车仍有一定的市场,摩托车的使用是造成大气污染不可忽视的因素。应加强对城市摩托车驾驶的管理,例如提高其在城市中驾驶执照的收费,在市中心或繁忙路段上禁止通行。市中心区是市区内交通最密集最紧张的地区,其交通生成比其他地区要高得多。再如,为了解决生活居住区范围内环境恶化的问题,在生活区内禁止机动车通行,有效的减少机动车交通量。同时,提高机动车的使用效率也很重要。提高小汽车的停车费可提高其使用效率。
西方发达国家中也有使用电子定价( Electronic pricing)和峰期执照制(Peak period licensing schemes )来提高机动车的使用效率。
其次,应该寻找良好的交通工具,用以替代机动车的运行。现代化的城市中,真正作为城市交通骨干的是轨道交通系统。地铁是用来解决人口密度大,建筑密集市中心区域的交通方式,也是人们喜欢的交通方式。西方发达国家大城市的地铁都很发达,纽约的地铁运营里程是 432.4km,伦敦、东京、巴黎分别为408.0km、231.3km、316.5km。 这些城市的轨道交通承担了公共客运系统客运量的60%以上,而北京市的地铁运营线的长度仅有41.6km,客运分担率为11%左右。我国城市轨道交通进展缓慢。目前,在我国仅有四个城市运行地铁,北京,天津,上海和广州,全国运营地铁总长度为84km,仅为巴黎地铁长度的1/4。我国应该大力发展城市轨道交通。同时,政府应鼓励市民乘坐地铁和城市电车,通过价格机制来协调。
2.顺畅城市交通拥挤堵塞,缩短机动车旅行时间,从而减少其排放污染
在过饱和车流交叉口,车辆经常处于怠速驻车,起步加速和减速等状态下运行,产生大量污染。结合国外的经验和我国的国情,可以采用以下方法来疏导交通堵塞。
(1)开发高级交通管理系统,使交通通畅,提高道路通过能力, 减少污染排放在西方发达国家,对高级驾驶员信息系统和高级车辆管理系统的研究已经逐渐深入,这些将会有力的辅助旅行者更有效率地利用道路通过能力并提高空气的质量。
智能交通系统是国际上正在蓬勃发展的一项新技术系统工程。智能交通系统中包含交通管理系统,它是在传统的信号化网络管理系统的基础上,实时的收集、传递和处理交通信息。交通管理中心根据这些信息自动实时的进行交通疏导、控制和处理事故,同时合理的调度运输力量。智能交通系统提高了交通网络的运输能力和效率,改善了交通状态和大气状态,并减少了交通事故率。
(2)选择合适的交通分离形式,加快交叉口的车流流动。 交通分离有三种形式:第一,混合交通,即机动车、自行车和行人等在同一条路段上的不同部分通行,但共用同一个交叉口。第二,分离交通,各类交通形态机动车、自动车、行人和公共汽车等分别有固定的通行道,之间互不相通,互不干扰,交叉口采用立体结构形式。分离交通是交通分离的最高级形式。
我国城市中大多采用混合交通和分道交通的形式。这种情况下,交叉口处机动车、自行车、行人同时聚集在路段交叉口上等待通行,大大降低了机动车的穿行效率。我国城市道路要逐步改造和建设成为分离交通方式的道路,有效的提高交通运行效率,降低交叉口事故率,同时有利于改善大气质量。在现阶段和今后一段时间内,应加强对市民的交通法规教育,用交通法规来约束其行为。只有如此,我国城市才能不断迈向现代化。
(3)采用错峰运输方式, 避免在交通高峰期所有车流都涌向路段,形成堵塞。城市交通流有明显的时间性,就北京而言,机动车在每天上午八点到十点,晚上五点到七点是高峰时期,所以各单位可以采用错峰时间制度和弹性工作制度。这些制度只规定每天工作的时间,而不规定具体上班的时间,因而在城市中不会形成很明显的上下班交通高峰。但这种制度的执行需要一个权威机构来协调,在操作中由于各单位利益不同,很难达到满意的效果。
3.改善汽车技术,也可以降低大气污染
有关改良汽车的技术很多,如使用微电子技术来提高燃料的燃烧效率,使用清洁燃料等。最近,在国外再炼油(Reformulated gasoline)技术也作为一种降低污染排放的手段而引起相当的重视。再炼油就是在普通燃料中加入含氧成分,除去其中的硫和铅,并作了别的重要调整。从运输的角度来看,再炼油技术是成本最高的手段之一。
4.改善城市交通规划,提高城市废气的扩散能力
在规划新建城市的交通时,应充分地考虑城市建成后的空气流动能力和空气扩散能力
四、结语
随着现代信息事业的发展,一方面将用通讯最大程度的替代交通,用计算机网络上的流通最大程度的替代交通网络上的流通。另一方面,高级通讯技术为公众提供信息来提高公共交通服务的效率。但在现阶段,我们通过不断发展和完善城市交通系统来提高城市大气质量,才能取得实效,也才符合可持续发展战略的要求。