天津市交通道路空气中CO的污染现状研究

2012-12-13李洁张玉芬天津市环境监测中心天津300191

天津科技 2012年2期

李洁张玉芬（天津市环境监测中心天津300191）

天津市交通道路空气中CO的污染现状研究

李洁张玉芬（天津市环境监测中心天津300191）

CO是汽车尾气中的主要污染物之一。通过对天津市五大功能交通干线道路空气质量的监测，简述了机动车排气污染中CO对道路空气质量的影响，并分析了CO浓度与车型、车流量、采暖期与非采暖期、中心城区流动源排放总量的关系。结合天津市的地方特点提出控制机动车尾气中污染物CO的可行措施。

道路两侧环境空气质量 CO 汽车

0 引言

近年来我国汽车产业快速发展，汽车保有量迅速增加，同时也带来了严重的空气污染。部分城市机动车污染日益严重，由过去的煤烟型污染转成以机动车排放污染为主。机动车尾气排放成为我国大中城市空气污染的主要来源。汽车尾气含有高浓度的CO。城市街道狭小，汽车密集，使CO久聚不散，成为街道空气中CO的主要污染源。

本研究选择天津市五类交通干线，对空气中CO浓度及气象资料进行了监测，分析了这五类交通干线CO的污染现状。

1 监测点位设置与样品分析方法

1.1 交通道路CO监测点位设置

我们分别于2010年1月18日至2月9日采暖期，及2010年6月7日至7月6日非采暖期在市区主要交通干线，对道路两侧环境空气质量进行了监测和评价。

监测点位设置：外环线、中环线、内环线、放射线、快速路五类道路设11个监测点位，具体分布如表1。

表1 监测点位设置

1.2 CO样品与分析方法

使用环境空气质量移动监测车进行监测。车载系统包括供电系统、采样系统、校准系统、监测系统、数据处理系统。仪器采用美国热电子公司的环境监测仪器，可连续自动监测环境空气中的一氧化碳并且配备多元气体校准仪和零气源用于对仪器的校准，以保证监测数据的准确性和可靠性。

CO监测仪是一种气体滤光相关（GFC）分析仪，其原理是基于气体滤光相关（GFC）技术，红外线依次通过旋转的滤光轮中的CO与N2滤光器进入光学室，在光学室经样品气体充分吸收后由红外检测器进行检测，通过毕尔定律计算出CO浓度。

2 监测结果与讨论

2.1 天津城市交通道路CO污染现状分析

监测结果表明，天津市道路空气中CO浓度较高。所监测的交通道路空气中的CO日均值范围采暖期为2.66～8.63 mg/m3，非采暖期为2.51～5.44 mg/m3。依据《环境空气质量标准》，采暖期外环线四类交通干线两侧环境空气中CO浓度均达到环境二级标准。五类交通干线空气中的CO在日间呈现明显的早晚双高峰，中午浓度最低。在城市道路中五类交通干线空气中的CO浓度较高，污染严重，城区污染相对较轻。采暖期和非采暖期道路空气中的CO以采暖期污染最高，非采暖期污染最低。

2.2 影响CO浓度的因素分析

2.2.1 各项污染物与车型的关系 2010年城区内流动源年排放一氧化碳总量为39 953 t。由各车型污染物排放总量来看，一氧化碳（CO）主要是由微型车和轿车排放的，其排放量占总量的37.21%和25.88%，远高于其他车型；氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）主要来源于重型柴油车排放；碳氢化合物（HC）主要来源于微型车和重型柴油车排放。

从环保部规定的机动车污染控制时限来看，研究区域内国I前的机动车污染排放较高，各项污染物排放占总量比例分别为一氧化碳（CO）63.0%、氮氧化物（NOx）37.2%、颗粒物（PM）53.7%、碳氢化合物（HC）56.1%。

主要是来源于国 I前的微型（38%）、中型（84%）、重型（50%）汽油车，及重型（27%）柴油车（见表2、3）。

表2 各车型排放总量及比例

表3 不同车型国标规定排放标准

2.2.2 CO浓度与车流量的关系车流量是影响道路CO浓度的一个重要因素。在所监测的五类交通干线空气中，外环线点位CO峰值发生在5:00～9:00、10:00～11:00和18:00～20:00附近，在 14:00～17:00出现低谷；中环线 CO在 5:00、11：00～12:00和16:00～23:00出现峰值；内环线CO在7:00～9:00出现峰值，而在10:00～15:00出现低谷；放射线道路两侧环境空气中CO在6:00～12:00时段出现峰值；快速路两侧环境空气中CO在10:00～12:00时段出现峰值。

五类交通干线CO浓度的变化和城市机动车车流量的变化基本保持一致。早上和晚上分别为上下班高峰期，车流量大，CO污染相应严重；中午至下午车流量减少，机动车尾气排放的CO随之减少，道路中CO浓度也较低。通过相关分析，我们得出天津市各主要交通干线CO空气污染物与车流量之间显著相关。

2.3 CO浓度在采暖期和非采暖期的趋势分析

由图1可知，五类交通干线CO出现峰值的时段采暖期道路两侧CO污染物浓度明显高于非采暖期，在出现低谷的时段道路两侧空气污染物浓度采暖期与非采暖期无明显差异。造成这一结果主要由于3个因素：一是采暖期大量煤炭的燃烧增加了环境空气中CO的浓度；二是采暖期处于冬季，大气稳定度高，不利于污染物的扩散；三是排放因子计算表明，机动车在冬季CO排放比夏季高。所监测的各项污染指标（NOx、PM10、CO）采暖期浓度均高于非采暖期。NOx、CO、PM10三项污染指标2010年非采暖期比2010年采暖期分别下降62.4%、65.0%和38.8%。