城市道路交通的大气环境承载力研究

摘要 随着城市化进程的不断加快，交通需求量与日俱增，在带动地区经济发展的同时，也会产生一系列的负效应，尤其是交通方面。在城市环境质量影响因素中，交通系统所产生的大气污染和噪声污染是主要污染源。为改善城市环境，重点研究了城市道路交通的大气环境承载力相关内容，在了解交通环境承载力含义和特性的基础上，分析了主要影响因素，并针对如何改善环境污染提出了建议，以期为我国交通事业与城市建设的可持续发展提供依据。

关键词 城市道路交通；大气环境；承载力；影响因素；环境污染

中图分类号：U491.92 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2023）06–0167-03

随着技术和经济的快速发展，汽车成为人们最主要的交通工具。目前，全國80多个城市汽车保有量在100万辆以上，甚至一些一线城市汽车保有量在500万辆以上。汽车保有量数量的持续增加，增加了机动车尾气排放量，严重污染了城市空气。环境系统对污染物的负荷有一定的上限，若超过某一限值，将大幅增加环境污染治理的边际成本，生态环境便会对经济发展产生抑制作用，甚至会阻碍人类文明的进步。环境资源和能源的供给不是无限量的，若过度消耗不可再生资源，甚至会对社会的可持续发展造成不利影响。为此，开展城市道路交通大气环境承载力研究具有重要的现实意义。

1 交通环境承载力的含义

环境污染是指由于人类活动导致环境质量下降，从而对人类与其他生物的正常生存、发展造成不利影响[1]。按照不同划分标准，可以将城市环境污染分为不同种类（表1）。

在环境污染影响研究中涉及环境容量这一概念，环境容量的提出是为某一区域环境内污染物控制总量制定提供可量化的依据，若只考虑污染物排放总量，很难从根本上解决环境污染问题。在环境污染控制中，需要做好区域社会经济活动和环境系统结构关系的研究，保证两者协调、和谐共处。基于此，提出了环境承载力。

承载力概念是由帕克和伯吉斯（1921年）在人类生态学杂志中提出，其是指在某一特定环境条件下，某种个体存在数量的最高极限。历经百年发展，承载力概念演化出了不同的说法，包括资源承载力、环境承载力、生态承载力。本研究重点研究的交通环境承载力主要由环境承载力概念衍生而来，在城市交通环境承载力研究中，其含义可归结为“一定时期和一定区域内、特定交通结构下，在交通环境系统的功能和结构不向恶性方向转变的条件下，交通环境所承受交通系统的最大发展规模”。

2 城市交通环境承载力的特性

2.1 客观性

在特定时期和范围内，无论是数量还是质量，城市交通环境容量都具有一定的稳定性，这也体现在交通环境系统的承载力上，即交通环境承载力[2]。基于此，在结构、数量方面，交通环境承载力也具有相应的客观性与稳定性。在一定时期内，城市交通环境系统的功能、结构稳定，其承载的交通系统发展规模则会处于一个较稳定的阈值范围，且可测量该阈值。对于环境系统而言，交通环境承载力的客观性是必然存在的，是其固有功能，不仅可以用于交通系统抵抗环境系统危害，还能保证环境系统良性循环。

2.2 可变性

在社会经济快速发展的背景下，城市交通环境容量受城市体量、经济发展水平等因素影响，具有可变性特征[3]。城市交通环境容量是对交通系统污染物排放量最大负荷的反映，若其存在可变性，必将会影响城市环境系统在交通系统方面的支持情况。因此，城市交通环境承载力具有相应的可变性，或者说随着发展时期不同，城市交通环境承载力具有一定的阶段性。

2.3 弹性

在一定条件下，城市交通承载力还具备弹性特征，主要体现在3个方面（表2）。

3 城市交通大气环境承载力的影响因素

3.1 城市交通环境的大气污染容量

研究表明，在交通系统排放的污染物总量方面，城市交通环境大气污染容量对其上限起决定性作用，通过城市交通环境大气污染容量可以准确反映交通系统在环境系统中形成的污染物的最大容量，通过大气污染容量可以约束交通发展规模，保证交通与环境和谐共处[4-5]。在其他影响因素不变的前提下，随着大气污染容量的增加，城市环境对交通系统规模的支持会增大，同时，相对于机动车而言，所容纳的车辆数量会增加。

3.2 大气环境质量指标，机动车污染分担率

城市道路周围允许的机动车大气污染浓度贡献值基本上可通过大气环境质量指标、机动车污染分担率表示，同时，还可通过上述2个影响因素决定

分区域的机动车大气污染浓度贡献限值。在城市环境系统中，这2个影响因素主要体现在微观层面上的污染容量，分区域、分线路能够控制机动车的污染排放浓度。

3.3 机动车排放因子

机动车的发动机技术、污染控制技术等因素直接决定了机动车的污染排放因子。此外，还受很多外部因素影响，如道路状况、环境条件等。

3.4 交通结构

交通方式不同，则污染物贡献程度也会存在很大的差异。车辆类型不同，则车辆的发动机技术、燃油情况也会存在区别，进而影响污染排放因子[6-8]。为此，要想提升城市交通环境的承载力，需要进一步优化交通结构，尽量选择低污染的交通方式，如新能源汽车、公共交通等。

3.5 机动车污染物扩散特性

在大气浓度分布中，影响机动车排放污染物的重要因素在于机动车污染物的扩散特性。机动车污染物在整个扩散过程中，也可以看作是大气环境自我净化的过程，流动源的污染物扩散等均会影响扩散速率。

4 城市交通大气环境污染改善的综合对策

城市化进程的快速发展不仅能够推动城市建设，拉动国民经济增长，还能提高城市居民的生活品质。但随着城市交通体系的不断完善，机动车所带来的大气环境污染也越来越严重。目前，在城市环境质量主要污染因素中，大气污染尤为突出。中国环境报相关资料显示，交通废气在大气污染中所占比例高达60%以上，在机动车排放物中，一氧化碳、氮氧化物、碳氢化物占比较多，易加剧酸雨、温室效应等问题。为此，必须重视城市交通大气环境污染问题，从不同角度采取切实可行的措施，进一步改善大气环境，降低污染，实现交通、人、环境的和谐共处。

4.1 完善法律法规及标准

20世纪60年代起，很多国家将“公害罪法”列入刑法，对严重破坏环境、危害人类生命安全、违反环境保护法等行为严惩不贷，甚至对容许排放的污染标准制定了严格的规定。目前，在空气污染物浓度限制方面，我国大气环境质量标准规定中进行了严格的分级，其是大气环境质量检测的重要依据，也是确定交通排放污染程度的关键因素。为此，必须完善污染排放标准，严控排放量。

随着人们环保意识的不断增强，对环境保护提出了更高的要求。在城市大气环境保护中，需要持续完善环境相关法律法规，有效控制交通污染，防治机动车排放污染，保护大气环境。例如，《大气污染防治法》进一步明确了环保和相关部门的职责，在机动车污染监督与检查方面，环保部门具有一定的权力。同时，在城市交通规划中，明确了交通污染排放物的控制目标，如大气污染物排放标准、大气污染防治行动计划等。在扩大污染物排放总量控制制度方面，涵盖了污染物的类型，如明确将碳氧化物、氮氧化物等纳入机动车尾气排放所生成的污染物。

4.2 健全空气监测系统

健全空气监测系统可以保证监测数据信息准确、客观，进一步增强环境监测的效果。空气监测装置可安设到需要控制的道路和区域内，做好污染浓度记录与监测工作，并依据长期监测的结果绘制图表等，从而用于道路空气监测分析和评价研究，同时还可以连接到交通自动控制系统，进一步完善交通自动控制系统。在空气监控系统中，可根据空气质量情况采取相应的对策，如当空气质量不合格、浓度超标，控制室收到警报，以此调整交通流或控制车速等。目前，我国很多城市都建立了环境空气自动监测系统，且收到了大量监测数据，通过这些监测数据能够更准确、更客观、更真实地了解该地区的空气环境质量情况，同时还能反映出一个地区的大气环境污染情况，并作出趋势发展预测或评价分析，能够为区域经济增长提供可靠依据。

4.3 打造绿色出行系统

绿色是环保的颜色，交通出行需要“绿色”，绿色出行可以缓解交通压力，降低环境污染。针对绿色出行系统而言，可以从4个方面进行。

第一，加大力度推行节能减排的出行方式。在充分了解我国城市交通基本国情的基础上，建立健全自行车通行管理制度，充分发挥自行车这一交通工具的节能减排效用。还要加大力度推行步行方式，结合城市规划，健全城市步行街道系统。

第二，完善公共交通运输网。公共交通是城市交通的主流，更是绿色出行的重要内容。在绿色出行系统中要优先发展公共交通，建立高效、方便、迅速的公共交通网，并将其融入城市整体规划与发展战略。在新型公共交通研发、生产、消费等方面给予相应的扶持，如建立完善的公共交通补偿机制等。

第三，加大对新能源汽车产业的扶持力度。相比燃油类机动车，新能源汽车不仅可以节约能源，还可以减少废气排放，保护环境，满足了我国低碳经济发展需要，也是當前世界汽车行业的发展方向。为此，在城市绿色出行系统中，相关部门需要遵循市场发展规律，通过政策引导、市场协作的方式，进一步提升我国新能源行业的发展水平[9-11]。

第四，加大支持力度。政府与相关部门也要积极参与新能源汽车研发、生产及市场推广等工作，并给予大力支持，实现技术创新，推进整个行业的发展进程，实现我国汽车行业的可持续发展，更好地保护城市大气环境。

4.4 积极采用城市规划策略

对于污染物负荷而言，环境系统具有一定的承载范围，若达到上限或在上限以上，将会大幅增加环境污染治理的边际成本，势必会制约经济的高质量发展，阻碍人类文明的进步。换言之，环境资源、能源的供应并非源源不断的，而是有限的，大量消耗不可再生资源，不利于社会经济的可持续发展。为此，在城市大气污染治理中，需要积极采取科学、有效的城市规划策略，有效控制汽车尾气污染物、道路悬浮颗粒物。

第一，在污染物扩散方面，道路两侧若为高楼大厦，污染物扩散时间必将延长，甚至会出现滞留、聚积情况。针对此类问题，在建筑分区规划方面，相关部门需要制定明确的管理办法和法律法规，特别是在建筑物高度、体形等方面给予明确、合理的规定，尽可能保持合理的间距[12-13]。

第二，在大城市主干道走向规划中，相关部门要详细分析夏季主导风向等因素，助力机动车尾气污染物的扩散，同时合理规划主干道走向，快速降低近地空气中污染物的浓度。

第三，在规划城市绿化系统时，相关部门需要分析城区低空气流场的影响因素，即加深对地形地貌、城市小气候等因素的认识。同时，不同植物对大气污染物的吸附作用也有很大的差异，要根据城市环境情况，合理选择植物类型，帮助机动车尾气污染物的快速扩散，及时吸附、消化、处理其他污染物[14]。

第四，机动车尾气排放量最集中的位置在道路交叉口周围，该位置污染物具有较高浓度。因此，要保证该位置建筑物布局合理，医院、学校等尽可能不要建到交叉口。

5 结束语

随着城市化进程的不断加快，城市交通网络日益完善，汽车保有量逐年递增，在为人们出行提供便利的同时，也带来了严重的环境问题。作为能源消耗和温室气体排放的重要领域，城市交通也是我国低碳环保、节能减排工作的重点。为了防治城市交通大气污染，多年来国家出台了一系列政策法规，虽取得了一定的成效，但城市大气污染问题仍旧严峻。城市道路交通的大气环境承载力可以充分反映在环境系统中交通系统形成的污染物的最大容量，提高城市道路交通的大气环境承载力可以有效控制城市交通容量和机动车数量，降低环境污染，实现环境保护和城市发展的和谐共处。

参考文献

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[13] 范丽雅，余锡刚，金均.浙江省大气环境承载力时空分布特征研究[J].环境污染与防治，2013，35（12）：72-77.

[14] 刘艳菊，李巍，郝芳华.规划环境影响评价中大气环境承载力分析研究[J].安全与环境学报，2009，9（3）：78-83.

责任编辑：黄艳飞

Atmospheric Carrying Capacity of Urban Road Traffic

Wang Yan-fen （Xinxiang Road Transport Service Center， Xinxiang， Henan 453000）

Absrtact With the continuous acceleration of urbanization， the demand for transportation is increasing day by day， which not only drives the economic development of the region， but also produces a series of negative effects， especially in terms of transportation. Among the factors affecting urban environmental quality， air pollution and noise pollution generated by the transportation system are the main sources of pollution. In order to improve the urban environment， the focus was on studying the atmospheric environmental carrying capacity of urban road traffic. Based on understanding the meaning and characteristics of traffic environmental carrying capacity， the main influencing factors were analyzed， and suggestions were put forward for controlling environmental pollution， in order to provide a basis for the sustainable development of Chinas transportation industry and urban construction.

Key words Urban road traffic; Atmospheric environment; Bearing capacity; Influencing factors; Environmental pollution

作者簡介 王艳芬（1977—），女，河南新乡人，主要从事运输经济研究。

收稿日期 2023-02-10