交通低碳出行对城市大气污染的改善作用研究

关键词：居民出行结构；碳减排率；二维协同坐标系；弹性系数

中图分类号：X51 文献标志码：B

前言

大量机动车辆的排放、工业活动和能源消耗不仅导致了大气中大量污染物的排放，还对人类健康、气候变化和生态环境造成了负面影响。为了应对城市大气污染问题，各城市纷纷采取了一系列措施，其中交通低碳出行被认为是一项重要举措。交通低碳出行通过倡导使用环保、节能的交通工具，如公共交通、非机动交通（步行、自行车）以及电动汽车等，来替代传统的高碳排放交通方式。首先，交通低碳出行能够减少机动车尾气排放。包括二氧化碳、氮氧化物、颗粒物等污染物。采用低碳交通工具可以减少这些污染物的释放，从而改善城市空气质量，减轻大气污染的程度。其次，低碳出行也有助于降低城市的碳排放量。机动车辆燃烧化石燃料释放出大量的二氧化碳，是造成气候变化的重要源头。采用低碳交通工具可以减少燃烧过程中释放的二氧化碳，减缓全球气候变化的进程。此外，低碳出行方式还具有降低交通噪音、改善交通流畅度和提升居民生活品质等方面的积极影响。相比于高密度的机动车交通，低碳出行方式如步行和自行车通勤更加安静，能够减少城市交通噪音的污染。

为了明确低碳出行理念对大气污染问题的改善，提出交通低碳出行对城市大气污染的改善作用分析。

1低碳交通发展现状

以北京市作为研究对象，根据交通发展研究中心的年度编写报告，对北京市内的居民出行习惯、交通工具使用情况展开分析。

截止至2010年，居民私家车持有量已达35.6%，自行车持有比例由1990年的73%下降至15.3%。再加上公共交通的发展，地铁与公交的运营线路、涵盖范围快速扩张，目前北京市公共交通的出行比例，已经远超私家车。

2.3碳减排对大气污染程度的影响

建立用于分析低碳出行推行程度与城市大气污染改善结果之间的关系，建立二维协同坐标系，令坐标系横轴表示大气污染物的总体减排量，纵轴则表示低碳出行直接造成的碳减排效果，利用不同坐标象限内的曲线走向，实现污染物正负效应的表述。

结合交叉弹性分析法，计算弹性系数分析交通低碳出行造成的直接碳减排效果对大气中多种类污染物变化的敏感性程度。

按照以上方法，对大气污染物中的主要污染成分展开分析，得到交通低碳出行对大气内污染物的改善效果统计结果如下。

如表1所示，交通低碳出行对大气改善效果的分析结果，是根据E_CO2/CO取值大小实现的评定，协同效应为二维协同坐标系中不同大气污染物曲线走向的分析结果。

3结果分析

为验证上述分析结果的准确性，建立基准、中度减排出行与强化交通低碳出行3种情景，其中，基准情景是以2020年的交通工具使用比例、车辆能源消耗、交通运行结构为标准，在不改变上述条件基础上实现的情景构建；中度减排出行则是在基准情景基础上，结合节能减排政策中汽车排放量标准，对不符合节能减排需求的老旧车辆实施淘汰，考虑公共交通工具的推广使用构建的情景；最后，在中度减排出行基础上，考虑新能源车辆对传统燃油车辆的替代，构建强化交通低碳出行情景。

首先对2050年3种情景下，不同交通工具的使用比例展开预测，预测结果见图1。

如图1所示，图中圆环中预测结果由内到外依次为基准情景下预测结果、中度减排出行情景下预测结果、强化交通低碳出行情景下预测结果。对图1展开分析，发现强化交通低碳出行情景下，私家车的使用比例明显下降，公共交通工具使用比例大幅度上涨，这就导致了人均成品燃油燃烧消耗量的下降。已知交通工具燃油消耗过程中的尾气排放问题是加剧大气污染的主要原因，在人均成品燃油燃烧消耗量降低条件下，大气污染指数随之下降。证明了交通低碳出行对城市大气污染具备改善作用。

为了进一步验证交通低碳出行策略对城市大气污染的改善作用，对2020年到2050年期间，基准、中度减排出行与强化交通低碳出行3种情景下的交通大气污染物排放量展开预测，预测结果见图2。

观察图2可发现，在强化交通低碳出行情景下，2050年大气污染物排放量低于基准情景与中度减排出行情景。这是因为强化交通低碳出行情景下不仅考虑了政府碳减排策略对污染物排放量较大的老旧车辆实施的销毁政策，在此基础上，考虑新能源车辆加大使用，将降低交通碳排放总量。实验结果表明，交通低碳出行对城市大气污染具备改善作用。

在大气污染物排放量基础上，对三种情景下的污染物成分展开分析，得到不同情景下的大气污染物含量见表2。

分析表2可发现，在为强化交通低碳出行情景下，大气环境内CO、NO_x PM_2.5、碳氢化合物等大气主要污染成分的含量相较于其他两种情景而言，明显降低，证明了交通低碳出行对大气环境具有明显改善作用。

4结束语

交通低碳出行在城市大气污染治理中扮演着重要角色。研究揭示了交通低碳出行对城市大气污染改善的关键作用。首先，量化了居民出行结构导致的碳排放基准量，并在交通低碳出行政策全面推广条件下，分析了交通排放气体中影响大气环境的主要成分，计算并评估了交通碳减排量。通过建立二维协同坐标系，结合弹性系数，测算了交通低碳出行对城市大气污染物成分降低的程度。仿真实验验证显示，在不同情景下调整交通工具使用比例，包括基准情景、中度减排出行和强化交通低碳出行情况下，大气主要污染物含量明显下降。研究结果表明，通过推动交通低碳出行，城市大气污染得以有效缓解，为改善环境质量、提升居民生活品质起到积极作用。