机动车CO、HC和 NO_X排放因子的测定.pdf

中国环境科学 一 中国城市道路机动车 和排放因子的测定 邓顺熙 陈 洁 李百川 西安公路交通大学建筑与环境工程系 陕西西安陕西省环境科学研 究设计院 陕西 西安 摘要为了测定我国城市道路机动车污染物排放因子 在西安城市交通隧道内设 个空气监测点 对通过隧道的机动车排气形成的污染物 浓度 隧道内风速 过往隧道的交通量以及车型进行采样 观测 统计和分类 根据测试数据用大气扩散方程求得我国城市道路机动车平 均单车 和排放因子分别为 士 士 和 石士 岁 与国外的成果相比 我国城市道路机 动车 和排放因子分别是发达国家城市道路汽车排放因子的 一 倍 一 倍和 一 倍 关键词城市道路机动车污染物排放因子隧道 中图分类号 文献标识码文章编号于 洲 一 一 一 王川 叮 用 一 而 土 士 士叮 伪 而 一 一一 在道路机动车空气污染研究中 普遍采用在 测功机上模拟道路汽车行驶工况加速 减速 匀速和怠速等测得的单车污染物排放因子计算 城市道路机动车车流线源污染物排放量 然而在实验室测功机上对我国正在使用 的汽车 单 车污染物排放因子 的模拟测试发现 各种汽车 的污染物排放因子离散性很大因此 用少数 汽车单车污染物排放因子计算行驶在城市道路 上众多机动车的污染物排放量与实际道路上车 流排放量之间常有明显的差别 在营运的交通隧 道内通过监测过往隧道的机动车排入隧道内的 污染物浓度的分布和隧道内风速等环境要素 再 通过大气扩散方程可导出车流平均单车污染物 排放因子与测 功机模拟测试法相比 这种用 交通隧道得 出的机动车污 染物排放因子是代表 机动车车流在真实道路上 在真实的行驶状态下 的整体污染物排放水平 因此世纪年代以 来这种方法被西方国家广泛采用 一 为了解我 国目前城市交通干道机动车流的 污染物排放水平 在西安城市交通隧道 内对过往 机动车排放的污染物浓度 隧道内的气象条件 和通过隧道的交通量进行连续的采样监测和 观测 求得我国城市主干道路机动车 和平均单车排放因子其结果可供城市道 路机动车污染物排放量计算 城市空气污染评 收稿日期 基金项目 一一 交通部资助科研项目 一 期邓顺熙等中国城市道路机动车 和排放因子的测定 价 机动车污染控制决策和城市环境规划等项 工作参考使用 样品的采集与分析 西安城市交通 隧道全长 横截面积 时 双向车道 呈东西方向隧道位于市区 交通繁忙的主干道环城北线上目前 隧道采用 自然通风 隧道内路面无坡度 隧道 内外路况好 车流量大过往隧道机动车车型的组成代表了我 国典型大城市交通主干道机动车的组成 隧道 内测点布设 在西安隧道 内设个采样点 个风速等气 象要素观测点图测点 和的位置距 隧道西口的距离分别为 和 在每 个测点采集 气样和观测风速 温度 湿度 气压等气象条件在隧道西口统计 通过隧道的车流量 并进行车型分类 用美国型分析仪分析浓度 该仪器 的分析原理为非色散红外分析法采用 玻璃针筒抽取隧道 内气样 用日立 型气相色谱仪分析浓度用装有盐酸蔡 乙二胺吸收液的采样管及大气采样器采集 样品 用分光光度计比色法分析隧道气体 浓度隧道内各测点的风速用三杯风速仪观测 采用雷达测速仪测定隧道内机动车的行驶速度 认走 二一一一一生困 图隧道内污染物浓度和气象测点布设示意 及采样点风速测点 交通量统计点 采样及分析方法 采用塑料气体采样袋抽取气样 测试结果 隧道内空气污染物浓度 隧道观测时间为年月 一 日 历 时 每天采样 一巧 次 采样时间为而 所采 气体样品在内分析完 在的观测期间共采 集 有效样品各组 各 个 有 效样品组个表给出了采样期间西安 隧道 内 和浓度值统计分析结果 由表可见 在观测期间 西安隧道 内 和浓度值范围分别在 一 加 一 八 一 之 司 个测点平均浓度值分别为 和 车流量及车型组成 观测期间累计通过隧道的机动车辆 其中轻型车 中型车 重型车和摩托 车所占比 例分别为 柴汕 车 占总计数车辆的机动车在隧道中的行车 速度在 一 小之间 平均车速为 月 表隧道内各测点污染物浓度统计分析 垃 污染物点位样品数浓度范围护平均 留耐变异系数 叭眨一一 不 一 一 一 一 名 一 一 一 一 一 一 洲 一 一 一 科 标准差 一 珍 一一 护妙 皿砰 胜 中国环境科学卷 隧道内气象条件 在观测采样期间 隧道 内温度 相对湿度和 气压分别在乐 一 和 平均值分别为 和 各测点的风速见表 可见个测点的风速十分 接近 平均为 口 风 向均为由西向东 己 方程 一化简为万共井二叮 一 一 一 了 若设乓为隧道内某次观测时间间隔类型 机动车排放种污染物的平均单车排放因子 为型汽车车流量 曲 则隧 道 内机动车的污染物排放率或线源源强即为该 时段 内过往隧道各种机动车污染物排放率总和 表隧道内风速 几 即 一 赢舒 统计量 风速 分别表 分 平均值 范围 平均值 标准差 一一 式中为机动车分类数 示轻型车 中型车 重型车和摩托车 由和式得 玉忍 万一 子 戈 科 一 豁壑 平均单车污染物排放因子的计算马为平 均单车污染物排 放因子 计算方法 道路上车流排气在大气 中形成的污染物浓 度分布可用连续线源大气扩散方程分析 凡 一 工一 为隧道 内任意两点丸和 料兰 厂 苗 一 百 窗 丽 苗 叮夕 一 式中 为种污染物浓度在大气中的浓度 为沿轴方 向的平均风速耐凡 分别为方向和方 向的扩散参数为单 位长度道路上机动车少污染物的排放强度加 妙 而为排放源的位置为排放源的高 度 占 为次函数 方程用在交通隧道时 若取隧道 内平均气 流方向为轴方向 气流进入隧道 的入口处为 轴的起点由于隧道的和方向的尺度 横截面 积为远小于方 向的尺度 另外在 隧道内汽车引起的气流扰动使机动车排入隧道 内的污染物会在隧道横截面上迅速扩散均匀 对方程两边在隧道横截面取平均并记隧道 横截面上的平均污染物浓度为 今 则 喜 由 一 式中为隧道的横截面积时 之间污染物浓度的差商 平均单车污染物排放因子 的计算结果 用式可计算各次采样机动 车平均 单车 和排放因子 表是本次测试机 动车车流单车污染物排放因子的统计分析结果 由表可见 我国城市道路机动车车流平均单车 和排放因子分别为 表城市道路机动车辆平均单车污染物排放因子 统计分析 阴 而 加 污染物范围平均值标准差 熙 叮印 一 生 因里 止里 丝 与国外实测结果的比较 表给出了我国城市道路机动车污染物排 放因子与世纪年代中期发达国家城市道 路隧道测得的排放因子 的比较由表可见 期邓顺熙等中国城市道路机动车 和排放因子的测定 总体上我国汽车污染物排放明显高于发达国家 我国城市道路机动车车流平均 和 排放因子分别为发达 国家城市道路汽车排放因 子的 一 倍 一 倍 一倍 表实测的污染物排放因子与文献 比较 而 隧道 测试年 代表性车型 单车污染物排放因子 创重型车比例 温哥华 瑞士 西安隧道 亘 乙 轻型车 混合交通型车 混合交通型车 混合交通型车 五 上 士 士 士 士 么 五 士 结论 通过对西安城市交通隧道内风场 过往隧 道的机动车量 的观测和对隧道 内机动车排放污 染物浓度的同步监测得出 我国城市交通主干道 机动车车流的单车 和排放因子 的平均 值分别 为 和 标准差分别 为 一 一一和 叭 与发达国家相比 我国汽车污染物排放水 平明显偏高城市道路机动车 和 的排放因子分别是发达国家世纪年代中 期城市道路汽车污染物排放因子的 一 倍 一 倍 倍二 以 一 邓顺熙 梁鹏公路汽车排气污染物扩散式的研究西 安公路交通大学学报 于 而卿 伽 汗记如 加 留如 一 止 妞 儿 七 以科一 从恤比 一 而 耐踢 田 研陌 一 作者简介 邓顺熙 日 男 陕西神木人 交通运输工程博士 副 教授 中国环境科学学会大气环境专业委员会委员 主要从事汽车污 染物排放因子 汽车尾气扩散模式及隧道通风的研究工作 发表论 文巧篇 参考文献 叼八边一 的 为 因 而 如云 勘如 卯 刀 邓顺熙 史宝忠 我 国轻型汽车污染物排放因子的实验研究 田中国环境科学 卜 汇 坛 而 呱 一 喇 山劝七 面 劝 及 卜 们 毛 弘 口叨 口凡 丹 碑 民叫砂 乃 子 六 创 创 子 了叼 护 环 保信息 至 护 日 尹口 二凡 温