雾霾天气对交通运输的影响及应对措施

　　【摘 要】随着我国经济建设的发展，交通运输行业对于能源的消耗逐年增加，引发了一系列的环境问题，其中雾霾天气是近年来人们关注的热点问题。本文从雾霾天气的成因及严重程度出发，分析雾霾对交通运输的影响，并指出汽车尾气是雾霾天气形成的重要因素，并提出了三种在公路运输中可以采取的治霾措施。 　　【关键词】雾霾天气；交通运输；治理措施 　　0 引言 　　随着我国交通运输事业的蓬勃发展，交通运输对于能源的消耗正逐年上升，年耗能占全国总能源消耗的3.5%～4%，石油消耗战全国石油总耗费的1/3。石化能源的消耗，伴随着废弃污染物的排放，雾霾天气因此增多。 　　目前，我国大部分地区都遭受雾霾的肆虐。尤其是我国中东部地区遭遇的持续性雾霾天气，俨然成了“重灾区”。随着我国空气质量的不断恶化，雾霾天气现象的不断增多，连理论上最不可能出现雾霾的海南，2015年初也出现过大范围的雾霾天气；南京更出现了红色雾霾。大范围雾霾天气造成的严重后果，致使现在的人们“谈霾色变”。相比与交通受限、航班延误这些雾霾对于交通行业的影响，身体健康受到的威胁更受到人们的重视[1]。 　　1 雾霾的概念 　　雾是自然天气现象，大气中的水汽，以灰尘为凝结核，基本无毒无害；温度越低，大气中水汽越容易达到饱和，能容纳的水汽就愈少，越容易形成雾。而霾是漂浮在大气中的众多微小尘粒、盐粒或烟粒的集合体，一般为乳白色，它能弱化物体颜色，当这些微小颗粒达到一定数量，使水平能见度降至10km以下时，就形成了霾。霾是一种气溶胶，可以在全天任意时间段内出现。 　　雾霾，顾名思义是雾和霾两者的混合物，是对空气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，尤其是PM2.5（空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物）被认为是造成雾霾天气的“罪魁祸首”。随着雾霾天气的频发以及人们对空气质量的重视，全国不少地区将雾霾天气归类于一种灾害性天气，并建立了空气质量监测网，其中PM2.5含量是重要监测指标。 　　2 雾霾对交通运输的影响 　　2.1 雾霾对铁路运输的影响 　　雾霾天气对于铁路运输的影响，主要表现在雾霾中含有大量吸附有重金属离子的污染颗粒，这些颗粒很容易在高速行驶的列车周围集聚，比如，车顶的高压器件、无线电接收设备等。产生的“污闪”现象，有可能导致列车上的输电线路以及无线电通讯设备发生故障，这都给电网输电和行车安全带来不利影响。雾霾对公路和航空的限制比铁路大，一旦遇到春运高峰期间的重大雾霾天气，会有大量客流涌向铁路运输，这无疑增加了运输压力。铁路部门应采取应对措施，保证恶劣天气情况下的运输安全。 　　2.2 雾霾对公路运输的影响 　　雾霾天气对公路运输行业的影响，主要表现在大雾天气下，会极大的降低能见度，阻碍驾驶员的视线，干扰驾驶员的观察与判断，甚至高速部分路段常出现雾团，使驾驶员产生错觉。从驾驶员的心理变化角度分析，当行驶过程中遭遇雾霾天气时，驾驶员会主观地设定安全速度与间距，但通常情况下与实际所需的速度及间距有很大差距，恰好这时可见距离要小于绝对安全的间距，在一定程度上加大了驾驶员的判断难度，只要前面的车减速超过一定值，就容易发生追尾[2]。 　　通常可通过控制气溶胶含量减小低能见度事件发生的概率，但这种方法对于大气中的水汽含量达到饱和，能见度低于100m的大雾天气条件，是没有影响的。具体来说，雾、霾或雾霾的混合物均能引发500～1000m的低能见度天气，雾和雾霾的混合物可以导致200～500m的低能见度天气，而能见度小于200m的事件，则是受雾天气影响[3]。 　　2.3 雾霾对航空运输的影响 　　雾霾对航空运输行业的影响，主要体现在雾霾天气引起的低能见度，能见度过低，会干扰到飞行员起降时，对滑翔跑道两侧标线的判断，直接影响到飞机的正常起降。雾霾过大时，会造成航班延误，致使货物和人员无法及时送达目的地，对国民经济造成不必要的损失。鉴于雾霾天气对航空运输的影响，业内也采取了相关措施，保证飞机的正常起降，比如，盲降系统的逐步完善。这种技术的普及，是人们应对恶劣天气环境下，被动采取的应对措施，治标不治本，最好的方法是从源头上控制雾霾。 　　3 公路运输引发的雾霾问题 　　雾霾的源头多种多样，比如，汽车尾气、工业排放、垃圾焚烧、建筑扬尘等。其中，汽车尾气是城市有毒颗粒物来源。以柴油作为动力的车辆是排放污染颗粒的“大头”。以汽油作为动力的小型车虽然排放的是诸如氮氧化物的气态污染物，一旦遇到雾天，就极容易结合为二次颗粒污染物，加重雾霾[4]。 　　拥堵不堪的路况会使汽车在怠速时较平时排放更多的尾气，而这也是大气污染加重的原因之一。按燃料类别划分2012年全国机动车保有量可知，汽油汽车占83%、柴油汽车占16%、燃气汽车占1%。由此可见，99%的汽车都耗费汽油、柴油，现对这些车辆的尾气排量作估算，将污染排放单位全部换算成小客车的排放量，也即等同于拥有1920万普通小客车的汽车尾气污染排放。根据北京相关部门的统计结果，在目前的交通条件下，北京小客车平均每天的行驶时间1.5小时。一般的小汽车在怠速状态下，PM2.5的平均排放量值为214μg・m-3。当踩下油门，发动机平均转速达到2500转，PM2.5瞬间排放量上升至1095μg・m-3。依据北京市交通的平均时速15公里/小时，发动机转速1000转以上，PM2.5的日均排放量为260万微克。 　　4 公路运输能在治霾中发挥的作用 　　浓雾条件下，驾驶员的驾驶行为具有其特殊性。其特点是后车期望紧跟前车行驶，这样可能会带来跟车行为中急加速和急减速的发生次数增加。而这样的特征可以通过交通流元胞自动机（cellular au-tomata，CA）模型来模拟。CA模型是一种时空变量和状态变量均离散的模型，由于CA模型对车辆运动的模拟非常有效，因此在交通领域的研究中得到了广泛的应用。 　　谭金华[1]研究发现，在CA模型中取区间的下边界值，能减少最多的能耗和CO、NOx排放。即在制定应对浓雾天气下公路应对措施时，可以将能源和环保因素适当进行考虑，达到节能减排的目的，制定更科学合理的措施。 　　4.1 绿化带隔离 　　绿化隔离带是吸收汽车尾气中的污染物最为相关的一项举措。绿化隔离带能够吸收尾气，但出于在绿化过程中的美观需求，栽种树木或草皮时，往往堆积过多的土壤。晴天时，裸露在地表的土壤在汽车驶过后很容易形成扬尘；雨天时，土壤很容易被雨水冲刷形成泥水，造成流失。环保部门因在减小土方量的基础上，将多余的土方运走或加盖挡土布，使绿化带中植被与其需要的土壤保持在一个平衡的状态，减少水土流失及扬尘[2]。 　　4.2 尾气吸收路面 　　光催化汽车尾气吸收路面，是近几年国内研究的热点。该技术是将具有光催化功能的光半导体材料铺设于道路表面，催化剂在紫外线的诱发下，体现出很强的氧化还原能力。它可以将笼罩在道路表面的汽车尾气转化为无污染的水，二氧化碳及盐类物质，并且催化剂本身只起到了催化作用，在氧化还原过程中不会产生质量损失。这项技术在美国、英国、日本等国家得到了探索性应用。在铺设的试验路上，氮氧化物浓度普遍降低了60%～70%。北京近年来机动车保有量持续攀升，应用此类新技术，对于雾霾治理具有重要意义[5]。 　　4.3 道路吸尘车 　　北京天路通科技有限责任公司自主研发了一种全气动干式吸尘车，该车与普通道路除尘车不同的地方在于，巧妙地将空气动力学原理运用到车载除尘系统上。全气动干式吸尘车采用高速气流，边吹边收集，通过2层灰箱使气流在一个相对封闭的空间循环过滤，利用颗粒物自身的重力辅以离心分离技术，使污染颗粒与空气分离，最后再经过特制的抽滤装置对粉尘进行二次过滤，将PM2.5收集到滤网上，随后将除去杂质的气体通过出气管吹向地面，将地表及路面缝隙中的细土吹起后再吸入灰箱。 　　全气动干式吸尘车基于其先进的设计思路，取得了很好的应用效果。全气动干式吸尘车清扫路面达到一定周期后，路面积尘将明显减少，空气中的污染颗粒含量将明显减小，这不失为一种从源头治理雾霾的好方法[6]。 　　5 结语 　　本文从雾霾的成因起，概括了雾霾对于交通运输的影响，并重点思考了由公路运输行业引发的雾霾问题，指出了尾气排放是公路运输行业中引发雾霾的首要因素。提出了可以通过设置绿化隔离带、采用尾气吸收路面技术以及道路吸尘车等措施以应对雾霾。但雾霾治理是一项庞大的工程，光靠某一个行业单方向的治理，显然是杯水车薪，更应全行业通力协作，树立起全民治霾的理念，建立起全民治霾的信心，方能取得这场应对雾霾攻坚战的胜利。 　　【参考文献】 　　[1]谭金华，石京.高速公路间断放行的能耗和排放影响[J].清华大学学报（自然科学版），2013（04）：499-502. 　　[2]吴彬贵，解以扬，吴丹朱，等.京津塘高速公路秋冬季低能见度及应对措施[J]. 自然灾害学报，2009，18（4）：12-17. 　　[3]杨晓丹，狄靖月.天气现象影响公路低能见度的特征[J].科技导报，2013（32）：58-63. 　　[4]李霁娆，李卫东.基于交通运输的雾霾形成机理及对策研究――以北京为例[J].经济研究导刊，2015（04）：147-150. 　　[5]张燕.治理PM2.5国际经验及对北京的启示[J].城市管理与科技，2013（3）：78-82. 　　[6]天路吸尘车治霾新突破――天路牌全气动干式吸尘车的研发与应用[J]. 　　[责任编辑：王楠]