机动车尾气危害及对策研究

范武波, 陈军辉, 汪　汀, 刘思宇, 钱　骏, 叶　宏

(四川省环境保护科学研究院，成都　610041)

· 大气环境 ·

机动车尾气危害及对策研究

范武波, 陈军辉, 汪汀, 刘思宇, 钱骏, 叶宏

(四川省环境保护科学研究院，成都610041)

城市机动车尾气污染日益严重，已经成为我国城市大气污染的重要来源。介绍了机动车尾气给人体健康带来的危害，并从车辆淘汰、发展公共交通、推广清洁能源车辆、完善IM制度、提升油品质量和加强城市交通管理6个方面对机动车尾气的控制提出了措施。

机动车尾气；健康危害；儿童；交警；措施

1　前　言

近年来，我国经济快速发展，城市规模不断扩大，机动车的保有量大幅增加，我国已连续4年成为世界机动车产销第一大国。机动车尾气组成复杂，排放的污染物主要包括PM、NOx、HC和CO等，这已成为城市大气污染的主要来源之一，是造成灰霾、光化学烟雾污染的重要原因，同时会对人体的呼吸系统、神经系统等造成危害。因此，加强机动车污染防治的紧迫性日益突出。

据环保部《2013年中国机动车污染防治年报》数据显示[1]：2012年全国机动车保有量达到约2.24亿辆，汽车、摩托车和低速货车的占比分别为48.4%、46.5%和5.1%。其中，客车约为8943万辆，占汽车总量的82.5%；货车约为1895万辆，占汽车总量的17.5%。对于车辆排放的尾气而言，大部分NOx和PM来自于柴油车，尤其是重型柴油车；而HC和CO主要来自于汽油车和摩托车。以2012年为例，占比约为82.5%的汽油车排放的CO和HC分别占汽车总排放量的82.6%、69.9%；占比约为16.1%的柴油车排放的NOx和PM占汽车总排放量的68.1%和99%以上。

据2014年北京市环保局对大气细颗粒物的来源解析表明，机动车、燃煤、工业生产和扬尘是PM2.5的主要来源，贡献比例分别达到31.1%、22.4%、18.1%和14.3%[2]；同年，天津市环保局对颗粒物的来源进行了解析，结果表明扬尘、燃煤、机动车和工业生产为主要来源，对PM2.5的贡献分别为30%、27%、20%和17%[3]。从以上这些解析结果可以看出，不同城市颗粒物来源解析各不相同，但机动车尾气对城市大气颗粒物的贡献越来越突出。

2　机动车尾气对人体的危害

2.1机动车排污特征分析

2.2尾气对呼吸系统的影响

机动车排放的尾气与人体的呼吸带非常接近，尤其与儿童的呼吸带最为接近，导致人体的呼吸系统成为其对健康危害的主要靶器官。相关研究表明，长期接触汽车尾气可直接刺激人体呼吸道，使呼吸系统的免疫力下降，导致暴露人群慢性支气管炎、支气管炎及呼吸困难的发病率大大升高，引发肺功能下降等症状。

刘美娟等[4]于2002年4月随机抽取了鞍山市轻、中、重污染区小学和幼儿园各一所，对校内所有学生的健康状况及室内外环境进行了调查，结果表明：重污染区儿童持续咳嗽和持续咯痰的发生率高于轻污染区儿童的发生率(P<0.05)。同时，随着住房与交通干线距离的接近，该地区儿童呼吸系统疾病的发生率逐渐升高。王少利等[5]根据北京市环境监测的结果，在污染程度和类型不同的A、B和C3个区域各选择3所小学的5749名学生作为研究对象，对其呼吸系统的健康状况进行调查，结果表明：在大气环境质量较好的A区，儿童各呼吸系统疾病和症状的发生率均小于污染严重的B、C区，差异具有显著性(P<0.05)；而在污染类型不同的B、C区，儿童呼吸系统疾病和症状的发生率相当(P>0.05)，且咳嗽、感冒时咳嗽、咯痰、感冒时咯痰以及咳嗽、咯痰等症状在B、C区儿童发生的危险性高于A区儿童，最终得出结论认为学龄儿童中一些呼吸系统症状的增加与北京市城区大气污染有关。Gaude-rman W J等[6]人对加州南部1678名儿童进行了为期4年的列队观察，结果发现：空气中NO2和PM2.5的高低与儿童肺功能的降低程度有明显关系。Van Vliet等[7]在荷兰进行的一项横断面研究表明，在距离高速公路两侧100米内学校的学生发生慢性咳嗽、呼吸困难、支气管炎和鼻炎等呼吸道症状的概率明显高于对照人群，且与学校周围机动车辆密度和可吸入颗粒物浓度呈正相关关系。

机动车尾气除了对儿童的呼吸系统的影响严重之外，还对经常暴露于机动车尾气带的交通警察有较大影响。

顾珩等[8]于2001年选择了大气污染较严重的太原市和大气质量相对较好的青岛市100余名男性外勤交通警察作为研究对象，探讨了长期暴露于城市大气污染物对交通警察呼吸功能的影响，结果表明：1996～2000年太原市大气中SO2、TSP的年均浓度均高于青岛市，1998～2000年太原市大气中NOx的年均浓度高于青岛市，而太原市交通警察肺功能测定指标包括肺活量、第1秒时间用力肺活量、25%用力肺活量时呼气流速等均低于青岛市交通警察，说明太原市交通警察的肺功能和呼吸系统健康状况均受到影响。黄励等[9]于2002年测定了南宁市主要道路空气污染物水平，发现NO2的平均浓度分别超过了《环境空气质量标准》(GB3095-1996) NO2二级标准中年平均浓度0.034倍、日平均浓度0.098倍，而南宁市的149名外勤交通警察中咳嗽、咯痰、鼻塞、气喘等呼吸系统症状的出现率显著高于内勤交警(对照组)(P<0.01，P<0.05)。结果表明，机动车尾气可增加外勤交通警察呼吸系统疾病的发病率。朱娅玲等[10]、赵晓红等[11]分别对北京、兰州的研究也得出了相似结论。

2.2尾气对免疫系统的影响

免疫系统对大气污染的影响十分敏感，是机体对环境因素发生反应的第一道防线，研究表明，机动车尾气首先破坏免疫系统的防御功能，使机体抵抗能力下降。低浓度的环境污染物长期反复作用于人体，损害了机体的免疫功能，导致免疫球蛋白水平发生改变。有研究证明，长期居住在大气污染环境中的儿童，在未出现临床症状之前，其免疫功能已有不同程度的下降。

肖纯凌等[12]选择重污染区和轻污染区的6～8岁儿童作为研究对象，对其免疫球蛋白水平进行了定量分析，结果表明，重污染区儿童的IgA(免疫球蛋白A)、IgM(免疫球蛋白M)水平比轻度污染区低，说明大气污染对儿童体液免疫功能有影响，可使IgA、IgM水平下降；而IgG(免疫球蛋白G)、IgE(免疫球蛋白E)水平则是重污染区较轻污染区高，这可能是由于长期生活在污染的环境中使人体免疫系统产生了代偿作用。有研究[13]对不同大气污染区儿童的健康状况进行调查，结果显示，重污染区小学生唾液中分泌型免疫球蛋白A(sIgA)含量为72.25μg/mL，显著低于轻污染区为91.86μg/mL；而血清中IgE含量，重污染区为103.24μg/mL，高于轻度污染区64.26μg/mL，这表明机体抗体下降，对呼吸道的易感性增加，更易引起哮喘等过敏性疾病的发生。

Polosa[14]认为随着城市化进程的加剧和交通运输的发展，由机动车尾气排放带来的交通污染是过敏性疾病的主要危险因素，机动车尾气颗粒物污染可以导致过敏性炎症，增强IgE应答和提高气道敏反应。机动车尾气颗粒物进入肺部后，肺泡巨噬细胞将整个颗粒物吞噬，并释放出一系列细胞因子和前炎症因子，如肿瘤坏死因子(TNF-α)、核转录因子(NF-KB)，而前炎症因子或沉积与肺部的颗粒物进一步作用于肺上皮细胞、成纤维细胞、内皮细胞，使其分泌粘附因子及细胞因子，这些分泌粘附因子及细胞因子使各种炎症细胞聚集，从而引发炎症反应。

2.3尾气对心脑血管的影响

赵茜等[15]于2000年对西安市每天从事交通指挥的630名交通警察和不接触机动车尾气的411名机关工作人员进行对照研究。结果表明：交警执勤点位附近NOx浓度为0.01～0.02 mg/m3，O3浓度为0.09～1.08mg/m3，CO浓度为2.6～2.7mg/m3，对交警心电图测定后发现，窦性心律不齐、窦性心律过缓伴不齐以及左心室高电压等心电图异常有143例，占受检人数的22.7%，明显高于对照组(P<0.01)，这说明长期暴露在机动车尾气污染可导致心血管系统异常改变。

李海斌等[16]根据河南省某市交通道路口的分布选择了有代表性的三个路口与无车辆行驶的交警机关单位作为空气质量检测对象。结果表明，3个交通路口大气可吸入颗粒物、氮氧化物、一氧化碳及烃类物质的最低值分别为0.160±0.050mg/m3、0.462±0.111mg/m3、2.82±1.56mg/m3、0.085±0.029mg/m3，而交警机关单位上述污染物的浓度分别为0.094±0.033mg/m3、0.028±0.090mg/m3、1.55±0.31mg/m3、0.055±0.020 mg/m3，低于3个交通路口，而对281名内、外勤交警的健康调查显示，外勤交警血压异常率50.9%高于内勤30.4%，外勤警收缩压为145.6±5.89mmHg、舒张压为98.5±5.12mmHg(1mmHg=0.133KPa)，均高于内勤(P<0.05)，说明长期接触交通污染环境能引起交警血压的改变。

2.4汽车尾气能诱发癌症

2013年，世界卫生组织下属国际癌症研究机构发布报告，首次指认大气污染“对人类致癌”。报告表示，有充足证据显示暴露于户外空气污染中会致肺癌，而且患膀胱癌的风险会相应增加。该报告还指出，接触颗粒物和大气污染的程度越深，罹患肺癌的风险越大。大气污染在致癌方面的危险程度已经与烟草、紫外线和石棉等致癌物处于同一等级[17]。

2014年，界卫生组织正式公布，柴油车排放的PM2.5由疑似致癌物确认为致癌物。世卫组织专家公开表示，柴油废气会导致肺癌，与潜在致命的石棉、砷和芥子气同属一类。在一项引起汽车行业关注的报告中，这家隶属于世界卫生组织的国际癌症研究机构(IARC)重新对柴油废气做了归类，将其从可能致癌物质2A组中移除，归入与癌症有确切联系的1A组中。根据世界卫生组织(WHO)提供的数据表明：可吸入颗粒(PM10)每增加50μg/m3，人的死亡率就会增加5%[18]。

3　控制对策建议

针对机动车保有量大、排污量突出的特点，建议从“车-油-路”3个方面开展污染防治工作，具体包括以下6个方面。

3.1淘汰高污染车辆

高污染车辆主要包括黄标车和老旧车辆。黄标车是指未达到国1排放标准的汽油车和未达到国3排放标准的柴油车；老旧车是指使用时间较长，污染控制水平较差，未达到国家第四阶段排放标准的车辆。

结合我国淘汰黄标车的相关规定，各地应依法发布黄标车限行通告，完善交通标志、标线，提高检验频次，加强黄标车路检路查执法力度，对达到强制报废标准车辆仍上路行驶及未进行注销的车辆，力争做到发现一辆，处理一辆。

鼓励车企对提前淘汰黄标车及老旧车后购买新车用户进行让利等优惠措施，根据不同车型及销售价格划分档次。各地提出统筹整合现有机动车管理资源，搭建和完善国家、省、市三级黄标车及老旧车排污监控、淘汰更新信息平台，实现各部门黄标车相关信息数据交换、信息共享。

3.2大力发展城市公共交通

城市交通运输的目的，不是车辆的流动，而是实现人和物的移动。因此，必须根据各种运输方式的效率来分配道路空问的使用权。要加快公交专用车道的建设进程，加强公交专用道设施建设与监管，明确公交信号优先。加大对侵占专用车道的社会车辆的监管与处罚力度，有力保障公交路权优先，确保公交优先专用道的畅通无阻[19]。充分考虑公共交通线路的优化，积极落实公交场站用地规划，加快公交场站建设。

随着地铁、快速公交、自行车等公共交通设施的快速推进，城市交通有限的道路资源与不同交通方式(机动车、行人和自行车)间的供需矛盾将进一步加剧。因此，适当控制中心城区小汽车使用强度，降低中心城区小汽车的使用需求，合理引导自行车、电动车的发展，可进一步减缓城市道路拥堵，为公共交通的可持续发展创造良好的交通环境。

另外，公共交通是社会公益性事业，城市公共交通企业承担的社会公益性以及完成政府指令性任务指出，政府部门应要建立规范的公共财政补贴制度及补偿机制，及时迸行经济补偿和财政补贴。

3.3加大清洁能源车辆的推广

抓好电动汽车试点工作，构建电动汽车推广应用体系。积极推进电动汽车充电桩建设，构建电动汽车充电桩网络。在高速公路及无管网地区因地制宜建设电动汽车充电桩，加快干线公路城际客(货)运车辆、城市公交车和定线物流车等车辆电动汽车的推广应用。加强创新体系建设，增强自主创新能力，积极开发具有自主知识产权的新产品、新技术。大力加强电动汽车动力电池、驱动电机、整车控制系统等关键技术研发，对于电动汽车的废旧电池应当妥善处理，避免二次污染。

3.4完善机动车I/M制度

I/M制度是通过对在用车的检测确定其尾气排放污染严重的原因，然后有针对性地采取维护措施，使在用车最大限度地发挥自身的尾气排放净化潜力。实施I/M制度，对车辆定期进行排放检测和相关部位的维护、调整，可将上述绝大多数问题加以解决，使在用车恢复到接近新车的排放水平。但是目前存在执法不严甚至根本不执法的情况，导致很多超标车辆仍在道路上行驶，其车况差，排放出大量的污染物，对环境和人体健康构成严重威胁。因此，必须将强对机动车的检查整治力度，严格执行相关法律法规，对尾气排放不达标的车辆禁止其上路；同时对该制度中存在的不足进行完善，堵住漏洞，切实从根本上解决机动车尾气不达标的现象。

3.5全面提升油品质量

由于油品中硫含量高，导致机动车产生的尾气以含硫排放物为主，且该类污染物产生量较大。因此，中石油、中石化等企事业单位应加强配合，合理安排生产和改造计划，制定和各油品保障方案，确保按期供应符合国家标准的油品。大力推广可再生清洁燃油，支持燃料乙醇、生物柴油等生物燃料的生产和推广，进一步配套完善长期稳定的扶持政策。同时，加强对成品油生产流通领域质量监督检查，严厉打击非法生产、添加、进口、销售不合格油品行为。

3.6加强城市交通管理

科学制定城市群规划和城市总体规划，加快成都等城市周边卫星城建设，疏导主城区功能，形成合理的交通和物流需求。完善城市综合交通体系，减少重型载货车辆过境穿行主城区。大力推进城市绿色货运配送，组织开展示范行动。

减少城区主干道中的红绿灯，增设行人过街天桥或地下通道；同时，鼓励车主在红绿灯等待过程中关闭引擎，减少在怠速情况下产生的污染物；推行错峰上下班、潮汐车道等缓解交通拥堵措施；完善标志标线、交通信号等道路交通设施，强化道路交通安全执法管理，提高机动车通行效率。

4　小　结

目前，我国机动车保有量仍以较快速度增长，机动车尾气仍然在不断增加，由此给城市大气和人体健康带来了严重危害。为了减少机动车尾气给城市带来的危害，要通过“车-油-路”等措施减少其生成。通过“车-油-路”等政策控制机动车尾气污染，将是解决我国机动车尾气的主要途径。

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[3]郭文生，任效良.天津发布颗粒物源解析结果，扬尘、燃煤等是本地污染主因[EB/OL]. http://www.zhb.gov.cn/zhxx/hjyw/201408/t20140827_288308.htm,2014-8-26.

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Study on Negative Effects of Vehicle Emissions and Countermeasures

FAN Wu-bo，CHEN Jun-hui,WANG Ting, LIU Si-yu,QIAN Jun，YE Hong

(SichuanAcademyofEnvironmentalSciences,Chengdu610041,China)

The motor vehicle exhaust is getting more and more serious, and has become an important source of atmospheric pollution in our country. This paper introduced the damage of vehicle emissions on human health and a series of control measures, including vehicle elimination, development of the public transportation, promotion of clean energy vehicles, completion of the IM system and the improvement of the quality of fuel and strengthen the management of urban traffic，were put forward to reduce the motor vehicle exhaust.

Vehicle emissions；negative effects on human health；children；traffic police；countermeasure

2015-05-11

四川盆地大气污染(灰霾)综合防控研究——区域大气污染物排放清单建立(2013HBZX02)。

范武波(1988-)，男，四川广元人，2014年毕业于四川大学环境工程专业，硕士，工程师，从事机动车尾气污染防控研究。

陈军辉,9503062@qq.com。

X734.2

A

1001-3644(2015)06-0065-05