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157 生 态 区域治理 ECOLOGY 机动车尾气污染与防治监测对策探究 杨娜 潍坊市生态环境监控中心 摘要：机动车尾气污染是指机动车在运行过程中排放至空气中的污染物质，从而对环境造成的污染。现阶段，机动车尾气污染早已成为空气污染物的主要来源之一，且随着社会经济的增长，污染物的排放量也逐渐呈上升趋势，使得雾霾、光化学烟雾等环境污染频繁发生，给我国节能减排目标的实现造成了众多阻碍。本文针对机动车尾气污染与防治监测对策展开研究，详细分析和阐述遥感监测技术在机动车尾气污染监测中的应用，并在此基础上提出几点防治建议，以此为相关工作人员提供价值参考。关键词：机动车；尾气排放；污染监测；遥感监测技术；污染防治 中图分类号：X83 文献标识码：A 文章编号：2096-4595(2023)23-0157-04 作者简介：杨 娜，生于 1986 年，女，汉族，山东寿光人，本科，工程师，研究方向为机动车排污监测。引言 机动车尾气排放污染物遥感监测技术是当前国内外利用近十年之久才研制开发出的新型监测技术。将遥感监测技术应用到交通中来监测机动车尾气，可以有效获取到机动车尾气含有的 CO、CO2、HC 以及 NOx 等物质的浓度，并在此基础上通过速度计以及车牌识别系统，对机动车行驶通过传感器时的速度以及加速度进行准确监测，同时还具备抓拍车牌信息功能，如果机动车尾气排放中的污染物质浓度不符合牌照规定要求和标准，便会对予以提示其对车辆进行检查和维护，以此有效保证机动车尾气的标准排放以及交通安全。一、基于遥感监测技术的机动车尾气污染监测数据采集 本文的机动车尾气遥感监测研究数据信息来源于某市道路网的多车道污染控制系统，该系统获取交通道路上机动车尾气排放数据的主要流程原理见图 1 内容。该系统的运行是将遥感光谱特征吸收方法和视频影像识别分析技术进行了有效融合，并由多种遥感监测装置、机动车牌照识别读取系统、LED（即发光二极管）显示屏以及现场面等组件构建而成。遥感监测技术在对道路上行驶车辆的尾气排放进行监测时，并不会影响到车辆的正常行驶。具体来讲，交通中行驶车辆的牌照信息获取主要由车牌识别分系统负责，该分系统具备自身固定的车牌摄像机、视频捕获卡及车牌识别模块等功能内容；交通中车辆行驶速度、加速度和车辆尺寸等数据信息主要通过内置速度表予以完成。不仅如此，LED显示屏能够将交通道路上行驶车辆的车牌、速度和尾气排放污染监测数据全部一同呈现在显示屏中。遥感检测技术的系统核心示意图见图 1。当行驶在道路上的车辆经过监测设备时，机动车尾气便会散至空气中用时转化为烟雨，之后由反射装置、数据采集模块以及信号检测与处理模块将光信号反射到激光接收单元中，接着烟雨中含有的多种尾气污染物质体积和浓度都会通过处理模块的不同特性分析予以确定。基于遥感监测技术获取到的机动车排放尾气中碳氧化物 CO、CO2物质，其体积浓度主要通过近红外吸收光谱进行检测和分析。烟雨中的碳氢化合物 KC 以及氮氧化物的检测通过紫外微分特征吸收光谱进行，其该方法还可以应用至 NO 体积浓度的检测和分析。事实上，烟尾中能够检测出的尾气浓度与牌照排气管中的真实尾气浓度并不一致，主要原因是烟雨处于空气环境中，其在扩散和传播过程中会逐渐被稀释，图 1 遥感监测技术获取机动车尾气污染数据的基本原理示意图 158 生 态 区域治理 ECOLOGY 进而导致实际监测到的机动车尾气污染物体积浓度存在偏差，比真实体积浓度偏小。表 1 为本次研究应用的遥感监测设备具体参数。遥感监测系统获取到的数据信息属性内容除表 2 所示以外，还含有遥感监测设备的设备号、机动车号牌码、机动车颜色、识别置信度是否为动态静态测量、是否有效、是否通过、判定结果、用户 ID、点位信息、点位 ID。表 2 温度、湿度、风速、风向以及压力等气象条件数据信息由某公司的小型 环境监 测站FRTAQM 予以明确和识别。公式 a中的 Q 值可以利用 RCCO 或者RC-CO2计算得出，同理便可得出=RCCO/RC-CO2，以及=RCNO/RC-CO2。由遥感监测技术获取到的数据信息内容是否具备有效性则由 VSP（单位质量瞬时功率）进行评估和判定。VSP的范围为 0-20 kW/t。公式 b 体现出了 VSP 的简化公式。公式 a：%2=422.79+2+1.21+%=%2%=%2%=%2 公式 b：=(1.1+0.132+9.81）+0.0003023 在公式 b 中，机动车的行驶速度、加速度以及道路坡度分别由 v、a、表示。机动车检查的数据信息类型分别为标志、最大总质量、变速箱形式、齿轮号、燃油规格、车辆型号以及自然使用率、参考质量、行驶模式、行驶胎压、发动机型号、发动机制造商、发动机排放量、排气后处理设备等。二、基于遥感监测技术的机动车尾气污染监测数据分析 对上文基于遥感监测技术获取的最高 10%CO、HC 以及 NO 检测水平予以分别计算（一般不选用CO2当作参考气体），并在此基础上全面详细地记录机动车的重叠情况，其分析结果（见图 2）。根据图 2 所示内容可以得知，机动车尾气中的各个高排放量污染物质（10%）的排放车辆和重叠信息。经分析，CO2和 HC 排放量较高的机动车辆其重叠概率也普遍较高，其重叠率数值为 27.3%。因CO 以及 HC 是机动车发动机中燃料并未燃烧完全的产物，如此便能够达到 10%的效果。在 CO 以及NOx 排放量较高的机动车辆中，其重叠率较低的主要原因为 CO属于高温、高氧气浓度的燃料物质，而 CO 以及 HC 机动车辆重叠率较高的原因是在高温壁下进行萃取和吸附生产 HC。基于遥感监测技术获取到的机动车尾气污染监测数据核心属性统计结果见表 3，表 3 中详细体现出了机动车排放尾气中各类污染物数据的各种属性取值范围和其总体的分布情况。表 3 所示内容分别有由上至下的属性最小值、下四分位数 25%、中位数 50%、上四分位数 75%、最大值、均值、方差以及记录总数。根据对表 3内容进行分析可以知道，CO 物质表 1 遥感监测设备参数 监测项目 测量范围 监测项目 测量精度 CO 0%-10%CO2精度 相对误差10%或绝对误差0.25%CO2 0%-16%HC 精度 相对误差10%或绝对误差10 ppm HC 10000 ppm NO 精度 相对误差10%或绝对误差20 ppm NO 10000 ppm 不透光烟度（OP）相对误差5%或绝对误差2%烟度为不透光烟度 0%-100%光吸收系数 K 相对误差5%或绝对误差2%光吸收系数 K 0-16M-1 车速测量分析时间 0.356s 保证测量精度的车辆速度范围 10-200 kmh-1 车速检测误差 0.91 kmh-1 CO 精度 相对误差10%或绝对误差0.25%加速度检测误差 0.13 ms-2 表 2 遥感监测系统获取到的数据信息内容 监测项目 单位 监测项目 单位 监测项目 单位 监测项目 单位 行驶速度 ms-1 C-NO ppm 功率-大气压 kPa 加速度 ms-2 RC-CO2 ppm 烟度值-不透光 K 值-车长 m 烟尾中的所含浓度%风速 m/s 最大不透光烟度-C-O2%Aces-CO%风向-平均不透光烟度-C-CO%RCHC ppm 温度 车辆通过的时间 s C-CH ppm RCNO ppm 湿度%车型（汽/柴油车）-图 2 高污染排放 机动车辆重叠情情况示意图 159 生 态 区域治理 ECOLOGY 的可监测体积浓度取值范围处于0-10.47%之间，其平均数值为0.58%；CO2监测到的体积浓度数据最小值与 CO 相比略高，其取值范围在 8.91%-15.05%之间，平均数值为 14.63%；HC 监测到的体积浓度取值范围为0-276 ppm之间，NO 监测到的体积浓度数据是5.40时，其 取 值 范 围 在0-8438 ppm 之间，其平均数值为4335.82 ppm。由此便可以发现，基于遥感监测技术获取到的机动车尾气污染物质 CO、CO2、HC 以及 NO 体积浓度相对于燃烧方程中 C-CO 的逆解引发的排气管尾气体积浓度来讲，遥感数据的体积浓度更高，其获取到的碳是CO2。基于此，可以对初始数据信息进行检查，明确其是否含有异常数值。具体来讲，RC-CO2的最大 CO2捕获量浓度是 63.53%，远高于标准数值。之后，对机动车行驶过程中的加速度属性（即Acc）的统计分布情况予以深度分析，便可以得知大部分机动车辆在通过遥感监测装置时均呈现出减速运动状态，并且还监测到了多数机动车辆通过遥感监测装置使得行驶速度均大致在 30 km/h左右。表 4 为基于遥感监测技术获取到的机动车排放尾气中含有的碳氧化合物 CO、CO2、HC 和 NO 的检测水平以及评估结果和其他属性之间的相关性分析等内容。在本次研究中，选用了皮尔逊相关系数，并将其作为机动车尾气污染物数据的相关性度量指数。分析表 4 内容可以得知，C-CO、C-CO2、C-CH、C-NO 这几项数据信息和自身之间的相关系数均是1，而 C-CO 和 C-CO2之间的相关系数却是 0.95，由此证明这两项数据的相关性较佳。如此的原因主要在于机动车发动机中的碳氢化合物燃料是否充分燃烧。除此之外，C-CO 与 C-CO2、CHC 与 C-NO、RCCO 与 RCCO2、RCHC 与 RCNO 两两之间的相关系数分别是 0.73、0.65、0.78、0.86，依旧可以证明以上数据之间的相关性较佳。如此便可以得出结论，应用遥感监测技术对机动车排放尾气中的污染物质予以监测，即机动车辆在行驶过程中的行驶速度、加速度等运动形态和环境条件，均与该机动车辆尾气排放水平有着紧密联系，尤其是尾气污染物质中CO和CO2的排放体现中最为显著。三、机动车尾气污染防治对策分析（一）有效强化机动车尾气排放的监管力度 第一，有效加强对新车的抽查力度。新车的销售和行驶是机动车尾气产生和排放量显著提升的主要根源之一，因此，有效强化对新车的抽查力度并在此基础上使其满足机动车尾气排放要求，是实现我国六级排放标准目标的重要手段和保证。对新车的监管不仅要对其各项出厂流程予表 3 遥感监测机动车尾气污染数据核心属性统计分析 监测项目 最小值 25%50%75%最大值 均值 方差 总数 C-CO 0 0.02 0.24 0.8 10.47 0.58 0.88 307644 C-CO2 8.91 14.88 14.88 15.04 15.05 14.63 0.63 307644 CHC 0 0 0 4 276 5.4 8.86 307644 C-NO 0 0 48 339 8438 435.82 822.25 307644 Acc-9.97-0.28 0 0.24 9.78-0.18 1.47 307644 RCCO 0 0 0.05 0.19 4.95 0.13 0.22 307644 RC-CO2 0.4 1.67 2.97 5.26 63.53 4.32 4.26 307644 RC-HC 0 0 0 0.33 124.58 0.48 0.99 307644 RC-NO 0 0 9.55 63.87 4648.24 97.45 489.45 307644 VSP 0 0 1.99 5.16 19.38 2.86 6.24 307644 表 4 遥感监侧尾气数据相关性分析表 监测项目 C-CO C-CO2 C-HC C-NO Record Status Acc 0.22 0.23 0.21 0.21 0.11 C-CO 0.86 0.95 0.28 0.26 0.54 C-CO2 0.95 0.73 0.26 0.22 0.54 CHC 0.28 0.26 1.00 0.65 0.26 C-NO 0.23 0.22 0.65 1.00 0.23 RCCO 0.730.42 0.61 0.25 0.24 0.32 RC-CO2 0.42 0.65 0.19 0.17 0.27 RCHC 0.16 0.15 0.75 0.39 0.24 RCNO 0.14 0.16 0.25 0.86 0.21 VSP 0.10 0.12 0.13 0.12 0.12 160 生 态 区域治理 ECOLOGY 以严格把关，还要对与其相关的配套制度以及投入使用后的维修保养等内容予以有效管控。详细的监管项目主要有相关机动车辆的实际情况是否符合国家对该类车型的规定标准和要求；相关环保部件是否具有偷工减料以及不符合相关标准规范的情况，针对一切可能出现和存在尾气排放超标现象的机动车辆，务必将运输至实验室或相关检测部门予以复检，有效避免不达标的机动车辆流入市场。经过相关调查数据表明，不达标机动车辆流入市场的情况确实存在，因此相关人员必须根据相关规范标准予以严格整治和防控，保证当前在售的机动车辆均为达标车辆。第二，有效加强机动车辆使用情况的抽查力度。针对机动车辆使用情况的抽查，主要是对交通道路中的行驶车辆进行排查，以及借助后台监控设备完成相关检查目标。基于此，监管部门务必积极强化自身的质量管控力度，规范管控行为，及时更新优化监测设备，并在此基础上强化对各类机动车排放尾气污染物的监测力度，同时将获取到的数据信息与排放标准予以比对分析，确保监测数据的精准性以及可靠性。（二）增加高排量机动车消费税 机动车消费税的提出和实施，其主要目标是在经济杠杆的基础上达到机动车消费和使用之间的有机协调效果，使其在机动车门槛合理提升的情况下，实现对资源消耗压力和环境保护压力的有效缓解，因此，需要依照机动车尾气的实际排放量来确定差异性份额的消费税，同时有效强化对新能源节能环保型汽车的宣传普及力度。现阶段，机动车高排量消费税制度尚未发展建设成熟，依旧存在很大的完善和优化空间，但是针对消费税税率的制定却逐渐定型。站在现阶段已经定型的机动车消费税税率角度来讲，新税率有效达到了由 3 至 5的变档改进效果，且对于机动车尾气污染排放的规划也比以往更加细致和具体。具体来讲，针对尾气污染排放量不超过 1 L 的机动车辆来讲，消费税进行了相应比例的降低，从 3%降至 1%；针对尾气排放量处于 1-2.2 L 的机动车辆来讲，消费税并无明显变动，依旧维持在 5%；针对尾气排放量处于 2.2-3 L 的机动车辆来讲，消费税进行相应比例的提升，从8%提升至 9%；针对尾气排放量处于 3-4 L 的机动车辆来讲，消费税进行了较大比例的提升，从 8%提升至 20%。高排放机动车消费税额的途径和方法为：由现有的机动车辆出厂单位完成相应比例的消费税缴纳，实际上最终由机动车辆的购买者承担。消费者在购置机动车辆时，其需要支付的总费用中涵盖机动车单价、增值税、消费税、购置税等相关费用，普遍来讲增值税所占比例为 17%，消费税所占比例为 3%-8%，购置税所占比例为 8.55%，若购买的机动车辆为进口种类，则还需要额外支付一笔相应比例的进口关税，实际所占比例为 30%。消费税的调整，其主要目标是为了从根源上解决尾气排放污染以及能源损耗问题，同时达到节能减排保护环境的效果。通过对高排量机动车消费税进行调整，可以有效为小额排放量机动车的消费提供支持，并对大额排放量的机动车辆予以合理管控，借助消费税的设置发挥出引领消费者的基本价值，以此充分体现出税收对消费以及经济的综合协调作用。结论 本研究针对遥感监测技术在机动车尾气中各类污染物数据中的监测予以了详细分析和阐述，通过数据信息获取以及分析介绍了机动车尾气污染监测的原理和具体流程，并依照相关数据得出结论：应用遥感监测技术对机动车排放尾气中的污染物质予以监测，即机动车辆在行驶过程中的行驶速度、加速度等运动形态和环境条件，均与该机动车辆尾气排放水平有着紧密联系，尤其是尾气污染物质中 CO 和 CO2的排放体现中最为显著。同时，还在此基础上提出机动车尾气污染的防治对策，从有效强化机动车尾气排放的监管力度以及增加高排量机动车消费税等角度入手，以此为我国节能减排目标的顺利实现提供助力。参考文献 1 夏远翔.受限空间无轨胶轮车尾气扩散规律实验研究D.太原理工大学,2022.2 周海锋.机动车尾气污染与防治监测策略研究J.运输经理世界,2021(17):166-168.3 杨春,余江,余毅,景丽荣,钱梅,邓婕.成都市 PM_(2.5)指标的影响因子分析及其防治策略J.西南民族大学学报(自然科学版),2016,42(06):626-631.4 向立立,张涛,朱治钢.机动车尾气污染监测方法及净化技术 探 析 J.科 技 创 新 与 应用,2022,12(28):131-134.5 韩江雪.北京市汽车尾气污染防治政策研究D.华北电力大学(北京),2016.6 钟建涛.广州市现行对机动车尾气的监测方法与监测手段分析J.当代化工研究,2018(12):12-13.7 王莉莉.兰州市机动车尾气排放对大气环境影响分析及对策研究D.兰州交通大学,2013.8 杨柳.基于交通流控制的城市交通环境颗粒物污染特征研究D.清华大学,2011.