厦门市电动公交车的推广对环境保护的意义之环境科学论文

　　摘要：随着厦门市车辆的增多，车辆尾气排放成为厦门环境保护所面临的重要问题之一。电动公交车的推广是实现低碳交通。本文环境科学论文通过对厦门市环境现状的分析来说明推广电动公交车对环境的重要性，同时也对电动公交车的优缺点、推广遇到的问题进行讨论。
　　关键词：环境污染；汽车尾气；电动公交车；
　　2011年2月27日，国务院总理温家宝说[1]，在“十二五”规划中，绝不能再以牺牲环境的代价来换取高速增长、盲目铺摊子，那样会造成产能过剩，环境资源压力加大，经济发展不可持续。由此可见，因为长年来只将注意力放在发展经济上而忽视了环境问题，导致现在环境污染变成我们不得不面对的一个难题，环境是有一定程度的自净能力的，但是人类发展所造成的污染已经远远超过了其自净能力的范围，使得现在我们处理人类长年累月积累的环境问题变得异常艰难。放任自流的结果肯定是人类的灭亡，但是处理环境问题是需要高科技作为基础的。邓小平说过“科技是第一生产力”。电动公交车的出现就是建立在高科技的基础上。
　　厦门一直是中国最适宜居住的城市中排名前十的城市，而“交通的方便性”、“城市是否干净整洁无污染”和“空气质量”是衡量一个城市是否适合生活的重要指标。然而，厦门的环境却并不像之前那样好了。
　　2000年时，厦门市空气污染指数的平均值为43，属I类空气，全年环境空气优级率为67.13%，良级率为32.59%。
　　表1-12000年厦门市空气质量简表
　　首要污染物 天数（天） 百分率（%） 空气质量级别 天数
　　（天） 百分率（%）
　　— 241 67.13 优 241 67.13
　　二氧化硫 0 0.00 良 117 32.59
　　二氧化氮 2 0.56 轻微污染 1 0.28
　　可吸入颗粒物 116 32.31 中度污染 0 0.00
　　臭氧 0 0.00 重度污染 0 0.00
　　而10年后的2010年，全年环境空气优级率仅为43.74%，良级率飙升至54.79%，主要污染物为可吸入颗粒物。并且厦门从2007年开始就不再报道空气污染指数。
　　表1-22010年厦门市空气质量简表
　　首要污染物 天数（天） 百分率（%） 空气质量级别 天数
　　（天） 百分率（%）
　　— 156 42.74 优 156 42.74
　　二氧化硫 0 0.00 良 200 54.79
　　二氧化氮 5 1.37 轻微污染 7 1.92
　　可吸入颗粒物 204 55.89 中度污染 0 0.00
　　臭氧 0 0.00 重度污染 2 0.55
　　（数据来自厦门市环境监测中心）
　　酸雨是厦门市主要面临的问题。2000年降水酸度（pH）4.68，酸雨频率为89.6%。到了2010年，厦门的酸雨率已经达到了100%，可谓是“无雨不酸”，且最强酸雨的pH值达到了3.81，降水中主要阴离子为SO42-。说明厦门市的酸雨属于硫酸型。
　　导致这些环境问题的污染源主要是汽车尾气。汽车尾气的一氧化氮的排放率达到了60.8%，除此之外还会排放一氧化碳、碳氢化合物、可吸入颗粒物甚至某些致癌物质。汽车尾气排放的部分正是地面活动人群的呼吸带，在车辆频繁的街道上，空气中一氧化碳的浓度比没有汽车行驶的街道高出2~11倍。碳氢化合物（HC）中含有少量的醛类和多环芳烃，前者对人的呼吸道粘膜有刺激作用，容易引发结膜炎、鼻炎、支气管炎等疾病，并且气味难闻；多环芳烃中的苯并（a）芘和其他多环芳烃类化合物混合时则会致癌。而厦门空气中的主要污染物可吸入颗粒物，29.4%来自于汽车尾气。
　　根据国家交通运输部《交通运输系统节能减排方向与途径研究》的预计，2020年，道路机动车、民航、水运船舶等总能耗比2007年增长约1.5倍，道路机动车CO2总排放量达到15亿吨[2]。1999年~2005年，厦门的机动车以每年15%以上的速度增长，仅2006年一年的增长量就为31.35%。据分析，一台轿车一年排放的废气就是其自身质量的3倍。汽车尾气已经成为厦门空气环境的最大问题。
　　不仅如此，传统公交车的噪音影响也是非常大的。随着机动车的逐渐增多，噪音污染也越来越严重，2008年的报道中显示厦门噪声功能区夜间严重超标，昼间达标率为88.9%，夜间达标率为44.4%。目前厦门公交车为3091辆，公交分担率达30.87%，并且新出炉的厦门市交通运输业“十二五”规划纲要中明确表示：到2015年全市公交车辆保有量达到4300辆。如果不对尾气和噪音的问题加以改善，就没有办法对厦门的环境问题治标治本[3]。
　　为了厦门市的环境，对汽车的改进已经刻不容缓，尤其是作为厦门主要运输工具的公交车。现在的公交车主要是用汽油和柴油，本来燃烧的气体就有害，若发动机喷油压力过低，雾化不良，使得柴油燃烧不充分，还会排出一股股黑烟，不仅浪费燃料，在燃烧室、排气管道壁上形成积炭会降低发动机的功率，还会严重影响人的肺部功能。虽然已经有一些技术可以减少尾气的排放量，但是并不能根治这一问题。
　　既然公交车尾气排放在空气污染中占了绝大部分，那么治理环境问题就应该从燃料方面入手。新能源分为很多种，但是能用来代替公交车燃料且有实用价值便于推广的却寥寥无几。现在在推行中的也只有天然气公交车、天然气电动公交车和纯电动公交车而已。2001年电动汽车研究被列入“十五”国家863计划重大专项，我国开始加大对新能源汽车的研发投入[4]。所以相对于其他新能源公交车，电动公交车在技术方面比较成熟。
　　现在厦门公交车中有300辆左右的天然气公交车在运营，使用的是cnG发动机（以压缩天然气为燃料的发动机），尾气排放中，NOx、HC（碳氢化合物）和CO的排放量很低并且不含颗粒物质，噪声也只有柴油公交车的一半，但它毕竟还是在排放污染气体。虽然我国的天然气含量很丰富，但是在现在这个石油濒临枯竭的时期，人们理所当然将目标转向天然气和煤炭，储备量再多也会有枯竭。并且，天然气的携带是非常危险的，一旦漏气后果不堪设想。太阳能公交车虽然出现，但是技术不够纯熟导致成本高、行车速度慢等问题使其推行相当困难。而之前研究的用电解水或者铝镓合金制氢气等项目，更加无法达到现在进行广泛推行的程度。
　　与其他新能源公交车相比，电动公交车的优势就显现出来，优势如下：
　　（1）对石油的依赖减少。在石油价格飞涨的今天可以减少成本。
　　（2）电力获取的途径很多，如风力发电、潮汐发电、核能发电等。
　　（3）车本身不向环境中排放任何物质，若发电也使用清洁能源，则不会对环境造成任何负担；即使使用火力发电，将耗电量换算成发电厂的排放，污染物也是大大减少。
　　（4）能源使用的效率高，普通公交车的发动机中没有办法将油的能量利用完全，造成了很大的浪费，在电动公交车中就不存在这个问题。
　　（5）安全性高，由于是使用电池，不会像天然气那样危险。
　　但是现在纯电动公交车的推行并不顺利，推行过程中遇到的困难主要如下：
　　（1）纯电动公交车的技术还不是特别成熟。虽然已经能达到充一次电可运行300km，充电的时间为1个小时左右，但是还不能达到取代燃油公交车的程度。并且由于充电设施还不完备，更加限制了电动公交车的发展。
　　（2）成本问题。纯电动公交车在城市路况上每100公里的电耗为160-170千瓦时，电费每千瓦时0.84元，100公里的电费为134.4元-142.8元，而柴油公交车每100公里油耗约45升，油价6.95元/升，100公里的油费为312.75元，电动公交车在燃料上的耗费还不到柴油公交车的一半。但是电动公交车的‘裸车’每辆就要162万元左右，而一辆柴油空调公交车大约41万元。电池3-5年需要更换一次，目前一辆车的电池最少也要40万-50万元，足够再买一辆柴油公交车。高昂的价钱给电动公交车的推行加大了难度。
　　（3）城市交通规划问题。目前城市的交通规划都是建立在以燃油公交车的基础上，并不适用于电动公交车的运营。电动公交车的充电站的技术含量较高，建一个充电站的成本远超过加油站，而且还需要专业技术人员维护。如果推广了纯电动公交车，城市交通规划就要改变，并不是件容易的事。
　　（4）报废下来的电池的处理问题。由于现在电动公交车的保有量并不多，报废电池的问题还没有出现，如果今后电动公交车取代了燃油公交车，再来注意这个问题就已经为时已晚。现在电动公交车使用的电池的寿命在3~5年左右，那么报废的电池要如何处理。众所周知，报废的电池是没有办法被自然界降解的，不仅如此，内部的一些重金属如铅、汞、镉等重金属和酸液就会侵蚀到土壤之中，反而会对环境有害。所以在研究如何使电池功率增大的同时还应该考虑后期如何处理废旧电池才是明智之举。
　　即使纯电动公交车的推广面临着许多的困难，但是它给环境带来的好处却是显而易见的。在空气污染中解决了公交车尾气排放的这个大问题，厦门市的空气质量一定会明显上升，呼吸道疾病的发病率下降，为厦门人民创造更好的生活条件。
　　参考文献
　　1、张威.温家宝：绝不牺牲环境换取高速增长.[OL]新华网.2011年02月27日
　　2、任力，倪玲，李响.厦门低碳交通发展研究[J].城市观察，2010，（4）：102-109
　　3、厦门市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要[N].厦门日报,2011年03月04日（第7版）
　　4、黄振邦，吴森.混合动力电动汽车研究开发及前景展望[J].城市车辆，2007，（7）：34-36
　　2010年福建省大学生创新性实验计划项目《厦门市电动公交车运营与发展研究》阶段性成果，厦门大学嘉庚学院基金赞助项目。指导老师，池钦河教授，柯凤华讲师。