全 文 ：第 34卷 第 1期 生 态 科 学 34(1): 154−157
2015 年 1 月 Ecological Science Jan. 2015

收稿日期: 2012-12-18; 修订日期: 2014-12-12
作者简介: 何吉成(1976—), 男, 湖北十堰人, 副研究员, 研究方向为交通运输行业环境、能源、自然灾害、温室气体和大气污染物排放等, E-mail:
jichenghe@hotmail.com

何吉成. 基于车流量的京哈高速公路车辆大气污染物排放[J]. 生态科学, 2015, 34(1): 154−157.
HE Jicheng. Estimation of air pollutant emission from vehicles in Beijing-Harbin highway[J]. Ecological Science, 2015, 34(1): 154−157.

基于车流量的京哈高速公路车辆大气污染物排放
何吉成
交通运输部规划研究院环境资源所, 北京 100028

【摘要】 基于高速公路沿线车流量观测数据和车辆单车排放因子 , 定量估算了京哈高速公路车辆尾气排放导致的
CO、HC 和 NOx 排放量, 并分析了上述污染物在不同省(市)和不同车型中的分配状况。结果表明, 京哈高速公路车辆
每天的 CO、HC 和 NOx 排放量分别为 745.57 t、90.72 t 和 226.40 t。其中, 辽宁境内的路段排放量最大, CO、HC 和
NOx 日排放量分别为 302.87 t、37.64 t 和 107.28 t, 黑龙江境内的 CO、HC 排放量最小, 分别只有 21.46 t 和 2.67 t, 北
京境内的 NOx 排放量最小, 只有 5.43 t。从各种污染物排放的来源车型来看, CO 和 HC 排放主要来自小型车, 其次是
大型车, 中型车最少, NOx 排放主要来自大型车, 其次是小型车, 中型车最少。

关键词：京哈高速公路; 大气污染物; 排放因子; CO; HC; NOx
doi:10.3969/j.issn. 1008-8873.2015.01.023 中图分类号：X37 文献标识码：A 文章编号：1008-8873(2015)01-154-04
Estimation of air pollutant emission from vehicles in Beijing-Harbin highway
HE Jicheng
Division of Environment and Resources Research, Transport Planning and Research Institute, Ministry of Transport, Beijing
100028, China
Abstract: Based on the traffic volume data and vehicular emission factors, the emission amount of CO, HC and NOx from
vehicle exhaust in Beijing-Harbin highway in total and in different provinces was quantitatively analyzed in this paper. The
results showed that the emission amounts of CO, HC and NOx were 745.57 t, 90.72 t and 226.40 t each day, respectively. The
majority of pollutant emission occurred in Liaoning Province, where CO, HC and NOx emission were 302.87 t, 37.64 t and
107.28 t each day, respectively. The smallest emission of CO and HC was in Heilongjiang Province, and their amounts were
21.46 t and 2.67 t each day, respectively. The smallest emission of NOx was in Beijing, the amount of which was 5.43 t each
day. As for the vehicle category, most CO and HC emission was from small size vehicles,while large size vehicles and middle
size vehicles occupied the smallest proportion. Most NOx emission was from large size vehicles, while small size vehicles
and middle size vehicles occupied the smallest proportion.
Key words: Beijing-Harbin highway; air pollutant; emission factor; CO; HC; NOx
1 前言
交通运输行业是化石能源消耗型行业, 随着
我国客货运输量的快速增长, 交通运输行业的化
石能源消耗量逐年攀升。交通运输工具燃烧化石
燃料会排放多种大气污染物, 徐雨晴[1]和何吉成[2]
分别对我国铁路和民航交通多年大气污染物的排
放状况进行了研究。在公路交通方面, 从已有的研
究工作来看, 人们主要关注城市车辆的污染物排
放特征和排放因子问题 [3–6], 邓顺熙等人 [7–8]对高
速公路隧道中的 CO、HC 和 NOx 排放系数开展了
大量的测定和研究工作, 但基于车流量实际观测
1 期 何吉成, 等. 基于车流量的京哈高速公路车辆大气污染物排放 155

数据来估算整条高速公路大气污染物排放的研究
工作却鲜有报道。高速公路是国民经济和社会发
展的重要基础设施 , 随着中国经济的快速发展 ,
中国高速公路规模不断增长, 截止到 2011 年底,
全国高速公路已达 8.49 万 km, 已有 14 个省份的
高速公路里程超过 3 000 km[9]。本文以国家主干高
速公路—京哈高速公路为例, 基于沿线交通量观
测站的断面车流量观测数据和高速公路汽车大气
污染物排放因子, 定量估算高速公路车辆尾气造
成的 CO、HC 和 NOx 排放量, 该研究工作可为评
估我国运营中的高速公路大气污染物排放现状提
供基础数据, 也可为我国公路交通部门制定环保
对策提供参考。
2 京哈高速公路概况
北京 -哈尔滨高速公路 (简称京哈高速公路 ,
下同)是国家高速公路网中 7 条首都放射线中的一
条, 路线起自北京, 经过唐山、秦皇岛、锦州、沈
阳、四平和长春等城市, 止于哈尔滨, 全长 1200
多公里, 在国家高速公路网中的编号为 G1。京哈
高速公路于 2002 年全线贯通, 是国家高速公路网
规划中最早贯通的高速公路, 沿线经过 11 个大中
城市、8 个公路枢纽城市、7 个铁路枢纽城市和 2
个主要港口城市, 经济功能十分突出。京哈高速公
路是首都连接东北的重要纽带, 也是东北与华北
地区联系的主通道, 在全国公路网中具有重要的
地位和作用。
3 数据来源与计算方法
本研究的交通量数据来自交通运输部门的国家
干线公路交通量手册, 涵盖了沿线各省(市)43 个交
通量观测站的断面车流量数据, 包括小型货车、中
型货车、大型货车、特大货车、拖挂货车、集装箱
车、小型客车、大型客车等车型的日流量。
京哈高速公路车辆大气污染物排放量计算公式
如下:
i ikP P=∑ (1)
610
ij j k
ik
F A L
P
× ×= ∑ (2)
公式(1)和(2)中, Pi为京哈高速公路车辆 i类大
气污染物的总排放量(t), Pik 为京哈高速公路 k 省
(市)境内段的 i 类大气污染物排放量(t), k=1, 2, 3, 4,
5, 6, 分别为北京、天津、河北、辽宁、吉林和黑
龙江 6 个省(市), Fij 为 j 类型车 i 类大气污染物的
排放因子(g/km·辆), j=1, 2, 3, 分别表示小型车、
中型车和大型车, Aj 为 j 类型车车流量(辆/d), Lk
为京哈高速公路在 k 省(市)境内的长度(km)。根
据邓顺熙等人 [7]对高速公路上不同类型车辆的测
定, 小型车的 CO、HC 和 NOx 的排放因子分别为
35.17 g·km–1·辆–1、3.90 g·km–1·辆–1和 3.00 g·km–1·辆–1;
中型车分别为 38.25 g·km–1·辆–1、3.67 g·km–1·辆–1 和
4.10 g·km–1·辆–1; 大型车分别为 17.83 g·km–1·辆–1、
2.86 g·km–1·辆–1 和 17.28 g·km–1·辆–1。
4 京哈高速公路车辆大气污染物排放量
4.1 车流量分布
为分析方便, 将车辆归为小型、中型和大型
3 种车型 , 其中小型车包括小型货车和小型客车,
中型车包括中型客车 , 大型车包括大型货车、特
大货车、拖挂货车、集装箱车和大型客车 [10]。
通过各省 (市 )内的各断面观测里程加权平均即
可得到各省(市)小型车、中型车和大型车的日流
量(表 1)。

表 1 京哈高速公路全线车辆通行数量
省(市) 长度/km 小型车车流量/(辆·d–1) 中型车车流量/(辆·d–1) 大型车车流量/(辆·–1)
北京 42 23 943 1 127 3 063
天津 38 9 014 3 728 8 424
河北 222 16 746 1 576 12 106
辽宁 549 9 318 1 504 9 334
吉林 286 12 579 1 044 5 608
黑龙江 72 4 800 955 5 199
156 生 态 科 学 34 卷

4.2 车辆大气污染物排放量
基于京哈高速公路沿线各省(市)的小型车、中
型车和大型车日交通量(表 1), 由公式(2)可估算出
各省(市)境内京哈高速公路车辆的CO、HC和NOx
日排放量(表 2), 由公式(1)汇总即可得到全线的各
类大气污染物总排放量。从表 2 可以看出, 京哈高
速公路全线车辆的CO、HC和NOx日排放量分别为
745.57 t、90.72 t和 226.40 t。在沿线的 6 个省(市)中
(图 1), 辽宁境内的路段大气污染物排放量最大,
CO、HC和NOx日排放量分别为 302.87 t、37.64 t和
107 .28 t , 分别占全线各类污染物总排放量的
40.6%、41.5%和 47.4%; 其次是河北境内的路段,
CO、HC和NOx日排放量分别为 192.05 t、23.47 t和
59.03 t, 占全线各类污染物总排放量的 26%左右;
黑龙江境内的CO、HC排放量最小, 分别只有 21.46 t
和 2.67 t, 仅占全线总排放量的 2.9%; 北京境内的
NOx排放量最小, 只有 5.43 t, 仅占全线总排放量的
2.4%。值得注意的是, 在全线 6 个省(市)中, 天津境
内的线路长度最短, 只有黑龙江省境内长度的一半
左右, 但由于车流量较大, 其CO、HC和NOx的排放量
却分别是黑龙江境内的 1.1 倍、1.0 倍和 0.9 倍。从各
种污染物排放的来源车型来看(图 2), CO排放主要来
自小型车, 其日排放量达到 496.77 t, 占总排放量的
66.7%; 其次是大型车, 日排放量为 182.56 t, 占总量
的 24.5%; 中型车排放最少, 仅有 66.24 t, 仅占总量的
8.8%。HC排放主要也来自小型车, 其日排放量达到
55.09 t, 占总排放量的 60.7%; 其次也是大型车, 日排
放量为 29.30 t, 占总量的 32.3%; 中型车排放最少,
仅有 6.35 t, 仅占总量的 7.0%。NOx排放主要来自大
型车, 其日排放量达到 176.93 t, 占总排放量的 78.1%;
其次是小型车, 日排放量为 42.38 t, 占总量的 18.7%;
中型车排放最少, 仅有 7.09 t, 仅占总量的 3.1%。
5 讨论与结论
车辆排放因子是计算车辆大气污染物排放的基
础, 我国机动车污染物排放控制标准分为国Ⅱ, 国
Ⅲ, 国Ⅳ和国Ⅴ, 对不同燃油类型和车型的机动车
在不同年份实行了不同的污染物排放控制标准[11]。

表 2 京哈高速公路车辆大气污染物排放量
Tab. 2 Air pollutant emission amount from vehicles in Beijing-Harbin highway
CO/(t·d–1) HC/(t·d–1) NOx/(t·d–1)
省(市)
小型车 中型车 大型车 小型车 中型车 大型车 小型车 中型车 大型车
北京 35.37 1.81 2.29 3.92 0.17 0.37 3.02 0.19 2.22
天津 12.05 5.42 5.71 1.34 0.52 0.92 1.03 0.58 5.53
河北 130.75 13.38 47.92 14.5 1.28 7.69 11.15 1.43 46.44
辽宁 179.92 31.58 91.37 19.95 3.03 14.66 15.35 3.39 88.55
吉林 126.53 11.42 28.6 14.03 1.1 4.59 10.79 1.22 27.72
黑龙江 12.15 2.63 6.67 1.35 0.25 1.07 1.04 0.28 6.47


图 1 京哈高速公路沿线各省(市)车辆 CO、HC 和 NOx排放量
Fig. 1 CO, HC and NOx emission from vehicles running in
different provinces or cities in Beijing-Harbin highway

图 2 京哈高速公路小型、中型和大型车辆 CO、HC 和 NOx
排放量
Fig. 2 CO, HC and NOx emission from small, middle and
large size vehicles in Beijing-Harbin highway
1 期 何吉成, 等. 基于车流量的京哈高速公路车辆大气污染物排放 157

高速公路上同一车型和燃料类型车辆的排放标准也
多种多样, 因此其实际排放因子彼此差异较大, 本
研究中采用的排放因子仅仅反映了高速公路上该类
型车辆的平均状况, 这会给估算结果带来了一定的
偏差。考虑到今后更为严格的机动车排放标准的实
施、低标准机动车的不断淘汰以及车流量不断增大
等因素, 京哈高速公路未来的车辆大气污染物排放
状况仍需要进一步研究。
本文基于实际交通量观测数据和车辆单车排
放因子, 定量估算了京哈高速公路车辆尾气排放
导致的 CO、HC 和 NOx 排放量, 结果表明: 京哈
高速公路全线车辆的 CO、HC 和 NOx 日排放量分
别为 745.57 t、90.72 t 和 226.40 t。在沿线的 6 个
省(市)中 , 辽宁境内路段的大气污染物排放量最
大 , 其次是河北境内的路段 , 黑龙江境内路段的
CO、HC 排放量最小, 北京境内路段的 NOx 排放
量最小, 仅占全线总排放量的 2.4%。从各种污染
物排放的来源车型来看, CO 和 HC 排放主要来自
小型车, 其次是大型车, 中型车排放最少。NOx 排
放主要来自大型车 , 其次是小型车 , 中型车排放
最少。
参考文献
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