隨著我國(guó)城市化建設(shè)的發(fā)展和機(jī)動(dòng)車(chē)使用數(shù)量的增長(zhǎng)，機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣逐漸成為城市清潔空氣的主要?dú)⑹?，如何快速、高效篩選行駛中高污染排放車(chē)輛是治理的關(guān)鍵。在北京市密云縣、昌平區(qū)和陜西省西安市，利用激光遙測(cè)技術(shù)進(jìn)行機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣檢測(cè)的固定和移動(dòng)設(shè)備受到環(huán)保部門(mén)青睞。
為什么會(huì)選擇激光遙測(cè)技術(shù)？這些設(shè)備的檢測(cè)效果如何？對(duì)此，筆者進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查采訪。
固定式機(jī)動(dòng)車(chē)排氣污染物激光遙感檢測(cè)系統(tǒng)道邊現(xiàn)場(chǎng)圖示
激光遙測(cè)設(shè)備如何快速檢測(cè)尾氣？
雖然目前采用光學(xué)遙測(cè)技術(shù)來(lái)檢測(cè)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣的方法越來(lái)越受重視，但公眾對(duì)于如何使用激光遙測(cè)設(shè)備檢測(cè)尾氣也并不了解。當(dāng)機(jī)動(dòng)車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)，如何對(duì)行駛中的機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣進(jìn)行快速檢測(cè)？在陜西省西安市，科班出身的西安市機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染監(jiān)督監(jiān)測(cè)中心監(jiān)督執(zhí)法二科科長(zhǎng)肖超介紹了這項(xiàng)技術(shù)。激光遙測(cè)設(shè)備自動(dòng)化程度高、監(jiān)測(cè)效率高，能夠在0.8秒內(nèi)完成對(duì)道路中實(shí)時(shí)行駛機(jī)動(dòng)車(chē)排氣污染物中CO、CO2、HC、NO和煙度值多個(gè)參數(shù)測(cè)量，污染信息實(shí)時(shí)輸出到監(jiān)測(cè)管理中心站，由于監(jiān)測(cè)速度快，一天可檢測(cè)幾千輛機(jī)動(dòng)車(chē)。
目前，使用激光遙測(cè)車(chē)的西安市，基本掌握了機(jī)動(dòng)車(chē)污染排放情況，并了解了出現(xiàn)超標(biāo)車(chē)輛概率較大的地區(qū)分布。
使用激光遙測(cè)固定設(shè)備的密云和昌平，根據(jù)每天車(chē)流情況，平均每24小時(shí)可有效檢測(cè)約5000和4000輛機(jī)動(dòng)車(chē)。
據(jù)了解，對(duì)高排放的重污染車(chē)輛進(jìn)行快速篩選是目前機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣監(jiān)測(cè)中極為重要的課題。激光遙測(cè)設(shè)備是國(guó)產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)的機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣激光遙測(cè)設(shè)備。設(shè)備不僅能對(duì)道路行駛中車(chē)輛尾氣排放狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，還能結(jié)合計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過(guò)系統(tǒng)自帶的機(jī)動(dòng)車(chē)排氣污染數(shù)據(jù)離線統(tǒng)計(jì)分析軟件，對(duì)城市機(jī)動(dòng)車(chē)排氣污染存量及各個(gè)污染因子進(jìn)行評(píng)估和分析。
同時(shí)，遙測(cè)過(guò)程中所錄入大量的信息數(shù)據(jù)還能為管理層和社會(huì)提供審計(jì)、篩查、檢查、城考、限行、區(qū)域排比等多方面的技術(shù)參數(shù)，可反復(fù)使用，也為加速黃標(biāo)車(chē)淘汰的進(jìn)程提供真實(shí)數(shù)據(jù)，為政府環(huán)保管理決策提供有力支撐。
在密云縣環(huán)保局機(jī)動(dòng)車(chē)排放管理站的監(jiān)控室內(nèi)，筆者看到了檢測(cè)設(shè)備拍攝的車(chē)輛實(shí)時(shí)畫(huà)面，在車(chē)輛經(jīng)過(guò)的剎那間，設(shè)備不僅記錄了車(chē)輛外部特征信息，還捕捉到尾氣指標(biāo)并顯示在屏幕上。對(duì)于尾氣超標(biāo)的機(jī)動(dòng)車(chē)，屏幕上會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)紅色提示，一目了然地顯示，即使不懂行的人也能在第一時(shí)間了解到尾氣是否超標(biāo)。
密云縣環(huán)保局機(jī)動(dòng)車(chē)排放管理站負(fù)責(zé)檢測(cè)的李紫洲介紹說(shuō)，在系統(tǒng)提示超標(biāo)車(chē)輛后，他們將核實(shí)信息，對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行記錄，最終將超標(biāo)車(chē)輛的信息打印成原始記錄單。
檢測(cè)結(jié)果原始記錄單上，車(chē)輛信息、檢測(cè)環(huán)境、檢測(cè)結(jié)果包括車(chē)輛照片，全部都是通過(guò)系統(tǒng)打印出來(lái)的。據(jù)介紹，環(huán)保局只需把超標(biāo)車(chē)輛的單據(jù)通過(guò)系統(tǒng)打印出來(lái)，寄給超標(biāo)排放的車(chē)主，如果車(chē)主有異議，也可到監(jiān)測(cè)站進(jìn)行復(fù)查確認(rèn)。對(duì)于車(chē)主沒(méi)有異議的，這張單據(jù)可以作為執(zhí)法依據(jù)。
“三個(gè)月內(nèi)，我們已經(jīng)發(fā)放了150張?zhí)幜P告知。”昌平區(qū)環(huán)保局機(jī)動(dòng)車(chē)排放管理站站長(zhǎng)宋立建說(shuō)。
固定式機(jī)動(dòng)車(chē)排氣污染物激光遙感檢測(cè)系統(tǒng)道邊現(xiàn)場(chǎng)圖示
遙測(cè)設(shè)備誤差真的大嗎？
由于機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣遙測(cè)技術(shù)還不被人所熟知，有人認(rèn)為機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣遙測(cè)設(shè)備檢測(cè)數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)檢測(cè)儀器相比，存在誤差大的問(wèn)題。現(xiàn)實(shí)情況真的是這樣嗎？
2014年12月30日環(huán)境保護(hù)部原總工程師萬(wàn)本太曾表示“監(jiān)測(cè)設(shè)備檢測(cè)結(jié)果不一樣的情況具有普遍性，誤差是絕對(duì)存在的，不存在沒(méi)有誤差的東西。”但需要強(qiáng)調(diào)的是，誤差在允許的范圍內(nèi)才符合標(biāo)準(zhǔn)。尾氣激光遙測(cè)設(shè)備檢測(cè)數(shù)據(jù)的誤差，只要符合國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣遙測(cè)設(shè)備通用技術(shù)要求》（JB/T11996-2014）允許的誤差范圍，就是合格的。
據(jù)介紹，傳統(tǒng)檢測(cè)儀器是在確定工況下的靜態(tài)抽取式的檢測(cè)儀器，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)多次平均處理，數(shù)據(jù)誤差比較小。
但是，尾氣激光遙感檢測(cè)設(shè)備是篩查行駛在道路上快速行駛的高污染車(chē)輛的高科技光學(xué)儀器，是在開(kāi)放的環(huán)境空間實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的，受環(huán)境變化影響，如風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、雨雪等影響較大，再加上機(jī)動(dòng)車(chē)行駛經(jīng)過(guò)儀器時(shí)機(jī)動(dòng)車(chē)的工況情況不一樣，因此檢測(cè)數(shù)據(jù)誤差要大于傳統(tǒng)儀器。
在昌平區(qū)和密云縣環(huán)保局幾個(gè)月的使用過(guò)程中，誤差率完全可以控制在國(guó)家的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求內(nèi)。宋立建說(shuō)：“有效數(shù)據(jù)率可以達(dá)到80%以上，完全能夠滿足現(xiàn)實(shí)需求。”
而密云縣的使用效果更好，在滿足設(shè)備技術(shù)要求的情況下，檢測(cè)誤差可以控制在10%以內(nèi)。“使用過(guò)遙測(cè)設(shè)備的主要功能是定位于快速篩選高污染車(chē)，其作用明顯。實(shí)際操作過(guò)程中，激光遙測(cè)設(shè)備比人工檢測(cè)穩(wěn)定，準(zhǔn)確率也高。”密云縣環(huán)保局機(jī)動(dòng)車(chē)排放管理站副站長(zhǎng)候向青介紹說(shuō)，人工檢測(cè)需要手持設(shè)備，參數(shù)設(shè)定等都需要人工進(jìn)行，不穩(wěn)定因素增多。
使用激光遙測(cè)固定設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)可以有效控制誤差，那么，激光遙測(cè)移動(dòng)設(shè)備即激光遙測(cè)車(chē)的誤差是否也能得到控制？肖超介紹說(shuō)，激光遙測(cè)車(chē)到達(dá)一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)后，環(huán)保局的專業(yè)工作人員會(huì)對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。只要根據(jù)當(dāng)時(shí)環(huán)境設(shè)定好，就能夠控制誤差，進(jìn)行有效檢測(cè)。他不排除設(shè)備出現(xiàn)誤差的可能，正如萬(wàn)本太所說(shuō)，不存在沒(méi)有誤差的設(shè)備。
據(jù)多年應(yīng)用比較，國(guó)產(chǎn)激光遙測(cè)設(shè)備比起國(guó)外引進(jìn)的設(shè)備有很大優(yōu)勢(shì)。后期的運(yùn)營(yíng)維護(hù)便捷。同時(shí)，國(guó)外設(shè)備在國(guó)內(nèi)使用時(shí)可能存在“水土不服”的問(wèn)題，而國(guó)產(chǎn)技術(shù)完全根據(jù)需求研發(fā)，能夠有針對(duì)性的解決問(wèn)題。對(duì)于如何提高國(guó)產(chǎn)激光遙測(cè)設(shè)備精準(zhǔn)度，“只有通過(guò)采用先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，同時(shí)不斷提高專業(yè)人員操作技術(shù)，才能將誤差逐漸縮小。”他表示。
遙測(cè)設(shè)備實(shí)際應(yīng)用效果如何？
西安市正在完善機(jī)動(dòng)車(chē)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)，在2009年引進(jìn)第一臺(tái)激光遙測(cè)檢測(cè)車(chē)后，2010年和2015年又分別引進(jìn)兩輛和一輛。肖超介紹，這種省時(shí)省力非接觸的檢測(cè)方式，讓環(huán)保部門(mén)嘗到了甜頭。
現(xiàn)在，西安市機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染監(jiān)督監(jiān)測(cè)中心70個(gè)工作人員，在激光遙測(cè)設(shè)備的幫助下，可以掌握全市240萬(wàn)輛機(jī)動(dòng)車(chē)的尾氣排放情況。未來(lái)，西安市還計(jì)劃設(shè)立激光遙測(cè)固定設(shè)備，形成移動(dòng)和定點(diǎn)的結(jié)合檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)。
在北京，對(duì)固定激光遙測(cè)設(shè)備使用較早的是延慶縣，其使用效果是北京市其他區(qū)縣有目共睹的。對(duì)此，密云縣在確定機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放檢測(cè)技術(shù)時(shí)，專門(mén)由主管局長(zhǎng)到延慶進(jìn)行過(guò)考察。
正是這次考察，讓密云縣對(duì)激光遙測(cè)設(shè)備有了深刻印象，考察結(jié)束后，密云也通過(guò)招標(biāo)選擇了一套固定設(shè)備。
在密云激光遙測(cè)固定設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)，筆者看到距離設(shè)備50米的地方，豎有“前方監(jiān)測(cè)”的告知提示。設(shè)備占地僅兩三平方米，立于道路兩側(cè)。每當(dāng)機(jī)動(dòng)車(chē)經(jīng)過(guò)，設(shè)備便根據(jù)設(shè)定射出紅外線等光束，捕捉需要檢測(cè)的污染物數(shù)據(jù)。這樣兩個(gè)小小的盒子，不僅能捕捉數(shù)據(jù)，還能實(shí)時(shí)傳輸?shù)较到y(tǒng)中，很是神奇。密云縣環(huán)保局機(jī)動(dòng)車(chē)排放管理站站長(zhǎng)朱忠林介紹說(shuō)，采用激光遙測(cè)固定設(shè)備的最大優(yōu)點(diǎn)就是減少了人力、物力消耗。以前，人工檢測(cè)不僅需要大量人員，每天還只能工作8個(gè)小時(shí)。現(xiàn)在的設(shè)備，能實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷工作，且只需要一個(gè)人在工作時(shí)間運(yùn)營(yíng)維護(hù)。其他時(shí)間，設(shè)備會(huì)自動(dòng)記錄信息。
激光遙測(cè)設(shè)備的技術(shù)創(chuàng)新得到了環(huán)保部門(mén)的認(rèn)可。其采用網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控，可以減少人力資源的投入，方便管理。
同時(shí)，激光遙測(cè)設(shè)備也改變了傳統(tǒng)的監(jiān)管手段。與傳統(tǒng)的路檢相比，在不影響道路交通和不與車(chē)主直接接觸的前提下，可對(duì)正常行駛中的車(chē)輛實(shí)時(shí)遙測(cè)，提高了監(jiān)控的安全性。
肖超說(shuō)，現(xiàn)在把檢測(cè)設(shè)備放在道路兩邊即可，不會(huì)影響交通，也避免了執(zhí)法人員與車(chē)主的直接接觸中產(chǎn)生的問(wèn)題。另外，對(duì)于環(huán)保執(zhí)法人員的工作安全性也是極大提高，以前要鉆到車(chē)底下進(jìn)行人工檢測(cè)，安全隱患很大。
據(jù)了解，激光遙測(cè)設(shè)備裝置采用多光程結(jié)構(gòu)檢測(cè)，能夠檢測(cè)不同排氣管高度的社會(huì)車(chē)輛，設(shè)備機(jī)柜內(nèi)部裝有空調(diào)，可以實(shí)現(xiàn)低溫和高溫環(huán)境下工作。監(jiān)測(cè)方法簡(jiǎn)便易行，可以在不同場(chǎng)合、不同地點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)也可以安裝在收費(fèi)站、高速公路口、坡道兩側(cè)實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守24小時(shí)全天監(jiān)測(cè)。
根據(jù)北京、深圳等地已運(yùn)行項(xiàng)目來(lái)看，每套固定式機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣激光遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)每日可有效檢測(cè)幾千甚至上萬(wàn)輛車(chē)。激光遙測(cè)系統(tǒng)可以迅速篩選出高污染車(chē)輛，讓老舊及高污染車(chē)輛無(wú)路可走，有效督促高污染車(chē)輛淘汰和檢修保養(yǎng)，快速降低機(jī)動(dòng)車(chē)排氣污染對(duì)大氣污染的貢獻(xiàn)率，環(huán)境效益十分突出。
環(huán)保部第一階段源解析研究結(jié)果表明，北京、杭州、廣州、深圳的首要污染來(lái)源是機(jī)動(dòng)車(chē)，隨著車(chē)輛排放標(biāo)準(zhǔn)的提升及機(jī)動(dòng)車(chē)保有量的快速增加，實(shí)際上路行駛機(jī)動(dòng)車(chē)排放狀況復(fù)雜，一輛高污染車(chē)輛排放的污染物遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于符合環(huán)保要求的機(jī)動(dòng)車(chē)排放，合理利用機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣遙測(cè)高科技手段，有效快速發(fā)現(xiàn)高污染車(chē)輛并對(duì)其進(jìn)行治理，成為下一步城市大氣污染防治的最有效手段之一。
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