交通运输对环境的影响

交通运输对环境的影响（Environmental effects of transport）十分巨大，因为此区块是全球的主要能源使用者，世界上大部分的石油均由其消耗，而产生空气污染（包括一氧化二氮和悬浮微粒），并因有大量二氧化碳排放，是导致全球变暖的重要原因。而在这个区块中的公路运输部分是最大的元凶。

虽然已开发国家均已制定环境法以减少车辆排放。但这种改进却因车辆数量增加及使用率增加而被抵消（此效应称为杰文斯悖论）。世上已有一些针对减少道路车辆碳排放的深入研究。由于不同模式的交通运输在能源使用和排放的差异很大，环保主义者呼吁减少航空和公路模式并增加铁路和人力运输的使用，以及交通电气化及提高能源效率。

交通运输造成的其他环境影响包括交通堵塞和汽车导向的交通所导致的城市蔓延，进而占用自然栖息地和农业用地。如果能把全球交通产生的排放减少，预计将会对空气污染、酸雨、烟雾和气候变化产生显著的正面影响。交通产生的噪音污染和一氧化碳排放对人体健康有负面影响。

虽然目前的电动汽车可减少二氧化碳的排放，但在全球城市中日益流行的做法是优先采用公共交通、自行车和行人徒步的移动方式。创建20分钟内即可透过简单交通方式完成工作以及生活所需的社区（20-minute neighbourhood）（15分钟城市）可大幅减少对车辆的依赖以及其制造的污染，并促使人们运动。有些城市已针对在拥挤区域的高峰时间内行驶的车辆，采取征收额外费用的措施。

## 影响类型

### 排放

在美国，交通运输这一区块是温室气体排放的主要来源。估计这种排放占全美温室气体排放的30%，在某些地区，占比甚至更高。交通运输是美国最大的温室气体排放者，占有自1990年起全美温室气体排放净增长中的47%。

### 土地

另一种环境影响是交通壅塞，以及城市蔓延。如果能把交通运输产生的排放减少，预计将会对空气污染、酸雨、烟雾和气候变化产生显著的正面影响。

### 人体健康

交通运输产生的排放对健康的影响也令人担忧。最近一项关于交通排放对孕妇妊娠结果影响的研究，显示会产生负面影响，与子宫内胎儿生长迟缓有关联。

如上所述，噪音污染和一氧化碳排放等会对环境造成直接的有害影响，同时也有间接影响。间接影响通常会产生更严重的后果，与人们的认知不同。虽然环境影响通常以单独形式列出，但它们会有累积，以及交互的影响。气候变化是多种自然因素和人为因素综合作用的结果。全球16.2%的温室气体排放量来自交通运输部门。

## 交通工具

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下表把欧洲客运中，由不同工具所产生的排放量做比较：

交通工具｜乘客人数 （平均）｜二氧化碳排放 (每位乘客每公里人均二氧化碳排放量/克)

火车｜156｜14

小汽车｜4｜42

大型客车｜4｜55

公共汽车｜12.7｜68

摩托车｜1.2｜72

小汽车｜1.5｜104

大型客车｜1.5｜158

民航飞机｜88｜285

### 航空

航空业的排放量随飞行时间的长短而异。长距离飞行与非常短途的飞行相比，前者由于有较少会大量消耗能源的起飞和降落次数，但由于距离较远，会消耗更多的能源。航空旅行产生的二氧化碳排放量，在短途飞行时每乘客英里为0.24公斤（每乘客公里0.15公斤），长途飞行时每乘客英里0.18公斤（每乘客公里0.11公斤）。

研究人员一直在关注全球日益增长的高移动社会现象 - 人们频繁且通常是长途航空旅行而产生的环境和气候影响。这种现象会把飞机及其运作效率方面的改进抵消。英国气候学家凯文·安德森在2008年发表的论文和所做的演讲中就表达他对航空运输日渐增加对气候影响的担忧。他指出，即使英国人航空旅行的年增长率有所下降，加上在别的区块的二氧化碳排放减低，英国航空业在2030年的二氧化碳排放量仍会占政府减排目标总量中的70%。

更糟糕的是飞机在平流层中的排放，除二氧化碳之外，还有甲烷以及氮氧化物，之后会生成臭氧及水蒸气，比在海平面的排放会造成更强的辐射强迫。总体而言，航空业在2005年所造成的辐射强迫占所有人类造成辐射强迫的4.9%。

### 公路

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#### 骑自行车

骑自行车具有低碳排放和低环境足迹的效果。一项在欧洲针对数千名城市居民的研究，发现与交通相关的每日二氧化碳排放量为每人3.2公斤，其中使用汽车的占70%，而骑自行车的占1%（车辆和燃料的整个生命周期排放均包含在内）。骑自行车者在所有日常行动中产生的生命周期二氧化碳排放量比非骑自行车者少84%，每天有越多人骑自行车，他们产生与移动相关的碳足迹就会越低。从汽车转向自行车作为“主要交通方式”的人，每天可减少7.1公斤的二氧化碳排放。定期骑自行车与减少由通勤和社交移动的生命周期二氧化碳排放量有密切关系。

从利用机动车做移动的方式转变为非机动车移动方式也会产生重大影响。一项针对近2,000名欧洲参与者的研究显示，平均每人每天多骑1趟车，少驾1趟车，持续200天，一年内与移动相关的生命周期二氧化碳排放量会减少约0.5吨，在交通造成的人均二氧化碳排放量占不小的比率（以人们所住之处而定。每年约介于1.5至2.5吨之间）。

#### 汽车

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每加仑的无铅汽油会产生8.91公斤二氧化碳排放，而每加仑柴油会产生10.15公斤二氧化碳化碳排放。含有10%乙醇的汽油在国际协议中被认为是每加仑会产生8.02公斤二氧化碳。2017年在美国销售的新型轻型汽车的平均燃油里程约为每加仑24.9英里，约当每英里排放约0.36公斤二氧化碳。地方政府采用美国运输部制定的MOBILE 6.2模型来模拟评估空气质量，使用车队平均（包含所有新旧汽车）里程每加仑20.3英里，则每英里排放约为0.44公斤（0.97磅）二氧化碳。

在欧洲，欧盟委员会强制规定从2015年起，所有注册的新车平均每公里二氧化碳排放不得超过0.13公斤。目标是到2021年，所有新车的平均排放量为每公里至多0.095公斤二氧化碳。

#### 公共汽车

平均而言，市内通勤公共汽车每乘客英里排放0.3公斤二氧化碳（每乘客公里0.18公斤），长途（>20英里/32公里）公共汽车每乘客英里排放0.08公斤二氧化碳（每位乘客公里0.05公斤）。由于各地道路和交通条件各不相同，因此一些碳排放计算会把行程距离增加10%，以应对可能发生的交通堵塞、绕行和和补给停靠事件。

### 铁路

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通勤铁道运输和地铁平均每乘客英里排放0.17公斤二氧化碳（每乘客公里0.11公斤），长途（>20英里/32公里）铁路每乘客英里排放0.19公斤二氧化碳（每乘客公里0.12公斤）一些碳排放计算会把行程距离增加10%，把绕行、中途停靠和其他可能出现的问题列入考虑。电气化火车造成污染的程度相对较小，因为发电厂的燃料使用效率会比个别柴油引擎来得高。通常是即使把电力传输损失考虑在内，电动机的效率也高于内燃机，如果电气化火车配备有再生制动，可更进一步把能源效率提高。

#### 基础设施

由铁路交通所产生的噪音会对自然环境产生直接影响。火车有许多不同的部件，有可能产生雷鸣般的声音。车轮、发动机和不符空气动力的货物都会让铁轨震动，产生响亮的声音。邻近铁路的社区受到这些噪音的影响，市价会因而贬低。自1979年以来，为应对铁路带来的噪音影响，美国要求内燃机机关车在25米外的音量必须低于90分贝。但这种噪音除会让附近的马变得胆怯之外，已被证明对其无害。

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铁路会产生的另一直接影响是环境污染。火车所运载的货品有污染环境的可能。这些污染有三种形式：气态、液态和固态。篷车运载铁矿石、煤炭、土壤或建筑用骨料，当无适当遮蔽时就会造成空气污染。也把氮氧化物、一氧化碳、二氧化硫或碳氢化合物释放到空气中。铁路会导致地表径流进入地下水或河流等而造成水污染，也可能由于石油等燃料泄漏进入供水系统或土地，或以不卫生的方式排放乘客的排泄物，造成污染。

铁路的视觉干扰（Visual Disruption）的定义是铁路把以前未受干扰的原始自然景观做了改变。当在荒野地区修建铁路时，会让景观发生视觉上的变化；人们将永远无法再看到原来的地貌，为便于铁路通行，建造者经常会把铁路沿线周围的地形改变，譬如频繁的移除高地土方、垫高路堤、挖沟渠和筑高架。

例如科罗拉多州峡谷城的皇家峡谷大桥，这座在1929年完成的桥梁，位于阿肯色河河面上方291米，横跨长度383米。桥的旁边建有往复式地面缆车以抵达谷底，后来并在桥两旁加建往复式索道，很明显的成为科罗拉多州特殊的地面人造景观。

### 航运

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把污水排入水体的来源有多种，包括污水处理厂、畜牧业径流和船舶。这些排放物有损害水质的风险，对水域生态系统产生不利的影响，而增加人类健康的风险。虽然污水排放对所有水域生态系统都有潜在的广泛影响，但在码头、流速缓慢的河流、湖泊和其他低换水率的水体中，这种影响会尤其严重。有时甚至会引入入侵物种，而导致当地原生物种灭绝，对当地环境与企业造成危害。

船舶所排放的气体对环境的影响通常更大；他们在广大的水域中航行，而把航行沿途的空气和水污染。温室气体的排放让大气中的臭氧减少，并让尤其是在春季地球南北极上空平流层中的臭氧大量减少（臭氧层空洞），而把阻挡紫外线辐射穿透的能力降低，对人类健康有负面的影响。船舶排放的硫和氮化合物会在大气中氧化，形成硫酸盐和硝酸盐。氮氧化物、一氧化碳和挥发性有机物 (VOC) 的排放将导致地表臭氧形成和甲烷氧化增强，而把平流层中的臭氧减少。

有种全球化学物传输模型 (global chemical transport model，CTM) （Oslo CTM2可用于研究国际船舶排放对一氧化氮、一氧化碳、臭氧、羟自由基、二氧化硫、硝酸盐和硫酸盐等化合物分布所产生的影响。特别也可针对氧化剂和硫化合物的大尺度分布和日夜变化做交互研究。用作CTM2模型的气象数据（风、温度、降雨和云等）是由天气预报模型提供。

不同运输模式的货运排放：

运输模式｜每吨-英里排放的二氧化碳公斤数

航空货运｜0.8063

卡车｜0.1693

火车｜0.1048

海运｜0.0403

英国的公路运输每年产生的碳排放量约占该国总排放量的20%，能源产业的排放量更大，约为39%。公路运输是重要的化石燃料消耗者，也是重要的碳排放者，其中大型货车占公路运输排放量近20%。

## 环境危害的减缓措施

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### 可持续交通运输

所谓可持续交通运输是指每位乘客、每段距离移动有较低的环境足迹，或在相同的环境足迹下有更大运输量的交通运输模式。典型的可持续交通模式是利用铁路、自行车以及步行。

### 公铁路平行建置

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公路-铁路平行建置是基于道路生态学的考量的做法，沿着既有的路线兴建新的铁路轨道或高速公路，以降低新路线对环境的影响。1984年法国巴黎与里昂之间的高速铁路与高速公路就有14%是平行建置。而在2002年完工的科隆－莱茵/美因高速铁路就有70%与高速公路平行建置。

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### 参与

并非只有道路建设等大规模变动才能缓解交通运输在环境的影响，普通人也能做出贡献。对于短途，甚至有时候是长途的移动，可利用步行、骑自行车的方式，或是用步行、搭乘公共汽车加上骑自行车的混合方式来取代。往往规划者在评估交通建设时会忽略车辆交通量增加所产生的影响（过度建置停车场、交通事故和消费者成本的增加），忘却前述替代交通模式所能提供的好处。大多数的交通模型并未把道路通行能力扩张而导致额外的车辆流量的负面影响（即诱发性需求）考虑在内，却高估城市公路项目的经济效益。平均行车速度、车辆堵塞导致延误和道路服务水准等交通规划指标，只衡量机动性而未考量可及性（accessibility）。

有67%的欧洲人在选择度假地点时会考虑到是否会因此加剧气候变化。特别是30岁以下的人更会考虑到度假胜地旅行对气候的影响。在2022年，52%的欧洲年轻人、37%介于30岁-64岁的人和25%在65岁以上的人表示他们会选择搭乘飞机旅行。27%的年轻人声称他们要前往遥远的目的地。

预计在未来20年内，欧洲人的生活方式会发生巨大转变。在2021年所做的一项气候调查中，有31%的受访者认为将来大多数人不再拥有自己的汽车，而63%的受访者认为为减少排放和减轻气候变化影响，以及远距工作将成新的常态。有48%的人预测会对每个人设定能源配额。

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## 电子商务的影响

近年来的电子商务已有长足的发展，在2019冠状病毒病疫情发生后更是蓬勃发展。电子商务中的快速运输选项会采用比以往更快的运输方式把产品和服务送抵买家手中，但这种模式会对交通，以至于气候变化产生负面的影响。联合包裹在2016年所做的一项调查显示，有46%的在线购物者由于运输时间太长而放弃订单，同时有3分之1的在线购物者会注重线上商店的交付速度，他们通常要求迅速的商品和服务交付。财务咨询公司AlixPartners的研究发现消费者的预计平均等待收货时间为4.8天，短于2012年的5.5天。愿意等待超过5天的消费者所占比例，在4年内从74%下降到60%。

电子商务购物被视为是可减少碳足迹的最佳方式。但这种看法只有某种程度的正确性。网上购物与自行开车去实体店购物相比，会消耗较少的能源。这是因为网络商店大量进货，具有规模经济。然而，当网络商店为每位购买者单独包装商品，或是当客户不采一次购足，而是零星购买时，这些好处就会遭到抵消。对于拥有大量在线业务的大型商店，由于会提供运费折扣，而引发大量零星采购，这种非整合的采购在无意中把碳排放增加。麻省理工学院教授可持续物流教授Josué Velázquez-Martínez指出，“如果你愿意等待一周收到商品，只等于砍伐20棵树，而非砍伐100棵树。”

只有当客户不选择加急交货（包括2天送达）时，才能把运输的能源密集度降低。非政府组织保护国际的首席执行官桑贾扬解释说，当在网上购买的商品被要求在短短两天内送上门，会导致更多车辆上路，而加重污染。除利用标准运输时间外，消费者还必须减少经常退货的问题。纵然有标准运输时间送货，但常发生退货时，原本较好的贡献也会被抵消。一篇发表在沃克斯传媒的研究报告说，他们发现美国自1979年以来，交通运输在2016年再度超过火力发电厂，成为最大的二氧化碳排放来源。这些环境问题是在运输车队中，占4分之1的中型和重型卡车所造成；而这类卡车通常是为电子商务负责运输的工作。

联合包裹自2009年以来的交付数量增加65%。随着电子商务交付量的增加，对卡车的需求增加，最终是导致我们大气中的碳排放量增加。最近有研究通过更好的交通信号来帮助降低温室气体排放。可减少运输车辆在路口的等待时间，因此可减少燃料浪费。这些信号可帮助汽车调整它们的速度，而增加它们通过路口、采平稳行驶模式而减少油料耗损。

据美国国家环境保护局（EPA）称，交通是仅次于火力电力的第二大温室气体排放来源，预计到2050年货运车辆的排放数量将超过乘用车的排放。

## 外部链接

- Personal Transportation Factsheet by the University of Michigan's Center for Sustainable Systems
- Comparison of CO2 Emissions by Different Modes of Transport by the International Chamber of Shipping