我国城市的柴油车污染及防治对策探讨

当今城市大气污染物中 6 0 %— 70 %来自机动车的排放 ,而其中很大部分是柴油车的排放。作者对柴油车在城市生活中的重要地位、对在用柴油车的技术改造措施和城市环境保护的其他举措进行了研究探讨 ,提出了一些具体方案     

欧盟正在制订新的机动车排放标准

欧盟Euro4（欧4）柴油车和汽油牟PM和NOx排放标准已于2005年1月生效，但排放量限值远不如美围严格。至今，欧洲40％～50％的乘用车是用柴油的。为此，欧盟正在考虑为柴油车和汽油车制订新的PM和NOx排放标准。     

河南省在用柴油车加载减速烟度排放限值研究

随着车辆技术进步和燃油品质提升,河南省在用柴油车加载减速污染物现行排放限值已不能对高排放车辆进行有效监控。依据《确定压燃式发动机在用汽车加载减速法排气烟度排放限值的原则和方法》(HJ/T 241—2005),采用相对光吸收系数与累积频率法,对9 458份在用柴油车检测数据进行统计分析,提出符合河南省的在用柴油车排放限值。建议河南省在用国三、国四、国五轻型柴油车尾气光吸收系数限值分别为0.98、0.89、0.76m~(-1),而相应重型柴油车尾气光吸收系数限值分别为0.66、0.62、0.48m~(-1);依据该限值,河南省在用柴油车的年检合格率控制在82.6%,高排放柴油车比例为17.4%,符合HJ/T 241—2005的要求。     

负载对实际道路重型柴油车排放的影响研究

利用车载测试系统对重型柴油货车空载、50％负载和100％负载不同负载情况下在实际道路的排放进行测试,基于测试数据分析负载对重型柴油货车排放CO、HC、NOx和微小颗粒物(PM)等4种污染物的影响.不同速度区间和行驶模式下负载对排放的影响分析表明,在有负载时,大多数工况下4种污染物排放呈现增加趋势,但各速度区间和行驶模式下的增幅不尽相同,部分工况出现下降.空载时测试柴油车基于新欧洲行驶循环测试(NEDC)工况的标准化CO、HC、NOx和PM排放因子分别为3.38、0.39、6.27、0.39 g/km.对于柴油车重点污染物NOx和PM而言,与空载相比,50％负载时分别增加43％和59％,100％负载时分别增加62％和44％.     

基于实际道路测试的重型柴油车排放评估方法研究

为分析重型柴油车实际道路测试情况下污染物的排放评估方法,选取了4辆国六重型柴油车进行实际道路排放试验。试验结果表明,现行《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(GB 17691—2018)采用的功基窗口法在计算过程中剔除了大量发动机处于低功率段时氮氧化物(NO_x)高比排放区域数据,大幅低估了重型柴油车在实际道路工况下的NO_x排放量,不能充分反映车辆实际道路排放水平,应进一步修改完善,建议后续标准修订时,去除法规中功率阈值最小10%的限制,采用全窗口的90%分位值来表征车辆的排放水平,或通过行程时间占比加权值法计算污染物比排放。     

基于实际道路测试的大型客车排放特征研究

应用车载排放测试系统(PEMS)对天津市4辆大型客车(国Ⅲ、国Ⅳ、国Ⅴ柴油车和国Ⅴ液化天然气车)进行了实际道路尾气排放测试。结果表明,3辆柴油车CO、NOx、总碳氢化合物(THC)和颗粒物(PM)的平均排放因子分别为3.435、6.431、0.131、0.324g/km,天然气车CO、NOx、THC和PM的排放因子分别为1.240、17.451、6.535、0.003g/km。总体看来,3辆柴油车的污染物排放速率随着排放标准的提高而降低,与其相比,天然气车的CO和PM排放速率相对较低,而NOx和THC排放速率较高;4辆大型客车各污染物排放速率在加速工况下排放速率最高,怠速工况下排放速率最低。随着国Ⅳ柴油车行驶速度从0~20km/h提高到80~100km/h,尾气温度逐渐上升,选择性催化还原装置对NOx的削减率可从41.8%升高到64.5%。     

柴油车尾气碳烟颗粒物催化燃烧催化剂的最新研究进展

柴油车尾气排放的碳烟颗粒已经引起了严重的环境污染问题,必须加以净化处理.柴油车碳烟颗粒的低温燃烧离不开高活性的催化剂.针对柴油车排放的碳烟颗粒物后处理方法中的催化氧化技术,总结了近年来几种主要类型的碳烟燃烧催化剂(贵金属催化剂、碱金属催化剂、单组分过渡金属氧化物催化剂、多组分混合氧化物催化剂和固定结构复合氧化物催化剂)的最新研究进展,并对该研究方向存在的主要问题和应用前景进行了探讨.     

不同负载条件下国Ⅱ重型柴油货车的实际道路排放特征

重型柴油车排放已经成为中国城市与区域大气污染的重要来源。为研究负载条件对重型柴油车实际道路排放的影响,利用车载排放测试(PEMS)方法对2辆国Ⅱ重型柴油货车开展实际道路排放测试,分析不同负载(空载、半载和满载)条件下的尾气污染物排放特征。基于机动车比功率(VSP)方法分析了不同速度区间的气态污染物(NOx、CO和总碳氢化合物(THC))排放特征,同时通过滤膜采样方法对尾气PM2.5及其碳质组分(有机碳(OC)和元素碳(EC))进行了定量分析。结果显示,2辆国Ⅱ重型柴油货车气态污染物排放因子与负载呈现显著的正相关关系,半载和满载时NOx、CO和THC排放因子相对于空载分别升高18%～41%、6%～67%、37%～125%。但2辆重型柴油货车的PM2.5排放因子并未随负载增加而呈现相同的变化规律。在PM2.5中碳质组分排放约占61%～97%(质量分数),其中EC排放因子随负载的增加而增大。     

重型国六在用柴油车劣化排放特性研究

基于车载排放测试(PEMS)和加载减速法(Lugdown)测试对一辆采用废气再循环(EGR)结合选择性催化还原(SCR)+催化氧化器(DOC)+颗粒捕集器(DPF)技术路线的国六在用柴油车进行部件劣化模拟排放研究。结果表明：EGR或SCR劣化后氮氧化物(NO_x)排放均明显恶化,DPF劣化后粒子数量(PN)排放明显升高,任一部件的劣化都无法达到国六排放水平。PEMS对劣化后排放最敏感,总通过率仅为28.6%,Lugdown测试的总通过率高达100.0%,而车载诊断系统(OBD)检查只有在载体泄露时未能有效识别并报出故障,总通过率为42.9%。可见,Lugdown测试已难以对重型国六在用柴油车进行有效的排放监督。     

环保专家呼吁柴油车清洁化标准应尽快出台

正专家近期呼吁,在国家层面应尽快出台柴油清净剂标准,让控制排放同时具有节能效应的柴油车清洁化产品得以推广。在日前举行的"柴油车使用清洁化座谈会"上,中国环境科学院车用油品排放实验室主任岳欣介绍,目前国内有些地方已经出台了相关地方标准,但国家标准迟迟未出。与此同时,国内市场上柴油清净剂乱象重重,"某机构评出的十大柴油添加剂品牌,许多没有经过认证"。环境保护部刚刚发     

日本机动车颗粒物(PM)总量控制制度及效果分析

机动车排放是城市大气颗粒物(PM)污染的主要来源之一。为改善空气质量,防治PM污染,日本2002年开始实施机动车PM总量控制制度。介绍了日本机动车PM总量控制的内容及对策,并对实施效果进行了分析,总结讨论了其对中国的启示。具体控制对策包括机动车单体对策、交通量及交通需求调整对策和局地污染对策等,并以东京为例介绍严格的柴油车PM排放控制对策。日本实施机动车PM总量控制制度在机动车保有量控制和空气质量改善方面取得明显成效:2002-2012年,日本机动车保有量增长缓慢,货运车总量持续下降,低公害车迅速普及,机动车种类比例不断调整;空气悬浮颗粒(SPM)和PM2.5年均浓度持续下降,其中SPM的机动车监测点下降率达40%。日本机动车PM总量控制制度在制定专门法规、优化交通系统和严控柴油车排放等方面的经验值得中国在制定和实施机动车PM防控措施时学习和借鉴。     

基于COPERT 4模型的杭州市机动车排气污染特征研究

以2015年为基准年,利用COPERT 4模型计算了杭州市分车型分排放标准下的机动车排气污染物(CO、碳氢化合物(HC)、NO_x、PM_(2.5))的排放因子,并估算了各污染物排放量及分车型分排放标准下的各污染物分担率。结果表明,随着排放标准的提升,机动车排气污染物排放因子总体呈现下降的趋势。汽油车的CO和HC排放因子高于柴油车,而柴油车的NO_x和PM_(2.5)排放因子高于汽油车;天然气车的各污染物排放因子基本接近汽油车,而汽油电混动车的各污染物排放因子则明显低于其他动力车;各污染物排放因子随车型的增大(重)而增大。2015年杭州市机动车排气污染物CO、NO_x、HC和PM_(2.5)排放量分别为48 923.0、44 713.7、7 014.7、837.9t,其中汽油车CO和HC分担率较高主要是因为小型汽油客车CO和HC分担率高,并且其保有量占比也高,应重点控制小型汽油客车的保有量;柴油车NOx和PM_(2.5)分担率较高主要是因为重型柴油货车NO_x和PM_(2.5)分担率高,但其保有量占比不高,应重点控制重型柴油货车的排放因子。     

深圳市在用柴油公交车排放研究

以公交车为例,利用OBS-2200和ELPI(electrical low pressure impactor)对深圳市重型柴油车(high-duty diesel vehicles,HDDVs)进行了3次在实际道路上的车载排放测试.根据测试数据计算了NOx和PM排放因子及百公里油耗,并分析了不同道路、不同工况对NOx...     

柴油机与柴油汽车烟度标准的发展及应用

研究了中国柴油机与柴油汽车烟度排放标准的发展和现状,分析了现行标准应用中应注意的问题,指出柴油机和柴油汽车烟度排放标准不统一,在烟度限值、试验方法、试验规程、试验仪器等方面存在较大差异.强调了自1993年以来,中国对柴油汽车的烟度排放要求并没有提高,以及出台更为严格的强制性标准和法规对在用柴油车排放监控的重要性,旨在有...     

基于MOVES的轻型车颗粒物排放来源和特征分析

利用实测数据对MOVES模型进行本地化修正,测算了轻型车颗粒物的排放来源以及粒径、组分构成特征。分析结果表明,全部颗粒物中,轻型汽油车的非尾气排放PM10所占比例为72.70%,PM2.5为42.64%;轻型柴油车非尾气排放PM10所占比例为40.78%,PM2.5为15.41%。2种燃油车辆的尾气排放颗粒物主要来源于尾气管排放,粒径集中在0~2.5μm;而非尾气排放颗粒物主要来源于刹车磨损,粒径集中在2.5~10μm。轻型汽油车的尾气排放颗粒物主要组分为有机碳,轻型柴油车则为元素碳和有机碳。进一步分析不同速度下颗粒物排放变化发现:轻型车非尾气排放颗粒物随行驶速度的增大而降低,而尾气排放颗粒物则随速度的增大先降低后升高;非尾气排放颗粒物占全部颗粒物比例随速度的增大先升高再降低;全部颗粒物中PM2.5的比例则随速度的增大先降低后升高。     

基于国Ⅵ标准的重型柴油车气态污染物排放控制技术

基于车载尾气检测设备(portable emission measurement system,PEMS),研究了国Ⅵ重型车气态污染物的排放特征;基于单位燃油消耗排放因子、单位行驶里程排放因子、单位时间排放因子,分析了NO_x、HC、CO污染物随路况的变化规律。实验结果表明,NO_x、HC、CO气态污染物较国V重型柴油车下降幅度较大,3种气态污染物分别下降88%、98%、62.7%。采用功基窗口法对数据进行整理分析,NO_x测量结果为460 mg·(kWh)~(-1),CO测量结果为192 mg·(kWh)~(-1),HC测量结果为37.5 mg·(kWh)~(-1),该重型柴油车可以满足国Ⅵ车载法规的要求。研究结果可为国Ⅵ重型车排放标准制定及其在环境污染控制领域的应用提供参考。     

基于MOVES模型的西安市机动车排放清单研究

利用本地化修正的MOVES模型结合实地调研数据,测算了西安市机动车排放清单,并对各种污染物的排放分担率进行了分析。结果表明:2012年西安市机动车的PM_(2.5)、PM_(10)、NO_x、总碳氢化合物(THC)、CO、挥发性有机物(VOCs)、NH_3和SO_2排放总量分别为1 890.48、2 668.89、40 847.75、19 413.30、217 103.04、15 244.86、539.76、2 087.50 t;中型货车和重型货车是PM_(2.5)、PM_(10)和NOx的主要贡献者,小型客车和摩托车是THC、CO和VOCs的主要贡献者,小型客车是NH_3的主要贡献者,小型客车与重型货车对SO_2的排放分担率均较高;柴油车对PM_(2.5)、PM_(10)、NO_x和SO_2的排放分担率高于汽油车,而汽油车对THC、CO、VOCs和NH_3的分担率则高于柴油车;CO在冬季排放最多,其余污染物的排放均在夏季最多,但污染物的季节变化总体上不明显。     

关中地区机动车颗粒物排放清单

利用本地化修正的MOVES模型模拟确定了关中地区不同类型车辆的颗粒物排放因子,结合实地调研的保有量和行驶里程数据测算了该地区的机动车颗粒物年排放总量并从季节、城市、车型和燃油等多个角度详细分析了颗粒物的排放分担率。结果表明:关中地区2012年的机动车颗粒物排放总量分别为PM_(2.5)4.06×1O~3 t,PM_(10)5.52×10_3 t;关中五市一区中西安市的颗粒物排放量最高PM_(2.5)和PM_(10)。排放分別占到该地区的46.53%和48.39%;不同类型车辆中重型货车的排放分担率最高其次为中型货车二者之和占到颗粒物总排放的50%以上;不同燃油车辆中,柴油车的排放分担率远远高于汽油车,是颗粒物的主要贡献者;因此中型和重型柴油货车是关中地区控制颗粒物排放污染的重点车型。     

轻型车燃用费托柴油的实际道路排放特征

利用便携式车载排放测试系统,对某款采用增压中冷和高压共轨技术的国Ⅳ轻型柴油车进行实际道路排放测试,研究其分别燃用石油基柴油、费托柴油和混合柴油(费托柴油与石油基柴油按一定比例混合而成)时,不同车速下的CO、THC、NO_x和CO_2排放特征和油耗变化情况。实验结果表明:对于3种柴油,所测4种气态物的排放均随着车速的增加而降低,当速度达到一定程度后趋于稳定;与石油基柴油相比,费托柴油和混合柴油的CO、NO_x和CO_2排放分别降低23%和5%,30%和24%,20%和20%,但THC排放均略有增加;通过碳平衡计算,费托柴油和混合柴油的体积油耗相对石油基柴油分别降低12%和17%。总的来说,燃用费托柴油和混合柴油时的气态污染物排放与石油基柴油具有相似的速度变化趋势,但费托柴油和混合柴油的整体尾气排放和油耗要低于石油基柴油。使用费托柴油或混合柴油是降低轻型柴油车实际道路排放的一个有效途径。     

机动车尾气VOCs排放特征及减排措施研究

分析了机动车尾气挥发性有机物(VOCs)的排放特征,发现尾气VOCs排放具有明显的日变化和季节变化特征。不同区域不同车型机动车尾气VOCs成分谱略有差异,轻型汽油车尾气VOCs中芳香烃和烷烃含量较高,柴油车烷烃含量较高。尾气排放受机动车保有量、行驶里程、维护保养水平、行驶速度和燃油标准、排放标准等因素影响。从优先控制汽油车、加快机动车更新、采取本地化减排措施、加强多元管理措施、提高科研水平等方面提出了针对性的减排措施。