機(jī)動車尾氣污染及防治對策研究

機(jī)動車尾氣污染及防治對策研究

Summary：隨著城市工業(yè)化進(jìn)程不斷加快，作為城市大氣主要污染源的機(jī)動車尾氣的排放，愈發(fā)成為廣大市民關(guān)注的熱點，VOCs是機(jī)動車尾氣排放的揮發(fā)性有機(jī)物，對大氣環(huán)境和人們身體健康有嚴(yán)重危害。Keys：機(jī)動車尾氣；VOCs；排放特征；減排措施引言隨著國家能源結(jié)構(gòu)的深層次改變及汽車制造行業(yè)的高速發(fā)展，在機(jī)動車更為普及的同時，其尾氣排放污染也成為了日趨嚴(yán)峻的環(huán)境問題。試驗研究顯示，有毒有害物質(zhì)存在于機(jī)動車尾氣排放的VOCs中，而VOCs又是光化學(xué)氧化反應(yīng)的關(guān)鍵前體物之一，該物質(zhì)對環(huán)境空氣質(zhì)量以及人體健康造成危害。1.機(jī)動車尾氣VOCs的污染1.1NMHCs研究表明，機(jī)動車排放的非甲烷碳?xì)洌∟MHCs）有芳香烴、烯烴、烷烴等。有學(xué)者利用臺架試驗測定國產(chǎn)轎車非甲烷烴排放特征，采用儀器為3.2LSua采樣罐與冷凍濃縮儀。結(jié)果顯示，被測試的不同車輛排放物的種類是相同的，并呈現(xiàn)近似的濃度。排放物組分含量順序為：烷烴含量最高，其次芳香烴，最小是炔烴。而非甲烷烴排放總量為每公里267—1768毫克，平均排放量為每公里955毫克。測試車輛比澳大利亞測試小汽車非甲烷烴排放因子高出一倍多，更是美國測試小汽車排放量的2~4倍。國內(nèi)專家杜安奎利用路邊采樣的方式在南方某城市公路邊的大氣中定量檢測出十多種VOCs。其中苯系物占VOCs總含量的45%、烷烴占比21%、氯代烴占比31%。同時，公路距離的增加會降低機(jī)動車尾氣對道路空氣污染的程度。通過對廣州某隧道機(jī)動車的測定，平均排放因子為（0.51±0.08）g/（km·輛）。測試結(jié)果顯示，烷烴占總比為38.9%，烯烴和炔烴占總比為34.7%，芳香烴占總比為26.4%。與90年代測試瑞士隧道地試驗大同小異，排放量居前三的VOCs為：異戊烷、乙烯和甲苯。而美國測試的FortMchenry隧道數(shù)據(jù)的前三的化合物為：異戊烷、甲苯和間/對二甲苯，第四位的是乙烯。也有徐東群等專家利用車載試驗，測量得出汽油車，和柴油車排放物組成的特征，具體排序為：芳香烴最高，其次是烯烴，最低是烷烴。汽油車與柴油車相比，其排放芳香烴化合物濃度比柴油車高出幾十倍。由此確定，在車輛梯隊里，汽油車對VOCs排放貢獻(xiàn)更大，而柴油車對VOCs的排放相對較少。國外專家利用Tedlar袋進(jìn)行樣品采集，以臺架模式進(jìn)行試驗，對7輛新車和10輛在用車實施測定。在五種情況下進(jìn)行了測定：空轉(zhuǎn)測定、加速測定、時速30公里均速測定、時速50公里均速測定、減速測定。結(jié)果顯示，其中排放NMHCs關(guān)鍵組成部分為，芳香烴、烷烴、烯烴等。1.2揮發(fā)性有機(jī)物（OVOCs）極性有機(jī)物構(gòu)成的羰基化合物，活性反應(yīng)高卻樣品穩(wěn)定性差。進(jìn)行檢測的方式必須采用不同于NMHCs等非極性物質(zhì)的手段。目前最成熟的方式是DNPH-HPLC，也是最標(biāo)準(zhǔn)地對羰基化合物分析的方式。國外學(xué)者利用臺架進(jìn)行試驗，對三種不同型號發(fā)動機(jī)在用轎車排放的VOCs組分實施測定，同時采用GC-FID系統(tǒng)對C2-C10碳?xì)浠衔飳嵤y定，而酮、醛、DNPH則是利用高效液相色譜進(jìn)行分析。國內(nèi)專家游秋雯等對汽油車排放的醛酮物質(zhì)進(jìn)行測定。綜合結(jié)果表明，檢出含量比較高的五種化合物為環(huán)己酮、丙酮、甲醛、乙醛、丙烯醛?；趨⒓訙y試的車輛的相關(guān)指標(biāo)不同，醛酮含量也各不相同，主要表現(xiàn)在行程里程數(shù)、發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)及三元催化器效率的差異。1.3多環(huán)芳烴（PAHs在尾氣排放的VOCs中，PAHs物質(zhì)含量有限，但對空氣環(huán)境和人員的健康毒害作用都很大。80到90年代間，Nelson、Mas?chet和Harrison等分別以自己的研究解析不同區(qū)域大氣中的VOCs進(jìn)行源，得出的結(jié)論是機(jī)動車尾氣會產(chǎn)生大量的PAHs。Maschet等也以同樣的觀點指出移動污染源的排放會制造分子量大的PAHs。而且，車輛密集區(qū)域的PAHs總體濃度為城區(qū)的5.3倍，為郊區(qū)的8.2倍。另外的國外專家對交通路邊的芳香烴化合物實施測定，其數(shù)據(jù)顯示：菲：（34.79±21.24）ng/m3，芴：（17.53±9.81）ng/m3，熒蒽：（8.14±3.94）ng/m3，苾：（7.53±3.57）ng/m3。國內(nèi)專家胡偉等采用臺架試驗，借助活性炭吸附、索式提取、高效液相分析的綜合模式，結(jié)果顯示多環(huán)芳烴的排放量為：C勻速<C減速怠速加速。汽油車遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于柴油車，而且更多表現(xiàn)于低環(huán)芳烴。2.機(jī)動車尾氣VOCs減排措施2.1優(yōu)先控制汽油車實踐和研究數(shù)據(jù)顯示，汽油車是機(jī)動車尾氣VOCs的主要貢獻(xiàn)者，減排工作首先要對汽油車排量進(jìn)行控制，具體可從兩個方面入手，即汽油車的排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行和燃油標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。通過機(jī)動車年審加大對汽油車尾氣排放的審查力度，杜絕檢測造假，以檢促改；同時，須切實加強(qiáng)成品油企業(yè)以及加油站銷售行業(yè)的監(jiān)管，確保汽油車使用到品質(zhì)達(dá)標(biāo)的油品，最大限度降低尾氣排放地污染程度。2.2加快機(jī)動車的更新?lián)Q代通過使用鼓勵手段與強(qiáng)制手段，能夠有效令車輛與其環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)更新?lián)Q代，若想切實做到這一點，便需通過強(qiáng)化營運車輛監(jiān)管與加快低排放標(biāo)準(zhǔn)汽車淘汰速度兩方面作為核心，具體內(nèi)容如下：（1）加大運營車輛監(jiān)管力度。以審核標(biāo)準(zhǔn)為規(guī)范，嚴(yán)格控制運營車的行車?yán)锍?、使用年限、排放?biāo)準(zhǔn)，在根源上徹底避免車輛超期服役情況，同時遏制大排量尾氣、VOCs排放濃度較高車輛出現(xiàn)超負(fù)荷運營這一情況。針對排放高、超使用年限的運營平臺與個人可通過適當(dāng)處罰進(jìn)行警示，同時對使用國六排放標(biāo)準(zhǔn)汽車的個人與相關(guān)平臺予以適當(dāng)獎勵，從而有效促進(jìn)機(jī)動車更新?lián)Q代。（2）加快低排放標(biāo)準(zhǔn)汽車的淘汰速度。在我國的機(jī)動車總保有量中，國II和國IV環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的汽車占據(jù)比例高達(dá)62%左右，但是其氫化合物排放量為67%，占據(jù)總量較大，故而具備VOCs較大減排潛力。故而，建議考慮強(qiáng)制報廢國II以下排放標(biāo)準(zhǔn)的汽車、或者禁止其上路；要綜合不同地區(qū)汽車的實際保有量以及排放情況，對國IV標(biāo)準(zhǔn)汽車進(jìn)行合理的、有機(jī)會的限行，例如分時段、分區(qū)域進(jìn)行等。總之，可通過全方位綜合舉措促使低尾氣排量汽車更新速度大幅度加快。2.3采取本地化減排措施若想能夠精準(zhǔn)并深層次對本地VOCs尾氣排放時間分布特征與規(guī)律進(jìn)行掌握，便需在目前已有基礎(chǔ)之上制定與完善全新管理措施。因此，可通過在交通高峰期增強(qiáng)擁堵主道路疏導(dǎo)力度，促使車輛能夠合理分流，尤其是針對高層建筑較為密集、空氣污染嚴(yán)重、擴(kuò)散難度較高等區(qū)域加大疏導(dǎo)力度。針對秋冬季的空氣污染要重點控制污染顆粒物，通常情況下多數(shù)區(qū)域在步入冬季后VOCs濃度會直線上升，而VOCs則能夠通過相關(guān)反應(yīng)生出二次細(xì)顆粒物，因此，針對此類區(qū)域域VOCs移動源的管理加強(qiáng)，是實現(xiàn)減排目標(biāo)的最有效措施。2.4提高科研水平（1）擴(kuò)大研究范圍。對不同城市尾氣排放進(jìn)行廣泛深度的研究，是減排的必要措施。要把研究的視野拓展到一線、新一線城市之外的城市，比如對一些相對發(fā)達(dá)的二、三線城市的機(jī)動車尾氣VOCs排放進(jìn)行深入研究。（2）注重研究方式的統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化，讓研究成果經(jīng)得起推敲，不要過分強(qiáng)調(diào)不同分析方法導(dǎo)致的研究結(jié)果的差異化。比如VOCs的成分譜。（3）提高研究成果的時效性?；诔鞘薪煌ǖ男枰?，開始實施國六汽油和柴油排放標(biāo)準(zhǔn)，從而汽車尾氣的成分和油品的成分都明顯變化。相關(guān)研究要以此為切入點，明確尾氣排放的新標(biāo)準(zhǔn)，并對其進(jìn)行深度研究，提升研究成果的實效性。結(jié)語在新的經(jīng)濟(jì)社會形勢下，機(jī)動車保有量持續(xù)增加，環(huán)境空氣質(zhì)量改善壓力較大，減少機(jī)動車尾氣排放是亟需解決的問題，通過對機(jī)動車尾氣排放特征