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機動車排放是霧霾元兇嗎

時間:2024-10-27 09:11:25

大多數城市PM2.5濃度的貢獻仍以燃煤排放為主,但機動車排放已成為部分城市的首要來源,京津冀地區排放強度居首,未來機動車污染防治形勢不容樂觀

截至2016年底,中國機動車保有量超過2.9億輛,其中汽車保有量接近2億輛。2016年中國成品油年消耗量超過2億噸。數量龐大的機動車活動頻率高、範圍廣、燃油消耗量大,且排放位置處于近地面和人口集中區域,對城市大氣細顆粒物(PM2.5)和臭氧超标有直接影響。

以内燃機為動力的機動車,一方面,直接排放的細顆粒物是大氣中一次細顆粒物的重要來源;另一方面,機動車排放大量的氮氧化物(NOx)和揮發性有機物(VOCs)等氣态污染物,也是形成二次細顆粒物和臭氧的重要前體物。由于機動車一次顆粒物排放量相比其他排放源占比較小,機動車排放對大氣霧霾的影響主要來自氣态污染物反應生成的二次顆粒物。

機動車排放是霧霾的重要來源

美國、歐洲等發達國家和地區的大氣污染防治經驗表明,機動車排放是大氣細顆粒物污染的重要來源。據統計,美國2016年機動車NOx、VOCs和顆粒物(PM)的排放量分别為361萬噸、176萬噸和13萬噸,占該污染物排放總量的34%、11%和2%。美國的研究表明,機動車排放是大多數城市大氣PM2.5濃度的首要貢獻者,分擔率約在10%-63%之間。

歐洲2014年機動車NOx、VOCs和PM排放量分别為308萬噸、72萬噸和16萬噸,占該污染物排放總量的39%、10%和13%。同時,歐洲研究結果還表明,機動車排放對城市大氣PM2.5濃度分擔率約在9%-66%之間,城市交通監測點檢測出的平均分擔率為34%,城市背景監測點檢測出的平均分擔率為15%。

根據中國已經完成的第一批城市大氣細顆粒物源解析結果,大多數城市PM2.5濃度的貢獻仍以燃煤排放為主,部分城市機動車排放已成為首要來源。北京、上海、杭州、廣州和深圳的移動源排放成為首要來源,占比分别達到31.1%、29.2%、28%、21.7%和41%。南京、武漢、長沙和甯波的移動源排放為第二大污染源,分别占24.6%、27%、24.8%和22%。石家莊、濟南、保定、衡水和滄州移動源排放占比相對較小,分别為15%、15%、20.3%、13.5%和19.2%,在各類污染源的分擔率中排第三或第四位。

以上城市的大氣細顆粒物源解析結果為全年平均占比,在北方地區的冬季采暖期間,由于采暖造成的污染物排放顯著增加,機動車排放分擔率有所下降。但在重污染期間,機動車排放在本地污染積累過程中的作用明顯,加大對機動車排放控制力度,有助于緩解污染的嚴重程度。

機動車排放增長初步得到遏制

2010-2015年,中國機動車保有量由2.1億輛增加到2.8億輛,增加了35%。汽車保有量由0.8億輛增加到1.6億輛,增加了109%。在此期間,全國機動車一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)、NOx、PM四種污染物排放總量有所增長,由4451.1萬噸增加到4532.2萬噸,增加了2%(如圖1所示)。其中,HC排放量由429.7萬噸增加到430.2萬噸,略有增加。NOx排放量由599.4萬噸降低到584.9萬噸,削減了2%。PM排放量由59.8萬噸降低到56萬噸,削減了7%。與機動車保有量增加幅度相比,四種污染物排放總量的增幅得到了有效抑制。這得益于國家逐步嚴格了新車排放标準、提升了汽柴油質量标準、加快了老舊車輛淘汰、強化了汽車排放達标監督管理。“十二五”期間,中國機動車排放的大氣污染物得到了初步遏制。

機動車排放分擔率正在逐漸增加

盡管近年來機動車排放增幅得到了一定的遏制,但随着産業轉型升級和燃煤污染防治力度的加大,工業和燃煤排放占比下降,機動車排放污染逐漸凸顯。根據《中國環境狀況公報》,2011-2015年,全國工業源NOx排放仍是主要來源,但占比由72%降低至66%,下降了6%。而機動車NOx排放分擔率由26%增加到31%,上升了5%。衛星遙感數據也證明,從曆年變化趨勢看,二氧化氮(NO2)柱濃度逐年降低,電力、鋼鐵等高架源排放控制效果比較顯著,而地面NO2濃度相對穩定,移動源和低架源排放尚未獲得明顯的控制效果,這與機動車保有量快速增長有直接關系。另據估算,機動車VOCs排放約占全國總排放量的20%-25%。

重點區域機動車排放強度依然很高

2015年,京津冀、長三角、珠三角(廣東)、長株潭(湖南)和成渝地區機動車排放的NOx分别為59萬噸、53萬噸、27萬噸、5萬噸和26萬噸,占全國的10%、9%、5%、1%和4%。排放的VOCs分别為43萬噸、39萬噸、18萬噸、3萬噸和20萬噸,占全國的10%、9%、4%、1%和5%(如圖2-1和2-2所示)。

按機動車排放強度分析,全國NOx和VOCs排放強度分别為0.6噸/平方公裡和0.4噸/平方公裡。京津冀、長三角、珠三角、長株潭、成渝地區NOx排放強度分别為2.7、2.5、2.2、0.8、0.5噸/平方公裡;VOCs排放強度分别為2.0、1.9、1.8、0.6、0.4噸/平方公裡;京津冀地區排放強度居全國首位,NOx和VOCs分别為全國平均水平的4.5倍和5倍(如圖3-1和3-2所示)。

機動車污染防治形勢不容樂觀

未來五年,中國還将新增機動車1.2億輛以上,新增車用汽柴油消耗1億-1.5億噸,由此帶來的大氣環境壓力巨大。根據中國經濟社會發展狀況、排放标準和油品标準實施情況,設計了三類情景進行分析,包括基線情景(排放标準、油品标準與2015年一緻)、規劃情景(排放标準、油品标準按現有規劃執行)、增強情景(強制淘汰10-15年車齡的車輛)。情景分析表明,基線情景下機動車四項污染物排放将顯著上升,規劃情景排放略微下降,增強情景能夠下降10%以上,未來機動車污染防治形勢不容樂觀。

另外,機動車對空氣污染影響的途徑和方式除了傳統的尾氣排放外,還包括來自燃油系統的蒸發排放。據測算,現行國Ⅴ标準輕型車蒸發排放已經超過尾氣排放的VOCs。這部分未被納入統計的蒸發排放約占尾氣排放VOCs的1/3。另外,對機動車輪胎磨損和道路揚塵的排放目前還缺乏研究,污染影響尚不明确。

機動車污染防治建議

機動車排放貢獻比重正在逐步加大,将逐漸成為影響城市和區域空氣質量的重要方面。針對中國“十三五”期間的機動車污染防治提出幾點建議。

1.強化新生産機動車監督管理。新車監管是防治機動車污染工作的源頭,新車環保達标情況将直接影響機動車排放量,這是機動車污染防治工作的重要環節。因此,國家有關部門應大力推進更嚴格的新生産機動車排放法規的實施,切實做好新車環保達标監管工作。

2.加大在用機動車減排力度。環保部門與交通部門應聯合建立在用車檢查維修(I/M)制度,加強對在用車的管理,逐步淘汰高排放車輛,采用遙感和車載診斷系統(OBD)檢查等手段保證車輛達标排放。環保部門與能源管理部門應聯合推動車用油品質量升級,關注汽油蒸汽壓控制,分地區、分季節供應不同蒸汽壓的汽油,加大對汽油的烯烴和芳烴、柴油的多環芳烴等有害物質的控制力度,并強制使用燃油清淨劑。

3.建立國家機動車排放和油品實驗室。借鑒歐美發達國家的做法,盡快建立國家機動車排放和油品實驗室。為制定和修訂機動車排放控制标準、驗證排放控制技術路線和方法、評估排放控制新技術、測定機動車排放特征研究和排放因子、研究油品質量對排放的影響等,提供必要的試驗和分析測試條件。加大機動車環保達标監管經費投入,對生産、銷售和進口的車型按合理比例逐年監督抽查,保證機動車排放标準和油品質量标準實施的嚴肅性。

4.構建交通污染監測網。在大中型城市交通流量較大的道路沿線設立交通污染監測點,構建包括交通污染的空氣質量監測網,研判機動車排放對空氣質量的影響,使控制排放與改善空氣質量有機銜接起來。尤其是在重污染天氣時,判明機動車排放對交通主幹道空氣質量的影響程度,精準制定重污染應急過程中的機動車減排措施。

(作者單位為環保部機動車排污監控中心和中國環境科學研究院)
   

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