城市机动车排放污染解决方案

倪初宁

城市机动车排放污染解决方案

倪初宁

2015年12月8日，北京首次启动空气重污染红色预警，PM2.5严重超标。在我国，许多城市和北京一样，一旦出现静稳气象条件就会发生严重雾霾。此前，环境保护部已确认，北京的PM2.5污染主要来源就是机动车尾气排放，因此解决城市机动车排放污染问题已刻不容缓。

虽然政府部门在解决城市机动车排放污染这一问题上已经做了很大努力，但奈何城市机动车规模发展太快，收效甚微，那么城市机动车排放污染问题究竟该如何解决呢？笔者经过长期观察研究，认为只要解决好以下几个关键问题，就能切实控制好城市机动车的污染物排放。

1 解决好短途驾驶和交通拥堵问题

在国外，私家车主要用于郊区到市区、城市之间和旅行等长途驾驶；而在国内，私家车主要用于上下班、接送孩子、购物等短途驾驶。这和人们的用车习惯及城市的配套设施建设有关。

在日本东京，90%以上的人外出都会选择轨道交通，只有不到6%的人会以开车为主；而在北京，34%的人外出以开车为主，行驶距离在5 km以内的，占44%；行驶距离在2 km以内的，占12%；行驶距离在1 km以内的，占7%。由于汽车尾气污染在汽车冷起动后的一段时间内最为严重，所以短途行驶带来的尾气污染要比长途行驶带来的尾气污染要高很多。

短途行驶还导致了交通拥堵，城市交通拥堵主要发生在早晚上下班高峰时间，北京交通拥堵严重时汽车时速只有5 km/h，在这种行驶条件下汽车的油耗和尾气污染要比正常行驶时高出5倍。

目前，解决短途行驶、交通拥堵问题最有效却又有些无奈的方案是在早、晚上下班高峰时间实行尾号单双号限行。北京在空气重污染红色预警启动后，实施了机动车尾号单双号限行的措施，大幅减少了用于短途行驶的私家车，大幅缓解了早、晚上下班高峰时间的交通拥堵，机动车平均行驶速度提高到了41 km/h，这与此前5 km/h的行驶速度相比，油耗和尾气污染都能显著降低约80%，从而大幅降低了尾气污染。

2 解决好柴油车的污染问题

在我国，柴油车占机动车总量约17%，而其产生的尾气污染却远远超出了汽油车产生的尾气污染。其中，柴油车NOx排放约占机动车NOx排放总量的70%；一次颗粒物排放可占机动车排放总量的99%。因此，解决好柴油车排放问题至关重要。

2013年10月27日，北京青年报刊登了一篇题为《重卡深夜进京，排污相当于几百万辆轿车》的文章，引起社会广泛关注。北京每天有数万辆外埠柴油货车深夜进京，而恰巧北京每天PM2.5的污染高峰值都出现在凌晨。按照环境保护部的现行标准，进京的柴油车必须达到国Ⅲ标准，但环保部门检查发现，90%以上的进京柴油货车根本达不到国Ⅲ标准，都是由国Ⅰ和国Ⅱ柴油车冒充的。国Ⅲ柴油车与国Ⅰ、国Ⅱ柴油车的本质区别在于国Ⅲ柴油车的发动机已从国Ⅰ、国Ⅱ柴油车发动机使用的机械式喷油转变为电控喷油。使用电控燃油喷射系统的发动机与传统机械式喷油发动机所排出的污染物差别巨大！据估算，一辆国Ⅰ柴油车排放的污染物相当于500辆国Ⅳ柴油车排放的污染物；与汽油车相比，也至少相当于100多辆汽油车排放的污染物。所以，每天深夜进京的数万辆外埠柴油货车相当于数百万辆汽油车涌入北京，此外北京每天还有20多万辆柴油车过境，污染程度可想而知。

除此之外，导致柴油车污染严重的主要原因还有使用劣质燃油和工况普遍较差这两点。由于柴油货车的油耗很大，车主为了降低成本，往往会选择市场上的劣质燃油；柴油货车每年平均行驶里程为20万km～30万km，发动机磨损大，工作状况很容易恶化。

解决柴油车污染问题最可行的方案是在进城的柴油货车燃油箱内强制添加催化清洗剂。众所周知，不论是机械喷油发动机，还是使用劣质燃油和发动机工况差等，最大的污染问题都是颗粒物排放高，而根本原因就是柴油燃烧效率低。柴油燃烧不充分，发动机排气温度就低，颗粒物就不能充分燃烧。催化清洗剂可有效清除柴油车发动机内沉淀物，大幅提高柴油燃烧效率，可以在短时间内将柴油车颗粒物排放降低50%～80%。

3 解决好出租车污染问题

出租车占在用车总量的1%～2%，虽然数量不算多，但其带来的污染却不容忽视。据调查，造成出租车污染严重的原因主要有以下几个方面。

（1）出租车尾气排放基本处于失控状态。我们知道，汽车上控制尾气排放的部件主要是三元催化转化器，但三元催化转化器是有使用寿命的。国Ⅲ和国Ⅳ汽油车的三元催化转化器有效期限为8万km～10万km，而出租车每年少则行驶十几万千米，多则行驶二三十万千米，其三元催化转化器大多处于超期使用状态，较少的超期2倍～3倍，较多的甚至超期8倍～9倍，那么三元催化转化器超期服役对PM2.5的排放有多大影响呢？表1所列的是四川省机动车尾气净化工程技术研究中心提供的数据，记录了不同行驶里程的在用车PM2.5排放的测试结果。由此可知，随着行驶里程的增加，PM2.5的排放显著增加。

（2）出租车大量非法改装成燃气车。我国部分城市的一部分出租车通过非法改装，将燃油改成燃气，来降低运营成本。然而三元催化转化器并不是为了燃气车辆准备的，车辆在使用新燃料时，其三元催化转化器并不能很好地完成尾气处理，导致出租车NOx排放严重超标。

（3）出租车行驶时间较长。北京曾对私家车每天的行驶时间作过统计，约为45 min，而出租车每天的行驶时间少则十几小时，多则24 h。因此，从行驶时间上看，相比于私家车，治理出租车的尾气污染就显得非常重要了。

解决出租车污染问题的最佳方案是用电动车取代现有的车辆。政府可以通过补贴、限行等形式促进出租车公司对现有车辆进行更新换代。此外，还应加强电动车的相关配套设施的建设。

4 解决好汽车三元催化转化器超期的问题

三元催化转化器是控制汽油车NOx排放的关键部件，其工作状况往往直接决定了汽车的排放状况。然而，三元催化转化器是有使用寿命的，其使用寿命与使用环境息息相关。在我国，由于燃油品质和路况的影响，许多车辆的三元催化转化器的使用寿命只有4万km～5万km。当三元催化转化器老化失效后，汽车的尾气排放恶化，严重污染环境。因此，定期更换三元催化转化器是控制汽车尾气污染最重要的措施之一。

在发达国家，对到期的三元催化转化器采用定期更换的方法，避免因三元催化转化器超期失效导致空气污染。然而，更换三元催化转化器的成本较高，在我国，由于用户缺乏环保意识，又没有相关法律制度的约束，三元催化转化器得不到定期更换，致使大批在用汽车的三元催化转化器超期使用。因此，落实三元催化转化器定期更换，迫在眉睫。

解决汽车三元催化转化器超期问题的最好方案是制订强制定期更换三元催化转化器的法律制度，对于行驶已超过10万km的国Ⅳ排放标准以下的在用车，必须更换经国家认证许可的优质三元催化转化器，否则将不能通过年度检验。

5 落实汽车排放控制系统检测维护问题

在我国目前的燃油和路况条件下，汽车行驶一段里程后，其排放控制系统的工作状况可能出现异常，从而导致尾气排放异常，因此，需要定期对汽车排放控制系统进行检测维护。

要落实汽车排放控制系统检测维护问题，最理想方案是建立汽车排放控制系统定期检测维护制度。由4S店和汽车维修企业执行，定期对车辆进行检测，及时发现和排除故障。有条件的企业，可以定期对排放控制系统的氧传感器，三元催化转化器进行清洗、再生，修复贵金属催化剂，从而让汽车排放控制系统始终处于最佳工作状态。

环境保护关系到每个人的身体健康，希望每个人都行动起来，相信在大家的共同努力下，机动车污染一定能够得到有效治理，让我们的生活环境中不再有雾霾！

表1 不同行驶里程的在用车PM2.5排放测试结果

（2015-12-03）