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我国城市机动车排气污染趋势及系统防治战略            【字体:

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我国城市机动车排气污染趋势及系统防治战略
作者:应玉飞 金…    文章来源:中国环境管理    点击数:    更新时间:2005-8-7

汽车工业作为我国的支柱产业,是21世纪社会经济发展的热点。到2000年,我国汽车产量将达270万辆,保有量将达2000万辆;到2010年,汽车保有量将达4400-5000万辆,位于世界前列。机动车排气污染防治已成为我国当前及21世纪面临的重大环境课题之一。

1 我国城市机动车排气污染及其发展趋势

1.1 机动车排气污染概况

机动车拥有量逐年增加,我国一些大中城市和空气污染逐步由煤烟型转向汽车型。宁波市区空气中SO2浓度由1989年的0.300 mg/m3,减至1997年的0.018 mg/m3,NOx由1989年的0.016 mg/m3增至1997年的0.044 mg/m3。机动车排气已逐渐成为我国大中城市空气污染的主要来源(见表1)。

表1 机动车排气对大气污染的分担率表 单位(%)
城市 北京 上海 广州 沈阳 济南 宁波 杭州 乌鲁木齐 美国七城市平均
CO 63.4 86 73 27~38 28 24~70 12~50 84.0
HC 73.4 96 70.0
NOx 37 56 43.1 45~53 46 50 42.0
类别 区域 区域 区域 区域 区域 区域 道路 道路 区域

1993年,北京市区主要街道空气CO、HC的超标率为100%,北京臭氧平均超标率为41.7%,最高浓度达0.394 mg/m3,有发生光化学烟雾的危险。1996年,南京市区主要干道CO、NOx的超标率分别为96.5%、75.6%。1995年,上海市主要交通道路及附近空气中CO、HC、NOx的日均值超标率分别为27%、87%、85%,NOx最高浓度超过国家二级标准。在高峰期,上海个别路口已有光化学反应迹象。

目前,北京市汽车拥有量约120万辆,但空气污染程度已超过拥有汽车600万辆的美国洛杉矶。仅有20万辆机动车的南京市,主要道路和路口空气污染程度也大大超过拥有汽车260万辆机动车的日本东京。

1.2 机动车污染成因分析

我国机动车燃油存在标号偏低、质量不稳定及大量使用含铅汽油等问题,低压缩比降低了燃烧效率,造成高油耗、高排放。每公升汽油行驶里程,发达国家比我国高3~4倍。我国汽车保养、维修和日常检查系统不完善,旧车淘汰率低,单车污染物排放量比国际水平高出数十倍。1997年,国产轿车抽测合格率北京和广州仅分别为23.9%、32.1%。国产摩托车、助动车排气中HC浓度达8000 ppm,约为国产轿车的20倍,加剧了空气环境污染。道路状况及车流量也直接影响机动车的排污量。

1.3 机动车污染趋势预测

据中汽公司和国家信息中心预测,至2000年和2010年,我国汽车保有量将达2000万辆和4400-5000万辆,比1996年分别增长1.82倍和4.0-4.55倍;2010年,CO、HC、NOx的排放量将比1996年增长2.2-9.0倍。2015年,北京市汽车保有量将达323万辆,为1996的2.94倍;CO、HC、NOx排放量分别为1992年的6.78倍、6.63倍和5.03倍,局部地区的NOx浓度将高达1.57 mg/m3,是国家环境质量二级标准的10.49倍。至2010年,上海汽车保有量达140万辆,为1995年的2.98倍;CO、HC、NOx的排放量将分别为1994年的5.98倍、6.23倍和5.83倍;中心城区,CO、HC、NOx平均浓度,将分别为1995年的4.0倍、4.5倍和2.3倍;机动车CO、HC、NOx的排放对空气污染的分担率将分别达94%、98%和75%。预测和分析结果表明,机动车排气将成为我国21世纪大中城市空气环境的主要污染源。

2 我国机动车排气污染控制现状及其问题

2.1 机动车排气污染控制现状

(1)排气污染控制技术。国内一般采用稀土氧化物作催化剂。但稀土氧化物活性比贵金属低,催化净化效果较差,起活温度高,在汽冷起动时,不能立即起到净化作用,对NOx净化效果差。

(2)排气污染监督管理。1983年,我国颁布实施一系列汽车尾气污染排放标准。1996年,原机械工业部曾发文,要求在1997年7月1日前全国汽车行业所有车型的尾气排放必须达到“工况法”规定。1996年,上海市率先在国内对车辆开征超标准排污费,所得全部费用用于车辆污染治理、市政建设等。1998年7月,国家机械工业局公布了我国汽车产品排放控制总体目标,即现阶段达到欧洲80年代中期控制水平;到2002年,达到欧洲90年代初期控制水平;2010年,实现与国际控制水平同步。目前,江苏、广州、宁波等省市也加快了实施汽油无铅化的步伐。

2.2 机动车排气污染控制存在的主要问题

(1)国家机动车尾气排放标准过低。美国、日本和欧洲机动车排放法规和标准是当今世界的3个主要体系。我国现行的机动车排放标准远低于美国、日本,与较宽松的欧洲标准相比,CO和HC+NOx排放标准,分别是欧洲1990年标准的6.0倍和5.3倍,仅相当于欧洲1975年的标准,整整落后了20多年。

(2)管理体制不完善。我国目前机动车管理由机械、公安、环保等多部门共同进行,条条块块,管理脱节。环保政策未能有效落实,不利于机动车排气污染系统管理。

(3)监督管理不力。我国现行的注册制机动车管理,不利于排放标准的制定、修订和环境监督管理。国际上普遍采用认证制,即产品认证和企业质量保证体系认证,以确保产品质量。我国1992年成立了“中国汽车产品认证委员会”,尚未开展工作,质量难以保证。对机动车保养、维修、报废等管理措施不完善,社会环境意识淡薄,宣传力度不够,影响排气污染的有效控制。

3 国外机动车排气污染控制进展

3.1 机动车排气污染控制技术进展

70年代,第一代催化型化油器开始应用;80年代,催化型化油器、车载计算机系统、氧感应装置得到发展。目前,发达国家一般采用三元催化转化装置,以铂、钯、铑等贵金属作催化剂,该装置对CO、HC和NOx的催化转化率达90%以上。电子控制系统和三元催化系统可对发动机工作过程和排气进行有效控制,是机内和机外净化方法的有机结合。

3.2 清洁燃料的发展

80年代,美国、日本、西欧等国家已开始实行汽油无铅化。美国鼓励发展和使用清洁燃料汽车。目前,推行的清洁燃料主要有乙醇、甲醇、丙烷、天然气和重组合汽油及氢燃料电池等,德国、美国、日本等国家的汽车大公司正加快氢燃料电池汽车的研制和开发。

3.3 污染管理体系的完善和发展

经过20多年的研究和实践,美国、日本、欧洲已形成较完善的汽车污染控制体系,建立了一系列完整的技术与管理相配套的制度。除新型车型认证和合格性检验制度外,还建立了操作性极强的在用车检查维护(I/M)体系,不仅促进汽车工业技术进步,带动环保产业的迅速发展,并切实有效地控制机动车排气污染。

3.4 排气车污染防治日趋科学化

发达国家机动车排气污染管理制度和法规均建立在充分的科学研究基础上,使技术经济和环境保护达到协调发展。奥地利、荷兰、德国等国家采取经济措施,控制汽车尾气污染;加拿大、澳大利亚等国家则采取强制性措施,要求人们购买低排污车辆;美国加州决定从1994~2003年,分三个阶段实施非常严格的排放标准,即过渡低排放车辆(TLEV)、低排放车辆(LEV)和超低排放车辆(ULEV)标准,美国随后也将全面推行这样的标准。欧洲经济合作与发展组织的国家,也通过了类似于美国加州的排放标准。

4 我国机动车排气污染系统防治战略

机动车排气污染防治,不仅必须从生态环境角度,对机动车的产生到报废处理每个环节进行系统的、全过程管理,形成一环扣一环的管理链条,而且,必须从社会可持续发展战略角度,系统规划,综合防治,争取及早与国际接轨,有效达到我国汽车工业的健康、稳定发展,促进我国资源、环境与经济、社会有机协调和良性发展。

4.1 建立科学的管理体系

有效协调机械、公安、环保等部门的管理职能,建立科学、合理的机动车排气污染管理体制;逐步建立由管理机构、污染防治法规和制度、车辆检查和维修(I/M)体系、健全的经济和政策措施、严密的排放标准体系及社会舆论宣传系统等组成的完整、科学的机动车排气污染管理体系。

4.2 制定健全的法规和制度

在对我国机动车排气污染现状及趋势进行系统、科学分析的基础上,进一步完善我国现行的机动车排气污染防治法规和制度。各地根据国家的有关法规和政策,结合本地具体情况,对机动车运行、检查、维修、更新、监测、污染治理等,制定相应的管理条例、制度和地方性法规。

4.3 建立有效的机动车污染防治经济政策体系

(1)汽车工业可持续发展规划和政策的制定。根据我国社会发展目标,结合国际汽车工业发展动向及我国机动车排气污染现状和趋势,全面制定出我国汽车工业持续发展系统规划。汽车工业可持续发展规划,既要符合中国国情,又必须同国际接轨。而且,既能满足我国经济、社会发展需求,又能同城市生态环境保护有机协调。加强国家宏观指导和调控,突破传统工业污染防治政策框框,制定出既能促进汽车工业发展,又利于生态环境持续利用的产业政策,加快产业结构的转换和完善。

(2)机动车市场管理体制的建立。空气环境是自然资源,必须树立空气资源有偿占有的观念。建立机动车排气污染补偿制度,把机动车纳入市场管理轨道。机动车污染补偿制度包括污染补偿观念的建立、污染防治责任的确定及污染防治费用的缴纳等。补偿方式可采用环境污染税或补偿费征收的方式。

4.4 制定严格的机动车排放标准体系

根据我国机动车污染趋势、经济发展状况及环境保护目标,提高现行排放标准,逐步与国际接轨,不断修改和完善机动车排放标准体系。标准的修改和制定,也应从以汽车行业为主,转变为在环保部门主持下联合汽车行业科研机构、生产部门和公安部门的组织体制。

4.5 全面实施新车监控

新车的质量水平、技术性能和排污状况,决定了机动车整个寿命过程的污染特性。对新车实施全面监控,减少排污,是解决我国机动车排气污染的根本和关键所在。必须严格和完善排气污染的法规和标准,建立有效的新车型认证制度和缺陷退回制度等新车监控制度体系,建立健全排气污染技术检测体系,以促进汽车工业企业加快技术改造和进步,并能使生产企业确保在机动车法定有限寿命期限内,稳定达标排放。

4.6 强化宏观监督和管理

(1)加强舆论宣传和培训。充分利用报刊、广播、电视舆论等宣传工具,定期举办司机环保培训班,引导社会公众树立环境意识,执行各种机动车污染防治法规和制度,保护城市环境。

(2)全面落实国家有关规定。全面贯彻落实国家六部(局)联合颁布的《汽车排放污染监督管理办法》、《关于限期禁止生产、销售和使用含铅汽油的通知》等一系列规定,系统开展机动车排气污染防治工作,加快汽油无铅化进程。

(3)加强对在用车的检测和养护管理。建立健全在用车的检测、养护计划和制度(I/M计划),切实加强社会现有车辆检测、维修线和站的管理,确保汽车自检、年检和维修保养中有关排放达标的要求。

(4)机动车辆实行总量控制。根据城市环境目标和污染现状,对汽车、摩托车、助动车等,必须实行总量控制,逐渐限制,淘汰助动车。

(5)强化行政手段。通过行政手段,对不达标的车辆强行安装尾气净化装置。实施不达标车辆禁止使用制度。严格执行国家规定的车辆报废制度,加速旧车淘汰,对旧的发动机和机动车,必须强制更新。积极创造条件,推广和使用无铅汽油。

4.7 机动车环保新科技的开发和利用

(1)新车生产技术。研制、改进汽车进气系统、供油系统、燃烧室结构及其它与发动机工作过程密切相关的系统;采用低污染的新的点火装置、进气恒温装置等技术,以便达到汽车节能、减污的目的。

(2)净化技术。净化技术主要分机内净化和机外净化。机外净化又分为前处理和后处理。前处理技术措施包括采用进气恒温、废气再循环、增加进气压力和中间冷却等方法,选用汽车高压导线、磁化净化装置、添加剂、无铅汽油等。后处理技术措施包括安装热反应器、加强排气管保温、安装催化净化装置等。

(3)燃料技术。根据国际机动车发展动向及国内现状,制定清洁燃料汽车发展计划,指导和推动清洁燃料的开发和发展。

4.8 大力发展公共交通事业

加快城市道路和交通设施的发展和建设,加强交通管理,科学、合理调节交通流量。增大投入,大力发展公共交通,扩大城市交通线路和覆盖面,形成快速、便捷的全方位立体化公共交通网络,既可方便居民出行,又可大大减少机动车排气污染。

应玉飞 金甬新(宁波市环境保护监测中心站)

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