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雾霾怪私家车?是病得治!

作者:车猫 2016年01月09日

雾霾怪私家车?

去年踏进12月后,北京就开启了“雾都”模式,根据有关规定,空气重污染红色预警期间实行单双号限行。然而,在连续4天的单双号限行好像对雾霾不起任何作用,汽车真的是雾霾元凶吗?

每年冬季,全国各大城市都会陆续发生了大面积的雾霾天,很多专家学者都把雾霾的罪魁祸首都指向了汽车。说起来,雾霾跟汽车的关系,是个由来已久的老话题了,我们熟知的那场长达半世纪洛杉矶雾霾战争中,最后的矛头也都是指向汽车的排放。

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雾霾产生的条件和原因包括两个方面:一是气候条件,空气湿度接近饱和、大气层结稳定;二是存在大量PM2.5、PM10、硫氧化物、氮氧化物等颗粒物。在我国出现的雾霾中,主要污染物是直径小于10μm的可吸入颗粒物,也就是PM10和PM2.5。那这里面,汽车有多少“贡献”呢?

尾气排放是雾霾主要源之一

高浓度的PM2.5是导致我国多数城市雾霾的根本,PM2.5的形成机制主要有两种:一是由排放至大气中的颗粒物直接形成,或者在高温状态下以气态形式排出在稀释冷却过程中凝结成粒子形成。

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另一种是由气态污染物(如大气中的二氧化硫、氮氧化合物等)通过大气化学反应生成硝酸盐、硫酸盐等二次粒子间接形成。

汽车尾气中含有上百种不同的化合物,其中主要污染物有一氧化碳(CO)、碳氢化物(HC)、氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)和颗粒(PM)等。

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一氧化碳是燃油的不完全燃烧产物,是一种无色、无臭、无味的气体。氮氧化物主要是指一氧化氮和二氧化氮,产生于燃烧室内高温富氧的环境中。碳氢化物包括未燃烧和未完全燃烧的燃料。

氮氧化物和碳氢化合物在紫外光照射下发生光化学反应,形成光化学烟雾并最终生成大量的臭氧,臭氧增加了大气的氧化性,导致大气中的二氧化硫、二氧化氮被氧化并逐渐形成硫酸盐、硝酸盐、硫酸和硝酸微滴等微粒组成的气溶胶颗粒,从而增加PM2.5的浓度。

通过对PM2.5源头的分析,北京环境保护监测中心认为,机动车的“贡献率”在20-40%之间,尾气排放是雾霾的主要源之一,这是毋庸置疑的。

不达标的柴油车才是“元凶”

既然机动车尾气排放是雾霾的罪魁祸首,那会是我国保有量超大私人小汽车造成的吗?答案是否定的!往下看。

截止到2014年末,全国私家车的保有量为1亿2600万辆左右,其中超过99%的私家车都是汽油车。在2010年7月1号开始,所有的汽油车已经全面实施国4排放标准,而更为苛刻的国5排放标准也在2016年1月1日开始在北上广三地实施。

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国5相比于国4,区别就在于氮氧化物、碳氢化合物、PM浓度的排放标准提高了,与欧洲目前正在执行的第五阶段排放标准控制水平相当。从上图也可以看出我国四有车的对PM的直接排放的量是非常的小的。按常理来说,有和欧洲相近的排放标准,那就应该有和欧洲差不多的蓝天白云才对。

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然而在环保部门的调查显示,柴油车排放的一次颗粒物(黑碳粒子),占到了整个机动车排放颗粒物的95%以上,这是一个相当惊人的数字。

每当深夜凌晨的时候,北京的远郊都延庆,都会看到有各种各样的柴油车等着进京。根据环保部的数据,即使是一辆达标的国4柴油车,其排放的氮氧化物,就相当于90辆国4汽油车。

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更骇人听闻的是,按照环保局官员的说法,90%的柴油车都在环保造假,这已经是整个行业的秘密。这些柴油车,贴的是国4的标,配置却是国2甚至只是国1的标准。这样一辆不达标的柴油车,其排放的氮氧化物,就相当于200辆国4汽油车。

按照这样的方法计算,即使北京所有的530万量私家车同时上路,它们行驶所产生的排放污染,也远没有每天凌晨进京或者过境的那大约8万辆柴油车的排放污染大。

显然,不达标的柴油车才是雾霾的一个重要组成部分,对私家车实施限行等措施是那么的无力,同时也反应了有关部门对柴油车和柴油车生产企业的监管不力。

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像洛杉矶这样的汽车保有量超级大的城市,即使没限行,汽车天天在路上飞驰,仍然每天都蓝天白云,显然雾霾那事儿,真不能怪汽车。如果你硬要说洛杉矶治理了几十年汽车尾气才有今天的成果,那我想说,现今我国大部分汽车配置的三元催化装置就是洛杉矶这几十年的成果之一,如果雾霾的“元凶”是汽车的话,空气质量差距绝对不会那么大。

尾气处理?技术早就成熟

其实,汽车尾气的处理技术早已经成熟,在汽油车上面,运用催化转换器利用催化剂作用将尾气中的CO、HC、NOx转化为对人体无害的气体。

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三元催化转换器是最常见的,可同时减少CO、HC、NOx的排放,它以金属铂、钯或铑作为催化剂,排气中的一氧化碳和碳氢化物作为还原剂,把氮氧化物还原为氮气和氧气,而一氧化碳和碳氢化物在还原反应中被氧化为二氧化碳和水蒸气。

另外一个减少氮氧化物NOx的装置是废气再循环系统,简称EGR(Exhaust Gas Recirculation)。

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减少NOx最直接的方法是降低气缸内燃烧的温度和压力,故EGR的作用为适时适量地将燃烧后的废气导入进气歧管内,与新鲜的混合气一起进入燃烧室内燃烧,利用废气中的CO2将燃烧温度降低。

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对于柴油机,有一套SCR(Selective Catalytic Reduction) 选择性催化还原技术,俗称“尿素系统”。

这是针对柴油车尾气排放中NOx的一项处理工艺,即使用车用尿素(车用尿素在一定温度下分解生成氨)对氮氧化物(NOx)进行选择性催化还原,从而达到既节能、又减排的目的,该项技术是欧洲主流技术路线,欧洲长途载货车和大型客车几乎全部採用这一技术。

SCR系统需要不停地加尿素,尿素的成本对用户来讲也是一笔很大的负担,这需要首先解决尿素供应问题,这也是国内柴油车排放差的一个重要原因。

标号高油品差也是“罪人”

很大一部分车主认为,油品标号越高表示油品质量越好,其实这是错误的。汽油标号高,只能标识抗爆性能强。

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我国的汽油质量和欧美国家相比也还是有差距的,虽然硫含量标准(国5标准的汽油已经把硫含量降低到10ppm,比国四降低了80%)基本接轨,但中国汽油的芳烃以及烯烃含量较高。

烯烃含量过高,会引起排放尾气中CO、CH、NOx含量的上升,间接造成空气污染,另外烯烃还会引起电喷发动机喷嘴、进料阀严重积炭,导致控制偏差和燃油消耗增加。

芳烃是一种高辛烷值的汽油调和剂。但是芳烃燃烧会导致增加燃烧室的积炭而增大二氧化碳的排放。烯烃是比较活泼的烃类,挥发到大气中后因发生光化学反应而加速臭氧的形成,使环境受到严重污染。

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随着我国汽车保有量的快速增长,汽车尾气排放对雾霾形成的影响的比重会越来越大,车用汽油的品质升级迫在眉睫。

私家车不是治霾的“接盘侠”

北京的油几年前就达到京5标准了,与欧洲、日本同等水平。所以说,北京的雾霾不该算在尾气头上,特别是私家小汽车的排放!

由环保组织绿色和平与英国利兹大学研究团队做出的报告却认为,过度依赖煤炭的能源供应结构对京津冀地区的PM2.5污染影响巨大,这可能才是根本原因。

不写了,雾霾大到都看不清电脑屏幕了……

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