关于“西安市雾霾天气与机动车尾气排放关系”的调查报告(2)

时间:2021-08-31

  二、汽车尾气与雾霾天气关系

  在探讨汽车尾气和雾霾的关系之前,我们先分析一下雾霾天气形成的主要原因。从气象环保等相关部门我们得到的相关资料显示主要是以下几方面:

  PM2.5中大多数就是由于碳氮氧化物和硫化物通过一系列的反应和变化从而形成的微小颗粒物,并且和季节,天气均无关。

  综合分析,我们得出了汽车尾气加重雾霾的原因有两个。

  (1)国内汽车排放标准、通用机动车燃油质量标准不够

  至今为止我国的汽车总量仍不足美国的一半,甚至北上广的汽车数量和密度也并不比纽约、伦敦、巴黎等西方超大城市更高。那么,为何我国由汽车导致的空气污染,会比发达国家更严重呢?

  国务院批准北京市将从20xx年2月1日起实施第五阶段机动车排放地方标准(相当于欧洲5号标准)。北京、上海、深圳、广州、南京这五个城市目前的汽油和柴油均执行国四标准,值得注意的是,这些城市无一例外召开过或者即将召开一些大型的运动会和展会。而在除了这五个城市外的广大中国,均执行国三标准,即含硫量不超过150ppm(百万分比浓度),车用柴油硫含量不得超过350ppm。与此同时,欧盟和日本已经将汽油和柴油中的含硫量降至10ppm,美国是30ppm。

  可以看出,西安为五大城市之外,执行国三标准。与汽车排放相关的油品关键指标包括硫、锰、苯、铅、烯烃等,最主要的是油品中的硫含量,它几乎决定了机动车排放的所有污染物水平,无论是PM2.5(机动车排放的颗粒物的直径几乎全部在2.5微米以下)、氮氧化物还是碳氢化合物、一氧化碳,都会随着硫含量的增加而增加。因此油品中的硫含量,是决定油品质量最为关键的因素。

  汽车尾气成主要污染源,与油品有很大关系。中国内地成品汽油二氧化硫含量比国际上高35到50倍。据油品和环保专家分析:“如果把目前国内成品油全部升级为欧V标准的清洁度,那么机动车尾气排放中的PM2.5含量将比目前减少一半以上,直接将城市空气中的PM2.5减少至少40%以上。”这只是数据方面的估测,下面我们通过实例说明。

  众所周知,作为工业革命的鼻祖的英国在上世纪饱受污染的侵害,以至其首都伦敦曾有“雾都”的称号。到20世纪80年代,英国治理污染的重点为治理汽车尾气。政府要求所有新车都必须加装催化剂以减少氮氧化合物排放,又针对私家车征收天价的进城费和停车费,控制私车流。同时,政府大力推动新能源汽车、公共交通和绿色交通。伦敦计划在2015年前建立2.5万套电动车充电装置,电动汽车买主将享受高额返利,并免交汽车碳排放税,甚至免费停车。自行车交通也被政府作为支柱,计划建设12条自行车高速公路。英国的高官们都以身作则,控制公务用车。2009年的一天,首相卡梅伦骑自行车上班,而副首相克莱格则在坐地铁。今日的伦敦,大雾天气已经从100余年前的每年90天,减少为不到10天。

  (2)车辆结构、尾气处理装置方面

  由于我国现在在汽车尾气方面的处理还没有比较完善的相关的法律法规的说明,许多车企在这方面就钻了法律的空子,在汽车尾气的处理上投入较少的成本,从而使其的产品在市场上更有竞争力,然而就是现在的汽车尾气排放污染比较大。

  机动车发动机的排放主要取决于三个部分:发动机配气、供油系统所产生的燃烧、后处理。

  发动机配气

  发动机是工程机械的心脏,而进气系统则是发动机的动脉,进气系统的合理性直接影响发动机的性能、寿命,从而影响整机的性能、寿命及环保性。进气系统的功能是为发动机提供清洁、干燥、充足的空气,系统中主要组件空滤器、管路及其设计安装将直接影响发动机功能的发挥、工作的稳定性、可靠性,甚至大大缩短其寿命。一般企业会将对车辆的研发改进重心放在对发动机输出功率性能方面,而由于汽车排放标准等相关法律不够细化和全面,所以企业对发动机排放方面的改进做的不够。

  如果对一般普通车型进行进气优化以及对供油系统进行更合理的电控化配合,如更合理的配置供油提前角和供油滞后角等,就可以从根本上减少发动机的实际排放,但是由于国内对汽车发动机制造方面的核心技术十分欠缺,所以从技术方面也大大增加了从这一方面改进的难度。

  供油系统所产生的燃烧

  目前通用机动车均采用四行程活塞式发动机,即通过燃气在气缸中迅速燃烧产生高压气体推动活塞往复运动,连动曲轴等变速、传动装置将动力输出。对该项的一个普遍常用参数是发动机排量,即发动机各汽缸工作容积的总和。排量是较为重要的结构参数,它能全面衡量发动机的大小。发动机的性能指标和排量密切相关,一般来说,汽车的排量越大,功率也就越高,动力性能越好,相应的其排放的尾气也就越多。

  可见这一方面与广大购车用户的选择有直接关系,通常城市道路状况较好,选择小排量的车型不仅更经济,同时对节约资源、保护环境都有十分积极的意义。

  尾气后处理

  一般进气优化和对供油系统电控化配合之后,汽车排量会降低很多,之后,在尾气处理方面通过EGR(排气再循环处理)处理--为汽车用小型内燃机在燃烧后将排出气体的一部分分离出、并导入进气侧使其再度燃烧的技术,就能使排放进一步降低。另外好的尾气净化装置会对汽车排放尾气中的氮氧化合物和附有重金属等有害物质的可吸入颗粒物的减少十分有效。

  由上三个方面可以看出,目前机动车在自身结构等方面而造成的尾气排放对雾霾天气起了极大地推动作用,技术方面的问题仍是解决尾气成分以及量的瓶颈,加大创新研发力度、掌握核心技术显得尤为重要。

  当前社会人民的生活水平不高,在环保保护方面的意识还不是特别明显,导致其在买车的对尾气处理不重视,只在其物美价廉仅此而已,现在基础建设还在进行,大量的排量很大的工程车尾气排放也尤为严重。

  就西安而言,其汽车保有量在近几年以每年13%左右的趋势进行增长,从前几年开始西安市逐渐减少小型锅炉,逐步取缔一些燃烧煤炭的小作坊,烤肉摊,还有一些污染比较大的企业。然而去年的雾霾天气却最为严重,汽车尾气在这时变为众矢之的,减少汽车尾气中碳氮氧化物和硫化物的排放刻不容缓。