PM2.5防治，从机动车尾气抓起
发布日期:2013-02-25 浏览次数:457
时间： 2012 -11- 30 来源：千人杂志
导入语：机动车尾气的PM2.5贡献率高，而且排放区多在人类的生活区域，对公众健康的危害更为直接。因此，要防治PM2.5，就必须要从机动车尾气入手。
机动车尾气是PM2.5贡献大户
安徽艾可蓝节能环保科技有限公司董事长刘屹谈PM2.5防治
文/本刊记者 史磊蕾
在PM2.5的主要来源中，机动车尾气的贡献率无疑是巨大的。安徽艾可蓝节能环保科技有限公司董事长刘屹在接受本刊记者采访时介绍，我国机动车直接排放的PM2.5保守测算在总颗粒数量的30%左右。而且，由于机动车排放区多在人类的生活区域，尾气又是近地面排放，所以其排放的PM2.5对公众健康的危害更为直接。
因此，要防治PM2.5，就必须要从机动车尾气入手。
贡献大户黄标车
机动车的燃料主要为化石能源，机动车特别是柴油车尾气中不仅会含有大量的PM2.5颗粒物，还含有能够生成PM2.5二次颗粒物的氮氧化物、硫化物和挥发性有机化合物等，对PM2.5形成“双重贡献”。
数据显示，2010年，全国机动车保有量1.9亿辆，排放污染物达到5226万吨，其中汽车排放的颗粒物(PM)和氮氧化物（NOx)占机动车排放总量的85%。而据环保部测算，“十二五”期间我国还将新增机动车1亿辆以上，新增车用汽柴油消耗1亿至1.5亿吨，届时，我国PM2.5污染问题将进一步加剧。
为了控制机动车污染排放，相关部门已经借鉴欧洲标准，在国内逐步推行了五个阶段的排放标准，即国I、国II、国III、国IV及国V。其中，国I在2000年左右推出，就在今年，北京又已经率先推行国V标准。
“机动车排放标准从国Ⅰ至国Ⅳ，每提高一次标准，单车污染就将减少30%至50%。”刘屹表示，一辆国V标准的轻型车，能比国Ⅳ标准车减少25%以上的氮氧化物排放，PM2.5颗粒物也会大幅度削减。
但我国能够达到较高排放标准的在用机动车数量并不乐观。仅从汽车来看，目前，我国能够达到国III及以上排放标准的汽车占汽车总保有量的41.1%，国II汽车占25.5%，国I汽车占20.6%，其余12.8%的汽车甚至无法达到国I排放标准。
“达不到国I标准的汽油车，或达不到国III标准的柴油车，由于高污染排放而被贴上黄色环保标志，我们称之为‘黄标车’。这些车一般车龄较高，有一部分可以改装排放装置实现排放达标，而大多则不能。”刘屹介绍说，黄标车是不达标车辆的典例，是尾气排放和空气污染的大户。
虽然黄标车在机动车总量中所占的比例不高，但其造成的污染却极为严重。研究表明，黄标车的单车排放量分别是国Ⅰ、国Ⅱ、国Ⅲ和国Ⅳ车的5倍、7倍、14倍和20倍之多。2011年的《中国机动车污染防治年报》的数据显示，截至2010年底，全国机动车保有量已经达到1.9亿辆，其中黄标车1558.3万辆。算起来黄标车比例仅占到8.2%左右，但其排放出的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物和颗粒物却分别达到机动车排放总量的41.6%、47.9%、63.1%和86.1%。
近年来，我国对黄标车等老旧车辆实行鼓励淘汰的政策，但实际报废速度仍然较为缓慢。“市场上不乏厂商以次充好，或将报废车辆翻新出售，以致市面上流窜一定数量的‘套牌’车辆，而这其中就有不少黄标车继续在社会上非法运营。”刘屹介绍道。“另一方面，大多数城市普遍试用转移方式解决该问题，即把城市中的黄标车二手出售到中小城市及农村地区。如此一来，大量高油耗、高污染车从发达地区转移到欠发达地区，花费了地方政府财政资源，而节能减排的问题依然没有得到根本解决。”
对此，刘屹建议，政府部门应该加大监管力度，应该尽快在全国范围内出台针对黄标车的综合措施，严格执行《机动车强制报废标准规定》、《关于报废汽车监督管理有关工作的通知》等，着力加强对营运车辆的管理。“应该报废的按要求及时报废，没有报废的也要通过扩大其限行区域来遏污染的扩大。”刘屹说道。
油品需要升级
以黄标车为代表的老旧车辆的普遍存在，给尾气减排工作蒙上了一层阴影。与此同时，影响尾气控制的另一个重要因素——油品质量的问题也同样悬而未决。
欧美日等国在机动车污染治理中的经验早已表明，污染减排的显著成效要有优质油品作为保障。按照国际通行的作法，在排放标准推行之前，油品就需要提前进行更新换代，以保证标准推行期车辆对油品的过渡性适应。比如美国在每一轮机动车排放标准实施的前6个月，就要提升油品质量标准，保证一段时间的油品过渡；而日本及部分欧洲国家也是如此，且油品升级的时间比新的机动车排放标准实施要早5年。
也就是说，如果油品的升级速度上不来，就算排放标准上去了，也很难把减排效果落到实处。刘屹表示，油品问题一直以来就是我国机动车污染治理中的一块短板。从整体上来看，国内炼油厂生产的汽油质量与国外相比还存在较大差距，柴油方面更是有过之而无不及，使用起来仍然造成大量污染。
近些年来，国内各大油企也逐渐重视油品问题的改善。为了提高燃油质量，实施了催化裂化装置降烯烃改造、汽油加氢脱硫装置建设、新建和改扩建催化重整装置等多项措施，冶炼工艺水平也在不断提升，以中国石油为代表的一些大型油企也一直在为燃油升级而努力。但从全国范围来看，我国油品全面升级的步伐还颇为滞后，优质油品的供应量不足问题突出。
根据有关机构调查，目前，除北京、上海、广州等在内的少数几个大城市能够供应基本符合国IV排放标准要求的车用汽油外，全国其他地区仍在销售国Ⅲ和国II车用汽油。而柴油质量更是不尽人意，绝大多数地区还在销售国II甚至是国I标准的车用柴油。国IV排放标准的车却只能使用低标准的油品，这种“车油不配”现象在我国已经司空见惯，严重影响了污染控制。
“优质油品供应不足对排放标准的升级产生直接影响。”据了解，截至2011年底，国内石油公司都没有如标准规定及时供应国III柴油，这直接导致了环保部将重型柴油车国IV排放标准的实施时间进一步推迟到2013年7月1日。
对于油品升级缓慢问题，有关专家的解释是，“在国外，油品升级的成本由国家税收、生产者和消费者三方面共同承担，但国内目前这个成本实际仅由油企和消费者承担。在目前的成品油定价机制下，国内油企难以通过油价转嫁成本，缺乏升级油品的动力。”
刘屹认为，国家层面应该高度重视这一问题，出台相应的财税政策，一方面调整现有油价定制机制，另一方面敦促国内油企加快油品升级步伐。
当然，倘若能够减少传统化石燃料的使用，鼓励使用新的清洁能源，将更有助于对机动车PM2.5等污染物的治理。“只是新能源机动车辆或许还要经历很长一段时间才能普及”。刘屹表示。
给排气管戴个“口罩”
实际上，无论是提升油品质量还是使用新能源，都属于机内净化。除此之外，诸多机动车生产企业也尝试通过先进发动机技术的应用，例如汽油直喷和柴油高压喷射技术等，强化燃油燃烧程度，来达到减少排放的目的，但其效果也有局限性，比如高压喷射虽然降低了颗粒物的总质量，却增加了更细小颗粒物的数量。
随着排放法规的日益严格，人们把更多的目光投向了各种机外净化技术即尾气净化技术，让机动车尾气在排出气缸之后、进入大气之前，得到及时有效的净化处理。“在高排放标准的敦促之下，车企和发动机企业纷纷在采用尾气净化技术。”
刘屹说：“事实上，在汽油机行业，尾气净化技术发展已经颇显成熟，典型的技术有三元催化剂技术，即利用装置里面涂覆的氧化剂及还原催化剂，将碳氢化物HC和一氧化碳CO进行氧化，生成无害的水和二氧化碳CO2，并将氮氧化物NOx还原成无害的氮气N2。但由于燃烧排放的颗粒物不算多，一般汽油机不配置具有针对性的颗粒物净化产品。”
“而相比汽油，柴油则含更多的杂质，燃烧极易产生烟尘，尤其是PM2.5这样的微小颗粒物。所以PM2.5污染的防治，对柴油机的尾气净化提出了更高的要求。”
环保部《关于加强机动车污染防治工作推进大气PM2.5治理进行的指导意见》就明确提出，要推进柴油机颗粒物捕集系统DPF、颗粒物氧化催化技术DOC等先进技术的应用，引导车内空气质量保障技术发展。
据刘屹介绍，DPF技术、DOC技术是柴油机颗粒物净化技术中比较具有代表性的，特别是DPF技术，是目前国际上最为有效地颗粒物净化技术，可以清除95%以上的颗粒物排放，对防治PM2.5具有重要意义。
“DOC技术是催化转化技术中的一种，DOC产品装置中涂覆有强氧化性的催化剂，通过氧化反应，绝大部分的碳氢化合物、一氧化碳和部分颗粒物会转化成无害的排放物水蒸气和二氧化碳等。”刘屹补充说，这种技术对颗粒物的净化效率有限，对氮氧化物排放也没有净化效果。
相较之下，DPF即颗粒物捕集技术效果更佳，这是一种安装在排气系统上的过滤装置，采用堇青石或碳化硅等高孔隙率的材料作为捕集过滤介质，呈蜂窝状结构，背压小，在相邻平行通道的两端交替封闭或开启，强制气流必须穿过通道壁面的毛细孔隙，排气中的颗粒物不能通过而收集在过滤介质前（中）。刘屹作了一个比喻说：“这就像给排气管戴上一个‘口罩’，‘口罩’作为载体，不断捕集颗粒物，然后利用燃烧器或装置内涂覆的催化剂等，将被捕集的颗粒物氧化燃烧去除，进行自我清洁，即DPF的再生。如此一来，就不会造成排气阻塞，从而实现不断循环使用。”
“在发达国家，DPF技术已被广泛使用，成为柴油车辆的标准配置，并且特别适用于在用车的PM减排改造，香港和澳门等城市都有在用公交车的DPF改装项目。”据刘屹介绍，包括DPF等在内的尾气净化的尖端技术，几乎都掌握在发达国家手中，但受国内燃油油品、车辆情况及使用条件等因素的限制，国外的产品在国内直接推广使用还存在很多的问题。
“国内正在积极研发先进技术，适应国内使用环境的净化技术产品不断问世，甚至解决了高硫燃油情况下DPF再生的世界性技术难题。这些机外净化技术对我国机动车污染减排，尤其是时下最受关注的PM2.5颗粒物污染问题的解决，提供了最重要的技术支撑和产品保证。”
但目前来看，DPF等颗粒物净化技术在国内无论是对出厂新车还是在用车改造市场，都还未得到大范围地推广使用。“原因在于，柴油车的消费群体主要为营运单位和个人，而尾气净化产品会增加车辆的购置成本，所以难以产生购置的积极性。”
因而，刘屹认为，要从机动车尾气入手来防治PM2.5，国家和地方政府就既要本着谁污染谁治理的原则，加大执法力度，同时结合国情，采取更加积极的财税政策，推动汽车环保新技术的尽快应用和推广。“类似公交车、邮政车、垃圾车、工程车等使用率高的城市车辆，是PM2.5等污染的贡献大户，亟待减排改造，也完全有改造的条件。对于出厂新车，不能达到国家排放法规标准，更要严禁流入市场。”
时间： 2012 -11- 30 来源：千人杂志
导入语：机动车尾气的PM2.5贡献率高，而且排放区多在人类的生活区域，对公众健康的危害更为直接。因此，要防治PM2.5，就必须要从机动车尾气入手。
机动车尾气是PM2.5贡献大户
安徽艾可蓝节能环保科技有限公司董事长刘屹谈PM2.5防治
文/本刊记者 史磊蕾
在PM2.5的主要来源中，机动车尾气的贡献率无疑是巨大的。安徽艾可蓝节能环保科技有限公司董事长刘屹在接受本刊记者采访时介绍，我国机动车直接排放的PM2.5保守测算在总颗粒数量的30%左右。而且，由于机动车排放区多在人类的生活区域，尾气又是近地面排放，所以其排放的PM2.5对公众健康的危害更为直接。
因此，要防治PM2.5，就必须要从机动车尾气入手。
贡献大户黄标车
机动车的燃料主要为化石能源，机动车特别是柴油车尾气中不仅会含有大量的PM2.5颗粒物，还含有能够生成PM2.5二次颗粒物的氮氧化物、硫化物和挥发性有机化合物等，对PM2.5形成“双重贡献”。
数据显示，2010年，全国机动车保有量1.9亿辆，排放污染物达到5226万吨，其中汽车排放的颗粒物(PM)和氮氧化物（NOx)占机动车排放总量的85%。而据环保部测算，“十二五”期间我国还将新增机动车1亿辆以上，新增车用汽柴油消耗1亿至1.5亿吨，届时，我国PM2.5污染问题将进一步加剧。
为了控制机动车污染排放，相关部门已经借鉴欧洲标准，在国内逐步推行了五个阶段的排放标准，即国I、国II、国III、国IV及国V。其中，国I在2000年左右推出，就在今年，北京又已经率先推行国V标准。
“机动车排放标准从国Ⅰ至国Ⅳ，每提高一次标准，单车污染就将减少30%至50%。”刘屹表示，一辆国V标准的轻型车，能比国Ⅳ标准车减少25%以上的氮氧化物排放，PM2.5颗粒物也会大幅度削减。
但我国能够达到较高排放标准的在用机动车数量并不乐观。仅从汽车来看，目前，我国能够达到国III及以上排放标准的汽车占汽车总保有量的41.1%，国II汽车占25.5%，国I汽车占20.6%，其余12.8%的汽车甚至无法达到国I排放标准。
“达不到国I标准的汽油车，或达不到国III标准的柴油车，由于高污染排放而被贴上黄色环保标志，我们称之为‘黄标车’。这些车一般车龄较高，有一部分可以改装排放装置实现排放达标，而大多则不能。”刘屹介绍说，黄标车是不达标车辆的典例，是尾气排放和空气污染的大户。
虽然黄标车在机动车总量中所占的比例不高，但其造成的污染却极为严重。研究表明，黄标车的单车排放量分别是国Ⅰ、国Ⅱ、国Ⅲ和国Ⅳ车的5倍、7倍、14倍和20倍之多。2011年的《中国机动车污染防治年报》的数据显示，截至2010年底，全国机动车保有量已经达到1.9亿辆，其中黄标车1558.3万辆。算起来黄标车比例仅占到8.2%左右，但其排放出的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物和颗粒物却分别达到机动车排放总量的41.6%、47.9%、63.1%和86.1%。
近年来，我国对黄标车等老旧车辆实行鼓励淘汰的政策，但实际报废速度仍然较为缓慢。“市场上不乏厂商以次充好，或将报废车辆翻新出售，以致市面上流窜一定数量的‘套牌’车辆，而这其中就有不少黄标车继续在社会上非法运营。”刘屹介绍道。“另一方面，大多数城市普遍试用转移方式解决该问题，即把城市中的黄标车二手出售到中小城市及农村地区。如此一来，大量高油耗、高污染车从发达地区转移到欠发达地区，花费了地方政府财政资源，而节能减排的问题依然没有得到根本解决。”
对此，刘屹建议，政府部门应该加大监管力度，应该尽快在全国范围内出台针对黄标车的综合措施，严格执行《机动车强制报废标准规定》、《关于报废汽车监督管理有关工作的通知》等，着力加强对营运车辆的管理。“应该报废的按要求及时报废，没有报废的也要通过扩大其限行区域来遏污染的扩大。”刘屹说道。
油品需要升级
以黄标车为代表的老旧车辆的普遍存在，给尾气减排工作蒙上了一层阴影。与此同时，影响尾气控制的另一个重要因素——油品质量的问题也同样悬而未决。
欧美日等国在机动车污染治理中的经验早已表明，污染减排的显著成效要有优质油品作为保障。按照国际通行的作法，在排放标准推行之前，油品就需要提前进行更新换代，以保证标准推行期车辆对油品的过渡性适应。比如美国在每一轮机动车排放标准实施的前6个月，就要提升油品质量标准，保证一段时间的油品过渡；而日本及部分欧洲国家也是如此，且油品升级的时间比新的机动车排放标准实施要早5年。
也就是说，如果油品的升级速度上不来，就算排放标准上去了，也很难把减排效果落到实处。刘屹表示，油品问题一直以来就是我国机动车污染治理中的一块短板。从整体上来看，国内炼油厂生产的汽油质量与国外相比还存在较大差距，柴油方面更是有过之而无不及，使用起来仍然造成大量污染。
近些年来，国内各大油企也逐渐重视油品问题的改善。为了提高燃油质量，实施了催化裂化装置降烯烃改造、汽油加氢脱硫装置建设、新建和改扩建催化重整装置等多项措施，冶炼工艺水平也在不断提升，以中国石油为代表的一些大型油企也一直在为燃油升级而努力。但从全国范围来看，我国油品全面升级的步伐还颇为滞后，优质油品的供应量不足问题突出。
根据有关机构调查，目前，除北京、上海、广州等在内的少数几个大城市能够供应基本符合国IV排放标准要求的车用汽油外，全国其他地区仍在销售国Ⅲ和国II车用汽油。而柴油质量更是不尽人意，绝大多数地区还在销售国II甚至是国I标准的车用柴油。国IV排放标准的车却只能使用低标准的油品，这种“车油不配”现象在我国已经司空见惯，严重影响了污染控制。
“优质油品供应不足对排放标准的升级产生直接影响。”据了解，截至2011年底，国内石油公司都没有如标准规定及时供应国III柴油，这直接导致了环保部将重型柴油车国IV排放标准的实施时间进一步推迟到2013年7月1日。
对于油品升级缓慢问题，有关专家的解释是，“在国外，油品升级的成本由国家税收、生产者和消费者三方面共同承担，但国内目前这个成本实际仅由油企和消费者承担。在目前的成品油定价机制下，国内油企难以通过油价转嫁成本，缺乏升级油品的动力。”
刘屹认为，国家层面应该高度重视这一问题，出台相应的财税政策，一方面调整现有油价定制机制，另一方面敦促国内油企加快油品升级步伐。
当然，倘若能够减少传统化石燃料的使用，鼓励使用新的清洁能源，将更有助于对机动车PM2.5等污染物的治理。“只是新能源机动车辆或许还要经历很长一段时间才能普及”。刘屹表示。
给排气管戴个“口罩”
实际上，无论是提升油品质量还是使用新能源，都属于机内净化。除此之外，诸多机动车生产企业也尝试通过先进发动机技术的应用，例如汽油直喷和柴油高压喷射技术等，强化燃油燃烧程度，来达到减少排放的目的，但其效果也有局限性，比如高压喷射虽然降低了颗粒物的总质量，却增加了更细小颗粒物的数量。
随着排放法规的日益严格，人们把更多的目光投向了各种机外净化技术即尾气净化技术，让机动车尾气在排出气缸之后、进入大气之前，得到及时有效的净化处理。“在高排放标准的敦促之下，车企和发动机企业纷纷在采用尾气净化技术。”
刘屹说：“事实上，在汽油机行业，尾气净化技术发展已经颇显成熟，典型的技术有三元催化剂技术，即利用装置里面涂覆的氧化剂及还原催化剂，将碳氢化物HC和一氧化碳CO进行氧化，生成无害的水和二氧化碳CO2，并将氮氧化物NOx还原成无害的氮气N2。但由于燃烧排放的颗粒物不算多，一般汽油机不配置具有针对性的颗粒物净化产品。”
“而相比汽油，柴油则含更多的杂质，燃烧极易产生烟尘，尤其是PM2.5这样的微小颗粒物。所以PM2.5污染的防治，对柴油机的尾气净化提出了更高的要求。”
环保部《关于加强机动车污染防治工作推进大气PM2.5治理进行的指导意见》就明确提出，要推进柴油机颗粒物捕集系统DPF、颗粒物氧化催化技术DOC等先进技术的应用，引导车内空气质量保障技术发展。
据刘屹介绍，DPF技术、DOC技术是柴油机颗粒物净化技术中比较具有代表性的，特别是DPF技术，是目前国际上最为有效地颗粒物净化技术，可以清除95%以上的颗粒物排放，对防治PM2.5具有重要意义。
“DOC技术是催化转化技术中的一种，DOC产品装置中涂覆有强氧化性的催化剂，通过氧化反应，绝大部分的碳氢化合物、一氧化碳和部分颗粒物会转化成无害的排放物水蒸气和二氧化碳等。”刘屹补充说，这种技术对颗粒物的净化效率有限，对氮氧化物排放也没有净化效果。
相较之下，DPF即颗粒物捕集技术效果更佳，这是一种安装在排气系统上的过滤装置，采用堇青石或碳化硅等高孔隙率的材料作为捕集过滤介质，呈蜂窝状结构，背压小，在相邻平行通道的两端交替封闭或开启，强制气流必须穿过通道壁面的毛细孔隙，排气中的颗粒物不能通过而收集在过滤介质前（中）。刘屹作了一个比喻说：“这就像给排气管戴上一个‘口罩’，‘口罩’作为载体，不断捕集颗粒物，然后利用燃烧器或装置内涂覆的催化剂等，将被捕集的颗粒物氧化燃烧去除，进行自我清洁，即DPF的再生。如此一来，就不会造成排气阻塞，从而实现不断循环使用。”
“在发达国家，DPF技术已被广泛使用，成为柴油车辆的标准配置，并且特别适用于在用车的PM减排改造，香港和澳门等城市都有在用公交车的DPF改装项目。”据刘屹介绍，包括DPF等在内的尾气净化的尖端技术，几乎都掌握在发达国家手中，但受国内燃油油品、车辆情况及使用条件等因素的限制，国外的产品在国内直接推广使用还存在很多的问题。
“国内正在积极研发先进技术，适应国内使用环境的净化技术产品不断问世，甚至解决了高硫燃油情况下DPF再生的世界性技术难题。这些机外净化技术对我国机动车污染减排，尤其是时下最受关注的PM2.5颗粒物污染问题的解决，提供了最重要的技术支撑和产品保证。”
但目前来看，DPF等颗粒物净化技术在国内无论是对出厂新车还是在用车改造市场，都还未得到大范围地推广使用。“原因在于，柴油车的消费群体主要为营运单位和个人，而尾气净化产品会增加车辆的购置成本，所以难以产生购置的积极性。”
因而，刘屹认为，要从机动车尾气入手来防治PM2.5，国家和地方政府就既要本着谁污染谁治理的原则，加大执法力度，同时结合国情，采取更加积极的财税政策，推动汽车环保新技术的尽快应用和推广。“类似公交车、邮政车、垃圾车、工程车等使用率高的城市车辆，是PM2.5等污染的贡献大户，亟待减排改造，也完全有改造的条件。对于出厂新车，不能达到国家排放法规标准，更要严禁流入市场。”
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