倪初寧

城市機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染管控整體解決方案

倪初寧

2015年12月8日，北京首次啟動(dòng)空氣重污染紅色預(yù)警，環(huán)保部已確認(rèn)北京的PM2.5污染來(lái)源主要是機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放，我國(guó)許多城市和北京一樣，一旦出現(xiàn)靜穩(wěn)氣象條件便會(huì)發(fā)生嚴(yán)重霧霾，這說(shuō)明我國(guó)許多城市已用盡了環(huán)境容量，解決城市機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染問(wèn)題已刻不容緩。

1 城市機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染的因素分析

導(dǎo)致城市機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染嚴(yán)重的因素很多，但最突出的是以下5大因素。

1.1 私家車(chē)短途行駛，城市交通擁堵嚴(yán)重

國(guó)外私家車(chē)主要用于郊區(qū)到市區(qū)、城市之間、旅行等長(zhǎng)途行駛，而我國(guó)私家車(chē)則主要用于上下班、接送孩子、購(gòu)物等短途行駛。在日本東京，90%以上的人外出都以軌道交通為主，只有不到6%的人以開(kāi)車(chē)為主；而在北京，34%的人外出以開(kāi)車(chē)為主，開(kāi)車(chē)距離在5 km以?xún)?nèi)的要占44%，在2 km以?xún)?nèi)的要占12%，在1 km以?xún)?nèi)的要占7%，由于80%的機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放污染發(fā)生在車(chē)輛冷起動(dòng)后幾分鐘內(nèi)，因此機(jī)動(dòng)車(chē)短途行駛要比長(zhǎng)途行駛帶來(lái)的機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放污染高出許多倍。另外，短途行駛還會(huì)導(dǎo)致交通擁堵，城市交通擁堵主要發(fā)生在早晚上下班高峰時(shí)段，北京交通擁堵嚴(yán)重時(shí)車(chē)速只有5 km/h，該車(chē)速下機(jī)動(dòng)車(chē)的油耗和尾氣排放污染要比正常行駛時(shí)高出約5倍，因此，在我國(guó)僅僅因?yàn)槎掏拘旭偤徒煌〒矶?，一輛私家車(chē)的尾氣排放污染就相當(dāng)于國(guó)外5輛私家車(chē)的尾氣排放污染。

1.2 柴油車(chē)排放污染問(wèn)題

我國(guó)柴油車(chē)占機(jī)動(dòng)車(chē)總量的17%，但其尾氣排放污染則要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出汽油車(chē)的尾氣排放污染，其中的氮氧化物排放量占機(jī)動(dòng)車(chē)氮氧化物排放總量的70%，一次性顆粒物的排放量占機(jī)動(dòng)車(chē)一次性顆粒物排放總量的99%。另外，柴油車(chē)尾氣排放的毒性也遠(yuǎn)比汽油車(chē)大的多，多環(huán)芳烴是汽油車(chē)尾氣排放中的致癌物，而柴油車(chē)尾氣排放的一硝基多環(huán)芳烴則是多環(huán)芳烴的升級(jí)版，其致癌性要比多環(huán)芳烴高出一個(gè)量級(jí)。

2013年10月27日，《北京青年報(bào)》上一篇《重卡深夜進(jìn)京，排污相當(dāng)于幾百萬(wàn)輛轎車(chē)》的報(bào)道引起大家的廣泛關(guān)注。北京每天有數(shù)萬(wàn)輛外埠柴油貨車(chē)深夜進(jìn)京，北京每天PM2.5顆粒物污染高峰值都在夜間零時(shí)左右，按照環(huán)保部現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)京柴油車(chē)必須達(dá)到國(guó)3標(biāo)準(zhǔn)，但北京環(huán)保部門(mén)檢查發(fā)現(xiàn)，90%的進(jìn)京柴油貨車(chē)根本達(dá)不到國(guó)3標(biāo)準(zhǔn)，都是由國(guó)1、國(guó)2柴油車(chē)冒充的。國(guó)3柴油車(chē)與國(guó)1、國(guó)2柴油車(chē)有著本質(zhì)上的區(qū)別，那就是其發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給系統(tǒng)從機(jī)械式噴油變?yōu)殡娍貒娪停惠v國(guó)1柴油車(chē)的排放要相當(dāng)于500輛國(guó)4柴油車(chē)的排放，至少相當(dāng)于100多輛汽油車(chē)的排放，因此幾萬(wàn)輛柴油車(chē)夜間進(jìn)城就相當(dāng)于幾百萬(wàn)乘用車(chē)晚上在街上跑。另外，北京每天還有20多萬(wàn)輛柴油車(chē)過(guò)境，柴油車(chē)的排放污染程度可想而知。另外，柴油貨車(chē)使用劣質(zhì)柴油和工況普遍較差也是造成柴油車(chē)排放污染嚴(yán)重的重要因素，因柴油貨車(chē)的油耗普遍較高，車(chē)主往往為了降低使用成本而選用劣質(zhì)柴油。

1.3 出租車(chē)污染問(wèn)題

在我國(guó)，每個(gè)的城市出租車(chē)占在用機(jī)動(dòng)車(chē)總量的1%～2%，雖然數(shù)量不是很多，但其排放污染物總量卻比占機(jī)動(dòng)車(chē)總量80%私家車(chē)的排放污染物總量高出幾倍，為什么出租車(chē)的排放污染如此嚴(yán)重呢？筆者分析認(rèn)為其主要原因有以下幾個(gè)方面。

（1）出租車(chē)排放基本處于失控狀態(tài)。眾所周知，控制機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放的部件主要是三元催化轉(zhuǎn)化器，但三元催化轉(zhuǎn)化器是有使用壽命的，國(guó)3、國(guó)4機(jī)動(dòng)車(chē)的三元催化轉(zhuǎn)化器有效期限為8萬(wàn)km～10萬(wàn)km，而出租車(chē)每年少則行駛10多萬(wàn)km，多則行駛20萬(wàn)km～30萬(wàn)km，因此出租車(chē)三元催化轉(zhuǎn)化器均處于超期使用狀態(tài)，少的超期2倍～3倍，多的則超期8倍～9倍，表1所列為四川省機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣凈化工程技術(shù)研究中心提供的不同行駛里程在用機(jī)動(dòng)車(chē)PM2.5排放測(cè)定結(jié)果，可見(jiàn)三元催化轉(zhuǎn)化器超期使用對(duì)PM2.5排放的影響巨大，出租車(chē)排放污染嚴(yán)重程度也就可想而知了。

表1 不同行駛里程在用機(jī)動(dòng)車(chē)PM2.5排放測(cè)定結(jié)果

（2）出租車(chē)大量非法改裝成燃?xì)鈾C(jī)動(dòng)車(chē)。除北京等少數(shù)城市外，我國(guó)大部分城市出租車(chē)為了降低運(yùn)營(yíng)成本，都被非法改裝成燃?xì)鈾C(jī)動(dòng)車(chē)。由于燃?xì)馊剂吓c三元催化凈化系統(tǒng)不匹配，從而造成出租車(chē)的氮氧化物排放嚴(yán)重超標(biāo)，正常情況下，汽油燃料機(jī)動(dòng)車(chē)氮氧化物排放的檢測(cè)值一般為10×10-6～50×10-6，而燃?xì)馊剂蠙C(jī)動(dòng)車(chē)氮氧化物排放的檢測(cè)值都為3 000×10-6～5 000×10-6，是正常使用汽油機(jī)動(dòng)車(chē)的幾百倍，從而造成嚴(yán)重污染。

（3）出租車(chē)每天路上行駛時(shí)間長(zhǎng)。北京曾對(duì)私家車(chē)每天路上行駛時(shí)間作過(guò)統(tǒng)計(jì)，私家車(chē)每天路上平均行駛時(shí)間為45 min，而出租車(chē)每天路上行駛時(shí)間少則10 h，多則24 h兩班倒，因此，從路上行駛時(shí)間上看，一輛出租車(chē)每天排放的污染相當(dāng)于10幾輛甚至20幾輛私家車(chē)的排放污染。

綜合以上因素，只要粗略估算一下，一輛出租車(chē)的排放污染至少相當(dāng)于1 000多輛排放正常機(jī)動(dòng)車(chē)的污染，由此可見(jiàn)，每一輛出租車(chē)就是一個(gè)嚴(yán)重的污染源，要想控制機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染首先就要控制出租車(chē)的排放污染。以北京為例，目前機(jī)動(dòng)車(chē)總量約為560萬(wàn)輛，出租車(chē)約為6萬(wàn)輛，這樣出租車(chē)帶來(lái)的排放污染就相當(dāng)于6 000萬(wàn)輛排放正常私家車(chē)的排放污染，由此可見(jiàn)，解決了出租車(chē)排放污染問(wèn)題就相當(dāng)于減少了6 000萬(wàn)輛機(jī)動(dòng)車(chē)的排放污染。

1.4 在用車(chē)三元催化轉(zhuǎn)化器超期使用問(wèn)題

世界發(fā)達(dá)國(guó)家控制機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放污染最重要的措施之一是定期更換三元催化轉(zhuǎn)化器。三元催化轉(zhuǎn)化器是控制汽油車(chē)氮氧化物排放的關(guān)鍵部件。機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放污染主要來(lái)自在用車(chē)排放的氮氧化物，氮氧化物在空氣中會(huì)轉(zhuǎn)化為PM2.5顆粒物，成為空氣中危害最大的污染物，三元催化轉(zhuǎn)化器的工作狀況往往直接決定了機(jī)動(dòng)車(chē)的排放狀況。當(dāng)三元催化轉(zhuǎn)化器工作良好時(shí)，機(jī)動(dòng)車(chē)處于正常排放狀況；當(dāng)三元催化轉(zhuǎn)化器凈化效率下降時(shí)，機(jī)動(dòng)車(chē)的排放也隨之變差；當(dāng)三元催化轉(zhuǎn)化器部分失效時(shí)，機(jī)動(dòng)車(chē)的排放開(kāi)始惡化；當(dāng)三元催化轉(zhuǎn)化器完全失效時(shí)機(jī)動(dòng)車(chē)排放會(huì)嚴(yán)重超標(biāo)，污染環(huán)境。

但三元催化轉(zhuǎn)化器是有使用壽命的，而且使用壽命的長(zhǎng)短取決于其使用的環(huán)境，在世界發(fā)達(dá)國(guó)家好的燃油、路況使用環(huán)境下，歐3排放標(biāo)準(zhǔn)以上機(jī)動(dòng)車(chē)三元催化轉(zhuǎn)化器的有效期限為16萬(wàn)km。我國(guó)制訂的標(biāo)準(zhǔn)中，國(guó)3排放標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)動(dòng)車(chē)，其三元催化轉(zhuǎn)化器的有效期限為8萬(wàn)km，國(guó)4排放標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)動(dòng)車(chē)，其三元催化轉(zhuǎn)化器的有效期限為10萬(wàn)km，但目前在我國(guó)燃油和路況等使用環(huán)境下，許多機(jī)動(dòng)車(chē)三元催化轉(zhuǎn)化器的使用壽命只有4萬(wàn)km～5萬(wàn)km。三元催化轉(zhuǎn)化器超過(guò)有效期限后，大部分會(huì)因?yàn)楦邷厥Щ畹仍蛱幱趦艋氏陆怠⒉糠质Ш屯耆顩r，從而使機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放變差、惡化，甚至不受控制，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。三元催化轉(zhuǎn)化器超期使用對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放污染有多大影響呢？采用穩(wěn)態(tài)工況檢測(cè)，正常機(jī)動(dòng)車(chē)氮氧化物排放一般為10×10-6～50×10-6，三元催化轉(zhuǎn)化器超期的機(jī)動(dòng)車(chē)氮氧化物排放一般位1 000×10-6～5 000×10-6，也就是說(shuō)，三元催化轉(zhuǎn)化器超期失效機(jī)動(dòng)車(chē)排放的氮氧化物濃度相當(dāng)于幾十輛甚至上百輛排放正常的機(jī)動(dòng)車(chē)。

世界發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于到期的三元催化轉(zhuǎn)化器均采用定期更換的方法解決，避免由于三元催化轉(zhuǎn)化器超期失效導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放對(duì)環(huán)境造成的污染，而我國(guó)，由于缺乏環(huán)保意識(shí)，加上更換三元催化轉(zhuǎn)化器的成本高，大多車(chē)主不愿意定期更換三元催化轉(zhuǎn)化器，又由于我國(guó)缺少?gòu)?qiáng)制定期更換三元催化轉(zhuǎn)化器的制度，致使我國(guó)大批在用車(chē)三元催化轉(zhuǎn)化器超期使用，再加上我國(guó)道路擁堵和燃油品質(zhì)差等原因，這部分機(jī)動(dòng)車(chē)基本處于排放惡化和嚴(yán)重污染狀況。

截至2016年底，全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量達(dá)2.9億輛，其中汽車(chē)1.92億輛。其中汽油車(chē)占83.5%約2.42億輛，保守計(jì)算，三元催化轉(zhuǎn)化器超期的機(jī)動(dòng)車(chē)要占到在用車(chē)的60%左右，約為1.45億輛。更為可怕的是，自從2009年月我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)達(dá)到1 000萬(wàn)輛以上后，意味著我國(guó)未來(lái)幾年三元催化轉(zhuǎn)化器超期的機(jī)動(dòng)車(chē)要以每年1 000多萬(wàn)輛的速度增長(zhǎng)。這個(gè)問(wèn)題如果不解決，我國(guó)城市機(jī)動(dòng)車(chē)污染形勢(shì)會(huì)越來(lái)越嚴(yán)峻。

1.5 在用車(chē)排放控制系統(tǒng)失控問(wèn)題

在我國(guó)目前燃油、路況使用環(huán)境下，機(jī)動(dòng)車(chē)行駛一段里程后，其排放控制系統(tǒng)的工作狀況會(huì)逐步惡化，尾氣排放污染會(huì)逐步增加。例如，機(jī)動(dòng)車(chē)行駛4.8萬(wàn)km后，其PM2.5的排放會(huì)比5 000 km時(shí)增加1.92倍，機(jī)動(dòng)車(chē)行駛12萬(wàn)km后，其PM2.5的排放會(huì)比5 000 km時(shí)增加4.43倍，因此如果不對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)排放控制系統(tǒng)進(jìn)行檢查維護(hù)，便會(huì)導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放污染失控。

世界發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)排放控制系統(tǒng)的檢查維護(hù)是通過(guò)在機(jī)動(dòng)車(chē)上安裝OBD車(chē)載診斷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，OBD可以對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)排放控制系統(tǒng)的工作狀況和尾氣排放狀況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)排放控制系統(tǒng)工作不正常或尾氣排放超標(biāo)則立即報(bào)警，機(jī)動(dòng)車(chē)必須馬上進(jìn)行維護(hù)修理，從而避免了尾氣排放污染失控。

我國(guó)在2008年8月1日推行國(guó)3排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，國(guó)3排放標(biāo)準(zhǔn)中便明確規(guī)定國(guó)3排放的機(jī)動(dòng)車(chē)必須安裝OBD車(chē)載診斷系統(tǒng)，但是我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)生產(chǎn)企業(yè)除了在北京銷(xiāo)售的機(jī)動(dòng)車(chē)安裝了OBD外，在其他地區(qū)銷(xiāo)售的機(jī)動(dòng)車(chē)則沒(méi)有全部安裝OBD車(chē)載診斷系統(tǒng)，即使是安裝了OBD車(chē)載診斷系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車(chē)也起不到監(jiān)測(cè)的作用，尾氣排放超標(biāo)幾十倍也不報(bào)警，從而造成我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放污染全面失控，導(dǎo)致現(xiàn)如今城市機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放污染嚴(yán)峻的局面。

2 城市機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放污染的管控措施

城市機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放污染的根本原因是政府職能部門(mén)未能采取有針對(duì)性的措施管控機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放，如果對(duì)前述5大因素實(shí)行有效而系統(tǒng)的管控措施，就能將城市機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放污染減少90%以上。

2.1 在早晚上下班高峰時(shí)間實(shí)行單雙號(hào)限行

私家車(chē)用途最多的是上下班，道路擁堵最主要原因也是因?yàn)樯舷掳喔叻?，控制在用機(jī)動(dòng)車(chē)污染最直接的方法是減少短途使用，減少道路擁堵。這項(xiàng)措施一旦實(shí)行，可以大幅度減少用于上下班短途行駛私家車(chē)，大幅降低短途行駛帶來(lái)的尾氣污染，可以大幅度緩解上下班高峰交通擁堵，大幅降低因交通擁堵帶來(lái)的尾氣污染。

2.2 在進(jìn)城的柴油車(chē)油箱內(nèi)強(qiáng)制添加催化清潔劑

對(duì)于柴油車(chē)而言，無(wú)論是機(jī)械噴油發(fā)動(dòng)機(jī)，還是使用劣質(zhì)柴油，還是發(fā)動(dòng)機(jī)工況差，其帶來(lái)的最大污染問(wèn)題都是柴油的燃燒效率低，從而導(dǎo)致顆粒物排放高，催化清潔劑可以大幅提高柴油的燃燒效率，加入油箱后可以在很短時(shí)間內(nèi)將柴油車(chē)顆粒物排放減少50%～80%，清潔尾氣。此項(xiàng)措施實(shí)行將大大減少進(jìn)城柴油車(chē)的污染，改善城市環(huán)境。

2.3 用電動(dòng)出租車(chē)全部取代燃料出租車(chē)

每一輛出租車(chē)就是一個(gè)嚴(yán)重污染源，用電動(dòng)出租車(chē)每取代一輛燃料出租車(chē)就相當(dāng)于減少了1 000輛排放正常私家車(chē)的污染。政府可以先采取中心城區(qū)對(duì)燃料出租車(chē)限行的管控措施促進(jìn)出租車(chē)公司對(duì)燃料出租車(chē)的更新?lián)Q代。這一措施一旦實(shí)行可從根本上改變我國(guó)城市機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染現(xiàn)狀。

2.4 建立“城市在用機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染管控體系”

解決在用機(jī)動(dòng)車(chē)三元催化轉(zhuǎn)化器超期問(wèn)題和排放控制系統(tǒng)失控問(wèn)題最根本的措施，是建立“城市在用機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染管控體系”，這一管控體系由政府職能部門(mén)、機(jī)動(dòng)車(chē)排放管控互聯(lián)網(wǎng)站、維修企業(yè)成立的檢查維護(hù)（M）站、檢測(cè)機(jī)構(gòu)成立的檢測(cè)（I）站構(gòu)成，采用互聯(lián)網(wǎng)+法規(guī)+檢查維護(hù)+環(huán)保檢測(cè)模式運(yùn)行，通過(guò)政府職能部門(mén)制訂城市在用機(jī)動(dòng)車(chē)排放管控法規(guī)，通過(guò)機(jī)動(dòng)車(chē)排放管控互聯(lián)網(wǎng)站為每一輛在用機(jī)動(dòng)車(chē)建立技術(shù)檔案，并根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)其排放狀況進(jìn)行評(píng)估和診斷，由檢查維護(hù)（M）站定期檢查在用機(jī)動(dòng)車(chē)排放控制系統(tǒng)的工作狀況，對(duì)排放正常車(chē)輛定期維護(hù)，對(duì)排放不正常車(chē)輛治理維修，對(duì)行駛里程超過(guò)10萬(wàn)km的在用機(jī)動(dòng)車(chē)強(qiáng)制更換三元催化轉(zhuǎn)化器，年檢時(shí)對(duì)不按規(guī)定檢查維護(hù)的在用機(jī)動(dòng)車(chē)收取排污費(fèi)，對(duì)于不按要求更換三元催化轉(zhuǎn)化器的機(jī)動(dòng)車(chē)不予年檢，強(qiáng)行淘汰報(bào)廢，實(shí)現(xiàn)對(duì)在用機(jī)動(dòng)車(chē)從新車(chē)上路到報(bào)廢，全過(guò)程排放污染的管控，使其長(zhǎng)期保持良好的技術(shù)狀況，使排放長(zhǎng)期達(dá)到或接近原車(chē)要求的水平，從根本上有效控制城市在用機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染。

2017-04-06）