摘要：隨著人口和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，廣州市機(jī)動(dòng)車數(shù)量急劇上升。本文通過對(duì)廣州市機(jī)動(dòng)車的保有量、構(gòu)成和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行調(diào)研分析，并對(duì)機(jī)動(dòng)車尾氣排放的特性和現(xiàn)狀進(jìn)行研究，根據(jù)廣州市空氣污染現(xiàn)狀機(jī)動(dòng)車的污染物排放因子和各類車型排放分擔(dān)率進(jìn)行研究分析。文章結(jié)合廣州市的地方特點(diǎn)提出控制廣州市機(jī)動(dòng)車尾氣污染的可行措施。

關(guān)鍵詞：機(jī)動(dòng)車,污染,排放因子,分擔(dān)率

1 廣州市機(jī)動(dòng)車現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

廣州市地處華南地區(qū)，作為沿海經(jīng)濟(jì)開放城市，隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，機(jī)動(dòng)車保有量迅速增加，進(jìn)一步加劇了廣州市的環(huán)境污染。2002 年廣州市平均空氣污染指數(shù)為67.8，2003 年為75.8；大氣污染從以煤煙型為主逐步過渡到以氮氧化物為主的機(jī)動(dòng)車燃油氧化型污染。采取何種措施減少和控制機(jī)動(dòng)車尾氣排放已成為廣州市環(huán)保部門所亟需解決的問題。

2006 年末，廣州市機(jī)動(dòng)車保有量約為183 萬輛，比上一年增加了5.6 萬輛，增長率為3.2%。圖1 所示是1997 年至2006 年廣州市機(jī)動(dòng)車保有量的變化趨勢(shì)圖。

2 機(jī)動(dòng)車尾氣排放及對(duì)大氣環(huán)境影響

2.1 機(jī)動(dòng)車尾氣排放特性及其現(xiàn)狀

機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)每燃燒1kg 汽油，消耗15kg 新鮮空氣，排出150~200g 的CO，4~8g 的HC，4~20g 的 NOx 以及少量的四乙基鉛。人們已從機(jī)動(dòng)車尾氣中分離出80 多種有害物質(zhì)，其中以CO、CO2、HC、 NOx、SO2 和顆粒為主。CO 是燃料不完全燃燒而產(chǎn)生的中間產(chǎn)物；HC 是碳?xì)浠衔锏目偡Q；NOx 是在內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)產(chǎn)生的，其排放量取決于燃燒溫度、時(shí)間、空燃比等因素。據(jù)WHO 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年大約有 80 萬人死于城市空氣污染，其中機(jī)動(dòng)車尾氣是主要因數(shù)。

表 1 是汽油機(jī)汽車和柴油機(jī)汽車在不同運(yùn)行工況下尾氣中主要污染物度，可以看出，柴油機(jī)CO 排放小于0.5%，汽油機(jī)小于10%，汽油機(jī)為柴油機(jī)的 20 倍以上；柴油機(jī)HC 排放量小于500ppm，汽油機(jī)小于3000ppm，汽油機(jī)為柴油機(jī)的5 倍以上；柴油機(jī)NOx 的排放量1000~4000ppm，汽油機(jī)為2000~ 4000ppm，二者基本相當(dāng)。機(jī)動(dòng)車排汽污染與行駛狀況有著密切的聯(lián)系，當(dāng)機(jī)動(dòng)車快速行駛時(shí)，廢氣排放量最大，但廢氣中污染物濃度卻與空燃比有關(guān)：當(dāng)機(jī)動(dòng)車空檔、減速行駛和突然加速時(shí)，由于燃燒不完全，CO、HC 和顆粒物排放濃度高，NOx 濃度低；當(dāng)機(jī)動(dòng)車高速行駛時(shí)，當(dāng)機(jī)動(dòng)車以中速度均勻行駛時(shí)，NOx、CO、HC 和顆粒物排放量最小。廣州市小型車(出租車及其它小型車) 和摩托車是CO、 HC 及顆粒物的重要排放源，公共汽車等大型車是 NOx 主要排放源。

1990 ~1997 年間廣州市機(jī)動(dòng)車年均遞增率為 30.83%，同期道路面積遞增率僅有14.7%，因而機(jī)動(dòng)車行駛工況差，機(jī)動(dòng)車在城區(qū)道路上行駛時(shí)，怠速時(shí)間占總運(yùn)行時(shí)間的17.77% ， 加速時(shí)間占 29.11%，減速占27.16%，勻速僅占25.95%，平均車速只有14.14km/h，因此進(jìn)一步增加了機(jī)動(dòng)車尾氣。

2.2 廣州市空氣污染現(xiàn)狀

空氣污染是一個(gè)復(fù)雜的現(xiàn)象，在特定時(shí)間和地點(diǎn)空氣污染物濃度受到許多因素影響，影響空氣質(zhì)量的主要因素主要有兩個(gè)：一個(gè)是污染物質(zhì)的排放量，再一個(gè)就是氣象條件。1984 年廣州市建立空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，2000 年6 月5 日開始環(huán)境空氣質(zhì)量公報(bào)。該系統(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)中心控排放量。制室、自動(dòng)監(jiān)測(cè)子站和一個(gè)質(zhì)量與技術(shù)持組三部分組成：環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器、有線數(shù)據(jù)通訊、計(jì)算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)，可迅速采集和處理數(shù)據(jù)。每個(gè)監(jiān)測(cè)子站都裝有監(jiān)測(cè)空氣中二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧和可吸入顆粒物等污染物的監(jiān)測(cè)儀器，以及測(cè)定溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速等氣象參數(shù)的儀器。

圖2 為廣州市1997~2004 年NO2 和SO2 年均濃度的變化規(guī)律圖，可以看出，SO2 濃度呈先降后升的趨勢(shì)；NO2 濃度整體亦呈先降后升的趨勢(shì)，但均超過國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，NO2 年均值在0.101~0.139mg/m3 之間；通過計(jì)算可以發(fā)現(xiàn)NO2/ SO2 比率的年際變化整體呈先升后降的趨勢(shì)，2001 年達(dá)歷史最高峰。NO2 污染均超過SO2 污染，說明廣州市的大氣污染已由過去的煤煙型污染向現(xiàn)在的機(jī)動(dòng)車尾氣型污染轉(zhuǎn)化， NO2 已成為首要污染物。

3 廣州市機(jī)動(dòng)車排放因子和排放分擔(dān)率

3.1 機(jī)動(dòng)車污染物排放因子

表2 是運(yùn)用MOBILES 尾氣排放系數(shù)模式，結(jié)合廣州市實(shí)際情況計(jì)算出的2000 年和2010 年廣州市機(jī)動(dòng)車污染物的排放因子。由表中可以看出：機(jī)動(dòng)車污染物排放因子與車型、燃料和車速均有關(guān)。其中，CO 排放因子最小的是重型柴油車、最大的是重型汽油車；HC 排放因子最小的是重型柴油車；NOx 排放因子最小的是摩托車、最大的是重型柴油車；各車型的CO 和HC 排放因子均與其運(yùn)行速度呈反比關(guān)系。2010 年的機(jī)動(dòng)車排放因子比2005 年低，這可能與嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)、不斷提高的機(jī)動(dòng)車技術(shù)等有關(guān)。

3.2 機(jī)動(dòng)車排放分擔(dān)率

機(jī)動(dòng)車排放分擔(dān)率可以反映機(jī)動(dòng)車排放對(duì)城市大氣環(huán)境污染的程度，是用城市機(jī)動(dòng)車排放污染物的多少占大氣總污染數(shù)量的百分比來計(jì)算。據(jù)歐美發(fā)達(dá)國家大中城市的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，城市中各類主要污染物如一氧化碳、二氧化碳、臭氧、碳?xì)浠衔�、醛類、氮氧化物、二氧化硫和懸浮粒子�?0%~90%來自機(jī)動(dòng)車尾氣。如倫敦1996 年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明：大氣中74%的HC 來自于機(jī)動(dòng)車排放。根據(jù)廣州市機(jī)動(dòng)車輛構(gòu)成比率以及各類車型的出行量，再依據(jù)表2 的機(jī)動(dòng)車污染排放因子可計(jì)算出汽油車中各類的污染排放分擔(dān)率，見表3。

qi=Qi/Q×100%

式中，qi 為某類汽油車的污染排放量占汽油車污染排放總量的百分比；Qi 為某類型汽油車的污染排放量， kg/m3；Q 為所有汽油車的污染排放總量，kg/m3。從表3 可以看出，在移動(dòng)源排放的污染中，小型車(出租車、其他小型車) 和摩托車是一氧化碳、碳?xì)浠衔锏闹饕欧旁矗还财囋诘趸锓謸?dān)率已占22.35%，若同時(shí)考慮柴油車，公共汽車在各類車輛中的氮氧化物污染排放分擔(dān)率將更高。所以在移動(dòng)源排放的污染中，公共汽車等大型車是氮氧化物的主要排放源之一，而摩托車對(duì)氮氧化物的污染分擔(dān)率最低。

4 結(jié)論

通過對(duì)廣州市機(jī)動(dòng)車尾氣排放的特性和現(xiàn)狀進(jìn)行研究，并根據(jù)廣州市空氣污染現(xiàn)狀以及對(duì)于機(jī)動(dòng)車的污染物排放因子和各類車型排放分擔(dān)率進(jìn)行研究分析得出以下結(jié)論。

(1) 廣州市機(jī)動(dòng)車保有量逐年遞增，從1997 年到2006 年的年均增長速率為8.87%。

(2) 機(jī)動(dòng)車排放已成為廣州市的主要污染源。機(jī)動(dòng)車排放污染分擔(dān)率CO 為86.8%，HC 為97.4%， NOx 為38.2%。

(3) NOx 污染在廣州大氣污染中的比重越來越大，大氣污染類型已從過去的煤煙型向現(xiàn)在的機(jī)動(dòng)車尾氣型轉(zhuǎn)化；而CO 污染有輕微下降。

(4) 在機(jī)動(dòng)車排放的污染中，小型車（包括出租車）、和摩托車是CO、HC 的主要排放源；公共汽車等大型車是NOx 的主要排放源。所以對(duì)廣州市機(jī)動(dòng)車污染控制應(yīng)著重控制摩托車、小型車(特別是轎車和出租車)、公共汽車的污染排放。

5 建議

廣州市政府以及環(huán)保局已制定了相應(yīng)的法規(guī)和管理辦法，但還要通過更有效的控制和管理措施來控制機(jī)動(dòng)車的尾氣排放。鑒于廣州地區(qū)的機(jī)動(dòng)車以及環(huán)境污染的現(xiàn)狀和特點(diǎn)，建議采用以下措施：

（1） 提前實(shí)施“歐3”標(biāo)準(zhǔn)�？缭綐�(biāo)準(zhǔn)階段，提前實(shí)施“歐3”標(biāo)準(zhǔn)對(duì)廣州市具有特殊的實(shí)際意義，相對(duì)于“歐2”標(biāo)準(zhǔn)而言，“歐3”標(biāo)準(zhǔn)主要是加強(qiáng)了對(duì)NOx 的控制限值，CO 和HC 則基本沒有什么變化，而廣州作為NOx 污染嚴(yán)重的城市，急需加強(qiáng)對(duì) NOx 排放的控制。

（2） 燃料的品質(zhì)對(duì)機(jī)動(dòng)車的排放控制也是一個(gè)關(guān)鍵因素。對(duì)應(yīng)于機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)要求，參照歐洲汽油標(biāo)準(zhǔn)，來確定廣州市未來對(duì)汽油質(zhì)量的要求。

（3） 在市區(qū)各路段建立機(jī)動(dòng)車遙測(cè)系統(tǒng)。在道路上用紅外儀遙測(cè)CO、CO2、HC，用激光、紫外儀遙測(cè)NOx，可以迅速、廉價(jià)地獲得大量機(jī)動(dòng)車的實(shí)際排放數(shù)據(jù)，并將高排放的汽車識(shí)別出來，然后要求其進(jìn)行維修。

（4） 對(duì)在用車的排氣污染控制重點(diǎn)應(yīng)放在重型車、出租車和公共汽車上。因?yàn)樵趶V州市，重型車 NOx 的排放占流動(dòng)源排放的40%以上，屬于高排放車群，另外，出租車和公共汽車，在市區(qū)的行駛里程最高，為重點(diǎn)控制對(duì)象�？刂乒财嚨呐艢馕廴敬胧┎荒芟拗破涑鲂�，而應(yīng)使用低排放水平的發(fā)動(dòng)機(jī)，在大力提倡公共交通的同時(shí)，降低其污染排放。對(duì)于出租車的排放控制，可以提高出租車的更新速度，或增加對(duì)出租車的檢測(cè)頻率，監(jiān)控其排放，以及時(shí)對(duì)排放超標(biāo)準(zhǔn)的車輛進(jìn)行維修。

（5） 加速淘汰、轉(zhuǎn)移和改造在用車。沒有排放控制裝置的舊車是典型的高排放源，即使有排放控制的在用車，隨著使用年限的增加，排放裝置保養(yǎng)不當(dāng)，排放也會(huì)惡化，對(duì)這部分污染貢獻(xiàn)較大的車輛，采取淘汰或改造的措施。

（6） 大力發(fā)展電車、LPG 等清潔燃料車。采用 LPG 等替代燃料最大的優(yōu)點(diǎn)是可以有效減少CO、HC 和顆粒物的排放，對(duì)CO、HC 減排幅度分別達(dá)到80 ~85%，還可延長發(fā)動(dòng)機(jī)壽命；發(fā)展電車可以有效地消除或大幅度減少NOx、CO、HC 和顆粒物的排放。

（7） 改善道路交通狀況，采取科學(xué)的交通管理可以減少堵塞。提供良好的運(yùn)行狀況，對(duì)控制機(jī)動(dòng)車污染非常重要。采用多種交通運(yùn)輸方式如地鐵、電車等，進(jìn)行交通分流；加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有道路的有效使用，包括實(shí)行公交優(yōu)先，設(shè)置自行車道或自行車專用道路網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置步行設(shè)施，采用交通渠化設(shè)置，建立交通監(jiān)控系統(tǒng)、信息咨詢系統(tǒng)；分散交通需求。

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