汽车产业与环保要求协调发展问题研究.doc

汽车产业与环保要求协调发展问题研究汽车产业与环保要求协调发展问题研究 第一部分第一部分 汽车产品对环境的影响分析汽车产品对环境的影响分析.4 1 汽车产品污染概述.4 1.1 汽车排放 .4 1.1.1 汽车类别及排放物种类汽车类别及排放物种类.4 1.1.2 汽车排气污染物汽车排气污染物.4 1.2 汽车废弃物 .5 1.3 其它 .6 2 汽车排放对大气质量的影响分析.7 2.1 全国空气质量达标状况 .7 2.2 重点城市空气质量达标状况 .8 2.3 机动车排放对空气质量的影响 .9 2.3.1 机动车排放对道路两侧空气质量的影响机动车排放对道路两侧空气质量的影响.9 2.3.2 机动车排放对大气污染物浓度影响分析机动车排放对大气污染物浓度影响分析.17 2.4 城市机动车排放分担率 .20 2.4.1 八个示范城市机动车排放分担率调研结果八个示范城市机动车排放分担率调研结果.20 2.4.2 主要结论主要结论.26 3 汽车产品对环境的其它影响分析.27 3.1 报废拆解回收中造成的环境污染 .27 3.2 废旧轮胎对环境的污染 .29 3.3 维修、养护过程中的典型废弃物对环境的污染 .33 第二部分第二部分 现阶段汽车污染控制措施分析现阶段汽车污染控制措施分析.35 1 新车污染控制措施.35 1.1 制定强制性国家标准限制污染物排放 .35 1.2 新车排放控制监督管理措施 .37 1.2.1 新产品管理.37 1.2.2 生产一致性管理.38 2 在用车污染控制措施.38 3 汽车报废制度.40 3.1 报废回收管理体系 .40 3.2 标准 .41 3.3 政策措施 .42 3.4 我国汽车报废制度存在问题分析 .42 4 车用燃料控制措施.44 4.1 制定车用燃油标准 .44 4.2 车用汽油无铅化 .44 4.3 控制车用汽油有害物质 .45 4.4 控制蒸气压 .46 4.5 清净剂 .46 5 法律、法规、政策 .46 6 清洁汽车行动 .47 6.1 重点示范、替代燃料推广情况分析 .48 6.1.1 燃气汽车燃气汽车.48 6.1.2 乙醇汽车乙醇汽车.49 6.2 环境效益分析 .50 7 部分城市和地区提前实施汽车排放控制标准 .50 7.1 实施概况 .50 7.2 实施效果分析 .52 第三部分第三部分 汽车产业发展趋势以及未来的环保要求展望汽车产业发展趋势以及未来的环保要求展望.54 1 汽车产业发展趋势.54 1.1 对中国汽车产业当前所处发展阶段的判断 .54 1.2 中国汽车产业未来发展趋势及前景 .58 1.2.1 总体规模持续增长总体规模持续增长.58 1.2.2 乘用车所占比例将持续上升乘用车所占比例将持续上升.58 1.2.3 普通燃油汽车仍将是未来相当长时期内汽车保有的主体普通燃油汽车仍将是未来相当长时期内汽车保有的主体.59 2 未来的环保要求展望.59 2.1 欧美国家汽车排放控制历程回顾 .59 2.2 国内汽车排放控制历程及未来排放控制目标 .63 2.2.1 排放控制历程排放控制历程.63 2.2.2 排放控制目标排放控制目标.63 第四部分第四部分 结论和建议结论和建议.67 1 循序渐进加严新车排放标准 .67 1.1 提前制定汽车排放标准 .67 1.2 汽车排放标准与燃油质量控制协调 .67 1.3 提高汽车产业整体的环保应对能力 .68 2 完善在用车检查/维护（I/M）制度 .68 2.1 细化使用说明书 .68 2.2 加强对维修企业的管理 .68 2.3 改进在用车检测方法 .68 2.4 加快 OBD 的研发速度 .69 2.5 地方政府加强对在用车排放控制管理 .69 3 加快车辆更新 .69 3.1 严格实施报废制度 .69 3.2 完善报废更新鼓励政策措施 .69 4 发展清洁能源汽车 .70 4.1 对现在正在推广应用清洁能源汽车的改进 .70 4.1.1 燃气汽车.70 4.1.2 E10 乙醇汽油车 .70 4.2 对研发、示范阶段清洁能源汽车的发展建议 .71 5 改善燃油质量 .71 5.1 制定燃油质量提高的标准规划 .71 5.2 加强炼厂监督 .71 5.3 加强加油站管理 .72 6 完善汽车报废回收制度 .72 6.1 提出汽车设计阶段要求 .72 6.2 报废依据增加环保要求 .72 6.3 对回收拆解企业要求 .73 7 其它非技术措施 .73 7.1 加强生产一致性管理 .73 7.2 各部门协调管理 .73 7.3 制定奖惩政策措施 .73 第一部分第一部分 汽车产品对环境的影响分析汽车产品对环境的影响分析 1 汽车产品污染概述 随着经济的高速发展，汽车逐步进入家庭，我国机动车拥有量快速增长，从 1995 年的 1040 万辆增长到 2004 年底的 2700 万辆左右，10 年间增长了 2.6 倍。汽车产品对 环境的影响日益扩大，部分城市和地区，城市中的特定区域，汽车污染成为主要的污 染源。 汽车产品对环境的影响有汽车排放对大气环境的影响和汽车固、液体废弃物对土壤、 水资源的影响两个主要方面，另外，汽车使用产生的噪声、电磁辐射等也对环境产生 不利影响。 1.1 汽车排放 1.1.11.1.1 汽车类别及排放物种类汽车类别及排放物种类 汽油车共有三个部位排放污染物曲轴箱、燃油供油系统和尾气管。曲轴箱排 放的污染物是从曲轴箱泄漏到大气中的未燃烧混合气，主要成分是碳氢化合物。从燃 油箱、轴油管到电喷系统的整个供油系统，随着环境温的产物，它的排放量最大。 柴油车污染物的排放部位主要是尾气管，排放的主要物质为碳烟颗粒和氮氧化物。 1.1.21.1.2 汽车排气污染物汽车排气污染物 汽车排出的污染物主要有一氧化碳（CO） 、碳氢化合物（HC） 、氮氧化物（NO）等 以及微粒污染物（或称颗粒污染物） 。在大城市的许多空气质量监测点已成为左右空气 污染指数的首要污染物。 1）一氧化碳是无色、无味、无臭的易燃有毒气体，是由各种碳氢化合物的不完全 燃烧所产生的。CO 是大城市中数量最多、分布最广的污染物，发达城市中 CO 约 80%是 汽车排放的。 2）氮氧化物是一种无色无味的气体，微溶于水，一般空气中的氮氧化物对人体无 害，但是 NO2 具有腐蚀性和生理刺激作用，能降低远方物体的亮度和反差，是形成光 化学烟雾的主要物质。 3）自然界中的碳氢化合物主要是由生物的分解作用产生的，人为的碳氢化合物主 要来源于燃料的不完全燃烧和有机化合物的蒸发。HC 也是形成光化学烟雾的主要物质 之一。 4）微粒是指空气中分散的液态或固态物质，其粒度在分子级，即直径在 0.0002- 500m 之间，包括气溶胶、烟、尘、雾和碳烟等。 5）光化学烟雾：一般发生在逆温层和低风速、空气接近停滞状态，阳光充足的气 象条件下，它是指 HC 和 NOX 在阳光作用下发生化学反应并生成刺激性产物。其主要危 害有四方面：第一是光化学烟雾中的甲醛、过氧化苯甲醛酰硝酸酯（PB2N） ，PAN 和丙 烯醛对眼睛的刺激。第二是光化学烟雾中的臭氧引起的胸部压缩、刺激粘膜、头痛、 咳嗽、疲倦等症状。第三是光化学烟囱中的臭氧对有机物质（如像胶、棉布、尼龙和 聚酯等）的损害。第四是使哮喘病增多, 毁坏植物。 (洛杉矶光化学烟雾事件：洛杉矶市是美国加利福尼亚州南部太平洋沿岸的海滨城 市，那里常年阳光明媚，气候温和，是风景优美的旅游胜地。洛杉矶市依山傍海，处 于 50 公里长的盆地中，一年约有 300 天出现逆温层，510 月阳光强烈。在逆温天气 下，整个城市笼罩在烟雾中。40 年代初，全市 250 多万辆汽车每天消耗约 1600 万升汽 油，向大气排放大量污染物，其中碳氢化合物和氮氧化物在阳光照射下形成了光化学 烟雾。自 1946 年以来，洛杉矶市发生 9 次严重的光化学烟雾污染。) 1.2 汽车废弃物 汽车废弃物是汽车维修业、汽车报废市场产生的废弃物，主要包括液体废弃物和 固体废弃物两大类。 为维持良好的车辆技术状况，投入使用的车辆必须进行维护和修理，大量汽车用 品、油品及辅助材料的使用和更换，每年将产生数量巨大的行业废弃物，包括废旧轮 胎、废蓄电池、废机油、废齿轮油、废制动液、废弃冷却液、废弃的制冷剂、废弃安 全气囊、废弃的三元催化转换装置、汽车电子控制装置等。 随着汽车行驶里程的增加，汽车的性能将不断变差，还将有大量汽车进入报废市 场，产生有害废弃物。这些废弃物主要包括汽车废旧零部件、废旧金属材料和非金属 材料等。 这些废弃物有些不经处理就直接进入废旧物资市场，有些则直接排放掉，有些被 非法加工点收购后进行简单加工，就直接进入汽车配件市场。 1.3 其它 汽车生命周期内，除上述排放及废弃物污染外，还存在噪声、电磁污染等以及在 生产环节对环境造成的污染。 噪声噪声：随着城市的发展，城区内的交通干线、高架桥、高速公路等区域的大流量 汽车噪声污染，以成为长期困扰市民的问题。医学试验表明，当环境噪声高于 70dB 时， 会使人心情不安，烦躁、疲倦、工作效率下降和语言、通讯困难等，从而严重地影响 人们正常学习、工作、休息和生活。因此，噪声污染已越来越引起人们的重视。汽车 噪声的强度一般都达到 6090dB，主要来源于发动机、传动系、轮胎、车身振抖、空 气干扰和喇叭声。这些噪声随着车辆和发动机形式不同而不同，还与使用过程中的车 速、发动机转速、加速状态、载荷及道路条件有关。虽然许多城市和地区采取了多种 措施来缓解汽车噪声污染，如禁鸣喇叭、国家出台噪声限值标准等，但只能部分缓解， 并不能从根本上解决问题，而且随着汽车保有量的增加和车流密度的增加，这一问题 日趋严重。 电磁污染电磁污染：汽车电磁污染对周围环境的影响，主要表现在点火系中的高压点火， 电火花能量很大，产生的电磁辐射干扰汽车行驶位置的无线电通讯、无线电广播及电 视等。GB1403-92 规定，汽车电磁波干扰强度带宽应在 75-400HZ 范围内。有时在某些 地区汽油发动机的点火系成为向周围环境辐射的主要干扰源。 生产过程中对环境造成的影响生产过程中对环境造成的影响：汽车是大规模工业化生产出来的产品，除使用过 程和报废后对环境产生的影响之外，生产环节中的污染也是发展汽车工业过程中必须 重点考虑的。汽车在工业化生产过程中会导致多方面的污染。以汽车涂装工艺为例， 汽车涂装生产中给环境带来污染的有除油脱脂废水、酸洗废水、磷化废水，磷化废渣、 电泳漆废水、油漆废水、有机溶剂废气、漆泥等。除此之外还有老化液，即除油脱脂 废工业液和磷化废工作液等。 涂料所用的大量溶剂最终都逸入空气中，它们在阳光的照射下，可产生有害的臭 氧，危害人类健康，我国 1998 年生产涂料 200 多万吨，按涂料的固体分含量 50%计算， 每年从涂料中逸入空气中的溶剂 100 多万吨，严重污染大气环境。 涂装前处理生产过程中产生大量的清洗水，主要污染物为酸、碱、油、重金属、 硝酸盐和磷酸盐，每年排放的废水量约 1.2 亿吨；涂装生产中每年使用的除油（脱脂） 剂约 3 万吨，除锈剂 8 万吨，磷化剂约 5 万吨，除油剂和磷化剂使用一定时间后，为 确保产品质量，大部分企业以生产废液的形式排放，污染水环境。 电泳涂装中产生的是电泳涂装废水，是目前国内较难处理的一种生产废水。其生 物降解性能差，目前的处理方法主要是化学混凝处理法，难于达到排放标准，对周围 环境产生严重影响。 总之，汽车对环境污染不只是某一个方面，治理汽车污染是一个系统工程。在汽车 工业快速发展，资源环境负担日益沉重的今天，汽车工业的发展必须从战略上考虑到 资源环境的承受能力和社会可持续发展的要求，力争与环境等相关产业和谐同步发展。 2 汽车排放对大气质量的影响分析 2.12.1 全国空气质量达标状况全国空气质量达标状况 2003 年，在全国被监测的 340 个城市中，达到国家环境空气质量二级标准（居住 区标准）的城市有 142 个，占 41.7%，比上年增加 7.9 个百分点。空气质量低于二级标 准的城市为 198 个，超过 58%。空气质量为三级的城市有 107 个，占 31.5%，比上年减 少 3.5 个百分点，劣于三级标准的城市有 91 个，占 26.8%，比上年减少 4.4 个百分点。 全国城市空气质量总体上虽然有所好转，但是多数城市仍处于污染比较严重状态。大 城市空气污染重于中小城市，100 万以上人口的城市中，空气质量达标城市比例低。 图 1-1 全国 340 城市环境空气质量状况 资料来源：2003 年中国环境状况公报，国家环境保护总局，2004 年 6 月 目前，影响城市空气质量的主要污染物仍是颗粒物。54.4%的城市颗粒物浓度超过 二级标准。空气质量劣三级的城市中，80%的城市颗粒物超过三级标准。颗粒物污染较 重的城市主要分布在西北、华北、中原和四川东部。 部分城市二氧化硫污染严重。二氧化硫污染较重的城市主要分布在山西、河北、 河南、湖南、内蒙古、陕西、甘肃、贵州、重庆和四川等地区。 2.2 重点城市空气质量达标状况 2003 年，全国 113 个大气污染防治重点城市的城市空气质量如图 1-2 所示。在 113 个大气污染防治重点城市中，有 37 个城市空气质量达到二级标准，有 40 个城市空 气质量为三级，有 36 个城市空气质量劣于三级，分别占 32.7%、35.4%和 31.9%。 47 个环境保护重点城市的城市空气质量如图 1-3 所示。47 个环境保护重点城市中， 有 24 个城市空气质量达到二级标准，有 16 个城市空气质量为三级，有 7 个城市空气 质量劣于三级，分别占 51.1%、34.0%和 14.9%。 47 个重点环保城市主要空气污染物年度变化如表 1-1 所示。 图 1-2 113 个大气污染防治重点城市空气质量级别 113大 大气气污污染染防防治治重重点点城城市市空空气气质质量量分分级级 达二级 33% 超三级 32% 达三级 35% 图 1-3 47 个环境保护重点城市空气质量级别 47个个环环境境保保护护重重点点城城市 市空空气气质质量量分分级级 达二级 51% 超三级 15% 达三级 34% 资料来源：2003 年中国环境状况公报，国家环境保护总局，2004 年 6 月 表 1-1 47 个重点环保城市主要空气污染物年度变化 19951995 年年19981998 年年20022002 年年 SO2平均浓度（mg/m3） 0.0760.0600.047 NOX平均浓度（mg/m3） 0.0510.051 0.037（NO2浓度） 2.3 机动车排放对空气质量的影响机动车排放对空气质量的影响 2.3.12.3.1 机动车排放对道路两侧空气质量的影响机动车排放对道路两侧空气质量的影响 表 1-2 为北京市交通道路测点与非交通区测点的机动车排放污染物 NOx、CO 的空 气监测浓度对比。表 1-3 给出了北京市非采暖期 NOx 年均监测浓度，表 1-4 给出了北 京市非采暖期 CO 日均监测浓度。 表 1-2 北京市交通道路测点与非交通区测点的 NOx、CO 的浓度对比 二环路三环路四环路 四环外 （郊区） 二级标准 （年均值） 1997205190177112NOx（g/m3 ） 1998220219197124 50 19976.86.13.3CO(mg/m 3)19988.47.33.6 4(日均值） 表 1-3 1997 和 1998 年北京市非采暖期 NOx 年均监测浓度 （g/m3） 车公庄西路 （交通点） 前门东大街 （交通点） 奥体中心 （居商） 农展馆 （居商） 定陵 （清洁点） 二级标准 （年均值） 199718115153792350 1998213180801002150 表 1-4 1997 和 1998 年北京市非采暖期 CO 日均监测浓度（mg/m3） 车公庄西路 （交通点） 前门东大街 （交通点） 奥体中心 （居商） 农展馆 （居商） 定陵 （清洁） 二级标准 （日均值） 19983.43.22.21.81.14 19973.03.11.71.50.94 由表 1-2 可以看出： 1）NOx 和 CO 的监测浓度值从二环路、三环路、四环路到四环外依次降低。NOx 在 二环路、三环路的监测值约为四环外（郊区）监测值的 2 倍。 2）NOx 从二环路到四环外（郊区）的监测值都超出标准（2000 年前的标准值） 。 CO 在二环路、三环路的监测值是二级标准的近 2 倍。 排除燃煤污染因素的影响，根据非采暖期 NOx 和 CO 的监测浓度，也能得到相同的 规律： 如表 1-3、表 1-4 所示。交通干线的 NOx 和 CO 的监测浓度明显高于城市功能区， 比清洁点高出数倍之遥，机动车尾气对街道及道路边建筑等的局部影响远大于对城市 大区域的影响。临街建筑物受汽车排放影响较重，空气质量劣于城市总体空气质量。 为了对交通点（四环路）和离开交通点的污染物浓度进行对比，研究机动车排放 对道路附近空气影响，中国环境科学研究院曾对北京海淀区监测数据进行了分析。 北京海淀区监测数据采自三个测点，分别为： 缠脚湾村东北角（四环路附近监测点） ； 北京试飞学院（四环路附近监测点） ； 小屯村（远离道路监测点） 。 此项目曾分别进行了四次监测，监测时间为 2002 年 5 月，2002 年 9 月，2003 年 10 月 15 日和 2003 年 10 月 16 日。监测结果如图 1-4、图 1-5、图 1-6、图 1-7、图 1- 8 所示。 图 1-4 缠脚湾村与小屯村的数据对比（2002 年 9 月） 四四环环路路内内点点缠缠脚脚村村和和其其西西北北方方向向背背景景点点小小屯屯对对比比 8：3011：00 0 20 40 60 80 100 O3(ppb)NO(ppb)NOX(ppb)NO2(ppb) 缠脚村 小屯 图 1-5 试飞学院与小屯村的数据对比（2002 年 9 月） 四四环环路路以以外外点点试试飞飞学学院院和和其其西西北北方方向向小小屯屯对对比比 12：0013：30 0 20 40 60 80 100 120 140 O3(ppb)NO(ppb)NOX(ppb)NO2(ppb) 试飞学院 小屯 图 1-6 缠脚湾村与小屯村的数据对比（2002 年 9 月） 四四环环路路以以内内缠缠脚脚村村和和其其西西北北方方向向小小屯屯对对比比 14:00-15:30 0 10 20 30 40 50 O3(ppb)NO(ppb)NOX(ppb)NO2(ppb) 缠脚村 小屯 图 1-7 试飞学院与小屯村的数据对比（2002 年 9 月） 四四环环路路以以外外试试飞飞学学院院和和其其西西北北方方向向小小屯屯对对比比 16：00后 0 10 20 30 40 50 60 70 O3(ppb)NO(ppb)NOX(ppb)NO2(ppb) 试飞学院 小屯 图 1-8 2002 年 5 月三测点的监测数据对比 2002年5月海淀监测结果 0 10 20 30 40 50 60 70 80 NONOXCOO3