在用车污染现状陈耀强

四川大学催化材料研究所四川中自尾气净化有限公司陈耀强第十八届全国二氧化硫氮氧化物汞污染防治暨细颗粒物（PM2.5）治理技术研讨会

，2014，04、8-9，洛阳在用车污染现状及治理中的问题内容一、城市的空气污染主要是汽车尾气污染二、汽车PM2.5的危害和世卫组织的标准解读三、在用车污染管理要达到的目标四、治理在用车污染的建议一、城市的空气污染主要是汽车尾气污染1、全国空气质量实时发布平台结果解析2、在用汽油车PM2.5测定结果3、在用汽油车HC，CO和NOx测定结果4、原因分析1、全国空气质量实时发布平台结果解析平台使用了大量仪器设备进行监测，但大量实时发布的数据没有得到充分的分析和应用，没有对空气污染控制起到应有的作用，其中最重要的是：市区的PM2.5普遍高于郊区2013年12月8日上海市PM2.5指数显示，郊区低于市区上海老市区上海新区上海郊区成都市2014年2月11，12和13日市区（人民公园）和郊区（灵岩寺）2013年12月8日成都市PM2.5指数显示，成都郊区的PM指数低于市区成都市区成都近郊成都远郊成都市郊区空气质量好于市区

在燃煤电厂，化工企业已经搬离城区的情况下，城区除了人就是汽车

这些数据只能解读为城市PM2.5主要来源是汽车尾气而不是其他污染源

很多地方还找不到污染源是什么！很多地方还不知道干什么！2、在用汽油车PM2.5测定结果（1）半封闭车库测定结果高怠速测定结果：1、3.2万公里汽油车，2、54万公里汽油车（2）纯尾气测定结果高低怠速测定结果：38万公里奥迪（3）离道路不同距离的PM2.5的分布离道路600米后浓度不再改变，与国外证实离道路500米内不适宜人居住相一致（4）汽车PM2.5的SEM道路边的PM2.5:大部分小于0.1,汽油车的PM2.5:小于0.1,大量小于0.01压缩天然气车的PM2.5:球形颗粒，大量小于0.01，可能造成严重的健康问题3、在用汽油车HC，CO和NOx测定结果用简易瞬态工况法测定

与不同排放标准的限值对比编号购车时间行使里程(万公里)燃料排放标准HCCONOxg/km超标倍数g/km超标倍数g/km超标倍数120110.57汽油国40.411.420.07220120.60汽油国40.060.620.033201037.0汽油国32.2310.116.76.71.6316.54201032.0汽油国31.878.342.717.61.9918.95200418.0汽油国21.8410.714.35.983.0310.746200870.7CNG国431.23121961969.04113用简易瞬态工况法测定的在用车排放排放标准HC(g/km)CO(g/km)NOx(g/km)PM(g/km)欧ⅠHC+NOx2.720.97－欧ⅡHC+NOx2.200.50－欧Ⅲ0.202.30.15－欧Ⅳ0.101.000.08－欧Ⅴ0.101.000.060.0045欧Ⅵ0.101.000.060.0045不同排放标准的排放限值满足排放标准的车的排放都是很低的！如何使机动车从新车到报废始终满足排放标准是解决问题的关键！（1）在催化剂寿命内的车排放满足标准，排放很低（2）行使18万公里的车（超过催化剂一倍的寿命）超标10倍左右，行使32万公里的车（超过催化剂四倍的寿命）污染物超标20倍左右，行使70万公里的车（超过催化剂9倍的寿命）超标100倍以上，远超过有铅汽油和化油器时代的车的排放！抵消了汽车尾气控制技术的所有

进步，人为造成了有史以来最严重的空气污染（3）催化剂超过使用寿命后，污染物排放呈不断劣化和快速增加的态势

4、原因分析催化剂过期未更换造成污染物排放数十倍甚至上百倍的增加的原因

催化剂自身失效只能造成污染物排放几倍的增加（即回到原始排放）

排放大幅度增加的原因：润滑油中的磷，锌等在催化剂孔道中沉积

催化剂孔道的变窄或部分堵塞

发动机排气背压的增加

发动机燃烧的急剧恶化

污染物排放数十倍甚至上百倍的增加孔道堵塞的催化剂，透视发现已有50％左右的孔道不通二、汽车PM2.5的危害和世卫组织的标准解读

1、PM2.5的主要来源及汽车PM2.5的危害

2、世卫组织的标准解读

3、国外的在用车污染管理1、PM2.5的主要来源及汽车PM2.5的危害尾气中的污染物：（1）常规污染物：HC、CO、NOx和PM2.5（2）非常规污染物：醇，醛，酸等总共670多种光化反应产生：地表O3，过氧化物致癌：地表O3、过氧化物、PM、醇醛酸致病：CO，NOx和HC我国尾气污染非常严重！PM2.5的危害取决于三个方面：（1）尺寸越小危害越大（2）化学组成的毒性越大危害越大（3）数量越大危害越大PM2.5的主要来源：机动车，工业排放（以燃煤为主），扬尘，钢厂，地砖等依靠燃烧生产的企业，农作物秸秆，柴草燃烧扬尘：颗粒较大，主要为无机氧化物，含有机组分最少，危害相对较小，防控容易

燃煤和机动车的PM2.5均含有高致癌的多环芳烃（PAHs）和含硝基的多环芳烃（nitro-PAHs）及其他毒性大的有机组分，但燃煤的PM2.5这些组分所占比例没有机动车高，颗粒较大，质量比机动车颗粒物大，但数量远没有机动车的PM2.5多燃煤及工业排放的PM2.5属于重点控制对象但实际上未控制好！需更严格控制汽车的PM2.5实际上吸附有CO，NOx和HC，液体污染物和固体污染物的复杂结构机动车尾气中的PM2.5的危害：（1）机动车排放的PM2.5的粒度在0.04-0.1微米（柴油车0.3,汽油车0.1，摩托车0.04）,远小于2.5微米，不但入肺，而且进入血液，粒度很小,对人体的危害巨大

（2）化学组成的毒性大，机动车排放的PM2.5含有多环芳烃（PAHs）和含硝基的多环芳烃（nitro-PAHs）等16种高致癌物质（致癌无阈值即致癌没有吸入量多少的限值），为毒性和危害最大的污染物

（3）数量极大，排放量为6×1011个/km,即每行驶1公里排放6000亿个PM2.5，PM2.5的危害主要是数量而不是质量

（4）基本上不沉降，长期累积存在于空气中，长期危害（5）排放部位低，仅几十厘米，在人的呼吸带内，人体吸入的是未经稀释高浓度的污染物

排放部位低和移动表明机动车的污染是一类极为特殊的污染源，不同于其他污染源其他污染物远离呼吸带，在人直接接触时已经稀释，浓度要低得多，危害要小得多，机动车的PM为危害最大的PM2.5

将机动车得PM2.5和其他污染源的PM2.5一起“称斤论两”，评估危害的做法是错误的（现在是这样做的），必须考虑人体吸入浓度，毒性，数量，粒度TEFof16

PAHs萘(0.001)苯并[k]荧蒽

(0.1)苊(0.001)荧蒽

(0.001)芘

(0.001)二氢苊

(0.001)苯并[a]蒽

(0.1)苯并[a]芘

(1)二苯并[a,h]蒽

(1)菲

(0.001)

屈

(0.01)芴

(0.001)苯并[ghi]苝(0.01)苯并[b]荧蒽(0.1)茚并[1,2,3-cd]芘(0.1)蒽

(0.01)16种多环芳烃的等效毒性因子艹“一颗红心，两叶黑肺”尾气污染肺正常肺最令人担忧是少年儿童机动车尾气对人的危害：呼吸系统、心血管、脑血管、神经系统和眼睛2、世卫组织的空气质量标准解读

世界卫生组织发布的颗粒物、臭氧、二氧化硫和二氧化氮的空气质量指导值和过渡期目标(单位:微克/立方米)（1）指导值是指低于此值的终生暴露或一定的平均时间内的暴露，不会造成明显的健康危害。日均超过25，年均超过10μg/M3是有害的（2）指导值和过渡期的目标值已成为各国政府的法规，对人类社会进步影响深远

（3）排放限值为年均和日均双指标体系，非常严格，如果

PM2.5的为500μg/M3

，8天就会用完全年的指标，我国的PM2.5污染已经非常严重（4）尾气污染和PM2.5是能控制好的，年均：美国12，日本12，台湾153、国外的在用车污染管理（1）对于车厂必须保证法规规定的催化剂寿命，如欧3车如达不到10公里耐久，除免费更换外，还得接受高额罚款甚至进监狱。（2）对于车主，催化剂寿命到期时只有两条路，一是及时更换（价格在全球差不多，约为1500元人民币/套）。二是如不更换必须接受高额罚款（美国汽油车25000美金，柴油车3400美金）甚至进监狱。（3）对于检测站（I站），更换催化剂的维护站（M站）和催化剂厂，如果出现检测作假，更换催化剂作假和生产催化剂作假，同样面临高额罚款甚至坐牢。（4）政府负责法规的制定和监管执法。形成了一个完整的在用车污染管理制度的体系，保证了从新车到报废排放始终达标。美国：1986年－2000年更换2000多万辆车的催化剂。欧盟仅在1999年就更换190万只。美国的PM2.5为年均12μg/M3，日本12μg/M3，台湾15μg/M3

4、国家的政策法规（1）GB18352.3-2005和GB18352.2-2001规定满足国2，国3和国4排放标准的汽车尾气净化催化剂的使用寿命分别为8万，8万和10万公里。对替代用催化转化器做出了规定，明确规定催化转化器不能作为失效装置。同时规定了高排放车的排放限值（排放限值的1.2-1.5倍），这些都是强制实施的国家法规

（2）按照国家的规定，满足国2，国3和国4排放标准的汽车的尾气净化催化剂应分别更换10次，10次和8次才会到报废但上述法规未得到实施（3）研究表明20％的超标车将贡献80%的污染物。而我国从2003年实行欧Ⅱ排放标准以来，从未对催化转化器进行更换，因催化转化器过期造成尾气排放超标的严重程度可想而知（4）任何催化剂都是有寿命的，到期必须更换，化工，石油化工的催化剂都是按期更换的，汽车催化剂在国外是按期更换，

2003年国2车已装催化剂，当年就有超过8万公里里程应该更换催化剂，迟到了11年三、在用车污染管理要达到的目标1、对于车厂必须保证法规规定的催化剂寿命，若达不到，除免费更换外，还得高额罚款甚至坐牢2、对于车主，催化剂寿命到期时只有两条路，一是及时更换催化剂，二如不更换必须处以高额罚款甚至进监狱3、对于检测站（I站），更换催化剂维护站（M站）和催化剂厂，如果出现检测作假，更换催化剂作假和生产催化剂作假，同样处以高额罚款甚至坐牢。4、政府负责法规的制定和监管执法。

四、治理在用车污染的建议1、制定机动车尾气污染治理的政策法规2、建立在用车尾气污染管理的检测/维护（I/M）制度（已经拖了11年）（1）完善在用车尾气排放检测站（I站）制度（2）建立在用车尾气污染治理站（M站）制度（3）建立严格如期更换机动车催化剂制度（4）建立严格的处罚制度（针对车厂，车主，I站。M站，催化剂厂）种类繁多的尾气净化催化剂（1）汽油车尾气净化催化剂：密偶催化剂，三效催化剂，中偶催化剂（2）摩托车尾气净化催化剂：密偶催化剂，三效催化剂，中偶催化剂（3）压缩天然气（CNG）车/液化石油气(LPG)车尾气净化催化剂：密偶催化剂，三效催化剂，中偶催化剂（4）柴油车尾气净化催化剂：NOx选择还原催化剂（SCR），柴油车氧化催化剂（DOC），颗粒物捕集器（DPF）（5）通用汽油机和通用柴油机尾气净化催化剂（6）非道路柴油机尾气净化催化剂（7）船舶发动机尾气净化催化剂（8）农用车尾气净化催化剂我国的发动机产量高达7000多万台，都需要实施尾气净化在“十二五”期间，我国将形成300－500亿元以上的机动车尾气净化催化剂市场机动车尾气污染对我国来说，既是严重问题，也是机遇，处理得好是机遇，处理不好是灾难结束语：循序渐进、先易后难，稳步实施用车管理的检测/维护（I/M）制度，是过期的催化剂得到及时更换，实现空气质量的根本好转，这是在短期内可以实现的