机动车尾气污染及防治对策研究

刘焕然

摘要：随着城市工业化进程不断加快，作为城市大气主要污染源的机动车尾气的排放，愈发成为广大市民关注的热点，VOCs是机动车尾气排放的挥发性有机物，对大气环境和人们身体健康有严重危害。

关键词：机动车尾气；VOCs；排放特征；减排措施

引言

随着国家能源结构的深层次改变及汽车制造行业的高速发展，在机动车更为普及的同时，其尾气排放污染也成为了日趋严峻的环境问题。试验研究显示，有毒有害物质存在于机动车尾气排放的VOCs中，而VOCs又是光化学氧化反应的关键前体物之一，该物质对环境空气质量以及人体健康造成危害。

1.机动车尾气VOCs的污染

1.1NMHCs

研究表明，机动车排放的非甲烷碳氢（NMHCs）有芳香烃、烯烃、烷烃等。有学者利用台架试验测定国产轿车非甲烷烃排放特征，采用仪器为3.2LSua采样罐与冷冻浓缩仪。结果显示，被测试的不同车辆排放物的种类是相同的，并呈现近似的浓度。排放物组分含量顺序为：烷烃含量最高，其次芳香烃，最小是炔烃。而非甲烷烃排放总量为每公里267—1768毫克，平均排放量为每公里955毫克。测试车辆比澳大利亚测试小汽车非甲烷烃排放因子高出一倍多，更是美国测试小汽车排放量的2~4倍。国内专家杜安奎利用路边采样的方式在南方某城市公路边的大气中定量检测出十多种VOCs。其中苯系物占VOCs总含量的45%、烷烃占比21%、氯代烃占比31%。同时，公路距离的增加会降低机动车尾气对道路空气污染的程度。通过对广州某隧道机动车的测定，平均排放因子为（0.51±0.08）g/（km·辆）。测试结果显示，烷烃占总比为38.9%，烯烃和炔烃占总比为34.7%，芳香烃占总比为26.4%。与90年代测试瑞士隧道地试验大同小异，排放量居前三的VOCs为：异戊烷、乙烯和甲苯。而美国测试的FortMchenry隧道数据的前三的化合物为：异戊烷、甲苯和间/对二甲苯，第四位的是乙烯。也有徐东群等专家利用车载试验，测量得出汽油车，和柴油车排放物组成的特征，具体排序为：芳香烃最高，其次是烯烃，最低是烷烃。汽油车与柴油车相比，其排放芳香烃化合物浓度比柴油车高出几十倍。由此确定，在车辆梯队里，汽油车对VOCs排放贡献更大，而柴油车对VOCs的排放相对较少。国外专家利用Tedlar袋进行样品采集，以台架模式进行试验，对7辆新车和10辆在用车实施测定。在五种情况下进行了测定：空转测定、加速测定、时速30公里均速测定、时速50公里均速测定、减速测定。结果显示，其中排放NMHCs关键组成部分为，芳香烃、烷烃、烯烃等。

1.2挥发性有机物（OVOCs）

极性有机物构成的羰基化合物，活性反应高却样品稳定性差。进行检测的方式必须采用不同于NMHCs等非极性物质的手段。目前最成熟的方式是DNPH-HPLC，也是最标准地对羰基化合物分析的方式。国外学者利用台架进行试验，对三种不同型号发动机在用轿车排放的VOCs组分实施测定，同时采用GC-FID系统对C2-C10碳氢化合物实施测定，而酮、醛、DNPH则是利用高效液相色谱进行分析。国内专家游秋雯等对汽油车排放的醛酮物质进行测定。综合结果表明，检出含量比较高的五种化合物为环己酮、丙酮、甲醛、乙醛、丙烯醛。基于参加测试的车辆的相关指标不同，醛酮含量也各不相同，主要表现在行程里程数、发动机结构及三元催化器效率的差异。

1.3多环芳烃（PAHs

在尾气排放的VOCs中，PAHs物质含量有限，但对空气环境和人员的健康毒害作用都很大。80到90年代间，Nelson、Mas⁃chet和Harrison等分别以自己的研究解析不同区域大气中的VOCs进行源，得出的结论是机动车尾气会产生大量的PAHs。Maschet等也以同样的观点指出移动污染源的排放会制造分子量大的PAHs。而且，车辆密集区域的PAHs总体浓度为城区的5.3倍，为郊区的8.2倍。另外的国外专家对交通路边的芳香烃化合物实施测定，其数据显示：菲：（34.79±21.24）ng/m³，芴：（17.53±9.81）ng/m³，荧蒽：（8.14±3.94）ng/m³，苾：（7.53±3.57）ng/m³。国内专家胡伟等采用台架试验，借助活性炭吸附、索式提取、高效液相分析的综合模式，结果显示多环芳烃的排放量为：C_匀速<_C减速怠速加速。汽油车远远低于柴油车，而且更多表现于低环芳烃。

2.机动车尾气VOCs减排措施

2.1优先控制汽油车

实践和研究数据显示，汽油车是机动车尾气VOCs的主要贡献者，减排工作首先要对汽油车排量进行控制，具体可从两个方面入手，即汽油车的排放标准执行和燃油标准执行。通过机动车年审加大对汽油车尾气排放的审查力度，杜绝检测造假，以检促改；同时，须切实加强成品油企业以及加油站销售行业的监管，确保汽油车使用到品质达标的油品，最大限度降低尾气排放地污染程度。

2.2加快机动车的更新换代

通过使用鼓励手段与强制手段，能够有效令车辆与其环保标准更新换代，若想切实做到这一点，便需通过强化营运车辆监管与加快低排放标准汽车淘汰速度两方面作为核心，具体内容

如下：（1）加大运营车辆监管力度。以审核标准为规范，严格控制运营车的行车里程、使用年限、排放标准，在根源上彻底避免车辆超期服役情况，同时遏制大排量尾气、VOCs排放浓度较高车辆出现超负荷运营这一情况。针对排放高、超使用年限的运营平台与个人可通过适当处罚进行警示，同时对使用国六排放标准汽车的个人与相关平台予以适当奖励，从而有效促进机动车更新换代。（2）加快低排放标准汽车的淘汰速度。在我国的机动车总保有量中，国II和国IV环保排放标准的汽车占据比例高达62%左右，但是其氢化合物排放量为67%，占据总量较大，故而具备VOCs较大减排潜力。故而，建议考虑强制报废国II以下排放标准的汽车、或者禁止其上路；要综合不同地区汽车的实际保有量以及排放情况，对国IV标准汽车进行合理的、有机会的限行，例如分时段、分区域进行等。总之，可通过全方位综合举措促使低尾气排量汽车更新速度大幅度加快。

2.3采取本地化减排措施

若想能够精准并深层次对本地VOCs尾气排放时间分布特征与规律进行掌握，便需在目前已有基础之上制定与完善全新管理措施。因此，可通过在交通高峰期增强拥堵主道路疏导力度，促使车辆能够合理分流，尤其是针对高层建筑较为密集、空气污染严重、扩散难度较高等区域加大疏导力度。针对秋冬季的空气污染要重点控制污染颗粒物，通常情况下多数区域在步入冬季后VOCs浓度会直线上升，而VOCs则能够通过相关反应生出二次细颗粒物，因此，针对此类区域域VOCs移动源的管理加强，是实现减排目标的最有效措施。

2.4提高科研水平

（1）扩大研究范围。对不同城市尾气排放进行广泛深度的研究，是减排的必要措施。要把研究的视野拓展到一线、新一线城市之外的城市，比如对一些相对发达的二、三线城市的机动车尾气VOCs排放进行深入研究。（2）注重研究方式的统一化、标准化，让研究成果经得起推敲，不要过分强调不同分析方法导致的研究结果的差异化。比如VOCs的成分谱。（3）提高研究成果的时效性。基于城市交通的需要，开始实施国六汽油和柴油排放标准，从而汽车尾气的成分和油品的成分都明显变化。相关研究要以此为切入点，明确尾气排放的新标准，并对其进行深度研究，提升研究成果的实效性。

结语

在新的经济社会形势下，机动车保有量持续增加，环境空气质量改善压力较大，减少机动车尾气排放是亟需解决的问题，通过对机动车尾气排放特征的研究，制定合理的治理管控措施，切实保证城市空气环境逐渐好转。

参考文献

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[2]陈天增，葛艳丽，刘永春，等.我国机动车排放VOCs及其大气环境影响[J].环境科学，2018(2):478-492.