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《四川環境雜志》2014年第四期

1四川省在用車輛尾氣污染狀況

隨著四川省經濟的快速發展，機動車保有量逐年增加，由機動車所帶來的環境污染問題也日益嚴重。2012年四川省機動車排放的4種主要污染物總計為154.68萬噸，比2011年增加了2.04%，各類機動車尾氣污染物排放情況如下圖所示。由圖可見，四川省機動車排放的一氧化碳(CO)總量為117.97萬噸。其中，汽車排放84.11萬噸，占71.3%;低速載貨汽車排放0.12萬噸，占0.1%;摩托車排放33.74萬噸，占28.6%。四川省機動車排放的碳氫化合物(HC)總量為14.14萬噸。其中，汽車排放9.7萬噸，占68.6%;低速載貨汽車排放0.08萬噸，占0.6%;摩托車排放4.36萬噸，占30.8%。四川省機動車排放的氮氧化物(NOx)總量為21萬噸。其中，汽車排放20萬噸，占95.3%;低速載貨汽車排放0.24萬噸，占1.1%;摩托車排放0.76萬噸，占3.6%。四川省機動車排放的顆粒物(PM)總量為1.57萬噸。其中，汽車排放1.56萬噸，占99.2%;低速載貨汽車排放0.01萬噸，占0.8%。通過以上分析可知，汽車排放的一氧化碳(CO)和碳氫化合物(HC)均已高于四川省機動車污染物排放的68%，氮氧化物(NOx)和總顆粒物(PM)均已高于四川省機動車污染物排放的95%。因此，選擇合理的檢測方法對在用車排氣污染物進行嚴格控制將是減少四川省機動車污染物排放以及改善四川省大氣環境質量的重要措施。

2在用車尾氣排放檢測方法的選擇

目前，在用車尾氣排放檢測方法主要有雙怠速法和簡易瞬態工況法。雙怠速法是世界各國在用車排氣檢測應用較為廣泛的方法之一，它是指采用尾氣分析儀直接測量在用車輛怠速和高怠速運轉條件下CO和CH的排放濃度。該方法操作簡便、儀器設備成本低、易于維護，但也存在一系列的問題。(1)只能檢測怠速狀態下空負荷時在用車輛的排放情況，不能真實反映車輛實際運行過程中的污染物排放情況。易于造成人為的對發動機怠速進行調整以通過排放檢測，使在用車輛對大氣環境造成更加嚴重的危害。(2)發動機在空負荷下運轉時，NOx生成量很小，不能真實的反映車輛在實際道路運行過程中的NOx排放情況，缺少對NOx排放污染物的控制。(3)催化轉化器在經過老化后，在排氣流量較小時(如怠速)會表現出較高的轉化效率，因此，僅在怠速條件下進行排氣檢測會掩蓋發動機在高速或高負荷條件下運轉時催化轉化器轉化效率降低的問題。因此，采用雙怠速法對在用車輛進行排放檢測不能真實、可靠、準確地反映出車輛實際運行過程中的排放情況，會加重在用車輛對大氣環境的污染，特別是在一些污染較為嚴重的大中城市和地區。而簡易瞬態工況法可以采用簡化程序模擬車輛的實際運行狀態，克服雙怠速法的不足與弊端。簡易瞬態工況法是由美國sensors公司開發的，由于采用汽車總量分析系統(vehiclemsanalysissystem)進行車輛尾氣排放的檢測，也被稱為VM測試方法。它采用與瞬態工況法(IM240)相同的測試循環，使用與穩態工況法(M)相同的測試設備和廢氣分析儀，并采用氣體流量計測量車輛運行工況的排氣流量，并通過積分手段得出車輛的排放因子(g/km)。簡易瞬態工況法吸取了瞬態工況法(IM240)和穩態工況法(M)的優點，具有較高的精度和一致性。為了評估簡易瞬態工況法的精確度，美國相關研究機構對簡易瞬態工況法與目前檢測精度最高的IM240檢測方法進行了對比試驗，其結果如表1所示［8］。由表1可見，簡易瞬態工況法與IM240檢測方法之間具有較好的相關性，其相關系數(R2)分別達到了R2CO=0.99、R2HC=0.93和R2NO=0.99。由此可見簡易瞬態工況法具有較高的檢測精度，能夠滿足對在用車尾氣排放的精確精測，反映在用車輛實際運行過程中的污染物排放水平。此外，簡易瞬態工況法還具有如下優點:(1)簡易瞬態工況法測試循環包括了車輛的加速、減速、等速和怠速等不同工況下的運行情況，接近車輛的實際運行狀況，對車輛實際的尾氣排放情況反映的更加真實，能夠有效地起到對車輛排放情況監控的作用。(2)簡易瞬態工況法采用的儀器設備與穩態工況法(M)相同，成本與維護費用都相對較低，操作也較為簡單。(3)簡易瞬態工況法與新車型式認證測試循環具有較高相關性，還能夠獲得CO、HC和NOx等污染物的排放因子(g/km)，有助于進一步對城市機動車尾氣排放總量計算和排放削減預測。因此，簡易瞬態工況法是一種非常有效的城市機動車尾氣排放控制手段，有利于大氣環境污染治理和監管工作。目前，北京市、上海市、浙江省、遼寧省、山東省、廣東省、福建省和江西省等省市均已率先采用簡易瞬態工況法對在用車尾氣排放進行了控制。

3四川省在用車尾氣排放預測分析

為了闡明采用簡易瞬態工況法對四川省在用車輛污染物排放的影響情況，筆者依據簡易瞬態工況法對四川省2000年7月1日起生產的第一類輕型汽車和2001年10月1日起生產的第二類輕型汽車進行了抽樣調查，抽樣車輛信息如表2所示。同時，根據簡易瞬態工況法獲得的在用車排放數據以及簡易瞬態工況法排放標準限值，通過計算得到了合格車輛和不合格車輛的平均排放因子(A和B)，如表3和表4所示。在獲得上述數據之后，便可通過數學計算的方式對四川省在用車輛尾氣排放狀況進行預測分析，獲得采用簡易瞬態工況法以及簡易瞬態工況法排放標準之后在用車輛尾氣污染物排放的年削減率。將抽樣檢測所獲得的A、B、K、λ等數據帶入年削減率計算公式，便可獲得四川省2000年7月1日起生產的第一類輕型汽車和2001年10月1日起生產的第二類輕型汽車尾氣污染物排放的年削減率，如表5所示。由表5可知，在采用簡易瞬態工況法以及簡易瞬態工況法排放標準后，四川省機動車尾氣排放的CO將削減28.76%～50.48%，HC+NOx將削減1.53%～23.24%。5結論(1)四川省機動車尾氣污染物中71.3%的CO、68.6%的HC、95.3%的NOx和99.2%的PM來自于汽車尾氣排放。(2)簡易瞬態工況法具有精度高、成本低、操作方便等特點，是一種有效的機動車尾氣排放控制手段，有利于大氣環境污染治理和監管工作。(3)通過在用車尾氣排放預測分析可知，采用簡易瞬態工況法以及簡易瞬態工況法排放標準后可使四川省機動車排放的CO削減約28.76%～50.48%，HC+NOx削減約1.53%～23.24%。

作者：吳雪梅單位：四川省機動車排污監控中心