大數(shù)據(jù)背景下杭州市機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣減排對(duì)策

沈萍

摘要：結(jié)合杭州市機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染現(xiàn)狀、對(duì)城市大氣的影響，總結(jié)了杭州市針對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣治理管理的治理措施，提出了機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣減排防治新對(duì)策，為解決減少杭州市機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放對(duì)大氣的污染提供新思路。

關(guān)鍵詞：杭州市;機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣;減排

Abstract： combined with the current situation of vehicle exhaust pollution and its impact on the urban atmosphere in Hangzhou， this paper summarizes the treatment measures for vehicle exhaust treatment and management in Hangzhou， and puts forward new countermeasures for vehicle exhaust emission reduction， so as to provide new ideas for reducing the air pollution caused by vehicle exhaust emission in Hangzhou.

Key words： Hangzhou; Motor vehicle exhaust; Emission reduction

引言

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，大氣污染問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重影響到了杭州城市環(huán)境空氣質(zhì)量。2019年，杭州市環(huán)境空氣優(yōu)良天數(shù)為287天，優(yōu)良率為78.6%，還未達(dá)到十二屆全國(guó)人大四次會(huì)議發(fā)布的《政府工作報(bào)告》中提出的“十三五期間，地級(jí)及以上城市空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)比率超過(guò)80%”的目標(biāo)。盡管2020年全市環(huán)境空氣質(zhì)量六項(xiàng)指標(biāo)全面達(dá)到國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，但客觀上新冠肺炎疫情帶來(lái)的社會(huì)面活動(dòng)大幅減少對(duì)2020年環(huán)境空氣質(zhì)量改善起到了促進(jìn)作用，成效并不穩(wěn)固。同時(shí)，全市大氣污染物排放總量仍然較大。

研究表明，移動(dòng)源（包括機(jī)動(dòng)車(chē)等道路移動(dòng)源和非道路移動(dòng)機(jī)械、船舶、飛機(jī)等）排放是杭州市城市大氣污染物的最主要來(lái)源。機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染是低空污染，其排放的尾氣污染物成分復(fù)雜，而且尾氣排放高度與人的呼吸高度接近，嚴(yán)重影響并威脅著交通道路兩旁行人和附近居民的身體健康，目前對(duì)這些尾氣污染的治理也存在著相當(dāng)大的困難[1]。

1杭州市機(jī)動(dòng)車(chē)現(xiàn)狀

1.1 全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量變化

據(jù)公安部統(tǒng)計(jì)，截止2021年底，全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量達(dá)3.95億輛，扣除報(bào)廢注銷(xiāo)量比2020年增加2350萬(wàn)輛，增長(zhǎng)6.32%。2021年全國(guó)新注冊(cè)登記機(jī)動(dòng)車(chē)3674萬(wàn)輛，比2020年增加346萬(wàn)輛，增長(zhǎng)10.38%;比2019年增加460萬(wàn)，增長(zhǎng)14.31%。其中全國(guó)汽車(chē)保有量達(dá)3.02億輛。2021年全國(guó)新注冊(cè)登記汽車(chē)2622萬(wàn)輛，比2020年增加198萬(wàn)輛，增長(zhǎng)8.16%。全國(guó)有79個(gè)城市的汽車(chē)保有量超過(guò)百萬(wàn)輛。

1.2 杭州市機(jī)動(dòng)車(chē)保有量

杭州是浙江省省會(huì)和經(jīng)濟(jì)、文化、科教中心，長(zhǎng)江三角洲中心城市，重要的風(fēng)景旅游城市，地處長(zhǎng)江三角洲南翼、杭州灣西端，是“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”和“21 世紀(jì)海上絲綢之路”的延伸交點(diǎn)和“網(wǎng)上絲綢之路”戰(zhàn)略樞紐城市。2020年，杭州經(jīng)濟(jì)總量位居全國(guó)省會(huì)城市第三，副省級(jí)城市第四，全國(guó)大中城市第八。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，全市機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量增長(zhǎng)尤為急劇，2012年，杭州市機(jī)動(dòng)車(chē)保有量為226.7萬(wàn)輛，2017年年末，社會(huì)機(jī)動(dòng)車(chē)輛保有量突破270萬(wàn)輛，截止2021年，杭州機(jī)動(dòng)車(chē)保有量已超過(guò)300萬(wàn)輛，每百人擁有量及單位路面機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量均為全國(guó)城市之首。此外，杭州城市內(nèi)還有12.7萬(wàn)輛各類(lèi)非道路工程機(jī)械，以及每年6萬(wàn)艘過(guò)境船舶和飛機(jī)等非道路移動(dòng)源。

2機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染現(xiàn)狀

機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染排放的影響因素和污染排放水平不僅由機(jī)動(dòng)車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)和污染控制技術(shù)等自身?xiàng)l件所決定，而且還受道路狀況和行駛狀態(tài)等外部因素影響[2]，主要包括：1）與機(jī)動(dòng)車(chē)技術(shù)相關(guān)的影響因素，包括發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)和尾氣控制技術(shù)、機(jī)動(dòng)車(chē)重量和發(fā)動(dòng)機(jī)排量等，其直接決定機(jī)動(dòng)車(chē)污染排放水平。2）與機(jī)動(dòng)車(chē)使用相關(guān)的影響因素，包括累計(jì)行駛里程和維護(hù)狀況等。3）與機(jī)動(dòng)車(chē)行駛狀態(tài)相關(guān)的影響因素，包括機(jī)動(dòng)車(chē)啟動(dòng)方式（冷啟動(dòng)或熱啟動(dòng)）、平均車(chē)速、負(fù)載、運(yùn)行模型（加速、減速、或怠速）、爬坡等以及油品質(zhì)量、環(huán)境溫度和濕度等。

機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣在北京PM2.5來(lái)源中占比約1/4;哈爾濱市環(huán)保局發(fā)布哈市冬季大氣PM2.5源解析顯示，煤煙塵成為哈市冬季PM2.5的頭號(hào)污染源，占44.65%，機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣位居第二，占26.93%。

2.1 機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣的主要成分及危害

機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣的主要由一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）、氮氧化物（NOX）、二氧化硫（SO2）和顆粒物組成，這些氣體不但具有刺激性氣味，刺激人體的感覺(jué)器官，而且具有一定的毒性，易引起人體急慢性中毒[3]。其中，碳?xì)浠衔铮℉C）和氮氧化物（NOX）還是引起災(zāi)難性的大氣污染和“光化學(xué)煙霧”污染的根源之一，顆粒物則是引發(fā)霧霾的“元兇”，是杭州市空氣PM2.5的主要來(lái)源，直接影響人的身體健康和城市經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

2.1.1 一氧化碳的污染危害

一氧化碳是一種無(wú)色帶刺激性的有毒氣體，一氧化碳與人體血液中的血紅蛋白的親和力較氧氣強(qiáng)200～300倍。血紅蛋白是人體血液循環(huán)中供氧的載體，人們吸入一氧化碳后，血紅蛋白就會(huì)先于氧氣與一氧化碳相結(jié)合，形成碳氧血紅蛋白（CO—Hb），從而造成血液的輸氧量減少。一氧化碳與血紅蛋白結(jié)合后需要12～14h才能分離，如果人們連續(xù)處于含有一氧化碳的空氣中時(shí)間越長(zhǎng)，血液中積累的碳氧血紅蛋白（CO—Hb）越多，造成低氧血癥，導(dǎo)致人體組織缺氧，輕者出現(xiàn)頭疼、昏眩、反應(yīng)遲鈍等，嚴(yán)重的會(huì)造成死亡，見(jiàn)表2.1。

2.1.2 碳?xì)浠衔锏奈廴疚：?/p>

汽車(chē)尾氣中含有200多種碳?xì)浠衔?，其中至?2有種多環(huán)芳烴，包括3，4苯并[a]芘9種致癌物質(zhì)。碳?xì)浠衔飼?huì)導(dǎo)致人的骨髓功能減弱，使紅、白血球細(xì)胞數(shù)量減少或在周?chē)褐挟a(chǎn)生血小板減少癥。其醛類(lèi)物質(zhì)對(duì)眼、呼吸簽官、皮膚等產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激性，造成葬、肺等機(jī)能下降。尤為突出的是碳氮化物和氮氧化合物在強(qiáng)烈的'陽(yáng)光照射下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，形成一種毒性較大的淺藍(lán)色光化學(xué)煙霧，其危害令人觸目驚心。

2.1.3 氮氧化物的污染危害

在汽車(chē)排出尾氣中的氮氧化物之中有一種毒性很強(qiáng)的紅棕色氣體二氧化氮，中毒的癥狀是發(fā)生水腫的同時(shí)，95%為一氧化氮，3%～4%二氧化氮，一氧化氮排入大氣后會(huì)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸?。高濃度的一氧化氮能引起中樞神?jīng)的癱瘓及痙攣。二氧化氮引起閉塞纖維性支氣管炎等。空氣中的氮氧化物在陽(yáng)光充足的午前2小時(shí)和午后2小時(shí)容易在碳?xì)浠衔锇l(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的臭氧和PAN等對(duì)人體產(chǎn)生的危害更大。氮氧化物產(chǎn)生的危害，見(jiàn)表1.2。

2.1.4 二氧化硫的污染危害

二氧化硫溶于水中會(huì)生成亞硫酸，再進(jìn)一步氧化就會(huì)生成硫酸，最后生成酸雨落于地面。酸雨對(duì)水生系統(tǒng)，對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)人體都有很強(qiáng)的危害。

二氧化硫在進(jìn)入人體呼吸道后，會(huì)停留在上呼吸道上，生成具有腐蝕性的亞硫酸、硫酸等，對(duì)人體產(chǎn)生刺激作用。還會(huì)被吸收進(jìn)血液，破壞酶的活力，對(duì)肝臟有一定的損害。

2.2杭州市機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣對(duì)城市大氣的影響

2015年4月，環(huán)保部披露包括杭州在內(nèi)的全國(guó)9個(gè)城市的首要大氣污染源是機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放。2019年杭州市區(qū)主要污染物為臭氧（O3）。二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、可吸入顆粒物（PM10）和細(xì)顆粒物（PM2.5）四項(xiàng)主要污染物年均濃度分別為7μg/m3、41μg/m3、66μg/m3、38μg/m3。全年杭州市酸雨率54.6%，二氧化氮（NO2）和細(xì)顆粒物（PM2.5）較國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)分別超標(biāo)0.02和0.09倍。研究表明，杭州市機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放對(duì)NO2、SO2、PM2.5濃度的貢獻(xiàn)率已分別達(dá)到64.5%、22.4%、28.0%[4]。

3杭州市針對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣治理管理對(duì)策總結(jié)

面對(duì)移動(dòng)源大氣污染日益嚴(yán)峻的現(xiàn)狀，針對(duì)不同的長(zhǎng)期性機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放控制策略，杭州市近年來(lái)實(shí)施了小轎車(chē)限號(hào)、黃標(biāo)車(chē)禁行和淘汰、限制高污染車(chē)輛、提升燃油品質(zhì)、西湖低排放區(qū)、采用末端治理技術(shù)、機(jī)動(dòng)車(chē)總量控制、新增機(jī)動(dòng)車(chē)排放水平控制、機(jī)動(dòng)車(chē)錯(cuò)峰限行等措施，取得了顯著進(jìn)展。

從2019年7月1日起，杭州小汽車(chē)（包括使用汽油、柴油、燃?xì)夂突旌蟿?dòng)力為燃料的車(chē)輛）和重型燃?xì)廛?chē)已經(jīng)實(shí)施國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)。自2020年7月1日起，杭州要求所有生產(chǎn)、進(jìn)口、銷(xiāo)售和注冊(cè)登記的重型城市車(chē)輛（主要指在城市運(yùn)行，且總質(zhì)量在3.5噸以上的公交、環(huán)衛(wèi)、郵政車(chē)輛）應(yīng)符合國(guó)6a排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)，是通過(guò)源頭控制減少機(jī)動(dòng)車(chē)污染排放、持續(xù)改善空氣質(zhì)量的有效手段。

自2014年5月5日起，采用機(jī)動(dòng)車(chē)工作日（星期一至星期五）高峰時(shí)段區(qū)域“錯(cuò)峰限行”交通管理措施。錯(cuò)峰限行區(qū)域內(nèi)，按機(jī)動(dòng)車(chē)號(hào)牌最后一位阿拉伯?dāng)?shù)字對(duì)應(yīng)具體限行日期的原則，在工作日高峰時(shí)段禁止相應(yīng)機(jī)動(dòng)車(chē)輛通行。

2015年1月1日起，在西湖風(fēng)景名勝區(qū)實(shí)行機(jī)動(dòng)車(chē)環(huán)保行動(dòng)。全年雙休日及國(guó)定節(jié)假日的8時(shí)30分至17時(shí)，禁止國(guó)Ⅱ及以下排放標(biāo)準(zhǔn)（柴、汽油）的機(jī)動(dòng)車(chē)在環(huán)湖道路上通行，凡懸掛小型車(chē)號(hào)牌（藍(lán)牌）的機(jī)動(dòng)車(chē)輛需在西湖風(fēng)景名勝區(qū)限行區(qū)域（道路）內(nèi)通行的，其車(chē)牌最后一位阿拉伯?dāng)?shù)字，必須與公歷日單雙號(hào)相一致。

為實(shí)現(xiàn)小客車(chē)數(shù)量合理、有序增長(zhǎng)，自2017年1月6日起，杭州市在行政區(qū)域范圍內(nèi)對(duì)小客車(chē)實(shí)行總量調(diào)控和指標(biāo)管理，單位和個(gè)人需要取得小客車(chē)指標(biāo)的，應(yīng)當(dāng)向市調(diào)控辦提出申請(qǐng)，并參與搖號(hào)。

杭州市持續(xù)提升生產(chǎn)、銷(xiāo)售和使用的汽、柴油油品質(zhì)量，加強(qiáng)車(chē)用油品質(zhì)量監(jiān)督檢查，嚴(yán)厲打擊非法、非標(biāo)汽柴油生產(chǎn)、銷(xiāo)售行為。全面供應(yīng)符合國(guó)Ⅵ標(biāo)準(zhǔn)的車(chē)用汽柴油，停止銷(xiāo)售低于國(guó)Ⅵ標(biāo)準(zhǔn)的車(chē)用汽柴油，實(shí)現(xiàn)車(chē)用柴油、普通柴油、部分船舶用油“三油并軌”。進(jìn)一步降低車(chē)用汽油烯烴、芳烴含量和夏季蒸汽壓，到2025年，在售和使用的車(chē)用汽油烯烴+芳烴含量小于等于45%。

落實(shí)公交優(yōu)先戰(zhàn)略，加快城市軌道交通、公交專(zhuān)用道、快速公交系統(tǒng)等大容量公共交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提高市民的環(huán)保意識(shí)，提倡廣大市民綠色出行：乘坐公交車(chē)、地鐵，騎共享單車(chē)、共享電動(dòng)車(chē)等。截至2020年初，杭州市主城區(qū)運(yùn)營(yíng)公交線路1047條，擁有車(chē)輛數(shù)10183輛，其中公共汽電車(chē)線路368條，擁有車(chē)輛數(shù)7283輛;主城區(qū)的公交站點(diǎn)500米覆蓋率已達(dá)到100%。截止2020年11月，杭州地鐵運(yùn)營(yíng)線路共5條，共設(shè)車(chē)站120座，其中換乘車(chē)站13座，運(yùn)營(yíng)里程共計(jì)206km;2019年日均客運(yùn)量達(dá)190萬(wàn)人次/天。到2025年，公共交通占全方式出行量的26%。

杭州市大力推廣新能源汽車(chē)和清潔能源汽車(chē)，是全國(guó)首批節(jié)能與新能源汽車(chē)示范推廣城市。2020年杭州新能源汽車(chē)保有量達(dá)到19.5萬(wàn)輛，占比全國(guó)的4.76%，位居城市排名中第五。同時(shí)杭州市已形成了以長(zhǎng)江汽車(chē)、東風(fēng)裕隆、眾泰益維、萬(wàn)向集團(tuán)、廣汽吉奧、西湖比亞迪、吉利汽車(chē)等為代表的新能源整車(chē)生產(chǎn)企業(yè)隊(duì)伍，整車(chē)制造能力大大提升。

4機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣減排防治新對(duì)策

4.1 提高機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣處理水平

在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)汽車(chē)尾氣排放的控制是通過(guò)加裝尾氣處理裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在催化劑的作用下使尾氣得到凈化，以減輕對(duì)環(huán)境的污染。通過(guò)研發(fā)催化效果好、制備工藝簡(jiǎn)單、成本低廉且使用方便的汽車(chē)尾氣催化劑來(lái)提高尾氣凈化率[5]。西南林業(yè)大學(xué)的吳春華等以ZSM-5分子篩為原料，通過(guò)處理得到介孔ZSM-5分子篩，經(jīng)過(guò)系列反應(yīng)后得到CuO改性HZSM-5介孔分子篩催化劑，提高了部分機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣的催化效果。

4.2 研發(fā)、推廣替代新燃料

近年來(lái)，隨著全球各國(guó)對(duì)新能源汽車(chē)的重視，意大利、法國(guó)、西班牙、美國(guó)、中國(guó)等國(guó)家都明確了燃油車(chē)的禁售時(shí)間，中國(guó)是2030年。按照現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)，存儲(chǔ)在鋰離子電池中的電能是最常選擇的替代能源。但是，仍然存在一些問(wèn)題，例如需要使用稀土等。天然氣，液化石油氣、乙醇汽油、氫燃料電池和生物燃料等都是正在推廣或研發(fā)的新替代品能源。

氫動(dòng)力汽車(chē)是一種真正實(shí)現(xiàn)零排放的交通工具，排放出的是純凈水，其具有無(wú)污染，零排放，儲(chǔ)量豐富等優(yōu)勢(shì)，是傳統(tǒng)汽車(chē)最理想的替代方案。不過(guò)，與傳統(tǒng)動(dòng)力汽車(chē)相比，氫動(dòng)力汽車(chē)成本至少高出20%。

在汽車(chē)上使用乙醇，可以提高燃料的辛烷值，增加氧含量，使汽車(chē)缸內(nèi)燃燒更完全，可以降低尾氣的害物的排放。

4.3 光催化技術(shù)應(yīng)用于降解道路汽車(chē)尾氣

將高新技術(shù)企業(yè)研發(fā)的二氧化鈦溶膠作為降解劑[6]，均勻地附著在路面上，不僅可以有效保護(hù)瀝青路面，還可保持長(zhǎng)達(dá)12個(gè)月的瀝青VOC和汽車(chē)尾氣降解效果。將這種新材料噴灑在道路上后，經(jīng)陽(yáng)光照射，可產(chǎn)生負(fù)氧離子和氫氧自由基，能夠與汽車(chē)尾氣中的氮氧化物等物質(zhì)發(fā)生光催化反應(yīng)，生成水、鹽類(lèi)等無(wú)害物質(zhì)，從而起到降解汽車(chē)尾氣的效果。

結(jié)束語(yǔ)

在杭州市政府的努力下，雖然杭州市機(jī)動(dòng)車(chē)保有量逐年遞增，但是空氣質(zhì)量在慢慢好轉(zhuǎn)。要做好機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣治理工作，想從根源上解決必須依靠市政府、廣大市民、環(huán)保企業(yè)等的大力支持和共同協(xié)助，繼續(xù)執(zhí)行政府層面政策，積極采用上述新對(duì)策，相信杭州市機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣減排將會(huì)得到巨大提升。

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