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中国能源报 2018年05月28日 星期一

氮氧化物居高不下,柴油车排放成致霾主因

北京治霾“重拳”挥向柴油车(行业观察)

本报记者 仝晓波 《 中国能源报 》( 2018年05月28日   第 02 版)

  采暖季结束以来,雾霾天气仍然频繁出现,成为生活在京津冀及周边地区居民的一致突出感受,不少人都在疑惑,原因何在?

  记者在采访调研中了解到,诸多专家及分析报告均将雾霾天“逆袭”的原因指向了机动车,认为近期大气污染的主要成分是硝酸盐,源头即为机动车排放,特别是柴油动力的卡车、挖掘机等道路和非道路车辆的大量排放。

  近日,北京市发布的新一轮细颗粒物(PM2.5)来源解析研究成果也证实了上述观点。根据这份研究成果,北京市全年PM2.5的主要来源中,本地排放占到2/3,而从北京市当前本地大气PM2.5来源特征看,移动源占比最大,达到45%,为上一轮(2014年发布)解析结果——31.1%的1.4倍。尤为值得关注的是,报告特别指出“移动源中,在京行驶的柴油车贡献最大,为32%”。

  在此背景下,从去年开始,重型柴油车排放污染治理成为北京市机动车排放污染控制工作的重点。今年以来,北京市大气污染治理的工作重点更是从之前的燃煤与机动车并重转向了机动车,其中重中之重便是重型柴油车。

  记者获悉,目前国家层面也正在制定北京市柴油车污染治理的目标,预计不久将发布。

  NOX排放居高不下

  “京津冀及周边晋鲁豫地区通过大力推进集中供热、煤改气、煤改电以及燃煤脱硫,二氧化硫(SO2)浓度显著下降,成为这些地区过去五年大气污染治理的最大亮点和区域内PM10、PM2.5下降的显著推手。”北大光华管理学院、统计科学中心讲席教授陈松蹊在接受记者采访时说。

  以北京为例,根据该市环境保护局近日发布的《2017年北京市环境状况公报》,2017年,北京市环境空气中主要污染物二氧化硫(SO2)的年平均浓度值已降至个位数,为8微克/立方米,与2013年相比降幅达到70%左右,目前处于达标水平,亦处国际领先水平。

  SO2浓度显著下降的同时,PM2.5的另一个重要前体物——二氧化氮(NO2)减排情况却并不理想。陈松蹊带领的环境统计课题组最新发布的《“2+31”城市2013—2017年区域污染状况评估》报告(下称“评估报告”)显示,2013年以来,京津冀及周边晋鲁豫地区33个城市中,有9个城市的NO2排放不降反升,仅有11个城市累积降幅超过10%,且降幅远小于SO2以及PM10、PM2.5的改善程度。

  目前我国NO2年均浓度的限值要求为40微克/立方米。记者梳理2013年以来北京市环境状况公报发现,2017年北京市NO2年平均浓度值仍维持在46微克/立方米的超标水平,与2013年相比下降18%左右。

  陈松蹊指出,由于NO2在空气中的存活时间较短,所以空间传输距离很短,基本上可认为其反映的是本地排放。

  事实上,上述评估报告认为,由于NO2和臭氧的双向互动反应,近几年臭氧的上升也中和了更多的NO2,所以NO2的实际排放量要高于测量值。从另一个角度讲,臭氧可促使空气中的大量气体污染物转化为PM2.5,因此NO2也是臭氧污染的“帮凶”。

  柴油车排污“贡献”巨大

  “尽管NO2的主要来源是机动车尾气与生物质燃料,但由于我们研究所采样的172个国控空气质量监测站点多在城市中心区,所度量的NO2应该主要源于机动车排放,这表明机动车的排放控制应该是下一步大气治污的重点。”陈松蹊认为。

  “氮氧化物和颗粒物是柴油车排放的主要污染物,而PM2.5的生成正是源于氮氧化物二次转换生成的硝酸盐。因此,北京市关注柴油车污染治理主要就是想解决氮氧化物排放的问题。”北京市环保局机动车排放管理处艾毅在接受记者采访时说。

  记者在采访中了解到,当前,北京市重型柴油车仅占全市机动车保有量的4%左右,但其排放的氮氧化物和颗粒物分别占机动车排放总量的50%和90%以上,加之外埠进京、过境重型柴油车,“每天进京的车辆就有约数万辆”,排放污染更为严重。

  根据北京市上述PM2.5源解析研究,在京行驶的柴油车贡献了北京全年近14%的本地PM2.5排放,是移动源中对北京PM2.5贡献最大的因素。

  有业内专家指出,柴油机的“稀燃”工作原理决定了其在燃烧时不可避免会产生炭烟和氮氧化物,燃烧效率高时PM2.5少,但是NOx生成多,反之亦然。正因此,“柴油车的废气排放成为目前空气重污染的主要贡献者就不足为怪了。”

  甚至有专家认为,柴油车的污染十倍于汽油车,因此柴油应成为首先淘汰的发动机燃料。“燃料重组分的客观构成决定了柴油馏分是无法实现清洁提升的,因此柴油车必然会产生大量的氮氧化物及颗粒物,对造成污染的柴油不能再抱改良的幻想。”国家化工行业生产力促进中心总工方德巍对记者说。

  北京治霾重点转向柴油车

  据介绍,一直以来北京市大气环境治理工作的思路就是燃煤、机动车与工业同步并进,今后北京要将更多力量转到机动车,而“机动车治理方面下一步重点肯定是柴油车”。

  “根据北京市新一轮细颗粒物(PM2.5)来源解析分析结果,为打赢蓝天保卫战,北京将围绕重型柴油车等重点污染源开展一系列工作。” 艾毅说。

  北京市今年3月发布的《蓝天保卫战2018年行动计划》已将重型柴油车的污染防治工作列为重中之重,并用很大篇幅阐述了具体举措。

  记者了解到,针对重型柴油车污染治理,北京将通过疏堵结合方式加快高排放重型柴油车等老旧车辆的淘汰。“疏”即财政补贴,北京市制定了退坡机制补贴方案,给予淘汰的老旧货车每辆最高10万元的补助,仅2017年北京就拿出了15—16亿元的财政补贴。

  “这样的力度应该是全国最大的,也能表现北京市治理柴油污染的决心。目前淘汰国Ⅲ重型柴油车可以享受到上述鼓励政策。”艾毅说。

  “堵”即限行,强化执法检测,并对重型柴油车实施闭环管理。上述《公报》显示,北京市通过加强交警与环保联合执法,2017年全年报废转出老旧机动车近50万辆,人工检查重型柴油车96.3万辆次,查处超标排放车5.8万辆次。记者采访中进一步了解到,今年北京要人工检查150万辆重型柴油车,截至一季度已处罚了约5万辆柴油车,这一数字接近去年全年。

  《公报》同时指出,2017年北京已率先完成普通柴油和车用柴油并轨,全部供应第六阶段车用汽柴油。

  特别是针对重型汽车氮氧化物排放污染问题,2017年北京市推出了全球首创的控制在用车氮氧化物排放地方标准——《重型汽车氮氧化物快速检测方法及排放限值》,用于道路检查和入户抽查等执法工作,已自2017年12月1日起实施。

  北京市同时发布了两个重型汽车排气污染物排放限值及测量方法标准,旨在用于生产和销售的重型汽车排放检查,后两项标准也已于2017年12月20日起实施。

  (本报实习记者李玲对本文亦有贡献)

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