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机动车是重要的大气污染排放源。机动车尾气对大气颗粒物有重要贡献,其中的氮氧化物和挥发性有机物等亦是臭氧的重要前体物[1-2],能给人群健康带来不利影响[3]。近年来,机动车尾气排放因子[4-6]、清单[7-10]、模型[11-13]以及未来发展趋势[14-17]等成为机动车污染防治领域的研究热点。研究者在识别机动车尾气排放特征、污染空间分布、对区域环境影响等方面取得的重要成果,有助于全面认识机动车尾气污染,还可为政府部门的管理决策提供支撑。
通过防控措施减排效果评估,可获得各种措施的污染减排量、经济成本效益等指标,以确定最适用的减排方案,是机动车尾气排放研究的重要领域。卢亚灵等[18]分析了京津冀地区提前淘汰黄标车和黄标车禁行2种措施的减排效果,发现提前淘汰黄标车并予以补贴的减排效益更明显;谢鹏飞等[19]研究了京津冀地区燃油品质升级后的减排效益,认为升级燃油品质标准可有效降低单车排放因子,尤其是对VOCs和PM具有较好的减排效果;樊守彬等[20]对北京城市副中心未来的机动车排污情况进行了预测,表明淘汰高排放车辆只能在短期内实现较好的减排效果,推广清洁能源汽车方可取得持续性的减排效果;唐代茂等[21]评估了兰州市在2016年推行冬季机动车单双号限行政策期间的空气质量状况,结果表明,分时段单双号限行可取得较好的减排效果,而全天限行并不能明显提升减排效果;杨雯等[22]对京津冀机动车设置了13种政策评估情景,发现淘汰高污染排放标准机动车可减少京津冀地区近50%的CO和HC排放。以上研究表明,常见的政策措施在机动车尾气减排上均可取得正向效益,但减排效果却不尽相同,这是由于研究区域的车队结构、措施类别、资源禀赋、社会经济发展等因素的差异会产生相应经济效益、社会效益的改变,随之影响减排的效果。
成都市是国务院确定的国家重要高新技术产业基地、商贸物流中心和综合交通枢纽,是西部地区重要的中心城市[23]。近10年来,成都市机动车快速增长,给当地大气质量带来了极大挑战。为减少汽车尾气污染,成都市政府实施了尾号限行、推广清洁能源汽车等一系列措施,取得了一定成效。本研究以成都市机动车污染防控措施为对象,分类整合了2010—2019年出台的防控措施,分析了2010—2019年机动车尾气中污染物的排放特征,评估了关键防控措施的减排效果,以期为成都市及其他同类型城市的机动车尾气污染防治提供参考。
2010—2019年成都市机动车排污特征分析及防控措施减排效果评估
Characteristics of emissions from vehicles in Chengdu from 2010 to 2019 and evaluation of effectiveness of prevention and control measures
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摘要: 为评估2010—2019年成都市机动车防控措施的减排效果,以2010年为基准年,采用排放清单法计算了各减排措施下2019年的减排量,对比分析了4种控制措施的减排效益。结果表明:成都市机动车排污总量逐年下降,2019年PM2.5、NOx、VOCs、CO、SO2和NH3的排放量分别为0.27×104、4.63×104、1.70×104、28.99×104、0.21×104和0.45×104 t,主要分布在中心城区,其中重型货车对PM2.5和NOx贡献最大,小型客车对VOCs、CO、SO2和NH3贡献最大;措施中加严标准的综合减排量最大,重点减排车型为小型客车、轻型货车、公交车等,2019年6种污染物减排量分别为0.14×104、2.27×104、1.29×104、6.77×104、0.07×104和0.38×104 t;优化城市交通管理对小型客车和摩托车的减排效果显著,2019年6种污染物减排量分别为0.04×104、0.81×104、0.38×104、2.55×104、0.05×104和0.04×104 t;淘汰高排放车辆对小型客车、轻型货车等的减排较明显,2019年6种污染物减排放量分别为0.13×104、0.98×104、0.34×104、2.62×104、0.01×104和0.007×104 t;推广清洁能源汽车的重点减排车型为出租车和公交车,虽然可有效减少PM2.5、NOx的排放,但VOCs却有小幅增加,2019年6种污染物减排放量分别为0.12×104、0.62×104、−0.13×104、0.30×104、0.004×104和0.000 5×104 t。Abstract: The effectiveness of emission reduction by four vehicle exhaust control measures in Chengdu is assessed in this study, using inventory method and comparing the emission reduction in 2019 to a baseline in 2010. Results show that the emissions have decreased in the past decade. The emissions of PM2.5, NOx, VOCs, CO, SO2 and NH3 were 0.27×104, 4.63×104, 1.70×104, 28.99×104, 0.21×104 and 0.45×104 t, respectively, distributed mainly in the center of Chengdu. Heavy trucks and small buses made highest contribution to the emission of PM2.5 and NOx, and VOCs, CO, SO2 and NH3, respectively. Tightening emission and fuel standards are found to be the most effective measure for emission reduction especially of small passenger cars, light duty trucks and buses, and the emission reductions of PM2.5, NOx, VOCs, CO, SO2 and NH3 in 2019 were 0.14×104, 2.27×104, 1.29×104, 6.77×104, 0.07×104 and 0.38×104 t, respectively. Optimizing urban traffic management showed a significant reduction effect on small passenger cars and motorcycles, and the emission reductions of the six pollutants in 2019 were 0.04×104, 0.81×104, 0.38×104, 2.55×104, 0.05×104 and 0.04×104 t, respectively. Eliminating high-emission vehicles played a significant role in reducing emissions from small passenger cars, light trucks, etc., and the emission reductions of six pollutants in 2019 were 0.13×104, 0.98×104, 0.34×104, 2.62×104, 0.01×104 and 0.007×104 t, respectively. Promoting clean energy vehicles showed a reduction effect on taxis and buses. Although this measure can effectively reduce PM2.5 and NOx emissions, the VOCs emissions increased slightly, and the emission reductions of six pollutants in 2019 were 0.12×104, 0.62×104, −0.13×104, 0.30×104, 0.004×104 and 0.0005×104 t, respectively.
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表 1 2010—2019年成都市机动车尾气防控相关资料
Table 1. Relevant information on vehicle exhaust control in Chengdu from 2010 to 2019
资料类型 发布日期 文件名称 提升排放标准类措施 2011-04-13 《关于成都市实施国家第四阶段机动车排气污染物排放标准的通告》 2013-02-18 《关于成都市实施国家机动车排气污染物阶段性排放标准的通告》 提升油品、推行清洁能源汽车
及淘汰高污染车辆类措施2014-02-14 《成都市大气污染防治行动方案(2014—2017年)》 2016-05-11 《成都市大气污染防治行动方案2016年度实施计划》 2017-03-30 《成都市大气污染防治行动方案2017年度重点任务》 2018-04-28 《成都市2018年大气污染防治工作行动方案》 2019-04-24 《成都市2019年大气污染防治工作行动方案》 优化城市交通管理类措施 2010-05-07 《关于高污染汽车限制通行区域和时段的通告》 2013-05-30 《关于进一步加强成都市中心城区机动车排气污染防治工作实施方案》 2014-05-15 《关于空气重污染期间中心城区实施临时交通管理措施的通告》 2015-05-29 《关于高污染汽车限制通行区域和时段的通告》 2019-09-03 《成都市柴油货车及非道路移动机械污染治理攻坚战行动方案(2019—2020)》 其他资料 2005-04-15 《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段)》 2005-05-30 《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法
(中国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ阶段)》2008-04-02 《重型车用汽油发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段)》 2013-09-17 《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第五阶段)》 2016-08-22 《摩托车污染物排放限值及测量方法(中国第四阶段)》 2018-06-22 《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》 表 2 2010—2019年成都市机动车尾气防控措施分类及对应排放标准
Table 2. Classification of vehicle exhaust control measures in Chengdu City from 2010 to 2019
措施 年份 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 加严排放标准(轻汽油车) 国Ⅲ 国Ⅳ1) 国Ⅳ 国Ⅳ 国Ⅳ 国Ⅳ 国Ⅳ 国Ⅴ 国Ⅴ 国Ⅵ2) 加严排放标准(重汽油车) 国Ⅲ 国Ⅲ 国Ⅲ 国Ⅳ3) 国Ⅳ 国Ⅳ 国Ⅳ 国Ⅳ 国Ⅳ 国Ⅳ 加严排放标准(轻柴油车) 国Ⅲ 国Ⅲ 国Ⅲ 国Ⅳ3) 国Ⅳ 国Ⅳ 国Ⅳ 国Ⅳ 国Ⅴ 国Ⅵ2) 加严排放标准(重柴油车) 国Ⅲ 国Ⅲ 国Ⅳ 国Ⅳ 国Ⅳ 国Ⅳ 国Ⅳ 国Ⅴ4) 国Ⅴ 国Ⅵ2) 加严排放标准(燃气车) 国Ⅲ 国Ⅳ 国Ⅳ 国Ⅴ3) 国Ⅴ 国Ⅴ 国Ⅴ 国Ⅴ 国Ⅴ 国Ⅵ2) 加严排放标准(摩托车) 国Ⅲ 国Ⅲ 国Ⅲ 国Ⅲ 国Ⅲ 国Ⅲ 国Ⅲ 国Ⅲ 国Ⅲ 国Ⅳ2) 升级油品(汽油) 国Ⅲ 国Ⅲ 国Ⅲ 国Ⅲ 国Ⅳ 国Ⅳ 国Ⅴ5) 国Ⅴ 国Ⅴ 国Ⅵ 升级油品(柴油) 国Ⅲ 国Ⅲ 国Ⅲ 国Ⅲ 国Ⅳ6) 国Ⅳ 国Ⅴ5) 国Ⅴ 国Ⅴ 国Ⅵ 注:1)为2011年7月1日开始执行;2)为2019年7月1日开始执行;3)为2013年7月1日开始执行;4)为2017年7月1日开始执行;5)为2016年10月1日开始执行;6)为2014年10月1日开始执行。 -
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