环境保护部规定,自2013年7月1日起,所有生产、进口、销售和注册登记的重型车用压燃式发动机(主要指柴油机),必须符合“国IV”排放标准的要求。国IV排放标准实施是柴油车污染防治的里程碑,对大气污染防治十分重要。
根据环境保护部去年底发布的《2012年机动车污染防治年报》,占机动车总量17.4%的柴油车,氮氧化物排放量为388.7万吨,颗粒物(PM)排放量为59万吨,分别占汽车排放总量的67.4%、99%。柴油车尤其是重型柴油车的危害已经显而易见,但其污染防治以往没有得到应有的重视。本报记者对此进行了调查采访。

重型柴油车是绝对的“黑老大”
氮氧化物排放占汽车排放总量逾60%,颗粒物排放占比接近90%
在大城市,由于重型柴油货车白天被禁止进入中心城区,人们对其污染的关注度并不高。然而,根据环境保护部去年底发布的《2012年机动车污染防治年报》,占机动车总量17.4%的柴油车,氮氧化物排放量为388.7万吨,颗粒物(PM)排放量为59万吨,其排放量分别占汽车排放总量的67.4%和99%。根据中国环境质量公报,2011年全国氮氧化物排放总量为2404万吨,也就是说,仅氮氧化物一项,柴油车就大约占了16%。
长期从事机动车污染控制研究的中国环境科学研究院副研究员胡京南认为,由于缺乏相关研究数据,年报没有把汽油车排放的颗粒物完全纳入统计,因此,柴油车的排放量占比有所放大。但即使如此,柴油车氮氧化物排放占比超60%、颗粒物排放接近90%却是不争的事实。
氮氧化物本身具有毒性,也是酸雨的主要来源之一,而且汽车排放的氮氧化物很容易成为PM2.5和臭氧的前体物,经过复杂的化学变化,其对人体的危害非常大。中国科学院生态研究中心研究员贺泓对今年1月雾霾的研究发现,氮氧化物与颗粒物浓度呈现正相关,在成霾过程中起到了关键作用。
“我开车时如果停在一辆重型柴油车后面,都会习惯地将车外空气循环系统关闭。人们可能以为冒黑烟的柴油车排放的是大颗粒物,但事实恰恰相反,无论冒不冒黑烟,柴油车排放的颗粒物都非常小。”胡京南说,黑烟的主要成分是碳黑,其粒径大约在100—300纳米,也就是PM1以下;柴油机排放的颗粒多在50纳米以下。如此之小的颗粒物可以直接进入人体的血液循环系统,而且由于车辆排放与人居环境很近,造成的健康危害更大。
环境保护部机动车排污监控中心主任汤大钢告诉记者,美国加州空气资源委员会的研究结论显示,加州空气中,有致癌潜在风险有毒有害物质有70%来自重型柴油车。
柴油车尤其是重型柴油车的危害已经显而易见,但其污染防治却没有得到应有的重视。不久前,参加城市大气环境与健康学术沙龙的中国工程院院士、北京大学教授唐孝炎直言,柴油车污染控制做得不够。中国工程院院士、清华大学教授郝吉明也认为,未来机动车氮氧化物排放总量控制的关键目标应是“以重型柴油车为控制重点,同时兼顾轻型汽油车”。
污染控制技术路径将改变
新标实施后,柴油车氮氧化物减排30%,颗粒物削减80%
按照国IV标准,氮氧化物排放将从国III的5.0克/千瓦时降至3.5克/千瓦时,颗粒物排放限值从0.10克/千瓦时降至0.02克/千瓦时,也就是氮氧化物减排30%,颗粒物减排80%,其环境效益非常明显。胡京南告诉记者,以此折算,如果能够全面实施国IV新标准,仅氮氧化物的削减量将可达约18万吨/年。
与我们传统印象中柴油车污染严重相反,欧洲在用车中超50%是柴油发动机车,可见柴油车有其自身的优势。业内人士介绍,柴油发动机由于压缩比高,具有比汽油机更高的燃油效率,因其良好的燃油经济性、动力性和耐久性而被广泛应用于营运车辆上。同时,柴油车的碳氢化合物、一氧化碳、二氧化碳排放量比汽油车低,并能够作为生物柴油等新能源的最佳使用平台,因此应用前景非常好。目前,我国重型柴油车在物流及客运中所占比例逐年上升,严格控制其氮氧化物与颗粒物排放迫在眉睫。
在科研人员眼里,国IV标准的实施是柴油车污染防治的里程碑,不仅因其污染物排放的大幅下降,更是污染控制技术的飞跃。“从国II到国III,是从机械控制到电子控制,而从国III到国IV,不仅要有电控系统,还要装备后处理技术系统。”胡京南介绍,这一后处理系统,通常被称为SCR技术,也就是目前电厂脱硝应用最多的选择性催化还原技术,它的应用,让柴油发动机减排有了质的飞跃。同时,排放标准升级到国IV后,重型柴油车可减少约5%的油耗,动力提高约10%。
“从国II到国III,颗粒物的削减能达到50%左右,到了国IV阶段,颗粒物可以降到国II车的10%。”胡京南说,有了国IV做基础,再升级到国V并不困难。因为国V同样采用国IV的技术路线,只是对氮氧化物排放有了更严格的要求。要做到这一点,只需进一步提升后处理装置效率,让污染物排放控制水平更好。
因为照顾在用车现状,黄标车的界限划在国II,尽管如此,柴油黄标车的数量依然巨大,淘汰黄标车将是一个漫长而艰苦的过程。