南京市机动车污染物减排因素分析

周海茵，李军

(南京市机动车排气污染监督管理中心，江苏 南京 210019)

截至2013年，南京市各类机动车保有量达到174.5万辆，其中汽车140.7万辆，未来的5到10年仍将处于高速增长期。巨大保有量的背后，是日益加剧的尾气污染问题。随之而来的是机动车尾气污染对空气质量以及人体健康的影响更加显著。根据《南京市机动车污染防治年报》数据显示，2013年南京市机动车排放 CO 15.5万 t，HC 1.9 万 t，NOx 3.6 万 t，PM 0.25 万 t。其中，汽车是污染物总量的主要贡献者，其排放的CO和HC超过83%，NOx和PM超过98%。

南京市立足“控制增量、削减存量、降低总量”的机动车污染控制思路，通过加严标准，加强检测、区域限行、淘汰黄标车、油品升级等污染控制措施推进机动车污染物减排。在“十二五”期间南京市机动车保有量增长71.8%的背景下，实现了污染物排放量削减18.8%，单车平均排放CO、HC、NOx较3年前分别下降了33%，31%和36%。

1 南京市机动车减排效果显现

1.1 源头把关，控制增量

南京市对在该市注册登记上牌的新车以及外埠车辆，实施环保审核前置，未达该市现行排放标准的车辆一律不予注册登记。以2011年为例，总计转出车辆 2.6万辆，而外埠转入车辆仅0.57万辆，仅此一项即减少NOx排放740 t/a。

从2011年1月1日起对轻型汽油车提前半年实施国Ⅳ排放标准，经统计，2011年1—6月份总计新注册登记轻型汽油车7.5万辆，其中微型载客汽车610辆，出租车 1 940辆，小型载客汽车7.1万辆，轻型汽油货车647辆，经核算，由于提前实施国Ⅳ标准而减排 CO 2 601.6 t/a，减排 HC 198.6 t/a，减排 NOx 73.3 t/a。

2013年，南京市国Ⅰ前标准的汽车2.9万辆，占汽车保有量的 2.0%;国Ⅰ标准的汽车14.1万辆，占汽车保有量的10.1%;国Ⅱ标准的汽车21.9万辆，占汽车保有量的15.6%;国Ⅲ标准的汽车49.9万辆，占汽车保有量的35.4%;国IV标准的汽车51.9万辆，占汽车保有量的36.9%。按期实施国Ⅳ及更高标准后，尽管保有量会继续增加，但随着车辆排放标准整体构成比例逐步优化，各污染物排放量相应会逐渐降低，见图1(a)(b)。

图1 2011年和2013年汽车按排放标准构成的变化

1.2 限行淘汰，削减存量

自2010年3月1日起正式对黄标、无标车辆闯禁区实行处罚。在国内第一个采用了非现场执法方式，在限行路段安装电子视频探头，抓拍驶过的汽车号牌，并与后台车辆环保标志数据库联网比对，自动筛选出违章黄标车和无标车实行处罚［1］。至2013年底电子监控累计抓拍2.9亿辆次的汽车，筛选出39.7万辆违章车。道路上高污染车流量由限行之前的10%下降为不足1%，主城区老旧车数量显著减少。

随着车辆排放标准的不断提升以及限行措施促使老旧车辆的淘汰更新，参检车辆的排放平均污染物浓度水平呈逐年下降趋势。100万辆汽车检测数据显示，2008—2011年，由于采取了一系列的控制措施，单车排放污染物浓度呈逐年下降趋势，CO 、HC 、NOx分别下降了33%，31%和36%［2］。

1.3 油品升级，控制总量

随着排放标准的不断提高，车辆性能也不断提高，车辆电子控制及尾气净化装置变得更精密，但如果继续使用低标准的燃油，会对车辆排放造成很大的影响。2010年前使用国Ⅱ标准的汽油，2010—2011年使用国Ⅲ标准的汽油，2012年4月1日，南京市成为继北京、上海、广州之后第4座实施汽油国Ⅳ标准的城市，硫含量由之前的150×10－6下降至 50 ×10－6。

国内外研究结果表明，第5阶段车用汽油替代第4阶段车用汽油，将使全部在用汽油车至少减排10%的 NOx，约8 000 t;全部在用柴油车减排约7%的NOx，PM2.5的排放量也将会大幅降低。南京车用燃料标准实施见表1。

表1 南京车用燃料标准实施

2 机动车减排因素分析

利用车辆尾气检测实时数据监控系统，对国Ⅰ、国Ⅱ、国Ⅲ3个阶段排放标准的年检车辆进行分析，见表2—4。

表2 排放标准和增加年限影响下的NOx排放 10－6

表3 排放标准和油品质量影响下的NOx排放 10_－6

表4 增加年限和油品质量影响下的NOx排放 10－6

为检验车辆排放标准、油品质量和使用年限3个因素对NOx排放值影响是否显著，并找出影响最为显著的一个因素，根据表2—4中的NOx排放值，分别利用二因素方差分析进行数据处理，对表2进行二因素方差分析，见表5。

表5 方差分析

由于 0.38 ＜1.88 ＜ F0.10(1，3)=5.54，所以在α=0.10显著性水平下，表4的数据表明，增加年限和排放标准对NOx排放值的影响都不显著。但相对来说，排放标准水平变化对总的偏差平方和的贡献率SB/ST(31.26%)比增加年限水平变化对总的偏差平方和的贡献率SA/ST(18.89%)大一些。因此，排放标准对NOx排放值影响大一些。

对表3进行二因素方差分析，显示出使用油品和排放标准都对NOx排放值有显著影响，但相比较油品质量对NOx排放值影响大一些。对表4进行二因素方差分析，显示出使用年限对NOx排放值的影响非常不显著，而使用的油品质量对NOx排放值的影响最为显著。

通过以上方差分析的计算结果，把各因素对NOx排放值的影响由大到小进行排序:油品质量＞排放标准＞使用年限。

同样对CO、HC排放值的影响因素分别进行二因素方差分析，得出各因素对排放值的影响由大到小排序均为:油品质量＞排放标准＞使用年限。

相关数据表明，2012年国Ⅳ油供应后3种主要污染物均值较2009年下降约50%，而2009年全年汽车排放 CO 17.2 万 t，HC 2.32 万 t，NOx 2.85万 t，但 2009 年汽车保有量为 67.1 万辆，而截至2012年4月南京市汽车保有量为106万辆，是2009年的1.58倍，即使用国Ⅳ油品后全年降低CO 排放 2.7 万 t，减少 HC 排放 0.37 万 t，减少NOx排放0.45万t。图2(a)(b)为去掉劣化因素后的国I、国II车辆由于油品质量改善所带来的排放值降低状况。

考虑车辆4年中的劣化对排放的影响的增加，而油品质量提高对排放的影响是降低，去掉车辆劣化因素对排放的影响后，使用国IV汽油后的国I车辆CO排放平均值较2009年下降60.9%，HC较2009年下降65.3%，NOx较2009年下降44.8%。

图2 去掉车辆劣化因素影响的国Ⅰ、国Ⅱ车辆各污染物浓度较2009年下降状况

3 建议

文章选取的是以轻型汽油车为代表，在影响机动车污染物排放的因素中，车辆使用油品的影响最为显著。车用燃油品质的改进，是确保机动车采用先进污染控制技术、满足排放标准要求的关键［3］。虽然油品因素是第一位，但排放标准和使用年限是相互联系的，使用年限越久的车辆，其排放标准也越低，如果将排放标准和使用年限两项因素的作用合并在一起，其显著性很大，必须淘汰黄标车以及使用年限长久的老旧车辆。

［1］袁洁，张世达.以电子环保标志为载体构建机动车污染控制物联网体系［J］.环境监控与预警，2011，3(1):54 －56.

［2］张世达.城市机动车排放管理与执法——电子化、网络化、自动化［M］.北京:中国环境科学出版社，2013:132.

［3］纪亮，袁盈，李刚，等.我国机动车排放标准的大气污染物减排效果研究［J］.环境工程技术学报，2011，1(3):237 －242.