大連市機(jī)動車尾氣中氮氧化物排放研究

楊 威

(大連市環(huán)境監(jiān)測中心，遼寧 大連 116023)

1 大連市機(jī)動車運行及道路狀況

1.1 大連市車流量狀況調(diào)查

大連市區(qū)共有80 條主干路，除去步行街和因地鐵施工無法監(jiān)測外，2010年共監(jiān)測了73 條主干路的車流量。每次監(jiān)測20 分鐘，時段包含9:00～16:30。

統(tǒng)計結(jié)果顯示，大連市主干路平均車流量為2596輛/小時。其中，車流量最大的主干路為疏港路，平均車流量為7665 輛/小時;其次為東北路，車流量為6885輛/小時;再次為迎客路和中山路，分別為6537 輛/小時和5705 輛/小時。車流量最小的主干路為迎賓路203輛/小時，其次為育才街288 輛/小時，山巒街339 輛/小時，虎灘街447 輛/小時。

已監(jiān)測的208 個路段中，平均車流量排在前十名的分別是東北路五一廣場、中山路交電公司中門、中山路匯典大廈、中山路理工分院、疏港路黑嘴子、中山路醫(yī)大一院、中山路農(nóng)行風(fēng)光支行、迎客路空軍大院外、中山路人民廣場、西北路萬科花園。

1.2 大連市機(jī)動車油品消耗情況

根據(jù)調(diào)查，大連市大部分油品均由中國石油銷售公司銷售，其它銷售公司所占比例很小，因此，本次只對中國石油大連銷售公司成品油銷量進(jìn)行了調(diào)查。調(diào)查結(jié)果，大連市2010年車用乙醇汽油銷量為59 萬噸，柴油為46 萬噸，液化石油氣為1.8 萬噸。

1.3 大連市部分機(jī)動車平均行駛里程

根據(jù)國家環(huán)保部機(jī)動車排污監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)，大連市出租車年均行駛里程為136105km，公交車年均行駛里程為45757km。

1.4 大連市道路概況

大連市2010年公路總里程達(dá)到8534 公里，其中，高速公路410 公里，一級公路700 公里，二級以下公路7444 公里，公路網(wǎng)密度67.9 公里/百平方公里。2005年～2010年，公路總里程由4784 公里增加到8534 公里，增加了3750 公里。2010年與2009年相比，公路總里程增長速度約為0.1%，城區(qū)道路建設(shè)年均增長率僅為5.1%。大連中心城區(qū)共有城市道路1854 條，其中主干路81 條，街巷路1773 條。中心城區(qū)道路網(wǎng)密度2.94公里/平方公里，道路面積率5.03%，人均占有道路面積4.01 平方米。

與此相比，2005年～2010年，大連市機(jī)動車保有量由50.9 萬輛增加到88.1 萬輛，年均增長率為11.7%。2010年與2009年相比，機(jī)動車增長速度約為11.5%。由此看出，機(jī)動車的增長速度遠(yuǎn)大于道路建設(shè)速度，有限的道路資源面臨嚴(yán)重的承載壓力，道路網(wǎng)負(fù)荷度逐年增加，此外，大連的城市人口不斷攀升，交通設(shè)施供給與需求之間的矛盾日益突出，城市道路交通壓力不斷增大。

2 大連市機(jī)動車尾氣中氮氧化物新增排放量預(yù)測

2.1 大連市機(jī)動車保有量預(yù)測

近年來隨著各大城市道路交通擁堵現(xiàn)象的頻繁出現(xiàn)，機(jī)動車保有量迅猛增長時常被媒體和公眾作為熱點話題，而事實上媒體提及的數(shù)據(jù)和公眾看到的現(xiàn)象基本均是載客及載貨汽車而不含低速汽車和摩托車;但低速汽車和摩托車作為排放廢氣污染物的機(jī)動車中的一個類別的污染源，其實際保有量及變化我們在污染源數(shù)量核算中是不可或缺的。

大連市近年來機(jī)動車保有量增長迅猛，但按機(jī)動車近年來保有量分類統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析，各類機(jī)動車保有量的變化情況差異很大。載客及載貨汽車這類機(jī)動車保有量近年來為加速增長;而低速汽車和摩托車這類機(jī)動車近年來為總保有量基本是緩慢平穩(wěn)增長。

2015年大連市機(jī)動車保有總量預(yù)計達(dá)到約173.7 萬輛;其中，載客汽車和載貨汽車146.0 萬輛、占機(jī)動車保有總量84.0%，低速汽車和摩托車27.7 萬輛、占機(jī)動車保有總量16.0%。2015年與2010年相比，機(jī)動車保有總量增長約85.6 萬輛、增長97.1%;其中，載客汽車和載貨汽車增長約79.3 萬輛、增長118.9%，低速汽車和摩托車增長約6.3 萬輛、增長29.4%。2015年載客汽車和載貨汽車中，載客汽車保有量預(yù)計達(dá)到約121.6 萬輛、比2010年增長125.8%，載貨汽車保有量預(yù)計達(dá)到約24.4 萬輛、比2010年增長90.1%。2015年低速汽車和摩托車中，三輪汽車保有量預(yù)計達(dá)到約2.1萬輛、比2010年減少21.2%，低速貨車保有量預(yù)計達(dá)到約0.8 萬輛、比2010年增長7.4%，摩托車預(yù)計達(dá)到約24.8 萬輛、比2010年增長37.9%。

2.2 機(jī)動車尾氣中氮氧化物新增排放量預(yù)測分析

“十二五”交通運輸行業(yè)NOx 新增量測算以道路機(jī)動車為主(暫不包括船舶、航空、鐵路、農(nóng)用機(jī)械和工程機(jī)械等非道路移動源的NOx 排放量)，分車型測算機(jī)動車NOx 排放量，公式如下:

式中:Ai，j為“十二五”不同類型機(jī)動車保有量的增長量(i 表示車型、j 表示燃料類型)，根據(jù)“十一五”各類機(jī)動車保有量增速，分車型進(jìn)行預(yù)測。Fi，j為不同類型機(jī)動車的NOx 排污系數(shù)，千克/(年·輛);新增車輛的NOx 排污系數(shù)全部按照國四標(biāo)準(zhǔn)車、燃用國三油品時的排放水平取值。

新增車輛均參考國四排放標(biāo)準(zhǔn)下的排放因子進(jìn)行測算NOx 新增量。根據(jù)《“十二五”主要污染物總量控制規(guī)劃編制指南》中NOx 排污系數(shù)，經(jīng)計算得出，“十二五”期間大連市機(jī)動車氮氧化物新增量為26，326 噸。

3 大連市在用機(jī)動車氮氧化物減排措施及減排潛力測算

3.1 “黃標(biāo)車”淘汰工程氮氧化物減排潛力測算

根據(jù)“十二五”期間各類機(jī)動車的淘汰數(shù)量和排污系數(shù)計算NOx 削減量，公式如下:

式中:R機(jī)動車淘汰為淘汰機(jī)動車的NOx 削減量，噸/年;Bi，j為“十二五”期間該類型機(jī)動車的淘汰數(shù)量(i表示車型，j 表示燃料類型)，輛。Fi，j為該類型機(jī)動車2010年的NOx 排污系數(shù)，千克NOx/(年·輛)。

“十二五”期間機(jī)動車淘汰的重點是黃標(biāo)車，主要是指污染物排放達(dá)不到國一標(biāo)準(zhǔn)的汽油車和達(dá)不到國三標(biāo)準(zhǔn)的柴油車。大連市“十二五”期間淘汰的機(jī)動車為汽油載客汽車、汽油載貨汽車和柴油載客汽車、柴油載貨汽車。汽油車分為一類輕型:淘汰2000年前(包括2000年)注冊的載客微型、小型機(jī)動車和載貨微型、輕型機(jī)動車;二類輕型:淘汰2001年前(包括2001年)注冊的載客中型和載貨中型機(jī)動車;中重型:淘汰2003年前(包括2003年)注冊的載客大型和載貨重型機(jī)動車。柴油車淘汰2008年前注冊的(包括2008年)柴油載客汽車和載貨汽車。

以2010年機(jī)動車保有量為基數(shù)進(jìn)行黃標(biāo)車保有量統(tǒng)計，大連市共有黃標(biāo)車159131 輛，包括汽油車65770輛和柴油車93361 輛。汽油車又分為載客汽車和載貨汽車，分別淘汰60696 輛和5074 輛;柴油車分為載客汽車和載貨汽車，分別淘汰20642 輛和72719 輛。淘汰數(shù)量最多的黃標(biāo)車是小型載客汽油車、輕型載貨柴油車和重型載貨柴油車，分別淘汰44794 輛、43230 輛和19961輛。

計算得知，大連市“十二五”期間淘汰機(jī)動車可削減NOx 3.57 萬噸。其中，淘汰汽油車可削減7427.79噸、柴油車可削減28222.37 噸。重型載貨柴油車淘汰對NOx 減排貢獻(xiàn)最大，可削減NOx 16245.70 噸;其次是大型載客柴油車和大型載客汽油車，分別削減NOx 6845.61 噸和3023.10 噸。

在大連市政府2012年4 季度與省政府?dāng)M簽的《大連市“十二五”主要污染物總量減排目標(biāo)責(zé)任書》草案中(以下簡稱《責(zé)任書》，為落實減排目標(biāo)，機(jī)動車氮氧化物減排擬實施的方案包括:第一階段，至2015年6月底，全面淘汰2005年(含)以前注冊的運營“黃標(biāo)車”攻擊70140 輛(年淘汰率不低于20%)，其中出租車691 輛、公交車3078 輛、大中型客車15988 輛、貨車50383 輛;第二階段，至2015年12月底，淘汰非運營“黃標(biāo)車”23256 輛、低速貨車16112 輛，淘汰達(dá)到報廢年限的出租車2535 輛、公交車206 輛。上述計劃全部落實可實現(xiàn)氮氧化物減排總量共計20069 噸，其中載客汽車和載貨汽車可實現(xiàn)實際減排19240 噸，低速貨車可實現(xiàn)減排216 噸。第一階段機(jī)動車淘汰可實現(xiàn)實際減排18773 噸，第二階段機(jī)動車淘汰可實現(xiàn)實際減排683 噸。

3.2 機(jī)動車油品升級替代工程氮氧化物減排潛力測算

機(jī)動車油品質(zhì)量由國三標(biāo)準(zhǔn)提高到國四標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)供應(yīng)國四油品的機(jī)動車數(shù)量和國三、國四標(biāo)準(zhǔn)的排污系數(shù)差值計算NOx 削減量:

式中:R油品替代是機(jī)動車油品質(zhì)量由國三標(biāo)準(zhǔn)提高到國四標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)的NOx 削減量，噸/年;Ci，j為該類型機(jī)動車中供應(yīng)國四油品的機(jī)動車數(shù)量，輛;ΔFi，j為供應(yīng)國四油品的機(jī)動車與供應(yīng)國三油品的機(jī)動車相比，NOx 排污系數(shù)的差值，具體數(shù)值參考《“十二五”主要污染物總量控制規(guī)劃編制指南》中相關(guān)數(shù)值。

根據(jù)《大連市“十二五”大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作方案》，在2013年全運會期間，開展油品使用試點，到2015年底，機(jī)動車全面使用國四油品。經(jīng)計算，大連市“十二五”期間通過油品替代工程，可削減氮氧化物7046 噸。

3.3 加強機(jī)動車管理氮氧化物減排潛力測算

機(jī)動車氮氧化物排放量的削減途徑，除淘汰黃標(biāo)車及油品升級外，還可通過加強機(jī)動車的分別管理實現(xiàn)氮氧化物排放量的削減。根據(jù)環(huán)保部《“十二五”主要污染物總量減排核算細(xì)則》中的核算規(guī)定，加強管理機(jī)動車氮氧化物削減量的核算公式為:

式中:b 為核算期通過加強管理帶來的機(jī)動車氮氧化物排放削減系數(shù);b上年為上年同期通過加強管理帶來的機(jī)動車氮氧化物排放削減系數(shù);Pi，j，k為核算期i 車型、j 燃料種類、k 階段車輛保有量，輛;P上年i，j，k為上年同期i 車型、j 燃料種類、k 階段車輛保有量，輛;PXi，j，k為i車型、j 燃料種類、k 階段車輛的排放系數(shù)，克/年·輛。

機(jī)動車氮氧化物排放削減系數(shù)核算公式:

式中:b環(huán)檢為提高加強在用機(jī)動車環(huán)保定期檢驗帶來的氮氧化物排放削減系數(shù);在用車環(huán)保定期檢驗達(dá)到規(guī)定要求的，系數(shù)取0.8%;b標(biāo)志為核發(fā)汽車環(huán)保合格標(biāo)志帶來的氮氧化物排放削減系數(shù);環(huán)保合格標(biāo)志發(fā)放達(dá)到規(guī)定要求的，系數(shù)取0.6%;b限區(qū)為“黃標(biāo)車”區(qū)域限行帶來的氮氧化物排放削減系數(shù);b限號為車牌尾號限行帶來的氮氧化物排放削減系數(shù)。

“黃標(biāo)車”區(qū)域限行帶來的氮氧化物排放削減系數(shù)核算公式:

式中:A限行區(qū)為“黃標(biāo)車”區(qū)域限行面積，平方千米;A建成區(qū)為建成區(qū)限行面積，平方千米。

車牌尾號限行帶來的氮氧化物排放削減系數(shù)核算公式:

式中:D限號為年單車限行天數(shù)，天。

考慮大連市施行“黃標(biāo)車”區(qū)域限行范圍相對有限，在管理減排中“黃標(biāo)車”區(qū)域限行可得到確認(rèn)的削減系數(shù)很小，而由于大連市道路交通狀況的特點在非極端情況下不宜采取車牌尾號限行措施，因此大連市機(jī)動車管理減排措施中，可以忽略“黃標(biāo)車”區(qū)域限行、車牌尾號限行的減排效果，而僅考慮機(jī)動車環(huán)保定期檢驗、核發(fā)汽車環(huán)保合格標(biāo)志這兩項管理措施的減排效果。

目前大連市機(jī)動車環(huán)保定期檢驗、核發(fā)汽車環(huán)保合格標(biāo)志尚未達(dá)到規(guī)定要求，但根據(jù)相關(guān)工作的進(jìn)展情況，“十二五”末期這兩項工作完全可以達(dá)到規(guī)定要求。根據(jù)預(yù)測的2015年機(jī)動車保有量，在2015年大連市機(jī)動車管理達(dá)到規(guī)定要求的情況下，由管理減排核算公式，機(jī)動車管理減排氮氧化物排放量約為434 噸。

4 結(jié)束語

據(jù)相關(guān)資料預(yù)測，大連市的機(jī)動車保有量在未來的20年甚至更長時間內(nèi)繼續(xù)保持穩(wěn)定、快速增長。城市機(jī)動車保有量的快速增長，在給人們工作、生活帶來便利的同時，尾氣污染也會日益突出，機(jī)動車尾氣排放的氮氧化物(NOx)已成為環(huán)境空氣中NOx 的主要來源，從大連市空氣質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果來看，城市空氣污染有從單純煤煙型污染向煤煙型和機(jī)動車尾氣混合型污染轉(zhuǎn)變的趨勢。

［1］徐魯華，吳曉東，翁端，沈美慶．機(jī)動車尾氣中氮氧化物的分析檢測技術(shù)［J］．環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2003，11:64－67．

［2］徐濤．新疆機(jī)動車尾氣中NOx 排放特征分析及治理途徑探討［J］．新疆環(huán)境保護(hù)，2007，2:48－50．