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【关键词】雾霾,汽车尾气,新能源汽车
由于北京以及河北各地经历了一场史无前例的雾霾大侵袭之后,pm2.5的爆表导致人们出门不得不戴上厚厚的口罩,我们在吸着雾霾的同时也追问着到底是什么原因导致了连续的雾霾天气的产生,而环保部公布的城市污染源追踪结果也显示,首要污染源是机动车。于是汽车与雾霾这两个词就紧密的联系到了一起。现在你打开百度,在“雾霾”词条下,也把汽车尾气列在雾霾主要来源的第一位。
但是事实是否如此呢,在我看来汽车尾气是对雾霾天气的产生有一定的影响,却不是雾霾最主要的来源。虽然截至2015年6月底,全国机动车保有量达2.71亿辆。其中,汽车1.63亿辆,摩托车0.9亿辆,挂车209万辆,上道路行驶的拖拉机1545万辆,其他机动车2.29万辆。然而中国的机动车保有量还是排在美国之后,位于世界第二。美国拥有世界最多的机动车保有量,而且大多是柴油车,却不见雾霾,是不是值得我们去学习?此外,中科院大气物理研究所研究员张仁健课题组对外公布的数据显示:说北京PM2.5有6个重要来源,分别是土壤尘、燃煤、生物质燃烧、汽车尾气与垃圾焚烧、工业污染和二次无机气溶胶,其中,汽车尾气及垃圾焚烧仅占4%。不得不说这是一个令人大跌眼镜的数据。
不论汽车尾气究竟是不是雾霾产生的根本原因,它都和雾霾的产生有着不小的关系。就如何减少排放汽车尾气和降低汽车尾气带来的危害,这儿有两个方案。
一.大力发展新能源汽车
何为新能源汽车呢?新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车.包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等。目前我国市场上在售的新能源汽车主要是纯电动与混合动力两种。
纯电动汽车是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车,它利用蓄电池作为储能动力源,通过电池向电动机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车行驶。纯电动汽车纯粹以电力推动汽车运转,的确像是做到了“零排放”。但是,我国电力构成主要是火力发电,纯电动车虽然节省了石油能源,但是却在变相消耗其他能源,更像是将污染搬了个地方。不可否认纯电动车代表着未来新能源汽车的重要方向,但当前阶段受限于电池技术和续航能力问题而无法真正普及,而如果不能实现普及,在节能减排上就没有意义。而混合动力在节能减排的同时,不改变用户的驾驶习惯,又无需特殊保养,在使用上和传统汽车没有任何区别,才是当前阶段真正现实可行、最具普适性的环保汽车。
混合动力汽车是指车上装有两个以上动力源:蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组,当前复合动力汽车一般是指内燃机车发电机,再加上蓄电池的汽车。总的来说混合动力还是以使用燃油为主。那么,混合动力车的环保效果到底怎么样呢?我们来看一组数据,从1997年到2015年,丰田在全球累计销售了800万辆混动车,大约节省了220亿升的汽油,同时减少了约5800万吨CO2排放。这要放在有着500万汽车保有量的北京,假如这些车都换成混动车,减排效果应该和关停北京周边各种工厂有一拼,想来北京的雾霾也不会如此之猖狂了。
二、提升油品质量
1.1对人类健康的危害
大气污染是目前环境污染治理中主要针对的项目,关系到每个人的生命健康。受污染的空气被吸入人体后,能够引发呼吸道类疾病,严重者会慢性中毒或者机体癌变,大气污染造成的臭氧洞更是全球关注的问题,对农业生产影响严重。食物与水源一旦受到破坏带来的损失将是无法估量的,长时间在此环境下生活必然会威胁到人类的身体健康。
1.2对地球生物的危害
与人类相同,生活在地球上的其他生物也不能离开空气,受大气环境污染影响,生态平衡被打破,酸雨灾害也频繁发生,植物在被污染的空气与水源条件下很难继续生长,遭受病虫害的侵袭严重。动物食用污染后的食物也会引发疾病,植物死亡还会带来沙尘暴灾害,并且大气层是不断变幻的,污染面积也会逐渐扩大,生存在地球任何角落的生物都难逃厄运。由此可见,治理大气污染关系到每个人的切身利益,并不只是环保工作人员的任务,也需要群众的参与支持。
1.3造成臭氧空洞
大气层中臭氧减少后紫外线照射到地面表面的强度会增大,紫外线对于细胞具有极强的杀伤力,直接照射到人体皮肤上容易引发皮肤癌,其他生物受到的伤害也是同等的。各国环保部门的共同努力下,臭氧空洞的面积虽然有所减小,但地球生物遭受到的破坏却很难弥补。
2我国城市大气污染现状
2.1在城市大气污染中,煤烟型污染占有最主要地位
工业发达的城市大气污染由为严重,与生产过程中的废气排放量相关,一旦排放量超出自然容纳量,便会打破原有的平衡状态。城市供暖季节会燃烧大量的煤炭能源,80%企业的生产活动也离不开煤炭资源,排放废气中含有大量的一氧化碳与粉尘垃圾,是造成空气污染的主要原因。工业发达的北方城市在供暖阶段燃烧大量煤炭,燃烧不充分的煤炭不但会带来污染严重,对资源也是一种浪费。
2.2部分城市的污染转型
工业排放在大气污染中占有的比重大,汽车尾气问题也在近年来凸显。城市发展水平加快,汽车的人均拥有量也在逐渐增多,尾气中含有大量硫化物,虽然与工业排放相比较污染物质含量较低,但汽车的数量众多,总排放量已经对大气环境带来威胁。汽车尾气排放问题在经济发展速度快的地区较为严重,甚至在一些发达城市,主要污染源已经转变为汽车尾气,必须要采取有效的治理措施,才能避免此类状况持续加剧。
2.3小型城市和新兴城市的大气污染问题也日益严重
小型城市为追求经济发展速度,加大工业建设范围,受环保治理技术限制,排放废气并没有达到国家规定标准,虽然经济得到大力发展,但环境遭受到的破坏却是不可逆转的。这也是中小型城市空气污染严重的主要原因,在一些经济起步较晚的城市仍然存在大量的污染问题不能得到及时整治。
3我国城市大气污染的综合防治措施
3.1加强汽车尾气治理,减少和控制汽车尾气排放量
现有技术已经能够达到汽车尾气净化处理的标准,使用清洁油品也可以减轻污染物质排放。并且国家出台了政策规定,经检测尾气含有成分不达标的汽车必须安装净化装置,到达检测标准后才可以使用。检测范围包括PM2.5悬浮颗粒,一氧化碳二氧化碳等气体。加大汽车尾气的治理力度能够缓解大气污染现状,排放量得到控制污染状况自然会有所减轻,同时还可以促进汽车生产行业做出创新进步,汽车产品在使用阶段也更具有科学性,减少能源损耗量。要想实现对大气污染的有效治理,就必须加强对汽车尾气排放的预防与控制。我们可以采用以下几点措施,如对城市内的所有汽车进行定期检测机制,且检测工作的开展一定要严格、规范、科学,决不能为了应付而草草了事,在初检和年检过后,有关部门还应该采取抽样检测工作,一旦发现尾气排放超标的车辆,应该禁止让其上路行驶,只有将检测工作规范化、科学化,才能推动汽车尾气排放达到有关标准规定。其次,应该不断加强机动车燃料管理工作的开展。其中包括环境监察有关部门加大对燃油公司的监察工作,促进燃油公司所生产的汽车燃烧都能够达到相关的标准要求,这样就可以从根源上减少汽车尾气不达标的问题。
3.2改善政府机构职能,将宏观和微观进行有机的结合
环境工程是一项长远公益性的项目,各级政府管理部门应加大监管力度,对工业生产过程中的污染排放问题进行整治。经济发展与环保工程之间的冲突问题也应得到重视,协调好这两者之间的关系,通过环境保护来促进经济发展,以此来实现可持续发展的战略性目标。在宏观制度制约下企业生产方向也会做出调整,大气污染治理任务得到有效的落实。政府应按照此体系,改进机构设置。将环境质量行政领导负责制实施,各部门职责要明确,使政府和职能部门及事业企业单位的员工明确何种具体行为属于违反环保法规的。对于违反环境保护法以及执行不佳使得环境质量变差的部门给予适当的处分,将领导所负责的辖区环保是否合格与其“乌纱帽”挂钩。另外,还应将实权赋予环保部门,明确权责,能够贯彻执行。
3.3加大对工业污染源的限期治理和污染减排力度
首先,我国在对待与节能热力相关的工业企业时,应该着重检查工业企业的脱硫机械设备的工作运转情况,以此确保工业企业所排放的大气污染物质的浓度在可控范围内。除此之外,我国对电厂的脱氮治理工作应加大重视力度,采用一些切实有效科学的方法使排放的大气污染物质的浓度达到最低。我国应改进旧的产业生产模式,积极创新,用先进的技术方法更加高效的发展传统产业。其次,我国必须严抓在供暖期时,锅炉供热所产生的大气污染物,应处理后再排放。大气污染的治理工作是一个循序渐进的过程,逐步有效的将治理设备安装在大型供热热源上,这样能够大幅度有效的提高治理大气污染的效力,将大气污染物质的排放量降到最低。再次,我国应该进一步实行排污许可证制度,所有向环境中排放大气污染物质的单位,在排污之前就要向环境保护部门申请办理排污许可证,没有许可证却排放的单位,必须严肃处罚,加大对企业工业生产的过程中向大气中排放的大气污染物质的处罚力度,达到让企业降低甚至杜绝将大气污染物质排放到空气当中的效果。
4结论
关键词:机动车尾气;检测技术;污染防治
随着社会经济的发展,我国人民生活水平的提高,中国的消费者开始实现拥有汽车的梦想,私家车的普及率和使用率越来越高,汽车尾气排放污染状况日趋严重,现实的污染、拥堵等问题开始困扰人们的生活。尤其是尾气污染已经成为无形的“城市杀手”。机动车在运行过程中排出大量的CH、CO、NOX、颗粒物等污染物,这些污染都可对人体健康造成一系列严重的不良影响。
截至2014年9月底我国机动车保有量达2.48亿辆,其中汽车1.37亿辆。随着机动车保有量的持续增长,全国机动车污染物排放总量持续攀升。城市的环境空气污染将会从煤烟型转化为机动车污染型。这种现象让人们逐渐认识到实施严格的在用机动车尾气排放检测和制定严格的尾气排放标准的重要性。对我国尾气排放控制策略的制定有着重大的意义。
1 机动车尾气的主要有害组分
在大气污染中,汽车所造成的污染占有相当比重。根据相关报导,大气所含CO的70%、HC和NOX的50%来源于汽车排放。一氧化碳是一种无色、无味、无臭的易燃有毒气体,是由各种碳氢化合物的不完全燃烧所产生的。它能削弱血红蛋白向人体各组织输送氧的能力,影响神经中枢系统,严重时会使人中毒死亡。一氧化碳是大城市中数量最多、分布最广的污染物,大中型城市中一氧化碳约80%是汽车尾气排放的。
碳氢化合物是一种无色无味的气体,微溶于水,其中包括多种烃类化合物,进入人体后使人产生慢性中毒。有些化合物会直接刺激人的眼、鼻、呼吸系统,使其功能减弱。机动车排放的碳氢化合物中包含有200多种有机物成分,其中部分被证明是致癌物质。
氮氧化物主要包括一氧化氮和二氧化氮,高浓度的一氧化氮会引起人体中枢神经的瘫痪和痉挛。二氧化氮则是一种毒性很强的气体,对人的呼吸系统和免疫功能有很大危害。氮氧化物也是形成光化学烟雾的主要物质。
颗粒物主要是机动车燃料在高温高压下产生的碳的聚焦颗粒,包括气溶胶、烟、尘、雾和碳烟等。它上面附着着苯并芘等致癌物质,并且细微颗粒可直接侵入人体肺脏的最深部,引起哮喘、支气管炎等呼吸道疾病。特别是当电子控制系统的传感器、执行器和电子控制单元发生故障时,将导致发动机的燃烧状态恶化,动力性、经济性下降,发动机尾气排放超标。
2 机动车排放有害气体的生成机理
汽油是多种碳氢化合物的混合物。在发动机气缸内,汽油和空气混合并燃烧,大部分生成CO2和H2O。依据燃烧条件,有一部分由于不完全燃烧而生成CO和HC化合物。此外当燃烧温度很高时,空气中氮与未燃的氧反应,生成NOX。可粗略地用如反应式表达:
HmCn+N2+O2HkCi+CO+CO2+NOx+H2O
发动机机动车按燃料类型一般分为汽油车和柴油车两大类。机动车主要排出物质是颗粒物和气体,其中柴油车排出物以颗粒物为主,其排出量是汽油车的20~100倍。
3 机动车尾气检测技术
从上世纪70年代起,先后出现了多种车辆尾气排放的数据收集方法,其主要包括实验室底盘测功机法、室外遥感检测法、车载尾气检测法等。 3.1实验室底盘测功机测试法
实验室底盘测功机测试法是传统的汽车尾气检测方法。其工作原理是在实验室内,采用底盘测功机和气体分析仪相结合,在预设机动车行驶工况下,测得准确的尾气排放量。该方法应用最为广泛,也是目前车辆尾气数据采集的主要来源。但是测试必须在固定行驶的工况下进行,不能真实的反映实时道路上尾气排放的具体情况。
目前我国机动车排气检测主要依据 GB18285-2005《点燃式发动机汽车排气污染排放限值及测量方法(双怠速法及简易工况法)》。从2005年7月1日起,在全国陆续强制执行“简易工况法”,这一国际上通用的定量检测方法。它比过去的“怠速法”检测数据更加准确、可靠。其中轻型汽油车采用稳态工况法,中、重型汽油车采用双怠速法。公安交管部门安全检测线上,不符合新国标的“怠速法”将停止检测。同时把机动车按新方法检测,年检率达到80%以上,列为国家“环保模范城市”30项考核复查指标,和“城市环境质量综合整治”定量考核16项指标之一,如达不到相关要求将一票否决。所有车辆未经环保尾气检测或检测不合格,将不予通过安全技术检验,公安机关不核发检验合格标志,车辆不得上路行驶。
3.2室外遥感检测法
1990年以后,一种相对先进的汽车尾气监测技术即遥感监测技术,在美国和其他一些国家和地区开始得到应用。其工作原理是借助红外和紫外线光谱的技术,测试出各废气在尾气排放物中的的混合比率。这种检测系统能够在汽车正常行驶过程中完成定点检测,其自动化程度高,检测速度快,对于强化尾气排放相关法规有着特殊的作用。由于它使用受环境因素影响较大,对交通状况和安置地点存在苛刻的要求,且只可以测出排放气体的浓度,因此该方法无法得到广泛使用。
3.3车载尾气检测法
2000年以后出现了实时车载尾气检测法,其工作原理是以便携式尾气检测技术为基础,对机动车的尾气和各行驶特征等参数进行实时测量。它能模拟实时路况,也能够迅速获得不同路段、不同车型、不同时段的尾气排放数据。在保证检测的精确度和可靠性的前提下,同时也能节约大量的时间和样本。该方法的技术优越性使得该方法能够被广泛应用并有着广阔的市场前景。
4 机动车尾气污染排放控制对策
4.1提高车用燃料品质 控制机动车排污
把中国车用无铅汽油标准和全球燃油宪法中无铅汽油指标对照可以发现,两者之间不管是在燃油指标项数还是在指标严格度上都存在着相当大的差距。中国车用无铅汽油标准中规定含硫量不得大于0.15%,而全球燃油中规定第一类为0.10%,第二类为0.02%,第三类为0.003%;欧一为0.1%,欧二为0.05%,欧三为0.015%,欧四建议0.005%。在炼油过程中不能很好的除去硫,就会降低转化器和氧传感器的工作效率,从而增加HC和CO等污染物的排放量,这要求我国石化工业进行相当大力度的技术改造。因此为控制机动车污染物排放,我国应将油品质量的不断改善作为一项紧迫的重要的任务。
4.2建立在用机动车分级管理制度
在用车中达到新车准入机动车污染物排放标准的车为A类;未达到新车准入机动车污染物排放标准的车为B类;分别对A类和B类车按简易工况检测,结果由高到低按百分比划分等级。具体为:最高排放5%的车为一级,次高排放15%的车为二级,中排放25%为三级,其余55%排放较低的车为四级。
4.3强化I/M制度
I/M制度是指Inspection and Maintenance Program的英文缩写,意思是通过对在用汽车的检测,确定其尾气排放污染严重的原因,然后针对性地采取维护措施,使在用汽车最大限度的发挥自身尾气排放净化的潜力。
2000年我国修订的《中华人民共和国大气污染防治法》第33条明确规定:机动车维修单位应按照防治大气污染的要求和国家有关技术规范进行维修,使在用机动车达到规定的排放标准。国家环保局、科技部和机械局1999年联合的《机动车排放污染防治技术政策》,要求发展油耗低、排放性能好的小排量汽车和逐步采用车载诊断系统(OBD),为在用车实行I/M制度提供技术支持。同时指出,在用车的排放控制应以强化I/M为主,并根据城市在用车I/M管理的要求,加强检测能力的网络建设,强化在用车排放性能检测,强制对不达标车辆进行维修,确保行驶车辆排放处于正常状态。
4.4 加强规划工作。在城市总体规划下,制定、完善城市交通发展政策,确立城市公共交通在城市交通中的优先和主导地位。
4.5 重视交通与环境宣传教育。提高公众交通与环境意识,鼓励居民使用资源节约和环境友善的交通方式,并自觉遵守交通法规。
参考文献
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【关键词】大气;污染;治理;预防
一、大气污染的原因
所谓的大气污染就是指人类生产活动中产生的各种气体和气温,以致环境不能承受,大气质量变差,影响到人们正常生活的现象。
我们常说的大气污染主要是包括了自然污染和人为污染。其实自然污染发生的频率远没有人为污染发生的频率高。这是因为,自然污染主要是来源于自然的一些灾害,这些灾害使得自然界产生一些污染物,而这些污染物进入到大气之中,从而对大气产生污染。就像火山爆发、地震灾害,它们都会对大气造成一定的污染,因此,这些自然污染我们是几乎不能防范的。而人为污染才是造成大气污染的主要原因,人们开车产生的汽车尾气、工厂施工产生的废气等,这些都被排放到大气中,造成大气污染。而要对这些污染进行治理,也不是一件容易的事情,因此,我国目前对这方面下了很大的功夫。
二、如何治理大气污染
1、主要途径
治理大气污染的措施有很多中,其最常使用的就是措施就是对能源进行清洁和对生产工艺进行清洁,当然,有时还要对煤矿资源进行一定的管理,要合理使用。除此之外,相关部门要对大气环境进行一定的管理和控制,以保证环境的质量。
(1) 调整能源战略,采用清洁能源。大力开发水利资源,有步骤地发展核能,努力利用太阳能、风能、海洋能等清洁能源。我国水能资源仅开发5%,还有95%待开发,大力开发利用水利资源是调整我国能源战略、改变能源结构的首要任务。
(2) 推行清洁生产工艺是实现清洁生产、减轻大气污染的重要途径。
(3) 采用高新技术,合理利用煤炭资源,推广型煤,改进燃烧方式。
(4) 依法强化城市大气污染管理,进行大气污染物总量控制。
2、对大气质量进行有效地监测
上文曾经说到,大气污染物成分复杂,有害物质非常多,因此,对大气污染物进行监测是一项必要的工作,而如何进行监测就成为了重心。因此,有关部门可以在大气污染较严重的地方进行设点监测,以便发现污染物成分的变化,从而及时有效地处理污染问题。
颗粒物质的测定:颗粒物质是大气污染物中数量最大、成分复杂、性质多样、危害较大的一种,它本身可以是有毒物质,还可以是其他有毒有害物质在大气中的运载体、催化剂或反应床。在某些情况下,颗粒物质与所吸附的气态或蒸汽态物质结合,会产生比单个组分更大的协同毒性作用。
所以,对颗粒物质的研究是控制大气污染的一个重要内容。大气中颗粒物质的检测项目有:总悬浮颗粒物的测定、可吸入颗粒物浓度及粒度分布的测定、降尘量的测定、颗粒中化学组分的测定。其中。颗粒物浓度的测定最常用的是重量法。二氧化硫的测定:大气中的含硫污染物主要有H2S、SO2、SO3、CS2、H2SO4和各种硫酸盐。它们主要来源于煤和石油燃料的燃烧、含硫矿石的冶炼、硫酸等化工产品生产排放的废气。
作为大气污染的主要指标之一,二氧化硫在各种大气污染物中分布最广、影响最大,因此,在硫氧化物的检测中常常以二氧化硫为代表。
大气中氮氧化物的测定可分为化学法和仪器法两类。
化学法中最常用的是Saltzman法15435-95、酸性高锰酸钾溶液氧化法、三氧化铬-石英砂氧化法。其中Saltzman法仅适于测二氧化氮的含量,酸性高锰酸钾溶液氧化法和三氧化铬-石英砂氧化法可以检测大气中氮氧化物总量。
3、综合整治
综合整治主要是根据城市的大气质量情况和未来大气质量的发展进行规划治理。这类整治要求考虑到城市的一些能源结构、交通状况等因素,并根据当地状况采取最合适的治理措施,也就是说,在治理大气污染的时候,一定全局考虑,并且做到因地制宜。
要治理大气污染,首先就需要了解清楚该城市大气污染的主要污染物是什么,其次就是根据该城市的交通状况以及城市能源结构进行合理选择治理措施。这种因地制宜的方法能更快更有效的治理该城市的空气状况。我国目前大多数城市的大气污染主要汽车尾气排放和燃烧可燃物造成的,于是,空气污染的主要污染物就是总悬浮颗粒和二氧化硫。找到了大气污染的根据就需要采取合理的控制措施。要有效地减少城市大气污染就需要减少汽车尾气的排放量和污染物的燃烧。其具体表现有:尽量使用气体燃料、型煤、太阳能、地热等无污染或少污染的能源,实行区域集中供热、消灭千家万户的小烟囱,提高道路硬化率,通过强化污染源治理和提高污染控制技术等手段创建无烟控制区。调整工业布局,根据大气自净规律科学便理的利用大气环境容量;强化污染源的治理,降低污染物的排放量;通过技术和行政的手段减少汽车尾气的污染;提高城市绿化率、选择抗污染性好的树种,大力发展植物净化。
三、结语
大气污染已经成为了环境污染中最主要的一个部分,那么如何对其进行预防与治理就成为了保护环境的关键。本文对大气污染物的主要成分做了一个分析,并有针对性地总结出了一些治理大气污染的经验,这些治理措施能够在一定程度上缓解甚至解决大气污染问题。而其中最主要的就是清洁能源与清洁生产工艺,这两个因素能够从根本上消除产生大气污染物的可能,也能够节约能源,起到很好的保护环境的效果。因而,我国目前正着手于此。
其实要从根本上治理大气污染并不是短时间内能够完成的,这需要相关部门对大气污染情况进行长期地监测,从而方便技术部门进行综合整治。不管如何,我们每个人都有保护环境的责任。我们能够尽可能地减少汽车尾气的排放,从而降低污染物产生的可能性。这样就能够逐步地治理大气污染,从而保护环境。
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关键词:雾霾;治理;市场机制
基金项目:北京市社会科学基金项目:“基于大数据的北京市雾霾形成机理与综合治理对策研究”(编号:15JGB066)
中图分类号:F326 文献标识码:A
收录日期:2016年11月27日
一、引言
大气污染是一个国家发展到工业化阶段难以避免的环境污染问题,而雾霾污染是其中典型的大气污染问题。雾霾问题已引起了全社会的广泛关注和重视,并且开始重视对雾霾的主要污染物细微颗粒物(PM2.5)的监测。纵观国外,许多发达国家在其工业化发展历程中也遭遇过严重的雾霾污染,如美国1943年的“洛杉矶雾霾”事件和之后发生的“光化学烟雾”污染,使人们的眼睛和喉咙遭受难以忍受的刺痛之感等。遭受了雾霾污染带来的严重危害,美国开始觉悟到以牺牲环境为代价的工业发展是多么不明智的选择,于是开始走上了雾霾治理的艰辛道路。经过几十年不断地探索和实践,这些国家的雾霾治理终于取得明显成效,大气环境质量得到改善,也留下了许多值得借鉴的治霾经验。本文对美国的成功治霾经验进行总结分析,并结合我国的实际国情提出有效治理我国雾霾污染的思路和途径。
二、美国治理雾霾的经验
美国最著名的雾霾事件,就是20世纪40年代初的“洛杉矶雾霾”事件。1943年7月,洛杉矶遭到雾霾袭击,大块厚厚的烟幕降落到洛杉矶市中心,持续不散,整个城市变得昏天黑地,处于烟雾之中的人们的眼睛和喉咙产生了难以忍受的刺痛之感。起初洛杉矶在分析雾霾产生的原因时,认定位于市区的南加州燃气公司生产厂排放出的丁二烯是污染源,于是在公众压力下,该厂被迫临时关闭;1946年有空气污染专家分析了洛杉矶雾霾问题并提出解决方案,包括禁止人们在后院焚烧橡胶等。然而,这些措施对于雾霾的消减并没有能起到很好的效果,1952年和1955年洛杉矶先后发生了两次严重的“光化学烟雾”,每次都造成数百名65岁以上老人因呼吸系统衰竭而死亡。1952年,加州理工学院的一名化学家通过分析雾霾空气中的化学成分,首次提出雾霾形成与汽车尾气以及光化学反应下的气粒转化有着直接关系,并指出臭氧是洛杉矶雾霾的主要成分,才让人们意识到汽车尾气才是造成雾霾的罪魁祸首。意识到了越来越严重的空气污染问题,美国政府开始采取一系列措施来改善雾霾天气。
(一)成立专门的空气质量管理机构,实行划区管理。1970年,美国政府成立了专门的空气质量管理联邦政府机构:美国环境保护署(EPA),其职责包括制定全国的环保法规,进行相关科学研究,以及向各级地方政府机构提供资金和技术支持等。EPA将美国50个州划分为10个大区,每个大区设立区域环境办公室,代表EPA对所辖大区的综合性环保工作进行监督,执行联邦的环境法律、实施EPA的各种项目,协调州与联邦政府的关系,以促进跨州区域性环境问题的解决。
1946年加州的洛杉矶市成立了全美第一个地方空气质量管理部门――烟雾控制局,并建立了全美第一个工业污染气体排放标准和许可证制度。意识到由于空气的流动性,污染源和受害区域并不一致,为了实现跨地区合作应对空气污染,合理分摊治污费用,1977年位于南加州地区的洛杉矶县、橙县、河滨县和圣伯纳蒂诺县的部分地区联合成立了南海岸空气质量管理局(SCAQMD),负责制定区域空气质量管理规划和政策,对区内企业和固定污染源的污染物排放进行统一监管。南海岸空气质量管理局成立后制定了一系列空气污染治理政策,成为区域联防联控的典范。
(二)出台一系列法律法规,为空气污染防治提供法律保障。1955年,美国政府出台了第一部空气污染治理法案《空气污染控制法》;1963年美国国会又通过了《清洁空气法》,这部法案成为了美国最重要的空气污染控制法案。针对汽车尾气排放的控制,1967年美国政府出台了《机动车空气污染控制法》和《空气质量法》。但由于缺乏有效的管理体制,美国联邦和各州政府在标准和法律的实行上存在较大的矛盾。直到1970年,在美国民众的努力下,《清洁空气法》修正案出台,它是一项全国性的立法,具有广泛的约束效力,被视为一座里程碑。它规定了由联邦政府制定空气质量标准,列出空气污染物质名单,制定了车辆的认证、检测、减排配件应用等多项制度,对燃料的生产也做出明确规定。根据该法案设立了联邦环境保护署,赋予了其实在的管理权力。针对雾霾污染,加州政府还出台了比美国政府出台的空气质量法还严格的《污染防治法》以及《加州洁净空气法》。这些在美国后来的空气污染防治中发挥了关键作用。
美国空气质量管理法律法规的颁布虽然使空气质量得到明显改善,但空气质量管理并不是一件一劳永逸的事情,不同时期、不同形式下,空气质量总会出现一些新情况。针对此,美国环保署根据新出现的情况,多次修订《清洁空气法》,每次修订都对空气质量的标准提出更高的要求,并且对各州要求更严格的空气污染控制条例。
(三)引入市场机制。美国治理空气污染借鉴了水污染治理的排污许可证制度,对排污企业进行管制。美国加州南海岸空气质量管理局(SCAQMD)推出了区域空气污染排放交易机制(RECLAIM),由南海岸空气质量管理局(SCAQMD)对纳入交易机制的工厂的排污情况进行在线实时监测,规定排放额度,并且每年递减,从而强制排污企业减少污染排放,排放指标在芝加哥期货市场公开挂牌交易。这一机制对控制固定污染源起到了较好的效果。
(四)开发先进技术对空气污染进行治理。意识到汽车尾气是雾霾污染的罪魁祸首,美国对机动车尾气排放规定了严格的标准,并严格规定汽车必须配备催化转换器。美国加州还成立了机动车污染控制局,负责测试汽车尾气排放并核准排放控制装置;加州空气污染控制改革委员会推广涉及空气污染控制技术;鼓励使用甲醇和天然气取代汽油;成立技术办公室来帮助私营企业加快发展低排放或零排放技术等。
经过20多年的努力,美国的雾霾治理终于取得显著成效,空气质量得到很大改善。
三、对我国雾霾治理的启示
从美国的大气污染情况来看,雾霾的污染源主要有工业污染和机动车尾气污染,这与我国雾霾污染情况类似。早期的工业发展一味地寻求经济的增长而忽略了环境的保护,大规模的高污染、高耗能产业不加限制地发展,如钢铁、水泥、化工等产业,污染物不加处理地排放,使大气环境不堪重负,雾霾污染问题随之而来。伴随着经济不断增长的是日益增加的机动车数量。机动车数量的增长,不仅使得城市道路拥堵愈发严重,也使得汽车尾气的排放大大增加,同时地面扬尘也大量增加,雾霾污染进一步加剧。美国走的是先污染后治理的道路,其为此而付出的代价可见一斑,而它们在几十年的空气污染治理道路中,也留下了许多值得借鉴的经验。
(一)完善立法保障,健全法律体系,严格监督污染防治。健全的法律法规是雾霾污染防治工作得以有效开展的重要保障,美国经过多年的探索和发展,业已形成了一套较为完善的针对大气污染防治的法律体系,其内容细致到明确规定了政府、企业和个人的责任以及相关的奖惩制度。目前,我国针对大气污染防治的立法还不完善,法律体系也很不健全,存在许多不足之处。在大气污染物排放标准制定方面,存在如下问题:大气环境质量标准的制定原则过于笼统,在实践中可操作性不强;大气污染物排放标准的制定由于缺乏成熟的技术经济评估模型和方法,其确定的排放限值缺乏技术上的可行性、经济上的合理性和减排效果的显著性;环境空气质量标准没有随着空气污染特征、经济发展水平和环境管理要求的发展得到及时更新;大气污染排放标准体系和内容不够完整和明朗;大气污染物排放标准的制定主体和标准层级不明确等。在相关法律的实施方面,由于缺乏明确的法律主体,容易出现执法不严的现象,且惩罚力度过小,使得企业对大气造成污染的违法成本太低,难以达到惩治和警戒的目的。对此,可以借鉴美国、英国、日本等发达国家防治大气污染立法模式,加强环保法规建设,使得雾霾等大气污染防治有法可依;根据空气污染特征、经济发展水平和环境管理要求的发展变化,及时修订各项法规标准,使之适应建设生态文明社会的现实需要;将空气污染治理情况纳入各级政府工作考核机制,使得治理工作得到严格落实;将企业造成大气污染的外部成本内部化,加大对企业超标排放违法行为的惩罚力度;制定相关法律确保大众对污染举报等监督行为的合法合理性。
(二)设立自上而下的大气污染防治机构,建立雾霾治理长效机制。针对严重的雾霾污染问题,美国成立了环境保护署进行统筹管理,下设区域环境办公室保障区域联防联控有效进行等,对大气污染防治进行统一管理,并实行多部门、多层级联合治理,实现大气污染联防联控。我国目前针对雾霾等大气污染防治缺乏职责分明的专门管理机构,执法主体不明确,加上各地发展差异,地方保护主义难以避免,导致区域联防联控工作不能有效展开,相关法律得不到严格执行。对此,可借鉴美国的大气污染防治机构确立模式,设立自上而下的大气污染防治机构,重点建设保障区域联防联控工作有效展开的保障机构和监督相关法规得到严格落实的机构,使各省、地方以及城市之间达到互相约束的效果;同时,结合我国具体实际,在建设区域联防联控机制过程中要着重解决好利益平衡的问题。雾霾治理并非一劳永逸,随着经济的发展和环境的不断变化,雾霾的特征和来源也可能随之发生变化,因此建立雾霾治理长效机制,非常必要。
(三)加快产业结构调整,严控工业污染。工业污染是雾霾污染的重要污染源,在采取治理雾霾的手段上,美国关停了可能是污染源的燃气公司生产厂,美国洛杉矶将传统制造业进行转移,大力发展电子、通讯、互联网和多媒体等新兴产业,大大减少了污染物的排放量。我国成立之初走的也是以工业为主导的经济发展的路子,粗放型的发展方式给环境带来了巨大的压力。虽然改革开放以来我国已经意识到以工业带动发展的弊端,也在积极进行着产业结构的调整和升级,但是对于如河北、天津、东北等传统工业基地,进行产业结构调整并不是一件简单的事情,而治理雾霾的重要途径之一就是减少工业污染,减少工业污染,同时保持经济可持续发展的重要途径就是进行产业结构调整。对此,我国可以借鉴美国、英国等国家,同时结合自身发展情况,在地区发展具有差异的背景下进行产业转移和利益补偿,帮助传统工业区尽快进行产业结构调整,减少工业污染排放。
(四)加快发展清洁技术,严控机动车污染排放。汽车尾气是造成美国洛杉矶20世纪50年代严重雾霾的罪魁祸首,对此美国对机动车尾气排放规定了严格的标准,严格规定汽车必须配备催化转换器,美国加州还成立了机动车污染控制局,负责测试汽车尾气排放并核准排放控制装置等。随着中国经济的发展越来越快,城市中私家车的数量越来越多,据相关数据统计和新闻报道,机动车尾气排放已经成为了中国雾霾污染的一大来源。然而,目前我国针对机动车污染排放控制的法律法规仍然很不健全,排放标准的制定缺乏技术性,目前仅在北京等大城市实行限号措施,对交通污染的控制难以起到满意的效果。对此我国可借鉴美、英、日等国家为控制机动车污染排放所采取的措施,同时结合我国的具体国情,以《大气污染防治法》为准则,将空气污染治理状况纳入政府考核机制背景下,赋予各省、地区或市制定“城市机动车污染排放标准”的权限,并严格规定机动车必须安装尾气净化装备,同时立法规定排放量不达标的机动车禁止投入运行;加大对研究和生产清洁型环保“生态汽车”的支持力度,对购买“生态汽车”的消费者实行减税政策;完善城市公共交通系统和自行车专用道的建设及管理,推广绿色交通等。
主要参考文献:
[1]中国科学技术信息研究所.美国洛杉矶治理雾霾措施与启示.人民网,2014.3.3.
[2]郑权,田晨.美国洛杉矶雾霾之战的经验和启示[J].中国财政,2013.11.
[3]王德生.欧美日发达国家治理雾霾的经验和启示[J].电力与能源,2014.35.2.
[4]罗尔男.我国大气污染防治立法现状及对策[J].法治与社会,2014.26.
关键词:雾霾天气;能见度;PM2.5;气象条件
2013年1月份我国中东部很多地方集中出现雾霾天气,多个城市的PM2.5(即空气动力学当量直径等于或小于2.5微米的颗粒物)数值突破警戒线,引起了社会的高度关注。雾霾天气不仅使大气能见度降低影响交通,而且会对人体健康造成严重危害。如何降低雾霾天气的出现几率,减轻对人们生活和人体健康的影响已经成为全社会十分关注的问题。本文对雾霾天气的成因、危害及防治对策做了简要介绍。
一、雾霾天气的成因
雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统,多出现在秋冬季节,是近地面空气中水汽凝结的产物,有雾时水平能见度降低到1000米以内。霾是大量的极细微粒的干尘粒等均匀的浮游在空中,使水平能见度小于10000米的空气普遍浑浊现象。
判断识别雾霾天气主要依据大气能见度,而能见度与气溶胶粒子的散射、吸收能力和气体分子的散射、吸收能力有关,主要与大气气溶胶粒子的散射能力密切相关,能见度的恶化主要与细粒子关系比较大,尤其是出现较重气溶胶污染导致能见度事件发生时,细粒子的比重会很大[1]。在颗粒物粒子中,粒径小于2.5微米粒子的消光作用大于粒径在2.5微米以上的粒子,PM2.5是能见度降低的最主要因素[2]。大气中细颗粒物(PM2.5)浓度上升是形成雾霾天气并造成能见度降低的主要原因[3]。城市细颗粒物主要来自汽车尾气、火力发电、工业生产、道路扬尘、生物质燃烧、二次生成等过程。另外,气象条件也是形成雾霾天气的主要原因。高湿度、无风或微风气象条件容易使空气中的水汽凝结形成雾,而且不利于颗粒物稀释、扩散,易造成颗粒物浓度迅速上升,由于迅速增加的颗粒物对可见光的散射作用,会使能见度降低,形成雾霾天气。
二、雾霾天气的影响
1.对人体健康的影响
雾霾的组成成分非常复杂,包括数百种大气颗粒物,其中对身体健康危害较大的是PM2.5。由于体积小,重量轻,PM2.5在空气中停留时间长,容易被吸入人体进入肺部,引发各种疾病。PM2.5比表面积大,物理化学活性高,加剧了生理效应的发生和发展。另外,PM2.5可以吸附空气中的有害气体及其他污染物而成为他们的载体,如可以承载致癌物质苯并芘及细菌等。因此PM2.5对身体健康危害特别严重。雾霾天气还容易让人心情低落,产生消极情绪,影响心理健康。
2.对交通的影响
雾霾天气使能见度降低,容易造成交通堵塞,引发交通事故,严重影响交通系统的正常运行。
3.对气候的影响
雾霾天气严重影响着区域大气气候,甚至造成极端气候条件的发生,引发气象季节性灾害,使得整个地区的区域气候恶化,自然灾害丛生,甚至改变了地区的季节性气候规律[4]。
三、雾霾天气的防治对策
为减少雾霾天气的出现几率,可以采取以下措施:
一是政府完善法律。政府应建立并完善PM2.5控制、雾霾天气应急预案的法律法规。从调整产业结构、优化油品品质、严格控制工业污染、减少工地扬尘、加强生态建设等方面入手,政府方面应出台系统方案,为经济发展提供法律保障。提供有利于低碳经济发展的财政补贴、税收优惠等政策。打破地域限制,在环境保护法律法规中增加区域联防联治内容。
二是控制汽车尾气排放。提高燃油品质,促进使用电能、天然气等清洁能源作为汽车动力,加速淘汰黄标车,安装尾气净化装置,提高汽车尾气排放控制标准且严格执行,大力发展公交系统是减少汽车尾气排放的有效途径。
三是调整经济结构。转变发展方式、优化产业结构、调整能源结构是降低PM2.5的必经之路。加快淘汰落后产能,严格控制新增高污染、高能耗产能。在产业发展过程中协调各产业部门之间的比例关系,合理配置生产要素,促进各种生产要素有效利用,实现高质量经济增长。促进产业结构向高技术化、高资本密集化、高加工深度和高附加值化发展。促进能源结构清洁化、低碳化,重点开发太阳能、风能、核能等清洁能源和可再生能源,加快新能源和可再生能源技术和产业发展,降低对煤的依赖。
四是建立PM2.5监测体系。将PM2.5作为大气日常监测指标,可以及时掌握空气质量变化,为雾霾天气的防治提供可靠依据。
五是控制扬尘污染。硬化路面,适当洒水,加大路面清洁力度,能有效减少路面扬尘。为减少施工工地扬尘,可以采取封闭施工、硬化工地等措施。大力发展绿化,提高植被覆盖率,可以减少地面扬尘。
四、结论
大气中细微颗粒物浓度上升和高湿度、无风或微风气象条件是形成雾霾天气的两个主要原因。雾霾天气对人体健康、交通、气候有很大影响,我们必须从完善法律、控制汽车尾气排放、调整经济结构、建立PM2.5监测体系、控制扬尘污染等方面入手防治雾霾天气的出现,减轻雾霾天气产生的不良影响。
参考文献:
[1]吴兑,毕雪岩等.珠江三角洲大气灰霾导致能见度下降问题研究[J].气象学报,2006,64(4)510-517.
[2]杨新兴,冯华丽,尉鹏.大气颗粒物PM2.5及其危害.前沿科学(季刊).2012.1第6卷总第21期.
关键词:机动车尾气污染;尾气检测;遥感检测设备
中图分类号: X-652 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)31-161-2
0 引言
目前,汽车尾气排放问题日益突出。对此,除了目前广泛使用双怠速法对机动车尾气进行检测外,机动车尾气遥感监测技术也渐渐被各大城市的环境监测部门所利用,遥感检测技术大大提高了机动车尾气污染监测的效率,对机动车污染进行有效控制和管理发挥了较大的作用。近几年,北京、南京、天津等城市都引进了机动车尾气遥感检测设备用于对机动车移动污染源的检测。近日,为探求某城市主干道路的高峰期机动车污染源的排放特征,该城市环境检测人员利用遥感检测设备在A、B两条主干路附近进行了尾气的遥感检测。
1 监测方案
1.1 监测时间
监测时间为3天,每日早高峰时段7:00-9:00,午高峰时段12:00-14:00,晚高峰时段16:00-18:00
1.2 监测地点
共设2个监测点位(如图1)。
1.3 监测设备
本次道路移动源监测使用安徽宝龙环保科技有限公司生产的机动车尾气遥感监测仪,型号为BHD-1Z。
该仪器主要由发射光源和检测器、反射镜、激光测速装置、摄像头、数据处理系统和监视器等几部分组成, 整个系统由外接交流电源供电。在实际道路测试时监测系统示意图如图2所示。车辆进入遥感监测区域后, 激光测速装置检测车辆通过时的速度, 同时测量尾气烟羽中HC、CO、CO2 和NOx浓度, 连同摄像头拍摄到的车辆尾部信息包括车牌信息一起存储起来。进行机动车尾气遥测时,选择略有上坡且视野良好的路段,摆放安全锥桶,隔离出长度至少50m,宽度为3.2~3.4m的单行车道,系统摆放完毕后调整高度、距离,校准气体后开始监测。
2 结果与讨论
2.1 点位1
2.1.1 高峰期各污染物浓度分析
点位1遥感监测共检测机动车1326辆,收集有效数据1035组,其中柴油车95辆,汽油车940辆,无效数据不计入柴油车、汽油车总数。各排放污染物在三个高峰时段内的浓度之和作为该污染物当天交通高峰期的浓度总量,在三个高峰期内,各污染物浓度总量与机动车数量之比作为该高峰期内各污染物的平均浓度。表1为点位1高峰期各污染物浓度总量表,从中可以看出一天当中,早、午、晚三个高峰时段的首要污染物均为CO,是烟度值的1.5倍左右。此外,各污染物浓度总量在一天中三个高峰时段呈现先降低后升高的趋势,各污染物浓度总量最高值均出现在早高峰时段,分别为NO:58411.1ppm,HC:395405ppm,CO:1503.4%,烟度964.7%。
2.1.2 空气质量指数(AQI)与各污染物浓度对比
为探究高峰期内各污染物浓度与空气质量的相关性和机动车排放污染物对空气质量指数贡献的大小,将AQI指数与高峰期各污染物平均浓度作比较。各整点污染物浓度为对应一小时内,污染物总量与机动车数量的比值,实时AQI取自监测点位附近的环境监测站。图3包含了4种污染物平均浓度、AQI随时间的变化曲线。从中可以看出,4种污染物平均浓度变化趋势是先降低再升高,且晚高峰浓度值均低于早高峰浓度值,其中,NO平均浓度变化最小,CO平均浓度变化最大,从早高峰到晚高峰浓度依次为3.58%、2.12%和2.77%。与之相比较AQI的值同样呈现先降低后上升的趋势,即AQI与4种污染物平均浓度为正线性相关。
2.2 点位2
2.2.1 高峰期各污染物浓度分析
点位2遥感监测共检测机动车1108辆,收集有效数据1049组,其中柴油车136辆,汽油车913辆。点位2高峰期各污染物浓度总量见表2,从中可以看出一天当中,早高峰时段首要污染物为CO,午高峰、晚高峰时段的首要污染物任为烟度。同时,各污染物浓度总量在一天中三个高峰时段同样呈现先降低后升高的趋势,各污染物浓度总量最高值均出现在早高峰时段。
2.2.2 空气质量指数(AQI)与各污染物浓度对比
图4为点位2交通高峰期AQI与各污染物平均浓度对照图,从中可以看出,4种污染物平均浓度大小关系为:早高峰>晚高峰>午高峰,变化趋势同样是先降低再升高,且烟度、HC和CO的变化程度相差不大,NO平均浓度变化最小,与前面2个点位不同的是,NO、CO和HC晚高峰时值要略大于早高峰值,其原因可能是当天晚高峰时,风速有所降低,不利于污染物扩散,从而使各污染物的平均浓度上升。其中,烟度变化最大。AQI的值从早高峰8点时最高值40.1下降到午高峰13点时的最低值20.5,呈现先降低后上升的趋势。
日期为横坐标,AQI与各污染物浓度为纵坐标作图。从图中能看出各污染物随时间变化趋势与AQI变化趋势成正比。
2.3 结果及对策
在为期3天的遥感监测当中,各监测点各时段首要污染物有所不同,其中点位2的午高峰和晚高峰首要污染物为烟度,其余各时段点位首要污染物为CO,其原因可能与当时机动车行驶状态、机动车种类与数量、气象条件等因素有关。
一天当中各污染物平均浓度大小为早高峰>晚高峰>午高峰,变化趋势为先降低后升高,各污染物浓度总量最高值均出现在早高峰时段。
各污染物随时间变化趋势与AQI变化趋势基本一致,且晚高峰浓度值均低于早高峰浓度值,即AQI与4种污染物平均浓度为正线性相关,机动车排放的4种污染物浓度对AQI指数有较大贡献。但点位4的NO、CO和HC晚高峰时值要略大于早高峰值,其原因可能是当天晚高峰时,风速有所降低,不利于污染物扩散,从而使各污染物的平均浓度上升。
不难看出,点位1和点位2的污染物排放浓度最高峰是在交通早高峰时期,且点位1的首要污染物为CO。CO是由于氧气不充分或低温条件下不完全燃烧产生的。这些特性与高峰车辆未完全预热及长时间怠速有关,因此点位1所处的道路治理重点为加大交警疏导力度或进行限行或绕行。针对点位2中、晚高峰首要污染物为烟度,且点位2所处道路的柴油车较多,因此在疏导交通的基础上,还应加大治理柴油车污染物排放为宜。
3 总结
遥感检测设备的精准度及效率较高,能与当日的大气环境相吻合,可作为机动车污染防治的依据。本位只以两条道路为例,讲解的遥感检测数据的使用。后期,环境检测人员会加大遥感检测的使用范围,得到更多道路的机动车排放数据,基于这些大数据,可以找到本地机动车污染物排放的规律及特点,从而采取相应措施,对本地的交通进行优化,提高本地的环境水平。
参 考 文 献
关键词:OBD;尾气排放;故障码
中图分类号:U47 文献标识码:A
20世纪六七十年代至今年,随着世界汽车工业的迅猛发展,汽车保有量激增。据公安部交管局的最新数据,至2011年8月底,全国机动车保有量达到2.19亿辆。仅次于美国的2.85亿辆,位居世界第二。同时,城市中即出现了严重的机动车排放污染问题,各国不得不制定越来越严格的排放法规来控制尾气排放对环境的污染。为适应这些法规的要求,现代汽车大多采用ECU(Electronic Control Unit)对发动机的喷油量、点火正时等参数进行精确控制,得以使排放污染得到明显下降。但是,在发动机的技术性能下降以后,由于受各种元件和催化剂老化等因素的影响,发动机的排放污染会大大上升。美国国家环境保护局(USEPA. U.S. Environmental Protection Agency)调查发现,轻型汽车排出的废气中,有60%的HC是从20%的排放控制系统有故障或者性能降低的汽车中排出的[1]。但是,由于驾驶员并不会对排放污染增加过多关注,这就需要一个随车的自动诊断系统,对车辆在工作时发动机各部分的工作状况进行监测,一经发现问题,即时告知驾驶员。为此,车载自诊断系统OBD(On-Board Diagnostics)技术得以在汽车上应运而生,它是一种有效地控制汽车尾气排放污染的即时监测技术。它不仅能够对尾气是否超标进行监测。而且,在车辆出现故障时,系统会将 (check engine)警告灯点亮,同时故障信息以故障码的形式存入储存器,通过汽车电脑诊断仪(例如车博仕V30或远征X431)或汽车厂家生产的专用测试设备可将故障码读出。根据故障码的提示,能够大大提高确定故障位置的效率,有助于排除汽车故障,将车辆保持在良好的技术性能状态下工作。0BD系统的工作由软件和硬件共同完成。硬件的部分主要由ECU、传感器、OBD连接器插口、执行器及线路、故障指示灯、与汽车尾气排放控制相关的系统等组成。软件主要指的是故障诊断控制策略代码和标定。典型的OBD系统有6万行代码和1.5万个标定。在发动机ECU软件包中,OBD部分的代码占整个软件内容的一半,有超过150个可能的故障代码[3]。2005年4月国家环保总局公布了《轻型汽车污染物排放限值及测量方法》,即平时所说的国Ⅲ、国Ⅳ(相当于欧Ⅲ、欧Ⅳ)排放标准。这2个标准分别于2007年7月1日和2010年7月1日开始在全国实施。它的实施要求车辆必须装配OBD-Ⅱ系统。为此,介绍OBD技术的应用与发展十分有意义。
1 OBD技术的历史沿革
1.1 OBD的功能与存在问题
1979年美国通用汽车公司首先在汽车中装配OBD系统。OBD系统的最初的功能只是在发动机工作状态下即时的监测与尾气排放相关部件的工作状态。当汽车排放的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)的污染量超过设定的标准,系统即通过报警灯提示驾驶员。
其实,OBD系统在实际的应用中存在明显的问题,原因在于各个厂家的系统都采用独立的自主设计,连接器插口及故障代码和通讯协议等都不相同,导致不同厂家的车辆之间无法共通,甚至同一车系不同车型之间也是一样,必须采用不同的诊断系统。例如福特车连接器插口有9种,1993年以后由6+1针诊断座改为17+8针诊断座;奔驰车系有圆形9针、38针连接器插口和长方形16针连接器插口;丰田车系有长方形47/23针、圆形17针和方形17针连接器插口[2]。另外一方面,OBD只是通过故障灯的方式提醒驾驶员车辆出现了故障,并不能说明故障产生的原因和故障的性质,所以,OBD并没有真正的自诊断功能。由于以上所述的种种原因,经过不断的发展和研究,随即诞生了OBD-Ⅰ系统。
1.2 OBD-Ⅰ
OBD-Ⅰ可称为第一代随车自诊断系统。美国加州环保局1985年立法,1988年开始实施,称为OBD-Ⅰ。其诊断主要针对车辆的硬件失效,包括三元催化转换器、氧传感器、废气再循环阀、供油系统等,但OBD-Ⅰ仍然存在以下问题:
1.2.1 标准仍未统一
OBD-Ⅰ与OBD相比,各大生产厂家虽然均采用了标准的16针诊断连接器插口,但仍保留原有的故障码,故解码器仍然无法通用。例如:奥迪(Audi)和大众(VW)即采用不同诊断系统,原因在于传输数据不是SAE或ISO标准格式。这使得在维修服务时,还必须使用昂贵的专用解码器。
1.2.2 监测功能薄弱
尽管是电控系统,但仍然有些问题OBD-Ⅰ无法监测,如三元催化转换器完全失效或己被去除,发动机火花塞缺火等问题。更重要的是,OBD-Ⅰ只是当部件完全失效时或故障已经明显时才点亮报警灯,并不能监测与排放有关的部件的渐进损坏情况。
1.3 OBD-Ⅱ
关键词:大气污染;煤炭污染;尾气污染
大气污染是指排放到空气中的各种污染物质超过了大气的自净能力,从而给人们的生产生活带来危害的现象。主要的大气污染物包括PM2.5,PM10,NO2,SO2,产生这些污染物的主要因素是燃煤为主的资源结构带来的危害。近些年来,郑州市政府逐渐的加强了对大气污染的重视,在社会各界的共同努力之下,市民的环保意识不断增加,政府的整治力度不断加大,但是由于受到多方面的因素制约,郑州市的大气污染治理工作任务依旧相当严峻。
1 郑州市大气污染现状分析
本文主要通过分析郑州市2014年-2016年PM2.5,PM10,NO2,SO2的变化来分析郑州市大气污染现状:
从表中可以看出四类污染物质的变化具有相同的规律,在11月-3月各种污染物的浓度数值都是一年中最高的,说明一年中11月-3月污染最为严重,接下来我们以污染最为严重的1月份进行分析,2016年1月PM2.5指数相比2.14年1月PM2.5指数增加了27.86%,PM10指数增加了24.47%,NO2含量增加了10.93%。SO2含量下降了41.67%,从数据上可以发现在集中供暖的月份,煤炭使用量巨大,郑州市在冬季的大气污染比较严重。但是从整体数据上,2014年全年郑州市达到优良的天数为144天,达标率44.7%,2016年全年郑州市到达优良的天数为191天,达标率52.3%,这表明郑州市在大气污染质量方面取得了一定的效果,但是对应付由于城市供暖带来的燃煤量大增二导致大量的污染物排放到大气中的治理力度不明显,使得郑州市整个冬季的空气质量很差
2 郑州市大气污染源及影响因素
(1)地理因素和气象条件的影响
郑州市属于大陆性季风气候,全年比较干燥,容易出现逆温天气,在正常情况下,温度随着高度的升高而降低,此时便会形成自下向上的风,使得大气污染物可以飘散到空中,借助高空风力作用完成自净化,一旦出现逆温天气,就会在一定的范围内出现温度随着高度的升高而升高,大气层结稳定使得污染气体很难扩散,堆积在城市的上空达到一定浓度便形成了雾霾天。加上郑州市是个人口密度十分大的城市,城市建筑物密度大,不利于城市风的流动,更加堵塞了污染气体的扩散,加剧大气污染。
(2)以煤炭为主的能源结构带来的影响
郑州市的能源主要是以煤为主的化石燃料,占整个能源消耗量的73%,2011年-2016年郑州市每年的煤炭消耗量均在3000万吨以上,与此相比整个北京市的燃煤量在200万吨左右,可见郑州市对煤炭使用依赖之大。在郑州市的每年燃烧的煤炭中,有相当一部分企业
为了自身利益使用未达到国家标准的劣质煤,导致更多的废气排入到大气中,给大气环境造成危害。煤炭中含有众多的碳氢化合物、硫化物、氮氧化物,这些物质大多数是有毒有害的气体,所以倡导能源结构的转换,以新能源代替化石能源可从根本上解决大气污染问题。
(3)汽车尾气带来的影响
随着郑州经济的快速发展,人们生活水平的提高,汽车数量也快速的增加起来,截止到2016年郑州市汽车保有量达到268万辆,其汽车保有量在我国排第八位。汽车尾气张含有上百种不同的化合物,其中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。在燃料不能与氧气充分接触是,燃烧不完全,汽车尾气中必然会含有大量的碳氢化合物和粉尘微粒,对空气造成了巨大的污染。
3 应对措施
(1)加强对空气污染的治理
政府应该积极倡导使用新能源,倡导各工业企业的能源转型,对新能源产业增加扶持力度,加大煤质量的控制,控制汽油的质量,淘汰劣质煤和不合格的汽油,从源头上减少污染物的排放。同时严查排放不达标的黄标车,老旧车,提倡公民绿色出行。此外政府还应做好城市的规划工作,摒弃摊大饼的布局模式,限制工业企业在居民区聚集的中心地带的发展,将重污染企业搬离至人口密度较少的城市郊区以减少对居民生活的影响,同时要抓好现有企业污染的防治工作,促进工业园区的优化升级。
(2)强化环境执法监督管理
为应对现在严峻的空气质量问题,必须强化相应的法律法规,抓紧建立一套比较完备的发起污染防治监督管理系统,对主要的污染企业进行时时的监督管理,对未按照排放标准排放的企业进行严厉惩罚与整顿来警戒其他企业,并对努力发展新能源,无污染的企业予以表彰。此外加强相关法律法规的宣传力度,强化全市企业和公民对空气污染严重性的认识。
(3)提高公民的意识,人人注重环境保护
倡导公民少使用私家车,多乘坐公共交通,在日常生活中多使用清洁能源,除了对自身生活做到注重环保外,每个公民都有义务监督政府相关执法部门在治理大气污染方面的执行力度以及企业在运行过程中是否存在的危害大气质量,影响人们生活的生产过程,只有人人都注重空气的保护,才能重新的Q回我们的蓝天!
4 结语
郑州市作为一个新发展起来的城市,经济的快速发展必然会引起巨大的能源消耗,短时间内也根本无法完成以煤炭为主的能源消耗转向以新能源为主的能源结构,随着人们生活水平的提高,私家车的数量也会一直增加,尾气排放也会增加,这势必会造成更多的大气污染物的排放。但是我们在看到大气污染物增加的同时,也看到了政府、企业、人民对空气问题的重视,看见了要治理空气的决心,所以我们应该有理由相信在未来的时间郑州市的空气治理工作的效果会显著提高,让我们为了这个目标而一起努力奋斗!
参考文献
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[2]王丽.郑州低空逆温特征及其对雾霾的影响分析
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