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广州市机动车尾气排放特征研究

时间:2017-10-14 10:28:00   来源:本网   添加人:admin

  机动车尾气已成为广州市中心城区重要的空气污染源。截至2008年底,广州的机动车保有量已达到200万辆,其中摩托车保有量为60万辆。张远航等应用MVEI模型、隧道。

  表2广州市机动车综合排放因子车辆类型CO排放因子NOX排放因子VOC排放因子PM排放因子小客车轻型货车重型货车大客车摩托车1.5年均行驶里程结合珠江三角洲典型城市机动车技术水平分布调查,采用调查问卷的方式,对广州、佛山、中山等城市机动车燃料类型、车龄分布、车辆特征、行驶里程等信息进行技术水平分布调查。根据机动车信息调查获得样本的累积行驶里程数据,结合样本的登记日期,得到样本的年平均行驶里程。对各个样本的年平均行驶里程求均值,得到广州市不同车型的年平均行驶里程,如表3所示。

  表3广州市机动车年平均行驶里程车辆类型小客车出租车公交车长途客车轻型货车重型货车摩托车年平均行驶里程注:为广州市6000份调查问卷汇总结果。

  1.6排放总量的计算利用模型计算所得的排放因子,结合广州市2008年机动车保有量以及机动车年均行驶里程数据,采用以下公式计算广州市2008年机动车污染物排放清单。EQw=PxM-xEfwx总量,单位:t/a;EQw为W种污染物的年排放总量,单位:t/a;P为统计年份种车型的机动车保有量,单位:辆;M为种车型的机动车年平均行驶里程,单位:km/a;EQw为种车型,w种污染物的排放因子。

  广州市2008年机动车污染物排放总量,具体如表4所示。2008年广州市机动车排放的气态污染物CO、NOx、VOC表42008年广州市机动车污染物排放总量车辆类型小客车大客车轻型货车重型货车摩托车总量呈现不同的变化特征。以车型保有量作为权重,对小客车、轻型货车、重型货车、大客车和摩托车等5类车型的排放因子进一步进行归一化,得到广州市机动车综合排放因子。以5km/h作为速度梯度,对不同污染物综合排放因子进行速度敏感性分析,如所示。

  2机动车排放特征分析2.1不同车速对排放因子影响分析机动车平均行驶速度是机动车稳定行驶工况尾气排放的重要影响因素。随着车速的提高,不同污染物不同污染物排放因子均随着速度增加呈现抛物线的变化趋势。对于CO,当车速达到60km/h时,其排放因子处于最低水平。而对于NOx、VOC、PM,其最低排放因子所对应车速均高于60km/h.因此对于机动车平均行驶速度低于60km/h的情况,随着速度的提高,不同污染物机动车综合排放因子呈下降趋势。本研究中采用的机动车平均行驶速度为40km/h.通过合理的交通规划和信号控制,将路网机动车平均行驶速度由40km/h提高至60km/h,在缓解交通拥堵的同时,能够减少各种机动车污染物的排放。

  车辆f均行驶速度/kmIV钐堂艺PL,车辆Y均行驶速度/kmIV车辆f均行驶速度/km IV车辆t均行驶速度/lcm机动车综合排放因子与速度关系。2不同车型排放分析由表4可知,对于不同污染物,不同车型机动车的排污贡献差别较大,具体如所示。

  口轻型货车□重型货车口人客车□摩托车对于不同污染物,不同排放标准机动车排放贡献存在一定差异,具体如所示。对于CO和VOC,国0标准机动车是主要排污贡献车型,贡献率分别达到54.69%和49.3%;其次是国I标准机动车,贡献率分别为25.50%和31.29%.不同排放标准机动车的排污贡献率随着排放标准的提高呈现下降的趋势,而机动车排放控制要求逐渐升高是排污贡献率下降的主要原因。

  对于NOx和PM,排污贡献率最高的是国I标准机动车,其次是国0标准机动车。由于严格的排放控制标准,国标准和国I标准机动车的排污分担率均低于机动车保有量比例,处于较低的排放贡献水平。

  对于CO,小客车的排污贡献率最高,达到41.40%;其次是摩托车,其排污贡献率达到36.91%,两者的总和达到了78.31%.VOC的排放情况与CO相似,小汽车和摩托车是主要贡献车型,两者的排污贡献率分别达到了44.17%和26.35%;与排污贡献率相比,小客车和摩托车的保有量分别占全市机动车保有量45.18%和36.40%,略高于这两种车型的排放贡献率。可见保有量巨大是这两个车型成为CO和VOC主要贡献车型的重要原因。

  NOx的主要贡献车型是大客车和重型货车,排污贡献率分别为56.09%和22.85%.PM主要来源于柴油机运行过程中不完全燃烧形成的颗粒物,以柴油燃料为主的大客车和重型货车成为了PM的主要贡献车型,两者的排污贡献率分别达到62.99%和20.73%,总和达到了83.72%.同时,较高的年均行驶里程也是大客车NOx和PM排放贡献率高于其他车型的重要原因。

  2.3不同排放标准排放分析国0标准机动车的保有量占广州市机动车保有量的26.12%,其CO、NOx、VOC、PM的排放贡献率均高于机动车保有量比例,是机动车污染物的重要排放源。其中,CO和VOC的排放分担率接近于保有量比例的2倍。由于车龄大、累计行驶里程长,导致国0标准机动车的劣化情况严重。另外蒸发控制装置和尾气处理装置的安装比例较低。对国0标准机动车进行限行控制,能够有效改善广州市机动车污染情况。

  2.4不同燃料类型排放分析广州市机动车燃料类型主要包括汽油、柴油和LPG.根据机动车保有量数据,这3种燃料类型车型保有量比例分别为81.69%、16.78%和1.52%.其中小客车、摩托车为使用汽油燃料的主要车型,柴油燃料车型主要以长途客车、重型货车为主,LPG燃料主要应用于出租车、公交车等车型。目前主要燃料类型以汽油和柴油为主,对于不同污染物其排放情况存在差异。如所示,CO的主要贡献车型是汽油车,其排放总量接近于柴油车的10倍。VOC的排放情况与CO相似,汽油车排放总量接近于柴油车的5倍,与车型保有量比例基本一致。对于NOx,柴油车的排放总量接近于汽油车的2倍,主要取决于长途客车和重型货车较高的排放特性。柴油车是PM的主要贡献车型,其排放总量达到汽油车的6倍,柴油发动机的扩散燃烧特性是柴油车高排放总量的主要原因。

  汽油燃料和柴油燃料机动车污染物排放总ftFig.4Emissioninventoryofgasoline-fuel 3结论本文通过对COPERT模型进行参数输入使之符合广州的实际情况,并利用其计算了广州市机动车排放因子。结合机动车的保有量和年均行驶里程信息,计算出广州市2008年的机动车污染物排放总量,并从车型、排放标准、燃料类型三个角度对机动车排污特征进行了分析。得出如下结论:机动车平均行驶速度对排放因子有重要的影响。通过提高路网机动车平均行驶速度,能够提高发动机的运行性能,降低机动车综合排放水平,减少各种污染物的排放。

  不同车型的污染物贡献情况有所不同。小客车和摩托车的保有量大,是CO和VOC的主要贡献车型;大客车是NOx和PM的主要贡献车型,其排放贡献率超过了50%.由于使用年限高,车辆劣化严重,国0标准机动车排放性能较差,各种污染物排放贡献率均超过其保有量比例。

  CO和VOC的排放以汽油机动车为主,其贡献率超过了80%,而柴油机动车排放污染物主要以NOx和PM为主,其NOx排放量接近于汽油机动车的2倍,而PM排放量达到于汽油机动车的6倍。

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