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油品质量低劣成PM2.5主要来源

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长期以来,中国汽车排气污染物排放标准与欧洲标准差距大,油品中的硫含量偏高而质量升级滞后,使得机动车尾气排放的污染程度一直居高不下,成PM2.5污染的主要来源。

油品质量低劣成PM2.5主要来源

近日中国多城市深受雾霾天气困扰,有关PM2.5污染的成因分析成热门话题,但官方分析中极少数涉及燃油品质与污染的关系。事实上,长期以来,中国汽车排气污染物排放标准与欧洲标准差距大,油品中的硫含量偏高而质量升级滞后,使得机动车尾气排放的污染程度一直居高不下,成PM2.5污染的主要来源。

中国汽车排气污染物排放标准与相对宽泛的欧洲标准差距甚大

1983年中国颁布第一批机动车尾气污染控制排放标准,包括三个限值标准和三个测量方法标准。1989年至1993年又相继颁布二个限值标准和二个工况法测量方法标准,其中1993年颁布的《轻型汽车排气污染物测量方法》采用ECER15-04的测量方法,而测量限值《轻型汽车排气污染物排放标准》则采用了ECER15-03限值标准,这样的限值标准只相当于欧洲70年代来的水平(欧洲在1979年实施ECE R15-03标准)。

但是,直到1999年北京实施DB11/105-1998地方法规《轻型汽车排气污染物排放标准》后中国才开始新一轮的尾气排放法规制订和实施。2000年起全国实施GB14961-1999《汽车排放污染物限值及测试方法》,仅等效于欧洲1993年生效的91/441/1EEC标准,同时各地分别制订的《汽油车双怠速污染物排放标准》地方法规,也仅使中国汽车尾气排放在标准上达到国外90年代初的水平。

此后,在中国常用的欧Ⅰ和欧Ⅱ标准等术语,是指欧共体(EEC)1992年前就已颁发的排放指令。而这指令在1992年前就巳实施若干阶段,从1992年起则开始实施欧Ⅰ(欧Ⅰ型式认证排放限值)、1996年起开始实施欧Ⅱ(欧Ⅱ型式认证和生产一致性排放限值)、2000年起开始实施欧Ⅲ(欧Ⅲ型式认证和生产一致性排放限值)、2005年起开始实施欧Ⅳ(欧Ⅳ型式认证和生产一致性排放限值)。也就是说,在汽车排气污染物排放标准的制定上,中国标准长期与欧洲标准差距甚大。而在世界汽车排放标准并立中,欧洲标准的测试要求则相对于美国、日本的标准体系则更宽泛些。

国Ⅳ标准成一纸空文,以致现行标准依然低于国际标准

2004年7月1日起,全国范围内开始实施相当于欧Ⅱ标准的国家机动车污染物排放标准第二阶段限值(gb18352.2,简称国II标准),所有新定型轻型车必须符合标准要求,并停止对达到国家机动车污染物排放标准第一阶段限值(相当于欧洲1号标准,简称国1标准)轻型车的申报和核准。2005年12月30日,北京实施国Ⅲ排放标准,相当于欧洲Ⅲ号的排放标准,也就是说,尾气污染物含量相当于欧III的含量,不同的只是新车必须安装一个OBD车载自诊断系统。而美国早于1982年就已出台法规要求自1988年开始所有在加州出售的车辆必须装备车载诊断系统(现称之为OBD I),用以控制排放系统的失效。此外,这国Ⅲ排放标准直到2007年7月1日起才在全国范围内开始实施,而这都仅仅只是在标准上的滞后,实际操作中,直到2011年7月1日全国除北京、上海等地之外的加油站,其他都还未能供应满足国III标准的柴油。

按计划,2008年1月1日符合国 Ⅳ 排放标准的燃油应在北京上市。但到2010年12月21日,环境保护部仍表示国Ⅳ车用燃油的标准尚未出台,无法确保在全国范围内供应相应车用燃油,经有关部门商讨,对机动车国Ⅳ标准实施日期进行适当调整。然而,直到2011年2月国Ⅳ标准仍未落实,实施日期再次进行调整。即从2012年1月1日起,凡不满足国Ⅳ标准要求的压燃式(主要指柴油发动机)新车不得销售和注册登记;不满足国Ⅳ标准要求的压燃式新发动机不得销售和投入使用。而对轻型柴油汽车,暂定推迟两年实施国Ⅳ标准。即从2013年7月1日起,凡不满足国Ⅳ标准要求的轻型柴油汽车不得销售和注册登记。

但是,2012年1月,环保部再次发布消息称,将柴油发动机车辆的环保标准提升到国Ⅳ标准的日期再次延后至2013年7月1日。而延后的原因仍旧是:“鉴于目前满足国Ⅳ标准需求的车用柴油供应仍不到位,严重制约国Ⅳ标准实施进度。为保证标准实施效果,根据车用燃料供应实际,决定分车型、分区域实施国Ⅳ标准。”而2012年底颁布的《重点区域大气污染防治“十二五”规划》中,又将国Ⅳ标准的施行日期后延,即2013年底前有可能实现全面供应国Ⅳ车用汽油,2014年底前有可能实现全面供应国Ⅳ车用柴油。虽然标准已经明确,但一再的拖延,让国Ⅳ标准成一纸空文,未来能否如期执行依然是个问号。

新标准的一再拖延主因油品质量升级滞后,而低劣油品成PM2.5污染主要来源

正因符合国Ⅳ标准的油一直供应不到位,即使有符合国Ⅳ的车辆产品产出,油品不行, 也排放不出清洁的废气 。可见,油品才是问题关键,而与机动车排放相关的油品关键指标中最主要的是硫含量。因此,在国际上通行的尾气排放管理方法,可以说就是限制燃油中的硫含量,即所含硫越少,油品质量就越高,那么所排放尾气就相对越清洁。但这对于中国的炼油企业而言,油品质量升级需要增加炼厂的基建投资和生产成本,加上油品升级提质不提价,没有实施优质优价,炼油企业动力不足。

因此,现在中国汽柴油升级均明显滞后于国家要求,与欧美等发达国家之间的油品更是存在较大差距。欧Ⅳ标准中对硫含量的要求是不大于0.005%(质量分数),但标准的一再拖延实施,使得国内大部分地区使用的汽柴油品标准要远远高于这一数值。也就是说,目前全国实施的大部分还是车用汽油国Ⅲ标准阶段,含硫量不超过150ppm,车用柴油硫含量不超过350ppm。可这时的欧盟和日本已经将汽油和柴油中的含硫量降至10ppm,美国是30ppm。这意味着中国当前的汽油标准是欧洲、日本的15倍,美国的5倍,柴油则是欧日标准的30余倍。

虽然北京已经开始执行国V标准,与欧盟、日本标准相当。但全国范围内的国V标准在2013年1月17日才向全社会第二次公开征求意见,而上海、珠三角地区、江苏省的部分城市也才执行国Ⅳ阶段标准,即含硫量控制在50ppm以下。即便如此,北京市出于改善区域空气质量的迫切需求,先行制定了北京第五阶段标准,解决了低硫燃油的供应问题,但周边地区车辆依然燃烧低劣的油品。据清华大学环境与工程学院的贺克斌教授和他的同事注意到的一个反常现象,一般情况下,下半夜的PM2.5数值应该是处于一天中的低谷,但在执行国V标准的北京却正好相反,大约在凌晨3点,其路边空气中的PM2.5会达到一个峰值。贺克斌教授推测,这是由于那些白天不允许进入五环内的过境大货车在12点之后都进入市内造成的,而这些过境车辆大多烧着含硫量超1000ppm的柴油,造成了PM2.5的聚集。这意味着,车辆的流动性加之风力的作用,使得周边地区未执行国V、国Ⅳ标准的车辆依然会对北京和上海造成影响,再加这两城市本身的排放量,以致其PM2.5颗粒来源中仍有超过20%来自机动车尾气。

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