- 2021-07-16 13:38:24
摘要:汽车排放已成为我国大城市的主要污染源,若不采取措施降低汽车污染物的排放量,必将使城区大气环境质量恶化,更多的城市将面临光化学烟雾等机动车辆排放造成的威胁。我国各地区汽车保 的 CO、NOx、 HC 及 PM 的排放量。 如不采取强硬措施 ,将导致环境污染恶化局面无法得到有效的控制。控制措施
0前言
1根据城市大气污染物来源的分类统计,在我国主要大 城市中, 已有 80%左右的污染物来 源于汽车废气。其主要原因就是由于城市汽车保有量急剧增加,导 致排放污染物总量的过快增加。据欧美发达国家大 中城市的监测数据显示,汽车排放出的各类主要污染物, 如一氧化碳 ( CO) 、二氧化碳 ( CO2 ) 、 臭氧 ()、碳氢化合物 ( HC) 、醒类 ( Cn - 1 H2n _ 1 CHO) 、一氧化氮 ( NO) 、二氧化氮 ( N02 ) 、 二氧化硫 (S02) 、 铜微粒和悬浮粒子的浓度已将占城市该种污染的 40% ~ 90%。如伦敦 2020 年的监测数据表明, 大气中 78% 的 HC 来自于机动车排放 ; OECD(经济合作与发展组织)国家 2020 年大气中 92%的co、54%的 NOx 和 46% 的 HC 来自于机动车排放。另据美国 11 个城市区域的调查, 大气中 68%以上的 co、92% 以上的 HC 均是机动车排放。汽 车排放也已成为我国典型大城市的主要污染源。北京市 机动车排放污染占空气中 co 的 80.3% , HC 的79.1%, NOx 的54.8 % ; 上海市 co为 72.8% , HC为 86 .7 % , NOx 为 40.9% ; 广州市 co 为 86 .8% ,HC 为 97 .4 % , NOx 为 38. 2%。我国一些城市Q 浓度超标,已出现或具有发生光化学烟雾污染的潜在危险。若不采取措施降低机动车污染物的排放量, 必将使城区大气环境质量恶化,更多的城市将面临 光化学烟雾等机动车辆排放造成的威胁。国内外在 检验排放法规实施效果、预测排放趋势、改善空气 质量、治理交通环境、制定先进的城市规划、对环 境状况进行评估等方面,都必须对道路上行驶的汽 车排放污染物的影响程度进行评估,从而为政府制 订相应的排放控制对策和排放削减目标,为建立起 适合各城市具体情况的在用车辆检测与维护 ( VM) 体系提供可靠依据。其中一项重要工作就是计算城市汽车在不同城市运行工况下的污染物排放总量,测量不同类型机动车在典型城市运行工况下的污染物排放因子,以及不同类型机动车的流量。因此本文针对浙江省汽车排放肤及其计锌方法进行了初步的探讨。
l汽车排放因子的评价模型
排放因子反映了机动车的排放水平,是机动车污染控制的重要依据。机动车排放因子的确定方法一般包括台架测试、实际工况测试、隧道实验、遥感测量和模式计算等。台架测试可以确定一定工况下的机动车排放因子,但结果离散性较大并且难以快速反映条件变化时排放因子的变化情况;在考虑了燃料特征、排放控制水平、行驶工况等实际因素的影响后, 机动车排放因子可以利用 MOBILE、COPERT 等排放因子模型来估算, 也可以通过隧道实验、实际工况测试和遥感技术等方法实际测 量[ 1- 2 ) 。 我国目前已有的机动车排放因子研究 主要集中在台架测试、隧道实验的直接测量和应用美国MOBILE 模型的模式计算上。 2005 年, 我国新一 轮机动车排放标准国ill 开始在全国部分城市执行(相当于欧ill )。在这种情况下, 应用欧洲国家广泛使用的 COPERT ill 模型, 计算了我国的机动车排放因子也已显得十分必要。
MOBILES 模式利用经验公式计算各种因素对不同类型车辆排放的影响,确定该车型的排放因子,再根据各车型的登记分布和累积里程率最终计算出车型的总体排放因子。该模式将机动车分为八类进行计算:
(1)轻型汽油机车辆 (1DGV- 压ght Duty Gaso line Vehicles) ;
(2)) 轻型汽油机卡车 ( 1DGT - Light Duty Gaso line Trucks);
( 3 ) 重型汽油机车辆 ( HDGV - Heavy Duty Gasoline Vehicles) ;
( 4 ) 轻型柴油机车辆 (1DDV - Light Duty Diesel Vehicles);
(5 ) 轻型柴油机卡车 (1DDT- Light Duty Diesel Trucks);
( 6 ) 重型柴油机车辆 ( HDDV - Heavy Duty
Diesel Vehicles) ;
( 7 ) 摩托车 ( MC - Motorcycles) 。
其中轻型汽油机卡车, MOB ILES 按其总重量(GVW, Gross Vehicle Weight) 又分为两类 , LDGTl (GVW < 2 700kg) 和 1DG1'2 (2 700kg < GVW < 3 900
kg) 。MOBILES 模式的计算思路是首先根据排放控制水平得到机动车在标准工况下的基本排放因子, 在此基础上根据实际条件下各影响因素同标准工况的差别对基本排放因子进行修正,最终得到实际运行状况下的排放因子C
COPERT 模型起源于欧洲委员会 ( EC) 开展的机动车排放因子研究, COPERT III模型将机动车划分为以下几大类:
( 1) 小客车 ( Passenger Cars) 总质量小于 2.5t
乘员数不超过8 人的客车 ;
( 2) 轻型货车 ( Light Duty Vehicles) 总质量<
3 . 5t 的货车;
( 3 ) 重型货车 ( Heavy Duty Vehi cles) 总质量>
3 . 5 t 的货车;
( 4 ) 公共汽车或长途 客 车 ( Urban Buses &Coaches ) 乘员数在8 人以上的客车;
(5 ) 摩托车 ( Two Wheelers) 二冲程、四冲程摩托车,机动脚踏两用车。
我国至今尚无全国范围内的针对汽车排放的统一调查和测算方法。参考国家环保总局发布的《城市机动车污染排放测算方法》(HJ/Tl80 - 2005) 。机动车某种污染物年排放量模型如下:
= 10-6 X Pi X M; X£, 儿
(1)
EQW =江:EQiw , n = 1, 2, …, n。
j I
其中: E Qiw 为第j 类型车, w 种污染物的年排放量,单位: t;
E化 为所有车型 w 种污染物年排放量, 单位:
t, j 、 n 分别为车型和车型总数;
pj 为统计年份j 类型车保有量, 单位: 辆;
M, 为j 类型车年平均行驶里程, 单位: km;
Efjw初类型车, w 种污染物的排放因子, 单位: g/ km。
2研究方法
2.1BP 神经网络模型
BP 网络具有高度非线性关系的映射能力, 可实现维欧氏空间(输入层单元数)到维欧氏空间