汽车尾气比空气干净10倍?错误,但限行未必有效 较真
较真鉴定:尾气的确是pm2.5主要贡献者,但限行未必是好措施
1、“汽车尾气比空气干净10倍”这个说法完全错误,机动车尾气确实给北京贡献了大量pm2.5。
2、此次雾霾来临,人们看到的“黑云压城”叫做“输入性雾霾”。这种雾霾的确是可以预测的。但之所以能预测,跟雾霾来源关系不大,关键原因在于天气可以预测。
3、与洛杉矶、东京“有车无霾”相比,北京的雾霾还与天气和地理环境有关。
4、以汽油车为主的私家车只贡献了三成的氮氧化物,对全体私家车单双号限行,对治理“硝酸盐雾霾”作用有限。
北京今晚24时解除空气重污染红色预警,明日开始不再继续单双号限行。但广大车主们这几天对单双号限行的不满已经积累到一定程度了,各种认为不该限行机动车的观点层出不穷。而昨晚,一段来自某汽车网站的视频更加是点燃了这种情绪——视频中,一位戴着防毒面具的人,把空气质量检测仪伸到了一辆国三标准(不算很高标准)小汽车的正在完全燃烧的尾气排放管口,神奇的事情出现了,PM2.5读数从接近500降到了48。这仿佛是在说,汽车尾气比雾霾天的空气要干净10倍。甚至有人说小汽车根本就是“空气净化器”,把空气中的污染颗粒物燃烧分解了。
有人用空气检测仪检测汽车尾气
“尾气比空气干净”,这只是反对单双号限行政策的其中一个理由。有车族能够举出的理由还有很多,而且看起来都挺站得住脚——首先是认为油品环保标准连年提高,几乎已经到了全世界最最严的程度,治理雾霾不应再拿机动车开刀;其次是质疑汽车尾气对PM2.5的贡献究竟有多大,2014年有一篇关于中科院报告的报道“北京雾霾6大主要来源调查汽车尾气仅占4% ”,成为许多反对限行文章都引用的一个数据;三是根据直观感受,“这次雾霾明明是从南边飘过来的,怎么能怪汽车尾气?”,“这次雾霾可以被预测到,说明就不是汽车尾气的问题”;四是对比海外,“洛杉矶、东京汽车保有量比北京大多了,也没有雾霾,北京雾霾怎么能怪小汽车呢?”;最后是认为,就算机动车尾气是雾霾的重要原因,也不该限制小汽车,而是应该限制柴油大货车,认为“一个大货车污染顶200个私家车”。
上述观点是否能够成立?腾讯新闻《较真》进行了查证。
首先,“汽车尾气比空气干净10倍”这个说法,是完全错误的。视频中那个测试人员其实也说了,尾气中除了颗粒物pm2.5(以及pm10、pm1等)外,还有其他污染物,因此不能说“尾气比空气干净”,但关键在于,光论pm2.5,也不能说机动车尾气贡献的pm2.5少。因为视频中仪器测得的pm2.5,是直接在排气口测得的,只占了机动车尾气对pm2.5贡献的一小部分,这也正是“北京雾霾6大主要来源调查汽车尾气仅占4% ”这一说法的由来——尾气对pm2.5的直接贡献确实有限。尾气对pm2.5的大部分贡献是间接产生的——尾气中含有二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物(VOCs)等物质,这些都是气体,不会反映在测量pm的空气质量测试仪中。但是这些气体会在大气中经历复杂的化学反应变成二次气溶胶,气溶胶就含有悬浮颗粒物pm。其中二氧化硫、氮氧化物会转变为硫酸盐气溶胶和硝酸盐气溶胶,这些叫做二次无机气溶胶(SIA);而挥发性有机物(VOCs)会转化为二次有机气溶胶(SOA)。2014年国际权威期刊《自然》上发表的一篇论文称,研究者以2013年1月发生的重霾污染事件为例,通过对北京、上海、广州和西安四个城市的同步观测,精确解析了重霾期间PM2.5各主要来源的量化比重,二次有机气溶胶贡献度大概是27%,二次无机气溶胶SIA贡献大概是31%。所以说机动车尾气对pm2.5的贡献是不应该被低估的。
也许有人质疑,只有汽车尾气才会生成二次气溶胶吗?的确,燃烧行为都有可能会释放出二氧化硫、氮氧化物和挥发性有机物(VOCs),例如很多研究都指出的雾霾“元凶”烧煤。不过,一些权威机构还是认定机动车在贡献pm2.5方面起了重要作用。针对今年11月初的华北大霾,环保部称,“对北京市及周边地区的分析表明,硝酸盐仍是本次过程中pm2.5的最主要组分,表明机动车尾气排放仍是北京主要污染来源之一。”为何硝酸盐是pm2.5最主要成分就表明机动车尾气是主要来源呢?这是因为,硝酸盐为主表明氮氧化物排放是这次雾霾的主要成因,而机动车尾气正是氮氧化物的最大来源。《北京交通大学学报》去年的一篇论文显示,机动车对氮氧化物的贡献率达到了61%,火力发电厂仅为4%,因此机动车就是北京市氮氧化物的主要排放源。去年在《环境科学研究》发表的另一篇论文也声称,“移动源”即机动车在北京市pm2.5的贡献上越来越高,理由也是监测到空气质量越差,氮氧化物浓度越高。
所以,就“机动车尾气给北京贡献了大量pm2.5”这个说法而言,是完全正确的。雾霾领域的知名研究者,大气物理研究所王跃思研究员也曾经表示,“在北京,霾污染越严重,汽车对大气PM2.5的贡献越大。以2013年1月的研究结果为例,1月11日至21日,强霾污染时段的汽车尾气对PM2.5的贡献率为47%,而在同期污染程度很低的时段,汽车对PM2.5的贡献率下降到30%。”
但是,怎么解释雾霾来临之前,人们看到的南边“黑云压城”呢?地理上,京津冀是不可分割的,乃至整个华北都对北京雾霾有作用,这叫做“输入性雾霾”,而且这种雾霾的确是可以预测的。但之所以能预测,跟雾霾来源关系不大,关键原因在于天气。由于无风加逆温(南边来的热空气在冷空气上方),导致空气的水平和纵向流动都停滞了,对于雾霾形成十分有利。至于雾霾为何从南边来,王跃思团队有一个重要结论:京市的霾引发于周边的污染输送,加强于北京当地的污染。京津冀整个区域出现大面积的霾可能是燃煤导致,但霾层一旦产生,周边空气静稳,空气污染物输送就会变弱。本地的污染,比如汽车、餐饮的污染就会迅速加强。因而它们在PM2.5中所贡献的比例就会增大。因此在污染不强时,周边的污染物输送对北京空气质量影响很大。一旦霾发展起来,北京自身污染的影响会越来越强。
雾霾从南方来
这就是为什么雾霾虽然是从南边来的,但限制机动车尾气依然很重要。
那么,为什么洛杉矶、东京机动车保有量那么大,都没有雾霾,而北京就有这么严重的雾霾呢?这首先是因为北京的雾霾脱离不了整个华北雾霾来说,机动车与烧煤、工业生产等原因一道使得雾霾变得很严重,不能因为洛杉矶、东京“有车无霾”,就说机动车尾气不是北京雾霾的成因;另外的关键原因还在于天气,北京离海岸更远,两面环山,不利于雾霾扩散。事实上,就以国内的江浙沪、广深地区来说,一样有很多的机动车,但由于天气、不烧煤等原因,雾霾比北方要轻得多。
质疑者认为美国洛杉矶也有很多机动车,却很少雾霾
反对雾霾天单双号限行的政策,还有一个重要理由——就算机动车尾气确实是pm2.5的主要来源,私家车影响也没那么大,更该限制的是柴油大货车。这个说法成立吗?
这个说法确实是有依据的。据中国环境科学研究院副总工程师鲍晓峰所做的报告,汽油车与柴油车在排放方面有明显的区别。“汽油车是一氧化碳和碳氢排放的主要贡献者,一氧化碳的排放超过了80%,碳氢也超过了70%。柴油车是颗粒物或氮氧化物的主要贡献者。氮氧化物排放柴油车接近70%,颗粒物99%以上。”换言之,以汽油车为主的私家车只贡献了三成的氮氧化物,对全体私家车单双号限行,对治理“硝酸盐雾霾”作用有限。那么是不是因为限行后,减少了拥堵,有利于排放的减少呢?的确,拥堵或怠速行驶会导致更多排放,但具体到氮氧化物上,据美国环保署EPA的研究,其排放量是与车速成正比的,车速越快氮氧化物排放量越大。反而是低速状态排放较少。另外,关于车辆限行是否是减少机动车尾气的好办法,存在很多争议,比如会有人针对性买第二辆车,一些用车单位针对性延长车辆使用时间等。是否能有效率地减少路上行驶的车辆,是存在不少疑问的。比如巴黎近期采取的限行措施就有不少争议。一篇国际期刊上针对哥伦比亚首都波哥大限行措施的研究论文,也显示限行政策并不是很理想。
结论:
“汽车尾气比空气干净10倍”说法是错误的,机动车尾气的确是北京pm2.5的一个主要来源,但单双号限行未必是治理雾霾的好措施。
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