我国机动车黑碳排放清单及特征研究

目前，研究证明黑碳是大气气溶胶的重要组成部分，已成为大气污染控制的一个新兴而前沿的研究领域。黑碳一般是由含碳物质的不完全燃烧排放出来的不定型碳质,它的直接辐射强迫作用超过甲烷，成为影响全球气候变暖仅次于二氧化碳的第二个重要成分。机动车黑碳排放占有重要位置，仅次于煤和生物质的燃烧，排在第三位。随着我国经济快速发展，机动车保有量在快速上升，使机动车黑碳排放也在急剧增加。本研究针对目前我国机动车黑碳排放的科学与技术信息十分缺乏的现状，根据"自下而上"的模型方法建立我国系统的机动车活动水平数据库；以台架和上路车载实验的实测数据为基础，建立我国机动车黑碳排放因子数据库；进而建立反映我国机动车特征的黑碳排放清单。通过正交实验分析车型、燃油类型和行驶工况等多因素影响下机动车黑碳排放的特征。本研究可以为我国黑碳与气候变化相关的科学研究提供关键的基础信息，同时为黑碳减排对策的制订提供科学依据。

黑碳是大气气溶胶的重要组成部分，因其对全球气候变化、区域空气质量和人体健康的影响，而成为大气污染控制的一个新兴而前沿的研究领域。随着我国机动车保有量的快速上升，机动车已成为我国黑碳排放的主要来源之一。本研究建立了我国道路机动车黑碳排放清单，对黑碳排放量、减排量进行估算，并对未来发展趋势进行预测。为更好地了解黑碳减排技术，本研究开展实验室试验，对替代燃料黑碳排放进行测试。.清单估算结果表明，我国机动车黑碳排放量由1990年的15.0 Gg增至2009年的64.0 Gg。柴油车是黑碳排放的主要贡献车型。柴油车排放的黑碳量占总量的83% - 95%。以省为单位的清单计算结果表明，广东、山东和河北黑碳的排放量高于其它各省。国家机动车排放标准制定了颗粒物等污染物的减排目标，而黑碳是颗粒物的重要组成部分。本研究估算了1999年以来，排放标准实施对黑碳排放的协同减排效果。估算结果表明，1999 – 2009年道路机动车黑碳减排总量为375.8 Gg，相当于降低了270 Tg CO2 (100-year)的气候效应。随着国I、国II和国III排放标准的实施，近五年的黑碳减排效果更为显著。在BAU预测情景下，黑碳排放从2010年起呈逐年递减的趋势，直至2015年排放呈上升趋势；若于2015年实施EURO V/VI排放标准，黑碳排放量递减幅度大于BAU情景的预测结果，直至2025年排放量才开始增加。生物柴油混合燃料是黑碳减排的可选措施；低硫柴油将是黑碳减排的关键条件。.生物柴油是可再生能源，是可行的柴油替代燃料，而且可以降低颗粒物的排放。本研究设计实验，对生物柴油 (棉籽油为原料，CSO-B100) 和北京市售柴油进行测试。实验结果表明：选用100%的棉籽油生物柴油作为替代燃料可以降低64% (±16%) 的EC排放。柴油和CSO-B100排放的EC均受到温度、空燃比和工况的影响。EC主要集中在粒径 < 1.4 μm的细颗粒物中，在PM1.4-2.5中没有探测到EC。PM1.4和PM1.4-2.5中均含有OC，但OC主要集中在细颗粒物中。生物柴油排放的OC1.4占OC2.5的比例高于柴油。在不采用任何后处理技术的情况下，两种燃料燃烧产生的EC排放因子均低于国IV的要求。