目录

第一章 绪论 1

第二章 机动车排放因子模型介绍 3

2.1 机动车污染排放模型介绍 3

2.2 机动车排放模型 3

2.2.1 COPERT模型 3

2.2.2 MOBILE模型 3

2.2.3 EMFAC模型 4

2.2.4 CMEM模型 4

2.2.5 MOVES模型 4

2.3 适用性选择 4

第三章 武汉市机动车排放因子清单 5

3.1 颗粒物 5

3.2 挥发性有机物 5

3.3 一氧化碳 6

3.4 氮氧化物 7

3.5 小结 7

第四章 中、美机动车尾气排放污染控制的现行制度 8

4.1 中国排放标准制度 8

4.2 中国清洁燃料和清洁燃料车制度 8

4.2.1 清洁燃料制度 8

4.2.2 清洁燃料车制度 9

4.3 美国排放标准制度 9

4.4 美国清洁燃料和清洁燃料车制度 9

4.4.1 美国清洁燃料制度 9

4.4.2 清洁燃料车制度 10

4.5 中美机动车尾气排放污染控制的比较 11

4.5.1 排放标准制度的比较 11

4.5.2 清洁燃料制度比较 11

4.5.3 清洁燃料车制度比较 12

4.6 机动车污染排放控制策略的完善 12

4.6.1 排放标准制度的完善 12

4.6.2 清洁燃料制度的完善 12

4.6.3 清洁燃料车制度的完善 13

第五章 催化技术 13

5.1 催化技术的基本原理 14

5.2 催化剂的性能要求 14

5.2.1 催化剂的活性位 14

5.2.2 转化数 14

5.2.3 催化剂的活性 14

5.2.4 催化剂的选择性 14

5.3 三效催化剂 14

5.3.1 催化剂的作用机理 15

5.3.2 三效催化剂的劣化机理 15

5.3.3 热失活 15

5.3.4 化学中毒 16

5.4 氧化型催化剂 16

5.4.1 活性组分配比及制备工艺 16

5.4.2 催化剂的作用机理 16

5.4.3 处理技术 17

5.5 小结 17

结语 17

参考文献 18

致谢 20

第一章 绪论

根据武汉汽车交通协会发布的消息，至2016年，武汉机动车保有量已达到243万辆。从上个世纪90年代至今，我国机动车保有量的年平均增长速率超过10%，而武汉市连续多年以超过10%的速度增长。2010年至2015年武汉市机动车保有量的情况如图1.1所示：

同国外与武汉市规模相近的城市相比，武汉市机动车保有量虽然并不大，但是由于排放控制技术，交通规划和管理的水平相对落后，导致武汉市的机动车污染现状已经到了相对严重的程度了。

会造成大气污染的污染物主要有：一氧化碳，二氧化碳，二氧化硫，氮氧化物，，颗粒物，臭氧，氟化物，重金属，有机污染物等，这些污染物中可以由机动车排放的尾气排放出来的有二氧化硫，一氧化碳，二氧化碳，氮氧化物，碳氢化合物，铅，颗粒物等。2012年机动车尾气中部分组成的排放量如表1.1所示：

表1.1 2012年武汉市机动车污染排放量

欧洲和美国的机动车的数量占世界所有机动车数量的三分之二以上。他们使用机动车的时间比较早，所以他们的机动车尾气排放标准也在上个世纪已经制定出来，而我国机动车尾气排放的相关法律法规的成立和使用相对比较晚，直到上个世纪末，我国才开始有相应的机动车尾气排放的法规的实施。我国的机动车尾气派发的法律法规是在总结了欧洲，美国，日本三大排放法规体系的基础上，以欧盟法规的为基础，结合我国的实际情况，形成了适合我们国家的机动车尾气排放法规体系。

2014年，全国所有机动车排放污染物总量达到4547.3万吨，这些污染物中包括氮氧化物627.8万吨，一氧化碳3433.7万吨，碳氢化合物428.4万吨，颗粒物57.4万吨。机动车排放的NOx和PM超过90%，HC和CO超过80%，是大气污染的主要来源。

2015年6月4日，《2014中国环境状况公报》公布了，在被监测的161个城市中，仅有16个城市的空气质量达到标准，145个城市空气质量未达到标准。大气、水、土壤污染等环境问题收到广泛关注。酸雨，雾霾等污染天气，和机动车尾气中所含有的NO_X和颗粒物等有密切的关系^[1]。

机动车尾气污染排放对城市环境，甚至人类的健康都有着严重的影响。而且，机动车尾气在大气中还会产生协同作用，使得污染更加严重。可见，我国经济高速发展的同时，有些科学技术的发展并不能跟上经济发展的步伐，才会导致机动车尾气污染日益严重。

第二章 机动车排放因子模型介绍

2.1 机动车污染排放模型介绍

目前，被广泛使用的机动车污染排放模型主要有7种，分别是：MOBILE模型、MOVES模型、HBEFA模型、EMFAC模型、COPERT模型、CMEM模型、IVE模型等，这些模型都在不停的更新和发展，机动车污染排放模型由综合排放因子模型，到平均速度模型，再到瞬态排放因子模型；机动车污染排放模型尺度也有发展，从最初的宏观的排放清单模型，发展到中微观以及多尺度共存的模型；机动车污染排放模型所研究的对象从四种最常见的污染物NO_X、CO、HC、PM，发展到包括温室气体CO₂、CH₄、N₂O，酸性物SO₂，重金属，致癌物（PAHs、POPs），以及有毒物质（二噁英、呋喃）等多种不常见污染物。

2.2 机动车排放模型

2.2.1 COPERT模型

COPERT（computer program to calculate emissions from road transport）模型是由欧洲委员会对欧洲机动车排放因子进行多年的研究后^[12]，经过修改和完善后，可以直接在windows平台上操作的模型。COPERT模型跟MOBILE模型的计算原理差不多，两种模型都是采用运行参数，然后再利用公式计算排放因子。

COPERT模型可以计算各种大气污染物，包括CO、VOC、PM_2.5、NO_X等^[13]，COPERT模型分别计算燃料挥发、发动机热稳定排放、冷启动排放三种尾气排放的污染物。使用COPERT模型时，应该注意不同的排放标准对热启动排放的影响，但是，排放标准对冷启动排放因子基本没什么影响。