自20世纪70年代的《清洁空气法》以来,美国已经取得了长足的进步
-我们能让我们的车辆更清洁吗?

世界各地的汽车尾气排放越来越严格。但与欧洲和中国相比,美国采取了不同的做法。

在持续的COVID-19大流行的几个月里,世界各地的主要城市都享受到了更清洁的空气和清澈的蓝天。当前的全球危机当然不是获得这些结果的理想方式,但它引出了一个问题:我们能否在不牺牲经济增长的情况下保护我们清洁空气的基本权利?世界主要国家正在采取的反污染措施给了人们希望,这确实是可能的。

对于我们这些生活在美国的人来说,清洁的空气是理所当然的。然而,重要的是要记住,这是通过几十年的监管行动和技术进步逐步发生的。今年是50周年th今天是美国《清洁空气法》周年纪念日,我们应该反思和庆祝过去几十年来在减少空气污染方面取得的进展,同时也要考虑未来的可能性。

对于世界上许多人口密集的地区来说,空气污染是一个真正令人担忧的问题,正在对人类健康造成损害。健康影响研究所在其年度《2020年全球空气状况》中指出,世界上90%的人口暴露在PM2.5(小于2.5微米的颗粒,已知会导致一系列心血管健康问题)浓度远高于世界卫生组织推荐的10微克/立方米3.。2019年,全球有667万人死于空气污染,远高于交通事故造成的130万人死亡。

空气污染的来源多种多样,但交通运输部门作为环境颗粒物和氮氧化物(NOx)浓度的主要贡献者而受到广泛关注,这源于历史和现代环境统计。

美国如何如此有效地解决空气污染问题

让我们来看看历史。早在1970年,随着美国城市中心空气质量的恶化,新的联邦法规要求各行各业遵守清洁空气标准。环境保护局(EPA)成立后,颁布了1970年的《清洁空气法》,并建立了空气质量标准,严格限制了六种威胁公众健康的污染物的水平:一氧化碳(CO)、二氧化氮、颗粒物、二氧化硫、碳氢化合物和臭氧。汽车制造商必须设计出可以使用无铅汽油的汽车,并采用一种新的装置——催化转化器——来显著减少汽车尾气中的污染物。

《清洁空气法》通过以来取得的成果令人震惊。尽管自上世纪70年代以来,美国经济增长了四倍,但环境空气污染却下降了70%以上。减少车辆排放是一个关键因素,主要是由于催化转化器的应用。与20世纪70年代相比,今天尾气排放的一氧化碳、氮氧化物和微粒减少了95%以上,相当于减少了数百万辆汽车!

因此,美国的环境空气质量受到了显著影响,自2000年以来,全国PM2.5浓度下降了43%。《清洁空气法》已成为全球排放法规的典范和蓝图,导致全球乘用车的排放量大幅减少。

欧洲和中国正在大胆地带头减少颗粒物排放

然而,如今,美国不再为所有排放类别设定最新、最严格的标准。近年来,欧洲和中国在排放法规方面采取了更为大胆的措施,不仅对汽车排放的颗粒物质量设定了限制,还对汽车尾气中允许排放的煤烟颗粒数量设定了限制,以减少超细颗粒物的排放。

这些法规专门针对汽油车,旨在解决现代燃油效率高的汽油直喷(GDI)汽车颗粒物排放升高的问题。欧洲和中国的这些新规定要求汽车制造商在其排放控制系统中添加汽油微粒过滤器(GPFs)。这些高效的排气过滤器可以防止大部分车辆的超细颗粒(尺寸小于100纳米的颗粒)离开排气管进入大气。鉴于目前的大流行,值得强调的是,新出现的证据表明,COVID-19颗粒通过吸附100纳米或更小的超细颗粒传播,这些颗粒可以长时间停留在空气中。[1]

欧洲还制定了实际驾驶排放标准,以确保不仅在实验室测试中符合排放标准,而且在模拟人们日常驾驶的各种道路驾驶条件下也符合排放标准。

不幸的是,虽然在欧洲和中国销售的新车型将配备gpf,但在美国销售的相同车型将没有gpf。希望美国未来的监管收紧将有助于弥补这一差距。如果不这样做,这将失去立即取得进展的机会,因为汽油车占美国车队的大部分,而今天销售的每辆车都是GDI。这些车辆排放的超细颗粒正在危害我们的健康,但这些过滤器可能会减轻健康问题,这些过滤器已经在欧洲和中国上市。

此外,最近的研究表明,不存在对人体健康有害的微粒浓度"安全"下限,这表明有必要继续降低排放限值。[2]

未来几年确保进一步减排的其他进展

先进的发动机技术和后处理系统,以及所有最新的微粒和冷启动技术,使车辆的排放接近于零,在某些情况下甚至是“负”排放,这意味着排气管的浓度有时甚至低于环境空气污染物的浓度。事实上,几项研究表明,在未来几年,刹车和轮胎磨损产生的微粒可能会超过安装了过滤器的排气管排放的微粒。[3]

虽然催化转化器仍然是一个现代奇迹,一旦废气加热催化剂,它就能转化99%以上的有害氮氧化物和其他污染物,但仍有改进的空间。在发动机点火后的前一到两分钟,催化剂温度仍然很低,导致高排放。目前正在开发减少这些“冷启动”排放的技术,使催化剂更快地达到工作温度,减少城市中心发生的车辆排放的最后一个主要来源。

采取进一步措施,确保车辆符合排放规例。监管机构正在通过车载诊断、监测氮氧化物和燃料消耗,以及通过远程信息处理技术实时传输这些数据,实施更严格的使用中排放控制。世界主要城市正在考虑利用遥感识别高排放车辆,并在插电式混合动力汽车上实施地理围栏,以确保车辆在进入城市的减排区域时切换到纯电动模式。

自20世纪70年代洛杉矶烟雾弥漫的日子以来,我们已经走过了漫长的道路。在我们庆祝建国50周年之际th美国《清洁空气法》颁布一周年之际,我们正在接近一个新时代,尾气排放正在测试仪器检测的极限,并显示出负排放车辆的可能性。但如果没有政府的支持,我们能否进一步改善空气质量令人怀疑。本着《清洁空气法》精神的新法规是确保美国在未来几年继续利用最新的汽车排放技术在清洁空气方面取得进展的主要途径。

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[1]时间。“COVID-19是通过气溶胶传播的。我们有足够的证据,现在是采取行动的时候了。”于2020年11月9日发布。https://time.com/5883081/covid-19-transmitted-aerosols/

[2]哈佛陈曾熙公共卫生学院。“评估长期接触细颗粒物对老年人死亡率的影响”。https://advances.sciencemag.org/content/advances/6/29/eaba5692.full.pdf

[3]空气质素专家小组。“道路交通的非废气排放”。https://uk-air.defra.gov.uk/assets/documents/reports/cat09/1907101151_20190709_Non_Exhaust_Emissions_typeset_Final.pdf


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