中国不同排放标准机动车排放因子的确定
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［ 14 ］
， 并估算了中
［ 15 ］
以及中国 1980 。
［ 16 ］
国内目前对不同类型机动车实施不同排放标准 后的污染物排放因子的研究较少 。为了科学评价实 施不同阶段机动车尾气排放标准对机动车排放特征 科学评价我国机动车节能减排 和排放水平的影响， 绩效和潜力， 制定和实施合理有效的机动车污染控 制对策， 有必要掌握符合不同排放标准机动车的污 染物排放因子。 因此， 本文以 2008 年为基准年， 在 考虑燃料特征、 排放控制水平、 不同路况下的典型行 驶工况等因素影响的情况下， 利用与目前我国所实 施的机动车国家排放标准类似的欧洲机动车排放因 计算我国汽油乘用车、 柴油乘用 子模型 COPERT4 ， 车、 液化石油气 （ LPG ） 乘用车、 汽油混合动力车、 汽 柴油轻型货车、 汽油重型货车、 柴油重 油轻型货车、 型货车、 柴油公交车、 生物柴油公交车、 柴油长途汽 车、 以及汽油摩托车等不同车型在实施欧 0 、 欧 Ⅰ、 欧Ⅱ、 欧Ⅲ、 欧Ⅳ、 欧 Ⅴ 和欧 Ⅵ 等不同阶段机动车排 NMVOC ， NO x ， 放标准情况下在城市路况下的 CO， PM10 ， CO2 ， SO2 ， N2 O ， NH3 和 CH4 的排放因子。
CO， CO2 ， NO x ， PM10 ， NMVOC， SO2 ， N2 O ， CH4 ，and NH3 ，for various vehicle categories including gasoline passenger cars， diesel passenger cars，LPG passenger cars，gasoline hybrid passenger cars，gasoline light duty vehicles，diesel light duty vehicles，gasoline heavy duty vehicles，diesel heavy duty vehicles，buses，CNG buses，biodiesel buses，and motorcycles with different emission standards of Euro 0 ， Euro Ⅰ， Euro Ⅱ， Euro Ⅲ， Euro Ⅳ， Euro Ⅴ， and Euro Ⅵ， in consideration of factors including driving conditions，oil quality，and ambient temperature which have an impact on vehicular emission factors. The results provide scientific evidence and data support for the estimation of recent and future vehicular emission inventories in China，for the improvement of decisionmaking and management of vehicular pollution control，and for the assessment of the implementation effect of vehicular pollution control policies and measures. Key words vehicular emission standards； emission factors； COPERT model； NO x ； NMVOC
［ 6］ 2005 年和 处理器 。同时， 北京已分别于 2002 年， 2008 年实施了相当于欧 Ⅱ、 欧 Ⅲ 和欧 Ⅳ 的国 Ⅱ、 国
确定了反映我国高等级公路汽车行驶状况下各类型 车辆污染物排放因子。谢绍东等应用欧洲 COPERT Ⅲ模型计算了中国机动车排放因子 国 2002 年机动车污染排放清单 年至 2005 年机动车污染排放清单
［ 9］ ［ 8］
1
1. 1
方法以及参数选取
COPERT 模型介绍
COPERT 模型起源于欧洲委员会 （ EC ） 开展的
机动车排放因子研究， 经多年完善形成了目前的可 由计算机程序实现的 COPERT 模型。 该模型采用 了大量可靠的实验数据， 可以兼容不同国家标准和 ［ 1718 ］ 。与 美 国 为欧洲国家所广泛应用 参数变 量， MOBILE 模型相比， COPERT 模型更适用于有着不 ［ 14 ］ 同尾气排放标准和很少交通数据资料的国家 。 COPERT 模型可以计算包括上百种车型所排放 PM10 ， NO x ， VOC ， CO2 ， 的主 要 大 气 污 染 物， 如 CO， SO2 ， CH4 ， N2 O ， NH3 等。 COPERT 模型考虑到了机 动车发动机处于不同运行工况时对污染物排放因子 并将排放因子的计算分为热稳定排放 、 冷启 的影响， 动排放和燃料挥发三部分。 其中， 模型中不同排放 ， 标准下的热稳排放因子计算公式 是根据相应排放 标准下大量排放因子实测数据拟合建立的 。以汽油 乘用车的 CO 热稳排放因子为例， 其欧 0 及之前车
320
［ 1011 ］
第3期
蔡皓等： 中国不同排放标准机动车排放因子的确定
型， 和欧Ⅰ及之后车型的排放因子定量计算式如式 （ 1 ） 和（ 2 ） 所示。 EF = 260 . 788 ˑ V － 0 . 910 ，
2
1. 2. 3
燃料品质
（1） （2）
汽油车所使用的汽油含硫量和蒸汽压会对车辆 所排放的 SO2 和 VOC 产生显著影响。 根据我国目 前执行的车用汽油标准和车用柴油标准所规定的燃 料含硫量和蒸汽压水平， 本文确定汽油和柴油的含 而汽油的蒸汽压冬 硫量分别为 0. 005% 和 0. 05% ， ［ 1920 ］ 。 春两季为88 kPa， 夏秋两季72 kPa 1. 2. 4 气候参数 气候参数包括月最低气温和月最高气温， 由中 ① 国气象局提供的资料 确定。 本文使用全国 31 个 省 2008 年各月的最高气温和最低气温的平均值 ， 代 表国家水平的平均情况。此外， 气温参数的确定， 与 下文提及的平均行驶里程一起， 会影响到不同车型 的冷启动排放因子以及冷启动行驶比例 。 1. 2. 5 平均行驶里程 平均行驶里程是指机动车完成一次出行或运载 事件所经历的平均旅程长度。目前关于我国车辆出 行平均行驶里程的研究较少， 相关的国内研究成果 北京的公交车、 私人汽车和出租车的平均行驶 表明， 24. 0 和 10. 0 km［21］； 浙江省杭州 里程分别为 8. 5 ， 市的公交车和私人汽车的平均行驶里程值分别是 9. 5 和7. 2 km［22］； 在广东省的几个城市， 车辆平均
际道路排放研究方面取得了突破。 邓顺熙等 采 15 规 程 测 试 了 我 国 轻 型 车 用底盘测 功 机 按 ECECO， HC 和 NO x 的排放因子。 王玮等 在谭裕沟 SO2 ， NO x 和 VOC 的 隧道实验中， 测量并计算了 CO， Denver 大学的 Bishop 等开发了 排放因子。1987 年， 一种机动车 CO 排放红外遥测系统， 起初的目的是 NO 为了提高机动车燃油经济性， 随后又为监测 HC ， 和不透明物开发了更多的通道， 并在 1989 年发表论 ［ 12 ］ 文 ， 第一次系统阐述遥感手段在机动车尾气排放 测量上的应用。随后， 该方法在国内外机动车排放 因子测量研究中得到广泛的应用。 此外， 国外机动 车排放因子模型也取得快速发展 ， 并得到广泛应用。
国家环境管理决策支撑关键技术研究项目（ 2007BAC16B01 和 2007BAC16B08 ） 资助 1021 ； 修回日期： 20091127 收稿日期： 2009-
319
北京大学学报（ 自然科学版）
［ 4］ 车排放标准体系， 即欧、 美、 日三大体系 ， 欧洲、 美 国、 日本等发达国家和地区在过去三十余年不断推
Determination of Emission Factors from Motor Vehicles under Different Emission Standards in China
CAI Hao，XIE Shaodong
College of Environmental Sciences and Engineering，Peking University，Beijing 100871 ； Corresponding Author，Email： sdxie@ pku. edu. cn Abstract This paper applies COPERT，a vehicular pollutant emission factor model，to calculate the emission factors of
随着我国经济的快速增长， 中国机动车保有量 ［ 1］ 呈现指数型的迅猛增长 ， 机动车污染已开始成为 我国城市大气污染的重要来源
［ 2］
统和三元催化系统为代表的机动车排气污染控制技 术， 推动车用燃料清洁化， 加强在用车管理， 推行严 格的维护 / 保养制度， 保证在用车达标排放， 提高新 登记使用机动车尾气排放标准， 以及提高机动车燃 油经济性和温室气体排放标准
2010 年 5 月 北京大学学报（ 自然科学版） ， 第 46 卷， 第 3 期， Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis，Vol. 46 ，No. 3 （ May 2010 ）
中国不同排放标准机动车排放因子的确定
蔡皓 谢绍东
mail： sdxie@ pku. edu. cn 北京大学环境科学与工程学院，北京 100871 ； 通讯作者，E摘要 应用机动车污染物排放因子模型 PERT， 在考虑行驶工况、 油品质量、 以及环境温度等影响机动车污染物
［ 3］
， 使得部分城市的
， 并估算了中
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以及中国 1980 。
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国内目前对不同类型机动车实施不同排放标准 后的污染物排放因子的研究较少 。为了科学评价实 施不同阶段机动车尾气排放标准对机动车排放特征 科学评价我国机动车节能减排 和排放水平的影响， 绩效和潜力， 制定和实施合理有效的机动车污染控 制对策， 有必要掌握符合不同排放标准机动车的污 染物排放因子。 因此， 本文以 2008 年为基准年， 在 考虑燃料特征、 排放控制水平、 不同路况下的典型行 驶工况等因素影响的情况下， 利用与目前我国所实 施的机动车国家排放标准类似的欧洲机动车排放因 计算我国汽油乘用车、 柴油乘用 子模型 COPERT4 ， 车、 液化石油气 （ LPG ） 乘用车、 汽油混合动力车、 汽 柴油轻型货车、 汽油重型货车、 柴油重 油轻型货车、 型货车、 柴油公交车、 生物柴油公交车、 柴油长途汽 车、 以及汽油摩托车等不同车型在实施欧 0 、 欧 Ⅰ、 欧Ⅱ、 欧Ⅲ、 欧Ⅳ、 欧 Ⅴ 和欧 Ⅵ 等不同阶段机动车排 NMVOC ， NO x ， 放标准情况下在城市路况下的 CO， PM10 ， CO2 ， SO2 ， N2 O ， NH3 和 CH4 的排放因子。
CO， CO2 ， NO x ， PM10 ， NMVOC， SO2 ， N2 O ， CH4 ，and NH3 ，for various vehicle categories including gasoline passenger cars， diesel passenger cars，LPG passenger cars，gasoline hybrid passenger cars，gasoline light duty vehicles，diesel light duty vehicles，gasoline heavy duty vehicles，diesel heavy duty vehicles，buses，CNG buses，biodiesel buses，and motorcycles with different emission standards of Euro 0 ， Euro Ⅰ， Euro Ⅱ， Euro Ⅲ， Euro Ⅳ， Euro Ⅴ， and Euro Ⅵ， in consideration of factors including driving conditions，oil quality，and ambient temperature which have an impact on vehicular emission factors. The results provide scientific evidence and data support for the estimation of recent and future vehicular emission inventories in China，for the improvement of decisionmaking and management of vehicular pollution control，and for the assessment of the implementation effect of vehicular pollution control policies and measures. Key words vehicular emission standards； emission factors； COPERT model； NO x ； NMVOC
［ 6］ 2005 年和 处理器 。同时， 北京已分别于 2002 年， 2008 年实施了相当于欧 Ⅱ、 欧 Ⅲ 和欧 Ⅳ 的国 Ⅱ、 国
确定了反映我国高等级公路汽车行驶状况下各类型 车辆污染物排放因子。谢绍东等应用欧洲 COPERT Ⅲ模型计算了中国机动车排放因子 国 2002 年机动车污染排放清单 年至 2005 年机动车污染排放清单
［ 9］ ［ 8］
1
1. 1
方法以及参数选取
COPERT 模型介绍
COPERT 模型起源于欧洲委员会 （ EC ） 开展的
机动车排放因子研究， 经多年完善形成了目前的可 由计算机程序实现的 COPERT 模型。 该模型采用 了大量可靠的实验数据， 可以兼容不同国家标准和 ［ 1718 ］ 。与 美 国 为欧洲国家所广泛应用 参数变 量， MOBILE 模型相比， COPERT 模型更适用于有着不 ［ 14 ］ 同尾气排放标准和很少交通数据资料的国家 。 COPERT 模型可以计算包括上百种车型所排放 PM10 ， NO x ， VOC ， CO2 ， 的主 要 大 气 污 染 物， 如 CO， SO2 ， CH4 ， N2 O ， NH3 等。 COPERT 模型考虑到了机 动车发动机处于不同运行工况时对污染物排放因子 并将排放因子的计算分为热稳定排放 、 冷启 的影响， 动排放和燃料挥发三部分。 其中， 模型中不同排放 ， 标准下的热稳排放因子计算公式 是根据相应排放 标准下大量排放因子实测数据拟合建立的 。以汽油 乘用车的 CO 热稳排放因子为例， 其欧 0 及之前车
320
［ 1011 ］
第3期
蔡皓等： 中国不同排放标准机动车排放因子的确定
型， 和欧Ⅰ及之后车型的排放因子定量计算式如式 （ 1 ） 和（ 2 ） 所示。 EF = 260 . 788 ˑ V － 0 . 910 ，
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1. 2. 3
燃料品质
（1） （2）
汽油车所使用的汽油含硫量和蒸汽压会对车辆 所排放的 SO2 和 VOC 产生显著影响。 根据我国目 前执行的车用汽油标准和车用柴油标准所规定的燃 料含硫量和蒸汽压水平， 本文确定汽油和柴油的含 而汽油的蒸汽压冬 硫量分别为 0. 005% 和 0. 05% ， ［ 1920 ］ 。 春两季为88 kPa， 夏秋两季72 kPa 1. 2. 4 气候参数 气候参数包括月最低气温和月最高气温， 由中 ① 国气象局提供的资料 确定。 本文使用全国 31 个 省 2008 年各月的最高气温和最低气温的平均值 ， 代 表国家水平的平均情况。此外， 气温参数的确定， 与 下文提及的平均行驶里程一起， 会影响到不同车型 的冷启动排放因子以及冷启动行驶比例 。 1. 2. 5 平均行驶里程 平均行驶里程是指机动车完成一次出行或运载 事件所经历的平均旅程长度。目前关于我国车辆出 行平均行驶里程的研究较少， 相关的国内研究成果 北京的公交车、 私人汽车和出租车的平均行驶 表明， 24. 0 和 10. 0 km［21］； 浙江省杭州 里程分别为 8. 5 ， 市的公交车和私人汽车的平均行驶里程值分别是 9. 5 和7. 2 km［22］； 在广东省的几个城市， 车辆平均
际道路排放研究方面取得了突破。 邓顺熙等 采 15 规 程 测 试 了 我 国 轻 型 车 用底盘测 功 机 按 ECECO， HC 和 NO x 的排放因子。 王玮等 在谭裕沟 SO2 ， NO x 和 VOC 的 隧道实验中， 测量并计算了 CO， Denver 大学的 Bishop 等开发了 排放因子。1987 年， 一种机动车 CO 排放红外遥测系统， 起初的目的是 NO 为了提高机动车燃油经济性， 随后又为监测 HC ， 和不透明物开发了更多的通道， 并在 1989 年发表论 ［ 12 ］ 文 ， 第一次系统阐述遥感手段在机动车尾气排放 测量上的应用。随后， 该方法在国内外机动车排放 因子测量研究中得到广泛的应用。 此外， 国外机动 车排放因子模型也取得快速发展 ， 并得到广泛应用。
国家环境管理决策支撑关键技术研究项目（ 2007BAC16B01 和 2007BAC16B08 ） 资助 1021 ； 修回日期： 20091127 收稿日期： 2009-
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北京大学学报（ 自然科学版）
［ 4］ 车排放标准体系， 即欧、 美、 日三大体系 ， 欧洲、 美 国、 日本等发达国家和地区在过去三十余年不断推
Determination of Emission Factors from Motor Vehicles under Different Emission Standards in China
CAI Hao，XIE Shaodong
College of Environmental Sciences and Engineering，Peking University，Beijing 100871 ； Corresponding Author，Email： sdxie@ pku. edu. cn Abstract This paper applies COPERT，a vehicular pollutant emission factor model，to calculate the emission factors of
随着我国经济的快速增长， 中国机动车保有量 ［ 1］ 呈现指数型的迅猛增长 ， 机动车污染已开始成为 我国城市大气污染的重要来源
［ 2］
统和三元催化系统为代表的机动车排气污染控制技 术， 推动车用燃料清洁化， 加强在用车管理， 推行严 格的维护 / 保养制度， 保证在用车达标排放， 提高新 登记使用机动车尾气排放标准， 以及提高机动车燃 油经济性和温室气体排放标准
2010 年 5 月 北京大学学报（ 自然科学版） ， 第 46 卷， 第 3 期， Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis，Vol. 46 ，No. 3 （ May 2010 ）
中国不同排放标准机动车排放因子的确定
蔡皓 谢绍东
mail： sdxie@ pku. edu. cn 北京大学环境科学与工程学院，北京 100871 ； 通讯作者，E摘要 应用机动车污染物排放因子模型 PERT， 在考虑行驶工况、 油品质量、 以及环境温度等影响机动车污染物
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， 使得部分城市的
