自1970年的《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重。但与欧洲和中国相比,美国采取了不同的方法。

在2019冠状病毒病(COVID-19)大流行期间的几个月里,世界各地的大城市都享有更清洁的空气和清澈的蓝天。当前的全球危机当然不是实现这些结果的理想方式,但它提出了一个问题:我们能否在不牺牲经济增长的情况下,维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。

生活在美国的我们很容易把清洁的空气视为理所当然。然而,重要的是要记住,它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》的周年纪念日,我们回顾和庆祝过去几十年在减少空气污染方面取得的进展,同时也考虑未来的可能性,这是恰当的。

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%的人口仍然暴露在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/米的环境中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了广泛关注,这是基于历史和现代环境统计数据的。

美国是如何有效解决空气污染问题的

让我们来看看历史。早在1970年,美国就出台了全面的新联邦法规,要求每个行业都遵守清洁空气的规定,当时美国正努力解决城市中心糟糕的空气质量问题。在美国环境保护署(EPA)成立后,1970年颁布了《清洁空气法》,并制定了空气质量标准,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可以使用无铅汽油的汽车,并采用一种新的装置——催化转换器——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。尽管美国经济自20世纪70年代以来增长了四倍,但环境空气污染却下降了70%以上。车辆排放的减少是一个关键因素,主要是由于催化转化器的应用。与20世纪70年代相比,如今尾气排放的CO、NOx和颗粒物减少了95%以上,相当于道路上减少了数百万辆汽车!

因此,美国的环境空气质量受到了明显影响,自2000年以来,全国PM2.5浓度下降了43%。《清洁空气法》已成为世界各地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大胆的措施,不仅对车辆排放的颗粒质量设定了限制,还对汽车尾气中允许的煤烟颗粒数量设定了限制,以减少超细颗粒物的排放。

这些专门针对汽油车辆的规定,旨在解决现代燃油效率高的汽油直喷(GDI)车辆颗粒物排放升高的问题。欧洲和中国的新法规要求汽车制造商在排放控制系统中增加汽油微粒过滤器(gpf)。这些高效的排气过滤器可以防止车辆的大部分超细颗粒(尺寸小于100纳米的颗粒)离开排气管进入大气。鉴于当前的大流行,值得强调的是,新出现的证据表明,COVID-19颗粒是通过吸附在100纳米或更小的超细颗粒上传播的,这些超细颗粒可以在空气中停留很长时间。[1]

欧洲还制定了现实驾驶排放规范,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,尽管在欧洲和中国销售的新车型将配备GPFs,但在美国销售的同样车型将不配备GPFs。希望美国未来的监管收紧将有助于弥补这一差距。否则,这就失去了立即取得进展的机会,因为在美国,汽油车占了大部分,而目前售出的每一辆车都是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缓解健康问题,这些过滤器已经在欧洲和中国上市。

此外,最近的研究表明,对人类健康没有“安全”的颗粒物浓度下限,这表明有必要继续降低排放限额。[2]

未来几年的其他进展,以确保进一步减排

先进的发动机技术和后处理系统,以及所有最新的颗粒和冷启动技术,使车辆的排放接近于零,在某些情况下甚至是“负”排放,这意味着尾气浓度有时甚至可以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颗粒物可能会超过装有过滤器的排气管排放的颗粒物。[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,就可以转化超过99%的有害NOx和其他污染物,但仍有改进的空间。在发动机点火后的前1 ~ 2分钟内,催化剂温度仍较低,导致排放较高。人们正在开发减少这些“冷启动”排放的技术,使催化剂更快地达到工作温度,减少城市中心车辆排放的最后一个主要来源。

进一步采取措施,以确保车辆符合排放法规。监管机构正在通过车载诊断、氮氧化物和燃油消耗监测以及通过远程信息技术实时传输这些数据,实施更严格的尾气排放控制。世界各地的大城市都在考虑利用遥感技术来识别高排放车辆,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时切换到纯电动模式。

自20世纪70年代洛杉矶烟雾弥漫的时代以来,我们确实取得了长足的进步。在我们庆祝50周年之际th在美国《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。但是,如果没有政府的支持,我们能否进一步改善空气质量,这是值得怀疑的。本着《清洁空气法》精神的新规定是确保美国利用现有的最新汽车排放技术在未来几年继续其清洁空气进展的主要途径。

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[1]时间。“COVID-19通过气溶胶传播。我们有足够的证据,现在是时候采取行动了。”2020年11月9日访问。https://time.com/5883081/covid-19-transmitted-aerosols/

[2]哈佛陈曾熙公共卫生学院。“评估长期暴露于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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