研究发现老旧柴油车的升级改造是改善我国典型区域空气质量的有效途径
柴油尾气是我国大气细颗粒物、挥发性有机物(VOCs)及氮氧化物(NOx)重要来源之一,对区域细颗粒物及臭氧污染产出重要的影响。目前,在我国部分地区,老旧柴油车的更新进度较为滞后,仍存在柴油车冒黑烟等高污染排放现象,对区域性大气污染产出重要的影响。中国科学院地球环境研究所AirPNT团队通过现场观测柴油车升级改造前、升级改造后尾气中颗粒物、VOCs及NOx浓度与组成,评估通过老旧柴油车升级对空气质量的改善效果。
观测结果发现:(1)柴油尾气中观察到极高的PM2.5和VOCs浓度,分别达到大气中浓度的10,000倍和100倍。在西安城市的老旧柴油车辆尾气中发现了大量EC,经过升级后,PM2.5和挥发性有机物分别减少了66.8%和24.0%,碳质气溶胶中EC1的比例在升级后有所增加;(2)约2/3的柴油车辆,升级后尾气中NOx的浓度也有所下降。这应归因于更高的燃烧效率和更低的燃烧温度。(3)由于挥发性有机物的减少,臭氧形成潜能和SOA形成潜能分别估计降低了52.0%-71.0%和9.0%至93.0%。
本研究表明,在严格限制工业排放的背景下,老旧柴油车尾气将成为PM2.5最重要的污染源之一。对于欠发达地区而言,升级或更换老旧柴油车是改善空气质量最有效的途径之一。通过燃油过滤和调节燃烧/排气温度,可进一步降低细颗粒物和氮氧化物排放。研究指出,针对高排放柴油车,可考虑采用多技术组合方案来加强尾气管控。
该成果在线发表于Atmospheric Environment,研究受中国科学院青年促进会项目(2023429)、青藏高原生物多样性与生态环境保护教育部重点实验室开放课题(KLBE2024006)、中国科学院青年交叉团队项目((JCTD‐2022‐17)和陕西省自然科学基金委项目(Grant 2023‐JC‐YB‐250)资助。
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1352231025007332
Yonggang Xue, Gangzhu Zhang, Liqin Wang, Long Chen, Long Cui, Yu Huang, Junji Cao, et al. (2025). Improvement of air quality from upgradation of aged diesel vehicles: A case study in Northwest China,. Atmospheric Environment, 367, 121758,.

图1. 升级治理前(a)与升级治理后(b)柴油车尾气PM2.5滤膜及其碳组分浓度对比。

图2. 升级治理前、升级治理后及行驶1500公里后柴油车尾气中NOx浓度变化情况。
附件下载: