美国机动车污染控制（上），本文主要内容关键词为：美国论文,机动车论文,污染控制论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
引言
自1970年《清洁空气法》开始实施以来，美国一直在努力控制移动源排放物。然而，即使对新车实行了更为严格的排放标准，移动源排放仍然在当地、地区和国家不同层次继续造成大气污染。越来越清楚的是，在美国和其他地方，技术上的先进将不足以克服来自不断增长的机动车使用所带来的环境后果，目前的道路交通系统长期内对环境是不可持续的。
美国的机动车污染控制经验
美国的方针
通常，美国依靠联邦法律和各州提议补充的法规来实践，近来更依靠联邦政府和汽车生产厂商的共同努力，来开发机动车和燃油方面的新技术。对比其他许多国家的环境法规，美国的法律法规更加细致，几乎没有为环境当局和排放源之间的谈判留下任何空间。大多数法规是针对机动车生产厂商或燃油加工者，而不是购车者。框架法律是1970年的清洁空气法，由美国环保局(EPA)管理。在该法下，联邦政府建立了一氧化碳(CO)、铅(Pb)、氮氧化物(NO[,x])、臭氧、颗粒物(PM)和二氧化硫(SO[,2])的国家大气质量标准。EPA定期监测大气质量和这些污染物的排放。而且，清洁空气法还为新车的CO、碳氢化合物(HC)和NO[,x]规定了强制性的数量标准。
表1列出了美国移动源污染控制政策的重要里程碑。联邦政府的移动源法规一直集中在控制公路车辆如轿车、卡车和公交车的排放上（虽然现在也控制路外源）。此外，政府还规范铅、燃油添加剂和燃油中的硫含量。综合所有这些基本措施，美国对不符合联邦大气质量指南的机动车、燃油和其地理区域内交通系统的其他组成，也有各种不同的要求。一些州（最著名的是加利福尼亚）政府已批准比联邦标准更严格的机动车排放标准，并实施了在其辖区内减少使用机动车的交通计划。在那些地方，这些措施成本很高，所以，EPA最近引入了弹性数字规定，降低汽车生产厂商和燃油加工厂商达到严格标准的成本。
通过证书制度和执法制度，1970年清洁空气法为新车制定了强制性排放标准，其中，执法制度包括机动车总装线试验、保用期要求和召回规定。证书制度则要求，在新款机动车生产和销售之前，机动车原型须通过测试以符合联邦排放标准。来自每个发动机家族的原型车必须通过车辆使用期内类似驾驶经历的排放检测。当前，新轻型车和新卡车的排放标准分为两段，第一段指前5年或前5万英里行驶里程，第二段是其后里程（10年，或10万英里行驶里程）。保用期规定，即如果汽车不能在使用期内达到排放标准，要追究生产厂商责任。
美国各州对开发和实施法规各负其责（批准与否由EPA决定），以确保其辖区内达到大气质量标准。1977年以来，未达标地区一直面临降低移动源排放的特殊要求，最重要的特殊要求之一是要求他们建立检查保养制度，测试在用车的排放。排放测试制度一般涉及客车和轻卡排放中CO、HC和NO[,x]的常规定期测试，以及污控装置的目视检查。未通过检查的车必须在修理后再检查。但有些州也豁免极老旧车和低收入车主的车检。
表1 美国车辆排放控制的里程碑
1970 清洁空气法建立机动车排放标准
1971 引进炭过滤器以达到蒸发标准
1973 废气回流量控制阀出现，满足NO[,x]标准
1975 无铅汽油出现并投入使用，首台催化转化器出现，用于HC和CO
1981 出现车装电子计算机，O[,2]监测仪的三元催化剂面世
1983 检查保养制度在64个城市建立
1990 清洁空气法修订案设立新的尾气标准
1993 设立柴油燃料中的硫含量限制
1994 逐步启用新车标准和技术
1995 车装诊断系统在新车上出现
1998 符合加州标准的1999型车在东北部开始销售
2000 EPA允许汽车生产厂商平均、储存和交易，以达到NO[,x]标准
1990年修订清洁空气法时，控制机动车CO、HO、NO[,x]和颗粒物排放的法规显著变严。更严标准是为所有各类公路车辆的尾气排放而设置的。而且，检查保养制度扩大到包括更多地区，允许更严格测试，以及要求未达标的车维修和再测试。2004年将要求轿车和轻卡达到同一排放标准，且不论燃料类型。某些未达标地区也被要求建立制度，推广清洁燃料汽车。加州已获授权采纳一项制度，即如果汽车生产厂商希望在该州售车，就要求他们必须生产和销售一定数量的“清洁”车辆。到2003年，加州有至少10%的新车销量是零排放车。
联邦政府和一些州也已实施了一些法规，要求使用清洁燃油。某些未达标地区被要求只能卖给司机“清洁”的汽油，包括在某些臭氧未达标地区只能卖高辛烷值汽油，以减少碳氢化合物和有毒大气污染物的排放；在某些CO未达标地区，只能卖充氧汽油。例如，在科罗拉多州丹佛，为了在冬季减轻大气污染，就一直提供特别配方的燃料。1995年后，联邦政府禁止任何含铅或铅添加物的燃油使用，对公路车辆使用的柴油含硫量也有限制。
90年代，联邦政府宣布，与汽车生产厂商（通用、福特和戴姆勒克莱斯勒）共同合作，开发满足更严格排放标准的汽车。1993年，“新一代汽车合作计划”启动，创办资金为15亿政府津贴，旨在推动新一代中型车的开发和生产，这种车将达到每加仑汽油当量行驶80英里，三倍于现有汽车的燃料经济性，且到2004年即可投放市场并能被消费者接受。这些汽车生产厂商还于2000年1月和2月推出了概念车：克莱斯勒的ESX3、福特的Prodigy和通用的Precept。这3种车都是装有小型涡轮增压汽油发动机的混合电动车，不行驶时会关掉发动机。2002年1月，美国能源局宣布了一个替代性的“自由车”计划，其长期目标是用燃料电池发动机替代内燃机。根据该计划，汽车生产厂商也将寻求开发既能用于混合动力、又能用于燃料电池（如蓄电池和电子元件）的新技术。
1970-1999年美国移动源排放趋势
所有地区性污染物（不含NO[,x]）的全美排放量在1970-1999年间呈下降趋势，来自交通源的排放整体呈现同样的普遍规律。1999年，来自交通源的排放占CO排放的77%，NO[,x]排放的56%，VOC[,s]的47%。相对全国的排放总量，CO和VOC[,s]的移动源排放份额在1970-1999年间保持相对稳定，但NO[,x]移动源份额增加。道路车辆是交通部门排放量的绝对优势来源。以汽油为能源的轻型车（轿车和卡车）是道路车辆CO、NO[,x]和VOC[,s]排放的主要来源，但其在所有指标污染物中的份额一直逐渐减少。
NO[,x]排放受关注是因其排放量不断增加。从1970-1999年NO[,x]排放总量增长了21%，移动源NO[,x]排放量增长了51%。移动源排放占NO[,x]排放总量的份额在该时期持续增长，1970年时占排放总量的45%，1999年时占56%。然而，值得注意的是，来自轻型汽油车和卡车的NO[,x]排放在1970-1999年间下降了17%，但这些车的行驶里程数是增加的。大部分增加的里程数来自非道路发动机（建筑和休闲设备）和柴油车。1998年EPA规定22个州和哥伦比亚特区到2007年要进一步削减120万吨NO[,x]排放物。该规定并不硬性规定如何达成削减，但对每个州都给了NO[,x]排放目标。
CO的排放总量在1970-1999年间下降了25%，来自交通源的比例保持相对稳定。在该时期内，移动源CO排放的减少大部分源于机动车。轻型客车的CO排放下降了57%，而非道路车辆的CO排放增加了110%。1999年，机动车CO排放占全国总量的52%，而来自非道路车的排放占了全国排放量的25%。高浓度CO一般发生在交通堵塞严重的地区如城市，在那里，汽车尾气占了全美CO排放总量的95%。
铅排放的显著降低归因于汽车燃油中铅的逐渐淘汰和三元催化器的使用。颗粒物(PM-10)排放在此期间减少了75%，但来自交通源的量仍相对稳定，原因是柴油发动机的使用增加，尤其在非道路用途上，在PM-10排放明显减少的同时，对更小颗粒物PM-2.5浓度的关注则因其健康影响而不断增加。虽然交通源占SO[,x]排放总量的份额很小，但车辆排放在1970-1999年间却增加了，大多是因为非道路车辆的排放增加。
美国政策的评价
1970年以来，美国内一直有对其强制控制移动源污染的批评之声，尤其在经济学家当中。他们认为正在考虑的计划成本太高，超出必要。之所以如此，或因标准太严，造成成本超出收益，或因减污成本高于必要。为回应这种批评，国会和EPA于20世纪90年代引入了一系列经济刺激措施，以允许在更高成本收益比下达到空气排放标准和大气质量标准。其中大多数措施针对固定源排放，同时也有一些针对移动源。美国经验的重要一点是，经济刺激和弹性机制能在移动源污控政策中起作用，尽管这种作用是间接的。
像其他国家的移动源政策一样，美国对新车的管理主要依靠排放行为标准，将排放行为的责任重点放在汽车生产厂商，而不是驾车人。理由之一是，相比直接管控驾车人，这样可使行政当局的管理成本降低。还有一个理由是，对生产厂商设立严格标准，可为创新的清洁车技术发展提供更大的刺激。然而，法规集中约束新车制造商，也可能会有一系列不令人满意的地方。首先，这项政策只是部分解决移动源污染问题，因为新车只是整个汽车业的一部分。第二，更严的新车标准会增加新车相对于老车的成本，刺激车主们保留老车更久。这就会造成排放的减少比将新车和在用车的减排同等定位来得更慢。第三，这也许是最重要的，司机是最终对其车辆的污染负责者，因为是他们决定开哪种车、自己的车能否不冒黑烟，以及何时、何地和如何开车。要有效地控制移动源排放，新车和在用车的排放必须共同处理。
在现行的责任结构下，车主们几乎没有什么动力去确保其车的排放控制，但他们却承担了维持其车排放良好的大部分成本。司机们花费时间和旅费去车检，如排放检测不合格还要诊断及修理。还要花钱修理污控装置（保险单修理除外），让车达标。因此，替代的责任转让可能会更有效，包括向用车者收取与排放有关的费用，将在用车排放责任延伸到制造商，以及补贴不合格车的修理。
移动源排放标准的另一个问题与其一致性有关。首先，除了在加州和其他几个州，各地理区域实施的标准都一样。而由于排放对大气质量的影响取决于车辆的数量、车队的组成、驾驶方式、气象条件和其他因素，统一的标准不可能有效率。在异常的低收益（或高成本）地区，车辆排放将被过度控制，而同时在异常高收益（或低成本）地区，车排放会控制不足。如果，一个特定地区的排放由在该地区减排的边际成本和收益来决定，就会更有效。这个地区可以是一个州，像加州，或任何其他有特殊大气质量问题的地理实体。（事实上，因为加州的特殊状况，它已提出不同于全国标准车辆排放标准。其他几个州最近也在效仿。在这些州注册登记的车必须符合更严格的排放标准。并经常要接受比其他州更多的在用车排放检查）。第二，直到最近排放标准还是一致地应用于每一辆车，而不是各档次或各类型车，这加大了生产厂商达标的成本。如果允许生产厂商通过平均所有新车的排放来达标，不用减少效益，就将大大减少成本。2000年2月，EPA宣布了NO[,x]尾气排放的新标准，但允许生产商平均所有车的排放以符合新标准。
标签：汽车排放标准论文;