机动车替代燃料（天然气）对关中地区pm2.5影响及其减排分析

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1、分类号:X5110710-2012129085硕士学位论文机动车替代燃料（天然气）对关中地区PM2.5影响及其减排分析贠汶导师姓名职称邓顺熙教授申请学位类别工学硕士学科专业名称环境工程论文提交日期2015年4月7日论文答辩日期2015年6月8日学位授予单位长安大学Theinfluenceofusingmotorvehiclealternativefuel(naturalgas)onPM2.5inGuanzhongRegionandabatementanalysisADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterC

2、andidate：YunWenSupervisor：Prof.DengShunxiChang’anUniversity，Xi’an，China摘要近年来，随着机动车保有量的持续增加和我国石油资源相对紧缺，车用能源安全供应压力剧增，环境空气质量恶化日趋于严重，节能减排成为本世纪汽车工业的主要议题之一。陕西省是我国天然气资源丰富的省份之一，在陕西省关中地区推广天然气燃料汽车具有资源优势，然而天然气燃料组分与常规的汽油或柴油燃料有很大不同，天然气燃烧后产生的污染物有显著的差异。因此本文从替代燃料机动车的排放特性，评估替代燃料天然气推广对关中地区机动车细颗

3、粒物的减排效果，对关中区域治污减霾具有重要意义。本文以陕西省关中地区为研究区，通过对天然气汽车道路排放因子的测试结果，结合关中地区车流量、车型构成、车辆行驶特征等参数，建立了以2012为基准年关中机动车CO、NOx、HC和PM等污染物的排放清单。在此基础上，开展不同减排情景的预测，分析了关中使用天然气燃料的减排潜力。主要结论如下：（1）道路车载排放测试表明，天然气汽车各污染物排放速率与车速均有着良好的对应关系，随着车辆运行时间的增加，各污染物排放速率趋于稳定。天然气汽车各污染物排放因子随车速的增加逐渐减小，并且均低于柴油车排放因子。当车速高时，加速

4、度的增加对四种污染物排放变化影响不太明显，在0-20km/h低速范围内，缓加速（0.1≤a＜0.5m/s2）对污染物排放影响较大。天然气汽车CO排放因子为0.913g/km，比柴油车排放平均降低了57.22%；NOx平均排放因子是5.073g/km，比柴油车排放因子降低53.98%；天然气汽车THC排放因子是1.556g/km，比柴油车排放降低了38%%以上；PM2.5排放因子为0.015g/km，比柴油车排放平均降低了94.3%。柴油车排放颗粒物数浓度为5.5×105cm-3，比天然气汽车颗粒物数浓度大1个数量级。（2）2012年，关中地区机动车

5、排放污染物CO、NOx、THC、PM2.5和PM10的总量分别为43.01万t、8.77万t、5.51万t、0.428万t和0.582万t。分析各车型分担率，CO排放贡献较大的车型依次为载客汽油车和摩托车；NOx排放的主要贡献源是柴油车，主要因为柴油车单车排放较大；对于THC，摩托车为最主要的排放源；对颗粒物排放，贡献率最大的是柴油车。减少关中地区颗粒物的排放，应严格控制柴油车排放，推广替代燃料天然气对减少机动车排放有显著的作用。（3）结合陕西关于发展替代燃料车的要求，2012年为基准年，针对机动车污染物排放提出了4个减排情景，分别为：①“淘汰黄标

6、车，以旧换新天然气汽车”；②公共I运输车全面推广使用天然气燃料；③天然气汽车替代汽油车，替代比为10%、30%和50%比例；④天然气汽车替代柴油车，替代比为10%、30%和50%比例。结果表明：情景①排放削减作用较为显著，NOx和PM2.5排放量分别减少了10.87%、35.81%；结合情景3和情景4，当汽油车和柴油车替代比例分别为10%和30%时，NOx和PM2.5排放量分别减少了2.92%和14.96%；当柴油车替代比增加为50%时，NOx、PM2.5和PM10排放量分别减少了6.22%、25.64%和21.88%；情景②时，NOx和PM减排效

7、果较微弱，主要由于公共交通运输车在关中整个车队所占比例较小。关键词：替代燃料；天然气；机动车污染；PM2.5；排放清单；减排情景IIAbstractInrencentyear,withthecontinuousincreaseofvehiclepopulationandtherelativeshortageofoilresourcesinourcountry,vehicleenergysecuritysupplypressuresurge,increasinglyfromsevereenvironmentaldeteriorationofairqu

8、ality,energyconservationandemissionsreductiontobecomeoneofthe