一、NOx 和 PM 的危害及“国Ⅳ排放标准”

在一些国家和地区中重型车用柴油机的排放在发动机对环境排放方面的贡献度要达到 70%左右，其排放一直是内燃机排放控制领域内最值得关注的重点。 柴油车的 HC、CO、CO 2 排放量比汽油车低而排放的 NOx氮氧化物和 PM（颗粒物）远高于汽油车，且无法像汽油车那样使用三效催化剂而达到国Ⅳ排放标准严重污染空气质量。

柴油机排放出的 NOx 中NO 约占 90%NO 2 只是其中很少的一部分。NO 无色无味、毒性不大但高浓度时能导致神经中枢的瘫痪和痉挛而且 NO 排入大气后会逐渐被氧化为 NO 2 。 NO 2 是一种有刺激性气味、 毒性很强(毒性大约是 NO 的 5 倍)的红棕色气体可对人的呼吸道及肺造成损害，严重时能引起肺气肿，当浓度高达 100×10 -6 体积浓度以上时会随时导致生命危险。 NOx 和 HC 在太阳光作用下会生成光化学烟雾NOx还会增加周围臭氧的浓度而臭氧则会破坏植物的生长。此外NOx 还对各种纤维、橡胶、塑料、电子材料等具有不良影响。PM 对人体呼吸系统有极大的危害可引起慢

性肺病或致癌。PM 组分主要由固态碳烟、可溶性有机物、硫酸盐三部分组成。其排放颗粒中的可溶性有机物具有诱变作用90%以上是致癌物质。除此之外PM 还可导致人体患慢性肺病。由于柴油机排放颗粒的粒径较小，统计资料表明 90%(质量百分数)以上的颗粒小于 lμm这些颗粒悬浮于空气中停留时间很长，这样就增加了接触人体的机会，也增加了颗粒在大气中参与其它化学反应的机会。 分别从 2010 年 1 月 1 日和 2010

年 7 月 1 日开始实施重型汽车和轻型汽车国Ⅳ排放标准对此作了严格的限制 ，数据如表1 所示。

表 1 柴油车排放限值 g/kWh

阶段

重型柴油车  柴油轿车

      CO   HC  NOX   PM    CO    HC+NOX   NOX    PM

国 1  4.5   1.1    8    0.36    2.72      0.97     0.86     0.14

国 2   4    1.1    7    0.15     1       0.7      0.62     0.08

国 3  2.0   0.66    5    0.1     0.64     0.56      0.5     0.05

国 4  1.5   0.46   3.5   0.02     0.5      0.3      0.25    0.025

国 5  1.5  0.46    2     0.02

从表 1 数据看，重型柴油车国Ⅳ相对于国Ⅲ CO 下降 29%HC 下降 30%NOx下降 30%PM 下降 80%。轻型柴油车国Ⅳ相对于国ⅢCO 下降 22%，HC+NOx 下降46%，NOx 下降 50%，PM 下降 50%。

继北京于 20013 年 3 月率先实施国Ⅳ排放标准后上海、深圳、广州、西安等城市相继实施机动车国 IV 标准，全国最晚将于 2014 年全面实施国 IV 标准。