首先我們來了解什麼是大氣汙染

大氣汙染是指大氣中汙染物（不定組分）的濃度及持續時間超過大氣環境質量標準，達到了有害程度，以致破壞生態系統和人類正常生存和發展的條件 ，對人和動物造成危害的現象。根據大氣組成知道，大氣中痕量組分含量極少，但是在一定條件下，大氣中出現了原來沒有的微量物質，其數量和持續時間，對人的舒適感、健康和對設施或環境產生不利影響和危害時， 這時的大氣狀況 認為是被汙染了。

大氣汙染的成因可分為兩類:一類來自大自然的地殼運動，為天然汙染源，還無法預測也無法防治與控制，但它相對於人類的生 突來說程度較小。汙染物的平均濃度較低，在一定時間內由於沉積、氧化，吸收而進入海洋和泥土，因而大氣能自然得到淨化。 學技術條件下，另一類是由於人類生產活動和日常生活過程中人為產生的汙染源，往往集中在一個比較小的地理區域內，且往往又是在人口稠密的都市，所產生的大氣汙染物及其對人類的危害遠遠超過了自然過程發生的大氣汙染。

天然汙染源

森林大災。

火山爆發:

地熱流:

地熱使蘊藏在地球內部的熱能，是由岩石中放射性元素在衰變過程中所釋放出 的能量。有地熱流釋放出的氣體中負有硫化物、甲烷、氨氣等。

油田和天然氣:

開採油田和天然氣，又微量氣體對大氣產生汙染，主要是有機硫化物、 硫化氫、甲烷等各種烴類化合物。

其他: 各種型別的植物產生幾百種烴類化合物，如陸地和海洋水體中大量生物的腐爛分 解產生CO2、NH,H2S、CH、HCHO 等。

人為汙染源

燃料燃饒:

即煤，原油，天然氣的燃燒，燃燒過程主要產物為煙氣流，由固體、液體和氣體物質組成，其主要成分為: 空氣中未參與燃燒反應的氧和策，燃燒過程的最終產物CO. H,O和SO; 不完全燃燒的產物co,NO 和殘餘燃料;: 燃燒中的灰分，殘造，燃燒後生成的媽 塵; 燃燒反應生成的有機碳氫化合物。

工農業生產過程。

工農業生產是產生工業廢氣的主要來源，控制大氣汙染主要是控制工 農業生產產生的廢氣汙染。各種生產過程都需要有能量和動力供應，而這些都來自於化學體 料的燃燒。全球範圍內燃料的燃燒每年釋放出的CO,量估計可高達10"1，成為大氣中C05 年上升的主要原因之一

機動車尾氣成分複雜，含有一氧化碳、未燃燒的烴類、氮氧化物、鉛、二氧化硫等多種有害物質。一氧化碳對人體全身的組織細胞均有毒性作用，尤其對大腦皮質的影響最為嚴重。碳氫化合物指的是隻由碳和氫兩種元素組成的有機化合物，其中包含烷烴、烯烴、炔烴、環烴及芳香烴，甲烷、甲苯等就是碳氫化合物，會使人體致癌，還會導致溫室效應或有害的光化學煙霧。氮氧化物（NOx）主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),其汙染與採用礦物作為能源有關，也是形成光化學煙霧汙染的因素之一，還會在大氣中經氧化轉變成硝酸造成酸雨，減少平流層臭氧增強地球紫外線輻射。顆粒物汙染因引發霧霾而備受關注，顆粒汙染物主要是PM2.5與PM10這兩類。

汽車尾氣排放物質限值標準大幅提升，僅憑機內措施難以滿足排放標準。除升級油品質量外，汽車尾氣治理措施主要包括機內措施和機外措施。機內措施透過改進發動機的結構，提高燃油效率使之儘可能充分燃燒，以降低有害物質的產生，主要包括EGR廢氣再迴圈控制系統、GDI汽油機直噴技術、可變渦輪增壓等方式。在國五階段，僅憑機內技術就已經無法滿足排放標準要求，需要加裝特定的尾氣催化器才能達到限值要求。升級到國六階段，輕型汽油機、輕重型柴油機的後處理系統應對路線相較進氣、供油系統更為明確，技術開發可行性較高，而且NOx和PM之間存在折中效應（PM是高溫缺氧產物而NOx是是高溫富氧的產物），柴油機很難僅透過提高燃油品質或機內淨化措施同時降低NOx和PM，組合排放後處理系統進行尾氣處理是必要的手段。

排放後處理系統必須進行相應的升級。排氣後處理系統是指催化器、顆粒捕集器等各種安裝在發動機下游的削減尾氣中汙染物含量的裝置，包括TWC、SCR、DOC、POC、DPF、GPF、ASC等。汽車尾氣中特定毒副物質，例如氮氧化物、一氧化碳和的碳氫化合物等，經過汽車尾氣催化器，在催化劑的作用下發生化學反應，轉化成安全或少量有毒物質，例如氧氣、氮氣、水蒸氣和二氧化碳。

汽車尾氣催化器主要由活性成分、載體、塗層和助劑組成。活性成分包括貴金屬、非貴金屬和稀土摻雜型催化劑等，起到主要的催化作用。載體能夠提供有效表面和合適孔結構，使催化劑獲得一定的機械強度，提高催化劑熱穩定效能，目前應用最廣泛的是蜂窩陶瓷載體。塗層附著於載體的表面，可以增載入體的比表面積，一般採用γ-Al2O3。助劑如一些稀土氧化物等，可以強化催化劑的熱穩定性，從而提高其使用效能。

以三效催化器為例，三效催化器是汽油車主流的機外控制技術，一般安裝在汽油車的底盤上。三元催化器主要由載體、催化劑塗層和金屬外殼等組成，其核心是具有蜂窩孔道結構的陶瓷圓柱體，因陶瓷不耐衝撞和震盪，所以外面封裝鐵殼，夾層為石棉襯墊以起到支撐和保護作用。催化劑就塗於陶瓷載體的孔道中，氧化鋁“塗層”用於增加表面積提高效率。

催化劑本身一般是貴金屬鉑、鈀和銠，在用於核心之前被納入懸浮塗層，硫酸鋇和稀土化合物如氧化鈰鋯固溶體、氧化鑭和鉿，被新增作為儲氧材料、熱和表面面積穩定劑。當汽油車尾氣排放時，尾氣流經三元催化器時，鉑、鈀促使碳氫化合物與一氧化碳發生氧化反應生成清潔的水蒸氣、二氧化碳，銠促使氮氧化合物發生還原反應生成氮氣、氧氣，此外，催化劑還促使顆粒物中的SOF透過氧化反應生成二氧化碳、水。

柴油車與汽油車產生的尾氣汙染物成分不同，尾氣處理需求各異。按燃料分類，柴油車NOx和PM排放量較高，2017年其排放的NOx佔汽車排放總量的68.3%，PM超過汽車排放總量的99%；汽油車CO和HC排放量較高，2017年汽油車排放的CO佔汽車排放總量的85.0％，HC佔比為73.5%。

為滿足國六標準要求，汽油車除最佳化傳統的TWC技術以提高CO、HC、NOx的處理效果，必須加裝GPF，應對國六標準新增的對PM和PN的限值要求。柴油車則需要使用DOC+DPF+SCR+ASC的綜合配置方案，強化對NOx和PM的處理效果使之達標。

國六標準要求PN的排放符合6*1011/km的限值要求，未安裝GPF的汽油機PN 排放水平很難達標，故必須在三元催化器後加裝GPF汽油顆粒捕捉器。GPF是降低汽油機排氣中顆粒物排放的主流技術，由於低膨脹係數、抗熱衝擊性優，堇青石載體的GPF應用較為廣泛。

相較於汽油車，柴油車的尾氣成分更加複雜，NOx、顆粒物和黑煙排放十分突出，需要使用的催化劑種類較多。為應對國六，柴油尾氣控制的方案為車輛排放的尾氣依次經過DOC、DPF、SCR、ASC排出達到淨化去除尾氣中汙染物的效果。

目前，國內重型柴油車主要採用尿素SCR技術降低氮氧化合物，該系統主要包括催化劑、尿素噴射系統以及各種感測器。尿素噴嘴將尿素水溶液定量地噴入排氣管中，尿素經分解生成氨氣，氮氧化合物在SCR 催化劑表面被氨氣還原生成氮氣，這樣就達到處理氮氧化合物的效果。由於排放標準對氮氧化合物的要求特別嚴格，所以一般會採用較多的尿素噴射量，為減少氨氣的排放，使用ASC氨洩露催化器配合SCR，裝置在SCR後面，透過催化氧化作用降低SCR後端排氣中洩漏的NH3。

國六標準已經實施，相較國五標準對氮氧化合物以及顆粒物的標準提高最為嚴格，可為各類催化器尤其是SCR、DPF、ASC等裝置帶來發展機遇。國五改國六對材料廠商的機遇主要體現在：1）重型柴油車需使用沸石型SCR催化劑，開啟國內沸石分子篩市場空間；2）催化裝置更為複雜，蜂窩陶瓷、氧化鋁塗層等基礎材料用量面臨大幅增長機遇。

（1）沸石分子篩是分子篩SCR的核心催化材料

分子篩是一類具有均勻微孔，主要由矽、鋁、氧及其它一些金屬陽離子構成的吸附劑或薄膜類物質，其孔徑與一般分子大小相當，據其有效孔徑來篩分各種流體分子。沸石分子篩是指那些具有分子篩作用的天然及人工合成的晶態矽鋁酸鹽，廣泛應用於石油化工、環保、生物工程、食品工業、醫藥化工等領域。沸石分子篩具有吸附效能、離子交換效能和催化效能。

沸石分子篩具有獨特的規整晶體結構，其中每一類都具有一定尺寸、形狀的孔道結構，並具有較大比表面積。大部分沸石分子篩表面具有較強的酸中心，同時晶孔內有強大的庫侖場起極化作用,因而成為效能優異的催化劑。沸石分子篩作為催化劑或催化劑載體時，晶孔和孔道的大小和形狀可以對催化反應起選擇性作用，對反應方向起主導作用，呈現擇形催化效能。

應用於柴油發動機尾氣後處理的SCR催化劑以釩基催化劑和沸石催化劑為主。柴油機排放控制系統中的柴油微粒過濾器加熱再生會使尾氣溫度達到650°C以上，正常的柴油引擎中的尾氣溫度在低負荷下是150-250°C、高負荷下是200-350°C，燃料利用率高的先進柴油機的尾氣溫度可能會更低。目前廣泛使用的釩基催化劑在550°C以上活性會快速下降、且具有生物毒性，柴油機尾氣催化要求使用更具有水熱穩定性的不易失活的催化劑。

在DPF與SCR耦合模式下，DPF裝置位於SCR裝置前，由於DPF主動再生會產生短時高溫導致釩基催化劑失活,沸石型分子篩的轉化效率則更高。採用銅鐵複合的沸石催化劑可以提高尾氣淨化效果,綜合銅、鐵沸石催化劑分別在低溫和高溫效能好的優點。國六標準下對於柴油機NOx和顆粒物方面的排放標準非常嚴格， 原先採用釩基SCR即可滿足國四、國五的排放要求，但是要滿足國六排放要求，需要使用沸石型分子篩作為SCR的催化劑，並且裝置CSF(DPF)強化顆粒物的捕集。（2）蜂窩陶瓷是尾氣催化器應用最廣泛的載體材料蜂窩陶瓷是一種多孔性的工業用陶瓷，其內部是許多貫通的蜂窩形狀平行通道，具有熱膨脹係數小、氣孔率高等特性。應用於機動車尾氣排放控制的主要是低表面積陶瓷載體，其具有較高機械強度和抗熱衝擊性能，較高溫度下可以長時間使用，製作材料有莫來石、尖晶石、鋯英石、鈦酸鋁反受堇青石等。因熱膨脹係數幾乎為零、溫度急劇變化下架構與機械效能相對穩定，堇青石是目前主流的尾氣催化用蜂窩陶瓷材料（2MgO•2Al2O3•5SiO2）。堇青石一般由滑石、高嶺土和氧化鋁等為原料合成，經擠出成型後製造出陶瓷整體式載體。

蜂窩陶瓷載體大致分為直通式和壁流式兩類。其中，直通式蜂窩陶瓷可用於汽油車或者柴油車尾氣排氣管中以減少尾氣排放；壁流式蜂窩陶瓷用於柴油機或柴油車尾氣排氣管中，透過過濾掉尾氣中的碳煙顆粒，進而達到消除黑煙的效果。以柴油機為例，DOC、SCR使用直通式蜂窩陶瓷載體，而DPF則使用壁流式蜂窩陶瓷載體。

（3）氧化鋁是塗覆催化器載體的塗層材料蜂窩陶瓷整體式載體比表面積較小，不能有效實現氣-固接觸，一般會在其壁上塗覆一層多孔物質以負載催化活性組分，通常選用氧化鋁及其與其他氧化物的混合物。在氧化鋁的各晶型中，γ-Al2O3具有較強吸附能力和大比表面積，是目前主要使用的塗層材料。γ-Al2O3塗層一般佔載體重量的5-15％，塗覆氧化鋁塗層可使載體比表面積增大到50-150m2/g以上，從而提供催化劑足夠大的表面積，確保催化反應高效進行。但是γ-Al2O3熱穩定性較差，高於1000°C時會相變成比表面很小（＜10 m2/g）的α-Al2O3，催化劑活性將會下降。因此為防止γ-Al2O3高溫劣化，通常加入Ce、La、Ba、Sr、Zr等稀土或鹼土元素氧化物作為助劑增強熱穩定效能。

蜂窩陶瓷企業一般為發動機製造商的二級供應商，通常先透過催化劑、封裝廠等一級供應商進行一系列實驗認證，再由整車廠商考慮質量、供貨穩定性及價格等多重因素後，公告進入其名錄（部分情況由催化劑企業指定），從而實現產品的後續銷售。

目前市場上主流的尾氣淨化器用蜂窩陶瓷材質是堇青石，主要供應商為美國康寧公司和日本NGK公司，兩者壟斷了90%的市場份額。其中，康寧蜂窩陶瓷和吸附劑的收入連續三年超過10億美元。國內廠商眾多，有奧福、宜興非金屬、宜興王子、高淳陶瓷、中鼎美達、菲爾特等，目前國內廠商在國際市場上的份額很少，有較大的發展潛力和進口替代空間。

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自有霧霾現象以來

“機動車排放”被多次指為罪魁禍首之一

汽車尾氣逐漸成了眾矢之的

車主們造成權益損失

而且一系列限制汽車的措施也出來了

您是不是也想問，

私家車到底惹了誰？

汽車尾氣真的是霧霾的元兇嗎？

其實霧霾是一個各種汙染物引起的綜合原因，比較難以界定具體是哪一種汙染導致的，治療也是一個全方位綜合的治理過程。

比如：環保部專家表示與採暖燃煤排放二氧化硫等汙染物密切相關。住房和建設部的官員則認為，汽車尾氣是首因，不是供暖。氣象專家則認為，主要是外來輸送。

中科院大氣物理所研究報告指出，北京PM 2.5的6大汙染源是土壤塵、燃煤、生物質燃燒、垃圾焚燒、工業汙染和二次無機氣溶膠、汽車尾氣，而它們對霧霾的“貢獻率”依次為15%、18%、12%、25%、26%、4%。可見尾氣確實是汙染源之一，但是比例是相當的低的。

以上資料，汽車尾氣對霧霾的“貢獻率”只有4%，而4%中的13.9%才是微中型私家車所佔的比例。所以說汽車尾氣並不是造成霧霾的決定性因素，私家車就更不是了。

我們都知道氮氧化物是引起霧霾和酸雨的重要成分，而且燃油的汽車尾氣排放物中重要成分就是氮氧化物。下圖可見，工業氮氧化物可以佔到69.39%，機動車氮氧化物只佔28.76%。

而且私家車並不等同於機動車，機動車可分類為汽車及汽車列車、摩托車及輕便摩托車、拖拉機運輸機組、輪式專用機械車和電動車等。

其中機動車中重型汽車（絕大多數則是柴油重型卡車）的氮氧化物排放在汽車類別中則是“主要貢獻者”。

機動車中，的確有一些車型的排放的確比較高，比方說老舊車，一輛車相當於國IV、國V車20-40輛小車排放；重型柴油車相當於200輛小車排放，而且很多不達標。

但是當整個華北被爆表霧霾覆蓋的時候，單獨談機動車造成多少霧霾，是怎樣的罪魁禍首，很不科學。

冬季，中國北方地區由於燃煤供暖、熱力發電、重工、化工以及工地揚塵而造成的汙染，才是造成PM2.5大量增加的直接因素。而由於這些設施多與民生息息相關，汽車尾氣排放自然成為最理想的“替罪羔羊”。

那麼汽車限行真的可以降低霧霾嗎？

對於重型汽車，實行任何嚴格的排放和限號都是無可厚飛的。但是和小型汽車採取一視同仁的規定，未免對小型汽車不太公平！

一直以來，一提到車子的汙染，咱們都習慣性指責是尾氣。殊不知，國外一個最新研究顯示：尾氣不是最可怕的，更可怕的是它——輪胎！

輪胎：比尾氣汙染高1000倍，“坑人”於無形

上週五，Emissions Analytics釋出了一項實驗結果，該實驗測試了一輛普通家庭車，使用正確充氣的全新輪胎執行，然後再檢視該車產生了多少“非排放（顆粒）排放”（縮寫為NEE）。

結論顯示：汽車輪胎和路面的磨損每行駛一公里產生5.8克NEE顆粒，這是當前Euro 6d排放標準下乘用車排氣顆粒物每公里0.0045克限值的1289倍。

並且，與實際的駕乘條件相比，這個測試結束還是比較保守的。實際上，有些廉價或者充氣不足的輪胎，在崎嶇路面行駛，或者安在重型車輛上，所造成的汙染資料只會更大！

並且，這種由輪胎造成的危害顆粒物，你肉眼是看不到的。但是，它們會被你吸進身體內，危害你的健康！可謂，“殺人”於無形了。

輪胎汙染，尚屬於無監管狀態，危害還將持續

更無奈的是，現在各國都把重心指向尾氣，尾氣檢測各國都有一個嚴格的標準。但是，汽車輪胎的磨損汙染則是徹底沒有受到管控的。這就是很可怕了~

研究人員建議：目前，個人的話，安裝高品質輪胎並持續保持輪胎恰當的充氣量，是降低NEE的一種方式 。

但是，也呼籲車企有責任尋找減輕汽車淨重的方式和安裝低排汙，更耐磨的輪胎，以降低輪胎磨損造成的汙染。並且，政府要制定相關的法律政策，來規範輪胎汙染的檢測。

也許，不久的將來，車子年審會增加一項輪胎汙染監測？