私家车对PM2.5的贡献到底有多少？

　　在雾霾的笼罩下，我国已经有北京、杭州、成都、天津等10个以上的城市，在实行机动车限行措施，而限行标准多以尾号来划分。这些限行政策一直广受争议。 　　由于目前源解析技术的局限，对PM2.5来源的分类，大多只能到达“机动车”这种大项，还无法解析出更精细的来源。 　　但我们可以做个估算： 　　2015年，“国123”对PM2.5的贡献，至少在“国45”的10倍以上，但在北京，前者数量还不到后者的1/3。 　　估算过程如下： 　　1.尚未被广泛认识到的“二次反应” 　　机动车对PM2.5的贡献，分为两部分： 　　1）直接排放出的颗粒物，这部分其实非常少，只占PM2.5的百分之几。 　　2）“二次反应”后生成的二次颗粒物，这部分才是大头儿，占PM2.5的百分之十几。 　　对“二次反应”，你可以这么简单理解：尾气中排放出的气态污染物，进入大气后不会闲着，而会继续发生各种复杂的化合反应，最终形成颗粒物。 　　它包括两大部分： 　　一是氮氧化物NOx，转化为二次硝酸盐颗粒物，同时催化SO2生成二次硫酸盐颗粒物； 　　二是碳氢化合物HC，转化为二次有机碳颗粒物。 　　北京机动车对PM2.5的贡献示意 　　所以，直接排放出的PM2.5，加上二次反应生成的PM2.5，两者合起来，机动车总体上对PM2.5的贡献就是20-30%。*1 　　注意的是，这个值，即使在同一城市，也会随着不同年份、季节、取样站点不同，而有所变化。所以给出的是个范围。 　　“二次反应”是很专业的知识，大部分人都不知道，官方科普也不够，造成很多老百姓在直观感受上难以相信机动车竟然贡献那么多PM2.5。 　　说到这里，想起前几天热传的一附图： 　　然后他得出结论：开车是搞环保，吸进去的是脏空气，排出来的尾气更清洁。 　　如果当时你还觉得颇有点道理的话，看到这里你应该意识到问题在哪里了。 　　他只测了尾气中直接排放出的PM，这确实非常少。而尾气中污染排放的大头儿，并不是直接排放出的颗粒物，而是即将发生二次反应的NOx和HC。 　　2.小车对PM2.5的贡献有多少？ 　　以现有的源解析技术，我们没办法把PM2.5的来源细分到这个程度。 　　但我们可以根据排放源做个初步估算。 　　根据环保部公布的《机动车管理年报2016》，小型载客车（以下简称小车）对PM、NOx、HC的贡献分别占机动车的：5.1%，10.1%，41.3%。 　　需要注意的是，“二次反应”的过程非常复杂，NOx、HC向二次颗粒物的转化，并非线性关系，不是说乘个系数就能得到二次颗粒物的比例，所以迄今为止还算不出一个具体的数值，只能依照上述数据做个大概估算——应该在25%-50%之间。 　　机动车贡献PM2.5中的小车占比示意图 　　而机动车对PM2.5的贡献为20-30%，也就是说，小车对PM2.5的贡献，应该在5-15%之间。 　　这个数字并不高，如果独立出来看的话，在北京PM2.5来源中，大概也就排个第四、第五位吧。 　　请注意：正如前述，限于目前的技术手段，这只是个非常宽泛的估值。大家期待的更精确的来源比例，还有待于源解析技术的继续发展和探究。 　　注：前段时间，有人在网上算小车对PM2.5的贡献，用机动车占PM2.5的20+%，乘上小车占机动车PM排放的5.1%，得出小车对PM2.5的贡献只有大概1%！ 　　现在大家也不难看出问题在哪儿。这种算法的错误就在于没有“二次反应”，他算出来的其实只是小车直排对PM2.5的贡献，而完全忽略了更大比例的二次颗粒物。 　　小车对PM2.5的贡献虽然很低，但也绝不可能低到1%这个程度。 　　3.不同排放标准的车辆对PM2.5的贡献有多少？ 　　不同排放标准的车辆的污染物排放分担率*2如下： 　　结合2015年《北京市环境状况公报》，北京市不同排放标准车辆的保有量如下： 　　如果我们把国1、2、3归为一类，把国4、5归为另一类，会发现：在北京，【国123】直接排放的PM是【国45】的66倍多，排放出的NOx是15倍多，HC是近9倍！ 　　如下： 　　按照这个来进一步估算，【国123】对PM2.5的贡献，至少比【国45】高出10倍以上。 　　【国123】以其不及【国45】三分之一的数量，却贡献了至少10倍以上的PM2.5。 　　这种情况下，把这些车辆笼统混在一起，平时按尾号来限行、重污染预警时也按尾号来单双号限行，这公平吗？ 　　有人在讨论时，以私家车为一类，我认为这种分法依然含混。 　　北京市的机动车里，虽然国4、国5占了近80%，但国3还有12%呢，其它城市可能更多。 　　而且，国3现有的污染排放分担率并不低，如上图可见，其中PM直排占机动车的27.3%，HC占27.9%，NOx最高，占到42.3%，这是不能被忽视的。 　　你说把一个开国5标准的车主，和一个开国3标准的车主，按照同一标准限行，仅仅因为两者身份都是“私家车主”？这同样是不公平的。 　　因此，正如我在过去也多次明确表示的：反对一刀切的限行政策，应该按不同排放标准来划分级别。 　　话题延伸： 　　治理雾霾，并不是一个单一的科学问题，而是科学问题+管理问题+经济问题。 　　科学上，我们需要找出PM2.5的来源，而且对来源的划分得越细越好。现在我们已经知道，北京的机动车总体上贡献了20-30%的PM2.5，这里面有相当大额比例来自于二次反应生成的二次颗粒物。 　　当然，现有的源解析技术还非常有限，有时需要结合源清单进行估算，这会带来一定误差。但对于治理思路而言，现有结论已经具备了比较确定的方向性指导。 　　但需要强调的是，一项公共政策的制定，需要始于科学判断，但不应止于科学判断。 　　不能说，既然科学都已经认定机动车有20-30%的贡献了，那来个一刀切，削一半，不就少掉10-15%的PM2.5了吗？ 　　这虽然也会有用，但这样的措施，无疑是粗暴的；而这样的政策设计，至少是懒惰的。 　　当然，精细化的政策设计，会带来成本上升的问题。 　　比如说，如果我们要按不同排放标准来限行，前期肯定要做大量的统计排查、成本与收益核算、具体条款设计等。还会涉及到如何监管的问题：单双号限行当然查起来相对容易，而如果按排量分类的话，稽查成本会大大提升。 　　难度确实增加了，成本确实上升了，但是否意味着这些代价毫无意义？ 　　参考国外其它城市的分类办法。 　　比如伦敦，设立了“低排放区域”，只有达到一定排放标准的车辆才能免费进入，超标车进入的话要额外收费。 　　再比如德国，一些城市，根据汽车排放情况分类，贴上不同颜色的环保贴，不同颜色的车可以进入不同区域，如果高排放的车进入低排放区域，将被处以40欧的罚款。 　　这些按排量分类限制的方法，一方面更符合大众“谁污染、谁受限”的认知；另一方面还有个好处，就是间接敦促车主更换为低排放的车，安装更高效的过滤设备，总体上降低排放到大气中的污染物。 　　而一刀切的限行方法，就没有这个激励作用。反正是按尾号限，大可不必去在乎排放了多少污染，尤其对于很多拥有两辆车的家庭来说，换着开就行了。 　　另外，对于公共政策而言，还要考虑公众接受度，毕竟你的政策要向公众推行，不应设计太让人反感的方案。 　　同样的道理，在其它限排政策上也一样。 　　现在某些治霾措施的简单粗暴，不仅表现在 机动车的 “一刀切”限行上。 　　前段时间有人说西安某大学对重污染的应急预案，说是为了做好减排工作，在特定时段和某些区域，实行低温供暖。该校学生跟我说，暖气在白天几乎没温度，晚上温热。 　　这可以说是燃煤版的“一刀切”。 　　燃煤在冬季采暖期确实是个污染大项，对西安PM2.5的贡献应该在30%以上，但这也应该细分：在我国，散煤只占煤炭消费的10%不到，却贡献了燃煤中50%的大气污染。 　　想要降低燃煤排放，到底是应该尽可能采用优质燃煤，还是把供暖这样的基础生活保障直接削掉？ 　　还有河北某县，在重霾期间，要求早点摊和饭店停业。 　　在整个河北的PM2.5来源中，餐饮只占8%，这其中一个县的早点摊和饭店能占多大比例？ 　　这道理应该这么说：一些来自于小摊和饭店的油烟，常年不加过滤地大量排放，虽然对整个城市的PM2.5贡献非常小，但会极大影响周围小范围内的空气状况。近距离居住的居民，被迫承受高出城市平均状态的污染物浓度。本来河北的空气质量就全国倒数，楼下再白天来个早点摊、晚上来个烧烤摊，倒霉催的附近居民，等于一家伙搬到了新德里。 　　为了这些居民的身体健康和居住环境，治理小摊和饭店的油烟排放当然无可厚非，而且早就应该治理。但你平常置之不理，等到预警时，打着治理雾霾的旗号猛来一波，真不怪人反感你。 　　现在，政府迫于治霾压力，匆忙上阵了一些措施，有的在收效上没有经过严谨的科学核算，有的在具体的条款上简单粗暴。 　　因此，来自民间的反馈非常必要。 　　正如《洛杉矶雾霾启示录》中所写：在洛杉矶长达60多年的抗霾史中，如果回过头去看，你会发现普通民众对这项事业的推动。 　　不过我要声明一点：我上面的所有讨论，前提是在科学结论的基础上。 　　美国规定的PM2.5浓度日均上限是35μg/m3，日均超过50μg/m3就大惊失色。但在京津冀和我国一些主要城市，大家已经在日均100+μg/m3中泰然处之。 　　在雾霾笼罩之下，每个人都在承受着健康风险；而任何一种限排政策，最终都会多多少少地给某个群体造成不便，或者付出经济代价。 　　以北京市为例，机动车总体贡献了20-30%的PM2.5，但其中【国123】的数量只有【国45】的三分之一不到，对PM2.5的贡献却是后者的10倍以上。这种前提下，仅用尾号进行限行是非常粗暴和懒惰的。我们需要对不同排放标准的车辆做出区分，限排应该精细化操作。 　　公共政策的设计是一门精妙的学问。治理雾霾不仅要立足于科学，同时也需要综合考量成本收益比和公众接受度等方面。不仅对机动车如此，对燃煤、工业等污染来源的其它大项，也是同理。 　　对PM2.5进行源解析、研究反应过程、找到科学结论，这很难；但更难的是，在各方利益的博弈中，寻求一套在成本、效率和群众接受度上，达到三方平衡的公共政策。 　　*1：中科院《大气灰霾追因与控制》专项报告与环保部公布的《机动车管理年报2016》等数据综合 　　*2：《机动车管理年报2016》 　　（原文发自于中国科学院大气物理研究所李汀的个人微信公众号“大脸撑在小胸”（dlczxx），澎湃新闻（www.thepaper.cn）经李汀授权转载。李汀的个人微博ID：大脸撑在小胸）