柴油尾氣是我國(guó)大氣細(xì)顆粒物、揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）及氮氧化物（NOx）重要來(lái)源之一，對(duì)區(qū)域細(xì)顆粒物及臭氧污染產(chǎn)出重要的影響。目前，在我國(guó)部分地區(qū)，老舊柴油車(chē)的更新進(jìn)度較為滯后，仍存在柴油車(chē)冒黑煙等高污染排放現(xiàn)象，對(duì)區(qū)域性大氣污染產(chǎn)出重要的影響。中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境研究所AirPNT團(tuán)隊(duì)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)柴油車(chē)升級(jí)改造前、升級(jí)改造后尾氣中顆粒物、VOCs及NOx濃度與組成，評(píng)估通過(guò)老舊柴油車(chē)升級(jí)對(duì)空氣質(zhì)量的改善效果。

觀測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：（1）柴油尾氣中觀察到極高的PM2.5和VOCs濃度，分別達(dá)到大氣中濃度的10,000倍和100倍。在西安城市的老舊柴油車(chē)輛尾氣中發(fā)現(xiàn)了大量EC，經(jīng)過(guò)升級(jí)后，PM2.5和揮發(fā)性有機(jī)物分別減少了66.8%和24.0%，碳質(zhì)氣溶膠中EC1的比例在升級(jí)后有所增加；（2）約2/3的柴油車(chē)輛，升級(jí)后尾氣中NOx的濃度也有所下降。這應(yīng)歸因于更高的燃燒效率和更低的燃燒溫度。（3）由于揮發(fā)性有機(jī)物的減少，臭氧形成潛能和SOA形成潛能分別估計(jì)降低了52.0%-71.0%和9.0%至93.0%。

本研究表明，在嚴(yán)格限制工業(yè)排放的背景下，老舊柴油車(chē)尾氣將成為PM2.5最重要的污染源之一。對(duì)于欠發(fā)達(dá)地區(qū)而言，升級(jí)或更換老舊柴油車(chē)是改善空氣質(zhì)量最有效的途徑之一。通過(guò)燃油過(guò)濾和調(diào)節(jié)燃燒/排氣溫度，可進(jìn)一步降低細(xì)顆粒物和氮氧化物排放。研究指出，針對(duì)高排放柴油車(chē)，可考慮采用多技術(shù)組合方案來(lái)加強(qiáng)尾氣管控。

該成果在線發(fā)表于Atmospheric Environment，研究受中國(guó)科學(xué)院青年促進(jìn)會(huì)項(xiàng)目（2023429）、青藏高原生物多樣性與生態(tài)環(huán)境保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題（KLBE2024006）、中國(guó)科學(xué)院青年交叉團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（(JCTD‐2022‐17）和陜西省自然科學(xué)基金委項(xiàng)目（Grant 2023‐JC‐YB‐250）資助。

Yonggang Xue, Gangzhu Zhang, Liqin Wang, Long Chen, Long Cui, Yu Huang, Junji Cao, et al. (2025). Improvement of air quality from upgradation of aged diesel vehicles: A case study in Northwest China,. Atmospheric Environment, 367, 121758,.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1352231025007332

圖1. 升級(jí)治理前（a）與升級(jí)治理后（b）柴油車(chē)尾氣PM2.5濾膜及其碳組分濃度對(duì)比。

圖2. 升級(jí)治理前、升級(jí)治理后及行駛1500公里后柴油車(chē)尾氣中NOx濃度變化情況。