技术原理：
汽车尾气造成的城市大气污染问题日趋严重。 目前全球污染最严重的十大城市的主要污染源都是汽车尾气，从源头上解决汽车尾气污染，必须改进汽车的动力装置和生产清洁燃料同时并举，这才能从根本上改善环境污染状况。
l、先进技术的汽车
为改善环境、平衡利用各种形式的能源，各国政府、著名汽车厂商十分重视电动汽车开发和应用。由于受蓄电池技术及高性能电池成本等因素的影响，纯电动汽车的开发进展缓慢。近来，混合动力汽车(HEVS)和燃料电池汽车(FCVS)在技术上取得了重要突破，己显示出产业化和市场化发展的良好前景。HEVS和 FCVS的低排放水平和所用燃料的高效性、灵活性，对于解决空气污染和能源紧张问题提供了技术上的可行性。
HEVS和FCVS的燃料经济性和排放水平如表l。采用HEVS和FCVS后可以减少的污染物比例如表2。
表l HEVS和FCVS的燃料经济性和排放水平
汽车动力
燃料经济性
排放水平
CO
CO2
HC
NOx
以汽油机为基准
FCVS
HEVS
100%
200%-300%
200%
100%
0
10%
100%
0
50%
100%
0
10%
100%
0
10%
表2 采用HEVS和FCVS后可减少的污染物比例 年日平均值
TSP
CO
NOx
SO2
1999年日平均值（毫克/立方米）
FCVS下降百分比
HEVS下降百分比
364
100%
50%
29
100%
90%
140
100%
90%
80
100%
50%
1.1 混合动力汽车已趋成熟
混合动力电动汽车是在同一辆汽车中同时采用了电动机和发动机(内燃机或汽轮机)作为动力装置，通过先进的控制系统使两种动力装置有机协调配合，实现最佳能量分配，达到低能耗、低污染和高度自动化的新型汽车。
20世纪90年代，美国政府加强了与企业间的技术合作，以混合动力汽车为重点目标。1993年美国总统克林顿与美国通用、福特和克莱斯勒三大汽车公司总裁共同提出美国“新一代汽车使用计划”(PNGV)。为了加强该计划的实施，总统提出1999年度PNGV计划预算为2.77亿美元。
美国通用汽车公司于1998年北美国际汽车展上推出了EVI四座混合动力车。预计2001年推出串联型混合动力汽车和混合动力跑车。福特公司己开发出FordP2000型5座并联混合动力车。克莱斯勒公司预计2003年将ESX2并联型混合动力车投放市场。
日本丰田和本田汽车公司于1997年和1999年分别上市了Prius和insight混合动力汽车， 已向美国和欧洲市场销售，到目前为止Prius已售出5万多辆。本田的insight混合动力汽车的技术特征基本代表了当今的最高水平。
欧洲在混合动力电动汽车的开发、研制和推广方面也做了大量工作。目前，德国已有20辆混合动力大客车在斯图加特和威塞尔市运行。奥迪公司生产的混合动力电动汽车Duo已开始出租，预计四年内出租约400辆。德国汽车工业将实施新的排放标准和节能指标，不允许百公里油耗超过5升的轿车上路。除各大汽车公司对混合动力汽车表示极大的热情外，一些汽车另配件厂商也对此很有兴趣。
1.2 燃料电池汽车开发取得突破
燃料电池汽车是利用燃料电池储存在燃料和氧化剂中的化学能，通过电极反应直接转化为电能，作为汽车的动力，它没有燃烧这一中间过程。其原理是以氢气和空气中的氧为燃料，在特定温度下进行电化学反应，将化学能转变成电能。
日本的本田公司今年研制出的FCX—V3是由两个座位增加到四个座位，仅用lO秒钟可使汽车发动，最高行驶速度已达到每小时130公里。争取在2004年在市场上推出燃料电池车。克莱斯勒公司预计明年小批量生产直接使用氢气的燃料电池小汽车，2004年生产使用甲醇的反应器燃料电池轿车；通用公司也准备在 2004年推出甲醇燃料电池系列轿车。l997年，巴纳德公司交付给芝加哥交通运输部门3辆以氢气为燃料电池的公共汽车做示范。对燃料电池的要求是：燃料效率45％—60％，功率275马力，工作电流 3l5安培，工作电压650伏，电池重量2500磅，体积与现有的柴油发动机相近。经过两年运行，示范成功，证明燃料电池可以在炎热夏季、寒冷冬季，燃料电池汽车均运转正常。
综合考虑混合动力汽车和燃料电池汽车的发展现状，二者的技术成熟程度，以及目前达到的成本等因素，先进技术汽车的产业化发展近期以开发和应用混合动力汽车为主。燃料电池汽车能量转换效率高，又无污染， 已被认为是未来汽车工业发展的主流，得到很多企业和科研机构的高度重视，已投巨资攻关。由于技术的限制，则燃料电池汽车还主要作为汽车制造商的远期战略目标。
2． 清洁、可替换燃料
为了解决汽车尾气污染，各国纷纷制订严格的排放法规和燃料规格。除2000—2005年全球实现汽油无铅化外，各国都在努力降低硫、苯、芳烃、烯烃含量和蒸汽压。日本在低硫汽油方面世界领先，市场上汽油硫含量l00ppm，2000年欧洲汽油硫含量要降到150ppm，2005年降至50ppm。美国己达 150ppm。柴油方面，美国1993年10月开始强制执行低硫(小于500ppm)和限制芳烃(体积分数小于36％)的柴油新规格。欧洲2000年要求硫降到小于350ppm，2005年降到小于50ppm。2000—2005年全球50％的柴油硫含量将降低到500ppm。
2000年后，全球炼油厂加工的原油平均相对密度将从0.8514上升到0.8633；硫含量从O.9％上升到1.6％。原油中重金属铁、钒和镍含量也有上升趋势。为此，加氢技术是炼厂加工技术的核心，从催化裂化原料预处理、汽油选择性加氢到柴油深度加氢发展较快。
美孚公司的OCTGain工艺于1991年工业化，采用低压简单固定床选择加氢脱硫工艺，第三代催化剂OCT220脱硫活性和异构化活性高，烯烃饱和活性低，加工催化裂化汽油可使硫降到100ppm，甚至可达到l0ppm，辛烷值／桶有明显提高。
法国石油研究院的Prime—G技术操作条件缓和，空速较高，为双活性催化剂系列，烯烃饱和极少，硫含量可降至l00—150ppm，现已有多套工业化装置。
在柴油深度脱硫脱芳加氢技术方面，美国联合催化剂公司新开发的ASAT脱硫／脱氮／脱芳三功能催化剂，用于柴油深度脱硫脱芳装置的第二反应器，可使总芳烃脱至l0％以下，硫脱至lOppm以下。其操作条件是：温度316℃，压力6.18xlO-6Pa，液时空速小于2，氢油比712。
柴油生物脱硫与加氢脱硫相比的最大优点是在加工能力相同的情况下，投资节省50％，操作费用节省20％，且不消耗氢气。第一套工业化装置是Petro Star炼油公司，建设25万吨／年生物脱硫装置，生产硫含量低于50ppm清洁柴油，预计2001年第三季度投产。
由于世界油气资源结构和消费结构的变化，炼油厂加工的原油质量越来越差，炼厂更难以承受严格的环保法规和高质量油品的要求。于是促使以天然气为原料合成液体烃(GTL)的技术发展很快。GTL将成为炼油厂生产低硫、低芳烃柴油和其他燃料方式的典型转变。GTL装置生产的柴油几乎不含硫(S＜5ppm)、不含芳烃(＜lV％)、而且十六烷值高达70以上。埃克森公司开发3种新型催化剂合成油技术，天然气通过流化床反应器，催化转为合成气，合成气通过悬浮床反应器催化转化为正构烷烃，最后经固定床加氢异构化为合成油。这种合成油能与20美元／
桶的WTI的原油竞争。埃克森公司与卡塔尔石油公司决定利用1420—2830万M3天然气，建设一套250一500万吨／年中馏分油和其它油品的GTL装置。
3． 墨西哥城、曼谷市的环保治理
3.1 墨西哥城的空气污染警报系统
墨西哥大城区由墨西哥特别行政区(首都)和墨西哥州的18个区县组成，人口约2000万。位于海拔2240米的大谷地里，平均气温12—18℃，每日相对湿度50％—67％。
墨西哥城环保局由六个处组成，即环境监测处、水土处、排放统计处、生态处、空气质量管理处和法律处。墨西哥城区所使用的空气质量评定标准和空气质量指数 (IMECA)体系是参照美国环保局污染标推指数(PSI)制订的。与北京市所使用的空气质量指数(APl)体系相似。墨西哥城区的空气质量评定状态和空气质量指数体系见表3和表4。
表 3 IMECA和平定状况表 空气质量指数
评定的空气状况
0—100
101-200
201-300
301-500
标准界限内
未达标
差
极差
表 4 IMECA和污染浓度对照表 IMECA
O310-6
CO10-6
SO210-6
NO210-6
PST
PM10
pbμg/m3
50
100
200
300
500
0.11
0.23
0.35
>0.4
5.5
11.0
15.9
20.7
>20
0.06
0.13
0.23
0.34
>0.3
0.10
0.21
0.43
0.65
>0.6
260
457
638
>638
50
150
350
420
>500
0.5
1.0
2.0
>2.0
空气质量自动监侧中心由32个空气质量自动监测子站等组织组成，32自动监测子站的数据通过专线与中心机房相连，每分钟向中心机房传送监测数据，数据处理计算机通过局域网将数据库中的数据进行统计处理，每小时给出一个有关空气质量指数的报告。自动监测站的点位主要选择人口密度大的地区；尽量在污染源附近，以便监测污染排放情况。一般选择在下风向、平坦开阔地区。
空气质量自动监测中心的计算机与国家气象中心连网，能及时得到天气图和数据。由于墨西哥城的主要污染来自臭氧，排放统计处对监测中心的数据进行统计分析，结合气象数据建立03统计预报方程，每天上午和下午各预报一次03的IMECA。
大气污染紧急状态的实施依据墨西哥特别行政区颁布的《环境紧急状态法》。“状态法”对大气污染紧急状态的发布机构、发布条件、采取的措施和执行监督机构都做了明确详细规定(见表5)。各级警报所应采取的措施方案都有具体措施。
表 5 大气污染紧急状态标准 警报级别
污染项目
IMECA
解除条件
预警报
03
200-240
IMECA小于180
PM10
160-175
IMECA小于150
一级警报
03
PM10
03和PM10
大于240
大于175
03大于225且
PM10大于125
IMECA小于180
IMECA小于150
03小于180
二级警报
03
PM10
大于300
大于250
IMECA小于180
IMECA小于150
据资料显示，1991年发过200多次污染警报，1997、1998年发过5—6次，而1999年至今未发过污染警报，说明墨西哥城的大气治理取得了显著成效。
3.2 曼谷市的机动车排放控制
曼谷是泰国的首都，世界上著名旅游城市，车多人多，空气污染主要来自机动车排放。由于修建了城市高架桥路、轻轨道路、加强交通管理，使曼谷未遭受到地区规模的空气污染。
据泰国国家环境质量保护法律要求，在科技环境部下设立了环境政策与规划司、污染控制司、环境质量促进司等。对控制大气污染和改善空气质量所采取的政策是：首先缓解不达标地区的空气污染；二是保持达标地区空气质量，使空气污染物浓度不超过空气质量标准。改善空气质量的目标是：TSP的24小时平均浓度 1999年要小于0.5mg／m3，2001年要小于0.3mg／m3。CO要满足长期达标的标准。其它污染物水平保持在标推以下。
对机动车污染控制主要措施是改善燃油质量、制定新车排放标准，以控制新车污染、制定在用车排放标推以控制在用车污染、执行用车检查和维修计划、加强路险和管理，减少市机动车行驶里程、控制汽油挥发物排放等。
泰国政府1991年开始推广无铅汽油，1996年1月全国己取消含铅汽油。为减少未安装三元净化器的在用车C0排放，1993年起在优质汽油中加入 MTBE和5.5％—lO％的乙醇，可降低车辆CO和未燃HC的排放。为减少尾气中的有毒物质，泰国规定汽油中苯含量1992年1月不得超过3.5％；芳香烃2000年1月1日起不超过35％。
在改进车用柴油质量方面，曼谷主要减少颗粒物(SPM)和黑烟排放，采取降低柴油90％蒸馏体积的温度和减少柴油含硫量的措施。1992年政府首先要求将 90％点的温度由370℃降到357℃，第二步根据资金情况将90％点温度降到338℃。1996年1月柴油的含硫量低于O.25％，1999年1月起低于0.05％。为减少汽油蒸发排放造成的HC污染，对于新建的油库、加油站及运油车要求安装汽油蒸汽回收系统。对曼谷等大城市现有的加油站也要求安装蒸汽回收系统。油罐通风口的汽油有机挥发气体排放浓度不得超过l7mg／m3。
国内环境空气质量标准比泰国国家环境质量标准高，特别是TSP和PMl0，但其中03标准泰国高于我国。国外对03控制严格。虽然国内标准高，但从机动车排放控制措施上看，泰国的车用燃油管理比我国抓得早，成效大；在执行新车排放标准比我国步伐快。