浅谈大气中NO_x污染控制对策

杨美丹等

摘 要：氮氧化物（NOx）是造成大气污染的重要前体物，可以造成肺、皮肤癌、白内障以及呼吸道等呼吸系统疾病，是治理大气污染的一大难题。目前氮氧化物的控制存在五方面的问题，针对其提出以下七方面控制氮氧化物排放量的对策：加强基础研究和技术开发及推广；理清管理思路，加强减排管理；建立科学合理的统计方法，确定排放清单；实施多指标综合管理；开展NOx区域联防联控；建立减排监督机制；加快示范工程建设。

关键词：氮氧化物 污染 控制对策

中图分类号：X511 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（c）-0126-02

Abstract：Nitrogen oxide （NOx） is an important precursor to cause air pollution，and can cause lung，skin cancer，cataracts and respiratory tract，respiratory system disease，so it is a big problem in air pollution control.This paper introduces the present situation of pollution and control policies of nitrogen oxides，summarizes the control problems.It puts forward measures to control the nitrogen oxide emissions from the following seven aspects：to strengthen the basic research and technology development and promotion；to clear the management ideas，and strengthen the emission reduction management；to establish a statistical method of scientific and reasonable，and determine the emission inventories；to implement multi index management；to carry out NOx regional prevention and control at the same time；to establish emission reduction supervision mechanism；to accelerate the construction of demonstration project.

Key Words：NOx；Pollution；Control measures

氮氧化物（Nitrogen Oxides）是大气中主要的气态污染物之一，包括多种化合物，其中，NO和NO2是大气中主要的氮氧化物，以NOx表示[1]。中国地区氮氧化物主要来自人为燃烧源、土壤生物源、闪电源等[2]，绝大部分是源于燃烧过程[3～4]。NOx是造成大气污染的重要前体物，有人将对NOx排放的控制，总结为“一石击五鸟”，包括：（1）NOx自身的污染；（2）臭氧污染；（3）颗粒物污染[5]；（4）富营养化问题；（5）酸沉降。

1 污染及控制政策现状

郝吉明、黄学敏等分别对中国NOx排放清单做了研究报道[6～7]，均表明NOx排放在行业、燃料及地区分布上均极为不平衡。从行业分布上，研究得出排放NOx最多的经济行业都是工业和电力行业，郝吉明等研究时间是1995年至1998年，工业行业排名最前，黄学敏等则是2005年，电力行业排名最前，这也进一步说明电力行业NOx排放重中之重的地位。郝吉明等报道另一个现象：交通运输排放NOx及其贡献率稳步增长。根据2007年第一次全国污染源普查数据，继火力发电、机动车、水泥工业后出现第四大氮氧化物排放源，即钢铁行业[8]。燃料分布上，均表明NOx排放主要来自燃煤。地区分布上，80%以上NOx来自占国土面积45%的华东、中南、华北及东北地区。环境保护部副部长吴晓青报道[9]，在2000年至2005年间，NOx排放量年增长率高达10%，2005年全国NOx放总量超过1900万吨。其中，火力发电仍然是最大来源，占37%左右，机动车排放位居第二，工业锅炉（炉窑）排放居第三。初步估算2008年全国NOx排放量达到2000万吨，成为世界第一NOx排放国。若无有效控制措施，NOx排放在2020年将达到3000万吨。

2 控制存在的问题

2.1 技术及管理落后

NOx排放控制技术是根据燃烧过程的特点来设计的，目前正在使用的控制NOx排放量的技术措施有3种，即燃烧前的处理、燃烧技术的改进和燃烧后的处理。燃烧前处理是通过脱氮，减少燃料中的含氮量来实现的，这种技术至今尚未开发完全。燃烧技术的改进主要以低氮技术为主，也是目前火电及其他行业普遍应用的技术。燃烧后处理就是对燃烧产生的含NOx的烟气进行处理的方法，及烟气脱硝。在烟气脱硝方面，仅少数单位开发具有自主知识产权的烟气脱硝核心技术。除了燃烧技术，有报道[10]机动车也是导致氮氧化物浓度变大的原因。机动车方面，大部分国产柴油机实现国四达标仍需后处理技术，但至今没有成熟的技术可广泛应用于柴油机尾气NOx净化。工业锅炉/炉窑方面，由于其特点，火电厂烟气脱硝技术和设备尚未直接应用于工业燃煤锅炉。

2.2 家底不清，影响目标确定

目前，工业源中水泥、冶金等非重点行业基数并未测得，而且对于已测得源，由于存量、各个行业排放量未来的发展走向、重点贡献行业的配比变化等问题都不是很清楚，再加上NOx产生机理复杂，NOx排放量很难统计。比如公路NOx排放量的统计，采用估算法，造成不知道跟实际值到底差距多大。据中国环境监测总站的相关人员介绍，我国在2005年对NOx进行试统计，2006年开始正式统计。这其中，工业源NOx排放量填报主要以实测值为主，排放系数测算为辅；生活及公路NOx排放量的统计，采用的是排放系数测算的方法。生活NOx排放量统计，是以地市级为单位，根据这一地区的生活燃料消费量和生活NOx排放系数，统计出当地的生活NOx排放量；公路NOx排放量的统计，是按照燃料总消费量和燃料性质，参考相应排放系数进行估算，或者按照车辆行驶距离，参考相应的排放系数估算出来的。endprint

2.3 行业、地区间排放情况不平衡，确定排放指标和标准困难

一般的排放标准不是按区域划分的，是要分行业考虑，这在重点区域和重点行业重叠的地方，就会造成麻烦。另一方面，确定排放标准的时候，必须要有经济性、技术可行性作为支撑。对于流动源的控制，会更为困难，因为不同地区执行的标准不一样，同一种车型可能在有的地方是不能销售的。

2.4 治理光化学污染力度不够

国际上一直将臭氧作为光化学烟雾污染的主要指示剂，由于多年来重视对二氧化硫排放的控制，我国大部分地区，大气污染已经从传统的煤烟型转为光化学烟雾污染型。臭氧是NOx等一次污染物经过复杂的光化学反应，生成的新的二次污染物，其产生机理复杂，NOx与臭氧相关性不明确，所以控制NOx未能全面防治光化学污染。

2.5 未建立企业减排监督机制

目前，具体经济惩罚措施如排污费征收等，未落实到未达标企业中去。由于企业排放信息未公开，群众监督力量不强。总体来说，政策对企业的约束性还有待增强。

3 控制对策

3.1 加强基础研究和技术开发及推广

有关燃烧过程行业上，开发低氮燃料，鼓励开发具有自主知识产权的烟气脱硝核心技术，推广废气循环利用技术，开发工业燃煤锅炉烟气脱硝技术，还可以参照外国已有经验，如水泥行业上，参考国外NOx污染防治的经验，应用可使NOx排放浓度降低70%～80%的低NOx燃烧器（LNB）+选择性非催化还原（SNCR）技术；机动车行业上，开发电动汽车，开发柴油机尾气NOx净化技术，加强柴油车NOx在线检测设备的开发和使用；公共基础设施上，参照日本减排经验[11]，开发公路等公共设施减排材料或技术。

3.2 理清管理思路，加强减排管理

3.2.1 管理思路

根据NOx排放行业、地区分布不平衡的现状，其控制以电力行业和机动车为重点，从结构及过程管理两方面强化重点区域减排。

3.2.2 结构减排

（1）电力行业：淘汰不符合政策要求的常规火电机组及服役期满的各类机组；（2）机动车：淘汰达到使用年限的机动车外，推行“以旧换新”措施，加速淘汰黄标柴油车（污染物排放达不到国3标准的柴油车），重点地区（北京市、天津市、河北省、山东省，上海市、江苏省、浙江省、广东省）全面供应国四油品；（3）冶金及其他行业：淘汰落后工艺技术装备及路线。

3.2.3 过程管理减排

（1）电力行业：全面推行低氮燃烧技术，对新建、扩建、改建机组加强脱硝设施建设，对已建项目加强管理；（2）机动车：首先，提高新车准入门槛，加大在用车淘汰力度，完善在用车车检测/维护（I/M）管理体系；其次，加强城市的道路建设和交通管理，利用交通管理系统及信号系统保证交通畅通；再次，积极促进排污量小、环保型汽车的普及和推广；最后就是大力发展公共交通事业；（3）冶金、燃煤锅炉以及水泥行业：推行低氮燃烧技术，推行清洁生产技术，搞好末端治理。

3.3 建立科学合理的统计方法，确定排放清单

建立一套科学合理的NOx排放量统计方法，确定冶金、燃煤锅炉及水泥行业NOx排放基数。在确定基数的基础上，采用统一的行业新增量测算法统计，确定具有完整性、可靠性、可比性的排放清单。

3.4 实施多指标综合管理

一是在NOx控制的同时兼顾臭氧（O3）的控制，进行O3的监测并将之纳入环境统计范围；二是加强环保系统对O3的监测能力建设；三是形成覆盖二氧化氮、臭氧、细颗粒物以及酸沉降等多项控制指标的综合指标体系，实施NOx的多目标管理，从一次污染物到二次污染物进行全生命周期控制。

3.5 开展NOx区域联防联控

存在严重NOx污染问题的地区，有必要制定区域层面的NOx污染联防联控政策，建立污染源协调和管理机制，从而有效地解决区域整体的环境污染问题。

3.6 建立减排监督机制

（1）经济方面：对新技术开发及低能耗项目，进行政策及经济帮助，如：对于购买低公害车给予降低价以及减轻汽车所得税的辅助援助。完善排污费使用机制，适时在电力行业引入NOx排污费收费返还制度；（2）制度方面：建立信息公开制度，披露企业污染排放信息，加强群众监督。参照《京都议定书》，引进排污权交易制度，建立市场平台。建立检测人员以NOx排放量作为竞赛指标，作为个人优胜指标的绩效制度。

3.7 加快示范工程建设

对冶金、燃煤锅炉及水泥行业等NOx排放基数不清的行业，选准代表，加快烟气脱硝示范工程建设。

4 结论

中国地区氮氧化物绝大部分是源于燃烧过程，NOx是造成大气污染的重要前体物，有必要对NOx排放进行控制。本文对大气中NOx污染控制对策进行综述，主要有：（1）加强燃烧过程行业基础研究和技术开发及推广，从过程中控制；（2）理清管理思路，加强减排管理，在机动车冶金等各行业淘汰排放量大污染大工艺，从政策管理上控制行业NOx排放；（3）建立科学合理的统计方法，从列出排放清单来明确目标，更好安排工作；（4）实施二氧化氮、臭氧、细颗粒物以及酸沉降多指标综合管理，解决行业、地区间排放情况不平衡导致监管不全面，数据没有代表性的问题；（5）存在严重NOx污染问题的地区，开展NOx区域联防联控，重点区域重点治理；（6）建立减排监督机制，从制度上控制行业排放；（7）加快示范工程建设，尽快引进新技术，发挥科技作为第一生产力的魅力。

参考文献

[1] “十二五”氮氧化物减排思路与技术路线[J].电力科技与环保，2011，27（3）：60.

[2] 林金泰.中国地区氮氧化物人为和自然源解析及大气化学过程不确定性的影响[C]//第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集.中国上海，2011.

[3] 易丹.四川省氮氧化物排放现状及控制对策研究[D].四川省：西南交通大学，2013.

[4] 高林，黄立维，王植盈，等.电化学反应器去除氮氧化物废气实验研究[J].浙江工业大学学报，2010（4）：380-383.

[5] 张敏，陈军.国内燃煤电厂氮氧化物的控制现状及其发展[J].四川化工，2009，12（5）：44-52.

[6] 稂小洛，曹国良，黄学敏.中国区域氮氧化物排放清单[J].环境与可持续发展，2008（6）：19-22.

[7] 田贺忠，郝吉明，陆永琪，等.中国氮氧化物排放清单及分布特征[J].中国环境科学，2001，21（6）：493-497.

[8] 段菁春，柴发合，谭吉华，等.钢铁行业氮氧化物控制技术及对策[J].环境污染与防治，2013，35（3）：100-104.

[9] 吴晓青.我国大气氮氧化物污染控制对策[J].环境保护，2009（16）：9-11.

[10] 胡春玲，张晶，李国辉，等.校园原煤堆放场环境空气质量监测及评价[J].科学技术与工程，2010，10（16）：4089-4092.

[11] 杜譞，朱留财.氮氧化物污染防治的国外经验与国内应对措施[J].环境保护与循环经济，2011（4）：6-9.endprint

2.3 行业、地区间排放情况不平衡，确定排放指标和标准困难

一般的排放标准不是按区域划分的，是要分行业考虑，这在重点区域和重点行业重叠的地方，就会造成麻烦。另一方面，确定排放标准的时候，必须要有经济性、技术可行性作为支撑。对于流动源的控制，会更为困难，因为不同地区执行的标准不一样，同一种车型可能在有的地方是不能销售的。

2.4 治理光化学污染力度不够

国际上一直将臭氧作为光化学烟雾污染的主要指示剂，由于多年来重视对二氧化硫排放的控制，我国大部分地区，大气污染已经从传统的煤烟型转为光化学烟雾污染型。臭氧是NOx等一次污染物经过复杂的光化学反应，生成的新的二次污染物，其产生机理复杂，NOx与臭氧相关性不明确，所以控制NOx未能全面防治光化学污染。

2.5 未建立企业减排监督机制

目前，具体经济惩罚措施如排污费征收等，未落实到未达标企业中去。由于企业排放信息未公开，群众监督力量不强。总体来说，政策对企业的约束性还有待增强。

3 控制对策

3.1 加强基础研究和技术开发及推广

有关燃烧过程行业上，开发低氮燃料，鼓励开发具有自主知识产权的烟气脱硝核心技术，推广废气循环利用技术，开发工业燃煤锅炉烟气脱硝技术，还可以参照外国已有经验，如水泥行业上，参考国外NOx污染防治的经验，应用可使NOx排放浓度降低70%～80%的低NOx燃烧器（LNB）+选择性非催化还原（SNCR）技术；机动车行业上，开发电动汽车，开发柴油机尾气NOx净化技术，加强柴油车NOx在线检测设备的开发和使用；公共基础设施上，参照日本减排经验[11]，开发公路等公共设施减排材料或技术。

3.2 理清管理思路，加强减排管理

3.2.1 管理思路

根据NOx排放行业、地区分布不平衡的现状，其控制以电力行业和机动车为重点，从结构及过程管理两方面强化重点区域减排。

3.2.2 结构减排

（1）电力行业：淘汰不符合政策要求的常规火电机组及服役期满的各类机组；（2）机动车：淘汰达到使用年限的机动车外，推行“以旧换新”措施，加速淘汰黄标柴油车（污染物排放达不到国3标准的柴油车），重点地区（北京市、天津市、河北省、山东省，上海市、江苏省、浙江省、广东省）全面供应国四油品；（3）冶金及其他行业：淘汰落后工艺技术装备及路线。

3.2.3 过程管理减排

（1）电力行业：全面推行低氮燃烧技术，对新建、扩建、改建机组加强脱硝设施建设，对已建项目加强管理；（2）机动车：首先，提高新车准入门槛，加大在用车淘汰力度，完善在用车车检测/维护（I/M）管理体系；其次，加强城市的道路建设和交通管理，利用交通管理系统及信号系统保证交通畅通；再次，积极促进排污量小、环保型汽车的普及和推广；最后就是大力发展公共交通事业；（3）冶金、燃煤锅炉以及水泥行业：推行低氮燃烧技术，推行清洁生产技术，搞好末端治理。

3.3 建立科学合理的统计方法，确定排放清单

建立一套科学合理的NOx排放量统计方法，确定冶金、燃煤锅炉及水泥行业NOx排放基数。在确定基数的基础上，采用统一的行业新增量测算法统计，确定具有完整性、可靠性、可比性的排放清单。

3.4 实施多指标综合管理

一是在NOx控制的同时兼顾臭氧（O3）的控制，进行O3的监测并将之纳入环境统计范围；二是加强环保系统对O3的监测能力建设；三是形成覆盖二氧化氮、臭氧、细颗粒物以及酸沉降等多项控制指标的综合指标体系，实施NOx的多目标管理，从一次污染物到二次污染物进行全生命周期控制。

3.5 开展NOx区域联防联控

存在严重NOx污染问题的地区，有必要制定区域层面的NOx污染联防联控政策，建立污染源协调和管理机制，从而有效地解决区域整体的环境污染问题。

3.6 建立减排监督机制

（1）经济方面：对新技术开发及低能耗项目，进行政策及经济帮助，如：对于购买低公害车给予降低价以及减轻汽车所得税的辅助援助。完善排污费使用机制，适时在电力行业引入NOx排污费收费返还制度；（2）制度方面：建立信息公开制度，披露企业污染排放信息，加强群众监督。参照《京都议定书》，引进排污权交易制度，建立市场平台。建立检测人员以NOx排放量作为竞赛指标，作为个人优胜指标的绩效制度。

3.7 加快示范工程建设

对冶金、燃煤锅炉及水泥行业等NOx排放基数不清的行业，选准代表，加快烟气脱硝示范工程建设。

4 结论

中国地区氮氧化物绝大部分是源于燃烧过程，NOx是造成大气污染的重要前体物，有必要对NOx排放进行控制。本文对大气中NOx污染控制对策进行综述，主要有：（1）加强燃烧过程行业基础研究和技术开发及推广，从过程中控制；（2）理清管理思路，加强减排管理，在机动车冶金等各行业淘汰排放量大污染大工艺，从政策管理上控制行业NOx排放；（3）建立科学合理的统计方法，从列出排放清单来明确目标，更好安排工作；（4）实施二氧化氮、臭氧、细颗粒物以及酸沉降多指标综合管理，解决行业、地区间排放情况不平衡导致监管不全面，数据没有代表性的问题；（5）存在严重NOx污染问题的地区，开展NOx区域联防联控，重点区域重点治理；（6）建立减排监督机制，从制度上控制行业排放；（7）加快示范工程建设，尽快引进新技术，发挥科技作为第一生产力的魅力。

参考文献

[1] “十二五”氮氧化物减排思路与技术路线[J].电力科技与环保，2011，27（3）：60.

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[8] 段菁春，柴发合，谭吉华，等.钢铁行业氮氧化物控制技术及对策[J].环境污染与防治，2013，35（3）：100-104.

[9] 吴晓青.我国大气氮氧化物污染控制对策[J].环境保护，2009（16）：9-11.

[10] 胡春玲，张晶，李国辉，等.校园原煤堆放场环境空气质量监测及评价[J].科学技术与工程，2010，10（16）：4089-4092.

[11] 杜譞，朱留财.氮氧化物污染防治的国外经验与国内应对措施[J].环境保护与循环经济，2011（4）：6-9.endprint

2.3 行业、地区间排放情况不平衡，确定排放指标和标准困难

一般的排放标准不是按区域划分的，是要分行业考虑，这在重点区域和重点行业重叠的地方，就会造成麻烦。另一方面，确定排放标准的时候，必须要有经济性、技术可行性作为支撑。对于流动源的控制，会更为困难，因为不同地区执行的标准不一样，同一种车型可能在有的地方是不能销售的。

2.4 治理光化学污染力度不够

国际上一直将臭氧作为光化学烟雾污染的主要指示剂，由于多年来重视对二氧化硫排放的控制，我国大部分地区，大气污染已经从传统的煤烟型转为光化学烟雾污染型。臭氧是NOx等一次污染物经过复杂的光化学反应，生成的新的二次污染物，其产生机理复杂，NOx与臭氧相关性不明确，所以控制NOx未能全面防治光化学污染。

2.5 未建立企业减排监督机制

目前，具体经济惩罚措施如排污费征收等，未落实到未达标企业中去。由于企业排放信息未公开，群众监督力量不强。总体来说，政策对企业的约束性还有待增强。

3 控制对策

3.1 加强基础研究和技术开发及推广

有关燃烧过程行业上，开发低氮燃料，鼓励开发具有自主知识产权的烟气脱硝核心技术，推广废气循环利用技术，开发工业燃煤锅炉烟气脱硝技术，还可以参照外国已有经验，如水泥行业上，参考国外NOx污染防治的经验，应用可使NOx排放浓度降低70%～80%的低NOx燃烧器（LNB）+选择性非催化还原（SNCR）技术；机动车行业上，开发电动汽车，开发柴油机尾气NOx净化技术，加强柴油车NOx在线检测设备的开发和使用；公共基础设施上，参照日本减排经验[11]，开发公路等公共设施减排材料或技术。

3.2 理清管理思路，加强减排管理

3.2.1 管理思路

根据NOx排放行业、地区分布不平衡的现状，其控制以电力行业和机动车为重点，从结构及过程管理两方面强化重点区域减排。

3.2.2 结构减排

（1）电力行业：淘汰不符合政策要求的常规火电机组及服役期满的各类机组；（2）机动车：淘汰达到使用年限的机动车外，推行“以旧换新”措施，加速淘汰黄标柴油车（污染物排放达不到国3标准的柴油车），重点地区（北京市、天津市、河北省、山东省，上海市、江苏省、浙江省、广东省）全面供应国四油品；（3）冶金及其他行业：淘汰落后工艺技术装备及路线。

3.2.3 过程管理减排

（1）电力行业：全面推行低氮燃烧技术，对新建、扩建、改建机组加强脱硝设施建设，对已建项目加强管理；（2）机动车：首先，提高新车准入门槛，加大在用车淘汰力度，完善在用车车检测/维护（I/M）管理体系；其次，加强城市的道路建设和交通管理，利用交通管理系统及信号系统保证交通畅通；再次，积极促进排污量小、环保型汽车的普及和推广；最后就是大力发展公共交通事业；（3）冶金、燃煤锅炉以及水泥行业：推行低氮燃烧技术，推行清洁生产技术，搞好末端治理。

3.3 建立科学合理的统计方法，确定排放清单

建立一套科学合理的NOx排放量统计方法，确定冶金、燃煤锅炉及水泥行业NOx排放基数。在确定基数的基础上，采用统一的行业新增量测算法统计，确定具有完整性、可靠性、可比性的排放清单。

3.4 实施多指标综合管理

一是在NOx控制的同时兼顾臭氧（O3）的控制，进行O3的监测并将之纳入环境统计范围；二是加强环保系统对O3的监测能力建设；三是形成覆盖二氧化氮、臭氧、细颗粒物以及酸沉降等多项控制指标的综合指标体系，实施NOx的多目标管理，从一次污染物到二次污染物进行全生命周期控制。

3.5 开展NOx区域联防联控

存在严重NOx污染问题的地区，有必要制定区域层面的NOx污染联防联控政策，建立污染源协调和管理机制，从而有效地解决区域整体的环境污染问题。

3.6 建立减排监督机制

（1）经济方面：对新技术开发及低能耗项目，进行政策及经济帮助，如：对于购买低公害车给予降低价以及减轻汽车所得税的辅助援助。完善排污费使用机制，适时在电力行业引入NOx排污费收费返还制度；（2）制度方面：建立信息公开制度，披露企业污染排放信息，加强群众监督。参照《京都议定书》，引进排污权交易制度，建立市场平台。建立检测人员以NOx排放量作为竞赛指标，作为个人优胜指标的绩效制度。

3.7 加快示范工程建设

对冶金、燃煤锅炉及水泥行业等NOx排放基数不清的行业，选准代表，加快烟气脱硝示范工程建设。

4 结论

中国地区氮氧化物绝大部分是源于燃烧过程，NOx是造成大气污染的重要前体物，有必要对NOx排放进行控制。本文对大气中NOx污染控制对策进行综述，主要有：（1）加强燃烧过程行业基础研究和技术开发及推广，从过程中控制；（2）理清管理思路，加强减排管理，在机动车冶金等各行业淘汰排放量大污染大工艺，从政策管理上控制行业NOx排放；（3）建立科学合理的统计方法，从列出排放清单来明确目标，更好安排工作；（4）实施二氧化氮、臭氧、细颗粒物以及酸沉降多指标综合管理，解决行业、地区间排放情况不平衡导致监管不全面，数据没有代表性的问题；（5）存在严重NOx污染问题的地区，开展NOx区域联防联控，重点区域重点治理；（6）建立减排监督机制，从制度上控制行业排放；（7）加快示范工程建设，尽快引进新技术，发挥科技作为第一生产力的魅力。

参考文献

[1] “十二五”氮氧化物减排思路与技术路线[J].电力科技与环保，2011，27（3）：60.

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[8] 段菁春，柴发合，谭吉华，等.钢铁行业氮氧化物控制技术及对策[J].环境污染与防治，2013，35（3）：100-104.

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[11] 杜譞，朱留财.氮氧化物污染防治的国外经验与国内应对措施[J].环境保护与循环经济，2011（4）：6-9.endprint