汽车排放污染及控制方法

汽车排放污染及控制方法3

闫君杰,陈　芳

(河南机电高等专科学校,河南新乡453002)

摘要:文章就汽车排放污染问题,从目前汽车的保有量、排放污染的种类和危害等方面做了详细分析,并提出了治理措施。

关键词:排放污染;危害;措施

中图分类号:U461 文献标识码:A 文章编号:100822093(2007)0620010202

环保和节能,是当今和未来经济社会发展中人类面临的重大课题。汽车尾气是空气污染的主要因素,我国城市大气污染中,汽车尾气排放所占比例已超过70%,因此,加强汽车排放治理刻不容缓。

我国汽车石油消耗量约占全国石油消费的1/3以上,而且随着汽车保有量的增加,我国汽车污染物排放总量也日趋上升,汽车排放造成的大气污染严重影响了人们的生活和身心健康。一向享有“人间天堂”美誉的杭州市,这几年也越来越严重地遭受尾气污染之苦。即便是晴好天气,城市上空也常是灰蒙蒙一片。身为第一批环保模范城市的深圳,机动车尾气每年排放各种有害物质达20多万吨,并且还在以每年超过20%的速度上升。在北京、上海等大城市,汽车也已成为排放一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物等污染物的第一大污染源。广州社情民意研究中心2001年至2004年的环保追踪调查发现:汽车尾气问题连续四年被市民列为环境污染最突出的方面,同时也被市民视为是对身体健康危害最大的环境问题,而且不满的比例呈明显上升趋势。2001年的调查中,认为汽车尾气污染严重危害身体最大的比例分别为64.3%、48.3%,到2004年则上升为79.5%、65.5%。分别提高了15.2、18.2个百分点,表明汽车尾气对环境的负面影响正迅速扩大。

2　汽车排放污染物及其危害

2.1　汽车排放污染种类及来源

据研究表明,汽车排放物成分非常复杂,有一百种以上,其主要污染物包括:一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物(NOx)和碳氢化合物(HC),此外还有铅尘和烟尘等污染物。具体而言,汽车排放污染物的主要来源是:

CO:矿物燃料燃烧后的一种副产物,通常是因空气不足或其他原因造成不完全燃烧时所产生的一种无色、无味气体。一般汽油机排放的一氧化碳比柴油机高。

CO2:矿物燃料燃烧后的一种副产物。是完全燃烧或CO 在空气中氧化而来的。

HC:来自汽车燃油的不完全燃烧。

NOx:主要是NO和NO2的混合物,是空气中的N2和O2在发动机燃烧室高温高压下反应的产物,压缩比越高,燃烧室的温度越高,生成量越大。

SOx(包括SO2):汽油和柴油中的硫在发动机燃烧室中氧化生成的产物。

Pb(铅):来自汽油中的四乙基铅。汽车用的汽油中,通常加有四乙(基)铅或四甲(基)铅做抗爆剂,这些铅的70%随尾气排入大气。

PM(颗粒物):颗粒物是由于进气不充分或燃烧温度过低造成燃烧不完全形成的。排气中颗粒有三个来源:(1)燃料液相燃烧不完全产生的碳烟颗粒;(2)润滑油燃烧产生的积炭颗粒;(3)燃料中硫生成的SO2、SO3和添加剂的钙生成的CaSO4颗粒。

VCO(易挥发有机化合物):蒸发性气体,是许多不同种类的烃类构成的混合物,来自汽车燃油箱的汽油蒸发。

2.2　汽车排放污染危害分析

一辆汽车在行驶过程中,平均每天约排出3千克CO、0.2千克～0.4千克HC、0.05千克～0.15千克NOX,以及其他微量的污染物[1]。在车辆不多的情况下,大气的自净能力尚能化解车辆排出的毒素。但眼下已车满为患,交通拥堵成为家常便饭,汽车本应具备的便捷、舒适、高效的特点却被过多的车辆逐步抵消。“汽车灾难”已经形成,汽车污染给环境和人类带来了危害和破坏。

2.2.1　汽车排放污染对环境的危害

1)城市气温急速升高。CO2、SO2这些气体被称为温室气体,一旦进入空气中,一方面可产生温室效应,促进气温升高;另一方面破坏地球的保护层———臭氧层,让阳光直接照射地球表面,加速气温升高。

2)地球气候不正常。NOx生成的硝酸与氧化硫生成的硫酸等一起将形成酸雨,造成土壤酸化,进而影响生态平衡。2.2.2　汽车排放污染对人体的危害

1)CO:由于CO的亲和力是氧的300倍,所以当人体吸入含有CO的气体时人体血液中的血红蛋白(Hb)便立即同CO 结合,生成碳合血红蛋白(CO Hb),使这部分Hb不能与O2结合生成氧合血红蛋白(O2Hb),而失去输送O2的功能,导致人

01第15卷第6期

　2007年11月

河南机电高等专科学校学报

Journal of Henan Mechanical and Electrical Engineering College

Vol.15№.6

Nov.2007

3收稿日期:2007204206

作者简介:闫君杰(19802),女,河南新乡人,本科,主要从事汽车排放控制研究。

体的各部分组织缺氧,特别是人脑组织和心脏缺氧,引起头痛、头晕、呕吐等。据有关实验分析:如果人体1小时内吸入500ppm的CO,就会出现头痛、头晕、呕吐等中毒症状,并危害中枢神经系统,造成感觉、反应、理解、记忆等机能障碍,严重时引起神经麻痹;如果人体1小时内吸入1000ppm的CO,就会致人死亡。所以,即使有微量的一氧化碳吸入,也可能给人造成可怕的缺氧性伤害。

2)NOx和HC:汽车排放的NOx主要是NO,它毒性很大,极易与血液中的Hb结合,造成血液缺氧而引起中枢神经麻痹,NO与Hb的结合能力约为CO的数百倍至千倍。并且NO 在空气中能被氧化成毒性更大的NO2等其他氮氧化合物。NO2是一种毒性很强的腐蚀剂,毒性比NO高4～5倍。当空气中的NO2被吸入肺内,就会在肺泡内形成亚硝酸和硝酸。由于这两种酸具有较强的刺激作用,就会增加肺毛细血管的通透性,导致胸闷、咳嗽、气喘甚至肺气肿等。有数据显示,人在NO2浓度为16.9ppm下暴露10分钟,就会产生呼吸困难和支气管痉挛现象,NO2浓度为90～100ppm时,接触三小时即可致人死亡。此外,NOx和HC在大气环境中受强烈的太阳紫外线照射后产生一种新的二次污染物,即臭氧(O3、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯(PAN)等[2]。这些一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象就叫做光化学烟雾。光化学烟雾是一种具有强烈刺激性的淡蓝色烟雾,可使空气质量恶化,对人体健康造成损害。它刺激人的眼、鼻、气管和肺等器官,产生眼红流泪、气喘咳嗽等症状,长期慢性危害可使肺机能减退、支气管发炎,甚至发展成癌。严重时可使人头晕胸痛,恶心呕吐,手足抽搐,血压下降,昏迷致死。

3)Pb:我国已于2000年开始使用无铅汽油,即使无铅汽油也并非铅含量为零的汽油,因此,汽车尾气中仍然含有少量的铅。铅在废气中呈微粒状态,随风扩散。农村居民,一般从空气中吸入体内的铅量每天约为1微克;城市居民,尤其是街道两旁的居民会大大超过农村居民。铅进入人体后,主要分布于肝、肾、脾、肌、脑中,以肝、肾中的浓度最高。几周后,铅由以上组织转移到骨骼,以不溶性磷酸铅形式沉积下来。人体内约90%～95%的铅积存于骨骼中,只有少量铅存在于肝、脾等脏器中、骨中的铅一般较稳定,当食物中缺钙或有感染、外伤、饮酒、服用酸碱类药物而破坏了酸碱平衡时,铅便由骨中转移到血液,引起铅中毒的症状。铅中毒的症状表现很广泛,如头晕、头痛、失眠、多梦、记忆力减退、乏力、食欲不振、上腹胀满、恶心、腹泻、便秘、贫血、周围神经炎等;重症中毒者有明显的肝脏损害,会出现黄疸、肝脏肿大、肝功能异常等症状。此外,长期慢性铅中毒者,心脏和肺将受到不同程度的损害,严重者智力下降,注意力不集中。铅还具有高度的潜在致癌性,其潜伏期长达20到30年。

4)PM10:直径小于10毫米的可吸入颗粒物。它能危害人体的健康,尤其是对那些患有呼吸紊乱疾病的人群。它会导致患有呼吸系统疾病的人提前死亡,并且降低预期的寿命。汽车尾气的颗粒物中含有强致癌物苯并芘,会引发肺癌、甲状腺癌等。在一般情况下,1克颗粒物含有约70微克苯并芘,每燃烧1千克汽油可产生30毫克苯并芘。当空气中的苯并芘浓度达到0.012微克/立方米时,居民中得肺癌的人数就会明显增加。由于汽车废气的排放主要在0.3米至2米之间,正好是人体的呼吸范围,对人体的健康损害非常严重———刺激呼吸道,使呼吸系统的免疫力下降,导致暴露人群慢性气管炎、支气管炎及呼吸困难的发病率升高、肺功能下降等一系列症状。

5)VOC:对人体健康危害主要有:影响中枢神经系统:出现头晕、头痛、无力、胸闷;感觉性刺激:嗅味不舒适,刺激上呼吸道及皮肤;影响消化系统:出现食欲不振、恶心等;怀疑性危害:局部组织炎症反应、过敏反应、神经毒性作用。

3　控制汽车排放的措施

1)制定并严格执行相关的法规。比如:强制旧车时限报废、强制推广电喷车、强制安装三元催化器等强有力的举措,使汽车排放污染得到一定程度的控制;

2)大力发挥公共交通的作用;

3)改善道路结构,建设环境设施带、绿化带等缓冲区域,利用绿色植物的隔离和光合作用等降低污染;

4)从汽车污染源头来抓,提高油品质量,积极发展优质无铅汽油和低硫柴油;

5)积极开发新型低污染的绿色汽车[3]。

4　结束语

本文依托最新数据,分析了汽车排放污染的危害,在环境污染因素中,汽车排放污染问题日趋严重,结合目前汽车的发展及交通管理,提出了降低汽车排放污染的措施。

(责任编辑　吕春红)参考文献:

[1]栾登旺,郝振维.汽车废气的危害[J].汽车运用,2000,(6).

[2]曹小华,欧国立.和谐交通目标下的汽车污染问题和对策[J].综合

运输,2006,(6).

[3]王恒祥.呼唤绿色汽车的到来[J].资源与环境,2006,(18).

The Present Situ ation Analysis on Automobile Emission Pollution

YAN J un2jie,et al

(Henan Mechanical and Elect rical Engineering College,Xinxiang453002,China) Abstract:This article has made some t horough analysis t he p roblem of automobile emission pollution, according to t he aspect s,such as:automobile holding quantity at present,emission pollution and harm etc. Finally,briefly p ropo sed some measures for it s management.

K ey w ords:holding quantity;emission pollution;harm

11

闫君杰等:汽车排放污染及控制方法