燃油汽车尾气污染排放问题及其防治对策

前言：

全球在进入二十一世纪以后, 能源问题和环境问题变的越来越突出, 随着人们生活水平的提高，小汽车已经进入了千家万户，而由此产生的汽车尾气污染问题，各国在制定燃油消耗政策和汽车排放法规时更加严格, 要求在良好动力输出的同时, 进一步降低燃油消耗和排气污染。我国近几年汽车工业发展十分迅速, 到2011年底中国汽车保有量将达到7500万辆。这些车辆主要集中在一些经济比较发达、人口较为集中的中心城市。由于我国城市交通环境影响, 加之在用车排放较高, 对城市的空气污染较为严重, 汽车排放污染问题日趋突出,已对人民身体健康构成威胁。因此, 采用何种对策解决此问题是一个应认真探讨问题。

1.汽车尾气的污染危害

1.1汽车尾气的主要成分

汽车在燃料完全燃烧时释放出水和二氧化碳,不会造成环境污染问题，但完全燃烧的情况下生成一氧化破、水和未燃烧燃料及燃分解生成物为碳氮化合物和碳烟, 而燃烧中间产物是氮, 燃料及润滑油的添加物中的不纯物质有氧化铅、硫化物、磷化物、金属化合物等。在这些物质中, 对环境污染大的危害物质有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅和碳烟, 其中由于无铅汽油的使用使铅的排放量大大降低。这些物质的大部分成分在空气中及太阳能的作用下还会进一步发生化学反应, 产生其他的一些二次污染物如臭氧、醛类等, 并会形成光化学烟雾, 对人和动植物产生较大的危害。

1.2一氧化碳的污染危害

在北京、上海、广州等大的城市机动车排放的一氧化碳均占污染物排放总量的80%以上,深圳市则高达94.5%。它已成为我国许多城市空气污染的主要来源。一氧化碳是一种无色带刺激性的有毒气体, 一氧化碳与人体血液中的血红蛋白

的亲和力较氧气强200~300倍。血红蛋白是人体血液循环中供氧的载体, 人们吸入一氧化碳后, 血红蛋白就会先于氧气与一氧化碳相结合, 形成碳氧血红蛋白（ CO—Hb）, 从而造成血液的输氧量减少。一氧化碳与血红蛋白结合后需要

12~14h才能分离, 如果人们连续处于含有一氧化碳的空气中时间越长, 血液中

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积累的碳氧血红蛋白（CO—Hb）越多, 造成低氧血症, 导致人体组织缺氧, 轻者出现头疼、昏眩、反应迟钝等, 严重的会造成死亡，见表1.1。

表1.1 不同浓度一氧化碳对人体的危害

CO浓度（1/10000）对人体的危害

10 慢性中毒但对健康者间题不大

30 4-6h内中毒, 引起麻木或植物神经麻痹

100 头疼、恶心、强活动时呼吸困难

120 全身无力、梢神不振动、瘫痪、痉挛

200 数小时后神经机能低下

400 4h后头痛晕眩，呼吸困难

1500 1h后死亡

1.3碳氢化合物的污染危害

汽车尾气中含有200多种碳氢化合物, 其中至少32有种多环芳烃, 包括3, 4苯并[a]芘9种致癌物质。碳氢化合物会导致人的骨髓功能减弱, 使红、白血球细胞数量减少或在周围血液中产生血小板减少症。其醛类物质对眼、呼吸签官、皮肤等产生强烈的刺激性, 造成葬、肺等机能下降。尤为突出的是碳氮化物和氮氧化合物在强烈的阳光照射下发生光化学反应, 形成一种毒性较大的浅蓝色光化学烟雾, 其危害令人触目惊心。如1943年美国洛衫矶发生的光化学烟雾, 使大璧的居民出现眼睛红肿、喉痛、脚闷和呼吸困难等症状, 死亡率大大增加, 该市100km外的海拔2000m高山上, 有大片树木枯死, 菊萄减产60%以上, 其他农作物等也受到了严重的损失。据相关资料记载, 北京和南宁分别于1998年和2001年发生过光化学现象。因此不能不引起我们的高度重视。

1.4 氮氧化物的污染危害

在汽车排出尾气中的氮氧化物之中有一种毒性很强的红棕色气体二氧化氮, 中毒的症状是发生水肿的同时, 95%为一氧化氮, 3%~4%二氧化氮, 一氧化氮排入大气后会逐渐转变为二氧化氮。高浓度的一氧化氮能引起中枢神经的瘫痪及痉挛。二氧化氮引起闭塞纤维性支气管炎等。空气中的氮氧化物在阳光充足的午前2小时和午后2小时容易在碳氢化合物发生光化学反应，产生的臭氧和PAN等对人

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体产生的危害更大。氮氧化物产生的危害, 见表1.2。

1.5 碳烟的污染危害

柴油机产生碳烟的组成是一种类似石墨形式的含碳物质并凝聚和吸附了相当的高分子量有机物顺粒物。其中的90%以上是致癌物质, 并会导致如肺气肿等慢性肺病。柴油机的排烟颖粒的90%以上小于1µm。实验表明, 影响人体主要是10µm以下的领粒物, 顺粒越小, 停滞于人体肺部、支气管的比例越大。而顺粒越小, 悬浮于空气中的时间越长, 最长的甚至可达一周至一个月左右。这就增加了碳烟与人体接触的机会,也增加了颖粒物在大气中受阳光和其他物质作用产生光化学反应的机率。碳烟顺粒对光线还有散射作用, 且吸光性强, 消光率是其他悬浮微粒的3~4倍, 会严重影喻照明和人们的视野, 给城市交通带来很大的隐患。另外, 碳烟顺粒沉积在物质表面会加快金属的腐蚀、油漆的退化、建筑物的损坏等。同时, 碳烟领粒与二氧化硫污染的空气作用比二氧化硫污染的空气造成的腐蚀率会大大增加。

表1.2 不同浓度的二氧化碳的危害

NO浓度（1/10000）人和生物的影响

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0.5 3~12月, 患支气管炎部位有肺气肿出现

1.0 闻到臭味

2.5 连续7h以上, 豆角、西红柿等植物叶子变白

5.0 刺激性臭味

10~15 眼、鼻、呼吸道受到刺激

50 引起咳嗽

80 3~5分钟感到胸痛

100~150 0.5~1min发生肺气肿超过造成死亡

2.我国机动车尾气高污染的成因分析

我国汽车保有量与发达国家相比,仍处于较低水平。美国1993年汽车保有量为1.9亿辆,人均0.74辆;而我国1994年人均为0.008辆,约为美国的1/100。但我国汽车尾气排放造成的大气污染远较发达国家严重。其主要原因如下:

（1）汽车质量不高,造成高排放当今汽车设计改进以提高安全性、有利于环

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