浅谈汽车尾气污染危害及治理

浅谈汽车尾气污染危害及治理论文关键词：汽车尾气的污染危害，治理措施论文摘要：在现代文明的今天，汽车已经成为人类不可缺少的交通运输工具。自从1886年第一辆汽车诞生以来，它给人们的生活和工作带来了极大的便利，也已经发展成为近现代物质文、明的支柱之一。但是，汽车尾气产生的危害也日益严重，对人类身心健康和生态平衡都造成了一定的影响。2008年,中国民用汽车保有量突破6000万辆,达到6467万辆,比2001年增长了300%,近十年12%的年均速度增长，到2020年中国汽车保有量将超过1.5亿辆。这些量的变化,我们也可以从行驶在大路的汽车牌上发现，据调查，哈尔滨市车牌从“黑A”,到两个英文字母,再到现在的三个英文字母车牌不过十年左右的时间，现在哈尔滨市每天新车落户都在200辆左右,高峰的时候达300多辆,每月上车牌的汽车有5000多辆。仅去年一年,哈市就新增机动车8万余辆。目前，哈尔滨市汽车保有量突破了50万辆,其中哈市市区40多万辆,私家车占总数的七成左右,从中可见一斑。而增加的大多数为化油器型机动车,排气量小,油耗大,未达到环保汽车的要求。汽车排放源主要来自于汽车的曲轴箱混合气、燃油蒸发系统和发动机汽缸的废气排放三个部分，其中发动机汽缸的废气排放约占65%,汽车以汽油作为燃料燃烧,而排放的尾气成分是非常复杂的混合物，大约有100多种化合物，其中主要有：一氧化碳(C0)，碳氢化合物(HC)，氮氧化合物(NOX)，二氧化碳（CO2)等。汽车排放的大量NO与柴油汽车排放的SO，可以加剧酸雨、酸雾等发生，破坏生态环境，使森林资源被破坏，农业减产。汽车尾气中含有一氧化碳、氧化氮以及对人体产生不良影响的其他一些固体颗粒，尤其是含铅汽油，对人体的危害更大。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一微克；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、暖气、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。有人曾对汽车尾气的危害进行过生物学实验，通过实验表明，汽车尾气中既含有间接致突变物，也含有直接致突变物，能引起肺组织及细胞染色体损伤，汽车尾气可使肺癌、支气管炎、哮喘等呼吸系统疾病及膀胱癌等疾病的发病率大大增高，汽车尾气中的铅具有蓄积作用，对神经系统、造血系统、消化系统都有损害作用。铅对孕妇儿童的影响尤为严重，血铅含量如果超标，人的智商将平均下降2~4,严重影响儿童的身体与智力发育，铅还可以人体血压升高及心血系统疾病。我国目前已进入汽车社会，因尾气污染而限制汽车消费显然不是一种理性的政策选择。是否有两全之策既可享受汽车文明、又可远离尾气污染呢？政府应该出台专项法规和相应措施并全面实施。提案中有说明，我国汽车生产大部份是与国外合资的，而欧2标准欧洲国家早就开始实施，因此这一标准应该成为国家的明文规定或者汽车制造商必需遵照的政策，现有的汽车如果达不到这一标准，也应有“善后”措施使之得以改造。因此，提案建议针对汽车污染应有强有力的治理法规，有关部门应该尽快制订有关机动车排放监督管理条例，如果已在制订，管理部门在实施中则应该严格执行而绝不宽贷违规者，条例颁布后应当鼓励公众参与监督管理，使之成为持车者必遵的规则。专家认为，除加快发展地铁等公共交通、用以减抵汽车拥有量猛增的污染威胁之外，提高油品质量是治理汽车污染源头的捷径。自从2000年7月全国推行汽油无铅化后，很大程度上减轻了污染，但在提高汽油品质中还有潜力可挖。一是降低硫含量。据我国石化企业的现有设备，使含硫量降低到150个ＰＰｍ完全可能。含硫量降低后，可有效保证三元催化转化的净化效果。二是进一步优化汽油组分。在我国目前实行的汽油标准中，烯烃和芳烃的比例为35％和40％，明显高于发达国家的水平。应大幅度降低烯烃和芳烃的比例，从而使这一硬性指标成为汽油生产部门的“明文规定”。三是新的动力源应该及早成为汽车“新粮草”，国家应加大支持这些″新粮草”的研究和推行力度。一、汽车尾气的污染物及其危害。下面浅析一下C0、HC、NOX三种物质的形成及影响因素。(1):一氧化碳(CO)形成及影响因素:汽车发动机的主要燃料是汽油和柴油，它们都是各种碳氢化合物的混合物。燃料完全燃烧时产物为二氧化碳和水，当空气不足时则不完全燃烧而生成C0，因此C0的排出是基本上受空燃比支配。(2):碳氢化合物(HC)形成及影响因素:HC仍是燃料不完全燃烧所形成，其中包括没有燃烧燃料和燃料分解的产物。发动机的燃料通过火把混合气体烧掉，由于低温缸壁的冷却使紧靠缸壁的那层气体燃烧不到随尾气排出；燃料混合气过浓、过稀、雾化不良或废气混入过多都可以使未燃部分直接排出；还有一部分排出的HC来自曲轴箱窜气和燃料的蒸发。(3):氮氧化合物(NOX)形成及影响因素:在尾气中氮氧化合物绝大部分是一氧化氮(N0)，NO的形成主要取决于燃料气体的温度、氧的浓度和停留在高温下的时间。于是空燃比、点火时间、压缩比、进气最低。管的真空度、配气相位、燃烧室形状、燃料性质等就成为了重要影响因素。例如，汽车在高原行驶时，大气压力随海拔高度升高而降低，就使得空气密度降低，含氧少，于是向发动机供给的混合气体变浓，从而导致排出尾气中C0和HC增加。汽油主要由碳和氢组成，汽油正常燃烧时生成二氧化碳、水蒸气和过量的氧等物质。但由于燃料中含有其他杂质和添加剂，且燃料常常不能完全燃烧，常排出一些有害物质。研究表明，汽车尾气成分非常复杂，有100种以上，其主要污染物包括一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物。一氧化碳会阻碍人体的血液吸收和氧气输送，影响人体造血机能，随时可能诱发心绞痛、冠心病等疾病。碳氢化合物会形成毒性很强的光化学烟雾，伤害人体，并会产生致癌物质。产生的白色烟雾对家畜、水果及橡胶制品和建筑物均有损坏。氮氧化合物使人中毒比一氧化碳还强，它损坏人的眼镜和肺，并形成光化学烟雾，是产生酸雨的主要物质，可使植物由绿色变为褐色直至大面积死亡。汽车尾气无时无刻不在直接或间接地危害着人类的正常生活及健康，必须予以高度重视。目前，汽车尾气控制和治理已成为世界重要课题，发达国家由于汽车总体技术较为先进，汽车尾气控制技术也较为先进，已经取得了重要进展，现在正向超低污染排放和零排放迈进，而我国在这方面起步较晚，许多控制技术处于探索和试用阶段，但我们正努力与国际接轨。二·我国汽车尾气污染的原因。汽车尾气对空气这样严重的污染,专家分析主要是由于以下原因所致：(1)汽车保有量增加较快，而且集中在城市。(2)机动车燃料质量差机动车尾气排放的大量有害物质与燃料质量有关,目前我国高标号、高质量的90号油的供应还不太多,不少都是质量不太高的低标号油.另外,重庆市技术监督部门曾经连续7年对成品油进行抽检,1996年成品油批次合格率只75%.1992年和1996年底,重庆成品油短缺,油品质量更得不到保证(3)汽车尾气控制水平低我国汽车尾气控制水平不高,目前汽车污染控制水平仅相当于国外70年代中期水平。单车污染物排放比国际水平高出数10倍.以生产车排放水平为例，我国排放水平与美国排放系数的比较见表表2.1我国排放水平与美国排放系数的比较污染物国别汽油轿车轻型汽油车重型汽油车重型柴油车摩托车HC中国10.211.417.09.44.8美国2.52.88.42.14.0CO中国85.284.8235.631.347.2美国19.024.0102.011.524.2NOX中国1.63.25.053.40.5美国1.01.23.110.20.4(4)新生产车缺乏尾气净化装置强制安装措施新生产车尾气控制措施不够，大部分不安装整车机外尾气净化装置，增加在用车排气污染控制压力，我国生产的奥迪轿车，国内销售部分则有别于返销回德国车的那部分，不加装尾气净化装置，奥拓车引进时也未加装尾气净化装置。目前私人购买的多是相对便宜的微型车与经济型轿车，这些车上几乎都没有尾气催化净化器、活性炭罐、电喷发动机。私人购车的数量已超过单位,而且拥有量增加很快。以上海为例1994年为4026辆,1996年增至6016辆，年增加率将近25%。(5)在用汽车尾气排放合格率低目前我国在用汽车尾气排放合格率很低，超标排放的车辆多为国产车包括引进生产线的车辆。而且在私人购置的车辆中更为突出，许多车辆往往在年检前认真调试维护，安装治理净化装置，过后就对尾气排放听之任之，甚至拆除治理净化装置。(6)汽车排放性能差，汽车保养及淘汰制度不严格。中国新车单车排放污染物为先进国家的5倍,随着汽车的使用,在短时间后就为先进国家的10倍或几十倍。加上没有完善和严格的汽车维修制度和旧车淘汰制度,失修和老旧车运营十分普遍,看看红红火火的旧车交易市场,就不难看出汽修行业兴隆的原因之所在。（7）管理职责不明确,政府部门配合不密切随着汽车尾气污染的日益严重，汽车尾气排放立法势在必行，世界各国早在六、七十年代就对汽车尾气排放建立了相应的法规制度,通过严格的法规推动了汽车排放控制技术的进步,而随着汽车排放控制技术的不断提高,又使更高标准的制订成为可能。与国外先进国家相比我国的《大气法》中却没有明确机械汽车工业部门应承担的责任，导致生产部门和环保部门配合不密切，谁都管谁也管得不够，使得生产车排气污染控制步履艰难。（8）交通道路建设严重滞后交通道路建设严重滞后，特别是城市道路建设滞后矛盾突出。中国的路网密度和人均拥有公路里程仅为日本的1/27和1/10.而且大部分是砾石路,道路铺装率低质量差道路交通拥挤状况十分严重,城市车辆行驶速度仅为十几Km/h.全国道路建设与车辆增加率的比较见图2.3.1图2.2全国道路建设与车辆增加率图2.2显示道路的增长大大低于车辆的增长速度，道路建设的滞后、路况差，造成各城市主要交通道路机动车流量多、车速慢，整条道路就像一个大的停车场。道路交通拥挤状况十分严重，城市车辆行驶速度仅为十几km/h。机动车尾气排放最严重的就是在车辆停停开开或车辆运行很慢时。以小轿车为例：车速20km/h的HC和CO的排放量比50km/h要高出近50%.。道路上车流量多，必然导致道路两侧污染物的高浓度区，再加上城市道路两侧一般是高大建筑物，使空气流速减缓，汽车排气污染物难以及时扩散、净化造成局部严重的大气污染。表2.3各城市主要交通道路机动车流量辆/h城市名称最低值最高值平均值济南23341189重庆151235162651天津275240493091包头6521202848合肥116720611413西安110329071787长沙112736881652南昌70235641411武汉114630061810南宁8131127917平均值1219.32745.41676.9尾气治理中遇到的问题在尾气治理过程中，其中有两个环节是十分重要的，一是在尾气检测场如何采用科学有效的方法对每一辆汽车进行准确快速的检测，并实时记录下检测参数及检测时间，为执法部门提供监督的凭据，同时为汽车质量监督部门提供每种车型的检测统计数据，这些统计数据对执法部门及汽车厂家都是十分珍贵的；二是执法部门如何对汽车尾气治理进行有效监督，最终实现环境治理的根本目的。如果您到美国走一走，就会发现他们在尾气检测以及监督中采用了许多先进有效的方法，这些都是我国可以学习和借鉴的，其中一项技术就是采用PDF417二维条码技术。下文简要介绍一下PDF417这项新的自动识别技术在目前政府比较关心的尾气检测及监督上的应用情况。治理:（1）严格执行机动车排放标准和法规如果对现行的排放标准和法规未得到坚定的严格的贯彻与实施,那么任何措施与对策只是一句空话,严格执行排放标准和法规是控制机动车尾气的关键。（2）机动车节约燃料与新燃料开发应用提高整车技术水平,可以大幅度减少燃油的消耗。目前我国车油耗水平,整车百公里油耗是国外一倍多,节油潜力是很大的,从长远看新燃料开发和应用十分重要,从根本上解决机动车的尾气