摘 要
??????? 分析了機動車尾氣成分及其對人體健康的影響,提出了減少機動車尾氣排放,優(yōu)化交通結(jié)構(gòu),推廣清潔燃料,加強I/M制度等防治措施與對策。并提出減少尾氣的對策,及新能源汽車的發(fā)展。
??????? 關(guān)鍵詞:機動車尾氣;污染;防治措施
??????? 目? 錄
??????? 摘要
??????? 1機動車尾氣污染現(xiàn)狀?3
??????? 1.1 機動車尾氣已成為城市大氣環(huán)境主要污染源?3
??????? 1.2機動車尾氣危害?4
??????? 1.2.1機動車尾氣的直接危害?4
??????? 1.2.2機動車尾氣的間接危害?4
??????? 2 我國機動車尾氣高污染的成因分析?5
??????? 2.1 汽車質(zhì)量不高,造成高排放?5
??????? 2.2 燃油質(zhì)量不高,造成高油耗、高排放?6
??????? 2.3 道路制約和交通不暢造成高排放?6
??????? 2.4 汽車尾氣控制水平低?6
??????? 2.5 管理職責(zé)不明確?6
??????? 3 尾氣治理措施?7
??????? 3.1減少尾氣排放?7
??????? 3.2優(yōu)先發(fā)展公共交通系統(tǒng)?7
??????? 3.3推廣清潔燃料?8
??????? 3.4嚴格I/M制度?8
??????? 4 減少汽車尾氣污染的對策?9
??????? 5 新能源汽車的發(fā)展?10
??????? 5.1混合動力汽車?10
??????? 5.2 氮動力汽車?11
??????? 5.3 純電動汽車?11
??????? 6 結(jié)束語?12
??????? 參考文獻
??????? 機動車尾氣污染及其防治措施
??????? 1機動車尾氣污染現(xiàn)狀
??????? 1.1 機動車尾氣已成為城市大氣環(huán)境主要污染源
??????? 大氣環(huán)境的污染源分為固定源和汽車源兩類。汽車的污染源主要來自于機動車的尾氣排放,污染物包括:一氧化碳(CO),氮氧化物(NOx),碳氫化合物(HC)等;固定污染源主要來自工業(yè)和居民生活的排氣污染。由于煤炭消耗在我國一次能源總消耗量中占有較高的比例,因此燃煤排放的污染物如SO2, CO2,NOx以及顆粒物等過去一直是我國城市大氣污染的主要污染源。但是近年來隨著環(huán)保技術(shù)的提高;特別是環(huán)保治理的力度加大,固定污染源污染所占的比重正在得以控制和下降。而同時隨著我國汽車保有量的快速增長,汽車源污染的嚴重性正在日益增加,其對大氣污染所占的比重,特別是大城市正在發(fā)生結(jié)構(gòu)性變化。我國的一些大城市如北京,其機動車尾氣排放對大氣污染物的分擔(dān)率已達到或超過西方國家所占的比例。汽車尾氣污染物CO, NOx和HC已成為城市大氣污染的主要污染源。1995年5月成都出現(xiàn)了國內(nèi)首次由NOx所引起的光化學(xué)煙霧,6月在上海又出現(xiàn)了光化學(xué)煙霧,1996年北京,廣州的NOx均超過0.1 mg/m3[1],表明這些城市潛在著發(fā)生光化學(xué)煙霧的危險,對其它大城市NOx等污染的嚴重程度也在提高[2]。如今我國許多大城市已經(jīng)很少看見藍天白云,同發(fā)達國家城市環(huán)境形成了鮮明對比。
??????? 1.2機動車尾氣危害
??????? 1.2.1機動車尾氣的直接危害
??????? 機動車尾氣污染不單單是數(shù)量上的巨大,相對于水污染和其他大氣污染,尾氣污染對環(huán)境的破壞、對人體的危害也是更加直接的。機動車尾氣中的主要污染物為一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物、硫化物、鉛等。
??????? 機動車尾氣中的一氧化碳主要由汽缸內(nèi)燃料不充分燃燒形成。發(fā)動機汽缸本身的容積很小,在吸氣沖程中吸入的空氣只有20%是氧氣,也就是說吸氣沖程中吸入的空氣最多只有20%參與燃燒,所以燃料在汽缸內(nèi)無法充分燃燒,便會形成大量一氧化碳。一氧化碳是一種無色無味的劇毒氣體,可以在大氣中保持兩三年,是一種數(shù)量大、累積性強的毒氣,它極易與血液中的血紅蛋白結(jié)合,在極低濃度時就能使人或動物遭到缺氧性傷害。
??????? 機動車尾氣中的碳氫化合物,主要是汽油中的碳氫化合物不完全燃燒產(chǎn)生的,在機動車尾氣中含量不多,卻是一種己被世界公認的強致癌物質(zhì)。碳氫化合物屬揮發(fā)性有機化合物,它容易在太陽光下產(chǎn)生光化學(xué)煙霧,在一定的濃度下對植物和動物有直接毒性,對人體有致癌作用。
??????? 機動車尾氣中的氮氧化物是在壓縮沖程的末尾階段產(chǎn)生,火花塞噴出電火花,將吸氣沖程中吸入的燃料和空氣混合物點燃,經(jīng)過壓縮的氮氣和氧氣,在高溫和放電作用下生成多種氮氧化物。氮氧化物會刺激人的眼、鼻、喉和肺,增加病毒感染的發(fā)病率,誘發(fā)肺細胞癌變。
??????? 機動車尾氣中的硫化物主要是由燃料雜質(zhì)中的硫元素在高溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成的。硫化物進入大氣層后經(jīng)氧化生成硫酸,在云中形成酸雨,部分硫化物還會形成懸浮顆粒物,隨人的呼吸進入肺部,對肺部有直接的損傷作用。
??????? 機動車尾氣中的鉛主要來自汽油本身,汽油大多數(shù)摻有防爆劑四乙基鉛或甲基鉛,燃燒后生成的鉛及其化合物均為有毒物質(zhì),鉛微粒隨呼吸或通過食物鏈、水產(chǎn)品進入人體,能傷害人的神經(jīng)系統(tǒng),人體中鉛含量超標(biāo)可引發(fā)心血管系統(tǒng)疾病,并影響肝、腎等重要器官的功能及神經(jīng)系統(tǒng)。城市大氣中的鉛60%以上來自汽車含鉛汽油的燃燒。
??????? 1.2.2機動車尾氣的間接危害
??????? 尾氣在危害人體健康的同時,也對人類生活的環(huán)境產(chǎn)生深遠影響。尾氣中的二氧化硫具有強烈的刺激氣味,達到一定濃度時容易導(dǎo)致酸雨,造成土壤和水源酸化,影響農(nóng)作物和森林的生長。
??????? 冰川融化、厄爾尼諾現(xiàn)象、拉尼娜現(xiàn)象等都給人類的生存帶來了嚴峻的挑戰(zhàn),氣候變暖己成為人類的一大禍患,而二氧化碳就是地球變暖的罪魁禍?zhǔn)?,機動車尾氣就是二氧化碳的來源之一。
??????? 機動車尾氣中各種成分還可能相互作用,經(jīng)過復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)后,生成新的有害物質(zhì),也就是機動車尾氣的二次污染。其中最厲害的就是堪稱“尾氣殺手”的光化學(xué)煙霧,氮氧化物和碳氫化合物會在太陽光下產(chǎn)生光化學(xué)煙霧,這種煙霧會損害人的呼吸系統(tǒng),腐蝕建筑和鋼鐵[3]。最早出現(xiàn)的由汽車尾氣造成的大氣污染事件是1943年美國洛杉磯光化學(xué)煙霧事件,美國城市洛杉磯在20世紀40年代初就有250萬輛汽車,每天消耗汽油1600萬升,每天排放的尾氣中含有大量石油烴廢氣、一氧化碳、氧化氮和鉛煙,在強烈陽光作用下,發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)生成二次污染物,這些二次污染物與機動車尾氣混合形成了光化學(xué)煙霧,對洛杉磯造成了災(zāi)難性的危害,僅因1943年光化學(xué)煙霧事件而死亡的城市居民就有400人之多。
??????? 2 我國機動車尾氣高污染的成因分析
??????? 我國汽車保有量與發(fā)達國家相比,仍處于較低水平。美國1993年汽車保有量為1.9億輛,人均為0.74輛;而我國1994年人均為0.008輛,約為美國的1/100,但我國汽車尾氣排放,造成的大氣污染遠較發(fā)達的國家嚴重。其主要原因如下。
??????? 2.1 汽車質(zhì)量不高,造成高排放
??????? 當(dāng)今汽車設(shè)計改進以提高安全性、有利于環(huán)境保護和增加舒適性為主要目標(biāo)。新開發(fā)出的一些技術(shù)措施被用來控制汽車的污染排放:機內(nèi)措施包括供油系統(tǒng)采取電子噴射技術(shù),點火系統(tǒng)采取高能點火和無觸點分電器等,燃燒室采用節(jié)能設(shè)計,排氣系統(tǒng)采用排氣再循環(huán)裝置等;機外措施包括采用催化轉(zhuǎn)化器、曲軸箱排放物控制裝置等。這些技術(shù)措施對控制排放十分有效。例如,美國1984~1993十年間,盡管車輛增加了近34%,但汽車排出的揮發(fā)性有機物和CO分別減少了35.5%和24%。我國的汽車制造業(yè)在尾氣排放控制技術(shù)方面,較發(fā)達國家有明顯差距,國產(chǎn)汽車耗油高、排放高。我國新生產(chǎn)轎車的HC,CO和NOx的排放量分別是1992年美國新車排放量的14.5倍、11.8倍和3.3倍。整體的科研、技術(shù)水平低是我國機動車高污染狀況的根本原因。
??????? 2.2 燃油質(zhì)量不高,造成高油耗、高排放
??????? 我國機動車燃油存在標(biāo)號偏低、質(zhì)量不穩(wěn)定、含硫量高等問題。70號汽油的使用量近幾年雖有所降低,但1994年仍達到52%,使用90號汽油以上的汽車生產(chǎn)量占汽車總產(chǎn)量的比例不足一半。70號汽油對應(yīng)的許用壓縮比為6,低壓縮比降低了燃燒效率,造成高油耗、高排放。當(dāng)前國際上轎車發(fā)動機通行的壓縮比在9左右。據(jù)了解,每公升汽油行駛里程,發(fā)達國家比我國高3~4倍。
??????? 2.3 道路制約和交通不暢造成高排放
??????? 由于交通狀況的影響,汽車經(jīng)常工作速度較低或怠速狀態(tài),而當(dāng)汽車在市區(qū)內(nèi)運行時,要低于這個范圍,這主要與增設(shè)的交通狀況有關(guān),以道路面積對城市面積的占有做比較,天津為6.6%,廣州為6.95,東京為14.1%,紐約為25.4%。道路狀況、車流量等交通因素直接影響機動車的污染物排放量。車速越慢,污染物排放量越大。
??????? 2.4 汽車尾氣控制水平低
??????? 我國的汽車尾氣控制水平不高,目前的汽車污染控制水平僅相當(dāng)于國外70年代的水平。汽車污染物排放比國際水平高10倍。除了我國汽車排放技術(shù)水平低、排放標(biāo)準(zhǔn)低,執(zhí)法不嚴也是一種重要原因,新生產(chǎn)的車缺乏尾氣凈化裝置強制安裝措施,大部分不安裝整機外尾氣凈化裝置,即使在用的汽車其尾氣排放合格也很低,超標(biāo)排放車量多為國產(chǎn)車。許多車輛對年檢往往采取應(yīng)付過關(guān)的態(tài)度。
??????? 2.5 管理職責(zé)不明確?
??????? 政府部門配合不密切,按國外經(jīng)驗,環(huán)保部門負責(zé)排放標(biāo)準(zhǔn)的制定和監(jiān)督實施,汽車工業(yè)部門和交通部門負責(zé)生產(chǎn)車和在用車的排放控制,而我國《大氣法》中沒有明確汽車工業(yè)部門應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任,導(dǎo)致生產(chǎn)部門和環(huán)保部門互不配合,使得生產(chǎn)車排放污染控制收效不大。
??????? 3 尾氣治理措施
??????? 3.1減少尾氣排放?
??????? 一方面,使用三元凈化催化器。三元催化凈化器起著對發(fā)動機做功產(chǎn)生的廢氣進行凈化的作用,它是利用其濾芯中的鈀、鉑、銠 3 種元素,通過氧化法或氧化還原法過濾廢氣中的碳氫化合物、一氧化碳和氮氧化物3種污染物,使尾氣排放合乎要求,目前該項技術(shù)已經(jīng)普及[4]。另一方面,根據(jù)儀器監(jiān)測發(fā)現(xiàn),機動車低速和怠速行駛情況下,汽油不完全燃燒,其尾氣排放中污染物、濃度大大增加,其中包含大量直徑≤2.5 μm的細微顆粒物,易隨呼吸進入肺部,為此應(yīng)改善城市道路交通,保證交通暢通,避免機動車低速和怠速行駛,起到減少機動車尾氣排放的效果。
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