汽車尾氣的污染危害及成因

汽車尾氣的污染危害及成因汽車尾氣的污染危害及成因1、汽車尾氣的污染危害1.1汽車尾氣的主要成分汽車在燃料完全燃燒時(shí)釋放出水和二氧化碳，不會造成環(huán)境污染問題，但完全燃燒的情況下生成一氧化破、水和未燃燒燃料及燃分解生成物為碳氮化合物和碳煙，而燃燒中間產(chǎn)物是氮，燃料及潤滑油的添加物中的不純物質(zhì)有氧化鉛、硫化物、磷化物、金屬化合物等。在這些物質(zhì)中，對環(huán)境污染大的危害物質(zhì)有一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化合物、鉛和碳煙，其中由于無鉛汽油的使用使鉛的排放量大大降低。這些物質(zhì)的大部分成分在空氣中及太陽能的作用下還會進(jìn)一步發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生其他的一些二次污染物如臭氧、醛類等，并會形成光化學(xué)煙霧，對人和動植物產(chǎn)生較大的危害。1.2一氧化碳的污染危害在北京、上海、廣州等大的城市機(jī)動車排放的一氧化碳均占污染物排放總量的80%以上，深圳市則高達(dá)94.5%。它已成為我國許多城市空氣污染的主要來源。一氧化碳是一種無色帶刺激性的有毒氣體，一氧化碳與人體血液中的血紅蛋白的親和力較氧氣強(qiáng)200~300倍。血紅蛋白是人體血液循環(huán)中供氧的載體，人們吸入一氧化碳后，血紅蛋白就會先于氧氣與一氧化碳相結(jié)合，形成碳氧血紅蛋白（CO—Hb），從而造成血液的輸氧量減少。一氧化碳與血紅蛋白結(jié)合后需要12~14h才能分離，如果人們連續(xù)處于含有一氧化碳的空氣中時(shí)間越長，血液中積累的碳氧血紅蛋白（CO—Hb）越多，造成低氧血癥，導(dǎo)致人體組織缺氧，輕者出現(xiàn)頭疼、昏眩、反應(yīng)遲鈍等，嚴(yán)重的會造成死亡，見表1.1。表1.1不同濃度一氧化碳對人體的危害CO濃度（1/10000）對人體的危害10慢性中毒但對健康者間題不大304—6h內(nèi)中毒，引起麻木或植物神經(jīng)麻痹100頭疼、惡心、強(qiáng)活動時(shí)呼吸困難120全身無力、梢神不振動、癱瘓、痙攣200數(shù)小時(shí)后神經(jīng)機(jī)能低下4004h后頭痛暈眩，呼吸困難15001h后死亡1.3碳?xì)浠衔锏奈廴疚：ζ囄矚庵泻?00多種碳?xì)浠衔铮渲兄辽?2有種多環(huán)芳烴，包括3，4苯并[a]芘9種致癌物質(zhì)。碳?xì)浠衔飼?dǎo)致人的骨髓功能減弱，使紅、白血球細(xì)胞數(shù)量減少或在周圍血液中產(chǎn)生血小板減少癥。其醛類物質(zhì)對眼、呼吸簽官、皮膚等產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激性，造成葬、肺等機(jī)能下降。尤為突出的是碳氮化物和氮氧化合物在強(qiáng)烈的'陽光照射下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，形成一種毒性較大的淺藍(lán)色光化學(xué)煙霧，其危害令人觸目驚心。如1943年美國洛衫磯發(fā)生的光化學(xué)煙霧，使大璧的居民出現(xiàn)眼睛紅腫、喉痛、腳悶和呼吸困難等癥狀，死亡率大大增加，該市100km外的海拔2000m高山上，有大片樹木枯死，菊萄減產(chǎn)60%以上，其他農(nóng)作物等也受到了嚴(yán)重的損失。據(jù)相關(guān)資料記載，北京和南寧分別于1998年和2001年發(fā)生過光化學(xué)現(xiàn)象。因此不能不引起我們的高度重視。1.4氮氧化物的污染危害在汽車排出尾氣中的氮氧化物之中有一種毒性很強(qiáng)的紅棕色氣體二氧化氮，中毒的癥狀是發(fā)生水腫的同時(shí)，95%為一氧化氮，3%~4%二氧化氮，一氧化氮排入大氣后會逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸?。高濃度的一氧化氮能引起中樞神?jīng)的癱瘓及痙攣。二氧化氮引起閉塞纖維性支氣管炎等?？諝庵械牡趸镌陉柟獬渥愕奈缜?小時(shí)和午后2小時(shí)容易在碳?xì)浠衔锇l(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的臭氧和PAN等對人體產(chǎn)生的危害更大。氮氧化物產(chǎn)生的危害，見表1.2。1.5碳煙的污染危害柴油機(jī)產(chǎn)生碳煙的組成是一種類似石墨形式的含碳物質(zhì)并凝聚和吸附了相當(dāng)?shù)母叻肿恿坑袡C(jī)物順粒物。其中的90%以上是致癌物質(zhì)，并會導(dǎo)致如肺氣腫等慢性肺病。柴油機(jī)的排煙穎粒的90%以上小于1m。實(shí)驗(yàn)表明，影響人體主要是10m以下的領(lǐng)粒物，順粒越小，停滯于人體肺部、支氣管的比例越大。而順粒越小，懸浮于空氣中的時(shí)間越長，最長的甚至可達(dá)一周至一個(gè)月左右。這就增加了碳煙與人體接觸的機(jī)會，也增加了穎粒物在大氣中受陽光和其他物質(zhì)作用產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)的機(jī)率。碳煙順粒對光線還有散射作用，且吸光性強(qiáng)，消光率是其他懸浮微粒的3~4倍，會嚴(yán)重影喻照明和人們的視野，給城市交通帶來很大的隱患。另外，碳煙順粒沉積在物質(zhì)表面會加快金屬的腐蝕、油漆的退化、建筑物的損壞等。同時(shí)，碳煙領(lǐng)粒與二氧化硫污染的空氣作用比二氧化硫污染的空氣造成的腐蝕率會大大增加。表1.2不同濃度的二氧化碳的危害濃度（1/10000）人和生物的影響0.53~12月，患支氣管炎部位有肺氣腫出現(xiàn)1.0聞到臭味2.5連續(xù)7h以上，豆角、西紅柿等植物葉子變白5.0刺激性臭味10~15眼、鼻、呼吸道受到刺激50引起咳嗽803~5分鐘感到胸痛100~1500.5~1min發(fā)生肺氣腫超過造成死亡2、我國機(jī)動車尾氣高污染的成因分析我國汽車保有量與發(fā)達(dá)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(yuǎn)較發(fā)達(dá)國家嚴(yán)重。其主要原因如下：（1）汽車質(zhì)量不高，造成高排放當(dāng)今汽車設(shè)計(jì)改進(jìn)以提高安全性、有利于環(huán)境保護(hù)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(jī)內(nèi)措施包括供油系統(tǒng)采取電子噴射技術(shù)、點(diǎn)火系統(tǒng)采用高能點(diǎn)火和無觸點(diǎn)分電器等、燃燒室采用節(jié)能設(shè)計(jì)、排氣系統(tǒng)采用排氣再循環(huán)裝置等；機(jī)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(jī)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(dá)國家有明顯差距，國產(chǎn)汽車油耗高、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。（2）汽車質(zhì)量監(jiān)督力度不夠強(qiáng)。我國報(bào)廢汽車和趨于報(bào)廢的汽車數(shù)量相當(dāng)龐大，而這部分汽車的發(fā)動機(jī)和排氣設(shè)備已經(jīng)老化，尾氣污染排放相當(dāng)嚴(yán)重。（3）燃油質(zhì)量不高，造成高油耗、高排放我國機(jī)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(dá)到52%，90號以上的汽油生產(chǎn)量占汽油總產(chǎn)量的比例不足一半。70號汽油對應(yīng)的許用壓縮比僅為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(jī)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(dá)國家比我國高3—4倍。此外，我國大量使用的含鉛汽油是通過增加芳香烴和四乙基鉛含量來提高汽油辛烷值，這是造成大氣鉛污染的主要原因。（4）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(yùn)行時(shí)，要低于這個(gè)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率做比較，天津?yàn)?.6%，廣州為6.8%，東京為14.1%，紐約為25.4%