汽车尾气与环境污染.doc

随着经济的高速发展，21世纪的今天，汽车是人类不可缺少的交通工具，但汽车尾气却是大气的主要污染源。本文的目的在于帮助大家认清汽车尾气污染的危害性，增强人们的环保意识，唤起人们加快治理汽车尾气污染的步伐。 法国环境健康安全理事会日前发表报告指出，法国每年有多人被汽车尾气等造成的污染夺取生命，其中汽车尾气是各种污染源中的“第一杀手”。 在法国，有关专家经过个月的调查发现，在法国岁以上的人群中，有到的肺癌死亡病例是由排放到大气中的污染颗粒造成的；另外还有左右因心脏和呼吸系统疾病死亡的案例与城市污染直接相关。调查还发现，到岁人群最容易受污染影响。住在公路旁边以及交通繁忙地带的人的身体状况与住在自然景物多的地方的人身体状况明显不同，后者明显强于前者。 环境健康安全理事会的报告指出，每一例大气污染死亡案例都会造成大约几十万欧元的花费。因此汽车交通给社会带来的经济损失超过了路桥费收入和燃料税收。报告最后指出，城市污染主要来自城市取暖系统、工业体系以及汽车排放。其中进入人们支气管的细小颗粒中，有一半以上是由汽车排放到大气中的。 近年来随着我国改革开放的深入，经济不断发展，汽车保有量迅速增加，据统计:从1994年到2003年的十年间，我国私人汽车总量增长了近6倍。1994年我国民用汽车保有量940万辆，其中私人汽车保有量205万辆；2003年全国民用汽车保有量约2400万辆，其中私人汽车保有量1200万辆。而今已达5000万辆，而北京私家车数量截止到2006年11月7日,北京市机动车辆已达282万辆,其中197万辆为小轿车,私家车数量为156万辆。汽车作为现代化交通工具，给予了人们的生产与生活带来十分方便的同时，可是它的尾气排放物，给大气环境造成严重污染。汽车尾气排放物中有害气体主要包括一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化合物(NO)等。我国某城市对该市的机动车辆尾气污染程度作了如下初步调查：该市目前拥有机动车辆13万辆，并以年增率15%的速度增加。机动车年排放一氧化碳4.4万吨，相当于该市工业企业一氧化碳排放量的46倍。市区主要交通道路中心点一氧化碳超标倍以上的达65%，在车流量高峰之际，有的监测点一氧化碳浓度高达每立方米70mg，超标6倍。在车流量比较集中的火车站，氮氧化合物测点平均值为每立方米0.059mg，超标准0.18倍。因此,汽车尾气污染日趋严重,现代城市大气污染主要来源于汽车尾气。有资料表明，我国各大中型城市汽车尾气排放物造成空气污染占到50%左右，且对在用车检测结果来看，尾气排放不合格的车辆占被检测车的5060%。那么汽车尾气排放物中这些有害物质是如何形成，又有何危害呢?汽车尾气的主要污染物是：一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、碳氢化合物（HC）、铅（Pb）、苯并芘（BaP）等。它们对环境的污染主要表现为产生温室效应，破坏臭氧层，产生酸雨、黑雨等现象。对人体的危害主要表现为造成各种疾病，严重损害呼吸系统，并且具有很强的致癌性。 据有关专家研究的资料表明，汽车尾气成分非常复杂，有一百种以上，其主要污染物包括：一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、碳氢化合物（HC）、铅（Pb）、苯并芘（BaP）等，这些污染物不仅污染环境，对人体也有巨大危害。因为汽车中的CO与血液中的血红蛋白结合的速度比氧气快250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（COHb），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，就会导致人体的各部分组织缺氧，特别是人脑组织和心脏缺氧，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。由于汽车尾气多排放在1.5米以下，因此儿童吸入的汽车尾气为成人的两倍！氮氧化物（NOx）的破坏力也很强。汽车排放的主要是NO，但NO在空气中很快被氧化成NO2。NO2是一种毒性很强的腐蚀剂，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、气喘甚至肺气肿等症状的疾病。而碳氢化合物（HC），尽管目前人类还不清楚它对人体健康的直接危害，但HC和NOx在大气环境中受强烈太阳光紫外线照射后，会产生一种复杂的光化学反应，生成一种新的污染物光化学烟雾。 1943年，在美国加利福尼亚州的洛杉矶市，250万辆汽车每天燃烧掉1100吨汽油。汽油燃烧后产生的碳氢化合物等在太阳紫外光线照射下发生化学反应，形成浅蓝色烟雾，使该市大多市民患了眼红、头疼病。后来人们称这种污染为光化学烟雾。1955年和1970年洛杉矶又两度发生光化学烟雾事件，前者有400多人因五官中毒、呼吸衰竭而死亡，后者使全市四分之三的人患病。且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，这就是在历史上被称为“世界八大公害”和“20世纪十大环境公害”之一的洛杉矶光化学烟雾事件。也正是这些事件使人们深刻认识到了汽车尾气的危害性。 汽车用的汽油中，通常加有四乙（基）铅或四甲（基）铅作抗爆剂，这些铅的70%随尾气排入大气。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；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、胆、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9095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、甚至成为呆傻。据我们了解，若儿童铅中毒，不仅智商将降低，还会出现捣乱和过失行为。铅还具有高度的潜在制癌性，其潜伏期长达20-30年。而对于柴油机排出废气中所含的苯并芘等成分来说，它不但可破坏实验动物的肺组织、引起哮喘等危害，同时也具有致癌性。 1、一氧化碳(CO) 一氧化碳(CO)主要是燃料燃烧不完全的产物。一氧化碳(CO)是一种无色、无味但有剧烈毒性的气体。它不易与其他物质发生反应而成为大气中比较稳定的组成部分,能停留23年。当人们吸入过多的CO后,CO可与血液中的血红蛋白有较强的亲和力，会妨碍血红蛋白的输送氧气的能力。当空气中的一氧化碳浓度超过一定时量，人就会出现头痛、呕吐等中毒症状，浓度再大时，甚至可致人死亡。一氧化碳(CO)是汽车发动机排出有害成分中浓度最大的气体；它引起的公害称为汽车尾气排放的第一大公害。2、碳氢化合物(HC) HC的产生仍是燃烧过程不完全造成的。HC是一种混合物，成分非常复杂。当HC浓度较高时，会使人出现头晕、恶心等中毒症状。特别是HC化合物中的烯在大气上空,和二氧化氮(NO2)混合在一起，经强烈的日光照射后，起光化学反应产生高浓度臭氧、醛等烟雾状物质,对眼睛、呼吸器官(喉、眼、鼻等黏膜)及皮肤有强烈的刺激性，可能致癌。而且，它还使生态环境遭到破坏,严重影响农作物的生长,使农业减产,因此碳氢化合物(HC)它成为汽车尾气排放的第二公害。3、氮氧化合物(NOx) NOx是NO和NO2的总称,它是发动机在大负荷工作时，高温高压燃气中少量氮被氧化成NO、NO2等氮氧化物。其中NO与血液中的血红蛋白的结合能力比CO还强,容易使人们中毒而死亡。NO2是一种褐色有强烈毒性的的气体，刺激人的眼睛和呼吸道引起喘息、支气管炎及肺气肿等，同时NOx也是光化学烟雾的组成成分,成为汽车尾气排放的第三公害。 除上述三种主要污染物外，汽车尾气污染还有SO2、游离碳(黑烟)、四乙铅、臭味等物质，它们对人体呼吸系统、循环系统、神经系统都非常有害。 综上所述:汽车尾气排出的污染,给人体健康造成了严重的危害。(意大利每年大约有15000人死于汽车尾气引起的疾病)。 因此，汽车尾气污染可总结为以下三点： 1、城市气温急速增高：二氧化碳二氧化硫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、危害人体健康：氮氧化物、铅化物进入肺部和血液，极大地损害了呼吸系统，造成各种疾病。 3、地球气候不正常：出现酸雨、黑雨等现象。 目前中国的机动车已达5000万辆，而且随着人们购车欲的不断加强，我国汽车保有量还以每年11%的速度增长。又因为21世纪石油仍将是主要能源，在今后几十年，燃油车辆仍将是汽车家族的主流，随着我国汽车工业的快速发展，大中城市中汽车尾气造成的污染己十分严重，如北京市汽车排放对大气污染的贡献率己达40%50%为了迎接奥运和进人WTO后的挑战，空气污染问题己经是摆在我们面前，到了非治理不可的程度。燃油车辆的节能和清洁化、提高燃油质量、减少汽车尾气污染成为21世纪炼油工业面临的主要任务。汽车尾气污染的防治：一、提高燃油品质：研究开发新的代用燃料,提高燃油品质对汽油来说，主要是实现汽油无铅化，目前我国国内无铅汽油的生产量已占汽油总产量的90%。汽油发动机安装尾气净化装置的必备条件之一是汽车必须使用无铅汽油。开发新的代用燃料是目前解决汽车尾气污染的重要措施，实际上就是开发一些新的能源，主要是压缩天然气、液化石油气等，也称之为清洁燃料。这些清洁燃料的普遍特点是：燃烧完全，有害气体排放量可减少30-90%。 二、研究开发新的动力装置：1.电动汽车：世界发达国家都在研究开发电动汽车。要实现城市汽车尾气中有害气体的零排放，只有电动汽车才能做到。国家科技部负责人指出：“从能源和环境保护来看，电动汽车是未来的发展方向。”由此可见，改变汽车的动力装置是解决汽车尾气污染最根本和最终的途径。2.改变燃料用甲醇代替汽油：甲醇汽车是另一种新型的低公害节能汽车，它是以酒精类的甲醇作为燃料的汽车。甲醇汽车的最高时速，马力等性能和普通汽车差不多，但排出废气中的铅、氮的氧化物也减少一半，并且基本不冒黑烟。燃料用的甲醇来源很广，可以从天燃气、劣质煤，油砂，木屑等凡是能产生一氧化碳和氢气的物质中提炼出来。而且，甲醇生产有工艺简单，设备少，运输方便等特点。应用甲醇、液化气等干净的代用燃料代替汽油，将明显减轻汽车尾气污染。3.发展双动力汽车：国外发达国家都在开发一种双动力或称混合动力汽车，以减少汽车对城市的污染。在城市运行时用电力驱动，在郊外行驶时用内燃机驱动。发达国家已经开发出电力内燃混用轿车。此外，国外发达国家还开发出氢气汽车及太阳能汽车等。 三、改进现有汽车发动机的结构和性能：减少尾气污染，主要包括两方面:第一方面是改进汽车发动机燃烧工作过程，即机内净化。第二方面是尾气净化，即机外净化。就是利用化学反应原理，使尾气的三个主要有害气体CO、HC和NOX进行氧化或分解还原为二氧化碳、水及氮气。使用过滤装置，将废气中的颗粒留住不被排出。四、加强行政管理，减少和消除汽车尾气对大气环境的污染：1.淘汰旧车，采取报废迎新。2.严格执行国家质量技术标准，控制燃油标准。按国家规定，不合质量的燃油不能使用，市场上不准出售低劣的燃油。3.实行车辆分流行驶：城市人口稠密区域，交通密度高，汽车尾气的排放在某一时间又比较集中，故会引起该地区域在某一时间内，大气污染的程度会急剧增加，造成危害人类的健康。这时可采取汽车分流行驶。一方面可解决交通堵塞、乘车难；另外还可使该局部区域大气环境污染程度有所减少，更好地贯彻大气环境质量标准的执行。 4.开辟地铁，施行电力牵引行驶。尤其在大城市人口稠密的地区，开辟地下通道，同时可解决乘车难问题以及减少大气环境污染。5.今后现代化的城镇建设，还应考虑自身的循环、多