1 汽车尾气的主要污染物及其危害
近年来,随着我国国民经济的发展,生活质量不断提高,我国居民的消费理念不断转变,汽车源源不断的进入普通家庭。由于我国人口的基数较大,直接导致我国汽车的保有量激增,中端车和低端车占主要市场份额。中端车和低端车的排放物,相对较多。现代城市,从机动车排气管排出的废气为主要污染物质。这些有害物质散发到空气中,并达到一定浓度后,将会对人和生物的健康和生存造成严重危害。
科学分析表明,在汽车的尾气中,其组成成分是非常复杂的,不是单一的物质,而是由多种化合物组成,有产生污染的部分,对人类的健康有较多的不良影响;也有对人类健康无影响的部分。但前者的占主要比重。汽车的有害排放污染物主要由以下4部分组成[1]。
(1)固体悬浮颗粒:其成分复杂,与炭的功能类似,具有较强吸附能力,但固体悬浮颗粒吸附各种对人类健康造成巨大威胁的物质。颗粒在空气中长期存在,去除较困难,此外,由于悬浮颗粒的直径极小,人类光凭视觉和嗅觉是无法分辨的,所以通过呼吸作用,悬浮颗粒能“轻松”进入人体肺部,能引起呼吸系统疾病。此外,悬浮颗粒物还能直接接触皮肤和眼睛,引起炎症,导致皮肤和眼睛“过敏”[2]。(2)一氧化碳:是对人类生命造成威胁的“危险气体”,是人类眼中的“毒气”。与人类的生命直接相关是因为其与血红蛋白结合的速度比氧快,而氧气是人类赖以生存的根本,是生命的最根本保证。一氧化碳对人类的致命影响机理是:其通过呼吸作用进入血液循环后,迅速与血红蛋白结合,能削弱输氧功能,能造成人的机能障碍,即“窒息”。所以,即使吸入微量的一氧化碳,也可能造成巨大的伤害,产生无法预计的后果,产生巨大的损失。(3)氮氧化物:其组成成分主要是NO和NO2。一氧化氮是不稳定的,所以在一定条件下,最终转化成二氧化氮。两者都是气态,由于气体具有非常好的流动性,所以难以去除。由于气体具有强烈的刺激的气味,对呼吸系统影响较大。此外,与雨水产生化学反应,对自然界有巨大的“腐蚀作用”。(4)碳氢化合物:当氮氧化物和碳氢化合物在太阳紫外线的作用下,极易导致“光化学烟雾”,会造成“二次污染”。光化学烟雾可以随气流运动,即使距离遥远的城市,也能深受其害,形成“被污染”。光化学烟雾,在世界各地,频频发生,敲响人类的环保警钟。其对人类最直接的健康影响是极易产生喉咙炎症。
当二氧化硫的浓度达到一定值时,如遇雨水的天气状况,会形成“酸雨”,其危害是:导致植物的根部腐烂,农作物的产量大幅下降,森林的生长周期延长。近年来,全球气候不断变暖,季节特征越来越不明显,四季紊乱,尾气中二氧化碳则是导致上述变化的罪魁祸首。全球温度的提高会导致两极的冰川融化,全球的水位上涨,对距离海平面比较近的国家和地区的存在,造成巨大的威胁,给城市的生存带来了巨大的挑战,如果海平面继续上涨,会造成很多城市被“吞噬”,将从地球上消失,不复存在。
2 我国的尾气排放标准及发展史
基于以上危害,必须从国家的角度出发,进行治理,势在必行,刻不容缓。我国尾气排放的控制,分五个阶段,根据我国的国情,层次抵近。第一阶段:历时五年,时间截点从1999年1月1日至2003年12月31日,必须达到的排放标准限值为:CO≤3.16g/km;碳氢化合物必须低于1.13g/km;颗粒物必须低于0.18g/km。与欧洲一号排放标准一致。第二阶段:标准细化,要求提供:汽油车排放标准:CO≤2.2g/km,碳氢化合物必须低于0.5g/km。柴油车排放标准:ＣＯ≤1.0g/km,碳氢化合物不超过0.7g/km,颗粒物不超过0.08g/km。第三阶段:与欧洲Ⅲ号的排放标准相一致,通过对车辆排放系统的监测,严格执行排放标准,治理力度加大。但在此期间,由于我国国情的制约,车辆使用的油品质量较差,因此,实施国三标准,作为过渡。严格的欧洲排放标准也会在2005年至2008年间实施(欧Ⅲ和欧Ⅳ)。第四阶段:北京年内将在全国率先实施更为严格的机动车国五排放标准。
3 改善尾气排放的措施
3.1 提高燃油品质
利用现代的科学成果,进行燃料开发。以汽油中按一定比例掺入汽油为例:车用乙醇汽油适用的车辆类型点燃式发动机,即不适用于压燃式发动机的各类车辆。车用乙醇汽油中的乙醇具有优良的助燃效果,即使发动机气缸的压缩比再大,也无法实现汽油的燃烧效率是100％,另外由于乙醇中的辛烷值指数比汽油中的要高,辛烷值的高低直接决定燃油抗爆性能的优劣,即乙醇的抗爆性好于汽油。所以,乙醇按一定的比例配入汽油中(汽油所占比重大),可使辛烷值提高,提高了燃油性能。由于柴油机的技术特点,乙醇不能与柴油配合使用。大量数据表明,开发乙醇作为汽油的替代燃料,可以降低人类对汽油的依赖性,是一项有利于保护环境和资源的重大课题。
3.2 添加物
可以在车用汽油中添加能改善汽油性能的有机溶剂。有机溶剂,利用“相似相容”原理,能有效地消除汽车燃油杂质积聚产生的沉淀,能提高燃油的利用率。杂质可能引起油路阻塞,所以有机溶剂对油路能良好的疏通和清洁作用。应用Pt/Al作催化剂可使汽车排气中的CO燃烧更完全,应用Fe/Al可降低汽车废气和工业废气中SO2和NOx的排放量,上述技术在国外汽车的汽车生产厂商中已应用广泛。
3.3 改善喷油器的质量
若油品的燃烧不完全,油品的只要成分是C,会产生大量的积碳,由于积碳具有吸附作用,会产生积聚现象。积聚的积碳易引起堵塞,引起发动机故障。改善喷油器的质量,提供高压的燃料,使发动机在理想的时刻喷油,采用ECU控制的点火系统,促进燃料充分燃烧,提高燃料的利用率,减少一氧化碳、碳氢化合物等有害物质的排放,延长发动机的使用寿命,提高了汽车使用的经济性。
4 结语
千里之行,使于足下。环境保护,要从长远的角度出发,要具有预见性。为保证大气环境的洁净,从我做起,从日常生活做起。今后城镇的现代化建设,要合理设计城市居民的日常生活,以步代车,提高环境保护意识,减少汽车排出的毒素。
参考文献
[1] 高延龄.汽车运用工程[M].北京:人民交通出版社,2004(2).
[2] 刘玉梅.汽车节能技术与原理[M].北京:机械工业出版社,2003(2).
[3] 陆镇飞.关于大型汽车节能减排的探讨[J].技术与市场,2012,1:48-49.