汽車尾氣危害及凈化處理技術(shù)

王 科

（山西省晉城市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站 山西晉城048000）

汽車作為交通工具，給人們的生活出行帶來了諸多便利，同時(shí)也改變了人們的生活方式。據(jù)我市交警部門統(tǒng)計(jì)：近年來機(jī)動(dòng)車數(shù)量增長迅速，平均每日增長一百多輛，目前已達(dá)29萬余輛之多（含摩托車農(nóng)用車等）。機(jī)動(dòng)車數(shù)量在不斷增加的同時(shí)，其尾氣污染的問題越來越突出，嚴(yán)重影響了我市實(shí)施“藍(lán)天碧水”工程的建設(shè)，尤其是我市超標(biāo)排放的綠標(biāo)車和黃標(biāo)車較多，其中綠標(biāo)車占車輛總數(shù)的10%，黃標(biāo)車占車輛總數(shù)的20%，加之我市的道路窄、路況差、堵車嚴(yán)重，使污染物排放更加嚴(yán)重。

一、汽車尾氣的主要有害成份

汽車排放的尾氣除了水蒸汽、二氧化碳外均為有害尾氣。有害尾氣的產(chǎn)生多是在超負(fù)荷工作運(yùn)行、噴油器噴霧不良等燃?xì)鉁囟容^低或不完全燃燒時(shí)發(fā)生。當(dāng)燃油不完全燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生一氧化碳、煙塵和CH。同時(shí)還存在固體懸浮顆粒、碳?xì)浠衔?，在高溫、高壓下產(chǎn)生氮氧化物。汽車用的燃油大多含有甲基鉛或四乙基鉛防爆劑，燃燒后生成的物質(zhì)中含有鉛及其化合物。

二、汽車尾氣的危害

（一）固體懸浮顆粒

固體懸浮顆粒被人吸入肺部后，借助沉積、擴(kuò)散、碰撞等方式停留在呼吸道，從而導(dǎo)致呼吸道疾病的發(fā)生，還可以阻塞汗腺和毛囊，引起皮膚炎，尤其到固體懸浮顆粒達(dá)到一定量后，便會(huì)導(dǎo)致惡性腫瘤的發(fā)生。其原因主要是固體懸浮顆粒依靠其吸附性，可以吸附各種病原微生物、強(qiáng)致癌物苯并芘及金屬粉塵等。

（二）一氧化碳

一氧化碳，密度為1.250g/l，分子量為28.01，是無刺激性、無臭、無色氣體，易溶于氨水，在水中的溶解度比較低。一氧化碳能在大氣中停留2～3年，正因?yàn)槠涫菬o刺激性、無臭、無色氣體，所以當(dāng)剛吸入時(shí)，人不會(huì)有覺察，當(dāng)人吸入后，一氧化碳會(huì)與血紅蛋白結(jié)合，阻礙氧氣的吸收和運(yùn)輸，吸入超過一定量會(huì)導(dǎo)致人們嚴(yán)重缺氧，甚至死亡。

（三）氮氧化物

汽車尾氣中的氮氧化物都是有害氣體，主要是二氧化氮和一氧化氮，它們主要造成呼吸系統(tǒng)損害。其中二氧化氮為能溶于水的氣體，是一種強(qiáng)氧化劑。當(dāng)空氣中二氧化氮的濃度達(dá)到9.4mg/m3時(shí)，人在這種環(huán)境下呆10min就會(huì)對(duì)呼吸系統(tǒng)造成傷害，主要表現(xiàn)為上呼吸道和眼部的刺激癥狀，甚至?xí)霈F(xiàn)遲發(fā)性阻塞性細(xì)支氣管炎、成人呼吸窘迫綜合征、遲發(fā)性肺水腫，個(gè)別可出現(xiàn)肺纖維化。

（四）碳?xì)浠衔?/h3>

碳?xì)浠衔锛词菬N，其種類比較多，一般不溶于水，當(dāng)完全燃燒時(shí)可生成二氧化碳，不完全燃燒時(shí)可生成一氧化碳。在太陽紫外線的作用下，碳?xì)浠衔锖偷趸飼?huì)產(chǎn)生一種淺藍(lán)色煙霧，這種煙霧具有刺激性，其中含有硝酸脂類、醛類、臭氧等，對(duì)人的上呼吸道黏膜和眼睛具有刺激性，從而導(dǎo)致喉炎和眼睛紅腫。

（五）鉛

汽車用的燃油大多含有甲基鉛或四乙基鉛防爆劑，燃燒后生成的物質(zhì)中含有鉛及其化合物，而這些物質(zhì)本身就是有毒物。汽車尾氣鉛及其化合物對(duì)兒童的危害比較大，因?yàn)榭諝庵秀U及其化合物多聚在高度1米左右的空氣中。鉛通過呼吸進(jìn)入血液系統(tǒng)，主要以鉛離子、甘油磷酸化合物、磷酸氫鉛(PbHPO4)、蛋白復(fù)合物狀態(tài)分布全身各組織，有5%左右的鉛沉積在脾、腎、心、肝、腦等器官中，95%沉積在紅細(xì)胞內(nèi)。

汽車尾氣不但危害人的健康，而且還會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響。汽車尾氣中的二氧化硫?yàn)闊o色氣體，但具有刺激氣味，在二氧化氮及催化劑的作用下會(huì)是形成“酸雨”，而“酸雨”會(huì)導(dǎo)致水源和土壤酸化，影響森林植被及農(nóng)作物的生長。二氧化氮會(huì)導(dǎo)致地表水的酸化，大氣能見度的降低，對(duì)陸生和濕地植物物種之間組成與競爭變化產(chǎn)生影響，同時(shí)由于水中富含氮，導(dǎo)致藻類大量繁殖而缺氧。同時(shí)汽車尾氣中的二氧化碳導(dǎo)致全球氣候變暖，極端災(zāi)害性氣候出現(xiàn)。

三、汽車尾氣的凈化處理技術(shù)

汽車尾氣中的污染物影響了環(huán)境和氣候變化，導(dǎo)致溫室效應(yīng)的產(chǎn)生，容易引發(fā)各種災(zāi)害性的極端天氣，還會(huì)影響農(nóng)作物生長，導(dǎo)致其減產(chǎn)。同時(shí)汽車尾氣中的污染物本身還會(huì)對(duì)人的身體健康造成影響，有事甚至是致命性的。所以應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)汽車尾氣的凈化處理。

（一）改進(jìn)汽車燃油減少尾氣污染

（1）在燃油中摻入添加劑

在汽油中摻入水，使水的比例達(dá)到10%，這樣可以減少甚至消除一氧化碳、CH化合物、氮氧化合物及鉛塵的污染效果。同時(shí)還可以在汽油中摻入甲醇，當(dāng)甲醇的比例控制在30%-40%時(shí)，汽車尾氣排出的污染物可基本上消除。

（2）使用合適的潤滑添加劑

在機(jī)油中添加一定比例的固體添加劑，如聚四氟乙烯粉末、石墨等，可以顯著改善發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸密封性能，從而使燃燒充分，有害氣體減少。同時(shí)按上述配方配置的機(jī)油加入到引擎的機(jī)油箱中，可降低5%的油耗，在一定程度上降低了有害尾氣的排放。

（3）采用多種燃料

在汽車上可以使用壓縮的天然氣體、新的配方汽油、太陽能、電力、生態(tài)燃料的蓄電池等為其提供動(dòng)力，同時(shí)在汽車上安裝可監(jiān)控汽車運(yùn)行及工作狀態(tài)的電腦，采用計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)，可快速對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況作出反應(yīng)，從而減少有害尾氣對(duì)大氣的污染排放。

（4）推廣乙醇汽油

乙醇汽油是一種新型替代能源，是由普通汽油和各種植物纖維及糧食加工成的乙醇按一定比例混配形成的，按國家標(biāo)準(zhǔn)，乙醇汽油是用10%的燃料乙醇和90%的普通汽油調(diào)和而成。乙醇汽油作為一種新型清潔燃料，符合我國可再生能源發(fā)展方向和能源替代戰(zhàn)略。使用乙醇汽油可減少汽車尾氣對(duì)空氣的污染，其尾氣一氧化碳量可降低三分之一左右，已經(jīng)列入我國“十五”發(fā)展計(jì)劃。同時(shí)應(yīng)用乙醇汽油可解決儲(chǔ)存糧食的轉(zhuǎn)化問題，緩解我國原油供應(yīng)的緊張狀況。

（二）對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部進(jìn)行調(diào)試

對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部進(jìn)行調(diào)試主要有調(diào)整噴油泵的供油量；控制燃燒條件；減少噴油提前角，可降低發(fā)動(dòng)機(jī)工作的溫度，從而使氮氧化合物生成減少；調(diào)整噴油泵的供油量，可降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，使燃料充分燃燒，從而也可以減少CH化合物、一氧化碳、煙塵的生成；改善噴油器的質(zhì)量，控制燃燒條件也可以使燃料充分燃燒，減少有害尾氣排放。

（三）發(fā)動(dòng)機(jī)外部尾氣凈化措施和內(nèi)部凈化處理措施

可采用催化劑和水洗的方法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)外部尾氣進(jìn)行凈化。催化劑一般可使用白金屬（鉑）、氧化錳－氧化銅等，他們可以將一氧化碳氧化成二氧化碳；將CH化合物氧化成水和二氧化碳等。發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部凈化處理主要有改進(jìn)排氣再循環(huán)設(shè)計(jì)、蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和正曲軸箱通氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。將油箱中的汽油蒸發(fā)汽引入儲(chǔ)存系統(tǒng)，將化油器浮子室中的汽油蒸發(fā)汽引入進(jìn)氣系統(tǒng)，可大大減少污染物的排放。

（四）嚴(yán)格執(zhí)行國家燃油標(biāo)準(zhǔn)

在人們環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)的形勢(shì)下，提高燃油質(zhì)量，減少污染已成為發(fā)展趨勢(shì)。車用燃油質(zhì)量好壞是影響尾氣排放的重要因素。因此，各國對(duì)車用燃油的質(zhì)量要求越來越高?？紤]到我國控制尾氣污染和經(jīng)濟(jì)等方面的因素，我國分別發(fā)布了GB17930-1999《車用無鉛汽油》、GB252-2000《輕柴油》及GB/T19147-2003《車用柴油》三項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)。按照這三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，可進(jìn)一步降低尾氣中的污染物。

汽車尾氣凈化處理不僅僅只包括上述所提高的技術(shù)措施，還包括政策及行政管理方面的措施。在運(yùn)用汽車尾氣凈化處理技術(shù)時(shí)要對(duì)本地區(qū)的機(jī)動(dòng)車的情況要進(jìn)行調(diào)查，綜合考慮經(jīng)濟(jì)等多方面的因素，選擇經(jīng)濟(jì)實(shí)用而可行的方法。

參考資料：

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[2]劉菊榮,宋紹富.汽車尾氣凈化技術(shù)及催化劑的發(fā)展[J]石油化工高等學(xué)校學(xué)報(bào),2004(01)：33-38