趙彬
摘要:機(jī)動(dòng)車污染與機(jī)動(dòng)車保有量、燃料利用率、燃料性能及交通狀況等諸多因素密切相關(guān),隨著機(jī)動(dòng)車保有量的迅速增加和城市化進(jìn)程的加快,中國(guó)一些大城市的大氣污染類型正在由煤煙型向混合型或機(jī)動(dòng)車污染型轉(zhuǎn)化,機(jī)動(dòng)車尾氣排放已經(jīng)成為主要城市的重要污染源。
城市交通運(yùn)輸需要大量的能源。在全世界所生產(chǎn)的全部能源中,20%以上用于交通運(yùn)輸。這些能源消耗導(dǎo)致了城市、區(qū)域和全球性的空氣污染。在城市的交通中心,機(jī)動(dòng)車是造成空氣中CO含量的90%~95%、NOx和碳?xì)浠衔铮–H)含量的80%~90%以及大部分顆粒物的原因。這些污染物不僅能夠在空氣中長(zhǎng)久停留,還能引起污染更嚴(yán)重的光化學(xué)煙霧。在發(fā)達(dá)國(guó)家的城市中,汽車排放污染物成為空氣污染的最主要來源。
基于此,本文針對(duì)汽車尾氣污染及其控制技術(shù)進(jìn)行分析研究。
關(guān)鍵詞:汽車尾氣;控制技術(shù);污染;危害
一、汽車尾氣污染危害分析
(一)碳?xì)浠衔?、氮氧化物危?/p>
汽車尾氣中含有碳?xì)浠衔锖偷趸铩?/p>
碳?xì)浠衔锸前l(fā)動(dòng)機(jī)廢氣中的未燃部分,還包括供油系中燃料的蒸發(fā)和滴漏。單獨(dú)的碳?xì)浠衔镏挥性诤肯喈?dāng)高的情況下才會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生影響,一般情況下作用不大,但它卻是產(chǎn)生光化學(xué)煙霧的重要成分。
NOx是發(fā)動(dòng)機(jī)有一定負(fù)荷時(shí)大量產(chǎn)生的一種褐色的有刺激性氣味的廢氣。發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣剛一排出時(shí),氣體內(nèi)存在的NO毒性較小,但容易被氧化成毒性較大的NO2等其他氮氧化合物。NOx進(jìn)入肺泡后能形成亞硝酸和硝酸,進(jìn)而對(duì)人體的肺部組織產(chǎn)生較強(qiáng)的刺激,進(jìn)而導(dǎo)致人體肺部毛細(xì)血管的通透性造成較為嚴(yán)重的影響,極易導(dǎo)致肺氣腫的產(chǎn)生,威脅到人們的生命安全。
NOx與HC受陽(yáng)光中紫外線照射后發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成有毒的光化學(xué)煙霧。當(dāng)光化學(xué)煙霧中的光化學(xué)氧化劑超過一定濃度時(shí),具有明顯的刺激性。它能刺激眼結(jié)膜,引起流淚并導(dǎo)致紅眼癥,同時(shí)對(duì)鼻、咽、喉等器官均有刺激作用,能引起急性喘息癥,可以使人呼吸困難、眼紅喉痛、頭腦暈沉,造成中毒。光化學(xué)煙霧還具有損害植物、降低大氣能見度、損壞橡膠制品等危害。
(二)一氧化碳危害
在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中,CO是空氣不足或其他原因造成不完全燃燒時(shí),所產(chǎn)生的一種無色、無味的氣體。CO吸人人體后,非常容易和血液中的血紅蛋白結(jié)合,它的親和力是氧的300倍。因此.肺里的血紅蛋白不與氧結(jié)合而與CO結(jié)合,致使人體缺氧,引起頭痛、頭暈、嘔吐等中毒癥狀,嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致死亡[2] 。
(三)顆粒物(PM)危害
由發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室排放出的顆粒物有三個(gè)來源,其一是不可燃物質(zhì),其二是可燃的但未進(jìn)行燃燒的物質(zhì),其三是燃燒生成物。燃燒過程排出的顆粒物質(zhì)的組成中大部分是固態(tài)炭,火焰中形成的固體炭粒子稱為炭黑。炭黑可以在燃燒純氣體燃料時(shí)形成,但更多的則是在燃燒液體燃料燃燒時(shí)形成。顆粒物質(zhì)的組成中除炭黑外還有碳?xì)浠衔?、硫化物和含金屬成分的灰分等。含金屬成分的顆粒物主要來自于燃料中的抗爆劑、潤(rùn)滑油添加劑以及運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磨屑等。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料燃燒不完全時(shí),其內(nèi)含有大量的黑色炭顆粒。炭煙不僅本身對(duì)人的呼吸系統(tǒng)有害,而且炭煙粒的孔隙中往往吸附著二氧化硫及有致癌作用的多環(huán)芳香烴等物質(zhì)。
二、汽車尾氣污染控制技術(shù)
(一)汽車尾氣凈化技術(shù)完善
縱觀現(xiàn)階段汽車行業(yè)的發(fā)展,大部分汽車制造企業(yè)會(huì)通過在排氣口增設(shè)尾氣凈化裝置的方式來減少尾氣污染。雖然此方式的應(yīng)用具備便捷性、低成本性、高推廣性,但是無法真正達(dá)到理想的尾氣治理效果,更多的體現(xiàn)出“治標(biāo)不治本”?;诖耍梢酝ㄟ^對(duì)尾氣凈化技術(shù)的完善來實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車尾氣的有效控制,具體包括曲軸箱通風(fēng)裝置、燃油蒸發(fā)污染控制裝置、汽車磁化凈化器、汽車電子點(diǎn)火器等裝置技術(shù)[4] 。上述裝置技術(shù)的應(yīng)用,都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車尾氣的充分過濾,進(jìn)而促使汽車排放的尾氣相較于以往的汽車尾氣,在危害性方面大幅度減小。
(二)汽車保養(yǎng)與維護(hù)的強(qiáng)化
針對(duì)汽車尾氣排放的控制,通過對(duì)汽車保養(yǎng)與維護(hù)的強(qiáng)化可以達(dá)到控制污染的目的。雖然汽車在初期階段可以達(dá)到我國(guó)規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn),但是隨著使用時(shí)間的不斷延長(zhǎng),會(huì)使汽車排放尾氣的危害不斷增大。基于此,需要注重對(duì)汽車的定期維護(hù)與保養(yǎng),定期進(jìn)行濾芯和機(jī)油的更換,定期進(jìn)行燃油系統(tǒng)清潔、定期進(jìn)行維護(hù)維修,特別是汽車尾氣后處理裝置,存在時(shí)效性,應(yīng)當(dāng)根據(jù)使用年限和車輛行駛里程,定期更換,確保汽車處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài),減少汽車尾氣排放過程中所產(chǎn)生的污染,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)汽車尾氣排放達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。
(三)新能源技術(shù)的研發(fā)
傳統(tǒng)石油資源的應(yīng)用,難免會(huì)使汽車在運(yùn)行期間產(chǎn)生毒害氣體,影響到生態(tài)環(huán)境和人們的身體健康。并且石油資源并非是取之不盡用之不竭的,總有一天會(huì)消失殆盡?;诖?,新能源技術(shù)的研發(fā)逐漸被提上日程,并受到人們的高度關(guān)注。以燃料電池汽車為例,通過電化學(xué)反應(yīng)方式的應(yīng)用將空氣與氫氣轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車動(dòng)力的提供[5] 。相較于普通蓄電池,燃料電池是通過對(duì)原子化合成分電子的捕捉,實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)化,因此可以達(dá)到降低污染的作用。而除去乙醇、燃料電池、天然氣應(yīng)用于汽車能源之外,當(dāng)前電動(dòng)汽車的研發(fā)逐漸受到各大汽車企業(yè)的重視,例如現(xiàn)階段風(fēng)頭正盛的特斯拉、蔚來、小鵬等企業(yè),都側(cè)重對(duì)電動(dòng)汽車的研發(fā)和推動(dòng)。相較于傳統(tǒng)能源汽車,電動(dòng)新能源汽車更加環(huán)保,并且在油耗成本方面表現(xiàn)較為突出。但是縱觀現(xiàn)階段新能源技術(shù)的研發(fā),雖然已經(jīng)取得初步成效,但是當(dāng)前新能源技術(shù)的研發(fā)仍存在些許問題,例如虧電嚴(yán)重、充電時(shí)間長(zhǎng)等,所以需要進(jìn)行新能源技術(shù)的不斷深入研發(fā)和不斷完善與優(yōu)化。
(四)三元催化凈化技術(shù)
所謂尾氣后處理,是指發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中,所產(chǎn)生的尾氣在排氣系統(tǒng)進(jìn)行吸附、催化、過濾、轉(zhuǎn)化以及再生的方式進(jìn)行尾氣污染物的減少。而縱觀現(xiàn)階段汽車尾氣污染的控制,其中針對(duì)三元催化轉(zhuǎn)化器的應(yīng)用已經(jīng)取得良好的效果,通過在排氣系統(tǒng)中安設(shè)三元催化轉(zhuǎn)化器,可以對(duì)CO、NOX、HC等物質(zhì)的處理、還原,實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車尾氣污染的有效控制[6] 。三元催化轉(zhuǎn)化器主要構(gòu)成包括殼體、陶瓷載體、催化劑、以及減震密封墊等組成,安置位置在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)出口1.2m位置。三元催化器在實(shí)際運(yùn)行期間,若催化劑床體溫度未達(dá)到250℃,那么催化劑無法充分發(fā)揮出相應(yīng)的作用和效果,而北方城市在冬季溫度較低的情況下,三元催化器到達(dá)正常工作溫度的時(shí)間較長(zhǎng),期間尾氣排放得不到有效控制,因此還需對(duì)三元催化凈化技術(shù)進(jìn)行深入研發(fā)。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,隨著我國(guó)生態(tài)環(huán)境的不斷惡化,汽車尾氣污染控制逐漸受到人們的關(guān)注,如何進(jìn)行汽車尾氣污染的有效減少儼然成為環(huán)境部門、汽車制造企業(yè)的主要思考問題?;诖?,需深刻認(rèn)知汽車尾氣排放的危害,并通過對(duì)相應(yīng)控制技術(shù)的施行和不斷研發(fā),實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車尾氣排放污染的減少。
參考文獻(xiàn):
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(作者單位:山東省臨沂生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心)