汽车尾气污染物的分析与研究
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- 发布时间:2016-01-29 15:36
摘要:汽车尾气污染是大气环境污染的一个重要组成部分,有效控制汽车尾气排放,对改善日益恶化的城市空气质量意义十分重大。对于汽车的环保问题,应该引起社会各界的重视,也需要社会各界的共同努力。鉴于此,本文对汽车尾气污染物进行了分析探讨。
关键词:汽车尾气;污染物;措施
一、机动车尾气中主要成分及危害
1、一氧化碳(CO)
一氧化碳(CO)是一种无色,无味的气体,对血液与神经系统的毒性很强。人在进行呼吸的时候一氧化碳可以通过呼吸系统进入人体血液,并优先与血红蛋白结合,从而减少血红蛋白的氧气的结合,减低其输氧能力,机体组织会因缺氧导致坏死,甚至会使人的生命受到危害。
如果血液中的碳氧血红蛋白的含量达到10%~20%,人会出现一些轻微的中毒症状,如头晕,恶心,耳鸣,全身乏力等;血液中的碳氧血红蛋白浓度一旦达到30%,人就会出现多汗、心律失常、嗜睡、昏迷等症状;当血液中的碳氧血红蛋白含量超过60%的时候人会因为窒息而发生死亡情况。
2、氮氧化物(NOx)
氮氧化物主要是指有氮原子和氧原子组成的化合物,大多数的氮氧化物都是气体,有无色的,也有红棕色的。氮氧化物大多具有刺激性,其中对人体危害较大的主要是一氧化氮和二氧化氮。二氧化氮能够刺激人鼻子、眼睛、口腔、咽喉黏膜和呼吸道粘膜导致这些器官发生病变,氮氧化物经过呼吸道进入人体的肺中,与肺部的水分反应生成对人体有害的可溶性的硝酸,从而引发肺气肿等疾病。另外,氮氧化物还具有腐蚀性,能够腐蚀一些金属和非金属材料。
光化学烟雾是在紫外线照射下发生反应形成的有毒烟雾,它的主要成分是汽车尾气中的氮氢化合物与氮氧化物。氮氧化物不仅会造成有毒烟雾,而且还会形成像酸雨或光化学烟雾一样更强的有毒污染物。光化学烟雾有别于一般的烟雾,首先,它具有独特的气味,对人的身体健康造成了很大的影响,尤其是皮肤和视力;其次,它会降低大气的能见度。硝酸和亚硝酸是形成酸雨的主要成分,它们是由氮氧化物与空气中的水蒸汽反应形成的。酸雨与光化学烟雾一样,严重影响着人们的身体健康,甚至会破坏整个生态系统,包括污染河流,破坏森林等。
3、碳氢化合物(HC)
碳氢化合物是指含有碳原子和氢原子的可挥发性有机物,碳氢化合物包含的物质种类非常多,其中大部分是对人体有害的物质。在我们的现实生活中,碳氢化合物也是随处可见,如装修房子产生的甲醛,机动车尾气中的有害成分等等。很多碳氢化合物都对人体有刺激作用,有的甚至有致癌致畸作用,如PAN和丙烯醛、甲醛。碳氢化合物在太阳光的照射下很容易形成光化学烟雾,光化学烟雾属于二次污染物,它的成分也更加的复杂,不仅会伤害人的眼睛、皮肤和呼吸道,还会对儿童的肺功能造成极大的损伤。
4、颗粒物
颗粒物在我们生活中非常常见,即使是在室内我们也能找到颗粒物的踪迹。我们通常把空气当量直径小于100μm的颗粒物称为总悬浮物颗粒。(用TSP表示)大气中的颗粒物很容易通过呼吸作用进入人体的呼吸系统,损伤呼吸道粘膜。粒径在100μm左右的颗粒物因为体积较大会被鼻腔的纤毛拦截而无法进入肺部,只有粒径在10μm以下的微粒才能穿过纤毛进入到人体的肺部。其中粒径在2.5μm以下的颗粒物会进入到在人体的肺泡中,由于它们的体积很小,所以很难从肺泡中出来,它们会慢慢沉积下来,逐渐加重呼吸系统的疾病,所以对人体的危害比较大。粒径在0.1~1μm的微粒无法用肉眼识别但对可见光有非常强的散射作用,照射到大气中的可见光被散射从而降低大气能见度。
由于颗粒物的质量小,体积小,所以很容易随风发生迁移,因此颗粒物造成的污染问题已经在世界范围内蔓延,已经成为全球性的环境问题。从2012年起我国开始逐渐展开PM2.5的监测工作,表明国家对颗粒物污染的重视。
二、汽车尾气污染的防治措施
1、采用绿色燃料
很多科研机构都在研制“绿色燃料”、“绿色”的途径有两种:一种是燃烧产物“绿色”,如甲醇汽油,它可以减少NOx、HC的污染;还有一种是燃料的来源“绿色”,如美国俄亥俄州某研究所研制出的“大豆柴油”,将“大豆柴油”按照一定的比例掺到普通柴油中供柴油车使用,“大豆柴油”可以在很大程度上减少发动机工作时排放的硫化物和烟尘。像甲醇汽油和“大豆柴油”这样的“绿色燃料”在未来还有很大的发展空间。
2、机内净化
机内净化是通过改善发动机性能,如通过对发动机中化油器的调制,进气系统,点火系统,废气循环,改善燃油品质等,近年来又开发了空气离子化和燃油磁化改质的研究,从而促进燃油充分燃烧。汽油机在设计工程中应充分考虑消除汽油蒸发以及蒸气的回收利用,减少曲轴箱废气的窜漏,还可以通过改变供油方式,提供符合发动机各种工况下所需浓度的燃料气,以此来降低排气量及有害物质的含量。汽油机机内净化技术,包括汽油喷射电控系统、低排放燃烧系统、废气再循环系统。
电控汽油喷射是利用传感器和微机确定发动机中的合适的空燃比,从而改善排气净化性能。通过改善燃烧室或喷油阀控制系统,尽量实现稀薄燃烧,以减少有害气体的产生。废气再循环系统可以减少NOx的排量,该项技术不仅适用与汽油机,也适用于柴油机。
柴油机可以采用增压的方法,增压虽然可以减少CO和HC的产生量,但也会增加NOx的产生量,所以在柴油机增压的同时,通常采用推迟喷油定时、减小压缩比和循环废气等措施辅助运行。
结束语
综上所述,在一些大中型城市,工业一般较少,大气污染主要是由于机动车尾气造成的,所以,城市机动车对于大气的污染不容小觑。我国绝大部分受污染的城市,其主要污染物都是可吸入颗粒,而可吸入颗粒主要是由于机动车尾气的排放造成的。由此可见随着机动车数量的逐年递增,机动车带来的危害也将与日俱增。
参考文献
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赵权