汽车尾气的主要成分,危害及防治
科学分析表明,汽车尾气中含有上百种不同的化合物,其中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。一辆轿车一年排出有害废气比自身重量大 3 倍。英国空气洁净和环境保护协会曾发表研究报告称,与交通事故遇难者相比,英国每年死于空气污染的人要多出 10 倍。首先,我们来分析一下汽车尾气中的有害物质。
有害物质
固体悬浮颗粒:固体悬浮颗粒的成分很复杂,并具有较强的吸附能力,可以吸附各种金属粉尘、强致癌物苯并芘和病原微生物等。固体悬浮颗粒随呼吸进入人体肺部,以碰撞、扩散、沉积等方式滞留在呼吸道的不同部位,引起呼吸系统疾病。当悬浮颗粒积累到临界浓度时,便会激发形成恶性肿瘤。此外,悬浮颗粒物还能直接接触皮肤和眼睛,阻塞皮肤的毛囊和汗腺,引起皮肤炎和眼结膜炎,甚至造成角膜损伤。
一氧化碳:一氧化碳与血液中的血红蛋白结合的速度比氧气快 250 倍。一氧化碳经呼吸道进入血液循环,与血红蛋白亲合后生成碳氧血红蛋白,从而削弱血液向各组织输送氧的功能,危害
中枢神经系统,造成人的感觉、反应、理解、记忆力等机能障碍,重者危害血液循环系统,导致生命危险。所以,即使是微量吸入一氧化碳,也可能给人造成可怕的缺氧性伤害。
氮氧化物:氮氧化物主要是指一氧化氮、二氧化氮,它们都是对人体有害的气体,特别是对呼吸系统有危害。在二氧化氮浓度为 9.4 毫克/立方米的空气中暴露 10 分钟,即可造成人的呼吸系统功能失调。
碳氢化合物:目前还不清楚它对人体健康的直接危害。但当氮氧化物和碳氢化合物在太阳紫外线的作用下,会产生一种具有刺激性的浅蓝烟雾,其中包含有臭氧、醛类、硝酸脂类等多种复杂化合物。这种光化学烟雾对人体最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道黏膜,引起眼睛红肿和喉炎。1952 年 12 月,伦敦发生光化学烟雾,4天中死亡人数较常年同期多4000 人,45 岁以上的死亡最多,约为平时的 3 倍;1 岁以下的约为平时的 2 倍。
铅:铅是有毒的重金属元素,汽车用油大多数掺有防爆剂四乙基铅或甲基铅,燃烧后生成的铅及其化合物均为有毒物质。城市大气中的铅60%以上来自汽车含铅汽油的燃烧。人体中铅含量超标可引发心血管系统疾病,并影响肝、肾等重要器官的功能及神经系统。由于铅尘比重大,通常积聚在 1 米左右高度的空气中,因此对儿童的威胁最大。
危害
对人的危害
危害一:由于汽车尾气中含有一氧化碳,它能使动脉粥样化累积,使动脉内的血压升高,造成高血压、冠心病等心疾病。调查结果显示,收费站的工作人员吸入的一氧化碳比一般人高出90%,一氧化氮含量也平均高了30%。他们的高血压、冠心病等心脏疾病的发病率比一般人高出60%。可见长期吸入汽车尾气对人体的健康危害很大。
危害二:由于汽车尾气中含有许多直径小于10mm的可吸入颗粒物。当人体的肺部吸入这些小颗粒,就会逐渐破坏肺部内的绒毛,使黏液增加,于是肺部就会发生慢性疾病,比如慢性支气管炎、肺气肿。据研究,在我国11个最大城市,空气中的烟尘和细颗粒物每年使5万人夭折,40万人感染上慢性支气管炎。
危害三:汽车尾气中发现有32种多环芳烃,包括3,4-苯并芘等致癌物质。当苯并芘在空气中的浓度达到0.012ug/m3时,居民中得肺癌的人数会明显增加。离公路越近,公路上汽车流量越大,肺癌死亡率越高。据最新资料显示,天津市男女肺癌死亡率分别为31.1/10万、32.9/
10万,已经成为全国肺癌高发区。去年,呼吸系统疾病病死率为78.33/10万,已成为本市第四大死因。
危害四:汽车尾气中的铅化合物可随呼吸进入血液,并迅速地蓄积到人体的骨骼和牙齿中,它们干扰血红素的合成、侵袭红细胞,引起贫血;损害神经系统,严重时损害脑细胞,引起脑损伤。当儿童血中铅浓度达0.6ppm~0.8ppm时,会影响儿童的生长和智力发育,甚至出现痴呆症状。铅还能透过母体进入胎盘,危及胎儿。
对环境的危害
危害一:通过我们的实验证明:汽车尾气含有二氧化硫、二氧化氮。这些气体会使大气形成酸雨。酸雨对生态环境的危害很大,可以毁坏森林,使湖泊酸化。目前我国长江以南的四川、贵州、广东、广西、江西、江苏、浙江已经成为世界三大酸雨区之一,酸雨区已占我国国土面积的40%。贵州是酸雨污染的重灾区,全区1/3的土地受到酸雨的危害,省城贵阳出现酸雨的频率几乎为100%。其他主要大城市的酸雨频率也在90%以上。降水的pH值常为3点多,有时甚至为2点多。我国著名的雾都重庆,雾也变成了酸雾,对建筑物和金属设施的危害极大。四川和贵州的公共汽车站牌,几乎全都是锈迹斑斑,都是酸雨造成的。另外,酸雨
还会使农作物减产。
危害二:由于汽车尾气中含有二氧化碳,它会造成温室效应。对于温室效应相信大家也不会陌生。最主要的危害就是导致南北两极的冰盖融化,而冰盖融化以后会导致海平面上升。据科学家预测,如果人类对二氧化碳的排放不加限制,到2100年,全球气温将上升2℃~5℃,海平面将升高30cm~100cm,由此会带来灾难性后果。海拔低的岛屿和沿海大陆就会葬身海底,如上海、纽约、曼谷、威尼斯等许多大城市可能被海水淹没而成为海底城市。
危害三:汽车排气污染最严重的危害是生成“光化学烟雾”,空气中的二氧化氮是造成光化学烟雾的主要因素。它是由汽车排出或泄漏的氮氧化物,在强烈的太阳光照射下,发生光化学分解,生成游离氧原子。游离氧原子的活性很高,在大气中经催化作用,与普通的氧分子结合生成臭氧。臭氧的氧化性极强,能将汽车排气中的碳氢化合物氧化成甲醛、乙醛和酮类等,并进一步与氮的氧化物反应,生成过氧酰基硝酸酯(简称PAN)等一系列强氧化剂。
尾气的防治
1.控制汽车数量 在许多大中城市中,汽车的数量实际已经“超载”。政府可以用宏观调控的方
法提高汽车的价格,适当减少汽车的购买量,促进小型制造汽车的企业的转产,把汽车的数量控制在生态平衡允许的范围内。同时要使公共汽车、地铁等公共交通工具迅速发展起来,向市民提倡骑自行车、乘坐公共汽车和地铁;公务员更要以身作则,尽量使用公共交通工具,少乘坐私家车,尽量降低汽车尾气排放量。
2.严格把关,提高汽油质量 到21世纪初,世界大多数城市都已禁 21世纪初,世界大多数城市都已禁止使用含铅汽油。要提高汽车尾气污染物达标排放,严格把关,不能让未达到标准的汽油流入市场。
汽车尾气处理
3.加快采用先进的汽车尾气处理技术,对不符合尾气排放标准的汽车进行淘汰或改造。
4.推广以天然气为燃料的燃气汽车,并对燃气汽车进行改造,解决其存在的发动机动了性能下降、储气瓶占用空间大等问题 。
5.变废为宝。方案A:在气缸内的燃料和空气经过压缩,变成高温高压的气体,燃烧后能量仍很高。如果将这些能量利用起来,转化成发动机的动力,既节省了燃料,又减少了废气排放量。方案B:汽车尾气中含有氮氧化物和硫氧化物,如果在尾气排放管上加装一个收集和转化装置,将其转化成工业原料硝酸和硫酸,虽然收集量可能不多,但积少成多,这就在减
少对大气的污染的同时对资源进行了回收
6.加强宣传,提高人民环保意识 加强对环境保护重要性的宣传,提高人民环保意识,让众自觉使用公共交通工具,不购买尾气排放量不达标的汽车,坚决不购买、制造含铅、低质汽油。
    汽车尾气污染问题形势已经极为严峻, 所以解决该问题刻不容缓。防治和减少汽 车污染是一个复杂的技术问题和广泛的社 会问题。它需要从燃油效率、燃油品质、 尾气净化术、代用燃料、道路交通、政府 政策和法规等诸多方面综合考虑。因此, 对于汽车环保问题,应引起社会各界的重 视,也需要社会各界的共同努力。