汽车尾气污染的现状
1  我国汽车尾气排放污染现状
1.1我国汽车主要污染物
汽车排放尾气中的污染物主要来自于汽车的曲轴箱混合气、燃油蒸发系统和发动机汽缸的废气排放三个部分,其中发动机汽缸的废气排放约占65% , 汽车以汽油作为燃料燃烧, 而排放的尾气成分是非常复杂的混合物,大约有100多种化合物,其中主要有:一氧化碳(C0),碳氢化合物(HC),氮氧化合物(NOX ),二氧化碳(CO2)等。这些化合物主要从排气管排出,极少部分从其它部位漏出、窜出。下面浅析一下C0、HC、NOX 三种物质的形成及影响因素。
(1)一氧化碳(CO)形成及影响因素:汽车发动机的主要燃料是汽油和柴油,它们都是各种碳氢化合物的混合物。燃料完全燃烧时产物为二氧化碳和水,当空气不足时则不完全燃烧而生成C0,因此C0的排出是基本上受空燃比支配。
(2)碳氢化合物(HC)形成及影响因素:HC仍是燃料不完全燃烧所形成,其中包括没有燃烧燃料和燃料分解的产物。发动机的燃料通过火把混合气体烧掉,由于低温缸壁的冷却使紧靠缸壁的那层气体燃烧不到随尾气排出;燃料混合气过浓、过稀、雾化不良或废气混入过多都可以使未燃部分直接排出;还有一部分排出的HC来自曲轴箱窜气和燃料的蒸发。
(3)氮氧化合物(NOX)形成及影响因素:在尾气中氮氧化合物绝大部分是一氧化氮(N0),NO的形成主要取决于燃料气体的温度、氧的浓度和停留在高温下的时间。于是空燃比、点火时间、压缩比、进气最低。管的真空度、配气相位、燃烧室形状、燃料性质等就成为了重要影响因素。例如,汽车在高原行驶时,大气压力随海拔高度升高而降低,就使得空气密度降低,含氧少,于是向发动机供给的混合气体变浓,从而导致排出尾气中C0和HC增加。
1.2汽车尾气对人体的危害
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。一辆轿车一年排出的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。现在,我们来分析一下汽车尾气中的有害物质。
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。尾气在直接危害人体健康的同时,还会对人类生活的环境产生深远影响。尾气中的二氧化硫具有强烈的刺激气味,达到一定浓度时容易导致“酸雨”的发生,造成土壤和水源酸化,影响农作物和森林的生长。近100年来,气候变暖已成为人类的一大祸患。冰川
融化、水位上涨、厄尔尼诺现象、拉尼娜现象等都对人类的生存带来了严峻的挑战。而二氧化碳则是地球变暖的罪魁祸首。
1.3汽车尾气对产生的主要原因
1.3.1汽车保有量增加较快
2008年,中国民用汽车保有量突破6000万辆,达到6467万辆,比2001 年增长了300% ,近十年12%的年均速度增长,到2020年中国汽车保有量将超过1.5亿辆。这些量的变化,我们也可以从行驶在大路的汽车牌上发现,据调查,哈尔滨市车牌从“黑A”,到两个英文字母,再到现在的三个英文字母车牌不过十年左右的时间,现在哈尔滨市每天新车落户都在200辆左右,高峰的时候达300多辆,每月上车牌的汽车有5 000多辆。仅去年一年,哈市就新增机动车8万余辆。目前,哈尔滨市汽车保有量突破了50 万辆,其中哈市市区40多万辆,私家车占总数的七成左右,从中可见一斑。而增加的大多数为化油器型机动车,排气量小,油耗大,未达到环保汽车的要求。
1.3.2机动车燃料质量差
机动车尾气排放的大量有害物质与燃料质量有关, 目前我国高标号、高质量的90号油的供应还不太多, 不少都是质量不太高的低标号油. 另外, 重庆市技术监督部门曾经连续7年对成品油进行抽检, 1996 年成品油批次合格率只75%.1992 年和1996 年底, 重庆成品油短缺, 油品质量更得不到保证。
1.3.3汽车尾气控制水平低
我国汽车尾气控制水平不高, 目前汽车污染控制水平仅相当于国外70 年代中期水平。单车污染物排放比国际水平高出数10倍.
1.3.4新生产车缺乏尾气净化装置强制安装措施
新生产车尾气控制措施不够,大部分不安装整车机外尾气净化装置,增加在用车排气污染控制压力,我国生产的奥迪轿车,国内销售部分则有别于返销回德国车的那部分,不加装尾气净化装置,奥拓车引进时也未加装尾气净化装置。目前私人购买的多是相对便宜的微型车与经济型轿车,这些车上几乎都没有尾气催化净化器、活性炭罐、电喷发动机。私人购车的数量已超过单位, 而且拥有量增加很快。
1.3.5汽车尾气排放合格率低
目前我国在用汽车尾气排放合格率很低,超标排放的车辆多为国产车包括引进生产线的车辆。而且在私人购置的车辆中更为突出,许多车辆往往在年检前认真调试维护,安装治理净化装置,过后就对尾气排
放听之任之,甚至拆除治理净化装置。
1.3.6 汽车排放性能差,汽车保养及淘汰制度不严格
中国新车单车排放污染物为先进国家的5倍,随着汽车的使用,在短时间后就为先进国家的10倍或几十倍。加上没有完善和严格的汽车维修制度和旧车淘汰制度,失修和老旧车运营十分普遍,看看红红火火的旧车交易市场,就不难看出汽修行业兴隆的原因之
所在。
1.3.7管理职责不明确, 政府部门配合不密切
随着汽车尾气污染的日益严重,汽车尾气排放立法势在必行,世界各国早在六、七十年代就对汽车尾气排放建立了相应的法规制度,通过严格的法规推动了汽车排放控制技术的进步,而随着汽车排放控制技术的不断提高,又使更高标准的制订成为可能。与国外先进国家相比我国的《大气法》中却没有明确机械汽车工业部门应承担的责任,导致生产部门和环保部门配合不密切,谁都管谁也管得不够,使得生产车排气污染控制步履艰难。
1.3.8交通道路建设严重滞后
汽车尾气处理
交通道路建设严重滞后,特别是城市道路建设滞后矛盾突出。中国的路网密度和人均拥有公路里程仅为日本的1/27和1/10.而且大部分是砾石路,道路铺装率低质量差道路交通拥挤状况十分严重, 城市车辆行驶速度仅为十几Km/h。目前我国现状的道路的增长大大低于车辆的增长速度,道路建设的滞后、路况差,造成各城市主要交通道路机动车流量多、车速慢,整条道路就像一个大的停车场。道路交通拥挤状况十分严重,城市车辆行驶速度仅为十几km/h。机动车尾气排放最严重的就是在车辆停停开开或车辆运行很慢时。以小轿车为例:车速20km/h的HC和CO的排放量比50km/h要高出近50%.。道路上车流量多,必然导致道路两侧污染物的高浓度区,再加上城市道路两侧一般是高大建筑物,使空气流速减缓,汽车排气污染物难以及时扩散、净化造成局部严重的大气污染。
2  我国尾气控制措施以及相关政策
2.1我国汽车尾气污染控制排放标准
根据中国的实际情况,从上世纪八十年代初期中国汽车尾气排放法规开始采取了先易后难分阶段实施的具体方案。1983年中国颁布了第一批机动车尾气污染控制排放标准,这一批标准的制定和实施,标志着中国汽车尾气法规从无到有,并逐步走向法制治理汽
车尾气污染的道路; 中国在1989年至1993年又相继颁布了《轻型汽车排气污染物排放标准》、《车用汽油机排气污染物排放标准》二个限值标准和《轻型汽车排气污染物测量方法》、《车用汽油机排气污染
物测量方法》二个工况法测量方法标准,至此,中国已形成了一套较为完态的汽车尾气排放标准体系;北京市《轻型汽车排气污染物排放标准》的出台和实施,拉开了中国新一轮尾气排放法规制订和实施的序曲。2005年国家环保总局公布了五项机动车污染物排放新标准,新标准包括:轻型汽车污染物排放Ⅲ和IV号排放标准、两项重型汽车污染物排放限值、摩托车和轻便摩托车加速行驶噪声限值及测量方法。其中,轻型汽车Ⅲ排放标准自2007年7月1日起在全国实施, IV号标准于2010年7月1日起实施。
为了改善大气质量,中国许多城市都禁止污染企业进市区; 对原有企业进行技术改造, 减少废气、烟尘排放量,集中供热。减少取暖炉灶烟尘排放量,提高柴油、汽油质量,减少钻含量,积极向无铅汽油过渡,安装汽车净化器,等等。
今年4月27日,国家环保总局公布了相当于欧Ⅲ和欧Ⅳ标准的汽车尾气排放中国标准。中国Ⅲ号标准的尾气污染物排放限值比我国目前执行的第Ⅱ阶段标准尾气污染物排放限值降低了30%,并将于2007年7月1日起在全国开始实施,北京将在今年提前实行。
据国家环保总局科技司副司长罗毅介绍,环保总局早在2001年就启动了相当于欧Ⅲ标准的中国标准的制定。据参与该标准制定的清华大学污染控制研究所所长傅立新教授透露,北京地方性标准草案绝大部分内容参照了欧洲的欧Ⅲ标准,OBD和冷启动等要