摘要:我国社会经济的发展节奏推动了交通运输行业的进步。柴油货车作为交通运输的主力军,其尾气成分复杂,对人体危害较大,已成为城市重点管理的空气污染源之一。因此,需加强柴油货车尾气污染的防治,借助合理的管制机制和尾气处理技术,对柴油货车尾气排放引发空气污染问题进行管控,切实保障城市空气质量。本文将以柴油货车的尾气作为研究对象,具体分析其尾气成分及污染危害,并重点阐述防治尾气污染的有效措施。
关键词:柴油货车;尾气排放;污染防治
引言:
现阶段我国空气污染问题较为严峻,机动车尾气排放是空气污染的重要源头。而城市中柴油货车的尾气排放,是造成空气中的氮氧化物及颗粒物超标的主要原因,其中氮氧化物可直接导致光化学烟雾、雾霾、酸雨等严重空气污染问题发生,危害着人们的健康,对人们生活体验造成极大影响。因此,深化柴油车污染防治工作,积极采取柴油货车尾气污染处理办法,确保柴油货车尾气达标排放,对改善空气质量、保障人们健康生活、促进社会健康发展具有重要意义。
1柴油货车尾气污染
1.1尾气成分
现将柴油货车尾气进行收集分析,列举其中存在的有害成分如下:(1)氮氧化合物(NOx)。该成分主要以NO和NO2的形式出现,其中NO的总体含量占比较高,可达90%以上。对NO进行深入研究可发现其由于不同成因,可分为热力型、快速型和燃料型,与柴油货车在运输中存在的燃烧不充分、温度不达标、含氧量不够、燃烧反应时间不足呈正比例关系。(2)颗粒物(PM)。颗粒物主要是柴油货车尾气排放过程中稀释、冷却的产物,国内常见的柴油货车尾气中颗粒物虽仅占总排气微粒的1%—20%,但颗粒数量却占据总排气微粒的90%以上。颗粒物结构的形成与柴油货车的发动机的转速和负荷相关,高负荷低转速排放的尾气颗粒物粒径更大且不规则,低负荷高转速排放的颗粒物呈无序结构。(3)一氧化碳(CO)。柴油货车尾气中一氧化碳的产生主要是由于发动机在运行过程中,内部的燃油燃烧不够充分,燃烧需要的温度、氧气介质、燃烧时间等要素不达标,未能提供柴油充分燃烧的条件,导致柴油未经完全燃烧反应产生大量一氧化碳有害气体。(4)碳氢化合物(HC)。此成分产生原因是由于尾气中存在大量未能充分燃烧的燃油产物及燃油不完全燃烧的产物。
1.2尾气排放特点
(1)NOx排放量偏高。柴油货车在运行过程中,主要工作机制是发动机接近压缩终点阶段时,对气缸喷入燃油,其中会产生大量不均匀混合气体在气缸中快速燃烧,进而导致局部温度升高的情况,使尾气中生成大量NOx。(2)颗粒物排放数量级更高。根据国内的研究数据可发现柴油货车的PM排放量是轻型汽油车的24倍,从颗粒数目形态上进行单位排放量为柴油货车的数量级更高。(3)CO和THC的排放相对低。由于柴油燃烧特性,相较于汽油车的尾气排放,柴油货车尾气中的CO和THC含量占比相对较低。
1.3污染危害
柴油货车尾气排放的污染危害可从以下方面概括:(1)对环境的污染。柴油车的尾气会造成城市空气污染,集中体现在国内的PM2.5超标,引发严重的雾霾天气,其中汽车尾气颗粒物排放是造成雾霾天气的主要元凶,多发于我国大中型城市,其中有数据显示我国广州、上海等地的雾霾多源于汽车尾气的超标排放。(2)对人体的危害。柴油货车尾气中的有害物质众多,其中排气微粒中易携带重金属物质,随着空气流动吸入会对人体的心血管健康产生影响,碳氢化合物中的苯类气体成分会对人体的器官及思维能力产生影响,轻则出现头痛症
状,重则会导致知觉异常、致癌等问题。
2柴油货车尾气污染防治措施
2.1加强对柴油货车的管控
柴油货车是机动车污染的主要“贡献者”,“带病”柴油货车更是对社会危害大,因此有效控制柴油车排放总量,确保柴油货车在道路行驶中达标排放,对降低我市臭氧超标风险、保障空气质量良好有着重要作用。(1)车辆销售环保达标监管。全面落实国家机动车尾气排放检验新标准,并加强柴油货车在车辆管理所注册登记过程中的环保情况查验,确保车辆按照规定配备尾气污染控制装置,检查中发现不合规的车辆,需依法不予办理注册登记。借此严厉打击柴油车环保不达标的违法销售行为,且依法打击车辆不依法公开环保信息等违法行为。从源头上防止排放检验不合格车辆上路行驶。(2)强化在用车监管,实现柴油货车精细化管控。打造柴油车闭环监管模式,即汽车排放“检验-维修-复检”全流程,加强对汽车尾气排放超标的检验工作,制定超标排放汽车维护修理管理方案,做到从源头上削减柴油车尾气污染物的排放。建立超标营运车辆和运输企业黑名单制度、用车大户清单,督促其建立完善车辆维护、燃料和车用尿素添加使用台账,确保使用燃料、尿素达标。对柴油货车尾气排放、
柴油硫含量、尿素质量等方面实施抽测,依法对超标排放车辆进行查处。(3)协同多部门开展柴油车的联防联控管理。加强公安、交管、环保、市场监督等部门的联合执法监察。(4)制定老旧柴油货车报废标准,对市面上的老旧柴油货车进行深度治理。相关部门要对重点车辆进行排放监查,如超标柴油货车、车龄超5年以上的老旧柴油货车等,鼓励排放不达标、冒黑烟车辆提前报废,推动新能源车辆发展。
2.2采用柴油货车尾气净化技术
2.2.1利用废气再循环系统降低NOx的生成
废气再循环系统的主要工作原理为,将一部分排气和新鲜空气结合采集,并进行循环燃烧,利用CO2、N汽车尾气成分2、H2O等的高热比容,减少NOx的产生。柴油货车中造成NOx大量产出的原因主要为燃烧中气体系数过剩,但混合气体组分不足,导致局部燃点过高,因此释放大量NOx。再循环系统的介入,可减少发动机的负载运行,使NOx的排放量大幅度下降。此外,废气再循环系统还增加对燃油的有效利用和充分燃烧,降低货运成本。
2.2.2利用催化转化技术减少PM、HC、CO的排放
催化转化技术主要是利用催化剂实现尾气的转化,其中由于尾气中的部分颗粒碳不易被氧化,可采用在技术应用中利用SOF进行转化,进而降低颗粒物的排放。此技术的应用还可减少柴油货车尾气排放中的异味生成,去除尾气中的有害物质如甲醛等。
2.2.3利用颗粒物净化技术减少颗粒危害
国内针对柴油货车的尾气颗粒物净化处理,多采用DPF技术进行颗粒物捕集,主要借助捕集器的内部空间结构和材料特质,可实现对尾气中含碳颗粒物的吸附,并通过再生技术将捕集到的碳元素进行氧化燃烧,进而实现柴油尾气颗粒物的可持续循环处理。该技术作为现阶段最行之有效的颗粒物处理技术,借助不同材质的过滤体可实现不同的过滤效果,其中陶瓷过滤体的综合性能最好,应用得较为广泛。
2.3改进柴油货车燃料
柴油货车尾气污染还可通过改进燃料进行防控。根据对传统柴油燃料的尾气排放量进行统计,其年平均排放量可达10吨左右,且市面上流通着大量不合格燃料,导致柴油货车的尾气排放量倍增,对车辆本身造成损伤的同时,还会一定程度上造成空气环境的污染问题。因此,
需加强对车辆燃料的管控和研究。(1)对柴油燃料市场进行监管,避免市面上不合格燃料的流通。(2)对含硫量高的燃料进行改进,确保降低燃料中的硫含量,实现货车对燃料的充分燃烧。(3)可尝试在燃料中添加一定比例的清洁剂,以减少燃烧室和排气门的污染物累积,为燃料完全燃烧提供最大空间,确保发动机的最佳发动性能。(4)强化柴油货车使用环节油品管控,倡导绿燃料的使用,避免柴油车尾气污染的加剧。
结束语:
我国对于柴油货车的尾气污染治理工作需要长期的防治,方能取得良好的成效,在此过程中需要相关部门及用车单位的共同配合,严格遵照法律法规进行尾气治理,完善高效的尾气污染防治措施,为空气污染防治作出贡献。
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