第33卷第12期2008年12月环境科学与管理
E N V I R O N ME N T A LS C I E N C EA N D MA N A G E ME N T V o l .33N o .12
D e c .2008
收稿日期:2008-07-31
作者简介：陈炳基(1980-)，男，广东番禺人，毕业于中山大学环境科
学专业，大学本科，理学学士，助理工程师，主要从事环境监测及相关研究工作。
文章编号:1673-1212(2008)12-0142-04
陈炳基
(广州市环境监测中心站，广东广州510030)
摘 要：随着中国社会经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，汽车已逐渐成为人们日常生活中的一部分。
然而在世界的范围内，汽车内的空气污染问题已越来越得到重视，但就国内的情况而言，汽车内的空气污染问题却没有随着汽车的普及而得到人们足够的认识。有见及此，本文指出了造成汽车内空气污染的几种主要污染来源及其有可能产生的危害，同时讲述了影响车内空气质量的几种主要因素，并就此给出了相关污染减轻的建议，希望籍此减少汽车内空气污染对人们健康的危害。关键词：汽车内空气污染；污染来源；影响因素；控制建议中图分类号:X 51文献标识码:A
B r i e f D i s c u s s i o n o n S o u r c e s a n d I n f l u e n c i n g P a r a m e t e r s
o f A i r P o l l u t i o n i n s i d e V e h i c l e s
C h e n B i n g j i
(G u a n g z h o u E n v i r o n m e n t a l M o n i t o r i n g C e n t e r ,G u a n g z h o u 510030,C h i n a )
A b s t r a c t :W i t h t h e e c o n o m i c a l d e v e l o p m e n t o f o u r c o u n t r y ,v e h i c l e s h a v e b e c o m e p a r t s o f o u r l i v e s .H o w e v e r ,p e o p l e d o n o t p a y e n o u g h a t t e n t i o n t o t h e a i r p o l l u t i o n i n s i d e v e h i c l e s .T h i s p a p e r p o i n t s o u t s o u r c e s a n d i n f l u e n c i n g p a r a m e t e r s o f a i r p o l l u t i o n i n s i d e v e h i c l e s .M e a n w h i l e s o m e s
u g g e s t i o n s a r e g i v e nt o d e c r e a s e a i r p o l l u t i o ni n s i d e v e h i c l e s t op r e v e n t i t f r o m j e o p a r d i z i n g p e o p l e s h e a l t h .
K e y w o r d s :a i r p o l l u t i o n i n s i d e v e h i c l e s ;s o u r c e s o f a i r p o l l u t i o n ;i n f l u e n c i n g p a r a m e t e r s ;s u g g e s t i o n s
前言
随着中国国民经济的不断发展，人民众的生活水平不断提高，与此同时，中国在2001年加入了世界贸易组织(W T O )，进口汽车的价格随关税的调整而大幅下降，与国内的汽车形成了价格竞争。在上述多种因素的共同作用下，中国汽车的保有量不断上升。根据国家统计局在2008年2月公布的《2007年国民经济和社会发展统计公报》中的数字显示，在2007年年末全国民用汽车保有量已达
5697万辆[1]
。作为现代生活标志之一的汽车，已逐渐成为全国人们生活的一部分。
汽车给生活带来便利的同时，也带来了环境污染问题。问题不仅包括汽车废气排放造成的大气污
染，同时也包括汽车内的空气污染。从2002年2月
份开始，中科院环境技术研究中心广州分中心对2000辆车进行了车内空气质量检测，发现92.5%的
车辆都存在一定的车内空气质量问题[2]
。国外一项研究显示，汽车车厢内存在一定的有害物质，在车窗紧闭开启空调、空气内循环启动时，超过一半的驾驶者会出现头晕、困倦和咳嗽等现象，并感到压抑、烦躁和注意力无法集中。这些症状统称为驾车综合症。目前，世界卫生组织已明确将车内空气污染与高血压、艾滋病等共同列为人类健康的10大威胁。
对于汽车废气排放所造成的环境污染，国家已有相关的一系列监管法规。但对于汽车内空气污染，国家则尚未制订针对性的标准和规范，在汽车内空气污染管理上还存在空白。从检测业务上看，目前中国对新车内空气质量的全面分类检测尚不多见，开展此类业务的检测机构数量亦不多。由此可见，对于车内空气污染，目前无论在管理上还是生产或消费上，仍然缺乏足够认识，令车内污染被一定程度的忽略，从而给“有车一族”带来不小的危害。
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1 汽车内空气污染的来源
汽车内空气质量主要受车内和车外环境所影响，因此本文主要从这两方面来讨论车内空气污染的来源:
1.1 车内污染
1.1.1 车内材料和零部件
目前全国汽车需求十分旺盛，特别是私人轿车，从国家统计局的数据得知,2007年全国私家车保有量与2006年相比上升了32.5%[1]，部分品牌的车辆在购买前更需要提前1至2个月订货。因此部分汽车还未完全经过有害气体释放期就直接进入了市场，使得安装在车内的塑料配件、地毯、车顶毡和沙发等都成为潜在的污染源。总体说来，这部分污染主要涉及汽车使用的塑料、橡胶、织物、皮革、油漆涂料和粘合剂等材料中所含的挥发性有机物。污染物主要包括苯、甲苯、甲醛、丙酮、二甲苯和卤代烃等[3-5]。这种污染在新车中尤为突出。2003年深圳市计量品质检测研究院抽检了使用不到半年的新车，结果发现70%的汽车车内气态污染物的浓度超过国家室内空气品质标准，最高甚至超过标准10倍以上[6]。另外澳大利亚联邦科学与医学科研部门测试也发现，新车出厂后车内有害气体浓度很高，挥发时间可持续6个月以上[5]。
车内材料释放的物质可以使人出现头痛、乏力等中毒症状，比较受到关注的主要有甲醛和苯系物。甲醛具有强烈刺激性气味，其毒性主要表现在神经系统及呼吸系统症状。当室内甲醛含量达到0.1 m g/m3时就有异味和不适感，达到0.5m g/m3时可刺激眼睛引起流泪，达到0.6m g/m3时可引起咽喉不适或疼痛，
浓度再高时可引起恶心、呕吐甚至死亡。而苯系物则是一系列具有特殊芳香气味的液体。当人在短时间内吸入高浓度甲苯、二甲苯时，可出现中枢神经系统麻醉作用，轻者产生头晕、头痛、恶心等症状，重者可致昏迷甚至死亡。如果长期接触一定量的甲苯、二甲苯，会引起慢性中毒，产生神经衰弱等症状[7]。
值得注意的是，若汽车内部的材料质量不好，旧车也会引起污染。戴涟漪[2]等在车辆紧闭状态下，对车内材料释放的有害气体进行测定，对于使用多年的旧车，在温度为25℃时，车内的苯、甲苯和T V O C仍超过《室内空气质量标准》(G B/T18883-2002)。1.1.2 汽车自身排放的污染物
汽车在使用过程中，通过排气管、曲轴箱、燃油蒸发等途径排放的污染物，有可能从汽车的通风系统进入车厢；车内空调蒸发器长时间不进行清洗护理，内部附着大量污垢，在较潮湿的时候将滋生大量微生物，从而对车内空气造成污染。在这个问题上，旧式汽车和使用年久的汽车比较突出，化油器车亦比电喷车严重。由此造成的污染物主要有碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物等[3-4,7]。
1.1.3 司乘人员
这类污染主要来源于人体新陈代谢以及人体携带的物质。新陈代谢会产生上百种有害物质，这些物质主要通过呼吸系统以及皮肤排出。如呼吸产生的二氧化碳，某些身体不适者产生的细菌和病毒，皮肤排放的汗液以及皮肤上的微生物等。微生物可以通过特应性机制、传染过程和直接毒害等引起疾病。室内高
浓度的真菌孢子数，会引起发烧和呼吸困难，其产生的真菌毒素很容易通过呼吸道黏膜吸收，影响免疫系统，从而引发一系列的急、慢性症状[6]。如果车内乘客有吸烟现象，或携带容易产生不良气味的物品，亦同时会使车内的空气质量进一步下降。1.2 车外污染
这种污染情况主要由两方面所导致。一方面车体的密封不密，外界污染物由此进入车内；另一方面，汽车通风系统将车外新鲜空气送进车内时，亦把其中的污染物送入车内，造成污染[2-3,7]。
在一般情况下，后者所造成的污染比前者严重。研究表明，汽车通风系统进风口处于开启状态时，车内、外的空气污染状况有很好的相关性。特别是在堵车怠速慢行的情况下，一方面此时道路上车辆密集，污染物排放总量大，另一方面此时单车污染物排放因子高，从而导致车外空气污染物浓度较高。而且此时车辆之间的距离较近，前面车辆的排气管正好对着后面车辆的进气口，大量污染物进入车内，这时车外污染往往成为车内空气污染的第一来源[7]。
由于此类污染的污染源是其他汽车的尾气，因此污染物主要是一氧化碳、氮氧化物和气态颗粒物等常见的大气污染物。一氧化碳无无味，极易与血红蛋白结合，是一种剧毒气体，超过一定浓度时将引起人缺氧死亡。氮氧化物主要指一氧化氮和二氧化氮。二氧化氮是一种红棕气体，有刺鼻的气味，当浓度超过2p p m时大部分健康成年人可以感受到呼吸系统的不适[7]。
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2 影响汽车内污染物的主要因素
影响汽车内空气污染物浓度的因素有很多，其中包括温度、相对湿度、车龄、空气交换率、通风模式、背景环境V O C s浓度、海拔以及气候等。
2.1 车内温度和相对湿度
车内温度是影响污染物浓度的最主要因素，一般情况下车内污染物浓度随温度升高而急剧增加，原因主要是车内材料含有的有机溶剂、助剂和添加剂等挥发性成分的释放量一般均会随温度的升高而增加。2004年M a r i o n的报告指出，车内温度从26℃上升到63℃时,T V O C浓度至少增加5倍[8]。戴涟漪等[2]的研究显示，车内温度增加10℃时污染物浓度上升几乎达到1倍。叶晓蕾等[9]的研究表明，车内在20℃时甲醛浓度不足0.02m g/m3，当温度上升至40℃时，甲醛浓度大约上升至0.05m g/ m3。在30℃至40℃时，甲醛浓度随温度上升而升高的速度明显增快。
车内相对湿度对空气质量亦有间接影响，具体表现为在适合的相对湿度下能引起微生物大量繁殖，通过机械通风设备进入车内，引起微生物大量交叉感染，并可能最终引起各种疾病[10]。
2.2 车龄和车型
同类车型中，不同车龄的污染程度也不相同。新车由于通风不够，由内饰材料引起的车内污染状况往往比在用车的严重。2000年S t e p h e n和C h e n g 计算结果表明，随着车辆放置时间的增加,T V O C浓度降低，衰减率大约是每周下降20%，相关系数达0.98。2003年M a r i o n发现旧车的V O C浓度比新车低4倍[8]。
而同为新车或旧车，由于车型不同导致的车内装饰材料、燃料燃烧程度、燃料泄漏和车体密闭状况等的差异，亦致使其车内污染物的浓度产生差异。M a r i o n检测采用的两辆新的福特和雪佛莱汽车中，福特车的污染是雪佛莱车的1/3。雪佛莱车的车内污染来自于燃油中的庚烷、辛烷、千烷和十碳烷的高浓度排放。张广山等[12]分别测定了高、中、低档车在同一条件下的车内污染程度，发现各类检测物浓度和超标率基本都是低档型最高，然后依次是高档次和中档次轿车。这是因为低档型轿车价格较低，选用材料普通，座套和座垫多是合成织物，方向盘以合成橡胶为主，脚垫一般由化纤制品组成，这些都是比较容易产生V O C的材料。高档型轿车的各类检测物浓度仅次于低档型轿车，原因是由于高档型轿车的座套、方向盘等基本都是真皮材料，且高档车密闭性能良好，导致车内释放物聚集在车内，在一定程度上也容易使各类检测物的浓度偏高。
2.3 车外环境情况
如前所述，从车外补充新鲜空气是防止车内二氧化碳浓度过高的必要手段。但是如果在交通堵塞、空气流动性差或污染严重的地段，过量换气也会使污染水平升高。邓大跃等[8]指出，在慢速路上车内的氮氧化物似乎更高。在停车场中，除非安装了挥发性气体回收装置，否则封闭式停车场的空气污染物浓度一般比开放式停车场高；停满汽车的停车场的污染程度一般比未停满汽车的停车场高。戴涟漪等[2]在2003年比较了北京内城干线和二环路在交通高峰期和车辆较少时段的车内污染物浓度差异，指出在污染严重的时候通风是不利的，驾驶人员应根据外环境及时更换通风模式。
2.4 行驶状态
轿车在启动时污染严重，冷启动更甚。这和刚启动时催化转化器不能立即进入正常工作状态、燃料燃烧不完全有关。美国联邦公路局报道，冷车启动比热车启动的污染排放更严重，行驶12.1k m时，热车排放氮氧化物8.7g，一氧化碳95.1g，冷车排放氮氧化物10.1g，一氧化碳132.9g，分别比热车增加了16%和40%。加拿大C a r l e t o n大学的D e n i z 研究发现，车内污染物浓度下午高，上午和中午较低。原因可能是由于在上午从郊外到达市内上班时，汽车处于稳定的热操作状态；在下午下班时，停放很长时间的汽车处于冷启动状态[8,10]。
另一方面车辆静止状态与行驶状态的空气流速相差很大。在运动状态下，车厢外表面形成负压，车内空气流速相对于静止大大提高，有助于车内环境与车外环境发生空气交换，在车辆高速行驶时尤为突出。
例如1997年加利福尼亚州的研究中显示，一辆静止的福特E x p l o r e r汽车，通风打到“循环”档，换气速度达到1.8次/小时，高于一般的室内空气流通速度。当汽车以88k m/h的速度行驶时，换气速度增加到13.5次/小时[6,8,10-11]。
由于空气的交换，行驶时车内污染物的浓度相比静止时更易受到外界环境本底值的影响，一般来说污染物浓度要比静止时低。例如2003年M a r i o n 的研究显示，开车时使用内循环空调，可以使车内污染物快速降低，行驶时污染物的浓度比静止时的浓度低4～20倍。在静止和行驶两种状态下，不仅车内污染物浓度不同，被检测到的污染物种类也可能
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不同。静态发动机运转时有大量燃烧不完全的燃料包括苯、酚等排放出来。例如2003年M a r i o n发现在静态时9碳烷基苯比例较高，封闭内循环行驶时, 6-9碳烷烃的比例较高[6,8,10-11]。
2.5 其它
影响污染物浓度的因素还有很多，包括气候、海拔、汽油质量和司乘人员等。气候条件变化，主要指雨天天气的车内污染物浓度明显增高。海拔高度的变化，大致有海拔越高，排放污染程度越严重的趋势，
在2001年4月《环境科学与技术》上发表的一篇文章中说，美国丹佛柴油卡车排放的氮氧化物水平比洛杉机高60%。这一发现与此前进行的数项研究发现是一致的。有关燃料的影响,2003年M a r i o n 检测到的车内V O C数据比1993年前的研究数据低4～10倍，原因可能是汽油质量不同。此外，驾乘人员的多少以及其自身行为都会对车内空气质量产生不同程度的影响。例如开窗、关窗、吸烟和进食等都可能导致汽车内空气污染物浓度有一定量的变化[8-11]。
3 建议措施
根据上述分析的汽车内空气污染来源和影响因素，为确保汽车内的空气质量，保障车内人员的健康，建议可采用以下几方面的措施[2,4,6,10]:
3.1 污染源控制
由于车内材料是车内污染的主要来源，因此其控制尤为关键。鉴于中国在汽车内空气污染管理上的空白，建议政府从立法上加强宏观管理，构建车内材料以及车内环境质量的监测和评价技术体系，并加强执法监督检查，促使生产商和销售方予以重视，切实选用优良材料以减少污染。而在消费者方面，对车内装饰不宜过多，同时应选用合格的产品，尽可能在源头上减轻车内污染。
3.2 空气净化
在汽车的通风系统中使用过滤和吸附材料有利于车内环境空气的净化。为了保持车内空气的清洁，必要时可以采取措施对车内空气进行净化，目前较常用的是使用静电式空气净化器。最近光触媒技术也被成功应用于汽车内空气净化处理上，对车内微生物的控制起到一定作用的同时，能对有机物质和有害气体进行氧化还原反应，将其转化为无害的水和二氧化碳，从而达到净化空气的功效。
3.3 通风换气
通风换气在新车刚购买时的头半年尤为重要。用车外的新鲜空气来稀释车内空气中的污染物，使车内污染物浓度尽量降低。在人进入汽车后的短时间内，立即打开车窗或开启外循环通风设施，尽量避免长时间使用车内自循环模式。另外，定期清洗车内空调，确保车内空气质量。
汽车除味3.4 其它
例如选择行驶空气质量较好的道路，选择不堵车的道路，在堵车时开启内循环模式，不要在车内吸烟，定期检修车辆装置的性能以减少汽车自排物的进入等。
参考文献:
[1]2007年国民经济和社会发展统计公报[R].中华人民共和国国家统计局,2007.
[2]戴涟漪，邓大跃，张皙，蔡金岩，崔巍，陈双基.汽车内空气的污染与健康驾驶[J].北京联合大学学报(自然科学版),2004,18(1):60-65.
[3]李旭，刘炳国，黄慧婧，王建春.汽车内部空气污染状况的研究[J].农业装备与车辆工程,2005(1):30-32.
[4]谢永霞，杨玉军，郭惠敏，万继红.汽车内空气污染及防治对策[J].职业与健康,2007,23(8):77-78.
[5]胡厚钧.轿车内空气污染监测研究[J].中国环境监测,2004,20(6):31-35.
[6]司靖宇，杨华.汽车内的空气污染研究[J].内蒙古石油化工,2007(5):16-19.
[7]马学童.室内空气品质监控系统的开发与研制[D].西北工业大学,2003.
[8]邓大跃，陈双基.汽车内空气污染研究综述[J].北京联合大学学报(自然科学版),2004,18(2):52-59.
[9]叶晓蕾，郭小娟，施红英，林上统，岑周亨.汽车内空气甲醛污染状况及其影响因素分析[J].环境污染与防治, 2007,29(4):68-70.
[10]方勇.轿车内空气品质的灰评价方法和控制策略[D].华中科技大学,2005.
[11]葛蕴珊，尤可为.车内污染物的影响因素和测量技术研究[J].科技导报,2006,24(7):44-47.
[12]张广山，刘兆荣，李湉湉，刘金凤，罗铭，白郁华.汽车内微环境空气污染的初步探究[J].环境污染与防治, 2006,28(4):67-69.
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