城市汽车尾气排放对雾霾天气的影响及其防治对策

张志伟 吴磊 蔡少卿

摘要：雾霾的持续与泛滥，不但是自然灾害，而且是自然界对人类社会文明进程的一次警告。因生态环境恶化造成文明衰亡的例子有不少。然而本文主要就是针对城市汽车尾气排放对雾霾天气的影响及其防治对策来进行阐述。

关键词：汽车尾气排放；雾霾；防治

中图分类号：S471文献标识码： A

1 引言

进入2013年以来，全国大部分地区几乎每天都被一片厚重的阴霾所笼罩，这也使得“空气质量”、“PM2.5”等词成为新年的频用词汇。雾霾袭城，大雾笼罩下，汽车尾气排放成为引发雾霾的罪魁祸首之一，一时间成为众矢之的。因此，提高空气质量，减少汽车尾气排放成为当务之急。

2 雾霾天气的成因

2.1人为原因

雾霾天气除了由气象因素导致，化学工厂、汽车尾气增多、农作物燃烧、工业燃煤及气溶胶二次污染等人为因素引起大气中颗粒物含量加大是雾霾天气出现的另一重要原因[1,2]。当前，许多城市的污染物排放已经濒临界限，对气象条件要求十分敏感，环境空气在较好的气象条件下能达到标准，但是只要出现了不利的气象因素，空气质量和能见度会立刻下降，导致雾霾的发生。另外，除了城市自身所产生的废气（及颗粒物），还有一些周边地区的废气（及颗粒物）顺着大气环流进入，导致了该城市的环境空气污染问题更加严重。

随着汽车工业的迅猛发展，以及各国（尤其是中国）汽车保有量的迅速增加，汽车在带给人们生活快捷和方便的同时，也给人类带来了许多严重的问题：如噪声污染、有害气体排放、大量固体废物产生和交通事故等[3]。其中汽车排放的废气是一种流动分散污染源，它常常聚积在繁华地带和居民集居的地方。现代化城市高层建筑物不断涌现，使汽车排放的污染物不易稀释扩散，造成局部地区汽车排放物浓度过高。由于汽车排放物的排放高度在地面附近，处于人们呼吸区域，严重污染人类生活空间及呼吸层的同时，还容易形成雾霾层。

2.2气象原因

气象环境是进一步促进雾霾天气出现的另一重要原因，依照国家气候中心的气候评定分析指出，秋冬季节是雾霾天气出现的主要季节，此时的气象条件是造成最近雾霾天气频发的主要原因。九月份开始，出现在我国中东部地区的冷空气较少，且强度不大，地面风速较小，有助于水汽在大气地层积累，给雾霾天气的形成创造了有利环境条件。同时，青藏高原南边暖湿空气强度较强，从而导致了来自印度洋的西南暖湿气流异常活跃，这股暖湿气流顺着西南方向将丰富的水汽运送到我国中东地区，从而引起了这些地方空气湿度大，另外也促进了地层逆温的产生，给雾霾天气的出现提供了有利条件。

众多城市的高建筑物不断涌现，引起了风流在经过市区时被强有力地阻碍下来并出现了摩擦，从而降低了风力，往往产生微风或者静风，从而不能促进悬浮颗粒的分解和消失，最后只能长期积累在城市中或者郊区附近。

2.3雾霾的危害

形成雾霾天气的有毒、有害颗粒物散播在空气中，对人类和生态系统会造成不同程度的危害，主要表现在以下几个方面：一是雾霾天气中的PM2.5比重较大，其颗粒物较小，比表面积相对较大，可吸附大量有毒、有害物质，这些物质随PM2.5能轻易穿过鼻腔中的鼻纤毛，直接进入肺部，甚至渗进血液，从而引发包括心脏病、动脉硬化、肺部硬化、肺癌、哮喘等各种疾病，影响身体健康；二是雾霾通过对太阳光的吸收与散射，导致太阳辐射强度减弱与日照时数减少，从而影响植物的呼吸和光合作用，会造成农业减产、绿地生态系统生长受阻等；三是雾霾天气使能见度降低，容易引起交通堵塞，发生交通事故。

3 汽车尾气净化处理的技术防治对策

3.1 机内净化技术

机内净化技术是通过改善发动机性能来减少有害物质的生成的量。近年来又开发了空气离子化和燃油磁化改质的研究，促使燃油的充分燃烧。

3.1.1 提高燃料质量，开发清洁燃料

（1）在燃油中加入添加剂

在汽油中加入水，使水所占的比例达到10％，可以减少一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物及铅尘的污染效果。

（2）使用合适的润滑添加剂

在机油中添加一定比例的固体添加剂，就可以显著加强发动机的汽缸密封性能，从而使燃料燃烧充分，有害气体减少。

（3）采用新型燃料能源

在汽车上可以使用压缩的天然气体、新的配方汽油、太阳能、电力、生态燃料的蓄电池等为其提供动力，减少污染气体往大气中的排放。

（4）推广乙醇汽油

醇汽油作为一种新型替代能源，是用普通汽油和各种植物纤维以及粮食加工成的乙醇按一定比例混合形成的。而且它作为一种新型的清洁燃料，符合我国可再生能源发展和能源替代战略。

3.1.2 废气再循环控制系统(EGR)

废气再循环技术是一项广泛应用的技术。通过使一部分废气流回进气管，降低了最高燃烧温度，抑制NOx的生成 。但EGR率过大会造成燃烧恶化的现象，使燃油消耗率增大，HC排放量上升。电子控制废气再循环系统还可实现非线性控制，控制范围和自由度大，更符合净化的实际需要。

3.1.3、汽油机直喷技术(GDI)

汽油机直喷技术是把汽油直接喷到燃烧室内与空气混合后燃烧，它同时具有汽油机和柴油机的优点。直喷技术达到了均匀燃烧和分层燃烧的目的，极大提高了混合气体的混合程度，达到完全燃烧，有效降低未燃烧碳氢化合物的排放量。汽油机直喷技术还能增加发动机的压缩比，提高发动机的热效率，可节能30％以上。

3.2 机外净化技术

机内净化不能从根本上消除尾气中的有害物质，还需要机外净化共同协同处理。机外净化是指在汽车尾气排出气缸进人大气之前，通过发动机外净化反应装置，把CO，HC和NOx 转化为无害物质的过程。绝大多数的汽车尾气污染物是来自排放后的尾气，因此机外净化是控制汽车尾气污染的快捷而有效的技术手段[4,5]。目前对它的研究主要集中在催化净化转化器上，而催化剂直接关系到催化净化效果的好坏。因此，开发高效实用的催化剂在控制汽车尾气排放中是至关重要的。下面给大家介绍几种常见的催化剂。

3.2.1 贵金属催化剂

铑、钯、铂是汽车尾气治理催化剂中最常用的催化剂。贵金属催化剂具有活性高、选择性好、热稳定性好及机械强度大等优点，在催化剂市场上占有较大优势。但是贵金属催化剂受空燃比的影响大，且容易发生铅、硫、磷中毒，高温性能也不太好，且价格昂贵。因此，寻找新型催化材料又成为了新的任务。

3.2.2 光催化剂

光催化降解技术是通过利用具有光催化功能的光半导体材料（典型的是二氧化钛）进行催化降解反应的技术。光催化氧化降解技术具有安全、长效、可再生等诸多优点，也渐渐受到人们的重视。不仅如此，它在汽车排放污染物的生态环境降解方面的作用也举足轻重。对于汽车尾气污染问题的治理，必须通过对汽车构造进行优化，使尾气污染控制效率提升。同时设计汽车尾气净化处理系统，做好发动机结构的安装及调试，也会改善尾气污染控制效果。

4 结束语

随着雾霾天气的频繁出现，汽车排放尾气净化技术的发展前景随着人们环境保护意识的增强，汽车的各种这排放法规也在不断严格化、规范化，对汽车尾气的排放提出了更高的要求，同时也会使得汽车尾气净化处理技术更具有挑战性和现实意义。

参考文献：

[1]渠雪.浅谈雾霾天气成因及治理措施[J]. 科技资讯,2013,11:144.

[2]李金岚.论雾霾天气的成因危害及防治措施[J]. 资源节约与环保,2013,10:146.

[3]鲁选超.浅议我国城市汽车尾气污染防治[A]. 中国法学会环境资源法学研究会（China Law S、ciety Ass、ciati、n 、f Envir、nment and Res、urces Law）、桂林电子科技大学.生态安全与环境风险防范法治建设——2011年全国环境资源法学研讨会（年会）论文集（第三册）[C].中国法学会环境资源法学研究会（China Law S、ciety Ass、ciati、n 、f Envir、nment and Res、urces Law）、桂林电子科技大学:,2011:4.

[4]付怡.我国汽车尾气污染防治对策[J]. 北方经贸,1999,06:92-93.

[5]刘菊荣,宋绍富.汽车尾气净化技术及催化剂的发展[J]. 石油化工高等学校学报,2004,01:31-36.