汽车尾气污染与危害

2016-04-05 23:13董彬
科技视界 2016年8期
关键词:汽车尾气危害

董彬

【摘 要】本文首先论述了汽车尾气污染的成因及汽车尾气中含有的成分,讲解了汽车尾气对人体产生的危害,最后阐述了我国在治理汽车尾气污染上所采取的措施。

【关键词】汽车尾气;成分;危害;控制和治理

在现代文明中,汽车已经成为人类不可缺少的交通运输工具。但是,在汽车产业高速发展、汽车产量和保有量不断增加的同时,汽车也带来了大气污染,即汽车尾气污染。汽车尾气污染是由汽车排放的废气造成的环境污染,可以说,汽车是一个流动的污染源。在世界各国,汽车污染早已不是新话题。20世纪40年代以来,光化学烟雾事件在美国洛杉矶、日本东京等城市多次发生,造成不少人员伤亡和巨大的经济损失!进入21世纪,汽车污染日益成为全球性。随着汽车数量越来越多、使用范围越来越广,它对世界环境的负面效应也越来越大,尤其是危害城市环境,引发呼吸系统疾病,造成地表空气臭氧含量过高,加重城市热岛效应,使城市环境转向恶化。据有关专家统计,到21世纪初,汽车排放的尾气占了大气污染的30~60%。随着机动车的增加,尾气污染有愈演愈烈之势,由局部性转变成连续性和积累性,而各国城市市民则成为汽车尾气污染的直接受害者。在中国大中型城市,汽车尾气排放已成为主要的大气污染源。有资料表明,上海市的汽车总量只相当于日本东京的1/12,但空气中主要由汽车排放的CO、HC和NOx的总量却基本相同。中国的汽车总量随着经济的迅速发展和社会需要的增加,将大幅度增长,由此可见,减少汽车尾气排放物的紧迫性。汽车尾气可谓是社会的一颗“毒瘤”,不但久治不愈,而且愈来愈盛。作为长期生活在汽车尾气中的人群,我们有必要了解,什么是汽车尾气?汽车尾气的成分有哪些?汽车尾气对人体有哪些危害?

1 什么是汽车尾气

在车水马龙的街头,一股股的烟气从一辆辆机动车尾部喷出,这就是通常所说的汽车尾气。这种气体排放物不仅气味怪异,而且令人头昏、恶心,影响人的身体健康。在车辆不多的情况下,大气的自净能力尚能化解汽车排出的毒素。但随着汽车数量的急剧增加,交通拥堵成了家常便饭,汽车本应具备的便捷、舒适、高效的优势逐渐被过多的车辆所抵消。“汽车灾难”已经形成,由此带来的汽车尾气更是害人不浅,研究证实,汽车尾气排放物产生的光化学反应造成了近地臭氧水平过高,增大了有害气体的浓度,致使呼吸道疾病人数明显增多。

2 汽车尾气的成分有哪些

目前,全世界的汽车都在用汽油作为主要动力燃料,约占全球汽油消费量的1/3,而汽油主要由碳和氢组成,汽油正常燃烧时生成二氧化碳、水蒸气和过量的氧等物质。但由于燃料中含有其他杂质和添加剂,且燃料常常不能完全燃烧,常排出一些有害物质。研究表明,汽车尾气成分非常复杂,有100种以上,主要污染物为碳氢化合物、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫、含铅化合物、苯丙芘及固体颗粒物等。据统计,每千辆汽车每天排出一氧化碳约3000kg,碳氢化合物200—400kg,氮氧化合物50—150kg;美国洛杉矶市汽车等流动污染源排放的污染物已占大气污染物总量的90%,汽车尾气可谓大气污染的“元凶”。

3 汽车尾气对人体的危害有哪些

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对人体的影响。

3.1 固体悬浮颗粒

汽车尾气中排放的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。固体悬浮颗粒还可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。

3.2 一氧化碳

汽车尾气中一氧化碳的含量最高。一氧化碳与血液中的血红蛋白结合的速度比氧气快250倍,它可经呼吸道进入肺泡,被血液吸收,与血红蛋白相结合,形成碳氧血红蛋白,降低血液的载氧能力,削弱血液对人体组织的供氧量,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。

3.3 氮氧化物

汽车尾气中排放的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。汽车尾气中的氮氧化合物含量较少,但毒性很大,其毒性是含硫氧化物的3倍。氮氧化合物进入肺泡后,能形成亚硝酸和硝酸,对肺组织产生剧烈的刺激作用,增加肺毛细管的通透性,最后造成肺气肿。亚硝酸盐则与血红蛋白结合,形成高铁血红蛋白,引起组织缺氧。

3.4 碳氢化合物

汽车尾气中的碳氢化合物和氮氧化合物在阳光作用下发生化学反应,能生成臭氧,它和大气中的其它成份结合就会形成光化学烟雾,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,引起眼睛红肿和慢性呼吸系统疾病。光化学烟雾能使树木枯死,农作物大量减产;能降低大气的能见度,妨碍交通。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。汽车尾气中的碳氢化合物有200多种,其中C2H4在大气中的浓度达0.5ppm(十万分之一)时,能使一些植物发育异常。

3.5 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。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0.6~0.8ppm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。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。

3.6 其他有害物质

汽车尾气中还发现有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。

汽车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。

目前,汽车尾气控制和治理已成为世界重要课题,发达国家由于汽车总体技术较为先进,汽车尾气控制技术也较为先进,已经取得了重要进展,现在正向超低污染排放和零排放迈进,而我国在这方面起步较晚,许多控制技术处于探索和试用阶段,但我们正努力与国际接轨。为了提高城市空气质量,美国制订了严格的降低汽车污染的计划。1996年,欧盟又制订了据说比美国还严格的汽车尾汽排放计划。欧盟的计划中,提出了提高汽油和柴油质量的标准,要求在2000年前取消含铅汽油,在雅典、伦敦等污染严重的地区,采用特殊燃料。同时,要求新推出的车型,都必须进行技术改造,以净化汽车尾气。我国现在也采取了多种措施来控制和降低汽车尾气的污染:(1)控制汽车的数量。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。同时使公共汽车、地铁等公共交通工具迅速发展起来,提倡骑自行车、乘坐公共汽车和地铁,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。我国近几年不断提高汽车尾气污染物排放标准,严格禁止使用含铅汽油,不让未达到标准的汽油流入市场。(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和以电力为动能的新能源汽车,并对燃气汽车进行改造,解决了其存在的发动机性能下降、储气瓶占用空间大等问题。这些措施目前已经取得一定的成效,相信在全世界共同努力和关心下,我们一定能在现有成果的基础上,研制出更有效,更完善的尾气净化技术,为地球大气环境净化发挥更大的作用。

[责任编辑:汤静]

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