浅谈汽车尾气危害与防治
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作者: 刘永新
[摘要]汽车尾气自汽车诞生以来，便在城市建设的步伐中逐步从小到大，由次要变成主要污染源。汽车在给予了人们的生产与生活带来方便的同时，尾气污染对人类的健康造成一定的危害。因此，控制汽车排放污染。加强汽车尾气污染防治技术研究，成为城市环境保护迫在眉睫的工作。
[关键词]尾气：危害：防治
据研究表明，汽车尾气成分非常复杂，有100种以上，其主要污染物包括：一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)、铅(Pb)、苯并芘(BaP)等，这些污染物不仅污染环境，对人体也有巨大危害。
一、汽车尾气主要成分及对人体的危害
1．一氧化碳。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，与血红蛋白结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。
2．氮氧化物。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。
3．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色烟雾，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。
4．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。
二、汽车尾气污染的结果
一是城市气温急速增高。二氧化碳二氧化硫这些气体被称为温室气体。一旦进入空气中，一方面可产生温室效应，促进气温升高；另一方面破坏地球的保护层――臭氧层，让阳光直接照射地球表面，加速气温升高。
二是危害人体健康。氮氧化物、铅化物进入肺部和血液，极大地损害了呼吸系统，造成各种疾病。
三、汽车尾气净化技术治理
汽车尾气净化就是采取种种有效措施，减少污染物的排放和使排放废气中的CO，HC，NOx．分别被氧化或还原，生成无毒的C02，HC02O，NC02。为了减少汽车尾气排放，采取的途径主要有两种，一是在不改变燃料种类的情况下采用清洁燃烧技术(即机内净化)与尾气净化技术(即机外净化)；二是采用清洁燃料，利用绿色替代燃料来减少汽车尾气有害物的排放。
(一)净化技术
1．机内净化技术。机内净化的主要方式是改进发动机的燃烧方法，即利用所谓稀薄燃烧方式来接近理想燃烧方式，以在较好的条件下使混合气体充分燃烧，减少污染物的发生量。其措施有，(1)改进燃烧室结构、改进供油系统、改进进气系统，使燃油燃烧更充分，(2)改进点火系统，如在化油器上设置断油装置和稀混合气体供给装置，采用延迟点火装置和晶体管点火装置等。
2．机外净化技术――催化净化。机内净化技术能减少有害气体的生成．但不能除去已生成的有害气体。通常人们更关注的是机外净化。
(1)三元催化技术。三元催化剂由4个部分组成：载体、高度多孔的活性氧化铝层，活性组分以及助剂。载体在催化剂中的作用是提供有效表面有合适的孔结构，并获得良好机械强度及热稳定性，起活性中心和节省活性组分用量的作用，目前广泛采用的是堇青石蜂窝体。在三元催化剂法效率不断得到提高，但仍有一些问题还没能很好的解决，如空燃比匹配对催化剂催化特性的影响、催化剂失活等。
(2)非平衡等离子体处理技术。非平衡等离子通常采用辉光放电、电晕放电、沿面放电或介质阻挡放电产生。强电离放电所形成的非平衡等离子体中含有的大量高能电子、离子、激发态粒子其平均能量高于一般气体分子分解、分解电离、分解附着等过程所需的激励能量。
(3)纳米技术。上世纪末随着纳米技术的出现和纳米材料的合成，鉴于纳米材料的特殊性能，科学家对纳米材料在汽车尾气净化中的应用进行探索。并取得了一些成果。有资料表明。纳米技术可以制成非常好的催化剂，其催化效率极高。
(二)采用清洁燃料
1．采用符合清洁汽油标准的燃料。实践证明，汽油中的铅、苯、芳烃、硫化物和烯烃是影响尾气中有毒有害物质含量的重要因素。如汽油中的硫化物能明显地降低催化转换器中催化剂的功效，硫同样对加热尾气的氧传感器造成不良影响，降低燃料中的硫含量可使带催化转换器装置汽车的污染物排放明显降低。
2．采用绿色燃料。面对由于燃烧汽油和柴油汽车尾气对大气环境污染越来越严重的状况，各国科学家正积极研究替代或部分替代汽油和柴油的绿色燃料能源。目前所研究的替代燃料主要有天然气、含氧化合物及氢能等。
3．天然气。天然气是一种高辛烷值、高燃烧值、低污染的清洁能源，相对石油来说，储量较为丰富，有人预测21世纪天然气将取代石油成为主要能源。因此是替代汽油、柴油作为汽车燃料的可行选择。
4．含氧化合物作汽车燃料。(1)甲醇燃料。甲醇是一种很有前途的替代燃料．它具有辛烷值高、抗暴性能好、储存运输方便等特点。(2)乙醇燃料。乙醇燃料具有辛烷值高、消耗比甲醇低、排污少等优点。也是一种很有前途的替代燃料。目前使用最多的国家是巴西。
随着汽车工业的迅猛发展，防治汽车尾气污染，保护大气环境成为环境工作者刻不容缓的任务。为更好地创造一片干净、优美的环境，加强环境治理技术．的研究及管理将成为我们今后环保工作开展的重要方向之一。
编辑 永安
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