浅谈汽车尾气污染及新能源发展趋势
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作者: 杨海鹏
摘 要： 地球环境污染问题越来越严重，汽车的尾气排放严重和影响了人类的生存环境，在造成了城市交通的拥堵的同时也导致了各类疾病的发生，直接威胁着人们的生命与健康。笔者就目前汽车尾气排放给环境带来的污染以及给人类生命与健康造成的危害进行阐述，供读者参考。
关键词： 汽车尾气； 污染； 新能源
中图分类号： U469文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2011）07-0122-01
随着汽车产销量的激增，我国国内汽车保有量迅速扩大。虽然中国千人汽车保有量还不足世界平均水平的一半，但已经给国内的能源供应、环境保护和道路交通带了巨大压力。近年来国内新增炼油能力全部被新增汽车耗掉，汽车尾气成为许多大城市空气污染的主要来源，全国600多个城市三分之二出现交通拥堵，北京、广州等一些超大城市已经车多为患。
许多有识之士都认为，在当前汽车与行人、汽车与社会、汽车与环境的矛盾日益突出的情况下，中国汽车必须放慢脚步，保持理性增长。
由于地球环境污染问题越来越严重，汽车排放及汽车能耗等问题受到越来越多的关注，新能源汽车将是未来汽车产业的发展方向。在大中城市中，汽车尾气的污染占整个大气污染的60%以上。尾气中的一氧化碳与人体红血球中的血红蛋白有很强的亲和力，亲和后生成的碳氧血红蛋白造成人体内部缺氧，危害中枢神经系统。轻者眩晕、恶心、虚脱，重者昏迷、呼吸变慢、意识丧失而死亡。由于汽车尾气多排放在1.5米以下，因此，儿童吸入量的汽车尾气量为成年人的2倍。居住在商业区、交通干线附近的儿童，他们血液中铅的含量比院里交通干线的儿童高得多。汽车尾气对儿童的危害是不能低估的，长期吸入这些气体，可发生贫血、眼病、肾炎等，有人称上述病为“城市儿童交通病”。当血液中铅的浓度100毫升超过36微克时约有二分之一的儿童智力会发生障碍。我国制定的《大气污染防治法》中规定：机动车、船想大气排放污染物不得超过排放的标准，对超过规定的排放标准的机动车船，应但采取治理措施，污染物排放超过国家规定标准的汽车，不得制造、销售或者进口。汽车尾气中含有一氧化碳、氧化氮以及对人体产生不良影响的其他一些固体颗粒，尤其是含铅汽油，对人体的危害更大。铅在废气中呈微粒状态，随风扩散。农村居民，一般从空气中吸入体内的铅量约为一微克：城市居民，尤其是街道两旁的居民会大大超过农村居民。铅进入人体后，主要分布于肝、肾、脾胆、脑中，以肝、肾中的浓度最高。几周后，铅由以上组织转移到骨骼，一不溶性硫酸铅形式沉积下来。人体内约90%----95%的铅积存于骨骼中，只有少量铅存在于存在于肝、脾等脏器中。骨中的铅一般较稳定，当食物中缺钙或有感染、外伤、饮酒、服用酸碱类药物而破坏了酸碱平衡时，铅便由骨中转移到血液，引起铅中毒的症状。铅中毒的症状表现很广泛，如头晕、头痛、失眠、多梦、记忆力减退、乏力、食欲不振、上腹胀满、嗳气、恶心、腹泻、便秘、贫血、周围神经炎等；重症中毒者有明显的肝脏损害，会出现黄疸、肝脏肿大、肝功能异常等症状。
为了改善大气质量，我国许多城市都禁止污染企业进市区；对原有企业进行技术改造，减少废气、烟尘排放量，集中供热。减少取暖炉烟尘排放量，提高柴油、汽油质量，积极向无铅汽油过度，安装汽车净化器等等。在现代文明的今天，汽车已经成为人类不可或缺的交通运输工具。自从1886年第一辆汽车诞生以来，它给人们的生活与工作带来了极大的便利，也已经发展成为近代物质文明的支柱之一。但是，我们也应该看到，在汽车产业高速发展、汽车产量与保有量不断增加的同时，汽车也带来了大气污染，既汽车尾气污染。
研究表明，汽车尾气成分非常复杂，有100多种以上，其主要污染物包括一氧化碳、碳氢化合物与氮氧化合物。一氧化碳或阻碍人体的血液吸收与氧气输送，影响人体造血机能，随时可能诱发心绞痛、冠心病。碳氢化合物会形成毒性很强的光化学烟雾，伤害人体，并会产生致癌物质。产生的白色烟雾对家畜、水果及橡胶制品与建筑物均有损坏。氮氧化合物使人中毒比一氧化碳还强，她损害人的眼睛与肺，并形成酸雨的主要物质，可使植物由绿色变为褐色直至大面积死亡。
治理汽车尾气主要有三条途径；第一，也是最根本与最终的途径，改变汽车的动力。如开发电动汽车及待用燃料汽车。此途径是汽车根本不产生或枝产生很少的污染气体。地二，改善现有的汽车动力装置与燃油质量。采用涉及优良的发动机、改善燃烧室结构、采用新材料、提高燃油质量等都能使汽车排气污染减少，但是不能达到“零排放”。第三，也是目前广泛采用的净化技术。是采用一些先进的机外净化技术对汽车产生的废气进行净化以减少污染，此途径也不能达到“零污染”。机外净化技术就是在汽车的排气系统中安装各种净化装置，采用物理的、化学的方法减少排气中的污染物。可分为催化器、热反应器与过滤收集器等两类。前者多用于汽油机车，后者多用于柴油机车。在我国大中型城市，汽车尾气排放已成为主要的大气污染源。目前我国在用汽车量有1300多万辆，然而随着经济的迅猛发展与社会需要的增加，在今后10-15年内，中国汽车保有量将以年均9%的速度增长。由此可见，减少汽车尾气排放物的紧迫性。
汽车尾气净化催化剂是控制汽车排放，减少汽车污染的最有效的手段。主要用贵金属做催化剂与稀土汽车尾气净化催化剂。贵金属催化剂主要选用铂、钯等作催化剂，具有活性高、寿命长、净化效果好等优点而很具实用性。可由于这些贵金属价格昂贵，因此很难广泛推广。稀土汽车尾气净化催化剂。也有用稀土家少量贵金属制备的催化剂。其特点是价格低、热稳定性好、活性较高、使用寿命长。因此在汽车尾气净化领域备受青睐。稀土汽车尾气 净化剂所用的稀土主要是以氧化铈、氧化镨与镧的化合物为主，其中氧化铈是关键成分。由于氧化铈的氧化还原特性，有效的控制尾气排放的组分，能在还原气氛中供养，或在氧化气氛中耗氧。二氧化铈还在贵金属中起稳定作用，以保持催化剂较高的催化活性。由于欧洲、美国和日本等发达国家对汽车尾气排放控制较早也较严格，因此，他们的汽车尾气精华催化剂较广泛。目前主要是三元催化剂。这种催化剂即有使HC与CO氧化成H2O与C2O的氧化剂，也有使NOX还原成N2的还原剂。这样就能起到很好的净化作用。而这三元催化剂又少不了稀土元素。据有资料报道，世界汽车尾气净化剂市场的需求量以每年7%的速度在不断增长。因此可以看出稀土在汽车尾气净化剂中用量的可观性。1995年美国在汽车尾气净化催化剂领域的稀土用量达11000吨（按氧化物计），占美国1995年稀土总消费量的44%，1996年日本用于催化剂领域的氧化铈也达1500吨，而我国在这一领域的应用可以说是空白。
新能源车发展有3个难点：电池贵、充电时间慢、电池回收利用难。这是未来汽车工业发展的重点。专家指出，电动汽车电池成本高，如果是便宜一点的小轿车，其电池价格就占到了整个汽车的一半。据业内知情人士透露，目前北京市正率先进行能源充电站的建设，在经营模式上有所突破。新能源私车车主将可以免费使用电池，电池的产权归国家电网。2011年，北京市将推广6000辆私人新能源汽车，车型有北京产的萨博、迷迪[综述 图片 论坛]等。同时，将在这6000辆小轿车的停车位旁配套建设7200个充电桩，主要建在居住小区和停车场。此外，还将配套建设几座针对私人小轿车的大型充电站。各大城市的电动汽车充电站建设也将开始积极部署。
据悉，《新能源汽车产业发展规划》已进入会签阶段。草案中提到，在未来10年之内，国家将持续投入近1000亿元资金进入新能源汽车行业。这将是史上政府扶持新能源汽车最大的手笔，也意味着新能源汽车发展的新阶段已经到来。与此同时，各大车企纷纷开始对新能源汽车加大投入，甚至一些小企业及其他行业的企业也开始涉足或是推行新能源汽车，新能源汽车不但安全可靠，还从真正意义上实现了零排放、无污染。
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