汽車尾氣污染是由汽車排放的廢氣造成的環(huán)境污染。主要污染物為碳?xì)浠衔?、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫、含鉛化合物、苯并芘及固體顆粒物等，能引起光化學(xué)煙霧等。

有害成分

一氧化碳

一氧化碳是烴燃料燃燒的中間產(chǎn)物，主要是在局部缺氧或低溫條件下，由于烴不能完全燃燒而產(chǎn)生，混在內(nèi)燃機廢氣中排出。當(dāng)汽車負(fù)重過大、慢速行駛時或空擋運轉(zhuǎn)時，燃料不能充分燃燒，廢氣中一氧化碳含量會明顯增加。一氧化碳是一種化學(xué)反應(yīng)能力低的無色無味的窒息性有毒氣體，對空氣的相對密度為0.9670，它的溶解度很小。一氧化碳由呼吸道進(jìn)入人體的血液后，會和血液里的血紅蛋白Hb結(jié)合，形成碳氧血紅蛋白，導(dǎo)致攜氧能力下降，使人體出現(xiàn)反應(yīng)，如聽力會因為耳內(nèi)的耳蝸神經(jīng)細(xì)胞缺氧而受損害等。吸入過量的一氧化碳會使人發(fā)生氣急、嘴唇發(fā)紫、呼吸困難甚至死亡。研究證明，人對一氧化碳的承受能力相當(dāng)高，一個健康的人能短時間承受血液中含量為20%~40%的一氧化碳的侵襲。雖然對人體無副作用的一氧化碳閾值尚未確定，但長期吸收一氧化碳對城市居民身體健康是一個潛在威脅。

NOx

氮氧化合物是在內(nèi)燃機氣缸內(nèi)大部分氣體中生成的，氮氧化合物的排放量取決于燃燒溫度、時間和空燃比等因素。氮氧化合物的生成原因主要是高溫富氧環(huán)境，比如燃燒室積碳等因素。從燃燒過程看，排放的氮氧化物95%以上可能是一氧化氮，其余的是二氧化氮。人受一氧化氮毒害的事例尚未發(fā)現(xiàn)，但二氧化氮是一種紅棕色呼吸道刺激性氣體，氣味閾值約為空氣質(zhì)量的1.5倍，對人體影響甚大。由于其在水中溶解度低，不易為上呼吸道吸收而深入下呼吸道和肺部，引發(fā)支氣管炎、肺水腫等疾病。在濃度為9.4mg/m 的空氣中暴露10分鐘，即可造成呼吸系統(tǒng)失調(diào)。對于氮氧化合物世界衛(wèi)生組織環(huán)境健康評價組曾做出這樣的結(jié)論:二氧化氮濃度0.94mg/m-3是短期暴露引起有害影響的zui低水平，0.19-0.32mg/m-3zui長1小時，一個月出現(xiàn)不能多于兩次才能確保公共健康。

烴類物質(zhì)

汽車尾氣的碳?xì)浠衔飦碜匀N排放源。對一般汽油發(fā)動機來說，約60%的碳?xì)浠衔飦碜詢?nèi)燃機廢氣排放20%~25%來自曲軸箱(PCV系統(tǒng))的泄漏，其余的15%~20%來自燃料系統(tǒng)(碳罐)的蒸發(fā)。甲烷是窒息性氣體，其嗅覺閾值是142.8mg，只有高濃度時才對人體健康造成危害。和乙炔則主要是對植物造成傷害，使路邊的樹木不能正常生長。苯是無色類似汽油味的氣體，可引起食欲不振、體重減輕、易倦、頭暈、頭痛、嘔吐、失眠、粘膜出血等癥狀，也可引起血液變化，紅血球減少，出現(xiàn)貧

汽車尾氣污染

汽車尾氣污染

血，還可導(dǎo)致白血病。其嗅覺閾值16.29mg，對人體健康有影響的閾值34.8mg。汽車尾氣中還含有多環(huán)芳烴，雖然含量很低，但由于多環(huán)芳烴含有多種致癌物質(zhì)(如苯并芘)而引起人們的關(guān)注。

其它

0~10

汽車尾氣排放的醛類以甲醛為主，占60%~70%。甲醛是有刺激性的氣體，對眼睛有刺激性作用，也會刺激呼吸道，嗅覺閾值為0.06~1.2 mg，高濃度時會引起咳嗽、胸痛、惡心和嘔吐。乙醛屬低毒性物質(zhì)，高濃度時有麻醉作用。

含鉛物質(zhì)

汽車尾氣排放的含鉛顆粒大部分來自內(nèi)燃機的廢氣排放。四乙鉛是作為抗爆劑加進(jìn)汽油中的，一般汽油的含鉛量在0.08%~0.13%之間，四乙鉛燃燒后生成氧化鉛排出。鉛主要作用于神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和肝、腎等器官。鉛能抑制血紅蛋白的合成代謝過程，還能直接作用于成熟的紅細(xì)胞。經(jīng)由呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體的鉛粒，顆粒較大者能吸附于呼吸道的粘液上，混于痰中而吐出;顆粒較小者，便沉積于肺的深部組織，它們幾乎全被吸收。鉛在人體內(nèi)各器官中積累到一定程度，會對人的心臟、肺等造成損害，使人貧血，行為呆傻，智力下降，注意力不集中，嚴(yán)重的還可能導(dǎo)致不育癥以及高血壓。根據(jù)進(jìn)入身體的方式，可以有高達(dá)60%的攝入總鉛量*留在人體內(nèi)，成年人血液中混入0.8mg以上稱為鉛中毒。

含鉛汽油經(jīng)燃燒后，85%左右的鉛排入大氣中造成鉛污染。鉛氧化物不僅對人體有害，它還會吸附在汽車尾氣催化凈化器的催化劑表面上，對催化劑產(chǎn)生"毒害"，明顯地縮短尾氣催化凈化裝置的壽命，是汽車尾氣催化凈化裝置要解決的難題之一。20世紀(jì)40年代以來，通過汽車燃燒排入大氣中的鉛已達(dá)數(shù)百萬噸，成為一種公認(rèn)的全球性污染。

尾氣破壞授粉

科學(xué)家對一種授粉飛蛾zui新實驗顯示，它們探測花卉的能力受到車輛排放尾氣的影響，難以找到植物花卉進(jìn)行授粉。

汽車尾氣污染

汽車尾氣污染

圖為一只飛蛾正在對花卉授粉，zui新研究表明，車輛尾氣帶來的污染不容忽視，將破壞昆蟲的授粉能力。

據(jù)國外媒體報道，科學(xué)家zui新研究指出，汽車排放尾氣等污染物可以迷惑昆蟲，阻止它們對植物授粉。伴隨汽車尾氣等污染物質(zhì)混入空氣，飛蛾和其它昆蟲靈敏的"鼻子"也將逐漸失效，這種效應(yīng)帶來的重大問題是導(dǎo)致蜜蜂等昆蟲無法對植物授粉。

目前這項zui新研究報告發(fā)表在近期出版的《科學(xué)》雜志上，美國華盛頓大學(xué)科學(xué)家煙草蛾放在實驗室風(fēng)洞進(jìn)行實驗，將它暴露在汽車、卡車尾氣和植物芬香混合氣味中，人類活動對環(huán)境造成的污染破壞了煙草蛾發(fā)現(xiàn)花卉的能力，并改變了煙草蛾大腦嗅覺神經(jīng)對花卉氣味的處理過程。

華盛頓大學(xué)杰弗里-里佛爾(Jeffrey Riffell)教授說:"像蜜蜂、蝴蝶和飛蛾等授粉者，它們使用嗅覺遠(yuǎn)距離定位花卉，但是我們發(fā)現(xiàn)受交通車輛尾氣影響，將破壞昆蟲授粉者的嗅覺能力，即使附近存在著花卉，也無法探測到?，F(xiàn)在一些飛蛾遠(yuǎn)距離飛行，也無法充分嗅聞到花卉味道，不知道花卉的所在位置。"

我們需要進(jìn)入更多的實驗來證實在空氣污染的情況下，是否會破壞其它昆蟲授粉者的嗅覺能力，例如:蜜蜂，這對于農(nóng)業(yè)將是非常重要的。

煙草蛾是一種大型夜間活動昆蟲，翼展可達(dá)到10厘米，主要分布在加拿大至中美洲，它們zui喜歡的花卉是曼陀羅花。在風(fēng)洞測試和計算機控制氣味刺激系統(tǒng)中，研究人員觀察煙草蛾如何區(qū)分不同濃度曼陀羅花氣味，同時，他們在氣味中混合了車輛尾氣，研究人員跟蹤分析放置在煙草蛾觸角神經(jīng)葉上電極激活的神經(jīng)路徑，它的觸角相當(dāng)于昆蟲的鼻子，觸角神經(jīng)葉相當(dāng)于部分大腦，能夠處理觸角感知的氣味。

尾氣污染物

汽車尾氣的主要污染物是[2]:一氧化碳、氮氧化物、碳?xì)浠衔铩U、硫化物等。它們對環(huán)境的污染主要表現(xiàn)為產(chǎn)生溫室效應(yīng)，破壞臭氧層，產(chǎn)生酸雨、黑雨等現(xiàn)象。對人體的危害主要表現(xiàn)為造成各種疾病，嚴(yán)重?fù)p害呼吸系統(tǒng)，并且具有很強的致癌性。汽車行駛時排出有害物質(zhì)破壞環(huán)境和人體健康。這些有害物質(zhì)成分非常復(fù)雜，主要包括一氧化碳、氮氧化物、碳?xì)浠衔锏取Ｒ谎趸际侨剂显诎l(fā)動機內(nèi)燃燒不完全的產(chǎn)物，它與人體血紅蛋白的結(jié)合力遠(yuǎn)遠(yuǎn)強于氧與血紅蛋白的結(jié)合力。所以一氧化碳削弱了血紅蛋白向人體組織輸送氧的能力，影響神經(jīng)中樞系統(tǒng)，嚴(yán)重時造成中毒死亡。碳?xì)浠衔锸侨剂显诎l(fā)動機中燃燒不完全和燃料揮發(fā)形成的。它包括多種烴類化合物，部分烴類化合物有致癌性，進(jìn)入人體后產(chǎn)生慢性中毒。

治理措施

歐盟的環(huán)保專家認(rèn)為，要減少汽車污染對城市環(huán)境的危害，zui有效的辦法是調(diào)整城市交通政策，大幅減少私家車數(shù)量，優(yōu)先發(fā)展公交，提倡自行車交通;同時，還應(yīng)加速發(fā)展、普及環(huán)保型汽車，減少對石化燃料的依賴。

控制數(shù)量

在許多大中城市中，汽車的數(shù)量實際已經(jīng)"超載"。政府可以用宏觀調(diào)控的方法提高汽車的價格，適當(dāng)減少汽車的購買量，促進(jìn)小型制造汽車的企業(yè)的轉(zhuǎn)產(chǎn)，把汽車的數(shù)量控制在生態(tài)平衡允許的范圍內(nèi)。同時要使公共汽車、地鐵等公共交通工具迅速發(fā)展起來，向市民提倡騎自行車、乘坐公共汽車和地鐵;公務(wù)員更要以身作則，盡量使用公共交通工具，少乘坐私家車，盡量降低汽車尾氣排放量。

提高質(zhì)量

到21世紀(jì)初，世界大多數(shù)城市都已禁止使用含鉛汽油。要提高汽車尾氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格把關(guān)，不能讓未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的汽油流入市場。

綠色技術(shù)

先進(jìn)的汽車尾氣處理技術(shù)，對不符合尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的汽車進(jìn)行淘汰或改造。定期清洗三元催化器，保持機動車尾氣凈化性能。

推廣以天然氣為燃料的燃?xì)馄?，并對燃?xì)馄囘M(jìn)行改造，解決其存在的發(fā)動機動力性能下降、儲氣瓶占用空間大等問題。

變廢為寶

方案A:在氣缸內(nèi)的燃料和空氣經(jīng)過壓縮，變成高溫高壓的氣體，燃燒后能量仍很高。如果將這些能量利用起來，轉(zhuǎn)化成發(fā)動機的動力，既節(jié)省了燃料，又減少了廢氣排放量。

方案B:汽車尾氣中含有氮氧化物和硫氧化物，如果在尾氣排放管上加裝一個收集和轉(zhuǎn)化裝置，將其轉(zhuǎn)化成工業(yè)原料硝酸和硫酸，雖然收集量可能不多，但積少成多，這就在減少對大氣的污染的同時對資源進(jìn)行了回收。

加強宣傳

加強對環(huán)境保護(hù)重要性的宣傳，提高人民環(huán)保意識，讓群眾自覺使用公共交通工具，不購買尾氣排放量不達(dá)標(biāo)的汽車，堅決不購買、制造含鉛、低質(zhì)汽油。

治理成果

《中國機動車污染防治行業(yè)發(fā)展前景與投資預(yù)測分析報告前瞻》 顯示，目前地方政府的措施已取得了一些成效，據(jù)統(tǒng)計，從2000年到2010年，在中國機動車保有量總量翻3倍多的情況下，污染物排放量僅增加了0.3倍，各項污染物均實現(xiàn)50%以上的消減，采取的控制措施累計減少了3800萬噸氮氧化物、4450萬噸碳?xì)浠衔铩?.387億噸一氧化碳和700 萬噸顆粒物的排放。

處理技術(shù)

燃油替代

⑴采用無鉛汽油，以代替有鉛汽油，可減少汽油尾氣毒性物質(zhì)的排放量。

⑵摻入添加劑，改變?nèi)剂铣煞?，提升燃油品質(zhì)等，比如添加千分之五左右的燃油伴侶。

汽油中摻入15%以下的甲醇燃料，或者采用含10%水份的水-汽油燃料，都能在一定程度上減少或者消除CO、NOx、HC和鉛塵的污染效果。

若采用"甲醇燃料"，即采用甲醇和其它醇類同汽油混合所制成的燃料。當(dāng)甲醇占比例30%~40%，汽車尾氣排出的污染物可基本上消除。⑶選用恰當(dāng)?shù)臐櫥砑觿?機械摩擦改進(jìn)劑。

在機油中添加一定量(比例為3%-5%)石墨、二硫化鉬、聚四氟乙烯粉末等固體添加劑，或采用納米技術(shù)的潤滑油添加劑，如銅爵機油伴侶等，加入到引擎的機油箱中，可節(jié)約發(fā)動機燃油5%左右。此外，采用上述固體潤滑劑可使汽車發(fā)動機汽缸密封性能大大改善，汽缸壓力增加，燃燒完全。尾氣排放中，CO和碳?xì)浜侩S之下降，可減輕對大氣環(huán)境的污染。

⑷采用綠色燃料同樣可減少汽車尾氣有毒氣體排放量。

據(jù)美國的俄亥俄州某研究所用豆油與甲醇、燒堿混合，然后去除其中的甘油，從而可獲得"大豆柴油"。用"大豆柴油"，以3 :7的比例摻入到普通柴油中，可供柴油汽車之用。它可大大減少發(fā)動機工作時排放的硫化物、碳?xì)浠衔铩⒁谎趸己蜔焿m。故譽作綠色燃料。

⑸采用多種燃料作為汽車燃料來源。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計算機的廣泛應(yīng)用，確保環(huán)境保護(hù)法規(guī)的實施和節(jié)能措施:汽車中可廣泛使用新的配方汽油、電力、壓縮的天然氣體、太陽能以及生態(tài)燃料的蓄電池等等。然而在這種汽車上裝上電腦，不斷在行駛中早先調(diào)撥組合，以使汽車發(fā)揮zui佳性能。采用計算機控制點火系統(tǒng)，以便對發(fā)動機的不同工況作出快速反應(yīng)，可取得zui佳 燃料經(jīng)濟(jì)性和發(fā)動機動力性能，可減少尾氣對大氣的污染。

⑹節(jié)約能源，有利環(huán)境，大力推廣車用乙醇汽油。

根據(jù)有關(guān)專家指出，開發(fā)乙醇代替汽油，即節(jié)約能源，又可消化陳糧，使汽車排出的有害汽體減少，是一項有利于保護(hù)環(huán)境和資源的新課題。

內(nèi)部調(diào)試

⑴減少噴油提前角。減少噴油提前角，可降低發(fā)動機工作的zui高溫度(1500攝氏度)，使NOx的生成量減少。

⑵改善噴油器的質(zhì)量，控制燃燒條件(燃比、燃燒溫度、燃燒時間)，可使燃料燃燒完全，從而可減少CO、HC和煤煙。

⑶調(diào)整噴油泵的供油量，可降低發(fā)動機的功率，使霧化的燃料有足夠的氧氣進(jìn)行完全燃燒，從而也可以減少CO、CH和煤煙的生成。

尾氣凈化

即汽車尾氣由原有毒氣體，變成為無毒氣體，再排放到大氣中。從而可減少對大氣環(huán)境的污染。

⑴采用催化劑:將CO氧化成CO2，HC氧化成CO2和H2O，NOx被還原成為N2等。采用的催化劑有氧化錳，-氧化銅;氧化鉻，-氧化鎳，-氧化銅等金屬氧化物和白金屬(鉑)等貴金屬。它們都可以凈化CO、HC。催化反應(yīng)器設(shè)置在排氣系統(tǒng)中排氣歧管與消音器之間。

⑵水洗:通過水箱，使汽車尾氣中的碳煙粒子經(jīng)過水洗和過濾及蒸氣的淋浴，可將粘在碳粒上的有毒物質(zhì)，使碳粒子脹大而給予去除。

內(nèi)部凈化

⑴正曲軸箱通氣系統(tǒng)的設(shè)計:把從氣缸竄入曲軸箱的氣體(主要是未燃?xì)怏w)再循環(huán)進(jìn)入進(jìn)氣歧管，使其再次燃燒，改變了過去將其直接排入大氣所造成的污染。發(fā)動機上的PCV系統(tǒng)就是發(fā)揮這樣的作用。

⑵排氣再循環(huán)設(shè)計:發(fā)動機排氣口用控制閥與進(jìn)氣歧管相連接，使排出的氣體經(jīng)過再次循環(huán)，以降低氮氧化物的排放量。

⑶蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)的設(shè)計(碳罐):將化油器浮子室中的汽油蒸發(fā)汽引入進(jìn)氣系統(tǒng)，而將油箱中的蒸發(fā)汽引入儲存系統(tǒng)，可大大減少污染物的排放。

加強管理

⑴淘汰舊車，采取報廢迎新。開發(fā)并采用多種燃料的新型汽車，這是今后汽車的發(fā)展方向。以氫為燃料的電池電動車、太陽能汽車、電動汽車、復(fù)式汽車、液化氣汽車、甲醇汽車等。它們是低公害、前途zui佳的新型汽車。同時，也還可改裝汽車發(fā)動機的汽車為柴油發(fā)動機汽車。雖然柴油發(fā)動機燃料費用高，但CO生成量少。如果對NOx、粉塵排放量作相對的限制的話，那么柴油發(fā)動機汽車也是未來zui佳汽車。

⑵嚴(yán)格執(zhí)行國家質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)/控制燃油標(biāo)準(zhǔn)。

相關(guān)事件

20世紀(jì)40年代，在美國洛杉磯首先發(fā)現(xiàn)了光化學(xué)煙霧。每到秋冬季節(jié)，許多人的眼睛輕度紅腫，嗓子疼痛，甚至還有人皮膚出現(xiàn)程度不等的潮紅，丘斑疹等;人們還常會產(chǎn)生呼吸困難和疲乏的感覺。1955年九月，嚴(yán)重的汽車尾氣加上氣溫偏高，洛杉磯再次出現(xiàn)了光化學(xué)煙霧，而且濃度非常高，光化學(xué)煙霧不僅影響了人們的呼吸道功能，特別是損傷兒童的肺功能;引發(fā)胸痛、惡心、疲乏等癥狀，導(dǎo)致了幾千人受害，兩天之內(nèi)就有400多名65歲的老人死亡，生長在郊區(qū)的蔬菜全部由綠變褐，無人敢吃;水果和農(nóng)作物減產(chǎn)，大批樹木落葉發(fā)黃，幾萬公頃的森林有四分之一以上干枯而死。繼1943年洛杉磯發(fā)生世界上zui早的光化學(xué)煙霧事件后，在北美、英國、日本、澳大利亞和歐洲部分地區(qū)也先后出現(xiàn)了這種煙霧。

各國措施

在意大利的羅馬，自1997年以來，如果駕車者想在歷史遺跡所在的地區(qū)通行，那他每年必須交納大約200~332歐元不等的稅。此外，還需證明自己是在這個區(qū)域工作的。至于住在這里的居民，只要象征性地交15歐元就可以了。通過稅收匯聚的資金原本計劃用來建造停車場，可這些停車場直到2006年也遲遲沒有建成。即便如此，這些措施也已經(jīng)使此處每天通過的車輛從1997年的9萬輛減少到了2006年7萬輛。

新加坡城很早就采取了一項旨在限制商業(yè)中心車流量的政策。1975年，該城首先實行了城市通行稅制度，駕車者每天都必須交這個通行稅。到了1998年，這個辦法有了變化，改成了按時段計算的電子收稅系統(tǒng)。這項政策使高峰時段(8時-9時)的汽車車流量減少了，因為有些人決定在那些通行稅不太高的時段(7時30分-8時和9時-9時30分)開車通過這里。

相應(yīng)法規(guī)

廣州市政府頒布《關(guān)于根本上銷售使用含鉛汽油的通知》、《廣州機動車排氣污染防治規(guī)定》。北京市政府相繼出臺《關(guān)于采取緊急措施控制北京大氣污染的通知》、《關(guān)于進(jìn)一步落實大氣污染防治措施，努力改善環(huán)境質(zhì)量的決議》，以及市環(huán)保局組織《實施北京市輕型汽車排氣污染物標(biāo)準(zhǔn)》。

德國是采取稅收政策來對付汽車污染的。自2001年1月以來，汽車每年的納稅額是根據(jù)汽車的功率以及汽車排放污染氣體的量來計算的。此外，還實行了補貼制度，就是對那些排放污染氣體少的汽車實行補貼。有了這兩項規(guī)定，一些駕車者可以好幾年不用交一分錢的稅。這項政策對促使汽車生產(chǎn)商生產(chǎn)更環(huán)保的汽車有一定的積極作用。

隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，汽車擁有量的急劇增加，汽車污染已成為城市zui主要的大氣污染問題。本文講述了汽車污染產(chǎn)生的主要途徑以便于研究有效控制汽車污染的防治措施。