汽车尾气中的有害物质有哪些 汽车尾气对环境会有哪些影响呢
2018-12-03 来源:网友分享 作者:朱寒珊
一、汽车尾气中的有害物质有哪些
汽车尾气污染是由汽车排放的废气造成的环境污染。汽车尾气的主要污染物是:一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、铅、硫化物等。它们对环境的污染主要表现为产生温室效应,破坏臭氧层,产生酸雨、黑雨等现象。
对人体的危害主要表现为造成各种疾病,严重损害呼吸系统,并且具有很强的致癌性。汽车行驶时排出有害物质破坏环境和人体健康。这些有害物质成分非常复杂,主要包括一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物等。
一氧化碳是燃料在发动机内燃烧不完全的产物,它与人体血红蛋白的结合力远远强于氧与血红蛋白的结合力。所以一氧化碳削弱了血红蛋白向人体组织输送氧的能力,影响神经中枢系统,严重时造成中毒死亡。
碳氢化合物是燃料在发动机中燃烧不完全和燃料挥发形成的。它包括多种烃类化合物,部分烃类化合物有致癌性,进入人体后产生慢性中毒。
二、汽车尾气污染的治理措施
欧盟的环保专家认为,要减少汽车污染对城市环境的危害,最有效的办法是调整城市交通政策,大幅减少私家车数量,优先发展公交,提倡自行车交通;同时,还应加速发展、普及环保型汽车,减少对石化燃料的依赖。
控制数量
在许多大中城市中,汽车的数量实际已经“超载”。政府可以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。同时要使公共汽车、地铁等公共交通工具迅速发展起来,向市民提倡骑自行车、乘坐公共汽车和地铁;公务员更要以身作则,尽量使用公共交通工具,少乘坐私家车,尽量降低汽车尾气排放量。
提高质量
到21世纪初,世界大多数城市都已禁止使用含铅汽油。要提高汽车尾气污染物排放标准,严格把关,不能让未达到标准的汽油流入市场。
绿色技术
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。定期清洗三元催化器,保持机动车尾气净化性能。
推广以天然气为燃料的燃气汽车,并对燃气汽车进行改造,解决其存在的发动机动力性能下降、储气瓶占用空间大等问题。
变废为宝
方案A:在气缸内的燃料和空气经过压缩,变成高温高压的气体,燃烧后能量仍很高。如果将这些能量利用起来,转化成发动机的动力,既节省了燃料,又减少了废气排放量。
方案B:汽车尾气中含有氮氧化物和硫氧化物,如果在尾气排放管上加装一个收集和转化装置,将其转化成工业原料硝酸和硫酸,虽然收集量可能不多,但积少成多,这就在减少对大气的污染的同时对资源进行了回收。
加强宣传
加强对环境保护重要性的宣传,提高人民环保意识,让群众自觉使用公共交通工具,不购买尾气排放量不达标的汽车,坚决不购买、制造含铅、低质汽油。
三、汽车尾气对环境会有哪些影响呢
科学分析表明,汽车尾气中含有上百种不同的化合物,其中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。一辆轿车一年排出的有害废气比自身重量大3倍。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。
固体悬浮颗粒: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。
一氧化碳: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,与血红蛋白亲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。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。
氮氧化物: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。
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。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。
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。
四、汽车尾气的处理技术
燃油替代
⑴采用无铅汽油,以代替有铅汽油,可减少汽油尾气毒性物质的排放量。
⑵掺入添加剂,改变燃料成分,提升燃油品质等,比如添加千分之五左右的燃油伴侣。
汽油中掺入15%以下的甲醇燃料,或者采用含10%水份的水-汽油燃料,都能在一定程度上减少或者消除CO、NOx、HC和铅尘的污染效果。
若采用“甲醇燃料”,即采用甲醇和其它醇类同汽油混合所制成的燃料。当甲醇占比例30%~40%,汽车尾气排出的污染物可基本上消除。
⑶选用恰当的润滑添加剂-机械摩擦改进剂。
在机油中添加一定量(比例为3%-5%)石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯粉末等固体添加剂,或采用纳米技术的润滑油添加剂,如铜爵机油伴侣等,加入到引擎的机油箱中,可节约发动机燃油5%左右。此外,采用上述固体润滑剂可使汽车发动机汽缸密封性能大大改善,汽缸压力增加,燃烧完全。尾气排放中,CO和碳氢含量随之下降,可减轻对大气环境的污染。
⑷采用绿色燃料同样可减少汽车尾气有毒气体排放量。
据美国的俄亥俄州某研究所用豆油与甲醇、烧碱混合,然后去除其中的甘油,从而可获得“大豆柴油”。用“大豆柴油”,以3 :7的比例掺入到普通柴油中,可供柴油汽车之用。它可大大减少发动机工作时排放的硫化物、碳氢化合物、一氧化碳和烟尘。故誉作绿色燃料。
⑸采用多种燃料作为汽车燃料来源。
随着科学技术的发展和计算机的广泛应用,确保环境保护法规的实施和节能措施:汽车中可广泛使用新的配方汽油、电力、压缩的天然气体、太阳能以及生态燃料的蓄电池等等。然而在这种汽车上装上电脑,不断在行驶中早先调拨组合,以使汽车发挥最佳性能。采用计算机控制点火系统,以便对发动机的不同工况作出快速反应,可取得最佳 燃料经济性和发动机动力性能,可减少尾气对大气的污染。
⑹节约能源,有利环境,大力推广车用乙醇汽油。
根据有关专家指出,开发乙醇代替汽油,即节约能源,又可消化陈粮,使汽车排出的有害汽体减少,是一项有利于保护环境和资源的新课题。
内部调试
⑴减少喷油提前角。减少喷油提前角,可降低发动机工作的最高温度(1500摄氏度),使NOx的生成量减少。
⑵改善喷油器的质量,控制燃烧条件(燃比、燃烧温度、燃烧时间),可使燃料燃烧完全,从而可减少CO、HC和煤烟。
⑶调整喷油泵的供油量,可降低发动机的功率,使雾化的燃料有足够的氧气进行完全燃烧,从而也可以减少CO、CH和煤烟的生成。[1]
尾气净化
即汽车尾气由原有毒气体,变成为无毒气体,再排放到大气中。从而可减少对大气环境的污染。
⑴采用催化剂:将CO氧化成CO2,HC氧化成CO2和H2O,NOx被还原成为N2等。采用的催化剂有氧化锰,-氧化铜;氧化铬,-氧化镍,-氧化铜等金属氧化物和白金属(铂)等贵金属。它们都可以净化CO、HC。催化反应器设置在排气系统中排气歧管与消音器之间。
⑵水洗:通过水箱,使汽车尾气中的碳烟粒子经过水洗和过滤及蒸气的淋浴,可将粘在碳粒上的有毒物质,使碳粒子胀大而给予去除。
内部净化
⑴正曲轴箱通气系统的设计:把从气缸窜入曲轴箱的气体(主要是未燃气体)再循环进入进气歧管,使其再次燃烧,改变了过去将其直接排入大气所造成的污染。发动机上的PCV系统就是发挥这样的作用。
⑵排气再循环设计:发动机排气口用控制阀与进气歧管相连接,使排出的气体经过再次循环,以降低氮氧化物的排放量。
⑶蒸发排放控制系统的设计(碳罐):将化油器浮子室中的汽油蒸发汽引入进气系统,而将油箱中的蒸发汽引入储存系统,可大大减少污染物的排放。
加强管理
⑴淘汰旧车,采取报废迎新。开发并采用多种燃料的新型汽车,这是今后汽车的发展方向。以氢为燃料的电池电动车、太阳能汽车、电动汽车、复式汽车、液化气汽车、甲醇汽车等。它们是低公害、前途最佳的新型汽车。同时,也还可改装汽车发动机的汽车为柴油发动机汽车。虽然柴油发动机燃料费用高,但CO生成量少。如果对NOx、粉尘排放量作相对的限制的话,那么柴油发动机汽车也是未来最佳汽车。
⑵严格执行国家质量技术标准/控制燃油标准。