汽車尾氣所含成分有哪些！

【專家解說(shuō)】：　　汽車尾氣主要是指從排氣管排出的廢氣。 　　當(dāng)我們提到汽車污染，首先是指汽車排氣的污染。人們常?？梢钥吹叫∞I車后面排氣管噴出的團(tuán)團(tuán)白煙，柴油汽車和三輪摩托車還冒著滾滾黑煙，而且?jiàn)A帶著難聞的氣味，加上喇叭聲和汽缸振動(dòng)的噪聲，更是令人厭惡。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1000千克汽油通過(guò)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力后，要排出10~70千克尾氣。另外，還有從燃料和燃燒系統(tǒng)中蒸發(fā)、泄漏出來(lái)的氣體和汽油，約有20~40千克。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)空檔運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)排出的一氧化碳最多，約占排氣量的5%。汽車緩慢行駛時(shí)，排氣管噴出的煙是黑的，這說(shuō)明燃料燃燒不完全，很多碳粒隨氣體排出。汽車高速行駛時(shí)，車尾噴出團(tuán)團(tuán)白煙。此時(shí)排氣量最大，白煙中氮氧化物含量很高，這是汽油在高溫燃燒下產(chǎn)生的一種有害氣體。 　　汽車尾氣的危害程度主要取決于汽油的成分。過(guò)去，車用汽油通常都用四乙基鉛作為防爆劑，這樣的汽油一1做含鉛汽油。含鉛汽油使汽車排放的尾氣中含有較高濃度的鉛，對(duì)人體健康危害嚴(yán)重。鑒于此，我國(guó)已于2000年開(kāi)始使用無(wú)鉛汽油，相應(yīng)的四乙基鉛被一系列新型汽油防爆劑所取代。在我國(guó)，無(wú)鉛汽油是指含鉛量在O.013g／L以下的汽油。所以說(shuō)無(wú)鉛汽油并非鉛含量為零的汽油，因此，汽車尾氣中仍然含有少量的鉛。農(nóng)村居民，一般從空氣中吸入體內(nèi)的鉛量每天約為1微克；城市居民，尤其是街道兩旁的居民每天吸入的鉛量會(huì)大大超過(guò)這個(gè)數(shù)值。 　　目前，無(wú)鉛汽油中取代四乙基鉛的新型防爆劑主要有：芳香烴類、甲基叔丁基醚(MTBE)、三乙基丁醚、三戊基甲醚、羰基錳(MMT)、醇類等，其中以MTBE用量最大。 　　廢氣中含有 150～200種不同的化合物，其主要有害成分為：未燃燒或燃燒不完全的CH、NOx、CO、CO2、SO2、H2S以及微量的醛、酚、過(guò)氧化物、有機(jī)酸和含鉛、磷汽油所形成的鉛、磷污染等。其中對(duì)人危害最大的有一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化合物、鉛的化合物及顆粒物。有害氣體擴(kuò)散到空氣中造成空氣污染。 　　汽車尾氣的顆粒物中含有強(qiáng)致癌物苯并(a)芘，在一般情況下，1克顆粒物含有約70微克苯并(a)芘，每燃燒1千克汽油可產(chǎn)生30毫克苯并(a)芘。當(dāng)空氣中的苯并(a)芘濃度達(dá)到0.012微克/立方米時(shí)，居民中得肺癌的人數(shù)就會(huì)明顯增加。 　　汽車尾氣不僅對(duì)人產(chǎn)生危害，對(duì)植物也有毒害作用，尾氣中的二次污染物臭氧、過(guò)氧乙酯基硝酸脂，可使植物葉片出現(xiàn)壞死病斑和枯斑。乙烯可影響植物的開(kāi)花結(jié)果。汽車尾氣對(duì)甜菜、菠菜、西紅柿、煙草的毒害更為嚴(yán)重。公路兩側(cè)的農(nóng)作物減產(chǎn)與汽車尾氣的污染明顯相關(guān)。 　　★汽車尾氣凈化催化劑——三效催化劑TWC(Three-Way Catalyst) 　　汽車尾氣的主要有害成分是碳?xì)浠衔?CnHm)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)。這三種物質(zhì)對(duì)人體都有毒害，其中CnHm及NOx在陽(yáng)光及其他適宜條件下還會(huì)形成光化學(xué)煙霧，危害更大。消除汽車尾氣中這些有害成分的方案主要有兩種：一種是改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式以減少有害氣體的排放；另一種是采用催化轉(zhuǎn)化器將尾氣中的有害氣體凈化。首先，1975年美國(guó)在新型車上安裝了催化轉(zhuǎn)化器，接著日本、西歐等國(guó)家也先后采用催化轉(zhuǎn)化器以滿足自己國(guó)家汽車排放法規(guī)的要求。汽車催化轉(zhuǎn)化器有兩種類型，一種是氧化型催化反應(yīng)器，使尾氣中的CnHm和CO與尾氣中的余氧反應(yīng)，生成無(wú)害的H2O和CO2，從而達(dá)到凈化目的。 　　由于對(duì)NOx等污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制化和降低燃料消耗的要求，一方面應(yīng)盡量控制空燃比在14.6附近運(yùn)轉(zhuǎn)，另一方面應(yīng)采用控制點(diǎn)火時(shí)間和廢氣再循環(huán)等方法，以減少尾氣中的NOx。然而這些方法的缺點(diǎn)是往往會(huì)增加尾氣中的CnHm和CO。為了解決這個(gè)問(wèn)題，出現(xiàn)了三效催化劑(英文名為T(mén)hree-Way Catalyst)，簡(jiǎn)稱TWC。這種催化劑的特性是用一種催化劑能同時(shí)凈化汽車尾氣中的一氧化碳(CO)、碳?xì)浠衔?CnHm)和氮氧化物(NOx)，但為了發(fā)揮其催化性能，必須將空燃比經(jīng)常控制在14.6±0.1附近，這種催化凈化器具有較高的凈化率，但需要有氧傳感器、多點(diǎn)式燃料電子噴射、電子點(diǎn)火等閉路反饋系統(tǒng)相匹配。這種催化凈化器是利用尾氣中的O2、NOx為氧化劑，CO、CnHm（以CH2為代表）和H2為還原劑，在理論空燃比附近可發(fā)生如下反應(yīng)： 　　2CO+O2=2CO2 　　2CO+2NO=N2+2CO2 　　CH2+3nNO=nN2+nCO2+nH2O 　　2NO+2H2=N2+2H2O 　　現(xiàn)在應(yīng)用的三效催化劑大部分是以多孔陶瓷為載體，再附著上所謂的活化涂層(Washcoat)，最后用浸漬的方法吸附活性成分。催化劑的活性成分主要采用貴金屬鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)等。由于貴金屬資源少、價(jià)格貴，各國(guó)科學(xué)家都在致力于研究經(jīng)濟(jì)上和技術(shù)上都可行的稀土/鈀三效催化劑。預(yù)計(jì)這種催化劑將有很好的應(yīng)用前景。 　　三效催化凈化器的優(yōu)點(diǎn)是凈化率與燃料經(jīng)濟(jì)性都比較好，主要問(wèn)題是成本費(fèi)用昂貴。由于柴油機(jī)排放的氣體中殘留的氧較多，使氧傳感器的控制不靈敏，故三效催化凈化器一般不用于柴油機(jī)，而只適用于汽油機(jī)。