汽車(chē)尾氣污染環(huán)境

【專(zhuān)家解說(shuō)】：汽車(chē)尾氣的危害 從世界范圍看，空氣污染的另一重大因素是汽車(chē)尾氣。 汽車(chē)尾氣中含有一氧化碳、氧 化氮以及對(duì)人體產(chǎn)生不良影響的其他一些固體顆粒，尤其是含鉛汽油，對(duì)人體的危害更 大。 鉛在廢氣中呈微粒狀態(tài)，隨風(fēng)擴(kuò)散。農(nóng)村居民，一般從空氣中吸入體內(nèi)的鉛量每 天約為一微克；城市居民，尤其是街道兩旁的居民會(huì)大大超過(guò)農(nóng)村居民。錫進(jìn)入人體后，主 要分布于肝、腎、脾、膽、腦中，以肝、腎中的濃度最高。幾周后，鉛由以上組織轉(zhuǎn)移到骨 骼，以不溶性磷酸鉛形式沉積下來(lái)。人體內(nèi)約90％～95％的鉛積存于骨骼中，只有少量鉛存 在于肝、脾等臟器中。骨中的鉛一般較穩(wěn)定，當(dāng)食物中缺鈣或有感染、外傷、飲酒、服用酸 堿類(lèi)藥物而破壞了酸堿平衡時(shí)，鉛便由骨中轉(zhuǎn)移到血液，引起鉛中毒的癥狀。鉛中毒的癥狀 表現(xiàn)很廣泛，如頭暈、頭痛、失眠、多夢(mèng)、記憶力減退、乏力、食欲不振、上腹脹滿、暖 氣、惡心、腹瀉、便秘、貧血、周?chē)窠?jīng)炎等；重癥中毒者有明顯的肝臟損害，會(huì)出現(xiàn)黃 疸、肝臟腫大、肝功能異常等癥狀。 1943年，在美國(guó)加利福尼亞州的洛杉磯市，250萬(wàn)輛汽 車(chē)每天燃燒掉1100噸汽油。汽油燃燒后產(chǎn)生的碳?xì)浠衔锏仍谔?yáng)紫外光線照射下發(fā)生化學(xué) 反應(yīng)，形成淺藍(lán)色煙霧，使該市大多市民患了眼紅、頭疼病。后來(lái)人們稱這種污染為光化學(xué) 煙霧。1955年和1970年洛杉磯又兩度發(fā)生光化學(xué)煙霧事件，前者有400多人因五官中毒、呼 吸衰竭而死亡，后者使全市四分之三的人患病。這就是在歷史上被稱為“世界八大公害”和 “20世紀(jì)十大環(huán)境公害”之一的洛杉磯光化學(xué)煙霧事件。也正是這些事件使人們深刻認(rèn)識(shí)到 了汽車(chē)尾氣的危害性。 為了提高城市空氣質(zhì)量，美國(guó)制訂了嚴(yán)格的降低汽車(chē)污染的計(jì)劃。1996年，歐盟又制訂了據(jù) 說(shuō)比美國(guó)還嚴(yán)格的汽車(chē)尾汽排放計(jì)劃。歐盟的計(jì)劃中，提出了提高汽油和柴油質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)， 要求在2000年前取消含鉛汽油，在雅典、倫敦等污染嚴(yán)重的地區(qū)，采用特殊燃料。同時(shí)，要 求新推出的車(chē)型，都必須進(jìn)行技術(shù)改造，以凈化汽車(chē)尾氣。據(jù)調(diào)查，英國(guó)10％的兒童在6歲 前鉛中毒。兒童鉛中毒，智商將降低，還會(huì)出現(xiàn)搗亂和過(guò)失行為。 為了改善大氣質(zhì)量，我國(guó)許多城市都禁止污染企業(yè)進(jìn)市區(qū)；對(duì)原有企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造， 減少?gòu)U氣、煙塵排放量，集中供熱。減少取暖爐灶煙塵排放量，提高柴油、汽油質(zhì)量，減少 鉆含量，積極向無(wú)鉛汽油過(guò)渡，安裝汽車(chē)凈化器，等等。 2004/05/23 12:35 在現(xiàn)代文明的今天，汽車(chē)已經(jīng)成為人類(lèi)不可缺少的交通運(yùn)輸工具。自從1886年第一輛汽 車(chē)誕生以來(lái)，它給人們的生活和工作帶來(lái)了極大的便利，也已經(jīng)發(fā)展成為近現(xiàn)代物質(zhì)文明的 支柱之一。但是，我們也應(yīng)該看到，在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展、汽車(chē)產(chǎn)量和保有量不斷增加的同 時(shí)，汽車(chē)也帶來(lái)了大氣污染，即汽車(chē)尾氣污染。 1943年，在美國(guó)加利福尼亞州的洛杉磯市，250萬(wàn)輛汽車(chē)每天燃燒掉1100噸汽油。汽油 燃燒后產(chǎn)生的碳?xì)浠衔锏仍谔?yáng)紫外光線照射下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成淺藍(lán)色煙霧，使該市 大多市民患了眼紅、頭疼病。后來(lái)人們稱這種污染為光化學(xué)煙霧。1955年和1970年洛杉磯又 兩度發(fā)生光化學(xué)煙霧事件，前者有400多人因五官中毒、呼吸衰竭而死亡，后者使全市四分 之三的人患病。這就是在歷史上被稱為“世界八大公害”和“20世紀(jì)十大環(huán)境公害”之一的 洛杉磯光化學(xué)煙霧事件。也正是這些事件使人們深刻認(rèn)識(shí)到了汽車(chē)尾氣的危害性。 汽油主要由碳和氫組成，汽油正常燃燒時(shí)生成二氧化碳、水蒸氣和過(guò)量的氧等物質(zhì)。但 由于燃料中含有其他雜質(zhì)和添加劑，且燃料常常不能完全燃燒，常排出一些有害物質(zhì)。研究 表明，汽車(chē)尾氣成分非常復(fù)雜，有100種以上，其主要污染物包括一氧化碳、碳?xì)浠衔锖? 氮氧化合物。一氧化碳會(huì)阻礙人體的血液吸收和氧氣輸送，影響人體造血機(jī)能，隨時(shí)可能誘 發(fā)心絞痛、冠心病等疾病。碳?xì)浠衔飼?huì)形成毒性很強(qiáng)的光化學(xué)煙霧，傷害人體，并會(huì)產(chǎn)生 致癌物質(zhì)。產(chǎn)生的白色煙霧對(duì)家畜、水果及橡膠制品和建筑物均有損壞。氮氧化合物使人中 毒比一氧化碳還強(qiáng)，它損壞人的眼鏡和肺，并形成光化學(xué)煙霧，是產(chǎn)生酸雨的主要物質(zhì)，可 使植物由綠色變?yōu)楹稚敝链竺娣e死亡。 治理汽車(chē)尾氣主要有三條途徑。第一，也是最根本和最終的途徑，改變汽車(chē)的動(dòng)力。如 開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車(chē)及代用燃料汽車(chē)。此途徑使汽車(chē)根本不產(chǎn)生或只產(chǎn)生很少的污染氣體。第二， 改善現(xiàn)有的汽車(chē)動(dòng)力裝置和燃油質(zhì)量。采用設(shè)計(jì)優(yōu)良的發(fā)動(dòng)機(jī)、改善燃燒室結(jié)構(gòu)、采用新材 料、提高燃油質(zhì)量等都能使汽車(chē)排氣污染減少，但是不能達(dá)到“零排放”。第三，也是目前 廣泛采用的適用于大量在用車(chē)和新車(chē)的凈化技術(shù)。是采用一些先進(jìn)的機(jī)外凈化技術(shù)對(duì)汽車(chē)產(chǎn) 生的廢氣進(jìn)行凈化以減少污染，此途徑也不能達(dá)到“零污染”。機(jī)外凈化技術(shù)就是在汽車(chē)的 排氣系統(tǒng)中安裝各種凈化裝置，采用物理的、化學(xué)的方法減少排氣中的污染物?？煞譃榇呋? 器、熱反應(yīng)器和過(guò)濾收集器等兩類(lèi)。前者多用于汽油機(jī)汽車(chē)，后者多用于柴油機(jī)汽車(chē)。 汽車(chē)尾氣 在我國(guó)大中型城市，汽車(chē)尾氣排放已成為主要的大氣污染源。有資料表明，上海市的汽車(chē)總 量只相當(dāng)于日本東京的1/12，但空氣中主要由汽車(chē)排放的CO、HC和NOx的總量卻基本相同。 目前我國(guó)在用汽車(chē)量有1300多萬(wàn)輛，然而隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和社會(huì)需要的增加，在今后10 ～15年內(nèi)，中國(guó)汽車(chē)保有量將以年均9%的速度增長(zhǎng)。由此可見(jiàn)，減少汽車(chē)尾氣排放物的緊迫 性。 汽車(chē)尾氣凈化催化劑是控制汽車(chē)排放，減少汽車(chē)污染的最有效的手段。主要用貴金屬作 催化劑和稀土汽車(chē)尾氣凈化催化劑。貴金屬催化劑主要選用鉑、鈀等作催化劑，具有活性 高、壽命長(zhǎng)、凈化效果好等優(yōu)點(diǎn)而很具實(shí)用性。可由于這些貴金屬價(jià)格昂貴，因此很難廣泛 推廣。 稀土汽車(chē)尾氣凈化催化劑是采用稀土、堿土金屬和一些賤金屬制備的催化劑。也有用稀 土加少量貴金屬制備的催化劑。其特點(diǎn)是價(jià)格低、熱穩(wěn)定性好、活性較高、使用壽命長(zhǎng)。因 此在汽車(chē)尾氣凈化領(lǐng)域備受青睞。 稀土汽車(chē)尾氣凈化催化劑所用的稀土主要是以氧化鈰、氧化鐠和氧化鑭的混合物為主， 其中氧化鈰是關(guān)鍵成份。由于氧化鈰的氧化還原特性，有效地控制排放尾氣的組分，能在還 原氣氛中供氧，或在氧化氣氛中耗氧。二氧化鈰還在貴金屬氣氛中起穩(wěn)定作用，以保持催化 劑較高的催化活性。 由于歐洲、美國(guó)和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)汽車(chē)尾氣排放控制較早也較嚴(yán)格，因此，他們所用 的汽車(chē)尾氣凈化催化劑較廣泛。目前主要是三元催化劑。這種催化劑即有使HC和CO氧化成 H2O和CO2的氧化劑，也有使NOx還原成N2的還原劑。這樣就能起到很好的凈化作用。而這種 三元催化劑又少不了稀土元素。據(jù)有資料報(bào)道，世界汽車(chē)尾氣凈化催化劑市場(chǎng)的需求量以每 年7%的速度在不斷增長(zhǎng)。因此可以看出稀土在汽車(chē)尾氣凈化催化劑中用量的可觀性。1995年 美國(guó)在汽車(chē)尾氣凈化催化劑領(lǐng)域的稀土用量達(dá)11000噸(按氧化物計(jì))，占美國(guó)1995年稀土總 消費(fèi)量的44%，1996年日本用于催化劑領(lǐng)域的氧化鈰也達(dá)1500噸，而我國(guó)在這一領(lǐng)域的應(yīng)用 可以說(shuō)是空白。 我國(guó)雖然在對(duì)汽車(chē)尾氣排放的控制上較發(fā)達(dá)國(guó)家起步晚些，但我國(guó)科學(xué)工作者利用稀土 資源優(yōu)勢(shì)，早在70年代中期就開(kāi)始對(duì)稀土汽車(chē)尾氣凈化催化劑進(jìn)行了研究。主要有以下兩 類(lèi)：