汽車排放的尾氣,除空氣中的氮和氧以及燃燒產(chǎn)物co2、水蒸汽為無害成份外,其余均為有害成份。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排放的尾氣一部分毒性物質(zhì),是由于燃料不完全燃燒或燃?xì)鉁囟容^低時(shí)發(fā)生較多。尤其是在次序起動(dòng)、噴油器噴霧不良、超負(fù)荷工作運(yùn)行。燃油不能很好地與氧化合燃燒,必定生成大量的co、hc和煤煙。另一部分有毒物質(zhì),是由于燃燒室內(nèi)的高溫、高壓而形成的氮氧化合物nox(nox和no和no2的總稱)。
? 然而上述的co是一種無色無味有毒的氣體,它不易與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而成為大氣成份中比較穩(wěn)定的組成部分,能停留2~3年。當(dāng)人們吸入過多的co后,co可與血液中的血紅素結(jié)合,阻礙血液吸收氧氣和輸送氧氣而中毒死亡。它引起的公害稱為汽車尾氣第一排氣公害。
? ch化合物中,特別是烯在大氣上空,在太陽光紫外線作用下,會(huì)與氧化氮起光化反應(yīng)生成臭氧、醛等煙霧狀物質(zhì),刺激人們的喉、眼、鼻等粘膜。它不僅危害人們與動(dòng)物,而且使生態(tài)環(huán)境遭到破壞,嚴(yán)重影響農(nóng)作物的生長,近使農(nóng)業(yè)減產(chǎn),同時(shí)還具有致癌作用。它成為汽車尾氣排放的第二公害。
? mox是no及no2的總稱,其中no與血液中的血紅素的結(jié)合能力比co還強(qiáng)。容易使人們中毒而死亡。no2是一種褐色有毒氣體,有特殊刺激臭味,損害人的眼睛和肺部。它是產(chǎn)生酸雨和引起氣候變化、產(chǎn)生煙霧的主要原因。成為汽車尾氣的排放公害。
? 汽車尾氣排放的顆粒物,一般是由直徑為0.1~40μm的多孔性炭粒構(gòu)成。它能粘附so2及苯芘有毒物質(zhì),有臭味,對(duì)人們呼吸道極為有害(顆粒度較大的炭粒能迅速沉淀,不易從肺部排出)。
? 綜上所述:汽車尾氣排出的污染物,給予人類賴以生存的大氣環(huán)境帶來了嚴(yán)重的污染。在交通干線等人口密集區(qū),其排氣高度接近人體呼吸帶,給人體健康造成了嚴(yán)重的危害。因此,必須采取有效措施,減少或者消除汽車尾氣的排污量,是本文與大家共同研究與探討的一個(gè)重要課題。
2 汽車尾氣的凈化處理技術(shù)
? 由于汽車運(yùn)行嚴(yán)重的分散性和流動(dòng)性,因而也給凈化處理技術(shù)帶來一定的限制。除了開發(fā)在機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)外,還要大力開發(fā)機(jī)外凈化處理技術(shù)。這應(yīng)從兩個(gè)方面入手:一是控制技術(shù),主要是提高燃油的燃燒率,安裝防污染處理設(shè)備和采取開發(fā)新型發(fā)動(dòng)機(jī);二是行政管理手段,采取報(bào)廢更新,淘汰舊車,開發(fā)新型的汽車(即無污染物排放的機(jī)動(dòng)車),從控制燃料使用標(biāo)準(zhǔn)入手。
2.1汽車燃油的改用
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。
? 首先應(yīng)抓汽車油的改用。以無鉛汽油代替四乙基鉛汽油。這種汽油是用甲荃樹丁醚作滲合劑,它不僅不鉛,而且汽車尾氣排出的一氧化碳、氮氧化合物、碳?xì)浠衔锞鶗?huì)減少。目前,我國為了減少汽車尾氣排放量,改善城區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量,國家規(guī)定從1999年7月1日起在全國范圍內(nèi)根本上使用含鉛汽油。2000年7月1日起,市場(chǎng)根本上出售有鉛汽油。因有鉛汽油中,它加入了一種抗爆劑――四乙基鉛,它具有很高的揮發(fā)性,甚至在0攝氏度時(shí)就開始揮發(fā),而揮發(fā)出的鉛粉末,以蒸氣及煙的動(dòng)工存在空氣中。但鉛的污染程度與交通密度(每小時(shí)通過的車輛數(shù))以及汽油中鉛的含量有密切關(guān)系。
? 雖然我國城市的交通密度比發(fā)達(dá)國家的密度低,但有鉛汽油燃燒帶來的鉛的污染程度不可忽視。因鉛是一種蓄積毒物,它通過人的呼吸、飲水、食物等途徑進(jìn)入人體。對(duì)人體的毒性作用是侵蝕造血系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)以及賢臟等。諸如對(duì)血管系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)以及癌致畸等毒性作用也可能發(fā)生。
⑵摻入添加劑,改變?nèi)剂铣煞帧?/p>
? 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)臐櫥砑觿瓩C(jī)械摩擦改進(jìn)劑。
? 在機(jī)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,加入到引擎的機(jī)油箱中,可節(jié)約發(fā)動(dòng)機(jī)燃油5%左右。此外,采用上述固體潤滑劑可使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)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(duì)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“大豆些油”。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(dòng)機(jī)工作時(shí)排放的硫化物、碳?xì)浠衔?、一氧化碳和煙塵。故譽(yù)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(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用,確保環(huán)境保護(hù)法規(guī)的實(shí)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)揮最佳性能。采用計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng),以便對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況作出快速反應(yīng),可取得最佳 燃料經(jīng)濟(jì)性和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能,可減少尾氣對(duì)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(xiàng)有利于保護(hù)環(huán)境和資源的新課題。
? 如果按照1∶9的乙醇汽油配比,用20萬噸乙醇,可配出約200萬噸的乙醇汽油,200萬噸的乙醇只消耗糧食70萬噸。因此,發(fā)展、開發(fā)使用專用乙醇汽油可解決儲(chǔ)存糧食的轉(zhuǎn)化問題,又可以在一定的程度上代替汽油,緩解我國原油供應(yīng)的緊張狀況。因乙醇是一種小麥、玉米等原料生產(chǎn)的變性燃料乙醇和汽油以一定的比例混合而成的汽車燃料,已經(jīng)列入“十五”發(fā)展計(jì)劃,它與純汽油比較,汽車尾氣中一氧化碳量可降低1/3左右,碳?xì)浠衔锝档停保常矗ァ4擞?jì)劃推廣使用,將對(duì)改善城市大氣污染,保障人民健康起到重要作用。
2.2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的調(diào)試,可減少尾氣污染物的排放量。
⑴減少噴油提前角。減少噴油提前角,可降低發(fā)動(dòng)機(jī)工作的最高溫度(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(shí)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(dòng)機(jī)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。
2.3發(fā)動(dòng)機(jī)外部尾氣凈化措施
? 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(duì)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,可支隊(duì)粘在碳粒上的有毒物質(zhì),使碳粒子脹大而給予去除。
2.4發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部?jī)艋幚泶胧?/p>
⑴正曲軸箱通氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì):把從汽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。
⑵排氣再循環(huán)設(shè)計(jì):發(fā)動(dòng)機(jī)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(jì):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(chǔ)存系統(tǒng),可大大減少污染物的排放。
2.5加強(qiáng)行政管理,減少和消除汽車尾氣對(duì)大氣環(huán)境的污染
⑴淘汰舊車,采取報(bào)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(dòng)車、太陽能汽車、電動(dòng)汽車、復(fù)式汽車、液化氣汽車、甲醇汽車等。它們是低公害、前途最佳的新型汽車。同時(shí),目前也還可改裝汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車。雖然柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料費(fèi)用高,但co生成量少。如果對(duì)nox、粉塵排放量作相對(duì)的限制的話,那么柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車也是未來最佳汽車。
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)。
? 按國家規(guī)定,不合質(zhì)量的燃油不能使用,市場(chǎng)上不準(zhǔn)出售低劣的燃油。然而汽車不準(zhǔn)作用含鉛汽油這一禁令已下,但難以奏效。其主要原因是廣大市民對(duì)這一政策了解不足,含鉛的70號(hào)和不含鉛的90號(hào)及90號(hào)以上汽油,每噸差價(jià)比較大,加之無有效措施和得力宣傳。另外,個(gè)別城市周邊的地區(qū)又沒有實(shí)行含鉛汽油的禁令。市場(chǎng)調(diào)查結(jié)果顯示含鉛汽油庫存數(shù)量還比較大,加之,車輛運(yùn)輸?shù)牧鲃?dòng)性,故使得禁令難以實(shí)施。因此,對(duì)“禁令‘的宣傳力度和推行力度應(yīng)大大加強(qiáng),才能保證大氣環(huán)境的潔凈。
3 結(jié) 語
? 為了保護(hù)自然環(huán)境和國家資源,防止汽車尾氣對(duì)大氣環(huán)境的污染而引起公害,保障人民生命安全與健康。國家特制定了環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、污染物控制標(biāo)準(zhǔn)等等。筆者認(rèn)為:為了保證上述法規(guī)的實(shí)施,還可以從下面幾個(gè)方面入手。
⑴實(shí)行車輛分流行駛:城市人口稠密區(qū)域,交通密度高,汽車尾氣的排放在某一時(shí)間又比較集中,故會(huì)引起該地區(qū)域在某一時(shí)間內(nèi),大氣污染的程度會(huì)急劇增加,造成危害人類的健康。這時(shí)可采取汽車分流行駛。一方面可解決交通堵塞、乘車難;另外還可使該局部區(qū)域大氣環(huán)境污染程度有所減少,更好地貫徹大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行。
⑵一開辟地鐵,施行電力牽引行駛。尤其在大城市人口稠密的地區(qū),開辟地下通道,同時(shí)可解決乘車難問題以及減少大氣環(huán)境污染。
⑶今后現(xiàn)代化的城鎮(zhèn)建設(shè),還應(yīng)考慮自身的循環(huán)、多功能的結(jié)構(gòu)形式。合理設(shè)計(jì)城市居民的日常生活完全以步代車,汽車只用在城外,城內(nèi)的風(fēng)能、太陽能、循環(huán)水等的高效利用也能使人們?cè)诤艽蟪潭壬蠑[脫污染和不可再生資源的浪費(fèi)。
⑷加強(qiáng)和提高人們對(duì)保護(hù)環(huán)境的意識(shí)-從自已做起,從家庭做起。
上述汽車尾氣的排放是大氣環(huán)境污染的一個(gè)重要組成部分。但是,個(gè)人與家庭的污染占大氣環(huán)境污染源一定的比例。人們生活中制造的垃圾、廢氣、廢水在人們享受便利的同時(shí)也使大氣環(huán)境污染日益加劇,這是我們不可忽視的一部分。