汽车尾气排放对吉林省生态环境的影响

董炜华，韩德复，吴祥文， 邓 亮，闫 星

(1. 长春师范大学科研处，吉林长春 130032；2.长春师范大学生命科学学院，吉林长春 130032；3.长春师范大学城市与环境科学学院，吉林长春 130032)

汽车尾气排放对吉林省生态环境的影响

董炜华1，韩德复2，吴祥文3， 邓 亮3，闫 星3

(1. 长春师范大学科研处，吉林长春 130032；2.长春师范大学生命科学学院，吉林长春 130032；3.长春师范大学城市与环境科学学院，吉林长春 130032)

本文结合已有文献和实际调查，分析汽车尾气的排放对吉林省大气、土壤、水和动植物的影响。尾气中的氮氧化合物和碳氢化合物易引发光化学烟雾，固体颗粒物的聚集会引发雾霾天气的增多，降低大气可见度。经测定，吉林省内汽车集中区城市主干道的雨水pH值小于郊区。汽车尾气中氮氧化合物易使土壤酸化，重金属铅易在土壤中累积。汽车尾气中的某些物质，影响植物光合、呼吸和蒸腾作用，对人体呼吸道及肺部造成伤害，导致人类致癌几率大大增加。今后应加强汽车尾气管理力度，改造汽车结构，开发新能源汽车，以此来缓解汽车尾气带来的生态压力。

汽车尾气；生态影响；对策；吉林省

随着人们生活水平的提高和道路建设的飞速发展，汽车的拥有量越来越多，汽车尾气排放也逐年增多，截止2011年吉林省机动车共计390万辆。据估算，当汽油充分燃烧时，全省每天燃烧的汽油将产生1.0×104吨的二氧化碳。汽油不完全燃烧时，产生一氧化碳、氮的氧化物等有害气体的量惊人[1]。目前，吉林省对汽车尾气排放标准的相关规定没有得到严格执行，很多汽车仍冒着黑烟在道路上行驶。这些尾气中的固体颗粒物常年积累沉积到土壤表层，对土壤质量造成巨大威胁。二氧化碳和氮氧化物等酸性气体，与水反应，使水的pH值降低。尾气中的物质对动植物的生长和人类的健康产生重要影响。随着吉林省汽车数量不断增多，汽车尾气带来的负面影响也日益突显。本文通过已有文献和实际调查，分析了吉林省汽车尾气排放对生态环境的影响，为省内生态环境的改善提供理论参考。

1 汽车尾气的排放对空气质量的影响

汽车排放的尾气含有一氧化碳、氮氧化物、挥发性有机化合物、细微粒子和铅等，这些污染物导致了城市上空的空气污染。由于大气不断运动，城市与城市周边的空气流动频繁，会把尾气中的固体颗粒物、粉尘等有毒物质以及热量带到城市周边，波及乡村空气环境，形成一系列的大气污染链条[2]。尾气中的氮氧化合物和碳氢化合物在阳光的催化作用下，与大气中的其他气体反应形成了光化学烟雾。吉林省大部分地区夏、秋季光照充足，中午前后，太阳辐射强，地表温度和气温升高，气压低，风力小，利于汽车尾气污染物在地面附近聚集，不利于污染物的扩散，此时最易引发光化学烟雾。当光化学烟雾发生时，这种烟雾不易沉降，对光散射的影响很大，明显降低大气的能见度。因此，在烟雾高发季节会妨害汽车与飞机等交通工具的安全运行，导致交通事故的增多[3]。

2 汽车尾气的排放对水质的影响

二氧化碳和氮氧化物是酸性气体，极易溶于水，与水反应，使水质酸化。空气中氮氧化合物的浓度很高时，遇水易形成酸雨，破坏建筑物。吉林省一些古建筑、广场雕塑都含有碳酸钙，易受酸雨腐蚀。经测定，长春饮用水pH值为偏碱性符合我国颁布的《生活饮用水卫生标准》中6.50～8.50的范围。在2013年4月23日测定长春市公路繁忙路段雨水积水pH值大约为5.20，而郊区则接近6.20。白城市繁忙路段两侧雨水积水pH值为5.60，郊区雨水积水pH值为6.00。在城市中心和郊区雨水pH值存在较大差别。其原因可能是城市汽车密集拥堵，排出的汽车尾气量大，尾气中大部分为酸性气体，溶于水可使雨水积水轻微酸化，这些积水汇入附近水体，对该地区水体可能会产生影响[6]。

3 汽车尾气的排放对土壤质量的影响

吉林省内黑土面积广大，矿物成份较多，当土壤pH值变化0.5时，有效锰的含量约变化3到5倍，有效锌变化9到15倍。土壤中含有铝的氢氧化物，当土壤pH值降低，加速含铝的次生和原生矿物风化，加速黑土中矿物质营养的流失，长时间会使肥力减退，结构改变，导致土壤贫瘠化[4]。吉林省境内土壤每年10月到次年4月时为冻土，冬季降雨较少，当铅聚集在土壤中时，不易稀释、扩散和降解，停留时间较长，使土壤结构被破坏，降低土壤肥力。5月到9月，气温较高、雨水充沛，汽车尾气中固体颗粒等杂质，易于在土壤中沉降和淋洗。李鱼、董德明在研究长春至四平102国道两侧的土壤铅沉积的实验中，得出汽车尾气中的铅70%沉降在公路两侧的土壤表面，土壤中铅的含量垂直分布，随着土壤深度增加，铅的含量迅速减少，主要铅污染物沉积在土壤0～5cm之间[5]。铅容易与土壤中的某些物质反应生成可溶性化合物。尾气中的铅大部分停留在表层土壤当中。铅在土壤中的积累不可忽视。

4 汽车尾气的排放对动植物的影响

汽车尾气中的碳氢化合物中乙烯、丙烯等物质会对植物的叶片造成伤害，使路边的树木和农作物不能正常生长。作为重金属污染物铅，它是破坏植物叶绿素、线粒体和细胞核结构的罪魁祸首。当植物组织被破坏的时候，硝酸还原酶和脱氧还原酶的活性也随之降低，导致植物的呼吸代谢、光合作用和细胞分裂受阻。当土壤pH值发生变化时，可使土壤微生物种群变化，影响营养元素的良性循环，造成农业减产。当作物生长期的时候，所降酸雨会使叶面产生赤色伤斑，生长不良，抗病能力降低，产量下降。吉林省蔬菜种植范围也较广，酸雨会大大减少果蔬的产量。尾气中的粉尘和油烟沉落在植物叶面上，影响植物的光合作用、呼吸作用、蒸腾作用，而油烟不易被稀释分解，长时间停留在叶面上，会导致植物光合作用下降植物的净第一性生产力下降[7]。

5 汽车尾气的排放对人体健康的影响

经常呼吸汽车尾气交警、司机等人群患气管和肺部疾病较为广泛。因为尾气中的苯能引起头晕、呕吐、红血球减少，出现贫血。一氧化碳易与人体血红蛋白结合，可以造成缺氧、头晕、头痛等轻微中毒反应。汽车尾气中还含有多环芳烃，虽含量很低，但是会致癌，所以倍受人们关注。铅被认为是最严重的污染物之一，最不容易从人体排出的金属。当铅进入人体的时候，会引起神经衰弱、失眠多梦等神经系统的严重损伤；其次铅会干扰血红蛋白合成，导致贫血；同时对泌尿系统和生育系统也有损伤，易在骨骼和牙齿沉积出“铅线”，不易被排出。当儿童在生长和发育期，铅会严重损伤神经系统和脑细胞，使儿童免疫力下降、发育迟缓，甚至痴呆。对于孕妇，它可以通过母体进入胎盘，影响胎儿生长[8]。固体悬浮颗粒的成分复杂，包括粉尘、油烟和碳粒，它们具有较强的吸附能力，可以吸附各种金属粉尘、致癌物、病毒和细菌。固体悬浮颗粒随呼吸进入人体肺部，滞留在呼吸道的不同部位，引起呼吸系统疾病。

6 结语

吉林省民用汽车保有量的过快增长，使城市的负担大大加重，远超出了生态的自净能力。省内汽车尾气排放法律法规执行不严，致使大排量尾气的车逐年增高，汽油质量参差不齐，达到报废标准的汽车仍然在道路上行驶，对购车税收的管理不严格，出现偷税、漏税，这些行为都严重威胁了吉林省内的生态环境。今后应加强环保宣传力度，在中小学开设环保课程和加强课外实践活动，在社区、公共场所张贴宣传画或开展环保讲座，提高公民的环保意识；倡导绿色出行，以自行车、公交车、地铁代替打车、私家车出行，充分利用绿色能源和公共资源，大力发展公交、地铁、轻轨等公共交通设施。严格遵守当地限号政策，实行车辆分流，对城市人口稠密和早晚下班高峰时段车辆集中的道路实行分流制度，避免短时间内造成的空气质量严重下降的现象，减少对人类健康的危害。对于达到报废标准的汽车一律报废，严厉管制二手车市场交易，禁止尾气不合格的车辆在道路上行驶。对汽车结构进行改进，发展新能源汽车，减少尾气的排放量[9]。

[1]张子宜.吉林省典型城市大气颗粒物中PAHs分布特征研究[D].长春:吉林大学,2012:15-65.

[2]马涛.汽车尾气排放与大气污染[J].油气田环境保护,2007,17(2):69-72.

[3]马洪州,田秀华.浅析机动车尾气排放对环境空气质量的影响[J].天津建设科技，1999(3):21-23.

[4]Yin X Q, Song B, Dong W H, Xin W D. A review on the eco-geography of soil fauna in China[J].Acta Geographica Sinica,2010,65(1):91-102.

[5]李鱼,董德明,吕晓军,等.汽车尾气中铅对公路两侧土壤的污染特征[J].生态环境,2004,13(4):549-552.

[6]章亚麟.环境水质监测质量保证手册[M].2版.北京：化学工业出版社，1994:63-66.

[7]周志翔,徐永荣.汽车颗粒物污染的生态影响与公路绿带的屏障作用[J].环境科学与技术，2000(S1):26-28.

[8]张美云.汽车尾气对交通警察健康影响的研究[J].职业与健康，2003,19(9):6,45-48.

[9]杨忠敏.我国治理汽车尾气排放污染的对策[J].上海汽车，2004(6): 40-42.

The Effect of Automobile Exhaust on the Ecological Environment in Jilin Province

DONG Wei-hua1, HAN De-fu2, WU Xiang-wen3, DENG Liang3, YAN Xing3

(1.Department of Science Research, Changchun Normal University, Changchun Jilin 130032,China;2.College of Life Sciences, Changchun Normal University, Changchun Jilin 130032,China; 3.College of Urban and Environmental Sciences, Changchun Normal University, Changchun Jilin 130032,China)

This paper mainly analyzes automobile exhaust effects on ecological environment, such as atmosphere, soil, water, flora and fauna in Jilin Province by literature and investigation. The exhaust may lead photochemical smog and haze and reduce visibility of atmosphere. The pH value of rain in the city full of cars is lower than that in subway. The nitrogen oxygenation in the automobile exhaust is easy to soil acidification and Pb is accumulated in the soil. Some material in exhaust may influence photosynthesis, respiration and transpiration of vegetable, harm breath and lung of the human, increase the probability of cancer. In order to relax the pressure of automobile exhaust to the environment in Jilin province, the measures should be done as the followings. The management of vehicle exhaust should be strengthened. The automobile structure should be rebuilt. The new energy sources of automobile should be developed.

automobile exhaust; ecological effect; solution; Jilin province

2013-11-06

国家自然科学基金(31200407)；吉林省科技发展计划项目(20130101109JC; 201215148)；吉林省教育厅十二五科学技术研究项目(吉教科合字[2012]第230号)。

董炜华(1978-)，女，河北唐山人，长春师范大学科研处副教授，博士，从事自然地理和土壤生态研究。

X171.5 ；S154.38

A

1008-178X(2014)01-0095-03