机动车尾气污染与防治监测策略研究

周海锋

（厦门市环境监测站，福建厦门361000）

1 机动车尾气主要污染成分和危害分析

1.1 一氧化碳（CO）污染和危害

因机动车燃油燃烧不充分而产生的CO 气体，是机动车尾气的一个主要成分，也是机动车尾气对人体产生较大危害的重要原因。具体而言，作为常见的有毒有害气体，CO 与人类血液中的血红蛋白具有很好的亲和力，当人类吸入机动车尾气后，尾气中的CO 气体会迅速与人类血液中的血红蛋白发生化学反应，使之转化为碳氧血红蛋白，携氧能力显著下降，无法正常进行氧气交换，从而导致人体血液中的含氧量大幅度减少。若短期内吸入少量的CO 气体，则会导致人体产生乏困、头痛、恶心、眩晕等症状，影响正常的工作和生活；若持续性吸入少量的CO 气体，则会对神经系统造成永久性损伤，引发记忆力衰退或其他类型的神经性疾病；若短期内吸入大量的CO 气体，则会导致人体因严重缺氧而昏迷，若不能及时救治，则会引发脑损伤、窒息性死亡等严重后果。

1.2 碳氢化合物（HC）污染和危害

因燃油燃烧不充分、燃油挥发、油路系统泄漏等原因而产生的HC，也是机动车尾气的一个主要成分。受机动车发动机运行状态的影响，机动车尾气中的HC 浓度也存在明显的波动性：若发动机保养较好且处于高速运转状态，此时燃烧室内的燃油将会得到充分燃烧，尾气中的HC 浓度较低；若发动机未能定期保养且处于发动或怠速状态，此时燃烧室内的燃油便无法充分燃烧，尾气中的HC 浓度较高。目前，机动车尾气中的HC 主要为甲烷、乙炔、丙烯、丁二烯、醛类、多环芳烃、苯类及其衍生物等。这些物质随汽车尾气排放到大气中，将会对生态环境及人体健康产生严重的危害。例如，甲烷过量排放会加剧温室效应，从而引发一系列生态环境问题；大部分HC 都具有明显的刺激性气味，会对人类呼吸道产生一定的危害，引发一系列呼吸道疾病；HC 会在紫外光的作用下，经过光化学反应生成具有一定毒性的淡蓝色光化学烟雾，光化学烟雾会对人体的眼睛、呼吸系统造成一定的损害，引发呼吸系统、神经系统疾病，若长期大量吸入还会出现慢性中毒反应、免疫系统病变、细胞畸变或癌变等严重问题。

1.3 氮氧化合物（NOX）和硫氧化合物（SOX）污染和危害

机动车尾气中的主要污染物还包括NOX和SOX。作为机动车燃油燃烧副产物的重要组成成分，NOX主要由NO 和NO2组成。其中，NO 的含量远大于NO2的含量，经试验检测，NOX中NO 的含量约为NO2的9倍。在危害机理方面，NOX与CO 相似，主要以破坏血氧循环的方式对人体造成危害。此外，相较于CO，NOX的刺激性更强，对人类呼吸系统的危害更大，更易引发肺部、支气管、上呼吸道方面的疾病。若大气中NO2的质量浓度≥9.4mg/m3，则会在紫外线的作用下与大气中的某些物质发生化学反应，引发不同类型的二次污染问题，对生态环境和人体健康造成进一步的危害。

机动车尾气中的SOX主要为SO2。其产生原因为在燃油燃烧过程中，燃油中S 与O2发生化学反应。经科学试验测试，柴油燃烧的SO2排放量要远高于汽油燃烧的排放量。SOX的危害主要体现在以下两个方面：首先，SO2是引发酸雨问题的主要因素，而酸雨对于动植物、地面、建筑物表面都具有明显的腐蚀作用，若SO2排放量增加必然会加剧酸雨问题，从而对生态环境和生命财产造成严重危害；其次，现阶段很多机动车都会在排气位置安装尾气净化装置，而SO2则会吸附、堆积在尾气净化装置的催化剂表面，导致机动车尾气无法与催化剂充分接触，从而显著降低尾气净化装置的作用，降低机动车尾气控制、治理工作的实效性。

1.4 铅（Pb）污染和危害

现阶段，燃油机动车以柴油和汽油为主要燃料，而这两种燃料的理化稳定性普遍较差，在使用过程中容易挥发和燃烧爆炸。因此，出于安全性考虑，人们通常会在柴油或汽油中加入0.2%～0.5%浓度的四乙基铅，以此钝化燃油，增强其理化稳定性。而四乙基铅随燃油燃烧后，会生成氧化铅，并在发动机燃烧室中沉积。随着氧化铅沉积量的不断增加，机动车发动机内部零件间的摩擦系数会逐渐增大，导致在发动机运转过程中，出现燃烧室磨损加剧或温度过高等问题，从而严重影响发动机的功能性与耐久性。为解决上述问题，人们会在燃油中加入特殊的导出剂，将燃油中的Pb 转化为含Pb 挥发物，使其能够随汽车尾气一同排出。而Pb 是国际公认的有毒重金属，对生态环境及人体健康具有极为严重的危害。当人体吸入汽车尾气后，Pb 也会随之进入人体体内，并抑制血红素的形成，导致人体出现贫血症状。此外，在血液循环作用下，Pb 会渗透全身各个器官，轻则对免疫系统、末梢神经系统、中枢神经系统造成损害，重则引发严重的铅型肾病。

1.5 可吸入颗粒物污染和危害

除上述有毒有害物质外，机动车尾气中还含有大量的、粒径在0.03～0.50μm 的可吸入固体颗粒物。这些固体颗粒物多为组成成分较为复杂的复合物，如高分子化合物、含碳颗粒物等。其中，高分子化合物对空气中的重金属、挥发性有毒气体、病毒、细菌具有较强的吸附作用。因机动车尾气悬浮高度与人类呼吸带高度相近，所以，汽车尾气中的可吸入固体颗粒物极容易被人体吸入体内。此时，吸附有大量有毒有害物质的大分子化合物就会对人体产生不同程度的危害，最直接的危害就是引发一系列的呼吸系统疾病，如呼吸道或肺部急性炎症、肺泡损伤、肺水肿等。此外，大分子化合物上附着的有毒有害物质还会随着血液循环散布到人体各个器官当中，对器官的生理机能造成危害，增大人体的患病概率[1]。

2 机动车尾气污染的防治策略

2.1 完善制度和规范法律、法规

完善和规范与机动车尾气污染防治工作有关的法律法规和政策制度，确保各项机动车尾气防治工作的开展有法可依、有章可循，是提高机动车尾气防治工作实效性的重要举措。具体措施包括：

其一，建立健全机动车尾气排放标准。以此为机动车尾气排放管理提供充足的法律依据，切实提高管理部门的执法力度，增强尾气排放问题的防治效力。在制度标准的指导下，管理部门可进一步加强路检工作力度，通过设置“流动尾气路检站”的方式，加大对尾气排放超标车辆的查处力度。

其二，完善并实施机动车环保分类标志制度。在制度中，明确规定市区重点路段、人口密集区，高污染车型限行、禁行的细则，以及高污染车型报废和更新的具体办法。

其三，完善和规范机动车排气污染年检及排气超标车辆强制报废制度。一方面，加快老旧车辆的更新、淘汰进度；另一方面，以相关制度条款为依据对机动车定型、生产、销售、进口及使用实施全过程管理。对于不满足制度要求的车型，严禁制造生产及进口销售，以此确保机动车尾气排放均符合国家相关规范标准。

其四，进一步细化机动车年检和召回制度。对相关制度的具体内容、执行依据、施行标准进行明确，以此为机动车年检和召回工作的开展提供充足的法律依据。例如，在机动车召回制度中，应对召回条件、召回汽车使用年限、召回后补贴政策予以详细说明。

其五，制定并实施燃油税用途公开制度。基于燃油税制度条款的规定，以“鼓励生产消费、限制上路使用”为原则，对机动车保有量和尾气排放量进行科学控制。一方面在制度中明确要求相关部门定期公布所征税费细则；另一方面应借鉴发达国家燃油税的使用途径，将征收税款积极投入燃油改善处理技术研发、新能源车型研发、交通建设等行业领域中，以此实现机动车尾气“从源头到终端”的循环治理[2]。

2.2 发挥舆论导向作用和提升公众环保的意识

充分发挥舆论导向作用，全面提升公众环保意识，是提高机动车尾气污染防治效果的重要路径。具体而言，可从以下两方面开展相关工作：

一方面，加强传统宣传模式的宣传力度。例如，在电视广播等传统媒体中，定期播放与机动车尾气污染治理有关的公益广告或教育短片，使公众对机动车尾气的组成及危害、机动车尾气防治相关政策、机动车尾气减排措施等知识有更全面、更深入地了解，从而激发公众的环保意识，使其积极参与机动车尾气防治工作。又如，以“机动车尾气污染治理”为主题，以“机动车尾气防治”相关知识为考题，以“城市交通卡充值优惠券”“公共交通免费乘坐券”为奖品，在社区、街头、学校等场所，开展有奖知识问答宣传活动。通过上述活动的开展，既能够以趣味化的方式宣传机动车尾气防治相关知识，培养公众的环保意识和尾气防治能力，又能够通过以公共交通为载体的物质奖励，引导公众主动利用公共交通方式出行，使尾气防治工作目标得以有效落实。

另一方面，充分发挥新媒体的宣传优势。在新媒体时代的背景下，有关部门应充分发挥新媒体的舆论导向作用，通过开设官方微博、官方微信公众号、官方抖音账号等方式，拓展机动车尾气防治相关政策制度、知识方法的宣传渠道。不仅可以利用大数据技术，分析公众信息获取习惯和特征，定向推送宣传信息；也可以通过线上线下宣传活动的有机整合，全面提升宣传力度。例如，通过抖音App 直播机动车尾气路检活动；结合最新尾气防治政策或相关热点信息，在官方微博上开展主题讨论活动等。

2.3 强化新能源开发及利用和强化城市街道绿化程度

众所周知，燃料燃烧是引发机动车尾气污染问题的主要原因。因此，新能源汽车的研发和推广将是机动车尾气污染防治的一个重要路径。目前，机动车制造领域在新能源方面的开发和利用主要集中在以下两个方面：

一是电动汽车研发。利用电能取代燃料是新时期汽车制造领域技术发展最主要的方向。各大汽车制造企业都在积极进行电动汽车的研发与推广。现阶段的电动汽车主要分为纯电动汽车和燃料电池汽车两大类型。前者以单一蓄电池作为储能动力源，通过蓄电池向电动机提供电能，驱动电动机运转，推动汽车行驶。而后者是在催化剂的作用下，让氢气、甲醇、天然气、汽油等反应物在电池中燃烧，利用化学反应过程中产生的电能为汽车提供动力。相较于燃料汽车，电动汽车在行驶过程中能够实现“零排放”，可完美实现机动车尾气的防治目标。

二是燃气汽车研发。燃气汽车也称为天然气汽车，主要以液化石油气或压缩天然气为燃料。因其与空气混合后燃烧较为充分，碳排放率较低，所以归结为清洁能源。目前我国很多地区的出租车、公交车都采用的是燃气汽车。然而，想要进一步推广燃气汽车，还需要解决燃气运输性能较差、发动机容积效率较低等问题。

除了强化新能源开发及利用，强化城市街道绿化程度也是有效防治机动车尾气污染的重要手段。因此，各地政府及市政部门应提高对市政绿化工程的重视度，做好道路绿化、城市园林规划工作，充分利用园林绿植的生物作用，对道路附近空气进行净化，以此达到防治机动车尾气污染的目的。

2.4 改善燃油处理技术和健全机动车环境管理的体系

从实际情况来看，相较于新能源汽车，国人依然更青睐燃油汽车，因此，改善燃油处理技术仍是短期内应对机动车尾气污染问题的重要措施。基于对燃油成分、污染物产生机理的深入研究，科研人员认为“降硫、降烯烃、优化燃油组分”是改善燃油处理技术的关键。在具体实践过程中，可通过选择性裂化控制、氢转移反应控制、催化裂化原料加氢预处理、选择性脱硫、研发燃油清洁剂等技术手段的应用，实现燃油的降硫、降烯烃处理，以此提高燃油品质，减少燃油燃烧后的污染物排放量，达到防治机动车尾气污染的目的。

此外，从机动车环境管理体系构建与完善的层面出发，还可以通过健全机动车油品、油耗、排放标准，加强非标燃油销售、使用的管理力度，加强机动车维修保养的监管力度，运用遥感检测技术手段强化机动车尾气路检力度等措施，进一步构建系统、完善的机动车环境管理体系，全面提升机动车尾气污染的防治力度[3]。

3 结语

综上所述，机动车尾气的危害性主要来源于CO、HC、NOX、SOX、Pb、可吸入颗粒物等对生态环境及人体健康的危害。随着生态环境污染问题的日渐凸显以及人们环保意识的不断提升，面对机动车数量不断增长的时代发展趋势，国家政府及相关部门应通过完善制度，规范法律、法规，发挥舆论的导向作用，提升公众的环保意识，强化新能源的开发及利用，强化城市街道绿化程度，改善燃油处理技术和健全机动车环境管理的体系等措施，全面提升机动车尾气污染的防治力度，以此促进生态、经济的和谐发展。