汽车尾气对大气环境的污染与治理策略研究
2022-05-30范志慧
随着我国汽车保有量的不断上升,汽车尾气所排放出的有害物质已经成为导致大气污染的重要污染源之一,汽车尾气不仅会破坏人类健康,对整个地球的生态环境也有极大的危害,本文通过分析汽车尾气的基础构成,分析汽车尾气所带来的危害,有针对性的提出了相应的防治措施。
关键词:汽车尾气,有害物质,大气污染,防治措施
一、 汽车尾气的构成
汽车为人类的生活和出行带来了极大的便利,但是其排放出尾气却是影响空气质量的元凶之一,汽车尾气所造成的污染在于含有杂质和添加剂的燃料在燃烧不充分时所排出的有害物质,特别是汽车处在停车而未熄火的状态下。据相关的环境污染报告分析,在我国经历多年城市能源结构调整的努力后,燃煤污染已经相对降低,但是汽车尾气污染替代了原有的燃煤污染,甚至造成更为严重的影响。当下汽车尾气污染已开始超越工业污染、扬尘污染等污染源成为城市首位污染因素。通过专业的科学分析我们可以发现,在汽车所排放出的尾气中,包含有数以千计的化学物质成分,其中的主要有害物质分别为一氧化碳,碳氢化合物,氮氧化合物,以及颗粒物,同时由于无铅汽油的广泛使用,有害气体中铅的排放量得到了明显的降低,但是其余的污染物质通过空气的传播,大部分成分在空气以及太阳光能的作用下会产生进一步的化学反应,最终成为污染更为严重的二次污染物,例如醛类和臭氧等,同时还有可能生成光化学烟雾,极大危害人类和动植物的健康。
二、 汽车尾气的严重污染性分析
首先,汽车尾气会造成严重的大气污染。大气污染是一项面向全社会的重大危害现象,在社会发展的初期阶段经济发展的越快以及经济发达程度越高,就越容易造成大气污染。在最新的调查报告中我们发现,如今中国在汽车保有量以及汽车增长量方面已经开始超越西方发达国家。蓬勃发展的汽车市场也带来了越发严重的汽车尾气污染危机,汽车尾气中所包含的一次污染物以及在化学反应后所产生的二次污染物都已成为大气污染的重要因素,因此如何控制汽车尾气污染,防治大气污染在每年的两会中已成为热点话题。
其次,汽车尾气会造成整体生态环境的破坏,由于人类活动范围的扩大,近些年温室效应极具增加,究其原因必须提到汽车尾气中所包含的一氧化碳、碳氢化合物、硫化物等有害物质,这些有害气体一但进入空气中会逐渐在阳光的作用下产生化合作用,变化为温室气体提升气温,并促进温室效应的产生,同时这些有害气体也会造成地球臭氧层的破坏,使得地球失去天然的保护层而被阳光直接辐射表面,从而促使气温提升,加剧温室效应。同时,汽车尾气对人体健康造成极大的危害。当汽车尾气中所包含的碳氢化合物,氮氧化合物,以及铅化物和颗粒物通过呼吸道进入人体后,不仅会造成呼吸系统的损伤,也会带来各种器官的疾病。汽车尾气所排放的部分污染物直径在0.32mm间,正好对应人体可吸入气管和肺部物质的大小范围,仅从这个角度就可以发现汽车尾气对人体健康存在巨大的威胁,这些污染物质不仅可以进入隐藏在呼吸道和肺部,造成人体呼吸系统的功能以及肺功能下降,同时这些尾气中所含的铅化物以及苯类物质属于强致癌物,会导致肺癌等相关病症,严重威胁到人体的生命健康。
三、 汽车尾气中所含的大气污染物分析
汽车尾气中所含有的化学物质数以千计,其中造成大气污染的主要污染物质分别是:一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物以及颗粒物如碳烟,下面对这些主要污染物质分别加以详细分析:
1.一氧化碳的污染性分析
一氧化碳(CO)是由于燃料在燃烧过程中缺氧而产生的,汽车尾气出现此类污染物质,可能是由于空气净化器滤芯堵塞,阻风门开启受阻等原因,导致空气流通阻力增加而进入量减少,在供油量不变的情况下,形成油气混合的分子增多,从而最终造成燃烧不充分。同时如果汽车出现过大的负重,导致只能缓慢行驶时以及空挡运转时,也会出现因为燃料燃烧不充分而增加尾气中的一氧化碳含量。在这种情况下所产生一氧化碳具有很强的毒性,但由于这种气体本身是无色的,并且气味也并不明显,所以不易被人们察觉。当人或者其他动物吸入含有一氧化碳的有害气体时,一氧化碳便会迅速与人体的血液元素相融合,使血红蛋白失去携带氧气和输送氧气的功能,此时人体会因为脑部以及心脏缺氧而产生胸闷、头痛头昏等现象,一氧化碳一旦完全融入到了人体中,若发现医治不及时就会出现昏迷甚至會死亡的情况,可见一氧化碳中毒对生物的危害以及对环境的破坏。
2.碳氢化合物的污染性分析
汽车尾气的污染物质中包含有超过两百种的碳氢化合物(HC),同时碳氢化合物中含有环芳烃,苯类物质以及多种致癌物质,碳氢化合物主要由燃料的不充分燃烧而产生。在混合气体存在局部不均匀并减慢氧化反应的情况下极易产生碳氢化合物,或者是点火电压过低造成通电过程中出现电离化学反应,以及由于点火困难而反复踩动踏板的情况下产生此类有害物质。碳氢化合物属于强毒性混合气体,其分解高分子中的重芳香烃属于致癌物质,过度吸入会造成白血病等严重病症,同时由于具有强烈的刺激性吸入此类污染物质也会造成眼部、呼吸系统、皮肤保护层等机能下降。
3.氮氧化物的污染性分析
氮氧化物(NO)是一种呈白色,黄色以及暗褐色的气体,其产生原因是由于汽车的发动机在高温高压的影响下加大负荷时的一种产物。发动机内温度越高压力越大,氮氧化物的生成量也就越大。所以对于路面出现的客运或者货运超载的汽车而言,由于负荷加大而造成发动机温度过度提升,在行驶或者爬坡时就会生成氮氧化物并从排气口中排出。而氮氧化物一旦与氧气相互混合产生进一步的化合物质后就会对呼吸系统造成刺激,从而导致肺气肿、气管炎症等呼吸疾病,高浓度的氮氧化物也会对神经中枢造成一定损伤。同时氮氧化物的聚集也会形成光化学烟雾,如果长期滞留在大气中,不仅会损害人类健康,同时也会对更多的动植物造成损害,阻碍其正常的生长发育,例如日本、英国和美国曾发生过的“光化学烟雾”事件,足以引起全世界对于控制相关污染物排放的重视。
4.碳烟的污染性分析
碳烟主要是柴油车中柴油燃料燃烧所形成的一类污染物。其分子构成的排列组合是由类似石墨的一种含碳物质凝聚并吸附众多的高分子有机颗粒物而组成的,碳烟中超过百分之九十的含量是一种致癌物质,过度吸入此类物质会导致肺气肿等慢性疾病。研究表明对人体造成危害的主要是指10mm以下的颗粒物质,同时在此基础上,吸入的颗粒越小,隐藏并停留在人体内的概率就越大。汽车中的柴油发动机所排出的烟气颗粒大小大多小于这个标准,同时其最小的颗粒物甚至可以悬浮在大气环境中长达一个月左右,极大的增加了人体吸入有害碳烟颗粒物的机会,也增加了这些有害颗粒物在大气环境中长时间受到阳光照射而产生光化学反应的几率,从而形成二次污染物。同时碳烟颗粒吸光性强,对光线具有散射作用,如果此类颗粒物大范围聚集,那么会对路面照明和驾驶者以及行人的视野造成很大干扰,严重的甚至会造成交通事故阻碍城市交通。
四、 防治汽车尾气大气污染的对策
汽车尾气对大气环境所造成的危害是巨大的甚至是不可逆转的,新时期我国对于社会的发展也提出了新的要求,提出了青山绿水才是真正的金山银山的号召,提醒人们不能一味的为了社会的发展而忽视环境的治理,所以针对汽车尾气所造成的大气污染问题,提出以下几点防治对策:
1.宣传环保知识,从根本认知增强环保意识
我国汽车尾气污染严重超标的现象多发生经济发达的城镇地区,由此可见大气污染的加剧离不开人为因素,例如为了节省钱财选择使用劣质汽油,近距离出行依然驾车等行为,这些行为都在一定程度上加剧了大气污染。汽车是由人进行驾驶,汽车尾气也是在驾驶行为下所产生的,所以为了从根本上防治机动车尾气污染,相关环境保护部门以及监管部门首先要从基层开始加强宣传环保知识,普及环保技能,增强环保认知,举办相关的环保知识讲座以及技能竞赛,使减少汽车尾气污染的相关知识成为大众所喜闻乐见的一种文化传统,才能有效达到减少和控制汽车尾气所造成的大气污染。
2.完善环境立法和标准体系建设
完善机动车辆大气排污的相关法律法规体系是早日实现节能减排的必要保障。随着时代的进步与发展环保意识已经逐渐进入国人的认知中,在20世纪80年代初期我国开始进行关于汽车排污的防治工作,同时率先颁布了《中华人民共和国大气污染防治法》作为相对应的立法规范。在早期的大气污染防治法规中,初次规定了机动车大气的排污量不能超过国际规定的排放值。时于20世纪初期起更新为按照欧洲标准实施,即汽车的尾气污染物标准要按照欧洲发达国家标准执行,这样就从法律层面对于汽车生产商在生产时提升排气口密封性提出了更高要求,同时也对汽车所使用的汽油质量做出了明确要求,要求汽油的品质与汽车的品质形成正比,从而既能保证汽车的运行效率,也能实现减小尾气污染物的排放量,这些法律法规从国家法律层面进一步确保了汽车污染物排放的降低,所以在未来的发展中依然要坚持完善相关的法律法规,为我国大气污染治理领域提供出良性的发展环境。
3.严格监督,有效控制汽车尾气排放
在国家出台环保相关法律法规的基础之上,各地政府应该严格遵从国家基础的法律法规制,并结合地方特色形成更具地方性的法规章程,同时加强对相关政策实施过程中的监督。只有这样才能做到有立法为公,执法为民,实现对于汽车从生产到销售以及最终上路行驶整个流程链条的全面管理。在严格监督的同时也要加大节能减排的宣传力度,从根本认知上提升人民群众的法律意识以及法律法规常识。只有人民群众全面认知到控制汽车尾气排放的重要性,才更加有利于全面落实和监督环保法规的实施。各地政府可以依据地方具体环境状况制定安排出可以落地实施的机动车尾气污染治理相关的发展计划,特别是对于城市中的出租车、公交车等高频率使用的公共交通工具逐步实现升级以及对现有技术进行改进,例如安装机内净化装置以及车尾排气口净化装置,严格把关各类车辆在年检时所呈现的状态是否符合国家统一标准,交警执法系统也要严格执法提升实时的道路执法检查力度,对于出现的违法违规造成严重污染的行为严格处理,以保证监管机构在民众中的公信力,从而杜绝大气污染行为的产生。
4.提升燃料质量,推广使用清洁能源
调查表明我国目前现阶段生产的汽车大多还未适应新的排污要求标准,同时经常出现使用劣质燃料的问题,针对此类问题,政府相关管理部门应当立足当下,依照实际国情制定相应的推广政策,一方面鼓励汽车生产商加强对于新型燃料和低排放汽车及新能源动力车的研发生产,另一方面在民众中推广清洁汽油以及清洁能源的使用, 全面指导落实各地方汽油的无铅化工作。在防治汽车尾气对大气造成的污染方面,提高汽油品质量是最为便捷有限的治理捷径,虽然汽油无铅化在我国已经推行了二十多年,在很大程度上减轻了汽车尾气中的铅污染,但治理尾气的工作不能仅限于此,例如可以把降低汽油中的硫含量以及优化汽油成分作为下一步的目標。同时我国当下所使用的汽油标准中致癌物含量明显高于发达国家标准水平,所以减少此类致癌物质也应当列入实现清洁能源的目标中。
5.推广新型能源车型,减少城市排污压力
提高燃料品质是我国在关于汽车尾气治理中迈出的关键一步,但是仍然会存在因为受到利益的驱使在油料中添加杂质物谋取暴利的问题,这样的行为不但会造成行车隐患,也加剧了有毒有害气体的排放。所以在整治油料质量的同时,也应当转变思路,研发新的能源型汽车与传统能耗的汽车优势互补,不仅为人民群众提供了更多的消费选择,同时也有利于从根本上解决燃料燃烧污染的问题。这些新型的清洁能源包括但不仅限于太阳能、电能、液化气等,这些新能源的产生让人类看到了消灭汽车尾气污染的希望,其中已经被大众所熟知并投入市场开始使用的就是电动车,实践证明电动车因为使用电能这一清洁能源而为环境保护所带来的巨大效能,所以应当鼓励加大对电动汽车的研发,早日突破现有的技术瓶颈,同时也可以鼓励开发双动力型汽车,油电混合型汽车,所有的新型能源汽车生产及投放思路都将为我国降低汽车尾气污染的进程提供强大的前进动力。
五、 结语
随着时代的发展,环保这一词汇逐渐成为了全球关注的焦点话题,而我国正处在经济快速发展的关键时期,由于汽车尾气所造成的严重大气污染已成为了我国城市发展以及人类健康的威胁因素,所以更是需要把汽车尾气治理与环境保护与经济发展相互协调共同进行改善。本文通过详细分析汽车尾气的构成及其中有毒物质所造成的危害,并立足国情有针对性的提出了五点解决策略,希望减少汽车尾气污染不仅是一个口号,而是落实到具体的法律法规和日常行动中去,从自己做起为我国的环保事业贡献一份力量。
作者范志慧(1974-)本科,工程师;研究方向:大气环境治理,任职单位:保定市生态环境局满城区分局。