機(jī)動(dòng)車尾氣污染問題及防治措施

萬國宇

摘 要：當(dāng)前，中國的經(jīng)濟(jì)飛躍式發(fā)展，民眾生活水平得到極大提高，與此同時(shí)，國家基礎(chǔ)設(shè)施體系正在逐步的完善，交通網(wǎng)路縱橫交錯(cuò)，機(jī)動(dòng)車成為了人們出行的主要交通工具，機(jī)動(dòng)車尾氣污染，無形中對生態(tài)環(huán)境，民眾生活造成了嚴(yán)重的影響。而如何有效的減少機(jī)動(dòng)車尾氣排放造成的大氣污染，對相關(guān)監(jiān)管單位提出了嚴(yán)格的要求。本文圍繞機(jī)動(dòng)車尾氣污染排放的問題及防治措施進(jìn)行分析，并提出了建議，力求為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)貢獻(xiàn)出綿薄之力。

關(guān)鍵詞：機(jī)動(dòng)車尾氣 危害分析 防治措施

Problems of Motor Vehicle Exhaust Pollution and Preventive Measures

Wan Guoyu

Abstract：At present， Chinas economy is developing by leaps and bounds， and peoples living standards have been greatly improved. At the same time， the national infrastructure system is gradually improving. The transportation network is crisscrossed. Motor vehicles have become the main means of transportation for people. The pollution of motor vehicle exhaust has invisibly caused a serious impact on the ecological environment and people's lives. And how to effectively reduce the air pollution caused by motor vehicle exhaust emissions has put forward strict requirements on the relevant regulatory agencies. This article analyzes the problems of motor vehicle exhaust emissions and prevention measures， and puts forward suggestions， and strives to contribute to the economic development and environmental protection.

Key words：motor vehicle exhaust， hazard analysis， prevention and control measures

1 引言

就目前來看，汽車已經(jīng)是民眾出行的重要交通工具，在城市化發(fā)展過程中，機(jī)動(dòng)車的普及，給人們的生活帶來了極大的便利，自2002年以來，汽車銷售市場不斷升溫，其數(shù)量呈現(xiàn)指數(shù)式增長，但是就我國機(jī)動(dòng)車尾氣污染控制水平而言，與西方發(fā)達(dá)國家還存在較大的差距，例如，城市鄉(xiāng)村公路道路的規(guī)劃仍存在不完善的地方，上下班時(shí)間段與春節(jié)假期，道路發(fā)生擁堵情況仍舊極其嚴(yán)重，機(jī)動(dòng)車的擁堵不僅會(huì)導(dǎo)致燃料消耗增加，也會(huì)加劇環(huán)境污染，如此嚴(yán)峻的環(huán)境污染問題，已經(jīng)提醒人們必須提高對機(jī)動(dòng)車尾氣污染的重視，同時(shí)采取積極有效的治理措施，為人民生活、社會(huì)生產(chǎn)創(chuàng)造更加良好的環(huán)境。

2 機(jī)動(dòng)車尾氣污染物的成分解析與污染問題探究

2.1 當(dāng)前機(jī)動(dòng)車尾氣污染現(xiàn)狀

當(dāng)前城市發(fā)展對于大氣造成的污染，主要包括工業(yè)企業(yè)排放、煤炭資源燃燒以及機(jī)動(dòng)車尾氣排放。隨著城市化進(jìn)程不斷加快，城市機(jī)動(dòng)車保有量呈現(xiàn)出逐年增長的趨勢。城市大氣污染中較大的污染來源就是機(jī)動(dòng)車尾氣，且機(jī)動(dòng)車尾氣在大氣污染中的比重逐漸發(fā)生著結(jié)構(gòu)性變化。比如，上海市在中心地區(qū)進(jìn)行機(jī)動(dòng)車尾氣排放檢測，發(fā)現(xiàn)大氣污染物中一氧化碳、氮氧化物、碳?xì)浠衔锏姆謸?dān)率達(dá)到了86%、57%、95%;北京市進(jìn)行機(jī)動(dòng)車尾氣排放檢測后發(fā)現(xiàn)，一氧化碳、氮氧化物、碳?xì)浠衔锏姆謸?dān)率分別為64%、47%、74%。在我國一二線城市中，大氣污染程度大致都差不多。

2019年，全國機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)到3.48億輛，比2018年增長6.4%，其中新能源汽車保有量達(dá)到281.0萬輛。全國機(jī)動(dòng)車四項(xiàng)污染物排放總量為1603.8萬噸，其中一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化物、顆粒物排放量分別為771.6萬噸、189.2萬噸、635.6萬噸、7.4萬噸。由此可見，必須要加強(qiáng)機(jī)動(dòng)車尾氣尾氣污染治理，以實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 機(jī)動(dòng)車尾氣排放物的污染物種類分析

2.2.1 一氧化碳污染

對于機(jī)動(dòng)車來講，提供動(dòng)力的汽油、柴油燃料主要組成為碳?xì)浠衔?，在燃燒過程中會(huì)有大量的水、二氧化碳生成。如果在燃燒過程中二氧化碳不充分（燃燒不充分的原因在于發(fā)動(dòng)機(jī)零部件有磨損，火花塞出現(xiàn)老化情況;還有就是，機(jī)動(dòng)車在怠速情況下發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部壓力、溫度以及轉(zhuǎn)速出現(xiàn)下降的情況就會(huì)使得發(fā)動(dòng)機(jī)氧氣沒有充足供給，汽油柴油不能與空氣進(jìn)行充分地接觸和燃燒造成的），大量一氧化碳產(chǎn)生，對空氣造成嚴(yán)重污染。

2.2.2 碳?xì)浠衔镂廴?/p>

機(jī)動(dòng)車尾氣排放中，碳?xì)浠衔镆彩瞧渲兄饕奈廴疚锓N類。碳?xì)浠衔镏兄饕煞职ū?、醛類、丁二烯、多環(huán)芳烴及醛類，這些物質(zhì)經(jīng)過呼吸系統(tǒng)進(jìn)入到人體內(nèi)部，會(huì)對神經(jīng)系統(tǒng)造成嚴(yán)重的損傷。比如，人體吸收過多的苯會(huì)對神經(jīng)系統(tǒng)造成麻痹，人體會(huì)有頭暈、惡心等癥狀。碳?xì)浠衔锍霈F(xiàn)在機(jī)動(dòng)車尾氣中的原因是油箱出現(xiàn)泄漏，揮發(fā)性燃料在燃燒過程中有氣體釋放，還有就是燃燒室內(nèi)的燃料釋放導(dǎo)致。碳?xì)浠衔餄舛却笮≈饕艿綑C(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)影響，發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速情況下沒有充分燃燒氣體，就會(huì)導(dǎo)致大量高濃度碳?xì)浠衔镝尫拧?/p>

2.2.3 氮氧化合物污染

機(jī)動(dòng)車尾氣污染排放物中，還有大量的氮氧化物以及硫化物。其中氮氧化物主要包括二氧化氮和一氧化氮，其中一氧化氮穩(wěn)定性比較差，一氧化氮會(huì)跟空氣中的氧氣進(jìn)行反應(yīng)生成二氧化氮，與空氣混合會(huì)形成酸雨對環(huán)境造成不利影響。硫化物中大量的硫元素會(huì)與氧氣反應(yīng)生成二氧化硫，二氧化硫濃度超標(biāo)以后會(huì)對機(jī)動(dòng)車尾氣凈化裝置的凈化效果產(chǎn)生影響。

2.2.4 顆粒物污染

機(jī)動(dòng)車在行駛中不僅直接排放顆粒物，同時(shí)還會(huì)將大量氮氧化合物等排放出來，這些氣體遇到氧氣并與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)又會(huì)形成細(xì)小顆粒物，如硝酸鹽和硫酸鹽等。固體懸浮顆粒隨呼吸進(jìn)入人體肺部，極易滯留在呼吸道的不同部位，進(jìn)而引發(fā)呼吸系統(tǒng)疾病。

3 機(jī)動(dòng)車污染防治的有效措施

3.1 使用機(jī)動(dòng)車排氣后處理技術(shù)

目前絕大多數(shù)汽油機(jī)的排氣后處理系統(tǒng)采用三效催化轉(zhuǎn)化器，該技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展應(yīng)用已經(jīng)成熟。然而隨著汽油機(jī)稀薄燃燒技術(shù)開始得到應(yīng)用，帶來了如何在富氧條件下降低NOx排放的新問題。其中一種技術(shù)是選擇性催化還原，即使用選擇性催化還原劑在富氧條件下還原NOx，但這種方法轉(zhuǎn)化效率低，耐水及熱穩(wěn)定性差，不利于大規(guī)模推廣應(yīng)用。另外一種技術(shù)是采用吸附還原催化方法，該方法在較寬的溫度范圍內(nèi)能夠保持較高的NOx轉(zhuǎn)化效率，但對于燃油中的含硫量比較敏感。由于我國的油品品質(zhì)普遍不高，因此對于稀燃汽油機(jī)的后處理技術(shù)還有待繼續(xù)開發(fā)完善。

與汽油機(jī)相比，柴油機(jī)油耗較低，溫室氣體排放也少?，F(xiàn)在新型柴油機(jī)排出的二氧化碳比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)要低20%，排出的CO、HC也較少，但是，柴油機(jī)的NOX排放和微粒排放比汽油機(jī)嚴(yán)重，也成為其發(fā)展的阻礙。相比汽油機(jī)，柴油機(jī)排放升級的技術(shù)難度更大，如從國Ⅲ升級到國Ⅳ水平往往需要增加排氣后處理裝置。從發(fā)達(dá)國家的使用經(jīng)驗(yàn)來看，柴油機(jī)的后處理技術(shù)主要有兩種：EGR+DPF，或者SCR。其中前者對于柴油中的含硫量非常敏感，因此短期內(nèi)不被業(yè)內(nèi)看好。而后者除了選擇性催化還原轉(zhuǎn)化器意外，還包括一套獨(dú)立的還原劑噴射系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且涉及多個(gè)零部件以及供應(yīng)商，對于系統(tǒng)集成的能力要求較高。如對于一套完整的SCR系統(tǒng)來說，催化劑企業(yè)將催化劑涂敷到外購的載體上以后，交給封裝企業(yè)進(jìn)行封裝后再提供給主機(jī)廠，主機(jī)廠再將催化系統(tǒng)和還原劑噴射系統(tǒng)集成。而噴射系統(tǒng)本身包括了尿素罐、管路、傳感器、噴射泵、噴嘴以及控制器等諸多部件，因此整套系統(tǒng)是一個(gè)非常繁雜的集成過程。和發(fā)動(dòng)機(jī)的控制器發(fā)展趨勢相似，部分主機(jī)廠也開始傾向于采用獨(dú)立或協(xié)作開發(fā)的后處理控制策略，從而保證了自身技術(shù)的安全性及獨(dú)特性。

除了控制器以外，SCR系統(tǒng)中的噴射裝置以及催化劑也是業(yè)內(nèi)研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。為了提高還原劑噴射的霧化質(zhì)量，部分噴射系統(tǒng)采用了壓縮空氣輔助的設(shè)計(jì)，但需要使用車上的氣源，而沒有采用空氣輔助的噴射系統(tǒng)則存在如何提高霧化質(zhì)量及零部件耐高溫性等諸多挑戰(zhàn)。當(dāng)前對于SCR催化劑的研究主要集中在四個(gè)方面：首先，新型催化劑配方開發(fā)研究;其次，催化劑成型技術(shù)研究。以當(dāng)前階段蜂窩狀為基礎(chǔ)進(jìn)行新材料開發(fā)，將催化劑的孔隙率增大，讓催化劑能夠有更大的輕度、更輕的重量以及更多的表面積;然后，深入研究抗失活機(jī)理和抗失活成分。研究添加很多稀土元素（Ce， In，Se等）化合物的抗失活性能;最后，研究反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方面。

3.2 定期進(jìn)行機(jī)動(dòng)車保養(yǎng)

機(jī)動(dòng)車在出廠之前雖然能夠達(dá)到國家制定得排放標(biāo)準(zhǔn)，但是隨著機(jī)動(dòng)車使用年限的增長，機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)功能性組件性能會(huì)因?yàn)殚L期磨損、老化、腐蝕等因素逐漸降低。與此同時(shí)，車主開車習(xí)慣和保養(yǎng)意識(shí)不足也是導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車整體狀況下降的重要原因。因此，必須要對機(jī)動(dòng)車開展定期維修保養(yǎng)工作，對于發(fā)動(dòng)機(jī)要定期進(jìn)行機(jī)油機(jī)濾更換，讓機(jī)動(dòng)車能夠有良好的運(yùn)行工況，將機(jī)動(dòng)車尾氣排放大大降低。

3.3 大力發(fā)展新能源汽車

伴隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)快速進(jìn)步，為了能夠?qū)崿F(xiàn)資源持續(xù)利用以及環(huán)境有效保護(hù)，國家大力發(fā)展新能源以取代石油，以電力能源為主的新能源汽車迅速發(fā)展起來。當(dāng)前新能源汽車發(fā)展還處在初級階段，由于成本偏高還沒有全面普及。但是國家對于新能源汽車的支持力度非常大，制定了很多鼓勵(lì)和補(bǔ)貼政策，鼓勵(lì)民眾購買新能源汽車。當(dāng)前科學(xué)技術(shù)持續(xù)發(fā)展，越來越多的車企積極實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新，在新能源汽車領(lǐng)域不斷突破。在新能源汽車領(lǐng)域，我國車企處在領(lǐng)先的位置，比亞迪新能源汽車許多技術(shù)處在世界前列，因此必須要大力發(fā)展新能源汽車。

3.4 鼓勵(lì)發(fā)展節(jié)能環(huán)保型小排量汽車，提倡公共交通、綠色出行

當(dāng)前汽車工業(yè)生產(chǎn)制造水平不斷提升，要鼓勵(lì)發(fā)展節(jié)能環(huán)保型小排量汽車，小排量汽車能夠消耗更少的燃油，降低尾氣排放，同時(shí)外形尺寸小更加方便停車，在消耗能源的同時(shí)又能夠緩解城市道路擁堵問題。還有就是，要大力倡導(dǎo)乘坐公共交通工具，選擇綠色出行的方式。作為政府環(huán)保部門，需要加大對環(huán)境保護(hù)的宣傳力度，讓民眾能夠樹立環(huán)境保護(hù)意識(shí)，從身邊小事做起，提升整體環(huán)境保護(hù)責(zé)任感，實(shí)現(xiàn)社會(huì)健康、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展。

4 總結(jié)

總而言之，機(jī)動(dòng)車尾氣排放污染問題一直是影響環(huán)境的重要因素，必須要采取措施有效控制。當(dāng)前對于健康理念的不斷深入，社會(huì)大眾越來越重視環(huán)境保護(hù)，不管是從自身做好健康維護(hù)還是從治理大氣污染的角度減少污染源排放，都要求要認(rèn)清當(dāng)前形勢，并采取不同方法和措施解決這類問題。本文主要分析了機(jī)動(dòng)車污染物排放的相關(guān)情況及其對人體健康的相關(guān)危害，從多個(gè)方面提出優(yōu)化建議，希望能夠?qū)崿F(xiàn)對機(jī)動(dòng)車污染的有效防治。

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