汽车尾气的危害及预防措施.pdf
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第20卷第1期邢台职业技术学院学报Vol.20No.12003年2月JournalofXingtaiVocationalandTechnicalCollegeFeb.2003汽车尾气的危害及预防措施徐平18(邢台职业技术学院河北邢台054000)摘要:
汽车的发明给人类带来了方便,带来了财富,但是随着世界汽车保有量的巨增,随之而来的是汽车对人类产生一些危害。
无论是大气污染、噪声危害、还是固体废弃物的排放,汽车不愧为罪魁祸首。
本文就从大气污染方面详细阐述了汽车给人类带来的负面影响,旨在提醒人们保护我们共有的天空、维护我们共同的家园。
关键词:
汽车尾气;形成;危害;控制中图分类号:
X511.文献标识码:
A文章编号:
10086129(2003)01005903自然界最基本的物质循环是水循环、碳循环、氮循环。
自然界的物质循环和生态平衡,体现了大自然的生态调节和自净能力。
人类历史的初期,人们只会使用简单的劳动工具,此时的人类可以说是自然界的奴隶;随着时间的推移、人类的进步,人们逐渐成了生活的主体,改造自然,并使生活水平逐渐提高、经济飞速发展。
但与此同时,人类在无形中也改变着自然界的物质循环和生态循环,他们从自然界中获得资源和财富,同时,也将生产和生活的废物(即三废)排放到环境中。
当这些废物在环境中积累到一定数量时,就会影响到植物及人类的生存与健康,从而形成了环境污染。
大气污染、水污染、噪声污染、固体废物污染正日益危害着人们的健康,影响着人类的生存条件,致使城市居民以能呼吸到新鲜空气而自豪。
大气污染源可分为固定源和流动源两种,汽车是最主要的一种流动污染源之一。
由于汽车的流动性及其数量庞大,极易造成局部地区的污染物浓度过高,危害人体。
最典型的例子就是60年代发生在美国洛山矶的光化学事件,人们的症状表现为喉头炎、头痛及各种眼病的增加。
事后据调查,该市每天排入大气的污染物有9860t,其中68.8%来自于汽车。
1本文基于汽车排放物对环境的危害,追究其根源,是由于汽车自身构造及尾气排放所致。
一、汽车排放物的种类汽车的工作原理是燃烧在气缸中燃料,由曲柄连杆机构把活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动,从而对外做功,在此过程中产生废气。
汽车排放污染物的来源有三种:
从排气管排出的废气,主要成分是一氧化碳、碳氢化合物、氮的氧化物,其他还有二氧化硫、含铅化合物、炭烟等。
从活塞与气缸之间漏出的废气,再由曲轴箱经通气管排出的燃烧废气,其主要成分是碳氢化合物。
从油箱、化油器浮子室以及油泵接头等处蒸发出的汽油蒸汽。
二、汽车污染物形成机理及其危害1一氧化碳形成机理及危害汽车发动机的主要燃料是汽油和柴油,汽油和柴油的主要成分均是由原油加工后而得到的馏分产物,主要成分是碳氢化合物,如汽油含碳原子数C7C9,柴油为C16C18,用通式CnHm表示其组成。
对汽油来说,汽油经化油器雾化,使燃料和空气混合,进入汽缸内燃烧,其反应方程式如下:
CnHm+n/2O2nCO+m/2H22H2+O22H2O2CO+O22CO2H2O+COH2+CO2从上面反应方程式可以看出,当汽油或柴油燃烧不完全时,即燃气在氧气不足的情况下燃烧,反应物易产生一氧化碳,既反应易停留在第步,根据美国和日本一些城市的大气中CO的含量测定,约5%9%来自于汽车的排放。
收稿日期:
20021215作者简介:
徐平(1975),山东菏泽人,邢台职业技术学院教务处,助教。
59邢台职业技术学院学报2003年第1期60CO是一种无色、无刺激性气味的气体,人类难以觉察,并极易与人体中的血红蛋白结合,一旦CO进入人体后,它与人体血液中携带的血红蛋白(Hb)形成稳定的配合物COHb,COHb配合物一旦形成,人体中的血红蛋白就丧失了输送氧的能力,故CO中毒导致低氧症,甚至死亡(窒息)。
表1各种CO浓度的危害1CO浓度(ppm)危害103010012010000人慢性中毒、贫血,病人心脏、呼吸道恶化人在46小时内中毒使人头痛、恶心人在1小时内中毒使人失去知觉,导致死亡2NOx产生机理及其危害NOx是指NO、NO2、N2O、N2O3等氮氧化物的总称,在发动机排出的废气中,NO占绝大部分(99%),其他成分约占1%,所以从大气污染的角度来看,最重要的NOx是NO和NO2;人们常将与环境有关的NO和NO2称为NOx。
内燃机排气中的氮氧化物是由于燃烧室内的高温燃烧而产生的,空气中的氮经过氧化,首先生成NO,然后与大气中的氧相遇,在一定条件下生成NO2。
高浓度的NO能引起人类中枢神经的瘫痪及痉挛,而低浓度的NO对生物危害较小。
NO2是一种褐色气体,有特殊刺激性臭味,是内燃机排气中恶臭物质之一。
它使人中毒的症状是发生肺水肿,同时能引发出独具特点的闭塞性支气管炎。
对植物而言,空气中低浓度的NO2能使一些植物落叶、萎黄、减产等。
柑橘在这方面表现最为明显。
NO2对棉花、尼龙等物有损坏作用,能使燃料褪色、金属发生腐蚀。
另外由于NOx除了本身对生物发生危害外,还能与碳氢化合物形成光化学过氧化物,所以对NOx的污染问题应给予足够重视。
表2NO2对人及生物的影响1NO2浓度(ppm)影响0.51.02.55.05080100150连续312月,患支气管炎部位有肺气肿出现闻到臭味超过7小时,西红柿等作物叶子变白色闻到强烈臭味一分钟之内,人的呼吸异常,鼻受刺激35分钟引起胸痛人在3060分钟,就因肺水肿而引起死亡3碳氢化合物的产生及其危害汽车向大气排放出的碳氢化合物,主要是发动机不完全燃烧的产物,即从排气管中排出的占排放总量的55%65%;其次是曲轴箱通风口漏出的占20%25%,由化油器和油箱蒸发的占15%20%2。
碳氢化合物是人们研究最多污染物之一,也是对人类危害严重的致癌性物质。
而其中对人类危害最大的是环芳烃,尤其是以针状或片状晶体存在的3.4苯并芘。
4含铅化合物的形成及其危害铅的化合物是作为抗爆剂加到汽油中的四乙基铅(Pb(C2H5)4)经燃烧后所形成的化合物。
从燃烧室排出来的铅化物,一般为粒径小于0.2m(106m)的小颗粒。
汽车排放的铅占大气中铅的97,大部分颗粒直径为0.5m或更小,因此可以长时间的漂浮在空气中。
如果接触高浓度的含铅气体,就会引起严重的急性中毒症状,但这种情况比较少见。
常见的是长期吸入低浓度的含铅大气。
较大颗粒吸入到呼吸道粘膜上,可随痰排出。
较小颗粒可通过呼吸道进入肺的深部组织,这部分很小的含铅气体,可以引起慢性中毒症状,如头昏、头痛、全身无力、失眠、记忆力减退等神经系统综合症。
当铅在人体内各器官的积累增加到一定程度时,就会影响到人体的生理机能,尤其对少年及幼儿的中枢神经系统和造血系统影响更大。
此外,长期慢性铅中毒者,心脏和肺部将受到不同程度的损害,人的智力下降、注意力不集中,甚至成为呆傻。
铅还具有高度的潜伏致癌性,其潜伏期长达2030年。
邢台职业技术学院学报2003年第1期615.光化学烟雾的形成及其危害产生光化学烟雾的基本条件是大气中存在一定浓度的HC和NOx。
当HCNOx3时,在强烈的阳光照射的诱发下产生臭氧(O3)和过氧酰基硝酸盐(PAN)组成的光化学烟雾。
表3给出了光化学烟雾的形成机理。
表3光化学烟雾形成的基本反应机理3反应速率常数(ppmmin-1)(298K)NO2+hvNO+OO+O2+MO3+MNO+O3NO2+O2RH+OHRO2+H2ORCHO+OHRC(O)O2+H2ORCHO+hvRO2+HO2+COHO2+NONO2+OHRO2+NONO2+RCHO+HO2RC(O)O2+NONO2+RO2+CO2OH+NO2HNO3RC(O)O2+NO2RC(O)O2NO2RC(O)O2NO2RC(O)O2+NO20.533min-12.18310-526.593.7751032.3411041.911041.2141041.1271041.1271041.6131046.8931042.14310-2三、汽车排放污染物控制我国政府早在80年代初就开始进行汽车排气污染的防治工作。
1987年颁布了中华人民共和国大气污染防治法,规定了机动车向大气排放的污染物不能超过国家标准规定的限值。
1990年,国家环保局、交通部等六部委联合发布了汽车排放污染监督管理办法。
加强对汽车排放污染的防治工作主要措施包括:
1严格控制各类汽车尾汽的排放量汽车污染物的主要来源是尾汽的排放,因而,必须严格控制汽车尾汽的排放量,强制执行国家汽车尾汽排放标准,对不符合国家汽车尾汽排放标准的,不允许出厂和上路。
2禁止非法占用机动车道中国主要城市中,机动车行驶速度低,这导致了燃料的更高消耗。
如果汽车以不到20公里/小时的速度在城市街道上行驶,其油耗是高速公路上自由行驶时油耗的两倍。
导致汽车低速行驶的原因很多,其中各种活动占用机动车道是一个主要原因。
如经商占道、仓库占道、工厂占道、垃圾占道等。
3拓宽道路,修建立交桥和地下铁道拓宽道路是花钱少、见效快的积极措施,修建立交桥和地下铁道是缓解城市交通,提高车速,降低汽车排气污染的有利措施。
4街道绿化在人行道两侧和车辆分行线上,栽草植树,或修建转盘,在转盘内栽草植树,一方面可以美化城市环境,增加城市的情趣,另一方面可以吸附、吸收一些粉尘和有害气体,降低环境污染。
同时,对降低噪声污染也起着积极作用。
5合理调整汽车流量为了缓解城市交通,白天大型货车禁止驶入市区,在交通拥挤货车流量较大的路口、路段采取措施,合理调配,保障车辆的畅通。
6加强交通管理包括合理调整红绿灯信号的时间;住宅小区禁止大型货车驶入;重点区域禁止鸣喇叭;发展轻污染交通工具,电车和双层载人汽车是较好的选择;提高汽车的利用率,尽量做到一车多用。
(下转第69页)邢台职业技术学院学报2003年第1期693熊幸明.PLC在锭杆热轧机上的应用.4易传禄.可编程序控制器应用指南.上海科学普及出版社.5赵升吨.JH23-63型冲床的PLC控制.TheapplicationofS7-200PLCtoCross-WedgeRollingMaoQiu-lian,WangMing-hui,PanXiao-yong(CollegeofMachineEngineering,ZhejiangUniversityofTechnology,Hangzhou310032)Abstract:
ThispaperintroducestheapplicationofS7-200PLCtoCross-WedgeRolling,thenecessityandmeritwithPLCcontrolforCross-WedgeRollingispointedout.ThehardwareandsoftwareofPLCcontrolsystemaredetailedlydescribed,hardwarewiringdiagramandladderdiagramforCross-WedgeRollingPLCareestablished.KeyWords:
Programmablelogiccontroller;Cross-WedgeRolling;Ladderdiagram(责任编辑李文藻)?
(上接第61页)除了我国政府规定的这些条例外,很多汽车界人士认为,控制汽车污染关键在于汽车发动机技术的改造问题;近年来国内外越来越多的汽车公司生产各种偏向于环保型的汽车,希望让污染降到最低限度,从而,为我们的蓝天更蓝,空气更新鲜创造条件。
参考文献:
1秦文新等.汽车排气净化与噪声控制C.人民交通出版社,2000.2.2高延龄主编.汽车运用工程M.人民交通出版社,1998.1.3王晓蓉等.环境化学M.南京大学出版社,1993.11.TheHarmofExhaustFumesfromAutomobilesXuPing(XingtaiVocationalandTechnicalCollege,Xingtai,Hebei054035)Abstract:
Theinventionofautomobileshasbroughtgreatconvenienceandwealthtomankind.However,withtheincreaseoftotalcarnumbersthroughouttheworld,morepollutionappeared,includingairpollution,noisepollutionandhardrubbish.Automobilesbecomethemainsourceoftheabove-mentionedpollution.Thisarticlestatesthenegativeimpactofautomobiles,hopefullytoreminedpeopletoprotectourenvironment.Keywords:
Automobilefumes;Formation;Noise;Control(责任编辑苑田家)
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- 汽车尾气 危害 预防措施