柴油机冷启动的危害有哪些?
科学分析表明,汽车尾气中有数百种不同的化合物,其中污染物有固体悬浮颗粒物、一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、铅和硫氧化物。一辆汽车一年排放的有害废气是其自身重量的三倍,汽车在不断消耗地球的资源。机动车油耗成为无情吞噬石油资源的无底洞。目前,汽车使用的汽油约占全球汽油消耗量的1/3。
尾气对人有害。
汽车消耗大量资源的同时,其排放的废气会严重影响人体健康。汽车尾气中的一氧化碳与血液中的血红蛋白结合的速度是氧气的250倍。所以,即使有少量的一氧化碳吸入,也可能对人造成可怕的缺氧伤害。轻者头晕、头痛,重者脑细胞会永久受损;氮、氧和氢化合物会对易感人群造成刺激,导致眼疾和喉炎。尾气中的氮氢化合物所含的苯并芘是一种致癌物。是一种能在空气中悬浮几天几夜,被人体吸入后无法排出的高分散颗粒。当它积累到临界浓度时,就会刺激恶性肿瘤的形成。
数据触目惊心。
哈尔滨市环保局张介绍,从哈尔滨市近两年机动车污染的二氧化碳变化数据中,可以看出污染加剧的趋势。二氧化碳日均值从2000年的0.1毫克/立方米上升到2.3毫克/立方米,年均值从2000年的0.024毫克/立方米上升到2006年的0.049毫克/立方米。不难看出,汽车和尾气污染的增长速度远快于机动车。
汽车污染大气,也对周围环境造成噪音污染。2001年,交通噪声污染占环境噪声总量的20.1%,人口密集区噪声比例远高于此。
户外运动远离汽车,运动不要太晚。
每天跑步锻炼身体对身心都是好事,但如果时间地点选择不当,恐怕就不是健康而是疾病了,因为路过的汽车会产生大量损害呼吸道和肺泡功能并可导致癌症的颗粒物。
北京大学环境医学研究所的潘小川指出,空气污染对人们的健康构成越来越大的威胁,而这些有毒气体的70%来自汽车尾气。据医学研究分析,汽车尾气的主要化学成分是二氧化硫、一氧化硫、氮氧化物和铅。可引起呼吸道感染和哮喘,降低肺功能,严重时甚至引起肺气肿。汽车尾气中的铅一般分布在离地面1米左右的区域,这里正好是青少年的呼吸地带,所以铅污染对青少年的危害更大。目前,像北京这样的城市很多都全面推行使用无铅汽油,但大量夜间进城的货运车辆使用柴油发动机,其排放的含铅废气仍然污染着整个城市。而且污染物在太阳光(紫外线)作用下的第一次光化学反应会产生二次污染,形成雾霾污染现象,称为光化学烟雾。光化学烟雾成分复杂,对人和动物的危害主要表现在刺激眼睛和黏膜、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异常等。专家建议,户外运动尽量远离交通干线。所以,为了你的健康,应该改变在立交桥或者繁华路段的人行道上跑步的习惯。不要运动太晚,因为晚上9点以后柴油机大型车进城,路上的污染是白天的好几倍。
汽车尾气排放的主要污染物有一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NO)、铅(Pb)等。
一氧化碳:一氧化碳与人体红细胞中的血红蛋白有很强的亲和力,亲和力比氧气强几十倍。亲和后生成碳氧血红蛋白(COHb%),从而削弱血液向各种组织输送氧气的功能,引起感觉、反应、理解、记忆等功能障碍,甚至危及血液循环系统,导致危及生命。
氮氧化物:氮氧化物主要指NO和NO2,是对人体特别是呼吸系统有害的气体。暴露在NO2浓度为9.4mg/m2(5PPm)的空气中10分钟可导致呼吸系统紊乱。碳氢化合物:目前,其对人体健康的直接危害尚不明确。而当HC和NOX在大气环境中受到强烈的阳光和紫外线照射时,会产生复杂的光化学反应,产生一种新的污染物——光化学烟雾。伦敦6月发生的光化学烟雾中,1952,4天死亡人数比正常年份同期多4000人左右,45岁以上死亡人数最多,约为平时的3倍;1岁以下的人数约为平时的两倍。在事件发生前一周,因支气管炎、冠心病、肺结核和心力衰竭死亡的人数分别是事件发生前一周的9.3倍、2.4倍、5.5倍和2.8倍。
当你在川流不息的车流中时,你可能会闻到一股刺鼻的气味。这是汽车尾气的味道。确定汽车尾气通过排气管、曲轴箱、油箱、化油器排出。目前,人们已经从汽车尾气中分离出80多种有害物质,其中以一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、铅尘、苯并芘为主。在大中城市,汽车尾气污染占整个空气污染的60%以上。
废气中的一氧化碳与人体红细胞中的血红蛋白有很强的亲和力。亲和后产生的碳氧血红蛋白导致人体缺氧,危害中枢神经系统。轻者头晕、恶心、俯卧,重者昏迷、呼吸缓慢、失去知觉、死亡。因为汽车尾气排放大多在1.5米以下,儿童吸入的汽车尾气量是成人的两倍。居住在商业区和交通干线附近的儿童血铅含量远高于远离干线的儿童。汽车尾气对孩子的危害不容小觑。如果长期吸入这些气体,可能会发生贫血、眼疾和肾炎。有人把这些病称为“城市孩子的交通病”。100 ml血铅浓度超过36微克时,约有一半的孩子会出现智力低下。
我国《大气污染防治法》规定,机动车船向大气排放污染物不得超过规定的排放标准,对超过规定排放标准的机动车船应当采取治理措施。污染物排放超过国家排放标准的汽车不得制造、销售和进口。(主编:刘迎建:刘迎建小学环境教育系列——美化城市家园)
从全球范围来看,空气污染的另一个主要因素是汽车尾气。
汽车尾气中含有一氧化碳、氮氧化物等对人体有不良影响的固体颗粒,尤其是含铅汽油,对人体的危害更大。铅在废气中处于微粒状态,随风扩散。农村居民一般每天从空气中吸入一微克左右的铅;城市居民,尤其是街道两旁的居民,会大大超过农村居民。锡进入人体后,主要分布在肝、肾、脾、胆、脑,其中肝、肾的浓度最高。几周后,铅从上述组织转移到骨骼,并以不溶性磷酸铅的形式沉积下来。人体内约90% ~ 95%的铅积累在骨骼中,只有少量的铅存在于肝、脾等器官中。骨骼中的铅一般是稳定的。当食物缺钙或感染、外伤、饮酒、服用酸碱性药物破坏酸碱平衡时,铅会从骨骼转移到血液中,引起铅中毒症状。铅中毒的症状非常广泛,如头晕、头痛、失眠、多梦、记忆力减退、乏力、食欲不振、腹胀、发热、恶心、腹泻、便秘、贫血、末梢神经炎等。重度中毒患者肝脏损害明显,会出现黄疸、肝肿大、肝功能异常等症状。1943年,在美国加州洛杉矶,每天有250万辆汽车燃烧1100吨汽油。汽油燃烧产生的碳氢化合物在太阳紫外线的照射下发生化学反应,形成淡蓝色的烟雾,让这个城市的大部分市民羡慕不已,头疼不已。后来,人们把这种污染称为光化学烟雾。洛杉矶在1955和1970发生过两次光化学烟雾事件。在前者中,400多人死于五官中毒和呼吸衰竭,而在后者中,该市四分之三的人患病。这就是历史上被称为“世界八大公害”、“20世纪十大环境公害之一”的洛杉矶光化学烟雾事件。正是这些事件让人们深刻认识到汽车尾气的危害性。
为了改善城市空气质量,美国制定了严格的计划来减少汽车污染。1996年,欧盟也制定了据说比美国还严格的汽车尾气排放计划。欧盟的计划中提出了提高汽油和柴油质量的标准,要求在2000年前淘汰含铅汽油,在雅典、伦敦等污染严重的地区使用特殊燃料。同时要求所有新车型必须进行技术改造,净化汽车尾气。据调查,英国10%的儿童在6岁前铅中毒。孩子铅中毒会降低智商,会出现捣乱和疏忽行为。
为了改善空气质量,中国许多城市禁止污染企业进入市区;对原有企业进行技术改造,减少废气和粉尘的排放,提供集中供热。减少采暖炉的烟尘排放,提高柴油和汽油的质量,减少钻的含量,积极过渡到无铅汽油,安装汽车净化器,等等。
在现代文明的今天,汽车已经成为人类不可或缺的交通工具。自1886第一辆汽车诞生以来,给人们的生活和工作带来了极大的便利,也发展成为现代物质文明的支柱之一。但也要看到,随着汽车工业的快速发展,汽车产量和保有量的不断增加,汽车也带来了空气污染,即汽车尾气污染。
1943年,在美国加州洛杉矶,每天有250万辆汽车燃烧1100吨汽油。汽油燃烧产生的碳氢化合物在太阳紫外线的照射下发生化学反应,形成淡蓝色的烟雾,让这个城市的大部分市民羡慕不已,头疼不已。后来,人们把这种污染称为光化学烟雾。洛杉矶在1955和1970发生过两次光化学烟雾事件。在前者中,400多人死于五官中毒和呼吸衰竭,而在后者中,该市四分之三的人患病。这就是历史上被称为“世界八大公害”、“20世纪十大环境公害之一”的洛杉矶光化学烟雾事件。正是这些事件让人们深刻认识到汽车尾气的危害性。
汽油主要由碳和氢组成。汽油正常燃烧时,会产生二氧化碳、水蒸气和过量的氧气。但由于燃油中含有其他杂质和添加剂,而且燃油往往不能完全燃烧,所以往往会排出一些有害物质。研究表明,汽车尾气成分非常复杂,有100多种,其主要污染物包括一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物。一氧化碳会阻碍人体血液吸收和氧气输送,影响人体造血功能,随时可能诱发心绞痛、冠心病等疾病。碳氢化合物会形成剧毒的光化学烟雾,对人体造成伤害,并产生致癌物质。白烟对牲畜、水果、橡胶制品和建筑物有害。氮氧化物比一氧化碳毒性更大。它们损害人的眼镜和肺部,形成光化学烟雾。它们是产生酸雨的主要物质,酸雨能使植物由绿色变成褐色,直至大面积死亡。
控制汽车尾气主要有三种方法。第一,最根本也是最后一个办法,就是改变汽车的动力。如电动汽车和替代燃料汽车的开发。这样,汽车不会产生任何或只有一点污染气体。第二,改善现有的汽车动力装置和燃料质量。采用设计良好的发动机,改进燃烧室结构,采用新材料,提高燃油质量,可以降低汽车尾气污染,但不能做到“零排放”。第三,它也是一种广泛应用的净化技术,适用于大量在用车和新车。即使采用一些先进的车外净化技术对汽车产生的尾气进行净化以减少污染,这种做法也无法实现“零污染”。车外净化技术是在汽车的排气系统中安装各种净化装置,通过物理和化学的方法减少尾气中的污染物。可分为催化剂、热反应器和过滤收集器。前者多用于汽油机车,后者多用于柴油机车。
在我国大中城市,汽车尾气排放已成为主要的大气污染源。有数据显示,上海的汽车总量仅相当于日本东京的1/12,但汽车在空气中主要排放的CO、HC、氮氧化合物总量基本相同。目前我国在用汽车超过13万辆。但随着经济的快速发展和社会需求的增加,未来654.38+00 ~ 654.38+05年,我国汽车保有量将以年均9%的速度增长。因此,减少汽车尾气排放迫在眉睫。
汽车尾气净化催化剂是控制汽车排放和减少汽车污染的最有效手段。贵金属主要用作净化汽车尾气的催化剂和稀土催化剂。铂和钯主要作为贵金属催化剂,具有活性高、寿命长、净化效果好等优点,非常实用。但由于这些贵金属价格昂贵,很难大范围推广。
用于净化汽车尾气的稀土催化剂是由稀土、碱土金属和一些贱金属制成的催化剂。还有用稀土和少量贵金属制备的催化剂。其特点是价格低廉,热稳定性好,活性高,使用寿命长。因此在汽车尾气净化领域备受青睐。
稀土汽车尾气净化催化剂中使用的稀土主要是氧化铈、氧化镨和氧化镧的混合物,其中氧化铈是关键成分。由于氧化铈的氧化还原特性,可以有效地控制废气的组成,并且可以在还原气氛中供应氧气或者在氧化气氛中消耗氧气。CeO2还在贵金属气氛中起稳定作用,以保持催化剂的高催化活性。
由于欧美日等发达国家控制汽车尾气排放较早,也较为严格,所以使用的汽车尾气净化催化剂种类繁多。目前主要是三效催化剂。这种催化剂包括用于将HC和CO氧化成H2O和CO2的氧化剂和用于将氮氧化合物还原成N2的还原剂。这样可以起到很好的净化作用。而稀土元素是这种三效催化剂不可或缺的。有报道称,世界汽车尾气净化催化剂市场的需求正以每年7%的速度增长。由此可见,汽车尾气净化催化剂中稀土的量是相当可观的。1995年,美国汽车尾气净化催化剂领域的稀土消费量达到11000吨(以氧化物计),占美国稀土总消费量的44%。1996年日本催化剂领域使用的氧化铈也达到了1500吨,而中国则是在这个领域使用。