选修课程化学与环境大气环境之汽车尾气

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1、第四节 汽车尾气 一、汽车尾气及其污染产销情况近几年来，我国汽车工业实现了突飞猛进的发展，汽车成为中国经济不可缺失的支柱产业。 广州日报10月25日报道 中国汽车大国的地位进一步得到巩固。公安部交管局发布的数据（按上牌数来计算，这是最权威的数据了）显示，我国机动车保有量已达1.99亿辆，其中汽车8500多万辆（年消耗油品1.7亿多万吨），每年新增机动车2000多万辆。8500万辆的数据就意味着，中国目前的汽车保有量已经超过7500万辆左右的日本，仅次于拥有约2.5亿辆的美国，成为全球汽车保有量第二大国。 汽车在促进经济繁荣、给人民生活带来方便的同 时，也带来了能源和环保问题。其中对环境影响最大

2、 的，莫过于随着机动车总量的飞速增长而日益严重的 汽车尾气污染。在北京、上海、广州等大城市，机动 车已成为排放一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物等污 染物的第一大污染源。业内人士估计，2年左右我国的 汽车保有量可能超过1亿辆。因此，治理汽车污染将是 一项长期的、艰巨的、复杂的系统工程。1、汽车尾气组成汽车尾气主要是指从排气管排出的 废气。废气中含有150-200种不同的化合 物，其中对人危害最大的主要有害成分 是一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物 、铅的化合物及颗粒物。有害气体扩散 到空气中会造成空气污染，其中CnHm及 NOx在阳光及其他适宜条件下还会形成光 化学烟雾，危害更大，汽车排放已成为 空

3、气的主要污染源。汽车尾气的颗粒物 中含有强致癌物苯并(a)芘。n汽车尾气对人体的危害有两方面的： 直接的伤害 ：呼吸道的破坏，如呼吸 阻力增大等等。间接的伤害：唾液溶 菌酶活性降低，呼吸功能及免疫功能受 到损害等等。n从眼前看，汽车尾气最重要的影响是 形成光化学烟雾和危害人类健康的可吸 入颗粒物；但从长远看，二氧化碳的排 放总量问题更为重要，因为它是导致全球气候变暖的元凶。 汽车排放的尾气 一氧化碳（CO）危害一氧化碳和人体红血球中的血红蛋白有很强的亲合力，它的亲合力比氧强几十倍，亲合后生成碳氧血红蛋白（COHb），从而消弱血液向各组织输送氧的功能，造成感觉、反应、理解、记忆力等机能障碍，重者

4、危害血液循环系统，导致生命危险。 碳氢化合物（ CnHm ）的危害CnHm和NOX在大气环境中受强烈太阳光紫外线照射后，产生一种复杂的光化学反 应，生成一种新的污染物-光化学烟雾。 氮氧化物（NOX）主要是指NO、NO2，都是对人体有害的气体，特别是对呼吸系统有危害。在NO2浓度为9.4mg/m2（5PPm）的空气中暴露10分钟，即可造成呼吸系统失调。细微颗粒物（PM2.5）颗粒物是指空气中的固体或液体微粒。 细微颗粒物对人体健康的影响是它可以进入肺脏的最深部，引起或加重哮喘病，急性呼吸系统症状如咳嗽、呼吸困难或呼吸疼痛，肺功能损失，以及慢性支气管炎，对儿童和老年人的危害尤为明显。2、解决汽车

5、尾气办法汽车发动机设计改造提高燃料质量废气后处理寻求新的替代燃料 在国际上，汽车污染严重的事件时有发生。美国洛杉矶市曾因数百万 辆汽车排放出大量废气，造成洛杉矶光化学烟雾事件。英国伦敦也发生过 类似的事件，数日之内伦敦被浓雾笼罩。最新的事件发生在墨西哥。由于 大气污染指数超过规定的指标，墨西哥城2005年4月进入环境紧急状态。我国空气污染也相当严重，参加全国大气监测的北京、沈阳、上海等 城市，被排在全球污染最严重的城市前10位。我国肺病死亡率高居城市死 亡之首，目前平均每10万人就有36个死于肺癌，93人死于呼吸系统疾病。汽车发动机设计改造提高发动机效率，使发动机从启动至停止各个阶 段实现更完

6、全的燃烧。同国外相比，我国重点城市的机 动车保有量并不很大，但轻型汽油车平均排放量为美国 的4.5倍。日本东京的汽车数量为北京的4倍，而排放量 却比北京低几倍。有资料报道：一辆中国汽车尾气污染 物排放平均相当于先进国家1015辆汽车的排放量。提高燃料质量在过去20多年中，不少国家在提高燃料质量方面已 作出积极努力，对改善环境也起到了一定的作用。例如，美 国与日本从1975年开始便逐步取消汽油加铅，欧洲各国也在 20世纪80年代加速了这一进程。与此同时，降低柴油硫含量 和大气质量标准中规定苯的指标等也是提高燃料质量所追求 的目标。 废气后处理在尾气排放上，柴油发动机与汽油发动机相比，柴 油车排放

7、的一氧化碳、烃类均低于汽油发动机，柴油还因其 能效高有利于减少二氧化碳排放，但是柴油发动机所排放的 颗粒物超过汽油发动机。因此，柴油后处理的主要目的是降 低颗粒物排放。但是，目前柴油后处理技术远远落后于汽油 后处理技术。寻求新的替代燃料目前已有一些新型燃料进入市场，例如，一些国家的车辆已普遍使用压缩天然气和液化石油气 。新型燃料中值得一提的是生物燃料。生物燃料是完完全全的可再生燃料，并有助于减少温室气体。当前我国城市汽车尾气污染治理工作主要存在五大问题一是相关法律滞后，治先于防，行先于法；二是汽车制造技术尤其单车污染物排放控制技术落后， 发动机、电子喷油器等达不到国际标准；三是全国实现汽油无铅

8、化进程缓慢；四是环境管理相对滞后。法律规定公安、环保两家管， 但各地缺乏协调配合，立法和管理两张皮；五是汽车尾气催化净化器研制、生产和安装困难诸多。2009年8月 昆明东川区200余名儿童血铅超标，当地调查组认为与工业企业污染无直接 相关性，患儿获免费治疗。 2009年9月 福建上杭县百余儿童血铅含量超标，污染源华强电池厂停产。 2009年10月 “铅都”河南济源市共检测出千名儿童血铅超标，政府分批提供免费治疗， 32家小铅厂停产整顿。 2010年1月 江苏大丰市51名儿童查出血铅含量超标，政府确认盛翔电源有限公司为污 染源,限令搬迁。 2010年3月 四川省内江市隆昌县渔箭镇94名村民血铅异

9、常，其中儿童88人，忠义合金 有限公司被责令停产。 2010年3月 湖南郴州市嘉禾县、桂阳县铅中毒者超过300人，涉事的3家未经环评的企 业被关闭，环保部派员前往督察治污，多名官员被免职。 2010年7月 云南大理鹤庆县84名儿童疑似血铅超标,官方通报系当地村民土法“小氰池” 提金所致，后取缔“小氰池”生产及关闭非法炼铅企业。 1、铅污染及其危害二、铅污染及其危害为了提高汽车辛烷值，采用较广泛的方法是往汽油中加入抗爆剂四乙基铅，汽油中加入四乙基铅后不仅提高了汽油的抗爆指数，还降低了生产成本。汽车在排气时将铅同废气一起排出，空气中含有大量四乙基铅。生活中的铅污染来源十分广泛，全世界每年约消耗40

10、0万吨铅，汽车排铅是城市铅污染的主要来源。汽车排铅是城市铅污染的主要来源 汽车尾气中排放的铅则来自于汽油添加剂-四乙基铅，19851995年的10年间累计有15813吨铅排入大气、水体等自然环境 铅进入人体后，90-95%沉淀于骨髓 调查显示，北京市大气中的铅80来自于汽车尾气。 2、铅的危害四乙基铅是一种带水果香味，具有剧毒的油状液体，沸点低 ，极易挥发。除通过大气被人体吸收外，还能污染水源、土壤， 通过饮水、进食等途径进入人体。少量的四乙基铅进入人体就能引起急性中毒，甚至死亡。骨中的铅一般较稳定，当食物中缺钙或有感染、外伤、饮酒、 服用酸碱类药物而破坏了酸碱平衡时，铅便由骨中转移到血液中

11、，损害骨髓造血系统、大脑神经系统和泌尿系统及生殖器官等。铅能阻碍血液的合成，导致贫血、头痛、眩晕、乏力、困倦、 便秘和肢体酸痛等症状。儿童还伴有注意力分散、多动、行为异常、智力低下和学习成 绩差等，这是因为铅进入人体后通过血液侵入大脑神经组织，使 营养物质和氧气供应不足，造成脑组织损伤所致，严重者还可能 会导致终身残疾。 3、无铅汽油的优点无铅汽油一般是加入了甲基叔丁基醚CH3OC(CH3)3作为高辛烷值组份。这种组份沸点较低，可以改善汽油的蒸发、汽车的启动、加速等性能以及减少发动机活塞磨损和耗油量。无铅汽油还可以减少汽车废气中的一氧化碳和氮氧化物的含量，大大减轻了对环境的污染。无铅汽油在燃烧

12、时仍可能排放有害气体、颗粒物和冷凝物三大物质，对环境、人体健康的危害依然存在。其中，有害气体以一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物为主。美国从1972年12月开始实施逐步淘汰含铅汽油战略，到 1996年1月 l日实现全面禁止含铅汽油。日本是世界上实现汽油 无铅化最早最彻底的国家早在1985年就实现了普通汽油无铅 化。新加坡、马来西亚等亚太国家和地区均已在2000年全部实 现汽油无铅化。我国从1999年7月1日起，中国石油化工集团公司全面停产 车用含铅汽油，全部改产无铅汽油，车用无铅汽油是指90号及 93号、95号、97号含铅量不超过0.005g/L的汽油。到2000年底 ，全国已基本实现汽油无铅化。

13、美国实现汽油无铅化用了23年时间，日本用了12年，而我 国从1993年提出无铅汽油标准至今只有6年时间，用燃料电池驱动的电动汽车才是真正无污染的。 城市调查调查 儿童人数铅铅中毒儿童例 数铅铅中毒率（ %）血铅铅水平均值值（ g/L）大连连1 223433.5245.51青岛岛1 189877.3247.42长长沙1 172877.4259.17呼和浩特1 192897.4740.72北京1 1141019.0752.62合肥1 013949.2856.47哈尔滨滨1 2761229.5655.80石家庄1 17011710.0055.59广州1 23412410.0559.73武汉汉1 24

14、213110.5567.39郑郑州1 04414013.4166.66成都1 39420214.4967.05西安86412714.7057.80银银川1 15617314.9768.87海口85815417.9545.51合计计17 1411 79110.4559.52危险险因素OR值值P值值男童0.03921.1550.0140大年龄组龄组 (3一6岁岁)0.08081.3940.0001母亲亲从事铅铅相关职业职业0.02371.2360.0909住房楼层较层较 低(1楼或平房)0.02621.1000.0989住房距主干道较较近(镇镇30 m)0.02971.1140.0602住房附近有

15、铅铅作业业相关工厂0.02791.1330.0672常咬铅铅笔0.04861.3500.0006常用化妆妆品0.01891.2600.2484吃东东西前不洗手0.05051.2130.0013常吃爆米花0.04231.6530.0012常吃膨化食品0.04871.2410.0013服用钙钙、锌锌、铁剂铁剂-0.05080.8250.0020 4、儿童为什么更容易发生铅中毒儿童呼吸道对铅的吸收率是成人的1.6至2.7倍消化道吸收 率更是成人的8至9倍儿童对铅的排泄率很低,仅有66,而成人的排泄率为90 。 汽车尾气污染.地面以上1米的范围，其浓度比1米以上 高16倍。这是儿童铅中毒的主要原因。2

16、5的奶瓶易造成铅中毒中国消费者协会近期对市场上销售的奶瓶彩色图案 作金属释出量抽检，25的奶瓶会释出铅等重金属，其中少 数甚至超过欧洲安全标准的20倍。如选用瓷餐具最好不用上了彩釉的，尤其不可用彩釉 瓷具盛放菜汤、醋、酒以及饮料等，更不能用彩釉瓷具盛食 品过夜；应少吃铁皮罐头食品，不要用金属锡壶盛酒；含铅儿童玩具以及学习用品易造成铅中毒.据悉，日前国内儿童玩具以及学习用品的含铅现象普遍。据有 关部门抽样检测，23种国产玩具中，7种玩具表面油漆中所含可溶性铅 超过国家允许值（250毫克千克）。另据有关部门检测，部分学校课 堂椅黑色油漆层中铅含量超过国际标准36倍，有的教科书彩色封面超标 达12倍。家居装饰品铅污染有些家具、装饰品中含铅较高，儿童若经常使用这些产品则容易 中毒；目前我国漆中的铅含量高达5。部分地区饮用水、食物中含铅严重超标水管里积蓄 时间过