机动车的燃料分为汽油、柴油、电力、代用燃料(液化石油气醇类裂解燃料)以及其他新型燃料。汽油车排放主要污染物是CO、HCs和NOx;柴油车排放主要污染物为颗粒物和NOx;天然气车排放主要污染物为NOx和少量的HCs。
汽车尾气健康影响
汽车尾气污染引起的急、慢性健康危害,包括人体刺激症状、生殖系统损害、心肺系统损害、神经免疫损害及致突变、致畸、致癌效应等。
- 英文名称
- health effects of vehicle exhaust
- 所属学科
- 环境科学
CO是烃类燃料不完全燃烧的中间产物,当机动车负重过大、空挡运转或慢速行驶时,燃料不充分燃烧,可导致废气中CO含量升高(见一氧化碳污染健康影响)。
机动车尾气中的NOx含量较少,主要包括NO和NO2,但有很强的毒性,其毒性是含硫氧化物的3倍(见氮氧化物污染健康影响)。
尾气中HCs有200余种,包含饱和烃、不饱和烃及大部分含氢化合物和苯并[a]芘等致癌物质。高浓度的HCs与NOx在光照条件下反应会产生O3,产生的O3可进一步与NOx进行光化学反应,形成二次污染物,导致光化学烟雾,对人的眼、口、鼻等产生较强的刺激性。研究发现,当苯并[a]芘在空气中的浓度达到0.012微克/米3时,居民中患肺癌人数就明显增加。甲烷是窒息性气体,在高浓度时才对人体健康造成危害。苯可引起失眠、黏膜出血等不良反应,可致贫血。
醛是烃类不完全燃烧的产物,虽然尾气中醛类含量较低,但随着机动车数量的日益增多,醛类污染物对人体健康危害也不容忽视。甲醛是刺激性气体,可刺激眼睛和呼吸道,高浓度时会引起咳嗽、胸痛、恶心和呕吐。乙醛属低毒性物质,高浓度时有麻醉作用。丙烯醛是一种辛辣刺激性气体,对眼睛和呼吸道有强烈刺激作用。
颗粒物主要是燃料不完全燃烧生成的碳烟和油微粒等,粒径通常在0.1~10微米,由于其多孔隙性及吸附活性,主要通过携带有害物质进入人体,危害人体健康。(见空气颗粒物污染健康影响)
铅是有毒的重金属元素,汽油燃烧可引起铅化合物的排放。人体中铅含量超标可引发心血管系统疾病,同时也会损害肝、肾等重要器官的功能及神经系统。由于铅尘比重大,通常积聚在1米左右高度的空气中,因此对儿童的威胁最大(见铅污染健康影响)。
尾气中的二氧化硫具有强刺激性,容易形成酸雨,从而造成土壤和水源酸化、影响植被生长。二氧化碳则是地球变暖的首要因素。
机动车尾气对人体健康的影响主要包括急性反应和多种慢性毒性。
机动车尾气可引起人体刺激性反应,急性眼刺激是其急性反应中最敏感的指标之一。高浓度的机动车尾气还能引起头痛、咳嗽、气喘等症状,甚至诱发哮喘的发作等。
机动车尾气对人体还可造成慢性毒性效应,尤其是以柴油为燃料的机动车排放的尾气为主。
机动车尾气的排放由于靠近人体呼吸带,可危害人体呼吸系统。国内外研究发现,长期暴露于机动车尾气可直接刺激人体呼吸道,降低人体免疫力,导致暴露人群的肺功能下降,易引发慢性支气管炎,并导致呼吸困难的发病率升高等。
许多动物和流行病学研究发现,长期吸入高浓度的机动车尾气,可以改变性激素平衡、影响生殖细胞的形态和功能。
对于尾气致突变与致癌效应结论尚不统一。研究报告分析,无论是柴油车还是汽油车排出的尾气均有很强的致突变作用。
可以通过对发动机的点火系统控制、发动机怠速的控制、喷油和进气系统的控制、采用大量传感器实现多参数调节及采用新技术降低排放等,减少尾气中污染物质的生成。
将尾气在从汽车排放到大气之前进行相应的处理,达到尾气净化的目的。主要方法有两种:①催化剂净化,通过发生一定的化学反应,从而生成对环境没有污染的物质。②运用低温等离子处理技术,采用辉光放电、电晕放电、沿面放电和介质阻挡放电等方法,使尾气等离子化,形成富含离子、激发态分子、原子和自由基等活性较强物质的气体。这些活性较强的物质可与尾气中的污染物成分反应从而形成无害的气体。
主要包括:①提高汽油和柴油的品质,增加柴油车的使用可以降低总体的尾气排放污染。②采用新型燃油,如乙醇汽油、甲醇汽油及大豆柴油等。③使用天然气、电能、氢能源和太阳能等新能源。
主要包括:①实行新车环保申报审核制度,确保符合排放标准的新车上市。②实行车辆检查、保养和强制报废制度,确保车辆完好。③推进企业创新,加快排气净化技术的研究和应用。④提出和完善科学的排气监测技术,加强对排气车的监控。