汽车尾气污染环境

汽车尾气污染环境
汽车尾气污染环境

汽车尾气污染环境
汽车尾气的危害
从世界范围看,空气污染的另一重大因素是汽车尾气. 汽车尾气中含有一氧化碳、氧
化氮以及对人体产生不良影响的其他一些固体颗粒,尤其是含铅汽油,对人体的危害更
大. 铅在废气中呈微粒状态,随风扩散.农村居民,一般从空气中吸入体内的铅量每
天约为一微克；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
要分布于肝、肾、脾、胆、脑中,以肝、肾中的浓度最高.几周后,铅由以上组织转移到骨
骼,以不溶性磷酸铅形式沉积下来.人体内约90％～95％的铅积存于骨骼中,只有少量铅存
在于肝、脾等脏器中.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,引起铅中毒的症状.铅中毒的症状
表现很广泛,如头晕、头痛、失眠、多梦、记忆力减退、乏力、食欲不振、上腹胀满、暖
气、恶心、腹泻、便秘、贫血、周围神经炎等；重症中毒者有明显的肝脏损害,会出现黄
疸、肝脏肿大、肝功能异常等症状. 1943年,在美国加利福尼亚州的洛杉矶市,250万辆汽
车每天燃烧掉1100吨汽油.汽油燃烧后产生的碳氢化合物等在太阳紫外光线照射下发生化学
反应,形成浅蓝色烟雾,使该市大多市民患了眼红、头疼病.后来人们称这种污染为光化学
烟雾.1955年和1970年洛杉矶又两度发生光化学烟雾事件,前者有400多人因五官中毒、呼
吸衰竭而死亡,后者使全市四分之三的人患病.这就是在历史上被称为“世界八大公害”和
“20世纪十大环境公害”之一的洛杉矶光化学烟雾事件.也正是这些事件使人们深刻认识到
了汽车尾气的危害性.
为了提高城市空气质量,美国制订了严格的降低汽车污染的计划.1996年,欧盟又制订了据
说比美国还严格的汽车尾汽排放计划.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年前取消含铅汽油,在雅典、伦敦等污染严重的地区,采用特殊燃料.同时,要
求新推出的车型,都必须进行技术改造,以净化汽车尾气.据调查,英国10％的儿童在6岁
前铅中毒.儿童铅中毒,智商将降低,还会出现捣乱和过失行为.
为了改善大气质量,我国许多城市都禁止污染企业进市区；对原有企业进行技术改造,
减少废气、烟尘排放量,集中供热.减少取暖炉灶烟尘排放量,提高柴油、汽油质量,减少
钻含量,积极向无铅汽油过渡,安装汽车净化器,等等.
2004/05/23 12:35
在现代文明的今天,汽车已经成为人类不可缺少的交通运输工具.自从1886年第一辆汽
车诞生以来,它给人们的生活和工作带来了极大的便利,也已经发展成为近现代物质文明的
支柱之一.但是,我们也应该看到,在汽车产业高速发展、汽车产量和保有量不断增加的同
时,汽车也带来了大气污染,即汽车尾气污染.
1943年,在美国加利福尼亚州的洛杉矶市,250万辆汽车每天燃烧掉1100吨汽油.汽油
燃烧后产生的碳氢化合物等在太阳紫外光线照射下发生化学反应,形成浅蓝色烟雾,使该市
大多市民患了眼红、头疼病.后来人们称这种污染为光化学烟雾.1955年和1970年洛杉矶又
两度发生光化学烟雾事件,前者有400多人因五官中毒、呼吸衰竭而死亡,后者使全市四分
之三的人患病.这就是在历史上被称为“世界八大公害”和“20世纪十大环境公害”之一的
洛杉矶光化学烟雾事件.也正是这些事件使人们深刻认识到了汽车尾气的危害性.
汽油主要由碳和氢组成,汽油正常燃烧时生成二氧化碳、水蒸气和过量的氧等物质.但
由于燃料中含有其他杂质和添加剂,且燃料常常不能完全燃烧,常排出一些有害物质.研究
表明,汽车尾气成分非常复杂,有100种以上,其主要污染物包括一氧化碳、碳氢化合物和
氮氧化合物.一氧化碳会阻碍人体的血液吸收和氧气输送,影响人体造血机能,随时可能诱
发心绞痛、冠心病等疾病.碳氢化合物会形成毒性很强的光化学烟雾,伤害人体,并会产生
致癌物质.产生的白色烟雾对家畜、水果及橡胶制品和建筑物均有损坏.氮氧化合物使人中
毒比一氧化碳还强,它损坏人的眼镜和肺,并形成光化学烟雾,是产生酸雨的主要物质,可
使植物由绿色变为褐色直至大面积死亡.
治理汽车尾气主要有三条途径.第一,也是最根本和最终的途径,改变汽车的动力.如
开发电动汽车及代用燃料汽车.此途径使汽车根本不产生或只产生很少的污染气体.第二,
改善现有的汽车动力装置和燃油质量.采用设计优良的发动机、改善燃烧室结构、采用新材
料、提高燃油质量等都能使汽车排气污染减少,但是不能达到“零排放”.第三,也是目前
广泛采用的适用于大量在用车和新车的净化技术.是采用一些先进的机外净化技术对汽车产
生的废气进行净化以减少污染,此途径也不能达到“零污染”.机外净化技术就是在汽车的
排气系统中安装各种净化装置,采用物理的、化学的方法减少排气中的污染物.可分为催化
器、热反应器和过滤收集器等两类.前者多用于汽油机汽车,后者多用于柴油机汽车.
汽车尾气
在我国大中型城市,汽车尾气排放已成为主要的大气污染源.有资料表明,上海市的汽车总
量只相当于日本东京的1/12,但空气中主要由汽车排放的CO、HC和NOx的总量却基本相同.
目前我国在用汽车量有1300多万辆,然而随着经济的迅速发展和社会需要的增加,在今后10
～15年内,中国汽车保有量将以年均9%的速度增长.由此可见,减少汽车尾气排放物的紧迫
性.
汽车尾气净化催化剂是控制汽车排放,减少汽车污染的最有效的手段.主要用贵金属作
催化剂和稀土汽车尾气净化催化剂.贵金属催化剂主要选用铂、钯等作催化剂,具有活性
高、寿命长、净化效果好等优点而很具实用性.可由于这些贵金属价格昂贵,因此很难广泛
推广.
稀土汽车尾气净化催化剂是采用稀土、碱土金属和一些贱金属制备的催化剂.也有用稀
土加少量贵金属制备的催化剂.其特点是价格低、热稳定性好、活性较高、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所用的稀土主要是以氧化铈、氧化镨和氧化镧的混合物为主,
其中氧化铈是关键成份.由于氧化铈的氧化还原特性,有效地控制排放尾气的组分,能在还
原气氛中供氧,或在氧化气氛中耗氧.二氧化铈还在贵金属气氛中起稳定作用,以保持催化
剂较高的催化活性.
由于欧洲、美国和日本等发达国家对汽车尾气排放控制较早也较严格,因此,他们所用
的汽车尾气净化催化剂较广泛.目前主要是三元催化剂.这种催化剂即有使HC和CO氧化成
H2O和CO2的氧化剂,也有使NOx还原成N2的还原剂.这样就能起到很好的净化作用.而这种
三元催化剂又少不了稀土元素.据有资料报道,世界汽车尾气净化催化剂市场的需求量以每
年7%的速度在不断增长.因此可以看出稀土在汽车尾气净化催化剂中用量的可观性.1995年
美国在汽车尾气净化催化剂领域的稀土用量达11000吨(按氧化物计),占美国1995年稀土总
消费量的44%,1996年日本用于催化剂领域的氧化铈也达1500吨,而我国在这一领域的应用
可以说是空白.
我国虽然在对汽车尾气排放的控制上较发达国家起步晚些,但我国科学工作者利用稀土
资源优势,早在70年代中期就开始对稀土汽车尾气净化催化剂进行了研究.主要有以下两
类：