試論從改進(jìn)汽車技術(shù)性能入手減少汽車尾氣排放的有效途徑

朱巧云

摘 要：中國汽車工業(yè)發(fā)展迅速，隨著工業(yè)和國民生產(chǎn)水平的大幅度提高，如今可謂是“車滿為患”。這一現(xiàn)象在體現(xiàn)了國力的增強(qiáng)的同時(shí)，也帶來了不可忽視的環(huán)境污染。而在城市車輛污染中，出租車帶來的環(huán)境污染，不容小覷。作為一個(gè)比較集中，有明確管理部門的行業(yè)，相比之下應(yīng)該可以有手段控制。文章從汽車尾氣危害、汽車尾氣產(chǎn)生以及對(duì)出租車采取管控措施，采用技術(shù)手段改進(jìn)汽車性能，從而有效降低機(jī)動(dòng)車尾氣排放，減少城市環(huán)境污染問題等方面進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：汽車；技術(shù)性能；尾氣排放；有效途徑

截止2014年10月，我國機(jī)動(dòng)車保有量已經(jīng)達(dá)到1.37億輛。平均每10人擁有一臺(tái)機(jī)動(dòng)車，每年的燃料油消耗達(dá)到2億噸。預(yù)計(jì)2020年將達(dá)到3億噸。隨著汽車保有量不斷增長，汽車燃油消耗量不斷上升，目前汽車尾氣污染物排放達(dá)到1億噸。根據(jù)有關(guān)部門檢測，城市大氣污染50%是由機(jī)動(dòng)車尾氣排放造成的。汽車尾氣中的有害物質(zhì)主要有二氧化硫、碳?xì)浠衔?、一氧化碳、氮氧化物、鉛化物和碳煙塵粒。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每千輛汽車每天排出的一氧化碳約150-300公斤，碳?xì)浠衔锛s200-400公斤，氮氧化物約50-150公斤。

1 汽車尾氣的主要危害

據(jù)有關(guān)部門調(diào)查顯示，污染物排放中，機(jī)動(dòng)車污染物排放量占排放總量的30%，是城市空氣污染罪魁禍?zhǔn)住Ｖ饕廴疚锸且谎趸?、碳?xì)浠衔?、四乙基鉛，對(duì)環(huán)境和人身健康危害極大。

汽車尾氣中最有害的污染氣體是一氧化碳，城市大氣中的一氧化碳主要來自于機(jī)動(dòng)車尾氣排放。有關(guān)醫(yī)學(xué)常識(shí)告訴我們，當(dāng)空氣中的一氧化碳濃度達(dá)到每立方米70-80克以上時(shí)，人在接觸數(shù)小時(shí)后一氧化碳血紅蛋白濃度可達(dá)10%，影響氧的輸送，引起頭痛、心跳加快等癥狀，當(dāng)人體中一氧化碳血紅蛋白含量達(dá)到20-60%時(shí)，會(huì)引起中毒或者窒息死亡。

汽車尾氣中另一種有害物是碳?xì)浠衔?，它是汽車尾氣中一些有機(jī)化合物的總稱。其中對(duì)人體有害的主要是少量的醛類和一些多環(huán)芳烴。醛類物質(zhì)對(duì)人的呼吸道粘膜、鼻、眼有刺激作用，可引起支氣管炎、結(jié)膜炎、鼻炎等疾病。而多環(huán)芳烴具有致癌性，可引起皮膚癌及肺癌。

氮氧化合物是光學(xué)煙霧的前體物質(zhì)，是一氧化氮和二氧化氮的總稱。大氣中的一氧化氮毒性并不大，但高濃度的一氧化可氧化成劇毒的二氧化氮。具有毒性和刺激性臭味的二氧化氮被吸入人的肺部，能與肺部的水分結(jié)合生成可溶性硝酸，從而引起肺氣腫等肺部疾病。

為保證機(jī)動(dòng)車油料安全，機(jī)動(dòng)車輛所用的汽油里，要摻合一種鉛含量達(dá)64%的防爆劑——四乙基鉛，即人們所說的含鉛汽油。專家研究發(fā)現(xiàn)，含鉛汽油是造成目前大氣污染物中的鉛含量超標(biāo)的罪魁禍?zhǔn)?。空氣中的鉛污染主要經(jīng)呼吸道、污染食物進(jìn)入人體，一般情況下可使人智力下降，腦神經(jīng)受到損害，當(dāng)鉛含量在人體內(nèi)積蓄到超過一定程度時(shí)，還可導(dǎo)致癌癥等。

2 我國汽車尾氣排放基本現(xiàn)狀以及污染物產(chǎn)生過程

2013年，有關(guān)部門對(duì)污染物進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果顯示機(jī)動(dòng)車尾氣排放情況為：總顆粒物69萬噸，氮氧化物581萬噸，一氧化碳4100萬噸，碳?xì)浠衔?00萬噸。有關(guān)資料表明，按碳?xì)浠衔锱欧旁磩澐?，機(jī)動(dòng)車排放碳?xì)浠衔镎伎偱欧帕康?7%，其他排放源（如工廠企業(yè)燃煤）占53%。我們從下面污染排放詳細(xì)分析可以看出，汽車尾氣排放的一些微小顆粒物是造成城市空氣質(zhì)量下降的主要原因。

碳?xì)浠衔镂廴镜闹饕獊碓础加蜋C(jī)動(dòng)車。有關(guān)資料表明，燃料尤其是不合格燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒不完全，是造成汽車尾氣中的碳?xì)浠衔锍瑯?biāo)主要原因。按碳?xì)浠衔锱欧欧蓊~劃分，非上路機(jī)動(dòng)車談情化合物排放量占總排放量的17%，上路機(jī)動(dòng)車排放碳?xì)浠衔锏牧空伎偱欧帕康?0%，其他排放源占53%。

一氧化碳污染的首要來源——燃油機(jī)動(dòng)車。對(duì)于燃油機(jī)動(dòng)車來說，當(dāng)燃料燃燒不完全時(shí)即可生成一氧化碳。有資料表明，上路車輛排放一氧化碳的量占總排放量的50%，非上路流動(dòng)排放源占27%，固定源占23%。可以從這些資料看出，機(jī)動(dòng)車排放尾氣是造成城市一氧化碳污染的主要原因。

顆粒物污染的重要來源——燃油機(jī)動(dòng)車。顆粒物是指懸浮在空氣中的固體或液體微粒。有一些顆粒物肉眼可以看得見，因其直徑較大甚至是黑顏色的，例如發(fā)電廠或者企業(yè)煙囪冒出來的黑煙。還有一些顆粒物直徑很小，肉眼看不見，而機(jī)動(dòng)車尾氣排放的正是這種細(xì)小的顆粒物。機(jī)動(dòng)車排放顆粒物占顆粒物總排放量20-30%左右。目前大多數(shù)城市空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，主要原因是顆粒物尤其是細(xì)顆粒物超標(biāo)嚴(yán)重。

3 面對(duì)嚴(yán)峻的污染形勢應(yīng)該采取的治理措施

面對(duì)滾滾車流，置身濃濃廢氣，作為行業(yè)主管部門，必須從管轄范圍內(nèi)的出租車行業(yè)入手，采取有效的方法來解決機(jī)動(dòng)車尾氣污染問題，降低污染的程度。

3.1 從提高汽車技術(shù)性能上治理污染。一是強(qiáng)化汽車閉環(huán)控制系統(tǒng)和電噴技術(shù)性能。主要是提高三元催化器工作效率，通過調(diào)節(jié)噴油脈沖的長短，來決定混合比，使得三元催化器工作效率達(dá)到最高。同時(shí)改進(jìn)電噴，使之精確控制噴油，提高燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力；二是改進(jìn)廢氣再循環(huán)裝置，把一部分廢氣重新利用，引進(jìn)燃燒室，減少污染物的生成；三是采取密封曲軸箱的辦法，把通過曲軸箱里的廢氣引到進(jìn)氣道里燃燒掉，防止直接排到大氣里造成污染；四是改進(jìn)燃油箱的碳罐，使之增強(qiáng)吸附功能，將廢氣引入、燒掉，防止進(jìn)入大氣造成污染。

3.2 從燃料的使用上來減少污染。一是在出租車行業(yè)推廣使用電動(dòng)、太陽能、氫氣汽車等；二是減少一氧化碳或氮氧化物等廢氣的排放量，如壓縮天然氣、液化石油氣和乙醇汽車等。

3.3 在內(nèi)燃機(jī)的尾氣處理上使用先進(jìn)技術(shù)治理污染。例如，可以在燃料內(nèi)加入除碳劑，減少污染，也可使燃料燃燒更充分；此外用稀土原料作三元催化器是治理汽車尾氣污染的有效手段。在機(jī)動(dòng)車上使用汽車尾氣凈化催化劑，是控制汽車尾氣超標(biāo)污染物排放、減少污染的最有效手段。主要有貴金屬催化劑和稀土汽車尾氣凈化催化劑。貴金屬催化劑是選用了鉑、鈀金屬等作催化劑，具有壽命長、活性高、凈化效果好等優(yōu)點(diǎn)。但這些貴金屬價(jià)格比較昂貴，因此在現(xiàn)實(shí)中難以得到推廣應(yīng)用。而稀土汽車尾氣凈化催化劑，采用的是堿土金屬、稀土以及一些便宜金屬制備的催化劑，推廣效果好，物美價(jià)廉。稀土催化劑的特點(diǎn)是活性較高、價(jià)格低、熱穩(wěn)定性好、使用壽命長，因此在汽車尾氣凈化領(lǐng)域備受青睞。稀土汽車尾氣凈化催化劑所用的稀土來源廣泛，在我國有大量資源，主要是以氧化鐠、氧化鈰和氧化鑭的混合物為主，其中氧化鈰是重要成分。由于氧化鈰的氧化還原特性，有效地控制排放尾氣的成分的同時(shí)，還能夠保持汽車正常氧氣耗損，并起到穩(wěn)定燃料的作用，保持較高的催化活性。

3.4 應(yīng)大力推進(jìn)電動(dòng)汽車的研究和應(yīng)用。電動(dòng)汽車普及不到位的主要原因一是電池壽命問題，二是基礎(chǔ)設(shè)施問題。因此應(yīng)該加強(qiáng)電池新技術(shù)研究，制造出長效、大容量電池。其次，加強(qiáng)電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，使充電設(shè)備覆蓋到全國各地?？上驳氖牵瑥淖罱匍_的兩會(huì)得到消息，國家已經(jīng)開始著手進(jìn)行大規(guī)模的電力汽車基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，預(yù)計(jì)在3-5年內(nèi)，電力汽車的充電、維修問題可以得到解決，大功率電池的研究也取得了進(jìn)展，屆時(shí)，電力汽車將取代目前的燃油汽車成為汽車市場主力。

3.5 從提高客運(yùn)車輛運(yùn)輸效率入手，取消出租車同乘限制。根據(jù)調(diào)查，大部分城市對(duì)出租車同乘都有嚴(yán)格限制，不允許出租車攜帶第一乘客同時(shí)再載運(yùn)第二乘客。這種做法是為了防止糾紛，保護(hù)乘客的合法權(quán)益，但從中國人口眾多環(huán)境污染的角度看，這樣的規(guī)定不符合環(huán)境壓力的客觀事實(shí)。按照每臺(tái)車輛每次運(yùn)輸旅客增加1個(gè)人計(jì)算，如果允許同乘，全國每天可節(jié)省運(yùn)力數(shù)千萬公里，節(jié)省汽油上百萬噸，減少尾氣排放相當(dāng)于減少城市十分之一車輛。

綜上所述，機(jī)動(dòng)車尾氣排放造成的城市空氣污染問題已十分嚴(yán)峻，應(yīng)該引起人們的高度重視。要減少這樣的污染，一方面要在技術(shù)方面努力，把汽車的尾氣排放控制在最低，同時(shí)加強(qiáng)新能源汽車動(dòng)力的研究和推廣，徹底解決汽車污染問題；另一方面，運(yùn)輸管理部門要利用行業(yè)優(yōu)勢，更新政策導(dǎo)向，引導(dǎo)出租車行業(yè)率先進(jìn)行環(huán)境保護(hù)措施，大力進(jìn)行宣傳教育，提高國民素質(zhì)，使人們都清楚認(rèn)識(shí)到尾氣污染的嚴(yán)重后果，讓人們都了解減少污染的途徑，使社會(huì)各行業(yè)、各單位以及每個(gè)公民都自覺行動(dòng)起來治理污染，保護(hù)環(huán)境，只有這樣才能夠最有效地解決好環(huán)境問題。