機動車尾氣污染及防治對策

劉雨風(江門市新會區(qū)環(huán)境監(jiān)測站，廣東 江門 529100)

0 引言

改革開放以來，特別是進入21世紀之后，我國的現(xiàn)代化經(jīng)濟、工業(yè)和社會突飛猛進地發(fā)展，人們的生活質(zhì)量得到了顯著提升，我國機動車保有量長期保持著高位增長的態(tài)勢。根據(jù)公安部統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至2018年底，我國機動車保有量已經(jīng)達到了3.27億輛，其中以燃油汽車為主。大量的機動車促進了我國交通領域和物流運輸領域的快速發(fā)展，也方便了人們的出行，同時的燃油燃燒造成大量的機動車尾氣排放，對大氣環(huán)境造成了污染，導致近年來溫室效應和城市霧霾問題不斷加劇。機動車尾氣已經(jīng)成為了導致城市甚至地區(qū)空氣污染的主要污染源，加強對機動車尾氣的治理已經(jīng)迫在眉睫。

1 機動車尾氣的主要污染成分及其危害

機動車尾氣是由燃油機動車燃燒汽油和柴油等石化燃料而產(chǎn)生的氣體化合物和固體顆粒組成[1]，這些氣體化合物和固體顆粒含有大量的有害物質(zhì)。由于機動車尾氣屬于低空排放不利于其擴散，因此容易在大氣中聚集或者進一步轉(zhuǎn)化和遷移形成污染源，導致形成大氣環(huán)境污染并對人體造成危害。

1.1 一氧化碳(CO)污染及危害

汽車尾氣中主要的氣體化合物是CO。CO是由于汽車燃油燃燒不充分而產(chǎn)生的，對人體具有一定的危害。CO氣體與人體血液中的血紅蛋白具有非常好的親和能力，當人體吸入時，CO與人體血液中的血紅蛋白發(fā)生化學反應形成碳氧血紅蛋白，導致血紅蛋白失去攜帶氧氣的能力，使得人體血液中氧氣含量降低，最終導致人體血液無法進行正常的氧氣交換。當人體吸入少量的CO時會出現(xiàn)頭暈、惡心、頭痛、乏力、犯困等癥狀，長期吸入會降低人的記憶力和傷及人體神經(jīng)系統(tǒng)，當短時間吸入大量CO時會導致人體昏迷甚至窒息死亡。

1.2 碳氫化合物(HC)污染及危害

機動車尾氣中的HC主要來自于油箱泄漏、燃油揮發(fā)以及燃燒室中燃油未充分燃燒三方面[2]。機動車尾氣中HC濃度變化較大，主要由機動車發(fā)動機的運轉(zhuǎn)情況決定。當機動車發(fā)動機高速運行時燃油得到了充分燃燒，此時尾氣中HC濃度較低；當機動車處于剛發(fā)動狀態(tài)或怠速狀態(tài)時，燃油得不到充分燃燒此時尾氣中HC的濃度較高。尾氣中的HC主要有：甲烷、丙烯、乙炔、多環(huán)芳烴、苯類及其衍生物、醛類、丁二烯等，這些物質(zhì)對環(huán)境和人體具有不同程度的危害，其中甲烷是導致溫室效應的元兇之一，其他氣體都具有不同程度的刺激性，有些成分在日照以及特定條件下會發(fā)生光化學反應形成有毒的光化學煙霧對人體造成傷害。當人體短期吸入HC時會傷害人體的呼吸系統(tǒng)和眼睛結膜，引起惡心、頭暈等癥狀，長期大量吸入會危害人體神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)，使人體出現(xiàn)中毒反應甚至誘發(fā)細胞畸變或癌變導致死亡。

1.3 氮氧化合物(NOx)和硫氧化合物(SOx)污染及危害

NOx和SOx也是機動車尾氣含有的主要成分，機動車尾氣中的NOx主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)，其中以NO為主，NO大約是NO2的9倍，NOx主要來自于燃油燃燒產(chǎn)生的副產(chǎn)物。NO對人體的危害機理與CO相似，都會與人體血液中的血紅蛋白結合破壞人體正常的血氧循環(huán)危害人體健康。同時，NO還具有刺激性，被人體吸入后會刺激人體上呼吸道粘膜、支氣管粘膜和肺部引起炎癥。與CO不同的是，NO在自然界穩(wěn)定性很差，會被空氣中的氧氣氧化成為NO2。機動車尾氣中的硫氧化合物主要是二氧化硫(SO2)，其主要來自于燃油中的硫(S)燃燒時與氧氣(O2)反應生成。SO2是導致酸雨的元兇之一，會對建筑物，農(nóng)作物等造成危害，同時，SO2會在機動車尾氣凈化裝置催化劑的表面發(fā)生吸附堆積，造成催化劑無法與尾氣充分接觸導致機動車尾氣凈化裝置的功能降低。

1.4 鉛(Pb)污染及危害

汽油和柴油是機動車所需的燃油，汽油和柴油的物理化學穩(wěn)定性差，容易揮發(fā)和燃燒爆炸。為了鈍化汽油和柴油使其變得相對穩(wěn)定，通常會按照0.2%～0.5%的濃度在機動車燃油中加入四乙基鉛。四乙基鉛在發(fā)動機燃燒室燃燒后會產(chǎn)生氧化鉛并在燃燒室中沉積形成積灰。積灰的存在會增大發(fā)動機部件摩擦系數(shù)引起燃燒室過熱和磨損，為了解決這一問題，通常會同時在燃油中加入導出劑將燃油中的Pb轉(zhuǎn)變?yōu)楹琍b的揮發(fā)物隨著尾氣排入大氣中。Pb屬于國家認定的5種嚴重有毒重金屬之一，機動車尾氣中的Pb元素進入人體會直接抑制人體血紅素的形成導致人體出現(xiàn)貧血，而且Pb元素會隨著血液循環(huán)進入人體全身器官，危害人體末梢和中樞神經(jīng)系統(tǒng)、也會危害人體免疫系統(tǒng)，嚴重時會引起鉛型腎病。

1.5 顆粒物污染及危害

機動車尾氣中含有大量直徑在0.03～0.50 μm的可吸入性固體顆粒物。機動車尾氣中的可吸入性固體顆粒物是成分比較復雜的復合物，主要包括：含碳顆粒物、高分子化合物以及其他未知的成分，其中高分子化合物對大氣中的細菌、病毒、揮發(fā)性物質(zhì)和重金屬具有吸附作用。由于機動車尾氣排放位置與人體呼吸帶高度基本相當，因此人體呼吸系統(tǒng)就成為了此類污染物最直接的侵害對象。當人體吸入此類污染物質(zhì)后會直接危害人體呼吸系統(tǒng)，導致人體上呼吸道和肺部出現(xiàn)急性炎癥，嚴重時造成肺水腫、肺細胞損傷等。此類污染物質(zhì)不但會長期存留在人體肺部，還會隨著血液循環(huán)進入人體其他器官。由于其吸附著較多細菌、病毒、揮發(fā)性物質(zhì)及重金屬等，會大大增加人體患病的風險。

2 機動車尾氣污染的防治對策

機動車尾氣的形成與多方面因素相關，因此其防治也應當由各方面協(xié)同配合，將其作為一項系統(tǒng)化的工程去做才能實現(xiàn)對機動車污染的有效防治。

2.1 嚴控燃油質(zhì)量，改善燃油處理技術

我國從本世紀初開始嚴控機動車燃油質(zhì)量，全面禁止含Pb燃油在機動車中使用，今后有關部門仍然要嚴格按照國家規(guī)定開展執(zhí)行燃油質(zhì)量把控工作，防止不達標燃油流入市場。同時，相關部門應當加強對燃油添加劑的科研支持力度，研發(fā)新型的燃油添加劑以降低燃油的揮發(fā)性和Pb排放。例如：近年來出現(xiàn)的甲基叔丁基醚可以有效降低燃油揮發(fā)性并提升辛烷值使得燃油的燃燒變得更加充分從而降低尾氣量。今后我國應持續(xù)對燃油質(zhì)量進行嚴控，還要加大對燃油添加劑的科研支持力度，不斷改善燃油質(zhì)量和燃燒效率，從而減少尾氣的排放量。

2.2 開發(fā)和應用推廣新型清潔能源

隨著近年來新能源技術和新能源汽車的快速發(fā)展，天然氣、太陽能、電能、生物柴油等新型清潔能源被應用在機動車領域。新型清潔能源替代傳統(tǒng)燃油能夠有效降低機動車尾氣總排放量，這也是未來機動車發(fā)展的一個重要方向。但是新能源開發(fā)及新能源汽車應用技術需要投入較長的時間周期去研究和驗證，也需要長期投入大量的資金，還需要國家政策的鼓勵和支持，更需要社會大眾的普遍關注和認可。所以，國家應當從技術、政策、資金和宣傳等方面加大對新能源開發(fā)技術及新能源汽車應用技術的支持力度，不斷提升我國新能源和新能源汽車整體水平，有力促進我國新能源技術發(fā)展和新能源汽車的應用推廣，從根本上降低我國機動車尾氣總排放量。

2.3 加強宣傳教育，增強公眾環(huán)保意識

當今社會已進入一個信息高度發(fā)達的時代，國家和有關部門應當利用好官方主流媒體、各大媒體平臺、傳統(tǒng)媒體以及新媒體平臺，加強對機動車尾氣污染治理的宣傳教育，提升國民的環(huán)保意識和國民素質(zhì)，提升社會公眾對機動車尾氣危害的認知程度和社會責任感。同時，隨著經(jīng)濟和社會發(fā)展，公共交通系統(tǒng)已經(jīng)變得日趨完善，國家和相關部門應加強宣傳教育，提倡社會公眾優(yōu)先選擇自行車、地鐵、公交等低碳環(huán)保的公共交通方式出行，降低公共交通設施的空座率，提升公共交通設施的運載能力，既能節(jié)約資源也能有效減少機動車尾氣的排放。

2.4 機動車制造企業(yè)應擔負起環(huán)保責任

一方面，在機動車生產(chǎn)環(huán)節(jié)對機動車項目的技術申報和加工生產(chǎn)等流程進行監(jiān)管，確保機動車質(zhì)量達到國家規(guī)定的尾氣排放標準。另一方面，由國家環(huán)保部門對機動車環(huán)保檢測機構進行統(tǒng)一管理和監(jiān)督，對機動車檢測機構的日常工作進行嚴格規(guī)范，杜絕第三方機構從事相關檢測工作，同時，國家環(huán)保部門可派人入駐檢測機構協(xié)同開展檢測工作，提升檢測機構的專業(yè)水平和檢測能力。最后，國家環(huán)保部門應積極牽頭構建機動車環(huán)保信息化系統(tǒng)，通過信息化系統(tǒng)實現(xiàn)對機動車尾氣和發(fā)動機檢測信息的共享，在行業(yè)中逐漸淘汰老式發(fā)動機，鼓勵新型高效發(fā)動機的應用，提升發(fā)動機的燃燒效率。

2.5 完善機動車環(huán)境管理體系

一方面，建立完善的機動車油品、油耗、檢測和排放標準，禁止售賣、使用不達標油品，禁止排放不達標車輛銷售和上路行駛，加強對我國在用機動車的保養(yǎng)維修監(jiān)管，提升在用機動車環(huán)保檢測整體合格率，從源頭上治理機動車尾氣污染。另一方面，健全完善監(jiān)管執(zhí)法技術手段，利用遙感監(jiān)測技術手段對在行駛機動車尾氣排放情況進行實時抽樣監(jiān)測，提升機動車尾氣檢測的時效性和準確性。此外，加強對機動車集中行駛和停放區(qū)域的空氣質(zhì)量抽樣檢測和機動車尾氣排放現(xiàn)場抽測，打擊違規(guī)排放行為并為制定機動車禁行和限行措施提供依據(jù)。

3 結語

當前機動車尾氣已經(jīng)成為城市和全國范圍內(nèi)主要的大氣污染源，機動車尾氣治理工作關系著城市經(jīng)濟和環(huán)境的可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展，也關系著我國整體大氣環(huán)境，但是在機動車數(shù)量不斷快速增長的勢頭下，我國機動車尾氣治理工作面臨著巨大壓力。國家和環(huán)保部門應對機動車尾氣防治工作引起高度重視，將其作為當前環(huán)境防治工作的重中之重來抓，然而機動車尾氣防治是一項綜合性和復雜性很強的系統(tǒng)性工作，這就需要政府、環(huán)保部門、機動車生產(chǎn)企業(yè)、機動車檢測機構、社會公眾等各方廣泛參與并協(xié)同配合，切實做好機動車尾氣防治工作，有效改善我國生態(tài)環(huán)境。