機(jī)動(dòng)車尾氣的檢測技術(shù)及其污染控制

張春梅，曲少飛

（煙臺(tái)市環(huán)境監(jiān)控中心，山東 煙臺(tái) 264003）

引言

為有效控制機(jī)動(dòng)車尾氣污染，相關(guān)單位需要通過科學(xué)合理的技術(shù)措施來進(jìn)行機(jī)動(dòng)車尾氣檢測，從而為其尾氣污染控制策略的應(yīng)用與改進(jìn)提供重要數(shù)據(jù)支撐。通過這樣的方式，才可以有效解決機(jī)動(dòng)車尾氣污染問題，達(dá)到良好的環(huán)境保護(hù)效果。

1 機(jī)動(dòng)車尾氣的主要組成及其危害

就目前來看，機(jī)動(dòng)車尾氣的主要組成包括一氧化碳、氮氧化合物、碳?xì)浠衔铩㈩w粒物等。如果這些污染物排放得不到有效治理，不僅會(huì)加重環(huán)境負(fù)擔(dān)，也會(huì)對(duì)人體造成很大危害。機(jī)動(dòng)車尾氣主要組成及其危害情況，如表1 所示。

表1 機(jī)動(dòng)車尾氣主要組成及其危害情況

2 機(jī)動(dòng)車尾氣檢測技術(shù)應(yīng)用分析

在傳統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車尾氣檢測中，應(yīng)用的檢測技術(shù)包括室內(nèi)檢測、實(shí)驗(yàn)室檢測以及車載尾氣檢測裝置等，雖然這些檢測技術(shù)可以在一定程度上檢測出機(jī)動(dòng)車尾氣的排放量及其主要成分，但是由于受到時(shí)間、空間等的各方面限制，使其在當(dāng)今的機(jī)動(dòng)車尾氣檢測中越來越局限?；诖耍赃b感技術(shù)為基礎(chǔ)的機(jī)動(dòng)車尾氣檢測技術(shù)開始投入大范圍使用，并獲得了良好的檢測效果。以下是目前機(jī)動(dòng)車尾氣檢測中的幾種主要遙感檢測技術(shù)應(yīng)用分析。

2.1 激光吸收光譜檢測技術(shù)

在機(jī)動(dòng)車尾氣檢測中，激光吸收光譜檢測技術(shù)屬于一項(xiàng)新技術(shù)，相比較其他檢測技術(shù)而言，該技術(shù)的激光線寬度非常窄，激光發(fā)射功率也具有更高的密度。通過控制激光器件注入電流及其溫度，便可實(shí)現(xiàn)所需激光波長的控制；通過機(jī)動(dòng)車尾氣的掃描，便可獲得其氣體吸收光譜；通過分析光譜，便可對(duì)汽車尾氣進(jìn)行分析。具體應(yīng)用中，該技術(shù)的主要檢測方法有兩種，第一是直接吸收法，該方法具有簡單的結(jié)構(gòu)，信號(hào)處理也比較簡易，不需要標(biāo)定測量結(jié)果。第二是波長調(diào)制法，激光在發(fā)射之后，會(huì)被高頻正弦波和低頻鋸齒波調(diào)制之后由探測器收集，通過鎖相放大器進(jìn)行各個(gè)階次的諧波信號(hào)調(diào)制，經(jīng)反演之后，便可獲得機(jī)動(dòng)車尾氣相關(guān)信息[1]。波長調(diào)制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1 所示。

圖1 波長調(diào)制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 差分吸收光譜檢測技術(shù)

在機(jī)動(dòng)車尾氣遙感檢測中，差分吸收光譜技術(shù)屬于最典型的一種技術(shù)形式，該技術(shù)主要是將最小二乘法引入到紫外差分吸收光譜技術(shù)中，從而對(duì)機(jī)動(dòng)車尾氣中含有的一氧化氮成分進(jìn)行檢測，借助于多項(xiàng)式擬合法，可將非線性干擾消除，從而使測量結(jié)果更加準(zhǔn)確、穩(wěn)定。具體應(yīng)用中，差分吸收光譜技術(shù)可將波長變化作為刻度，按照快變化和慢變化對(duì)吸收截面進(jìn)行劃分，慢變化主要是由于散射所產(chǎn)生，可采用濾波的方式將其消除；快變化部分可用來進(jìn)行多項(xiàng)式擬合，這樣便可實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車尾氣中的成分檢測。目前，此項(xiàng)技術(shù)在機(jī)動(dòng)車尾氣檢測中已經(jīng)得到了十分廣泛的應(yīng)用，且相應(yīng)的儀器設(shè)備也越來越先進(jìn)。比如，在一款小型機(jī)動(dòng)車尾氣差分吸收光譜檢測裝置中，其主要參數(shù)如下頁表2 所示。

表2 一款小型機(jī)動(dòng)車尾氣差分吸收光譜檢測裝置主要參數(shù)

除此之外，目前我國已經(jīng)研制出了一種通過望遠(yuǎn)鏡來實(shí)現(xiàn)反射光接收的差分吸收光譜檢測裝置，通過該裝置的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)收光效率的進(jìn)一步提升，讓機(jī)動(dòng)車尾氣檢測數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，并實(shí)現(xiàn)檢測成本的有效降低[2]。

2.3 非分光紅外檢測技術(shù)

所謂非分光紅外檢測技術(shù)，就是將寬頻紅外線發(fā)射體加以合理利用，使其將待測氣體所有的關(guān)注波長都覆蓋住，從而達(dá)到良好的遙感測量效果。目前，該技術(shù)在機(jī)動(dòng)車尾氣檢測中十分常用。具體檢測中，該技術(shù)主要應(yīng)用的是雙波長單光束檢測法。對(duì)于一束紅外光，此類探測器具有兩個(gè)各自獨(dú)立的探測單元，其一是探測窗口，其二是參考窗口。在探測窗口中，透射頻帶會(huì)對(duì)被測機(jī)動(dòng)車尾氣的吸收中心進(jìn)行科學(xué)選擇；而參考窗口則會(huì)對(duì)除了吸收中心之外的其他區(qū)域進(jìn)行選擇，且不會(huì)吸收除了機(jī)動(dòng)車尾氣之外的其他氣體。該技術(shù)的檢測精度可達(dá)ppm 級(jí)，能夠充分滿足機(jī)動(dòng)車尾氣中的微小含量物質(zhì)檢測下限要求[3]。同時(shí)，該技術(shù)的選擇性也非常好，各種氣體成分都可以獨(dú)立檢測，且不會(huì)受到其他氣體濃度變化的干擾。

3 機(jī)動(dòng)車尾氣污染控制策略分析

為實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車尾氣污染的良好控制，政府、環(huán)保部門與相關(guān)單位一定要根據(jù)實(shí)際情況來制定合理的控制策略，從而達(dá)到良好的環(huán)保效果。具體控制中，其主要策略包括以下幾個(gè)方面：

3.1 注重機(jī)動(dòng)車燃油品質(zhì)的優(yōu)化

在機(jī)動(dòng)車尾氣污染治理中，燃油品質(zhì)的優(yōu)化是一項(xiàng)首要措施，良好的燃油品質(zhì)可提升燃油燃燒效率，降低因燃燒不充分所排放的污染物含量。因此，政府、環(huán)保部門和相關(guān)單位一定要加大力度進(jìn)行機(jī)動(dòng)車燃油品質(zhì)控制，通過燃油生產(chǎn)企業(yè)的嚴(yán)格監(jiān)督和監(jiān)管制度的科學(xué)完善來確保燃油生產(chǎn)質(zhì)量，同時(shí)也應(yīng)該加強(qiáng)市場投放的燃油質(zhì)量檢測，防止質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的燃油進(jìn)入市場。通過這樣的方式，才可以實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車尾氣污染的良好控制，有效降低機(jī)動(dòng)車尾氣排放對(duì)環(huán)境和人體的不良影響。

3.2 注重機(jī)動(dòng)車內(nèi)部凈化能力的提升

針對(duì)機(jī)動(dòng)車尾氣排放所導(dǎo)致的環(huán)境污染問題，具體控制中，相關(guān)單位可加大力度對(duì)機(jī)動(dòng)車內(nèi)部凈化能力進(jìn)行監(jiān)督與檢測。在此過程中，需根據(jù)不同的機(jī)動(dòng)車種類來制定相應(yīng)的內(nèi)部凈化能力標(biāo)準(zhǔn)與管理制度，讓機(jī)動(dòng)車的設(shè)計(jì)及其制造更加可靠，盡最大限度避免內(nèi)部凈化能力不足所引起的機(jī)動(dòng)車尾氣污染物排放超標(biāo)情況。通過這樣的方式，便可讓機(jī)動(dòng)車尾氣排放所導(dǎo)致的環(huán)境污染問題得以有效控制，從而達(dá)到良好的節(jié)能環(huán)保效果。

3.3 注重機(jī)動(dòng)車分級(jí)管理制度的完善

在機(jī)動(dòng)車尾氣污染管理中，通過機(jī)動(dòng)車分級(jí)制度的進(jìn)一步完善，也可以為其尾氣排放方面的管理工作提供更多便利。就目前來看，按照機(jī)動(dòng)車的尾氣排放量能否達(dá)標(biāo)，可將其分為A 和B 兩類，然后再按照具體的檢測結(jié)果進(jìn)一步進(jìn)行機(jī)動(dòng)車分級(jí)。比如，可以按照機(jī)動(dòng)車尾氣中的污染物排放量來進(jìn)行分級(jí)，其中，排放量在5%以內(nèi)的為一級(jí)，排放量在15%以內(nèi)的為二級(jí)，排放量在25%以內(nèi)的為三級(jí)，排放量在55%以內(nèi)的為四級(jí)。在確定了機(jī)動(dòng)車尾氣污染物排放等級(jí)之后，相關(guān)單位便可根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行機(jī)動(dòng)車污染排放管理，針對(duì)污染物排放量大的機(jī)動(dòng)車，應(yīng)嚴(yán)格責(zé)令其檢修維護(hù)，直到排放量達(dá)標(biāo)為止[4]。通過這樣的方式，才可以有效提升機(jī)動(dòng)車尾氣污染控制質(zhì)量，降低環(huán)境問題，保障人體健康。

3.4 注重機(jī)動(dòng)車尾氣污染宣傳教育的加強(qiáng)

在機(jī)動(dòng)車尾氣污染控制中，僅僅憑借政府和相關(guān)部門的管理還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，只有不斷提升機(jī)動(dòng)車使用者的環(huán)保意識(shí)，使其明確機(jī)動(dòng)車尾氣污染的危害性，才可以讓機(jī)動(dòng)車尾氣污染達(dá)到更好的控制效果。基于此，政府、環(huán)保部門和相關(guān)單位一定要加強(qiáng)機(jī)動(dòng)車尾氣污染及其控制方面的宣傳教育，通過微波、微信公眾號(hào)、路邊宣傳欄、短視頻等的方式來進(jìn)行宣傳教育，同時(shí)也可以將機(jī)動(dòng)車尾氣污染納入到相應(yīng)的機(jī)動(dòng)車駕駛證考試中。通過這樣的方式，便可讓機(jī)動(dòng)車使用者的環(huán)保意識(shí)與污染控制知識(shí)得以不斷增加，為機(jī)動(dòng)車尾氣污染控制工作開展提供有利條件。

4 結(jié)語

機(jī)動(dòng)車尾氣污染是當(dāng)今環(huán)境污染中最為嚴(yán)重的一個(gè)問題。為實(shí)現(xiàn)此類污染的良好控制，相關(guān)單位一定要加強(qiáng)相應(yīng)的尾氣檢測技術(shù)應(yīng)用與研究，并采取合理的措施來進(jìn)行機(jī)動(dòng)車尾氣污染控制。通過這樣的方式，才可以有效降低機(jī)動(dòng)車尾氣污染物排放量，讓環(huán)境和人體健康得到良好保障，從而實(shí)現(xiàn)科技與環(huán)境之間的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。