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汽車尾氣污染治理對(duì)策綜述

更新時(shí)間:2010-09-27 17:09 來(lái)源:天津市政工程 作者: 閱讀:3809 網(wǎng)友評(píng)論0

汽車的發(fā)明在很大程度上改善了人們的生活質(zhì)量,從19世紀(jì)至今短短100多年的時(shí)間,汽車產(chǎn)業(yè)得到迅猛發(fā)展。目前全世界汽車的保有量已達(dá)9億多,預(yù)計(jì)到2010年將達(dá)到10億。然而汽車在大力促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展,為人們出行提供極大方便的同時(shí),其排放的尾氣給大氣環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。汽車排放的尾氣, 除CO 、水蒸汽為無(wú)害成份外,其余如CO、HC、NOx、煙塵微粒等均為有害成份。其最主要的危害是形成光化學(xué)煙霧,刺激人的眼睛, 引起紅眼。淮碳け,咽喉氣管和肺部,引起慢性呼吸系統(tǒng)疾;還能使樹(shù)木枯死,農(nóng)作物大量減產(chǎn),降低大氣的能見(jiàn)度,妨礙交通。尾氣中的一氧化碳能削弱血液對(duì)人體組織的供氧量,從而引起頭痛等癥狀,重者窒息死亡。尾氣中的氮氧化合物進(jìn)入肺泡后能引起肺氣腫;尾氣中還含有致癌的多環(huán)芳烴。

1 尾氣污染治理主要對(duì)策

1.1 法律政策監(jiān)督管理

行政管理是減少和消除汽車尾氣污染至關(guān)重要的手段。世界上很多國(guó)家為控制汽車污染而采取了相應(yīng)的措施。如美國(guó)出臺(tái)了強(qiáng)制性汽車燃油效率政策,對(duì)于每一輛機(jī)動(dòng)車,如果生產(chǎn)商沒(méi)有達(dá)到平均燃油消耗的標(biāo)準(zhǔn),將會(huì)被處以罰款,購(gòu)買者也將會(huì)受到處罰。日本政府針對(duì)不同重量級(jí)汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性目標(biāo),制定了一系列燃油經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)。這些措施為我國(guó)采取相應(yīng)的政策提供了有益的借鑒。我國(guó)政府早在80年代就開(kāi)始進(jìn)行汽車尾氣污染的防治工作,1987年頒布了《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》,規(guī)定了機(jī)動(dòng)車排放的污染物不能超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值, 1990年國(guó)家環(huán)?偩、交通部、公安部等六部委聯(lián)合發(fā)布了《汽車排氣污染監(jiān)督管理辦法》;國(guó)家環(huán)?偩、交通部門(mén)等聯(lián)合發(fā)布了《防治汽車、摩托車排氣污染的技術(shù)政策》。到20世紀(jì)末,我國(guó)已頒布了17項(xiàng)國(guó)家機(jī)動(dòng)車污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。加入世貿(mào)組織后,我國(guó)的汽車與國(guó)際接軌,在限制污染物排放方面要求更加嚴(yán)格,逐步強(qiáng)化了新車準(zhǔn)入制度。2004年全國(guó)全面實(shí)行“歐II” 標(biāo)準(zhǔn),對(duì)不符合“歐II”標(biāo)準(zhǔn)的新車采取“三不” 措施:不準(zhǔn)出廠,不準(zhǔn)銷售,不準(zhǔn)上牌。2008 年開(kāi)始執(zhí)行歐III標(biāo)準(zhǔn)。目前,政府在嚴(yán)格執(zhí)行車輛強(qiáng)制報(bào)廢制度的同時(shí),一直在優(yōu)先發(fā)展公共交通,如修建地鐵、開(kāi)辟公交專用線和近郊旅游專線,使公共交通更加快捷、便宜和便利,鼓勵(lì)市民騎自行車或者乘坐公共交通工具出行,實(shí)行汽車單雙號(hào)上路規(guī)定等。今后國(guó)家應(yīng)當(dāng)完善相關(guān)政策,制定汽車尾氣污染控制的詳細(xì)條款,通過(guò)鼓勵(lì)小排量汽車的使用,加強(qiáng)路檢淘汰落后、污染重的汽車、征收汽車交通堵塞稅、實(shí)施機(jī)動(dòng)車排污收費(fèi)制度等等,達(dá)到減少尾氣污染,保護(hù)環(huán)境的目的。

1.2 機(jī)內(nèi)治理技術(shù)

發(fā)動(dòng)機(jī)排放污染物的來(lái)源除了汽車尾氣排放污染外,還有汽油蒸發(fā)污染和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱污染,這三處污染對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)污染的控制都至關(guān)重要。機(jī)內(nèi)治理技術(shù)是汽車排放控制技術(shù)的主要方法之一,是指通過(guò)改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì), 防止或減少有害污染物在機(jī)內(nèi)生成。

在汽車上首先采用的排放控制措施是用在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱污染控制上。使用了曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng) (PcV)系統(tǒng),該系統(tǒng)是將機(jī)油加注口和搖臂室用軟管和化油器前端的空氣濾清器相連,把曲軸箱內(nèi)的汽缸漏氣、曲軸箱煙霧等都導(dǎo)入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室。目前大多數(shù)汽車上都是用這種裝置,資料顯示能減少汽車總體排放量對(duì)大氣污染的三分之一左右。解決曲軸箱煙霧排放污染后,為有效減少油箱和供油系統(tǒng)排出的汽油蒸發(fā)污染, 自 1971年開(kāi)始安裝一套叫蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)的裝置。這種裝置主要采用一個(gè)活性炭罐,在發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),碳罐里的活性炭吸收油箱及管道內(nèi)的汽油蒸汽,待發(fā)動(dòng)機(jī)再次啟動(dòng)時(shí),潔凈的空氣從活性炭中帶走燃油蒸汽,進(jìn)入化油器上方的進(jìn)氣管道中或空氣濾清器內(nèi),從而使汽油蒸汽燃燒掉,可控制汽油車2O%左右的碳?xì)浠衔锱欧。機(jī)內(nèi)凈化的主要方式是改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方法,即在接近理想燃燒方式的條件下使混合氣體燃燒,減少污染物的生成量,現(xiàn)在普遍采用的治理措施:一是改進(jìn)燃燒室結(jié)構(gòu),如采用復(fù)合渦流控制燃燒;二是改進(jìn)點(diǎn)火系統(tǒng),如在化油器上設(shè)置斷油裝置和稀混合氣供給裝置,采用延時(shí)點(diǎn)火裝置和晶體管點(diǎn)火裝置等。

1.3 機(jī)外凈化技術(shù)

發(fā)動(dòng)機(jī)外部尾氣凈化是把尾氣由原有毒氣體變?yōu)闊o(wú)毒氣體,再排放到大氣中,而減少對(duì)大氣環(huán)境的污染。目前比較有效的是在汽車尾氣排放口安裝催化凈化器來(lái)減少污染物的排放,催化凈化器有氧化凈化器和三元催化凈化器,應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)匚廴疚锝M分來(lái)選擇合適的催化器。如當(dāng)?shù)匚廴窘M份主要為CO,則加裝氧化凈化器就非常有效,同時(shí)可減少CH的排放。如果已有產(chǎn)生光化學(xué)煙霧的先兆,那就必須采用三元催化凈化器來(lái)控制 HC、NOx、CO。目前世界汽車尾氣催化劑市場(chǎng)上主要采用三元催化劑(TWC)進(jìn)行催化轉(zhuǎn)化。

三元催化劑首先由國(guó)外科學(xué)家在20世紀(jì)80年代研發(fā)出來(lái),即Pt.Pd-Rh三元催化劑,1995年起正式啟用在新型汽車上。目前人們正在研發(fā)全鈀催化劑,并將稀土及其他非貴金屬添加物用于改變催化劑的電子結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì),提高催化劑的活性和穩(wěn)定性。

1.4 燃油的改用

燃油質(zhì)量是影響汽車尾氣污染的關(guān)鍵因素,使用不符合標(biāo)準(zhǔn)的燃油,不僅會(huì)損害車輛的供油系統(tǒng),還將影響車輛的使用壽命,并加劇汽車尾氣對(duì)環(huán)境的污染。從2O世紀(jì)70年代開(kāi)始,西方發(fā)達(dá)國(guó)家特別重視提高車用燃油質(zhì)量,并開(kāi)始推行汽油無(wú)鉛化, 目前車用汽油不僅實(shí)現(xiàn)了無(wú)鉛化,而且燃油的成分性能指標(biāo)也緊緊跟上了汽車技術(shù)的發(fā)展,做到了車油協(xié)調(diào)相互促進(jìn),達(dá)到了日漸嚴(yán)格的環(huán)保要求。中國(guó)的車用燃油不僅僅需要從含鉛向無(wú)鉛轉(zhuǎn)變,更為重要的是提高油品的質(zhì)量。

我國(guó)目前的排放標(biāo)準(zhǔn)是從歐洲一號(hào)到歐洲二號(hào)再到歐洲三號(hào)的發(fā)展過(guò)程中,但由于我國(guó)的汽油品質(zhì)良莠不齊,與發(fā)達(dá)國(guó)家有很大的差距。主要是烯烴和硫含量比較高,特別是柴油帶來(lái)的污染更為嚴(yán)重。研究低烯烴、低硫的清潔油品是國(guó)內(nèi)煉油企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。一是降低汽油中烯烴含量。歐美國(guó)家車用汽油烯烴含量一般低于18%,而我國(guó)部分車用汽油烯烴含量高達(dá)40%。烯烴是汽油中不穩(wěn)定成分,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)性能變壞,油耗增加,排放惡化。二是保持汽油中適當(dāng)?shù)暮趿。汽油中加入含氧化合物可提高辛烷值,提高空燃比,起到助燃、減少CO和HC的目的。三是在汽油中加入有效清潔劑。能防止并除去進(jìn)氣門(mén)、噴嘴、燃燒室沉積物,而且還能提高燃燒效率,使發(fā)動(dòng)機(jī)處于最佳工作狀態(tài),起到降低排放和油耗的作用。四是降低汽油中的硫含量。硫使尾氣轉(zhuǎn)化器中毒失效,極大地降低轉(zhuǎn)化效果,使 HC、CO、NOx等有害物質(zhì)排放增加。我國(guó)汽油硫含量普遍較高,有的甚至高達(dá)0.05%~0.06%,與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)還有差距。五是保持適當(dāng)?shù)姆紵N含量。芳烴是汽油中高辛烷值和高熱值組分,但芳烴含量高會(huì)增加燃燒室積炭,使發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽油辛烷值的要求提高,增加預(yù)燃和爆震的危險(xiǎn)性并增加尾氣排放。因此應(yīng)保持汽油中適當(dāng)?shù)姆紵N含量。

1.5開(kāi)發(fā)代用燃料和電動(dòng)汽車

開(kāi)發(fā)代用燃料和電動(dòng)汽車是治理汽車尾氣最根本和最終的途徑,此途徑使汽車根本不產(chǎn)生或只產(chǎn)生很少的污染氣體。目前汽車的代用新型燃料主要有三種。一是天然氣和液化石油氣。這是目前使用較多的兩種氣體代用燃料。天然氣、液化石油氣汽車可使發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單,工作平穩(wěn),并提高了燃油經(jīng)濟(jì)性。但存在發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降、加速性能差的缺陷。二是生物柴油。生物柴油是一種清潔可再生能源。與常規(guī)石油相比,生物柴油排放污染大大下降,汽車尾氣排放可達(dá)嚴(yán)格的歐洲三號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。三是輕烴。輕烴是石油化工的副產(chǎn)品。與其他燃油相比,輕烴具有高熱值、無(wú)毒害的特點(diǎn),對(duì)環(huán)境幾乎達(dá)到零污染,更重要的是它克服了目前普遍使用的液化石油氣、天然氣燃料車存在的動(dòng)力性下降,加速性能差的兩大缺陷。普及使用電動(dòng)汽車也是避免汽車污染的重要措施。

1.6 車輛保養(yǎng)、交通環(huán)境工程措施

正確使用、保養(yǎng),加強(qiáng)道路建設(shè)與交通管理是減少汽車排放污染的重要措施。為了避免尾氣排放不達(dá)標(biāo)的新增汽車進(jìn)入城市,定期對(duì)汽車銷售市場(chǎng)出售的汽車進(jìn)行抽檢,杜絕尾氣排放超標(biāo)的汽車銷售,將尾氣污染消除在萌芽狀態(tài)。通過(guò)對(duì)路面行駛車輛的監(jiān)控,篩選出超標(biāo)車輛,督促超標(biāo)車主對(duì)車輛進(jìn)行維修治理,使車輛尾氣排放達(dá)標(biāo),從而起到控制汽車污染排放的目的。

合理的交通狀況和車速會(huì)使燃燒更充分,從而減少有害氣體的產(chǎn)生。汽車在高速行駛時(shí)燃燒狀況最好,污染物的排放也較少,而在怠速時(shí)污染物排放水平最高。在我國(guó)大多數(shù)城市,堵車是司空見(jiàn)慣的事。加強(qiáng)道路建設(shè)和交通管理、合理的城市規(guī)劃、加快車輛的行使速度、減少堵車時(shí)間,是減少排放污染的重要措施。

同時(shí),加強(qiáng)道路綠化建設(shè),也是減輕環(huán)境污染的有效途徑。加速城市道路建設(shè),改變?nèi)、車混行狀況,加寬路面以提高車速,減少車輛在道路上行駛時(shí)間,同時(shí)應(yīng)提高人行道樹(shù)綠化程度,以過(guò)濾汽車尾氣和道路塵埃減輕環(huán)境污染。

2 結(jié)束語(yǔ)

汽車作為最大的流動(dòng)污染源,隨著其數(shù)量的不斷增加,其污染將會(huì)越來(lái)越重,汽車尾氣控制和治理已成為世界重要課題。我國(guó)這方面起步較晚,許多控制技術(shù)處于探索和試用階段,但正努力與國(guó)際接軌。我國(guó)自1998年在部分大中城市開(kāi)始尾氣治理,從2000年1月開(kāi)始在全國(guó)范圍內(nèi)禁止生產(chǎn)含鉛汽油,從2004年開(kāi)始實(shí)行歐II 標(biāo)準(zhǔn),并從2008年7月開(kāi)始執(zhí)行歐Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過(guò)這些年的努力,目前我國(guó)汽車廢氣排放量已降低到歐洲80年代中后期水平,這與我國(guó)政府堅(jiān)決執(zhí)行的尾氣治理政策密不可分。但要與國(guó)際排放控制水平接軌,要走的路還很長(zhǎng)。

從我國(guó)的實(shí)際出發(fā),防治和減少汽車尾氣污染是一個(gè)復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題和廣泛的社會(huì)問(wèn)題,要加快汽車尾氣治理進(jìn)程,就必須以法律和行政手段為主、以經(jīng)濟(jì)和宣傳為輔、以技術(shù)進(jìn)步為基礎(chǔ),實(shí)行多種手段的相互配合、綜合運(yùn)用,才能事半功倍。它需要從提高燃油質(zhì)量、尾氣治理、定期保養(yǎng)和維修、研制新型發(fā)動(dòng)機(jī)、有針對(duì)性地進(jìn)行燃油替代物及其相關(guān)方面的研究和開(kāi)發(fā)、完善相關(guān)政策等諸多方面綜合考慮,全面治理。各地區(qū)、各城市應(yīng)結(jié)合自身的實(shí)際情況,選擇合適的控制對(duì)策,走綜合治理的道路。

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