汽車尾氣排放對(duì)吉林省生態(tài)環(huán)境的影響

董煒華，韓德復(fù)，吳祥文， 鄧 亮，閆 星

(1. 長(zhǎng)春師范大學(xué)科研處，吉林長(zhǎng)春 130032；2.長(zhǎng)春師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 130032；3.長(zhǎng)春師范大學(xué)城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 130032)

汽車尾氣排放對(duì)吉林省生態(tài)環(huán)境的影響

董煒華1，韓德復(fù)2，吳祥文3， 鄧 亮3，閆 星3

(1. 長(zhǎng)春師范大學(xué)科研處，吉林長(zhǎng)春 130032；2.長(zhǎng)春師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 130032；3.長(zhǎng)春師范大學(xué)城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 130032)

本文結(jié)合已有文獻(xiàn)和實(shí)際調(diào)查，分析汽車尾氣的排放對(duì)吉林省大氣、土壤、水和動(dòng)植物的影響。尾氣中的氮氧化合物和碳?xì)浠衔镆滓l(fā)光化學(xué)煙霧，固體顆粒物的聚集會(huì)引發(fā)霧霾天氣的增多，降低大氣可見度。經(jīng)測(cè)定，吉林省內(nèi)汽車集中區(qū)城市主干道的雨水pH值小于郊區(qū)。汽車尾氣中氮氧化合物易使土壤酸化，重金屬鉛易在土壤中累積。汽車尾氣中的某些物質(zhì)，影響植物光合、呼吸和蒸騰作用，對(duì)人體呼吸道及肺部造成傷害，導(dǎo)致人類致癌幾率大大增加。今后應(yīng)加強(qiáng)汽車尾氣管理力度，改造汽車結(jié)構(gòu)，開發(fā)新能源汽車，以此來緩解汽車尾氣帶來的生態(tài)壓力。

汽車尾氣；生態(tài)影響；對(duì)策；吉林省

隨著人們生活水平的提高和道路建設(shè)的飛速發(fā)展，汽車的擁有量越來越多，汽車尾氣排放也逐年增多，截止2011年吉林省機(jī)動(dòng)車共計(jì)390萬輛。據(jù)估算，當(dāng)汽油充分燃燒時(shí)，全省每天燃燒的汽油將產(chǎn)生1.0×104噸的二氧化碳。汽油不完全燃燒時(shí)，產(chǎn)生一氧化碳、氮的氧化物等有害氣體的量驚人[1]。目前，吉林省對(duì)汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定沒有得到嚴(yán)格執(zhí)行，很多汽車仍冒著黑煙在道路上行駛。這些尾氣中的固體顆粒物常年積累沉積到土壤表層，對(duì)土壤質(zhì)量造成巨大威脅。二氧化碳和氮氧化物等酸性氣體，與水反應(yīng)，使水的pH值降低。尾氣中的物質(zhì)對(duì)動(dòng)植物的生長(zhǎng)和人類的健康產(chǎn)生重要影響。隨著吉林省汽車數(shù)量不斷增多，汽車尾氣帶來的負(fù)面影響也日益突顯。本文通過已有文獻(xiàn)和實(shí)際調(diào)查，分析了吉林省汽車尾氣排放對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，為省內(nèi)生態(tài)環(huán)境的改善提供理論參考。

1 汽車尾氣的排放對(duì)空氣質(zhì)量的影響

汽車排放的尾氣含有一氧化碳、氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)化合物、細(xì)微粒子和鉛等，這些污染物導(dǎo)致了城市上空的空氣污染。由于大氣不斷運(yùn)動(dòng)，城市與城市周邊的空氣流動(dòng)頻繁，會(huì)把尾氣中的固體顆粒物、粉塵等有毒物質(zhì)以及熱量帶到城市周邊，波及鄉(xiāng)村空氣環(huán)境，形成一系列的大氣污染鏈條[2]。尾氣中的氮氧化合物和碳?xì)浠衔镌陉柟獾拇呋饔孟拢c大氣中的其他氣體反應(yīng)形成了光化學(xué)煙霧。吉林省大部分地區(qū)夏、秋季光照充足，中午前后，太陽輻射強(qiáng)，地表溫度和氣溫升高，氣壓低，風(fēng)力小，利于汽車尾氣污染物在地面附近聚集，不利于污染物的擴(kuò)散，此時(shí)最易引發(fā)光化學(xué)煙霧。當(dāng)光化學(xué)煙霧發(fā)生時(shí)，這種煙霧不易沉降，對(duì)光散射的影響很大，明顯降低大氣的能見度。因此，在煙霧高發(fā)季節(jié)會(huì)妨害汽車與飛機(jī)等交通工具的安全運(yùn)行，導(dǎo)致交通事故的增多[3]。

2 汽車尾氣的排放對(duì)水質(zhì)的影響

二氧化碳和氮氧化物是酸性氣體，極易溶于水，與水反應(yīng)，使水質(zhì)酸化。空氣中氮氧化合物的濃度很高時(shí)，遇水易形成酸雨，破壞建筑物。吉林省一些古建筑、廣場(chǎng)雕塑都含有碳酸鈣，易受酸雨腐蝕。經(jīng)測(cè)定，長(zhǎng)春飲用水pH值為偏堿性符合我國頒布的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中6.50～8.50的范圍。在2013年4月23日測(cè)定長(zhǎng)春市公路繁忙路段雨水積水pH值大約為5.20，而郊區(qū)則接近6.20。白城市繁忙路段兩側(cè)雨水積水pH值為5.60，郊區(qū)雨水積水pH值為6.00。在城市中心和郊區(qū)雨水pH值存在較大差別。其原因可能是城市汽車密集擁堵，排出的汽車尾氣量大，尾氣中大部分為酸性氣體，溶于水可使雨水積水輕微酸化，這些積水匯入附近水體，對(duì)該地區(qū)水體可能會(huì)產(chǎn)生影響[6]。

3 汽車尾氣的排放對(duì)土壤質(zhì)量的影響

吉林省內(nèi)黑土面積廣大，礦物成份較多，當(dāng)土壤pH值變化0.5時(shí)，有效錳的含量約變化3到5倍，有效鋅變化9到15倍。土壤中含有鋁的氫氧化物，當(dāng)土壤pH值降低，加速含鋁的次生和原生礦物風(fēng)化，加速黑土中礦物質(zhì)營養(yǎng)的流失，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)使肥力減退，結(jié)構(gòu)改變，導(dǎo)致土壤貧瘠化[4]。吉林省境內(nèi)土壤每年10月到次年4月時(shí)為凍土，冬季降雨較少，當(dāng)鉛聚集在土壤中時(shí)，不易稀釋、擴(kuò)散和降解，停留時(shí)間較長(zhǎng)，使土壤結(jié)構(gòu)被破壞，降低土壤肥力。5月到9月，氣溫較高、雨水充沛，汽車尾氣中固體顆粒等雜質(zhì)，易于在土壤中沉降和淋洗。李魚、董德明在研究長(zhǎng)春至四平102國道兩側(cè)的土壤鉛沉積的實(shí)驗(yàn)中，得出汽車尾氣中的鉛70%沉降在公路兩側(cè)的土壤表面，土壤中鉛的含量垂直分布，隨著土壤深度增加，鉛的含量迅速減少，主要鉛污染物沉積在土壤0～5cm之間[5]。鉛容易與土壤中的某些物質(zhì)反應(yīng)生成可溶性化合物。尾氣中的鉛大部分停留在表層土壤當(dāng)中。鉛在土壤中的積累不可忽視。

4 汽車尾氣的排放對(duì)動(dòng)植物的影響

汽車尾氣中的碳?xì)浠衔镏幸蚁?、丙烯等物質(zhì)會(huì)對(duì)植物的葉片造成傷害，使路邊的樹木和農(nóng)作物不能正常生長(zhǎng)。作為重金屬污染物鉛，它是破壞植物葉綠素、線粒體和細(xì)胞核結(jié)構(gòu)的罪魁禍?zhǔn)?。?dāng)植物組織被破壞的時(shí)候，硝酸還原酶和脫氧還原酶的活性也隨之降低，導(dǎo)致植物的呼吸代謝、光合作用和細(xì)胞分裂受阻。當(dāng)土壤pH值發(fā)生變化時(shí)，可使土壤微生物種群變化，影響營養(yǎng)元素的良性循環(huán)，造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。當(dāng)作物生長(zhǎng)期的時(shí)候，所降酸雨會(huì)使葉面產(chǎn)生赤色傷斑，生長(zhǎng)不良，抗病能力降低，產(chǎn)量下降。吉林省蔬菜種植范圍也較廣，酸雨會(huì)大大減少果蔬的產(chǎn)量。尾氣中的粉塵和油煙沉落在植物葉面上，影響植物的光合作用、呼吸作用、蒸騰作用，而油煙不易被稀釋分解，長(zhǎng)時(shí)間停留在葉面上，會(huì)導(dǎo)致植物光合作用下降植物的凈第一性生產(chǎn)力下降[7]。

5 汽車尾氣的排放對(duì)人體健康的影響

經(jīng)常呼吸汽車尾氣交警、司機(jī)等人群患?xì)夤芎头尾考膊≥^為廣泛。因?yàn)槲矚庵械谋侥芤痤^暈、嘔吐、紅血球減少，出現(xiàn)貧血。一氧化碳易與人體血紅蛋白結(jié)合，可以造成缺氧、頭暈、頭痛等輕微中毒反應(yīng)。汽車尾氣中還含有多環(huán)芳烴，雖含量很低，但是會(huì)致癌，所以倍受人們關(guān)注。鉛被認(rèn)為是最嚴(yán)重的污染物之一，最不容易從人體排出的金屬。當(dāng)鉛進(jìn)入人體的時(shí)候，會(huì)引起神經(jīng)衰弱、失眠多夢(mèng)等神經(jīng)系統(tǒng)的嚴(yán)重?fù)p傷；其次鉛會(huì)干擾血紅蛋白合成，導(dǎo)致貧血；同時(shí)對(duì)泌尿系統(tǒng)和生育系統(tǒng)也有損傷，易在骨骼和牙齒沉積出“鉛線”，不易被排出。當(dāng)兒童在生長(zhǎng)和發(fā)育期，鉛會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷神經(jīng)系統(tǒng)和腦細(xì)胞，使兒童免疫力下降、發(fā)育遲緩，甚至癡呆。對(duì)于孕婦，它可以通過母體進(jìn)入胎盤，影響胎兒生長(zhǎng)[8]。固體懸浮顆粒的成分復(fù)雜，包括粉塵、油煙和碳粒，它們具有較強(qiáng)的吸附能力，可以吸附各種金屬粉塵、致癌物、病毒和細(xì)菌。固體懸浮顆粒隨呼吸進(jìn)入人體肺部，滯留在呼吸道的不同部位，引起呼吸系統(tǒng)疾病。

6 結(jié)語

吉林省民用汽車保有量的過快增長(zhǎng)，使城市的負(fù)擔(dān)大大加重，遠(yuǎn)超出了生態(tài)的自凈能力。省內(nèi)汽車尾氣排放法律法規(guī)執(zhí)行不嚴(yán)，致使大排量尾氣的車逐年增高，汽油質(zhì)量參差不齊，達(dá)到報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)的汽車仍然在道路上行駛，對(duì)購車稅收的管理不嚴(yán)格，出現(xiàn)偷稅、漏稅，這些行為都嚴(yán)重威脅了吉林省內(nèi)的生態(tài)環(huán)境。今后應(yīng)加強(qiáng)環(huán)保宣傳力度，在中小學(xué)開設(shè)環(huán)保課程和加強(qiáng)課外實(shí)踐活動(dòng)，在社區(qū)、公共場(chǎng)所張貼宣傳畫或開展環(huán)保講座，提高公民的環(huán)保意識(shí)；倡導(dǎo)綠色出行，以自行車、公交車、地鐵代替打車、私家車出行，充分利用綠色能源和公共資源，大力發(fā)展公交、地鐵、輕軌等公共交通設(shè)施。嚴(yán)格遵守當(dāng)?shù)叵尢?hào)政策，實(shí)行車輛分流，對(duì)城市人口稠密和早晚下班高峰時(shí)段車輛集中的道路實(shí)行分流制度，避免短時(shí)間內(nèi)造成的空氣質(zhì)量嚴(yán)重下降的現(xiàn)象，減少對(duì)人類健康的危害。對(duì)于達(dá)到報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)的汽車一律報(bào)廢，嚴(yán)厲管制二手車市場(chǎng)交易，禁止尾氣不合格的車輛在道路上行駛。對(duì)汽車結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，發(fā)展新能源汽車，減少尾氣的排放量[9]。

[1]張子宜.吉林省典型城市大氣顆粒物中PAHs分布特征研究[D].長(zhǎng)春:吉林大學(xué),2012:15-65.

[2]馬濤.汽車尾氣排放與大氣污染[J].油氣田環(huán)境保護(hù),2007,17(2):69-72.

[3]馬洪州,田秀華.淺析機(jī)動(dòng)車尾氣排放對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量的影響[J].天津建設(shè)科技，1999(3):21-23.

[4]Yin X Q, Song B, Dong W H, Xin W D. A review on the eco-geography of soil fauna in China[J].Acta Geographica Sinica,2010,65(1):91-102.

[5]李魚,董德明,呂曉軍,等.汽車尾氣中鉛對(duì)公路兩側(cè)土壤的污染特征[J].生態(tài)環(huán)境,2004,13(4):549-552.

[6]章亞麟.環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證手冊(cè)[M].2版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1994:63-66.

[7]周志翔,徐永榮.汽車顆粒物污染的生態(tài)影響與公路綠帶的屏障作用[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2000(S1):26-28.

[8]張美云.汽車尾氣對(duì)交通警察健康影響的研究[J].職業(yè)與健康，2003,19(9):6,45-48.

[9]楊忠敏.我國治理汽車尾氣排放污染的對(duì)策[J].上海汽車，2004(6): 40-42.

The Effect of Automobile Exhaust on the Ecological Environment in Jilin Province

DONG Wei-hua1, HAN De-fu2, WU Xiang-wen3, DENG Liang3, YAN Xing3

(1.Department of Science Research, Changchun Normal University, Changchun Jilin 130032,China;2.College of Life Sciences, Changchun Normal University, Changchun Jilin 130032,China; 3.College of Urban and Environmental Sciences, Changchun Normal University, Changchun Jilin 130032,China)

This paper mainly analyzes automobile exhaust effects on ecological environment, such as atmosphere, soil, water, flora and fauna in Jilin Province by literature and investigation. The exhaust may lead photochemical smog and haze and reduce visibility of atmosphere. The pH value of rain in the city full of cars is lower than that in subway. The nitrogen oxygenation in the automobile exhaust is easy to soil acidification and Pb is accumulated in the soil. Some material in exhaust may influence photosynthesis, respiration and transpiration of vegetable, harm breath and lung of the human, increase the probability of cancer. In order to relax the pressure of automobile exhaust to the environment in Jilin province, the measures should be done as the followings. The management of vehicle exhaust should be strengthened. The automobile structure should be rebuilt. The new energy sources of automobile should be developed.

automobile exhaust; ecological effect; solution; Jilin province

2013-11-06

國家自然科學(xué)基金(31200407)；吉林省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(20130101109JC; 201215148)；吉林省教育廳十二五科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目(吉教科合字[2012]第230號(hào))。

董煒華(1978-)，女，河北唐山人，長(zhǎng)春師范大學(xué)科研處副教授，博士，從事自然地理和土壤生態(tài)研究。

X171.5 ；S154.38

A

1008-178X(2014)01-0095-03