試論從改進汽車技術性能入手減少汽車尾氣排放的有效途徑

朱巧云

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

關鍵詞：汽車；技術性能；尾氣排放；有效途徑

截止2014年10月，我國機動車保有量已經達到1.37億輛。平均每10人擁有一臺機動車，每年的燃料油消耗達到2億噸。預計2020年將達到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到1億噸。根據有關部門檢測，城市大氣污染50%是由機動車尾氣排放造成的。汽車尾氣中的有害物質主要有二氧化硫、碳氫化合物、一氧化碳、氮氧化物、鉛化物和碳煙塵粒。據統計，每千輛汽車每天排出的一氧化碳約150-300公斤，碳氫化合物約200-400公斤，氮氧化物約50-150公斤。

1 汽車尾氣的主要危害

據有關部門調查顯示，污染物排放中，機動車污染物排放量占排放總量的30%，是城市空氣污染罪魁禍首。主要污染物是一氧化碳、碳氫化合物、四乙基鉛，對環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動車尾氣排放。有關醫學常識告訴我們，當空氣中的一氧化碳濃度達到每立方米70-80克以上時，人在接觸數小時后一氧化碳血紅蛋白濃度可達10%，影響氧的輸送，引起頭痛、心跳加快等癥狀，當人體中一氧化碳血紅蛋白含量達到20-60%時，會引起中毒或者窒息死亡。

汽車尾氣中另一種有害物是碳氫化合物，它是汽車尾氣中一些有機化合物的總稱。其中對人體有害的主要是少量的醛類和一些多環芳烴。醛類物質對人的呼吸道粘膜、鼻、眼有刺激作用，可引起支氣管炎、結膜炎、鼻炎等疾病。而多環芳烴具有致癌性，可引起皮膚癌及肺癌。

氮氧化合物是光學煙霧的前體物質，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，能與肺部的水分結合生成可溶性硝酸，從而引起肺氣腫等肺部疾病。

為保證機動車油料安全，機動車輛所用的汽油里，要摻合一種鉛含量達64%的防爆劑——四乙基鉛，即人們所說的含鉛汽油。專家研究發現，含鉛汽油是造成目前大氣污染物中的鉛含量超標的罪魁禍首。空氣中的鉛污染主要經呼吸道、污染食物進入人體，一般情況下可使人智力下降，腦神經受到損害，當鉛含量在人體內積蓄到超過一定程度時，還可導致癌癥等。

2 我國汽車尾氣排放基本現狀以及污染物產生過程

2013年，有關部門對污染物進行了調查，結果顯示機動車尾氣排放情況為：總顆粒物69萬噸，氮氧化物581萬噸，一氧化碳4100萬噸，碳氫化合物500萬噸。有關資料表明，按碳氫化合物排放源劃分，機動車排放碳氫化合物占總排放量的47%，其他排放源（如工廠企業燃煤）占53%。我們從下面污染排放詳細分析可以看出，汽車尾氣排放的一些微小顆粒物是造成城市空氣質量下降的主要原因。

碳氫化合物污染的主要來源——燃油機動車。有關資料表明，燃料尤其是不合格燃料在發動機中燃燒不完全，是造成汽車尾氣中的碳氫化合物超標主要原因。按碳氫化合物排放份額劃分，非上路機動車談情化合物排放量占總排放量的17%，上路機動車排放碳氫化合物的量占總排放量的30%，其他排放源占53%。

一氧化碳污染的首要來源——燃油機動車。對于燃油機動車來說，當燃料燃燒不完全時即可生成一氧化碳。有資料表明，上路車輛排放一氧化碳的量占總排放量的50%，非上路流動排放源占27%，固定源占23%。可以從這些資料看出，機動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——燃油機動車。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，例如發電廠或者企業煙囪冒出來的黑煙。還有一些顆粒物直徑很小，肉眼看不見，而機動車尾氣排放的正是這種細小的顆粒物。機動車排放顆粒物占顆粒物總排放量20-30%左右。目前大多數城市空氣質量不達標，主要原因是顆粒物尤其是細顆粒物超標嚴重。

3 面對嚴峻的污染形勢應該采取的治理措施

面對滾滾車流，置身濃濃廢氣，作為行業主管部門，必須從管轄范圍內的出租車行業入手，采取有效的方法來解決機動車尾氣污染問題，降低污染的程度。

3.1 從提高汽車技術性能上治理污染。一是強化汽車閉環控制系統和電噴技術性能。主要是提高三元催化器工作效率，通過調節噴油脈沖的長短，來決定混合比，使得三元催化器工作效率達到最高。同時改進電噴，使之精確控制噴油，提高燃油經濟性和動力；二是改進廢氣再循環裝置，把一部分廢氣重新利用，引進燃燒室，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氣道里燃燒掉，防止直接排到大氣里造成污染；四是改進燃油箱的碳罐，使之增強吸附功能，將廢氣引入、燒掉，防止進入大氣造成污染。

3.2 從燃料的使用上來減少污染。一是在出租車行業推廣使用電動、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 在內燃機的尾氣處理上使用先進技術治理污染。例如，可以在燃料內加入除碳劑，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。在機動車上使用汽車尾氣凈化催化劑，是控制汽車尾氣超標污染物排放、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、凈化效果好等優點。但這些貴金屬價格比較昂貴，因此在現實中難以得到推廣應用。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，物美價廉。稀土催化劑的特點是活性較高、價格低、熱穩定性好、使用壽命長，因此在汽車尾氣凈化領域備受青睞。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，還能夠保持汽車正常氧氣耗損，并起到穩定燃料的作用，保持較高的催化活性。

3.4 應大力推進電動汽車的研究和應用。電動汽車普及不到位的主要原因一是電池壽命問題，二是基礎設施問題。因此應該加強電池新技術研究，制造出長效、大容量電池。其次，加強電力基礎設施建設，使充電設備覆蓋到全國各地。可喜的是，從最近召開的兩會得到消息，國家已經開始著手進行大規模的電力汽車基礎設施建設，預計在3-5年內，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展，屆時，電力汽車將取代目前的燃油汽車成為汽車市場主力。

3.5 從提高客運車輛運輸效率入手，取消出租車同乘限制。根據調查，大部分城市對出租車同乘都有嚴格限制，不允許出租車攜帶第一乘客同時再載運第二乘客。這種做法是為了防止糾紛，保護乘客的合法權益，但從中國人口眾多環境污染的角度看，這樣的規定不符合環境壓力的客觀事實。按照每臺車輛每次運輸旅客增加1個人計算，如果允許同乘，全國每天可節省運力數千萬公里，節省汽油上百萬噸，減少尾氣排放相當于減少城市十分之一車輛。

綜上所述，機動車尾氣排放造成的城市空氣污染問題已十分嚴峻，應該引起人們的高度重視。要減少這樣的污染，一方面要在技術方面努力，把汽車的尾氣排放控制在最低，同時加強新能源汽車動力的研究和推廣，徹底解決汽車污染問題；另一方面，運輸管理部門要利用行業優勢，更新政策導向，引導出租車行業率先進行環境保護措施，大力進行宣傳教育，提高國民素質，使人們都清楚認識到尾氣污染的嚴重后果，讓人們都了解減少污染的途徑，使社會各行業、各單位以及每個公民都自覺行動起來治理污染，保護環境，只有這樣才能夠最有效地解決好環境問題。