機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染及防治對(duì)策

劉雨風(fēng)(江門(mén)市新會(huì)區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，廣東 江門(mén) 529100)

0 引言

改革開(kāi)放以來(lái)，特別是進(jìn)入21世紀(jì)之后，我國(guó)的現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)、工業(yè)和社會(huì)突飛猛進(jìn)地發(fā)展，人們的生活質(zhì)量得到了顯著提升，我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量長(zhǎng)期保持著高位增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。根據(jù)公安部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2018年底，我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量已經(jīng)達(dá)到了3.27億輛，其中以燃油汽車(chē)為主。大量的機(jī)動(dòng)車(chē)促進(jìn)了我國(guó)交通領(lǐng)域和物流運(yùn)輸領(lǐng)域的快速發(fā)展，也方便了人們的出行，同時(shí)的燃油燃燒造成大量的機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放，對(duì)大氣環(huán)境造成了污染，導(dǎo)致近年來(lái)溫室效應(yīng)和城市霧霾問(wèn)題不斷加劇。機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣已經(jīng)成為了導(dǎo)致城市甚至地區(qū)空氣污染的主要污染源，加強(qiáng)對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣的治理已經(jīng)迫在眉睫。

1 機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣的主要污染成分及其危害

機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣是由燃油機(jī)動(dòng)車(chē)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(jī)動(dòng)車(chē)尾氣屬于低空排放不利于其擴(kuò)散，因此容易在大氣中聚集或者進(jìn)一步轉(zhuǎn)化和遷移形成污染源，導(dǎo)致形成大氣環(huán)境污染并對(duì)人體造成危害。

1.1 一氧化碳(CO)污染及危害

汽車(chē)尾氣中主要的氣體化合物是CO。CO是由于汽車(chē)燃油燃燒不充分而產(chǎn)生的，對(duì)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(dāng)人體吸入時(shí)，CO與人體血液中的血紅蛋白發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成碳氧血紅蛋白，導(dǎo)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(dǎo)致人體血液無(wú)法進(jìn)行正常的氧氣交換。當(dāng)人體吸入少量的CO時(shí)會(huì)出現(xiàn)頭暈、惡心、頭痛、乏力、犯困等癥狀，長(zhǎng)期吸入會(huì)降低人的記憶力和傷及人體神經(jīng)系統(tǒng)，當(dāng)短時(shí)間吸入大量CO時(shí)會(huì)導(dǎo)致人體昏迷甚至窒息死亡。

1.2 碳?xì)浠衔?HC)污染及危害

機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣中的HC主要來(lái)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(jī)動(dòng)車(chē)尾氣中HC濃度變化較大，主要由機(jī)動(dòng)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況決定。當(dāng)機(jī)動(dòng)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行時(shí)燃油得到了充分燃燒，此時(shí)尾氣中HC濃度較低；當(dāng)機(jī)動(dòng)車(chē)處于剛發(fā)動(dòng)狀態(tài)或怠速狀態(tài)時(shí)，燃油得不到充分燃燒此時(shí)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(duì)環(huán)境和人體具有不同程度的危害，其中甲烷是導(dǎo)致溫室效應(yīng)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(huì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)形成有毒的光化學(xué)煙霧對(duì)人體造成傷害。當(dāng)人體短期吸入HC時(shí)會(huì)傷害人體的呼吸系統(tǒng)和眼睛結(jié)膜，引起惡心、頭暈等癥狀，長(zhǎng)期大量吸入會(huì)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(yīng)甚至誘發(fā)細(xì)胞畸變或癌變導(dǎo)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(jī)動(dòng)車(chē)尾氣含有的主要成分，機(jī)動(dòng)車(chē)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(lái)自于燃油燃燒產(chǎn)生的副產(chǎn)物。NO對(duì)人體的危害機(jī)理與CO相似，都會(huì)與人體血液中的血紅蛋白結(jié)合破壞人體正常的血氧循環(huán)危害人體健康。同時(shí)，NO還具有刺激性，被人體吸入后會(huì)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(huì)被空氣中的氧氣氧化成為NO2。機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣中的硫氧化合物主要是二氧化硫(SO2)，其主要來(lái)自于燃油中的硫(S)燃燒時(shí)與氧氣(O2)反應(yīng)生成。SO2是導(dǎo)致酸雨的元兇之一，會(huì)對(duì)建筑物，農(nóng)作物等造成危害，同時(shí)，SO2會(huì)在機(jī)動(dòng)車(chē)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(wú)法與尾氣充分接觸導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車(chē)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(jī)動(dòng)車(chē)所需的燃油，汽油和柴油的物理化學(xué)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(duì)穩(wěn)定，通常會(huì)按照0.2%～0.5%的濃度在機(jī)動(dòng)車(chē)燃油中加入四乙基鉛。四乙基鉛在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室燃燒后會(huì)產(chǎn)生氧化鉛并在燃燒室中沉積形成積灰。積灰的存在會(huì)增大發(fā)動(dòng)機(jī)部件摩擦系數(shù)引起燃燒室過(guò)熱和磨損，為了解決這一問(wèn)題，通常會(huì)同時(shí)在燃油中加入導(dǎo)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(guó)家認(rèn)定的5種嚴(yán)重有毒重金屬之一，機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣中的Pb元素進(jìn)入人體會(huì)直接抑制人體血紅素的形成導(dǎo)致人體出現(xiàn)貧血，而且Pb元素會(huì)隨著血液循環(huán)進(jìn)入人體全身器官，危害人體末梢和中樞神經(jīng)系統(tǒng)、也會(huì)危害人體免疫系統(tǒng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起鉛型腎病。

1.5 顆粒物污染及危害

機(jī)動(dòng)車(chē)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(jī)動(dòng)車(chē)尾氣中的可吸入性固體顆粒物是成分比較復(fù)雜的復(fù)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(duì)大氣中的細(xì)菌、病毒、揮發(fā)性物質(zhì)和重金屬具有吸附作用。由于機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放位置與人體呼吸帶高度基本相當(dāng)，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(duì)象。當(dāng)人體吸入此類污染物質(zhì)后會(huì)直接危害人體呼吸系統(tǒng)，導(dǎo)致人體上呼吸道和肺部出現(xiàn)急性炎癥，嚴(yán)重時(shí)造成肺水腫、肺細(xì)胞損傷等。此類污染物質(zhì)不但會(huì)長(zhǎng)期存留在人體肺部，還會(huì)隨著血液循環(huán)進(jìn)入人體其他器官。由于其吸附著較多細(xì)菌、病毒、揮發(fā)性物質(zhì)及重金屬等，會(huì)大大增加人體患病的風(fēng)險(xiǎn)。

2 機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染的防治對(duì)策

機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣的形成與多方面因素相關(guān)，因此其防治也應(yīng)當(dāng)由各方面協(xié)同配合，將其作為一項(xiàng)系統(tǒng)化的工程去做才能實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)污染的有效防治。

2.1 嚴(yán)控燃油質(zhì)量，改善燃油處理技術(shù)

我國(guó)從本世紀(jì)初開(kāi)始嚴(yán)控機(jī)動(dòng)車(chē)燃油質(zhì)量，全面禁止含Pb燃油在機(jī)動(dòng)車(chē)中使用，今后有關(guān)部門(mén)仍然要嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定開(kāi)展執(zhí)行燃油質(zhì)量把控工作，防止不達(dá)標(biāo)燃油流入市場(chǎng)。同時(shí)，相關(guān)部門(mén)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)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(lái)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(guó)應(yīng)持續(xù)對(duì)燃油質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)控，還要加大對(duì)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(kāi)發(fā)和應(yīng)用推廣新型清潔能源

隨著近年來(lái)新能源技術(shù)和新能源汽車(chē)的快速發(fā)展，天然氣、太陽(yáng)能、電能、生物柴油等新型清潔能源被應(yīng)用在機(jī)動(dòng)車(chē)領(lǐng)域。新型清潔能源替代傳統(tǒng)燃油能夠有效降低機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣總排放量，這也是未來(lái)機(jī)動(dòng)車(chē)發(fā)展的一個(gè)重要方向。但是新能源開(kāi)發(fā)及新能源汽車(chē)應(yīng)用技術(shù)需要投入較長(zhǎng)的時(shí)間周期去研究和驗(yàn)證，也需要長(zhǎng)期投入大量的資金，還需要國(guó)家政策的鼓勵(lì)和支持，更需要社會(huì)大眾的普遍關(guān)注和認(rèn)可。所以，國(guó)家應(yīng)當(dāng)從技術(shù)、政策、資金和宣傳等方面加大對(duì)新能源開(kāi)發(fā)技術(shù)及新能源汽車(chē)應(yīng)用技術(shù)的支持力度，不斷提升我國(guó)新能源和新能源汽車(chē)整體水平，有力促進(jìn)我國(guó)新能源技術(shù)發(fā)展和新能源汽車(chē)的應(yīng)用推廣，從根本上降低我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣總排放量。

2.3 加強(qiáng)宣傳教育，增強(qiáng)公眾環(huán)保意識(shí)

當(dāng)今社會(huì)已進(jìn)入一個(gè)信息高度發(fā)達(dá)的時(shí)代，國(guó)家和有關(guān)部門(mén)應(yīng)當(dāng)利用好官方主流媒體、各大媒體平臺(tái)、傳統(tǒng)媒體以及新媒體平臺(tái)，加強(qiáng)對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染治理的宣傳教育，提升國(guó)民的環(huán)保意識(shí)和國(guó)民素質(zhì)，提升社會(huì)公眾對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣危害的認(rèn)知程度和社會(huì)責(zé)任感。同時(shí)，隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展，公共交通系統(tǒng)已經(jīng)變得日趨完善，國(guó)家和相關(guān)部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)宣傳教育，提倡社會(huì)公眾優(yōu)先選擇自行車(chē)、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(shè)施的空座率，提升公共交通設(shè)施的運(yùn)載能力，既能節(jié)約資源也能有效減少機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣的排放。

2.4 機(jī)動(dòng)車(chē)制造企業(yè)應(yīng)擔(dān)負(fù)起環(huán)保責(zé)任

一方面，在機(jī)動(dòng)車(chē)生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)項(xiàng)目的技術(shù)申報(bào)和加工生產(chǎn)等流程進(jìn)行監(jiān)管，確保機(jī)動(dòng)車(chē)質(zhì)量達(dá)到國(guó)家規(guī)定的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。另一方面，由國(guó)家環(huán)保部門(mén)對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)環(huán)保檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)一管理和監(jiān)督，對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的日常工作進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)范，杜絕第三方機(jī)構(gòu)從事相關(guān)檢測(cè)工作，同時(shí)，國(guó)家環(huán)保部門(mén)可派人入駐檢測(cè)機(jī)構(gòu)協(xié)同開(kāi)展檢測(cè)工作，提升檢測(cè)機(jī)構(gòu)的專業(yè)水平和檢測(cè)能力。最后，國(guó)家環(huán)保部門(mén)應(yīng)積極牽頭構(gòu)建機(jī)動(dòng)車(chē)環(huán)保信息化系統(tǒng)，通過(guò)信息化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣和發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)信息的共享，在行業(yè)中逐漸淘汰老式發(fā)動(dòng)機(jī)，鼓勵(lì)新型高效發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用，提升發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率。

2.5 完善機(jī)動(dòng)車(chē)環(huán)境管理體系

一方面，建立完善的機(jī)動(dòng)車(chē)油品、油耗、檢測(cè)和排放標(biāo)準(zhǔn)，禁止售賣(mài)、使用不達(dá)標(biāo)油品，禁止排放不達(dá)標(biāo)車(chē)輛銷售和上路行駛，加強(qiáng)對(duì)我國(guó)在用機(jī)動(dòng)車(chē)的保養(yǎng)維修監(jiān)管，提升在用機(jī)動(dòng)車(chē)環(huán)保檢測(cè)整體合格率，從源頭上治理機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染。另一方面，健全完善監(jiān)管執(zhí)法技術(shù)手段，利用遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)手段對(duì)在行駛機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放情況進(jìn)行實(shí)時(shí)抽樣監(jiān)測(cè)，提升機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣檢測(cè)的時(shí)效性和準(zhǔn)確性。此外，加強(qiáng)對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)集中行駛和停放區(qū)域的空氣質(zhì)量抽樣檢測(cè)和機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放現(xiàn)場(chǎng)抽測(cè)，打擊違規(guī)排放行為并為制定機(jī)動(dòng)車(chē)禁行和限行措施提供依據(jù)。

3 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣已經(jīng)成為城市和全國(guó)范圍內(nèi)主要的大氣污染源，機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣治理工作關(guān)系著城市經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展，也關(guān)系著我國(guó)整體大氣環(huán)境，但是在機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量不斷快速增長(zhǎng)的勢(shì)頭下，我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣治理工作面臨著巨大壓力。國(guó)家和環(huán)保部門(mén)應(yīng)對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣防治工作引起高度重視，將其作為當(dāng)前環(huán)境防治工作的重中之重來(lái)抓，然而機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣防治是一項(xiàng)綜合性和復(fù)雜性很強(qiáng)的系統(tǒng)性工作，這就需要政府、環(huán)保部門(mén)、機(jī)動(dòng)車(chē)生產(chǎn)企業(yè)、機(jī)動(dòng)車(chē)檢測(cè)機(jī)構(gòu)、社會(huì)公眾等各方廣泛參與并協(xié)同配合，切實(shí)做好機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣防治工作，有效改善我國(guó)生態(tài)環(huán)境。