浅谈汽车（机动车）对环境的污染及控制

【摘 要】随着社会经济的快速发展，汽车成为人们出行的主要交通工具，而汽车尾气污染已经成为环境污染的重要因素，为了降低污染程度，提高空气质量，需要采用科学合理的技术控制汽车排放污染。基于此，本文就汽车对环境的污染和控制进行分析与研究。

【关键词】汽车；尾气；环境污染；控制。

一、汽车尾气对环境的危害

大气中90%的CO来自汽车尾气，CO极易与人体的血红蛋白反应生成碳氧血红蛋白，使得血红蛋白在肺中吸收的不是氧气而是吸收CO，从而降低血液中的氧气浓度，进而导致视力及听力下降、头痛、眩晕、恶心、动脉硬化和末梢神经炎等症状，严重者可能死亡，其对胎儿及幼儿的发育影响更为严重。据有关资料显示：当空气中CO的体积分数达到万分之一时就可能使人感觉头晕、乏力。汽车保有量的逐年增加，使得大气中CO的体积分数有增无减，严重影响着人们的身心健康。

在空气污染物中，PM2.5是指空气动力学当量直径≤2.5μm的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中，并且其含量越高空气污染越严重。PM2.5的成分复杂，由直接排入空气中的一次微粒和空气中的气态污染物通过化学转化生成的二次微粒组成。一次微粒又分为自然源和人为源2种，如图1所示。但主要是人为源，其中自然源包括尘土、海盐（颗粒物的组成与海水成分类似）、植物花粉、细菌、火山灰等。人为因素的主要来源是汽车尾气及石油、化学等各种工业过程。

2012年联合国环境规划署公布的《全球环境展望5》指出：每年有约70万人因臭氧导致的呼吸系统疾病而死亡，有近200万的过早死亡病例与颗粒物污染有关。《美国国家科学院院刊》（PNAS）发表的研究报告称：人类的平均寿命因为空气污染很可能已经缩短了5年半。世界银行发布报告：由室外空气污染导致的过早死亡人数平均每天1000人，每年有35至40万人因空气污染面临死亡。早在1997年，世界银行就预计有5万中国人因为空气污染而过早死亡。总体来说，中国的空气污染导致城市居民的寿命平均减少了18年。

截至2010年年底为止，除了美国和欧洲一些国家把细小颗粒物纳入国际标准并强制性限制外，大部分国家还未开展对细颗粒物的检测，我国是从2013年1月1日起正式开始对我国74个城市空气质量进行监测并实时发布监测数据，其标准如表1所示。

2013年1月13日北京监测的PM2.5，局部地区最高值竟然达到了993μg/m3，超过世界卫生组织标准限值几十倍。综合北京多家科研机构和大学院校研究的结果表明：空气中的PM2.5，有23%是通过机动车排放直接或间接贡献的。

二、汽车排放污染控制技术

近年来汽车保有量不断增加，汽车排放给环境带来的污染不断加重，严重危及人类的健康。人们越来越意识到保护环境的重要性，为了有效控制汽车排放所带来的污染，各国都对汽车排放污染制定了相关的限制性法规，从而实现了对环境的有效保护。近年来，有关汽车污染物控制的法规也在不断完善和强化，汽车制造业为了能够更好地发展，加大了对汽车排放污染控制技术的研究力度，这对汽车污染物排放量起到了有效的限制作用，使环境得到了较好的保护，减小了汽车排放污染给人类健康带来的威胁。

（一）直喷式燃烧系统。长期以来，在汽油机中采用的都是化油器式供给系统，这就很难实现汽油机在不同工况情况下混合比的最优化，而利用直喷式燃烧系统，通过计算机来对喷油量进行有效控制，可以有效提高汽油喷射的精度，有效地增加了充气量，确保了功率的提升，具有非常好的喷油雾化效果。在冷启动情况下，可以有效确保混合气加浓程度的降低，有利于提高汽油机的动力性和经济性，确保汽车尾气中有害气体的大幅度降低。

（二）稀薄分层燃烧技术。将稀薄分层燃烧技术应用在汽油机系统中，可以有效提高燃油的经济性，还可以有效降低NOx的排放量，特别是近年来多气门技术和电控技术的应用，使多种分层稀燃系统得以快速开发出来，这使稀燃技术在实际中得以更广泛的应用，具有非常好的应用前景。

（三）多气门技术。多气门技术是指在当前汽车发动机每个汽缸都具有2个以上的气门，利用多气门技术具有较为明显的优点，可以有效降低泵气的损失量，提高充气的效率，而且通过火花塞的布置，可以有效实现对燃烧环境的改善，确保压缩比的提高。多气门情况下，气门直径得到降低，这就使配气机的惯性质量得到减轻，确保了发动机转速和输出功率的提高，有效提高了发动机的稀燃能力，确保了燃油消耗量的降低，而且有害气体排放量也得以进一步减少。

（四）可变气门正时和升程

在我国汽车的传统发动机上，其配气相位经试验后在实际工况中固定不变，这就很难在不同工况情况下确保其性能达到最佳水平。但利于可变配气相位，可以有效实现对发动机工作范围内提供适合的气门开肩，关闭时刻和升程，这可以改善发动机排气性能和进气性能，可以确保发动机在不同转速和不同负荷情况下的经济性和动力性，确保排放的废气能够达到规定的标准要求。

（五）废气再循环

利用汽车排出的废气再次循环使用，将其引入到燃烧室中，与其中的可燃性气体再次混合燃烧称为废气再循环技术。因为废气的热容量较大，所以在重新燃烧的过程中，会降低温度与速度，由此就可以减少NOx的排放量。但是因为废气的重新介入会降低发动机的动力，并且提高运行成本，所以对于废气再循环的使用量会有所控制，一般情况下，不会超过20%。在某些特殊的情况下，如果发动机冷却液的温度在53℃以下，怠速或空转减速，或者是在小负荷运行状况下，因为NOx，产生的量较小，会使用ECU控制废气再循环指令，一般在高级轿车中都会使用。

（六）汽车燃油的改用

1.采用无铅汽油，以代替有铅汽油，可减少汽油尾气毒性物质的排放量。目前已经实现。

2.掺入添加剂，改变燃料成分，提升燃油品质等，比如添加千分之五左右的燃油伴侣。目前已经实现。汽油中掺入15%以下的甲醇燃料，或者采用含10%水份的水-汽油燃料，都能在一定程度上减少或者消除CO、NOx、HC和铅尘的污染效果。若采用甲醇燃料，即采用甲醇和其它醇类同汽油混合所制成的燃料。当甲醇占比例30%～40%，汽车尾气排出的污染物可基本上消除。

3.选用恰当的润滑添加剂-机械摩擦改进剂，即不解体维护技术。目前已经实现。在机油中添加一定量（比例为3%～5%）石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯粉末等固体添加剂，或采用纳米技术的润滑油添加剂，如铜爵机油伴侣等，加入到引擎的机油箱中，可节约发动机燃油5%左右。此外，采用上述固体润滑剂可使汽车发动机汽缸密封性能大大改善，汽缸压力增加，燃烧完全。尾气排放中，CO和碳氢含量随之下降，可减轻对大气环境的污染。

4.采用绿色燃料同样可减少汽车尾气有毒气体排放量。据美国的某研究所用豆油与甲醇、烧碱混合，然后去除其中的甘油，从而可获得“大豆柴油”。用“大豆柴油”，以3∶7的比例掺入到普通柴油中，可供柴油汽车之用。它可大大减少发动机工作时排放的硫化物、碳氢化合物、一氧化碳和烟尘。故誉作绿色燃料。

5.采用多种燃料作为汽车燃料来源。随着科学技术的发展和计算机的广泛应用，确保环境保护法规的实施和节能措施：汽车中可广泛使用新的配方汽油、电力、压缩的天然气体、太阳能以及生态燃料的蓄电池等等。并在这种汽车上装上电脑，不断在行驶中调配组合，以使汽车发挥最佳性能。采用计算机控制点火系统，以便对发动机的不同工况作出快速反应，可取得最佳燃料经济性和发动机动力性能，可减少尾气对大气的污染。这就是混合动力汽车，如油气混合动力汽车、油电混合动力汽车等。

6.积极推广车用乙醇汽油。根据有关专家指出，开发乙醇代替汽油，即节约能源，又可消化陈粮，使汽车排出的有害汽体减少，是一项有利于保护环境和资源的新课题。但此方法受世界粮食短缺限制。

三、汽车尾气排放检测控制

（一）法律依据

《中华人民共和国大气污染防治法》已由中华人民共和国第九届全国人民代表大会常务委员会第十五次会议于2000年4月29日修订通过，修订后的《中华人民共和国大气污染防治法》已公布，自2000年9月1日起施行。《浙江省大气污染防治条例》。《浙江省机动车排气污染防治实施细则》，自2010年6月28日发布并施行。 各省（市）相继出台了机动车排气污染防治实施办法或细则。

（二）检测控制。各省、地（市）环保、社会企业相继建立机动车排气检测机构，对社会机动车辆实行汽车尾气排放实行检测，执行国家汽车废气排放标准，控制超标汽车继续上路行驶，实行依法治理，控制污染源。

（三）社会效益。严格实行对社会机动车辆尾气排放检测，有效控制超标汽车废气排放，是改善大气环境的有效措施，是功在当代，利在千秋的事业。

结束语

我国汽车尾气排放标准比发达国家落后10年左右，而我国现实的大气污染又迫使我们不得不加快治理的步伐。于是，提高我国机动车制造业尾气排放技术标准，运用科技技术改善环保车用燃料，执行对各类机动车进行尾气排放检测，依法加快尾气排放超标的机动车的淘汰报废进程，逐步提高在用机动车的排放工况良好，是目前解决因机动车尾气排放污染大气和环境的重要手段和办法。

参考文献：

[1]尚艳.论汽车尾气对环境的污染及控制措施——以鄂尔多斯市为例[J].内蒙古环境科学，2008，04：6-8.

[2]孟晶.海蜇加工对环境的污染与防治对策[J].环境保护与循环经济，2010，02：67-68+72.

[3]陈龙，谢小鹏，王泽贵，付雄新.汽车尾气对大气污染模拟系统的研究开发[J].机电工程技术，2007，01：48-51+102.

[4]《中华人民共和国大气污染防治法》中华人民共和国主席令第三十二号2000年4月29日

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