汽車尾氣污染的危害范文
時間:2023-12-16 16:33:12
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篇1
一、汽車尾氣的有害成分
汽車尾氣是汽車燃油消耗后產生的氣體化合物,主要是來自汽車發動機燃燒產生的廢氣,含有很多危害人體健康的成分:
1.一氧化碳氣體
一氧化碳主要是由于烴化燃料在局部缺氧或低溫條件下不能充分燃燒生成的產物,混于內燃機廢氣中排出。當汽車負載過大、慢速行駛或空擋運轉時,燃料不能充分燃燒導致一氧化碳含量明顯增加。
2.粒狀懸浮物
汽車尾氣排出后,尾氣中含有很多固體懸浮顆粒,其成分較為復雜,并且具有較強的吸附能力,可以吸附各種金屬粉塵、強致癌物苯并芘和病原微生物等。
3.氮氧混合物
汽車尾氣中的氮氧化合物主要是指一氧化氮、二氧化氮等對人體有害的氣體成分,氮氧化合物是在汽車內燃機氣缸內氣體中生成的,氮氧化合物的排放量取決于燃燒溫度、時間和空燃比等因素。
4.碳氫化合物
汽車尾氣中的碳氫化合物主要來自于汽車內燃機廢氣排放、曲軸箱泄露以及燃料系統蒸發。在紫外線作用下,會產生具有刺激性的淺藍色煙霧,含有臭氧、醛類、硝酸脂類等多種復雜化合物。
5.含鉛化合物
鉛是有毒的重金屬元素,汽車用油大多數摻有防爆劑四乙基鉛或甲基鉛,燃燒后生成的鉛及其化合物均為有毒物質。四乙鉛燃燒后生成氧化鉛排出。
1.固體懸浮顆粒隨呼吸以擴散沉積的方式滯留在人體呼吸道不同部位,會引發熱體呼吸系統疾病。積累達到一定濃度時,便會激發形成惡性腫瘤。此外,懸浮顆粒物還能直接接觸皮膚和眼睛,阻塞皮膚毛囊汗腺,引起皮膚炎和結膜炎,甚至造成角膜損傷。
2.一氧化碳是無色無味的窒息性有毒氣體,經呼吸道進入人體血液循環與血紅蛋白親合后生成碳氧血紅蛋白,削弱血液輸氧功能,危害中樞神經系統,可能給人造成可怕的缺氧性傷害,造成人的感覺、反應、記憶力等機能障礙,重者導致生命危險。
3.碳氫化合物在太陽紫外線作用下,會產生含有苯醛類化合物、臭氧、硝酸脂類等多種復雜化合物的刺激性淺藍色煙霧,對人體的突出危害是刺激眼睛和上呼吸道黏膜,引起眼睛紅腫和喉炎。氮氧混合物對人體呼吸系統危害極大,可造成呼吸功能失調。
4.含鉛化合物是一種毒性重金屬物質,汽車尾氣的大量排放造成了嚴重的鉛污染,容易造成人體鉛中毒,主要危害人體神經、消化、造血、泌尿和免疫等系統,人體中的鉛含量超標可引發心血管系統疾病,并影響肝腎等重要器官的功能。對兒童的威脅最大。
另外,汽車尾氣在直接危害人體健康的同時,還會對人類生活的環境產生極大影響。汽車尾氣中的二氧化硫具有強烈的刺激氣味,達到一定濃度時容易導致酸雨發生,造成土壤和水源酸化,影響農作物和森林植被的生長。
三、汽車尾氣的防治措施
隨著現代生活環保意識的增強,為了防治汽車尾氣帶來的環境污染和健康危害,在實踐中提出了以下對策:
1.提高車用汽油質量
汽油質量對汽車尾氣含毒物質的排放有著關鍵性的影響。使用不符合標準的燃油,會損害車輛供油系統,加劇汽車尾氣的環境污染。提高汽車燃油的質量是當前減輕汽車尾氣污染的重要任務。降低汽油中烯烴含量和硫含量,保持汽油中適當的含氧量和芳烴含量,是降低汽車尾氣毒害成分排放的有效途徑。
2.優化尾氣凈化技術
尾氣凈化技術是目前應用較為廣泛的汽車尾氣處理技術。它是通過在汽車排氣系統中安裝各種凈化裝置,采用物理或化學方法對汽車內燃系統產生的廢氣進行有效凈化的處理技術。我國對汽車尾氣排放的控制起步較晚,要在開發新材料、新工藝基礎上,加快研發汽車尾氣凈化技術,保障汽車尾氣的高效凈化。
3.開發新型代用燃料
依靠科學技術,堅持科技創新,開發新型的代用燃料,是治理汽車尾氣污染危害的根本途徑。使用天然液化氣生物柴油等新型代用燃料可以杜絕或者大大降低汽車尾氣的毒害氣體。輕徑作為石油化工的副產品,原料來源十分廣泛,與其他燃油相比,輕烴具有高熱值、無毒害特點,對環境幾乎達到零污染。
4.研發太陽能電動汽車
電動汽車是理想的無污染型汽車,推廣使用太陽能電動汽車是避免汽車尾氣污染危害的重要措施,也是未來汽車工業發展的方向。目前由于技術條件不夠成熟,電動汽車還得不到普及,必須拓展和優化技術資源,開發有利條件,研發新型太陽能環保性電動汽車,避免汽車尾氣的產生和危害。
5.加強道路交通管理
科學使用和合理保養汽車是減少汽車尾氣排放污染的重要措施。駕駛員良好的駕駛習慣和正常的保養維護有利于汽車的科學使用,合理的交通狀況能夠促使用燃料充分燃燒,從而減少有害氣體的產生。另外,加強道路綠化建設和交通管理、也是減輕汽車尾氣環境污染危害的有效途徑。
6.宣傳增強環保意識
汽車尾氣毒害物質的排放超標,大多是人為因素造成的。為減少和防止機動車尾氣污染危害,各部門要加強汽車尾氣污染危害的宣傳教育,增強社會環保意識,倡導正確使用和科學維護汽車保養,減少和控制機動汽車尾氣污染。
四、結束語
總之,隨著現代生活質量的提高和環保意識的增強,人們對于汽車尾氣造成的環境污染和健康危害有了重要認識??茖W探索有效措施,實現汽車尾氣綜合治理的實踐創新,是保障和優化人們現代生活質量的有效途徑。
參考文獻
篇2
摘要:
隨著我國經濟突飛猛進的快速發展,生產水平的不斷跨越式提高,國民的生活水平大踏步提升,人們從古代的騎馬代步,到現在汽車、飛機等的廣泛大面積應用。汽車的歷史已有一百多年,汽車不但在數量上成倍的增長,還給我們生活以及生存環境帶來了不可忽略的大氣污染,也給人的身體健康造成極大的潛在危害。在今年的聯合國環境規劃署及其合作伙伴,在3月4日于79屆日內瓦汽車展上推出一個在2050年將世界機動車排放的溫室氣體減少一半全球方案。此外,我國作為發展中國家的代表,也積極做出正面回應,如:北京在奧運期間汽車上路實行單雙號上路的法規并且一直持續到現在。這些措施一方面滿足了我們現代人當下的需要,同時又不對后代滿足其需要的能力構成危害的發展,在一定程度上做到了保護現代環境,維護后代安全。但是,眾所周知,汽車在造福人類的同時,也帶來了極其強烈的尾氣污染。由于人們對汽車尾氣引起的危害認識還不足,以至于使我們缺乏處理尾氣的措施,從而使它對大氣造成了嚴重的危害,進而波及人類生存的共同環境,為了更好的保護環境,和眾人之力構建一個“我為人人,人人為我”的人與環境的和諧健康社會,政府及公眾共同努力,共同打造。
關鍵詞:汽車尾氣成分構成 大氣污染預防 改善
一、汽車尾氣的組成成分及對大氣污染的分析探究:
汽車尾氣排放的主要污染物為一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)、氮氧化物(NO X)、鉛(Pb)等。一氧化碳:一氧化碳和人體紅血球中的血紅蛋白有很強的親合力,它的親合力比氧強幾十 倍,親合后生成碳氧血紅蛋白(COHb%),從而消弱血液向各組織輸送氧的功能,造成感覺、反 應、理解、記憶力等機能障礙,重者危害血液循環系統,導致生命危險。氮氧化物:主要是指NO、NO2,都是對人體有害的氣體,特別是對呼吸系統有危害。在NO2濃度為9.4mg/m2 (5PPm)的空氣中暴露10分鐘,即可造成呼吸系統失調。碳氫化合物:目前還不清楚它對人體健康的直接危害。但是HC和NOX在大氣環境中受強烈太 陽光紫外線照射后,產生一種復雜的光化學反應,生成一種新的污染物------光化學煙霧。1952年 12月倫敦發生的光化學煙霧,4天中死亡人數較常年同期約多4000,45歲以上的死亡最多,約為平時的3倍;1歲以下的約為平時的2倍。事件發生的一周中,因支氣管炎、冠心病、肺結核和心 臟衰弱者死亡分別為事件前一周同類死亡人數的9.3倍、2.4倍、5.5倍和2.8倍。
汽車尾氣的危害程度主要取決于汽油的成分。過去,車用汽油通常都用四乙基鉛作為防爆劑,這樣的汽油一1做含鉛汽油。含鉛汽油使汽車排放的尾氣中含有較高濃度的鉛,對人體健康危害嚴重。鑒于此,我國已于2000年開始使用無鉛汽油,相應的四乙基鉛被一系列新型汽油防爆劑所取代。在我國,無鉛汽油是指含鉛量在O.013g/L以下的汽油。所以說無鉛汽油并非鉛含量為零的汽油,因此,汽車尾氣中仍然含有少量的鉛。農村居民,一般從空氣中吸入體內的鉛量每天約為1微克;城市居民,尤其是街道兩旁的居民每天吸入的鉛量會大大超過這個數值。
目前,無鉛汽油中取代四乙基鉛的新型防爆劑主要有:芳香烴類、甲基叔丁基醚(MTBE)、三乙基丁醚、三戊基甲醚、羰基錳(MMT)、醇類等,其中以MTBE用量最大。
廢氣中含有 150~200種不同的化合物,其主要有害成分為:未燃燒或燃燒不完全的CH、NOx、CO、CO2、SO2、H2S以及微量的醛、酚、過氧化物、有機酸和含鉛、磷汽油所形成的鉛、磷污染等。其中對人危害最大的有一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物、鉛的化合物及顆粒物。有害氣體擴散到空氣中造成空氣污染。
汽車尾氣的顆粒物中含有強致癌物苯并(a)芘,在一般情況下,1克顆粒物含有約70微克苯并(a)芘,每燃燒1千克汽油可產生30毫克苯并(a)芘。當空氣中的苯并(a)芘濃度達到0.012微克/立方米時,居民中得肺癌的人數就會明顯增加。汽車尾氣不僅對人產生危害,對植物也有毒害作用,尾氣中的二次污染物臭氧、過氧乙酯基硝酸脂,可使植物葉片出現壞死病斑和枯斑。乙烯可影響植物的開花結果。汽車尾氣對甜菜、菠菜、西紅柿、煙草的毒害更為嚴重。公路兩側的農作物減產與汽車尾氣的污染明顯相關。
國家環??偩值囊豁棃蟾嬲f,在中國的大霧天氣中,汽油造成的污染占79%。全世界空氣污染最嚴重的20個城市中,就有16個在中國。近幾年來,我國汽車工業實現了突飛猛進的發展,據中國汽車工業協會的最新統計,2004年中國汽車產銷首次雙雙突破500萬輛,產銷分別為507.05萬輛和507.11萬輛,比上年分別增長14.11%和15.50%。其中,轎車產量為231.63萬輛,增長11.99%。目前,我國汽車保有量已達2400萬輛,年消耗油品7000多萬噸。汽車在促進經濟繁榮、給人民生活帶來方便的同時,也帶來了能源和環保問題。其中對環境影響最大的,莫過于隨著機動車總量的飛速增長而日益嚴重的汽車尾氣污染。
二、汽車尾氣對環境及人體的不良影響和危害:
科學分析表明,汽車尾氣中含有上百種不同的化合物,其中的污染物有固體懸浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物、鉛及硫氧化合物等,一輛轎車一年排出的有害廢氣比自身重量大3倍。英國空氣潔凈和環境保護協會曾發表研究報告稱,與交通事故遇難者相比,英國每年死于空氣污染的人要多出10倍。
⑴、固體懸浮顆粒:固體懸浮顆粒的成分很復雜,并具有較強的吸附能力,可以吸附各種金屬粉塵、強致癌物苯并芘和病原微生物等。固體懸浮顆粒隨呼吸進入人體肺部,以碰撞、擴散、沉積等方式滯留在呼吸道的不同部位,引起呼吸系統疾病。當懸浮顆粒積累到臨界濃度時,便會激發形成惡性腫瘤。此外,懸浮顆粒物還能直接接觸皮膚和眼睛,阻塞皮膚的毛囊和汗腺,引起皮膚炎和眼結膜炎,甚至造成角膜損傷。Vellosi等研究發現汽車柴油車尾氣中的顆粒物有機提取物具有致突變性,是誘變和致癌的主要原因之一。宋健等研究發現柴油機排除的顆粒物可抑制細胞間隙通訊功能,而在細胞的惡變過程中,隨著細胞惡化程度的增加,細胞間的通訊功能下降的程度也增加;
⑵、一氧化碳:一氧化碳與血液中的血紅蛋白結合的速度比氧氣快250倍。一氧化碳經呼吸道進入血液循環,與血紅蛋白親合后生成碳氧血紅蛋白,從而削弱血液向各組織輸送氧的功能,危害中樞神經系統,造成人的感覺、反應、理解、記憶力等機能障礙,重者危害血液循環系統,導致生命危險。所以,即使是微量吸入一氧化碳,也可能給人造成可怕的缺氧性傷害;
⑶、氮氧化物:汽油和柴油等燃料燃燒過程中形成了多種氮氧化合物,如NO及NO2等。氮氧化物危害人體呼吸系統和免疫系統;其中NO是無色無味氣體,具有輕度刺激性。高濃度時會造成人體中樞神經系統障礙。NO2是一種強烈刺激性的有毒氣體,人體吸入后,與血液中的血紅素蛋白結合,使血液的攜氧能力下降,對心、肝、腎都會產生嚴重危害;
⑷、碳氫化合物:雖然還不清楚它對人體健康的直接危害。但當氮氧化物和碳氫化合物在太陽紫外線的作用下,會產生一種具有刺激性的淺藍色煙霧,其中包含有臭氧、醛類、硝酸脂類等多種復雜化合物。這種光化學煙霧對人體最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道黏膜,引起眼睛紅腫和喉炎。1952年12月,倫敦發生光化學煙霧,4天中死亡人數較常年同期多4000人,45歲以上的死亡最多,約為平時的3倍;1歲以下的約為平時的2倍;
⑸、鉛:鉛是有毒的重金屬元素,汽車用油大多數摻有防爆劑四乙基鉛或甲基鉛,燃燒后生成的鉛及其化合物均為有毒物質。城市大氣中的鉛60%以上來自汽車含鉛汽油的燃燒。人體中鉛含量超標可引發心血管系統疾病,并影響肝、腎等重要器官的功能及神經系統。由于鉛塵比重大,通常積聚在1米左右高度的空氣中,因此對兒童的威脅最大。1.2間接危害 汽車尾氣不但危害人的健康,而且還會對環境產生影響。汽車尾氣中的二氧化硫為無色氣體,但具有刺激氣味,在二氧化氮及催化劑的作用下會是形成“酸雨”,而“酸雨”會導致水源和土壤酸化,影響森林植被及農作物的生長。二氧化氮會導致地表水的酸化,大氣能見度的降低,對陸生和濕地植物物種之間組成與競爭變化產生影響,同時由于水中富含氮,導致藻類大量繁殖而缺氧。同時汽車尾氣中的二氧化碳導致全球氣候變暖,極端災害性氣候出現。
四、汽車尾氣防止污染的方法:
汽車尾氣排出的污染物,給予人類賴以生存的大氣環境帶來了嚴重的污染。給人體健康造成了嚴重的危害。因此,我們呼吁:必須采取有效措施,減少或者消除汽車尾氣的排污量,還我們一個美好的生存環境。
汽車尾氣污染防治的科學方法主要涉及以下幾個方面:
⑴、汽車排氣凈化的方法:汽車排氣凈化是減少內燃機排放廢氣的有害成份,它可分為燃料的處理計數、機內凈化和機外凈化計數三大類,減少汽車尾氣中有害氣體,首先從燃料著手,來改善排氣成份,比如在汽油中加入一定比例有害成份的汽油清凈劑可以有效清除燃料系統的沉淀物和積炭,提高燃料效率,降低排污和油耗這是目前降低車輛尾氣排放的最經濟有效的方法。其次可以采用代用燃料。在液體代用燃料中如甲醇、乙醇最有希望,他們具有較高的辛烷值和實現高產可能性;氣體代用燃料中具有應用價值的是氫氣、液化石油氣和壓縮天然氣等,辛烷值較高,抗暴性好,co和No排放量低于內燃機車進百分之五十,基本無煙,噪聲也??;
⑵、機內進化技術:對內燃機的燃燒方式本身進行改造。比如對內燃機供油、點火及排氣系統進行改進和最優化匹配等,控制有害氣體的排放物的產生,使排出的廢氣盡可能的無害。采用的方法有①分層燃燒系統與電噴技術,②發動機增壓和增壓中冷卻技術相結合的燃油系統;
⑶、機外凈化技術:機外進化是通過附設在內燃機外部的裝置對內燃機排出氣體在進入大氣層之前進行處理,使廢氣中有害成份的含量進一步降低。目前主要技術有排氣系統中安裝三元催化凈化器,微粒過濾器等。我國主要應用的方法為一段凈化法,又稱“氧氣-催化法”原理是在汽車排氣管尾部的氧化催化燃料裝置,將汽車發動機排出的CO和碳氫化合物在反應裝置中和排氣中殘留的氧或另外供給的空氣中的氧氣結合,生成無害的二氧化碳,這種只對CO碳化氫化合物,對NO沒有取出作用。在國際上是、三元催化器裝置就能夠同時去除CO、碳氫化合物和NO氧化還原,將三種有害氣體一起凈化。減少有害氣體的排放可以提倡在機動車尾氣管安裝三元催化器。三元催化器的原理是在使用催化劑的情況,除了利用排氣中的CO、談化合物和H2作為還原劑。使NOx還原成N2外還包括還原分解反應;
⑷、加強宣傳,提高人民環保意識:汽車尾氣只能減少尾氣的排放出的有害物體,但實際中在轉換出來的CO2也是有害氣體之,CO2是地球產生溫室效應的元兇。導致全球氣候變暖。北極的冰雪融化,海平面上升。使一些海拔較低的城市面臨變海水淹沒的危險,比如威尼斯、紐約和上海等。所以減少汽車尾氣的排放要靠大家。提倡大家在外出、上班等外出搭乘公共汽車。這樣可以減少城市的車輛數量,也使的城市道理交通通暢,使車的速度保持在一定時速。這樣可以提高內燃機的的效率,減少汽車尾氣排放有害氣體的途徑之一;
⑸、研發無污染新新型能源-----燃料電池:汽車燃料電池的基本原理是一個電化學過程即是氫和氧反應產生電,同時帶來副產品------水。與現代內燃式發動機相比,燃料電池具有高能力轉換效率,可顯著提高效率,而SO2、NOx的排放基本為零,CO2排放可減少一半;
⑹、交通公共設施的改善:比如政府大力發展地鐵、輕軌交通和電車,加強城市道路建設及交通管理。減少路況的擁堵。制定一系列法規限制私家車的行駛時間等,例如北京在奧運會期間實施私家單雙號行駛。還有增加城市綠化覆蓋率。應采取防治結合的手段治理汽車尾氣由于汽車運行的分散性和流動性,對于汽車尾氣的治理就帶來了一定的局限性,根據汽車的特性我們可以從三方面著手:一是對其污染源頭的治理(提高汽油的品質,使用清潔燃油等);二是對汽車排放出來的尾氣進行處理(開發機內凈化技術和機外凈化處理技術);三是以行政管理的手段(嚴格排放標準,并集中大家的力量對尾氣污染進行控制)等。
⑺、全民環保意識的培養及加強:專家認為,實際上年檢制度對于尾氣控制并不適應,有的車即使治理過后很短時間內又恢復原狀,再次成為尾氣不達標車。只有經常性的檢測和檢查,對于減少汽車尾氣污染才能有效。
試想,如開展“無車日”活動一天,僅民用汽車即可節省燃油3300萬升,減少有害氣體排放約3000噸,數百人的生命和身體會幸免于交通事故傷害。
研究表明,騎自行車可以預防大腦老化,提高心肺功能和神經系統敏捷性,鍛煉下肢肌力和增強全身耐力,益壽延年。由于周期性的有氧運動使鍛煉者消耗較多的熱量,可收到顯著的減肥效果。
適當的步行,可以增強心肺功能,改善血液循環,預防動脈硬化等心血管疾病以及感冒等呼吸道疾病。世界衛生組織建議,每天步行30分鐘或步行上下班,是最安全、最佳的運動和減肥方式。
篇3
當前,我國人們的生活水平實現了大幅度的提升,交通運輸業也受到良好經濟形勢的提振發展迅速。應用于人們生活、工作中的機動車數量呈直線式上升。機動車所排放的尾氣(其中含有一氧化碳、含氮化合物等有害化學物質)成為造成城市空氣污染的首要因素。根據相關機構的調查數據顯示,以往主要以傳統煤煙型污染形式存在行為城市空氣污染已經轉變為煤煙與汽車尾氣雙重作用的空氣污染。在最近一段時期,全球各個國家都已經充分認識到汽車尾氣對于城市空氣環境科學的惡劣影響,同時開始采取有效的、具有針對性的對策來加以緩解。在汽車尾氣治理方面,我國也做出了諸多努力,相關部門加大了對汽車尾氣的治理力度,但是在科學性、現代化、全面性以及有效性上還存在一定的缺陷,需要加強研究與執行工作。
1 汽車尾氣的污染物與危害
(1)氮氧化合物及其危害
氮氧化合物(主要為一氧化氮、二氧化氮)為汽車尾氣含有的主要污染物。
氮氧化物主要是由汽車內燃機氣缸中的大分子氣體生成。其能夠與空氣中的水結合,生成硝酸與亞硝酸,最終形成酸雨。這在一定程度上不僅會危害城市空氣,還會嚴重危害到自然生態系統。此外,硝酸與亞硝酸融入到水系統中,會導致水質發生富營養化現象,危害水環境。
(2)一氧化碳及其危害
通常情況下,如果汽車的阻風門開啟的程度不達標、空氣濾清器濾芯發生堵塞,或者是膠管發生老化凹癟現象,使外界的氧氣不能進入汽車相關設備內來促進碳氫化合物燃燒,進而使后者燃燒不充分,導致一氧化碳的產生以及排放量的增大。一氧化碳的特點為無色、無味、易燃以及有毒。其會嚴重危害到人身的健康,如果達到一定濃度與量甚至會危及人類生命。當人體吸入一定濃度的一氧化碳時,人體血液的輸氧能力會受到損害,從而抑制養血紅蛋白的產生,最終導致人體的組織在缺氧狀態下發生壞死,嚴重危及人類的生命安全。
(3)碳氫化合物
碳氫化合物對城市空氣環境的危害性非常明顯。在到太陽紫外線的作用,碳氫化合物與氮氧化合物發生化學反應,會產生一種淺藍色的煙霧。煙霧中含有的主要化學成為為:臭氧、硝酸酯類等。這些物質具有較為強烈的刺激性,會在一定程度上刺激人體的眼睛器官,對人體的肺功能也會產生不利作用,會危害人類的身體健康,尤其是免疫力低或者患有肺器官疾病的人,例如兒童、老年人、支氣管肺炎以及哮喘病人等。此外,一定濃度的煙霧會降低城市空氣的能見度,影響城市人們的正常出行,甚至會導致各種交通事故的發生。
(4)顆粒物
在城市運行的機動車中,尤其對于柴油車與重型車而言,這些汽車會排放大量的顆粒物。顆粒物與空氣中大量有機物以及致癌物質粘附在一起。一旦人體吸入一定量的這些物質,會極大地損傷自身的肺器官。
(5)鉛的污染
根據相關機構的調研數據數據顯示,城市空氣中97%的鉛來自于汽車尾氣排放。鉛這種顆粒物具有較小的體積,在空氣中長時間漂浮。當城市控制中的鉛被人體吸收后,人體的一些生理機能會受到損害。例如,人體會出現頭痛、失眠以及記憶力下降等不良的生理反應。同時,如果人體內鉛的含量達到一定標準,會發生較為嚴重的鉛中毒癥狀,甚至會導致癌細胞的產生,極大的增大人類患癌的幾率。
2 汽車改善城市空氣環境,治理汽車尾氣污染的有效措施
2.1 加大交通管制力度
為了做好交通管制工作,首先。管理城市交通的相關機構與部門應合理、科學、全面的規劃城市交通體系,優化城市道路交通網建設,提升公共交通服務能力,逐步提升城市交通的運輸能力與擴大交通網絡的覆蓋面積,使得城市交通能夠滿足當前日益增多的城市出行需求。其次,投入一定的精力與財力來實現城市交通系統的完善,降低私家車的應用量,進而降低城市車流量,減少汽車尾氣排放量。這就需要政府提供相關的優惠政策來支持城市公共交通事業的發展。再者,較為具體的工作還有著重加強對重點交通路口與流量集中地段的交通管理,科學規劃十字路口運行汽車的行駛狀況,從而有效避免道路交通擁堵問題的出現,有效緩解交通壓力,減少尾氣排放,改善城市空氣環境。
2.2 加大對相關政策的改革力度
為了有效地對汽車尾氣進行加以治理,政府需要對當前的相關政策加以改進。例如促進汽車尾氣污染控制相關條款的細節化,同時通過評估以及科學研究人員的協助下,制定相對嚴格的排放標準。加強對舊車的排放性能的監控管理。如果企業達到了報廢的標準以及存在較為嚴重的污染問題,應當借助于相關政策給與一定的處理與管制,進而確??諝庵衅囄矚獾暮?。
2.3加速對燃料的創新與改進
與汽油燃料相比,應用天然氣的汽車排放的污染物含量顯著減少,同時產生的噪聲也會降低40%。其中,以天然氣為燃料的汽車排放的碳氫化合物減少了72%;一氧化碳減少了97%;氮氧化合物減少了39%。此外,天然氣的生產與使用的環境為密閉狀態,對水資源以及大地環境不會產生二次污染。
再者,為了從源頭上減少汽車尾氣對于城市空氣環境的破壞,需要對燃料加以創新與改進,即應當堅持研發新能源,以新型環保原料來取代傳統的汽車等污染原料。例如,采用有效的科學技術來降低燃油中的苯與硫等含量,研發環保燃油。對于汽車尾氣的治理、城市空氣環境的改善來講,改進燃料是主要的有效措施之一。如果提高柴油的十六烷值,會在一定程度上降低輕型與重型直噴發動機的氮氧化合的排放量,能夠有效降低汽車尾氣的排放量,市場發展前景較好。特別對于正處于城鎮化發展(對于重型汽車的需量較大)中的我國而言,這項燃料改進措施較為有效。
2.4 完善機內治理與機外凈化技術
機內治理技術指的是:對發動機燃燒環節加以優化,避免與降低有害尾氣污染物在燃燒環節產生量,將排氣中的有害物質含量盡量降至最低。通過機內治理技術能夠有效控制汽車尾氣的排放。當前,完善機內治理技術的主要措施有:廢氣再循環技術應用、電噴裝置應用、低污染燃料以及稀薄燃燒的推廣等。機外凈化技術指的是:借助設置于發動機外部的控制設備來處理掉汽車發動機排出的含有害物質的尾氣。即通過外設的凈化裝置來降低發動機尾氣中的污染物含量。當前,完善汽車尾氣機外凈化技術的主要措施有:熱反應器的應用、二次空氣噴射技術的開發、顆粒過濾器以及催化凈化器的應用等。其中效果較為明顯的措施為:在汽車尾氣排放口安設催化凈化器,借助三元催化凈化器來轉化汽車尾氣中的有害氣體。
3結束語
概而述之,當前受到城市發展、經濟發展以及人們生活方式的影響,各個國家的汽車應用量都在上升,進而加大了城市空氣環境壓力,由此而產生的汽車尾氣污染問題成為相關研究領域關注的焦點。為了有效改善當前的城市空氣環境,加快治理汽車尾氣成為各個國家與地區迫在眉睫的首要問題。本文首先對汽車尾氣污染物及其危害進行了淺要的分析,然后重點對相關的汽車尾氣治理措施進行了探討,以期能夠有助于城市空氣環境的改善。
篇4
2008奧運會召開在即,國家提出要將奧運會辦成綠色奧運,但綠色奧運最大的威脅來自空氣質量,而北京空氣質量好壞與否,則取決于汽車廢氣排放的多少。去年北京試行了幾天單雙號限行,少了一半車上路,空氣等級一下子就提高了。在北京舉辦奧運會期間,就如何解決汽車廢氣的難題,北京市交通委員會副主任劉小明曾透露,屆時會采取類似中非論壇期間限制部分公家汽車行駛的做法,并研究公共交通換乘的優惠政策,以鼓勵市民減少使用私人轎車。同時,為了保障北京的空氣質量,高排放量的車輛也會受到限制??梢娖噺U氣已受到政府的高度重視。
汽車廢氣已經成為城市環境的首要污染源
城市的天空沒有鄉村的藍,城市的空氣沒有鄉村的清新,很多鄉村已成為城里人的休閑去處。那么,是什么原因導致人們開始討厭自己曾經喜歡的城市呢?那就是空氣質量!
自從1886年第一輛汽車誕生以來,迄今為止,全球汽車數量已經增加到如今的8億輛,并以每年11%的速度遞增。汽車給人們的生活和工作帶來極大便利的同時,它所排放的尾氣也對大自然和人類造成了及其嚴重的危害。
研究表明,汽車尾氣成分非常復雜,目前,人們已從汽車尾氣中分離出80多種有害物質,其中以一氧化碳、氮氧化物、碳氫化合物、鉛塵和苯并芘為主。這些有害物質被排放到大氣之中,繼而進入道路周圍的商場、酒店、庭園等。它們或者被人和動物的肺部吸收,或者被植物的葉子吸收,或者被雨、水溶解吸收,形成“酸雨”侵蝕著建筑物,摧殘著植物的葉、花,造成土壤和水源酸化,影響農作物和森林的生長。據統計,城市中40%的空氣污染來自汽車尾氣,在有霧形成的自然氣象條件下,如果水汽遇到空中的懸浮顆粒物,就會以其為凝結核,使霧氣更大。尾氣導致空氣污染,形成霧氣加重,阻礙污染的散失,又進一步加重了空氣污染,如此惡性循環,使我們的生活環境不堪重負。汽車尾氣已經成為城市環境的首要污染源。
汽車廢氣排出的一氧化碳會阻礙人體的血液吸收和氧氣輸送,影響人體造血機能,隨時可能誘發心絞痛、冠心病等疾病。產生的白色煙霧對家畜、水果及橡膠制品和建筑物均有損壞。氮氧化合物使人中毒比一氧化碳還強,它損壞人的眼睛和肺,并形成光化學煙霧,是產生酸雨的主要物質,可使植物由綠色變為褐色直至大面積死亡。1984年洛杉磯第23屆奧運會上,有一只禿鷹突然死掉。當時它準備參加奧運會開幕式表演。獸醫證實,這只鷹患了光化學煙霧誘發的肺塵病、血夜中毒和血管破裂。死因是汽車和化工廠排放出的許多廢氣,經紫外線照射后發生光化學反應,而產生淺藍色的煙霧所致;尾氣中氮氫化合物所含苯并芘是致癌物質,它是一種高散度的顆粒,可在空氣中懸浮幾晝夜,被人體吸入后不能排出,積累到臨界濃度便激發形成惡性腫瘤。
由于汽車尾氣多排放在1.5米以下,因此,兒童吸入的汽車尾氣量為成人的2倍。 “住家距公路500米內兒童的肺發育比距公路1500米內的兒童要慢?!边@項兒童呼吸健康研究是由南加利福尼亞大學的高德曼教授及其同事完成的。研究者的結論是,公路的汽車尾氣會阻礙兒童肺部發育。這項研究可謂給汽車尾氣對人的傷害尋找到了鐵證。
北京大學環境醫學研究所的潘小川指出,空氣污染對人們的健康造成越來越大的威脅,而這些有毒氣體70%出自汽車尾氣。在北京醫院的日常門診中,經常遇到患慢性咽炎、支氣管炎等各種呼吸道疾病的交警和司機。他們有個共同點,長期高強度接觸汽車尾氣。據統計,6成以上的的哥的姐患有不同程度的呼吸道疾病。
“我最怕堵車,耽擱時間不說,還要吸入大量的毒氣”一位出租車司機說,“尤其是跟在大貨車和旅游車大轎車后面,那種毒氣就更讓人受不了?!?/p>
汽車排氣不能達標的原因
機動車尾氣污染的產生,其根本原因有:一是汽車設計制造水平的制約,二燃油品質差對機動車的發動機燃燒系統造成污染,三是忽視了對在用車發動機的病灶定期清除的重要環節;諸多因素的共同作用,導致汽車發動燃燒霧化不完全、不充分,最終產生了尾氣污染。
對燃油品質差的原因,記者在隨機采訪中發現,除大城市的汽車4S店和正規的特約維修廠外,大部分汽配市場和修理廠油級別還停留在SF級和CD級水平上,低級別油仍大行其道。據專家分析,SF級、CD級等低級別油在國內市場銷售依然火的原因是多方面的:首先,低級別油價格低廉,一些消費者對油的質量認識不足,這使得低級別油獲得了市場空間;其次,國內一些油企業,甚至包括一些知名企業為了迎合市場的低價需要,還在繼續生產銷售低級別油;其三,也是極其重要的一點,就是相關部門對汽車尾氣排放標準監管不嚴,使得低質油生產企業有機可乘。
另外,人們在尾氣治理上還存在著認識上的誤區。忽視了合格車輛尾氣排放的危害?,F在汽車尾氣檢測部門,檢測汽車尾氣時汽車尾氣排放量小于許可值就判定合格,這是正常的。不同的汽車有不同排放量,許可值有大有小,所以在規定許可值范圍內的汽車尾氣排放,對空氣污染的影響依然是存在的。可更多的人認為檢測合格了就沒有危害了,這是不對的。檢測合格車輛尾氣排放量不會一成不變。汽車在行駛一定距離后,隨著汽車磨損等原因,尾氣排放也逐漸增多。新車是合格的(尾氣排放在許可值范圍內),舊車(運行20――30萬公里以上)尾氣排放基本上超許可值或接近許可值,這部分的汽車尾氣污染量也是不小的。
忽視了汽車尾氣排放的其它因素?,F在的檢測就是在汽車后面加一個探測針,這主要是檢測尾部的排放。而且忽視了汽車曲軸箱和燃油蒸發其它部位的污染排放。要想綜合治理污染物的排放,就應該從整體上考慮對污染排放的治理,不然就會治標不治本,收不到良好的治理效果。
忽視了治理這一重要環節。有的汽車在檢測前,為了過關,在汽車上動了手腳,采取臨時的措施通過測試,過后照常是尾氣排放超標。這樣的汽車就可以在大街上任意行駛,因為有測試合格標志。有的為了過關,花點錢找修理部門處理一下,檢驗就過關了。下了檢測線,尾氣依然是超標的,可是合格的標識已經貼在了車上。有的外地車進京,也可以花錢買到尾氣合格的標識。這對于整個治理工作來說,可以說是一個很大的誤區?;撕芏嗟馁Y金,用到了檢測上這是應該的,可是治理上應該投入更大,沒有治理就等于沒有檢測。
既然汽車尾氣是人們很難避開的污染現象,那么怎樣應對汽車尾氣給人類造成的危害,已是全社會關注的話題了,更是專家及政府面對的重大課題。有專家給出這樣的提示:從提供燃油方面來講,使用無鉛汽油,最少可以避免鉛毒,最好使用乙醇汽油,以減少硫和氮的氧化物所造成的“酸雨”危害;從駕駛方面來講,空氣過濾器一定要保證最有效的使用,混合比要調試得當,因為它們是提供氧氣的通道,如果被灰塵阻塞不暢,供氧不足能導致油料燃燒不充分,從而生成大量的一氧化碳毒性氣體;另外,要使用有電噴頭的發動機,還要使用凈化劑催化器、尾氣三效轉化器等環保產品,使汽車尾氣達到排放標準。再讓我們的綠色植物長滿道路的兩邊和十字路口的中心花壇,設想上面有樹葉,中間有藤葉,下面有草葉,使二氧化碳成為它們生長的空中肥料,光合作用后再釋放出氧氣補充了新鮮的空氣。
有關專家說:就目前來說,治理汽車尾氣主要有三條途徑。第一,也是最根本和最終的途徑,改變汽車的動力:如開發電動汽車及代用燃料汽車。此途徑使汽車根本不產生或只產生很少的污染氣體;第二,改善現有的汽車動力裝置和燃油質量。采用設計優良的發動機、改善燃燒室結構、采用新材料、提高燃油質量等都能使汽車排氣污染減少。據環保專家介紹,低檔次燃油、油是誘發尾氣不合格的主要原因。第三,也是目前廣泛采用的適用于大量在用車和新車的凈化技術。采用先進的機外凈化技術對汽車產生的廢氣進行凈化以減少污染。
政府正在加大整治力度
面對如此嚴峻的形勢,我國政府正在加大整治力度,更快地與國際接軌。2006年9月1日,繼北京和上海之后,廣州開始實施汽車廢氣排放國Ⅲ標準,不達標的新車將不再允許上牌。而在2007年和2010年,我國將分別實施國家第三、四階段機動車排放標準。同樣是從2006年9月1日起,《國家節能環保型汽車認證實施規則――輕型汽車產品》頒布,到2008年,這一認證將在汽車行業全面實施。國家環??偩钟嘘P人士指出,隨著環保門檻的提高,到2010年,我國生產汽車的排放控制技術水平與國外先進水平差距有望由2000年的8年縮短到5年。
同時,車尾氣污染各地正在加大力度。2006年北京市環保局投入近億元治理交通環境污染。作為項目之一,在本市長安街、南中軸路、二環、三環、四環等重點路段安裝22個雷達在線監測器(即電子眼),抓拍尾氣超標車輛牌號;安裝12套遙感尾氣監測系統,“嗅”出車輛的尾氣排放濃度;安裝8套道路環境質量交通子站,準確測出各條道路的二氧化氮、一氧化碳等污染物濃度,以有效評價交通尾氣對環境污染的貢獻率。
2006年北京市環保局頒布實施了第十二階段控制大氣污染措施。對污染大的8000輛出租車和2000輛公交車退出了運營。
山東省在2006年首輛節能環保電動客車在山東聊城中通客車公司下線。該車是“十五”期間國家“863”計劃的研究成果,比常規車型節能30%,排放指標達到歐Ⅳ排放標準,在純電動行駛的情況下能達到零排放。據介紹,這款新型環保車輛應用當前國內最先進的汽車制造技術研發,可實現純電動驅動、發動機驅動和電動、發動機混合驅動的各種工作模式驅動,各種工作模式間的切換平滑,駕駛性能良好,車內噪聲比傳統客車降低3―5分貝。
國家環??偩诸C布的五項機動車污染物排放新標準,已在北京率先實施。記者在位于北京市西三環附近的一家加油站看到,在90號汽油,93號汽油和97號汽油的加油箱上都已經貼上了京標Ⅳ的標志,加油站的工作人員告訴記者,北京從2008年1月1日零點開始起,在全國率先全面使用國Ⅳ標準的油品。一位來這里加油的私家車主說:“聽說今天油國Ⅲ改國Ⅳ了,加一箱看看效果怎么樣?!彼€對記者說:“其實尾氣的事不是我們司機說得算的事,油站賣什么油我們司機就加什么油,劣質油加油站沒有賣的,我們想加也加不到的?!币晃怀鲎廛囁緳C說:“油品提高了,車輛也有好處,身體也有好處。對汽車尾氣的減少更有好處?!睋私?,國Ⅳ標準所對應的基本上是歐Ⅳ標準,這種標準的燃油將使北京的汽車排放物減少50%。
就在記者發稿時,新華社發出消息稱:2008年北京奧運會期間,北京將對機動車使用實行嚴格的管理措施,削減50%以上的機動車出行。這無疑對空氣質量的提升會起到一定的作用。
篇5
在汽車排出的廢氣中含有150~200種不同的化合物,其中對人危害最大的有一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物、鉛的化合物及顆粒物,這些有害氣體擴散到空氣中造成空氣污染。汽車尾氣中的苯并(a)芘是強致癌物,尾氣中的二次污染物臭氧、過氧乙?;跛狨ィ墒怪参锶~片出現壞死病斑和枯斑。氮氧化物和碳氫化物在太陽紫外線作用下還會出現光化學煙霧污染。
首先是氮氧化物對我們的呼吸器官有刺激和腐蝕作用。其次是氮氧化物有毒。氮氧化物隨著我們呼吸進入氣管、支氣管及肺泡,并緩慢地溶于氣管、支氣管和肺泡表面的水分中,形成亞硝酸、硝酸,產生強烈的刺激及腐蝕作用,引起支氣管炎、肺水腫等疾病。亞硝酸鹽還可以進入到我們的血液中,與血紅蛋白結合生成高鐵血紅蛋白,引起組織器官缺氧。在一般情況,當污染物以二氧化氮為主時,對肺的損害比較明顯,可引發支氣管炎和支氣管哮喘;當污染物以一氧化氮為主時,高鐵血紅蛋白癥和中樞神經系統損害比較明顯。 除了氮氧化物,汽車尾氣還可以形成光化學煙霧污染。光化學煙霧污染是指排入大氣的氮氧化物和碳氫化物在太陽紫外線作用下,產生一種具有刺激性的淺藍色的煙霧。煙霧中包含有臭氧、醛類、硝酸酯類等多種復雜化合物,不易擴散,使人眼和呼吸道受刺激或誘發各種呼吸道炎癥,危機人體健康。例如臭氧可引起哮喘發作,導致上呼吸道疾患惡化,刺激眼睛,使視覺敏感度和視力降低。在高濃度時,只要接觸兩小時就會出現氣管刺激癥狀,引起胸骨下疼痛和肺通透性降低,使機體缺氧,會出現頭痛,引發出現肺氣腫。臭氧是強氧化劑,長時間接觸,還會損害中樞神經,導致思維紊亂,甚至發生癌變。臭氧還可誘發淋巴細胞染色體畸變、損害酶的活性和溶血反應,影響甲狀腺功能和體內細胞的新陳代謝,加速衰老,促使骨骼早期鈣化等。鉛在廢氣中呈微粒狀態,隨風擴散。農村居民,一般從空氣中吸入體內的鉛量每天約為一微克;城市居民,尤其是街道兩旁的居民會大大超過農村居民。錫進入人體后,主要分布于肝、腎、脾、膽、腦中,以肝、腎中的濃度最高。幾周后,鉛由以上組織轉移到骨骼,以不溶性磷酸鉛形式沉積下來。人體內約90%~95%的鉛積存于骨骼中,只有少量鉛存在于肝、脾等臟器中。骨中的鉛一般較穩定,當食物中缺鈣或有感染、外傷、飲酒、服用酸堿類藥物而破壞了酸堿平衡時,鉛便由骨中轉移到血液,引起鉛中毒的癥狀。鉛中毒的癥狀表現很廣泛,如頭暈、頭痛、失眠、多夢、記憶力減退、乏力、食欲不振、上腹脹滿、暖氣、惡心、腹瀉、便秘、貧血、周圍神經炎等;重癥中毒者有明顯的肝臟損害,會出現黃疸、肝臟腫大、肝功能異常等癥狀。
德國科學家最近的一項研究表明:兒童患癌癥幾率與汽車尾氣造成的空氣污染有密切關系,即使孕婦吸入這些廢氣,其胎兒出世后也更容易患上癌癥。值得一提的是,汽車尾氣中的鉛一般分布于地面上方1米左右的地帶,正好是青少年的呼吸帶,因而鉛污染對青少年的危害更重。 1975年至2005年,德國波恩大學的一個科研小組對近3.5萬名因患白血病或癌癥而死亡的兒童進行了多次調查,他們于今年3月10日發表報告指出:對于兒童來說,汽車尾氣中的一氧化碳和1,3-丁二烯是致癌的元兇。研究證實,死亡兒童的居住地點與大氣污染有密切的關系:生活在距離長途汽車站或其他交通中心、石油產品儲存點等污染源1公里范圍內的兒童,患癌癥死亡的危險劇增;如果兒童生前或者他們的母親在懷孕期間生活在距離汽車尾氣大量排放地點300米范圍內,這一危險進一步增加。
篇6
日本政府為應對汽車尾氣排放造成的日益嚴峻的大氣污染問題,先后制定、修訂了有效的汽車尾氣排放標準法規,在治理日本汽車尾氣污染的工作中舉足輕重。
(一)日本早期的汽車尾氣排放標準
日本最早的控制汽車尾氣排放的制度,是1966年運輸省制定的一部限制使用汽油燃料的汽車排放CO量的標準規定,這是史上首個國家標準。此規定控制CO小于3%,1969年加嚴到2.5%,1971年規定小型車CO小于1.5%,輕型車CO小于3%。1968年后,日本以《大氣污染防治法》為基礎,通過法律手段強化汽車尾氣排放標準。1971年,為控制汽車尾氣排放,CO、HC、NOx、PM(顆粒物)和鉛化合物被增加進了《大氣污染防治法》。1972年底,日本著眼于汽車所排放的廢氣規制了一般標準。1973年開始,日本開始實行控制汽車燃油蒸發排放的法規,增加了HC和NOx作為排放控制標的物,并分別對不同類別不同體積的汽車所排放的廢氣制定不同級別的排放標準。七十年代后,轎車汽油燃料使用量增長,日本各地出現的光化學煙霧污染造成日本人民疾病數量也激增,為控制轎車尾氣排放量,日本又先后制定法律法規。從1974年開始,日本針對氮氧化物制定了尾氣標準,并從1976年起除了繼續保持CO、HC的排放量不再增加外,主要強調的是嚴格對NO的排放控制,要求其排放降低80%。1978年,日本借鑒美國制定了本國化的控制汽車排放尾氣的法律,該法能實際實行,汽車技術的改革、民意等都起到關鍵性同時,在六七十年代間,日本地方自治法院通過制定各種法規、基準,嚴格控制排污,很好地阻止了工業公害加大損害民眾的健康,對環境保護作出較大貢獻。
(二)日本汽車尾氣排放標準的強化
隨著車輛節能減排技術的創新發展,日本也開始不斷修訂其汽車尾氣排放標準,還規制了更為嚴格的法規。1986年日本對使用柴油燃料的轎車尾氣排放進行了限制,并制定法規按期對正使用車輛進行車檢。九十年代以后日本按照限制尾氣排放的法規把汽車分為了汽油車和柴油車,并開始對柴油車的尾氣排放進行控制。但汽車尾氣污染問題并沒有得到較好解決,仍然有眾多城市的NOx嚴重超標,主要是因為法規標準的修訂不能及時應對日益增加的汽車使用量,加之廢氣排放量大的重型車輛開始廣泛使用,環境污染問題每況愈下。于是,日本政府于1992年制定了《關于在特定區域削減汽車排放的氮化物總量的特別措施法》(簡稱《汽車NOx法》),于1993年12月1日起實施,規定在特定區域內,禁止使用不符合特別排放標準的卡車、公共汽車等機動車輛,東京和大阪及其周邊地區被指定為特定區域,并將NOx排放總量列入專項制定計劃中。嚴格的汽車尾氣排放標準雖然在日本得到了有效地施行,但NOx的標準依舊難以達到環保基準。另外,汽車尾氣排放中的顆粒物被認為會致癌,成為民眾熱點關注問題。
(三)環境公害訴訟推進汽車尾氣排放標準的修訂
在日本以前的環境法規中,重點是對NOx進行規制,忽視了汽車尾氣排放的粒子狀物質特別是具有致癌性的微粒物PM。由此,日本政府針對顆粒物于2001年6月修訂了《汽車NOx法》,將之更名為《汽車NOx•PM法》,對排放的PM以及NOx進行了規制,此法規定在規制的對象中,只有符合法律標準的汽車才能核準登記,過了登記放寬期限還仍使用的汽車不能發放車檢證。從此次法律修訂可見,大氣污染問題已經成為全民關注焦點,促進日本政府及時采取措施遏制顆粒物排放,并且2000年1月的尼崎公害訴訟判決更是對該法的修訂有不可磨滅的推進作用。2000年1月底,日本神戶地方法院判決了一起國道汽車尾氣污染損害賠償案。首先,法院承認尾氣排放產生的具有危害性的顆粒物與受害者的健康損害之間存在因果關系,判定政府和國道管理部門承擔環境侵權責任,并判決其向居住在43號國道附近的50位公害患者支付巨額賠償金超過3億多日元。其次,法院責令政府和國道管理部門采取措施控制汽車尾氣排放,判定國家和公路公團在該國道沿線50米以內,就汽車排放懸浮顆粒物,限定每天平均每立方米不得超過0.15毫克,禁止超標排放污染物質。此公害訴訟案件的判決認定較之以往有重大突破,開啟了國家政府賠償的先河,在日本引起強烈反響,對促進日本以后進一步防治汽車尾氣污染有重要作用。《汽車NOx法》的修訂,重點規制了特定對象的尾氣污染排放并針對顆粒物的排放制定了相應標準,較好地遏制了汽車尾氣污染排放。
(四)21世紀日本防治尾氣排放法規動向及進展
為更好減輕大氣污染,東京于2003年推出了日本首部專門對PM2.5及其以下排放的法令,甚至嚴于歐美正在執行的標準。新法規實施首日,在所有進入東京的路口,都有交警對汽車進行排放檢查。2006年4月1日,日本開始施行《關于特定特殊機動車尾氣規制的法律》,俗稱《OFF-ROAD法》,是日本史上首部對非道路車輛的尾氣排放進行規制的法律。日本于2006年10月對大型車、2007年10月對中型車、2008年10月對部分小型車,依次開始進行規制。此次的規制十分嚴格,要求NOx削減25~43%,PM削減15~50%。在對PM的規制上日本比當年歐盟、美國的標準還較為嚴格。2007年5月,日本政府修訂了《汽車NOx•PM法》,目的為進一步加大遏制NOx和PM排放的力度。該法規定,在大氣污染較為嚴重的個別交通集中區域和需采取對策的區域內,從2009年年初起采取針對該特定區域污染防治的對策以及汽車限行等措施。2009年9月日本空氣質量標準增加了PM2.5的指標,其標準與美國相同(日均值35g/m3,年均值15g/m3)。
二、對日本汽車尾氣污染防治法律制度的評價
日本汽車尾氣排放的治理隨著排放標準法規的不斷實施完善,已經進入法制規范時期,其大氣污染問題得到明顯有效解決,值得中國借鑒。
(一)汽車尾氣排放標準法律制度與時俱進
汽車尾氣排放標準很大程度上關及到汽車尾氣污染治理的進度,各個國家也都將規制汽車尾氣污染的法律制度重點集中在汽車尾氣排放標準的制定上。日本根據對大氣監測的環境和實際狀況的變化,對尾氣排放標準法規進行及時改進。在排放法規演進歷程中,隨著環?;鶞实牟粩嗵岣?,日本也逐年加強對汽車尾氣排放標準的規制。
(二)汽車尾氣排放標準法律制度制定嚴格
日本政府為保證汽車尾氣污染治理工作的高效性,相繼制定了嚴格的汽車尾氣排放標準和法制,配套一定的獎懲機制,以此進一步推進了日本汽車的環保技術革新。目前日本實施的尾氣排放標準是世界上最為嚴格的汽車尾氣排放標準之一,也正是日本嚴格的汽車尾氣排放標準的嚴格制定和有效實施,使得日本汽車產業不斷致力于環保產品的研發和生產,保障了日本汽車的國際競爭力。
(三)加大對NOx和PM的總量控制
日本在尾氣污染防治中,不只是對不同種類不同重量的汽車尾氣排放制定了不同級別的標準,更注重對各種尾氣排放的污染物總量進行嚴格控制。同時,日本還根據污染物產生的衍生污染進行檢測分析,通過分析結果將NOx排放總量列入專項制定計劃,并且將其控制細化到了具體的行業中。
(四)環境訴訟對推進法規修訂起重要作用
在日本歷史上,各地區發生多次汽車尾氣公害訴訟,特別是引起過重大影響的尼崎訴訟案,這一判決對日本政府今后的治理環境的政策影響較大,提示政府、公團在以后的公路管理和建設中不應當只考慮公路的公共性和利益性,而忽視沿線的少數居民的人身健康和合法權益。
(五)政府監管執法到位
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關鍵詞:汽車污染;防治對策
汽車產業的高速發展為人們的生活提供了很多便利,同時汽車尾氣中的一氧化碳、氮氧化合物、碳氫化合物、醛、含鉛顆拉等有害物質卻嚴重污染環境,危害著人們的健康。隨著汽車產量的不斷增加和汽車普及率的日益提高,汽車尾氣污染已成為大氣污染的重要因素。筆者結合工作實際,提出了控制和減少汽車尾氣污染的對策。
1提高汽車燃油經濟性
由于汽車產量、保有量的快速增長,汽車燃油消耗增長很快。據權威統計顯示,機動車消耗了全國石油總量的85%,柴油總量的42%。我國已成為石油消耗大國,石油供需矛盾日益突出,其中車用燃油消耗快速增加是首要因素。這不僅加劇了我國石油能源危機,增加了對國外石油的依賴,同時還增加了尾氣排放,加劇了環境污染。因此,提高汽車燃油經濟性、緩解石油能源危機、降低尾氣排放成為不容忽視的歷史課題。在汽車結構方面,采用設計優良的發動機、改善燃燒室結構、縮減轎車總尺寸和減輕質量、發展新技術、新材料、新工藝等方法,提高汽車的整車性能,均可以提高燃油經濟性、降低汽車尾氣排放污染。
2提高車用汽油質量
汽油質量對汽車排放有關鍵性的影響。我國目前的排放標淮是從歐洲一號到歐洲二號再到歐洲三號的發展過程中,但由于我國的汽油品質良蕎不齊,與發達國家有很大的差距。使用不符合標準的燃油,不僅會損害車輛的供油系統,還將影響車輛的使用壽命,并加劇汽車尾氣對環境的污染。提高燃油品質是當前發展汽車產業、減輕汽車污染的重要任務。
2.1降低汽油中烯烴含量
歐美發達國家車用汽油烯烴含量一般低于18%,而我國部分車用汽油烯烴含量高達40%。烯烴雖然能提高汽油的辛烷值,但卻是汽油中不穩定成分,極易在發動機進氣系統和供油系統形成膠質和積炭,限制燃油流量和進氣量,破壞空染比,導致發動機性能變壞,使其動力性下降,油耗增加,排放惡化。
2. 2保持汽油中適當的含氧量
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。但汽油中含氧量不能過高,否則影響汽車的動力性。
2.3在汽油中加入有效清潔劑
清潔劑是一種多功能化合物,能防止并除去進氣門、噴嘴、燃燒室沉積物,而且還能提高燃燒效率,使發動機處于最佳工作狀態,起到降低排放和油耗的作用。
2.4降低汽油中的硫含量
硫使尾氣轉化器中毒失效,極大地降低轉化效果,使HC、CO、NOX等有害物質排放增加。我國汽油硫含量普遍較高,有的甚至高達0 . 05%— 0 . 06%,與國際標準還有差距。
2.5保持適當的芳烴含量
芳烴是汽油中高辛烷值和高熱值組分,但芳烴含量高會增加燃燒室積炭,使發動機對汽油辛烷值的要求提高,增加預燃和爆震的危險性并增加尾氣排放。因此應保持汽油中適當的芳烴含量。
3開發先進的尾氣凈化技術
汽車尾氣凈化技術是目前廣泛采用的適用于大量在用車和新車的凈化技術。它是指在汽車的排氣系統中安裝各種凈化裝置、采用物理的化學的方法對汽車產生的廢氣進行凈化以減少污染的一項技術。我國對汽車尾氣排放的控制與發達國家相比起步較晚,汽車尾氣凈化技術水平還比較低。國內各汽車生產廠家都使用美國或德國的凈化裝置來滿足目前國內實施的歐洲一號汽車尾氣標準,形成了國內的汽車尾氣凈化技術市場被國外產品和技術壟斷的局面。應加快開發自己的先進尾氣凈化技術,使我們的技術跟上甚至領先于排放標淮的步伐。
4開發代用燃料和電動汽車
開發代用燃料和電動汽車是治理汽車尾氣的最根本和最終的途徑,此途徑使汽車根本不產生或只產生很少的污染氣體。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動機構造相對簡單,各缸分配均勻、工作平穩,井提高了燃油經濟性。但存在發動機功率下降、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。與常規石油相比,生物柴油排放污染大大下降,汽車尾氣排放可達嚴格的歐洲三號標準。三是輕烴。輕徑是石油化工的副產品。輕烴原料來源十分廣泛,中國目前每年生產液態輕烴近1000萬噸,以前由于沒有找到有效的利用方法,這些寶貴的資源白白的浪費掉了。與其他燃油相比,輕烴具有高熱值、無毒害的特點,對環境幾乎達到零污染,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力性下降,加速性能差的兩大缺陷。
普及使用電動汽車也是避免汽車污染的重要措施。電動汽車被稱為理想的無污染汽車。目前電動車尚不具備廣泛使用的條件,主要問題是技術不夠成熟,行駛里程短,充電時間長,價格也比較高,且電池中含有的金屬鉛在生產、使用、回收過程中造成污染也不容忽視。雖然電動汽車的發展目前受到技術的制約,但它仍然是未來發展的方向。
5正確使用、保養,加強道路建設與交通管理
正確使用和合理保養是減少汽車排放污染的重要措施。雖然汽車在出廠時能夠達到國家需求的排放標準,但這一水平的保持有帆于車主的良好駕駛習慣和正常的保養維護。合理的交通狀況和車速會使燃燒更充分,從而減少有害氣體的產生。汽車在高速行使時燃燒狀況最好,污染物的排放也較少,而在怠速時污染物排放水平最高。在我國大多數城市,堵車是司空見慣的事。加強道路建設和交通管理、合理的城市規劃、加快車輛的行使速度、減少堵車時間,是減少排放污染的重要措施。同時,加強道路綠化建設,也是減輕環境污染的有效途徑。
6政府應積極采取措施,減少汽車污染
世界上很多國家為控制汽車污染而采取了相應的措施。如美國出臺了強制性汽車燃油效率政策,對于每一輛機動車,如果生產商沒有達到平均燃油消耗的標準,將會被處以罰款,購買者也將會受到處罰。日本政府針對不同重量級汽車的燃油經濟性目標,為輕型汽油、柴油貨運汽車制定了一系列燃油經濟性標準。這些措施為我國采取相應的政策提供了有益的借鑒,應采取積極的政策控制汽車排放污染。
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9月16日至22日,我市將參加首屆中國城市公共交通周及無車日活動?;顒泳壠鹩?006
年12月的全國優先發展城市公共交通工作會議。常州作為唯一的一個地級市與北京、上海、
天津等10個城市一起,被國家建設部授予“全國優先發展城市公共交通示范城市”的榮譽稱
號,在現代文明的今天,汽車已經成為人類不可缺少的交通運輸工具。自從1886年第一輛汽
車誕生以來,它給人們的生活和工作帶來了極大的便利,也已經發展成為近現代物質文明的
支柱之一。但是,我們也應該看到,在汽車產業高速發展、汽車產量和保有量不斷增加的同
時,汽車也帶來了大氣污染,即汽車尾氣污染。
在我國大中型城市,汽車尾氣排放已成為主要的大氣污染源。有資料表明,上海市的汽
車總量只相當于日本東京的1/12,但空氣中主要由汽車排放的CO、HC和NOx的總量卻基本相同。
目前我國在用汽車量有1300多萬輛,然而隨著經濟的迅速發展和社會需要的增加,在今后10
~15年內,中國汽車保有量將以年均9%的速度增長。由此可見,減少汽車尾氣排放物的緊迫
性。
汽車尾氣凈化催化劑是控制汽車排放,減少汽車污染的最有效的手段。主要用貴金屬作
催化劑和稀土汽車尾氣凈化催化劑。貴金屬催化劑主要選用鉑、鈀等作催化劑,具有活性
高、壽命長、凈化效果好等優點而很具實用性。可由于這些貴金屬價格昂貴,因此很難廣泛
推廣。
從世界范圍看,空氣污染的另一重大因素是汽車尾氣。 汽車尾氣中含有一氧化碳、氧
化氮以及對人體產生不良影響的其他一些固體顆粒,尤其是含鉛汽油,對人體的危害更
大。 鉛在廢氣中呈微粒狀態,隨風擴散。農村居民,一般從空氣中吸入體內的鉛量每
天約為一微克;城市居民,尤其是街道兩旁的居民會大大超過農村居民。錫進入人體后,主
要分布于肝、腎、脾、膽、腦中,以肝、腎中的濃度最高。幾周后,鉛由以上組織轉移到骨
骼,以不溶性磷酸鉛形式沉積下來。人體內約90%~95%的鉛積存于骨骼中,只有少量鉛存
在于肝、脾等臟器中。骨中的鉛一般較穩定,當食物中缺鈣或有感染、外傷、飲酒、服用酸
堿類藥物而破壞了酸堿平衡時,鉛便由骨中轉移到血液,引起鉛中毒的癥狀。鉛中毒的癥狀
表現很廣泛,如頭暈、頭痛、失眠、多夢、記憶力減退、乏力、食欲不振、上腹脹滿、暖
氣、惡心、腹瀉、便秘、貧血、周圍神經炎等;重癥中毒者有明顯的肝臟損害,會出現黃
疸、肝臟腫大、肝功能異常等癥狀。
開車時減速行駛,這樣耗油量小,還可降低二氧化碳的排放量。盡量以步代車或騎自
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關鍵詞:大氣環境;污染;監測;保護
中圖分類號:X83
文獻標識碼:A文章編號:16749944(2016)12014302
1引言
隨著工業化和城市化進程的加快,大氣環境現狀越發令人堪憂,這樣的發展現狀同科學發展觀的理念背道而馳。為了符合可持續發展觀的要求以及改善人們的生活環境,對大氣污染進行環境監測以及采取必要措施應對大氣污染迫在眉睫。本文在此背景下,論述了大氣環境污染監測的主要對象,并針對大氣環境污染問題提出了幾點大氣環境保護措施。
2大氣環境污染監測的主要對象
2.1顆粒物質的監測
顆粒狀物質是大氣污染物中的重要組成部分,由于顆粒狀物質種類多種多樣,構成成分相對復雜,且具有多邊形的特點,能夠對大氣環境造成一定危害。部分顆粒狀物質本身便是有毒物質,可以直接對人體造成傷害,而一些顆粒狀物質則可以與大氣中傳播載體、催化劑或者其它物質發生化學反應或物理反應,從而產生一些有毒物質。另外,還有些有毒顆粒狀物質會與大氣中的其它物質之間發生碰撞,導致毒性更重的其它物質釋放,嚴重污染大氣環境[1],所以對大氣中顆粒狀物質進行監測具有重要意義。大氣環境污染檢測的重點內容包括懸浮顆粒物和可吸入顆粒物的濃度、粒度分布、降塵量及化學組分。
2.2二氧化硫的監測
造成大氣環境污染的重要來源還有各種硫化物,主要包括硫酸、硫化氫、硫酸鹽、二氧化硫及三氧化硫等,這些物質同樣可以導致大氣環境發生嚴重污染。硫化物的產生來源主要是一些化石燃料或煤炭物質的燃燒過程,另外在硫礦石冶煉過程或者一些化工產品生產中還可能會排放出很多廢氣,進一步加重大氣環境污染。在所有含硫物質中,若說對大氣環境污染最重的物質,當屬二氧化硫莫屬,其特點便是分布廣泛,影響嚴重,危害較大,因而在對大氣環境含硫物質監測中最主要的監測物質便是二氧化硫。
2.3氮氧化物的監測
在對大氣環境污染監測中還有一個重要內容便是氮氧化物,氮氧化物的主要來源是汽車尾氣。當前,由于我國社會經濟水平的不斷提升,私家車的數量日益攀升,汽車尾氣的排放量也越來越多,對大氣環境造成一定威脅。除了汽車尾氣是氮氧化物的主要來源之外,一些化肥廠在化肥生產過程中釋放的廢氣中也含有氮氧化物,另外化石燃料在高溫情況下產生的廢氣中也伴隨有較多的氮氧化物。
3大氣環境污染保護對策
3.1重視環保宣傳,落實環境法規
環保部門要想加強大氣環境保護,首先應重視環保宣傳工作,提升全民環保意識,借助全社會力量來進行大氣環境保護[2]。此外,相關部門還應重點加強對生產企業的環保宣傳,提升企業環保意識,促使企業主動對自身生產技術和基礎設備進行創新,減少生產過程對大氣環境的污染,并且鼓勵企業加強對環保項目的投資。同時,政府及環保部門還需進一步落實大氣環境相關法律法規的實施,加強環保法律執法力度,針對存在的違反大氣環境保護法相關行為予以對應懲罰,并注意提升執法隊伍綜合素質,保證施法能夠落到實處。
3.2優化能源結構,提高使用效率
現階段我國能源類型主要是煤炭,其對大氣環境的危害是在燃燒過程中釋放大量的一氧化碳、二氧化硫以及一些顆粒狀物質和粉塵等。因此要想改善大氣污染問題,必須對我國現有能源結構進行優化。大力開發并使用清潔太陽能、風能等清潔能源,同時用天然氣等能源代替煤炭能源,減少煤炭燃燒造成的大氣環境污染。結合我國當前國情來看,煤炭仍舊是我國能源結構的主要部分,這一現狀在短期內不會發生較大改變,相關研究數據顯示,煤炭能源的平均使用效率只有30 %,還有很大提升空間。所以在大力開發其它能源基礎上還應重點推廣洗煤選煤工業發展,減少煤炭燃燒過程中產生的廢氣污染。同時,減少大氣污染的另一項重要措施便是對現有能源使用基礎設備進行創新和改進。如工業鍋爐質量較低,能源燃燒率不高,而污染物排放量相對較高,因此應對鍋爐相關設備進行整改,借助先進技術提升鍋爐設備質量,提升能源使用效率,從而減少大氣污染排放量。
3.3調整工業布局,加強城市綠化
就我國當前工業布局形勢來看,還有很多地區存在布局不合理等問題,這也可能加重大氣環境污染。工業生產過程中產生的廢氣是造成大氣環境污染的重要來源,一些工業區設立在城市繁華區域內,或者坐落在城市商業區及居民住宅區,不僅會對大氣環境造成嚴重污染,還會在一定程度上影響居民正常生活,降低居民生活質量,且工業排放廢氣中還有較多有害物質,可能會對人體產生較大危害,甚至誘發癌癥[3]。還有一些工業區在建立時沒有考慮風向因素,將工業區建立在順風區域,工業廢氣順著風向吹到城區區域,對居民生活產生影響。所以,在工業區建設上需要注意合理布局,盡量將企業建立在城郊或較為偏遠的區域中。另外,城市還應適當加強綠化,這也是治理大氣環境污染的重要舉措之一。城市綠化面積越多,便能夠吸收更多大氣中的有害物質和粉塵。此外綠色植物還可以通過光合作用來減少大氣中二氧化碳含量,因此可以在工業區域內適當種植防護林,能夠對大氣中污染物質進行過濾,進而起到治理大氣污染、保護大氣環境的目的。
3.4規范排放標準,限制尾氣排放
當前,汽車尾氣對大氣環境的污染也越來越嚴重[4]。要想提高大氣環境污染治理,必須要針對城市汽車尾氣排放量進行明確規定,制定統一汽車尾氣排放標準,有效限制城市汽車尾氣排放量,從而減少汽車尾氣排放對大氣環境的污染。一方面,政府相關部門應針對城市汽車尾氣排放制定相關制度和標準,加強汽車尾氣排放的規范化和法制化管理;另一方面,還應從汽車生產廠家入手,對汽車尾氣排放進行管理,促使汽車生產企業改良尾氣排放處理技術,從源頭上對汽車尾氣進行控制。另外,交通部門還可以實施汽車限號行駛制度,定期限制單雙號汽車行駛,不僅可以解決交通擁堵問題,還能夠有效減少汽車尾氣排放。除此之外,政府還要加強對市民的環保教育,鼓勵人們采用電動車等清潔代步工具,或使用替代汽油燃料減少石油的消耗量,從生活的各方面來減少污染物排放量。
4結語
大氣環境污染問題與我們的日常生活密切相關,因而保護大氣環境對每個人來說都是必須要盡的責任和義務,必須要將大氣環境保護當作己任,正確認識到大氣環境保護的重要意義。此外,國家和政府相關部門也應進一步加強大氣環境污染監測和治理力度,針對大氣污染問題采取有效治理措施,同時加強環境保護宣傳,聯合社會各界及每位公民確保大氣環境保護能夠全面實施。
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關鍵詞 交通噪聲;自融雪;自降解;壓電材料;交通工程
中圖分類號:U416 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)09-0182-02
城市交通作為城市四大基本功能之一,其效率決定了一個城市的效率。而城市道路作為城市交通基本載體,其規劃設計及有效運行、使用和管理是體現和落實城市交通發展政策的關鍵途徑[1]。為尋求道路通行能力最大、交通事故最少、運行速度最快、運輸費用最省、環境影響最小、能源消耗最低的交通系統規劃、建設與管理方案,離不開道路結構的優化和道路材料選擇,城市道路的建設采用何種道路材料對城市環境影響的問題是不容忽視的。道路材料的生產、道路施工、道路運營過程中都會因為道路材料自身因素對城市環境產生影響,因此正確認識城市交通和道路材料的內在聯系顯得尤為關鍵。
1 城市道路引發的交通問題
城市道路的快速發展使人們生活變得更加便捷,但由于傳統鋪面材料功能過于單一,而引發大量的交通問題,如車輛行駛產生的交通噪聲,冬季雨雪天氣因路面濕滑造成的交通事故,汽車尾氣大量排放造成環境污染等等,這些都嚴重的威脅到城市交通的正常運作和公眾的身心健康,因此,尋求綠色環保、持久耐用的功能性路面材料,并結合交通荷載特性,開發出高效節能的新型路面,對有效解決由道路引起的城市交通問題,以及建立城市和諧交通、減少空氣污染、維護公眾身心健康具有非常重要的現實意義。
1)道路交通噪聲污染。據國內外相關機構調查統計[2],道路交通噪聲約占城市環境噪聲的36%以上。交通噪聲的特點是強度高、影響范圍廣、覆蓋面大。有數據表明,汽車在良好的行車環境下正常行駛所產生的噪聲為80-90dB,在高峰期行駛產生噪聲接近100dB。如此高強度的交通噪聲對道路沿線居民、行人、駕駛員以及乘客的身心健康有嚴重的損害,嚴重影響人們正常的生活和工作,對社會經濟的發展也有一定的危害。
交通噪聲主要危害有以下四個方面:①對人的生理、心理的影響;②對建筑物的損害;③對社會經濟的影響;④易引發交通事故。
2)路面積雪結冰現象危害交通安全。研究表明[3],瀝青路面在干燥狀態下的附著系數約為0.6,在積雪時的附著系數約為0.2,在結冰時附著系數約為0.15。由此可知,冰雪的存在使路面附著系數大幅減小,這將導致汽車在行駛過程中容易打滑,制動距離加長,甚至剎車失靈、方向失控,造成嚴重的交通安全事故。因此,高效及時的清除道路冰雪對行車安全至關重要。但目前國內外傳統的道路除冰雪方法都存在除冰雪效率低、勞動強度大、環境污染嚴重等不同程度的缺陷。
基于此,國內外道路工作者對高效環保的主動除冰雪技術進行了大量研究,成績顯著,開發出綠色環保的自融雪道面涂層材料,為有效解決冰雪天氣下行車安全問題提供有力保障。
3)汽車尾氣對交通環境的影響。國家環保部門在2013年的《中國機動車污染防治年報》中公布了2012年全國機動車污染排放狀況。年報顯示,自2009年以來,我國已連續4年穩居世界機動車產銷第一的位置,隨著機動車數量的增加,機動車尾氣排放量也逐年增加,據監測部門統計,2012年全國機動車排放污染物總量達4612.1萬噸,汽車尾氣是其主要貢獻者,汽車尾氣也成為大中型城市空氣污染的主要源頭。
汽車尾氣中有害氣體不僅大大降低空氣質量,同時也嚴重地威脅著人類的身體健康[4]。汽車尾氣中氮氧化物對人體健康的危害最大,其中NO2會破壞呼吸系統,可引起肺氣腫和支氣管炎;NO和NO2還會使植物的光合作用受到抑制,引起植物損傷。因此,在大力倡導低碳城市建設的今天,應廣泛開發和應用綠色環保的功能性道路材料來減少汽車尾氣污染,保護城市環境,為人們提供舒適、健康和高效的生活空間,以及與自然協調發展的道路設施。
2 我國功能性路面發展概述
隨著社會經濟的快速發展,道路交通又提出安全、環保、舒適等新要求。因此,一些功能性瀝青混凝土路面應運而生,諸如多孔性排水降噪瀝青路面、環保型自融雪路面、自降解汽車尾氣路面、壓電式路面等。伴隨功能性路用新材料的成功研發,越來越多的功能性路面投入使用,這些功能性路面的服役不僅提高了路面的使用性能,而且顯著改善了我國道路交通的服務水平和質量。從而顯示出功能性路面對未來改善生態環境以及可持續發展的積極貢獻。
1)降噪型路面。研究發現,在路面表層鋪設一層含有大量孔狀間隙的特殊材料,當車輛行駛時,輪胎與路面的泵吸作用擠壓噴射的空氣通過特殊材料的孔隙逃逸出去,使泵吸噪聲的能量減小,從而有效降低了交通噪聲的等級。
目前,在降噪路面中,大孔隙瀝青混凝土路面的降噪效果最為顯著,它是采用孔隙率較大(約15%-25%)的瀝青混合料鋪筑面層,這樣可平均降低交通噪聲3-8dB。其降噪效果隨著多孔隙瀝青表面層厚度的增加而增強。但其存在的缺點是耐磨耗性能較差,需要經常養護。新型道路材料的研發促使各類降噪路面的出現,比如OGFC路面、橡膠瀝青路面、多孔彈性路面、超薄瀝青混凝土路面等,降噪效果都很明顯。
2)自融雪型路面。環保型瀝青路面融冰雪涂層是一種道路主動融冰雪技術。其主要原理[5]是,使用特制的粘結材料將一種環保型的融雪物質粘附在道路表面。在低溫冰雪天氣條件下,涂層中預先負載到載體中的融冰雪物質在冰雪刺激下緩慢釋放至路表,降低水的冰點,使道路表面無法結冰,從而保證路面的抗滑性能。同時,融冰雪涂層有的填料能夠顯著提高路面的附著系數,保證道路在冰雪環境下的行車安全。這種環保型自融冰雪路面具有以下優點:①可以有效降低水的冰點,且對環境污染極其微?。虎谶@種物質使冰雪在較低的溫度下融化易于清除;③重復利用率高,一次施工,多年有效;④經濟和社會效益顯著。
3)自降解汽車尾氣型路面。汽車尾氣的主要成分是氮氧化物(NOx),它是造成煙化學煙霧和酸雨的主要原因之一。汽車尾氣排出后首先與道路表面接觸,因此,選擇路面材料作為汽車尾氣光催化降解物質的載體,在濃度梯度的作用下,NOx很容易擴散到催化劑表明,在空氣中O2和光的綜合作用下,催化降解物質的高活性和直接實現對NOx的光催化氧化[6]:
經過催化氧化的NOx形成低蒸汽壓的硝酸,可在降雨的過程中除去,從而顯著降低空氣中的酸性物質,有效的實現了空氣凈化。
4)壓電式路面。路面的損壞是在交通荷載與環境因素綜合作用下的結果,交通荷載累積起來是一種巨大的潛在機械能,如將其加以利用變廢為寶,將實現可觀的經濟效益。
壓電式路面[7]是將壓電材料鋪設于路面結構中,利用其壓電效應將道路上的交通荷載產生的機械能部分轉化為電能,并用儲存裝置存儲起來,從而加以利用的路面形式。其產生的電能既可以供居民用電又能回送到路面結構,對路面進行加熱,實現融冰雪的功效。壓電式路面的開發符合道路可持續、智能化、低碳化的發展趨勢,其研究在交通工程領域具有很廣闊的前景。
3 道路材料與交通工程的關系展望
道路作為交通的主要承載工具,其使用性能和功能嚴重影響著交通通暢和運輸能力,那么選擇優質適當的路面材料對道路行使特殊功能具有重要意義,在未來道路工程領域中,新型道路材料的研發,將成為解決路面病害、區分行車區域、改善行車環境的重要保障。
交通工程作為道路工程的重要分支[8],道路的通暢是保證交通運輸順利進行的必要條件,優良的路面材料很大程度上影響道路的功能,功能性路面材料的開發應用解決了惡劣氣候地區、特殊地帶的道路建設問題。作為道路材料的未來科研工作者,我們應該把握契機,掌握最前沿的科學研究動態,開發出更舒適、環保的新型道路材料,為交通事業添磚加瓦。
4 結束語
隨著人們生活水平的提高以及環保意識的增強,研究開發路面綠色材料,推廣應用低能耗、輕污染、可再生的路面材料已經成為一條建設環境友好型、資源節約型和諧社會的必由
之路。
目前,傳統的瀝青路面原材料生產制備需消耗大量的能源和資源,在鋪筑過程及鋪筑后對道路周邊環境的影響較大,水土等自然環境中沉積的瀝青很難降解,這將對環境造成不可逆的破壞,但就目前的道路材料和施工技術而言,瀝青路面在未來很長一段時間內還會占有統治地位。因此尋求綠色環保,可降解,與環境協調發展的新型道路材料迫在眉睫。這就要求我們加快對道路瀝青混凝土的綠色化的研究進程,開發環保功能型路面材料,加大對資源的再利用,改善路面實用功能的同時使其具有特定功能,以滿足日益復雜的交通環境下更為全面的交通需求,實現道路行業綠色化的可持續發展策略。
參考文獻
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