01第一章 机动车排气污染控制基础知识.pdfVIP

- 1 - 机动车排气污染物检测培训教材 第一章 机动车排气污染控制基础知识 近几年来，我国汽车产业迅速发展，汽车保有量越来越大。汽车主要集中在城市，成为城市大气污 染物的主要来源。如何防治、控制汽车的排气污染，已成为摆在我们面前的重要课题。 1.1 机动车尾气的来源及危害 工业排放大多为高空排放，有较好的扩散与输送能力。其中，还有很多大型的污染源离城市较远。 而机动车体积小，流动性大，很多车辆行驶在城市的大街小巷，污染物集中排放在人群之中，污染着千 家万户，特别是在上、下班的高峰时间，人潮滚滚，人车并行，遇上红灯信号，一排排的汽车和黑压压 的人群被堵在路口，绿灯一亮，汽车喷吐着尾气缓缓而行，众多的人群在刺鼻的汽车尾气中前进。与固 定污染源相比，汽车尾气排放的高度与人群呼吸带相同，排出的污染物长时间在街道、楼群中滞留，而 由于儿童的个子低矮，故儿童吸入的汽车尾气是成人的两倍，所以说机动车污染对人体健康的危害最直 接。 机动车排放的尾气主要是燃料在燃烧过程中产生的，有 CO、HC、NOx 和碳烟颗粒等有毒有害物质和 强致癌物，它对人体产生极大的危害，其中： 1．一氧化碳（CO） CO 是燃料燃烧的中间产物，主要是在局部缺氧或低温 条件下，由于不完全燃烧而产生，混在废气中排出。当汽车 负重过大、慢速行驶或怠速时，燃料不能充分燃烧，废气中 一氧化碳含量会明显增加。吸入过量的一氧化碳会使人发生 气急、嘴唇发紫、呼吸困难甚至死亡。 2．碳氢化合物(HC) HC（也称烃类）包括未燃和未完全燃烧的燃油、润滑油 及其裂解产物和部分氧化物，如苯、醛、烯和多环芳香族碳 氢化合物等 200多种复杂成分。主要来自三种排放源，对汽 油机来说，约 55%～65%的 HC 来自排气管排放，20%～25%来 自曲轴箱泄漏，15%～20%来自燃料系统的蒸发（燃油蒸发）。 HC是引起光化学烟雾的重要物质。 3．氮氧化物（NOx） NOx大部分是燃烧过程中高温条件下生成的，如 NO、NO2、N2O3、N2O5等，总称 NOx。氮氧化物的排 放量取决于燃烧温度、时间和空燃比等因素。燃烧排放的氮氧化物中，一氧化氮（NO）约占 95%，其余的 是二氧化氮（NO2）。NO 是无色无味气体，只有轻度刺激性，毒性不大，高浓度时会造成中枢神经系统轻 度障碍，NO可以被氧化成 NO2。NO2是一种棕红色强烈刺激性的有毒气体，它对人体健康毒害较大。 4．碳烟颗粒 碳烟颗粒主要来自柴油机，是柴油在燃烧过程中，由于高温缺氧而产生的，是产生臭味和黑烟的主 要原因。它对人体健康的危害程度与颗粒的大小及组成有关，颗粒越小（直径小于 0.3微米），悬浮在空 气中的时间越长，进入人体后的危害越大。碳烟颗粒除了对人的呼吸系统造成危害以外，由于其存在孔 隙，能粘附 SO2、未燃的 HC、NOX及苯并芘等有毒物质，因而对人体的健康造成更大的危害。 5．光化学烟雾 光化学烟雾的形成主要是由大气中的氮氧化物、碳氢化合物在强烈太阳光的作用下，发生光化学反 应而形成的。光化学烟雾是以 O3为代表的刺激性二次污染物，多出现在逆温层和低风速、空气接近停滞 排气管排放 曲轴箱泄漏 油箱、化油器蒸发 图 1-1 汽油机的三种排放源 第一章 机动车排气污染控制基础知识 - 2 - 状态、阳光充足的气象条件下。一般发生在温度较高的夏季晴天，峰值出现在中午或刚过中午，夜间消 失。 光化学烟雾是白色或淡棕色烟雾，有特殊气味，对人体有很大的刺激性和毒害作用，曾导致成千上 万人受害或死亡。1943年,美国洛杉矶市发生了世界上最早的光化学烟雾事件,此后,在北美、日本、澳大 利亚和欧洲部分地区也先后出现这种烟雾。1952 年，伦敦发生的“光化学烟雾”事件，4 天中死亡人数 较常年同期约多 4000人，45 岁以上的死亡人数约为平时的 3倍；1岁以下的约为平时的 2倍。 在城市，特别是在拥挤的街道上，汽车尾气污染日益严重，空气中 90%～95%的 CO、80%～90%的 HC+NOX 以及大部分颗粒物来自于汽车（汽油机和柴油机），成为人类健康和自然环境的最大威胁。 1.2 机动车污染排放控制 1.2.1 机动车与环境污染 作为交通工具的机动车是人类工业文明的产物，从 19世纪末世界上第一辆汽油机汽车诞生以来，机 动车经历了一个多世纪的发展，现在已经成为人类现代生活不可缺少的组成部分。截止 1995年全世界汽 车保有量为 6.5亿辆，平均 100人拥有 10辆汽车；根据目前的估计，2010年之前全世界机动车保有量可 能达到 8.16亿辆(不包括两轮和三轮的机动车)（见图 1）;到 2050年全球将拥有 30亿辆汽车。汽车工业 的发展不仅为社会解决交通问题创造了