汽车检测与维修毕业设计（论文）-关于汽车尾气污染及其治理的问题研究.doc

江 西 理 工 大 学 南 昌 校 区 毕 业 设 计（论文） 题 目：关于汽车尾气污染及其治理的问题研究关于汽车尾气污染及其治理的问题研究 系 ：机电工程系 专 业：汽车检测与维修 班 级：09 汽车班 学 生： 学 号： 指导教师： 职称： 江西理工大学南昌校区（2012 届）专科毕业论文 1 江 西 理 工 大 学 南 昌 校 区 毕 业 设 计（论文）任 务 书 机电系 汽车检测与维修专业 09级（12 届）09 汽车班 学生 题题 目：关于汽车尾气污染及其防治问题的研究目：关于汽车尾气污染及其防治问题的研究 专题题目专题题目（若无专题则不填）：（若无专题则不填）： 原始依据原始依据( (包括设计（论文）的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等包括设计（论文）的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等) )： 通过学生在汽车试验室和实习单位的实践，并查阅相关书籍，学生应掌握 汽车尾气的危害及其相关的防治方法。 课题在应用上要求可以为汽车设计及生产企业提供参考。在内容上要求做 到详细的介绍汽车尾气的化学组成、形成机理、对环境的危害及其相关的防治 方法，以利于保护环境和节约能源。 主要内容和要求：（主要内容和要求：（包括设计（研究）内容、主要指标与技术参数，并根据课包括设计（研究）内容、主要指标与技术参数，并根据课 题性质对学生提出具体要求题性质对学生提出具体要求）：）： 本课题首先概述了中国目前汽车尾气的排放情况，然后介绍了尾气的形成 机理、化学组成、尾气对环境的危害，最后对其相关的机内净化、机外净化、 提高燃油品质、替代原料技术进行了论述。主要指标包括尾气有害物排放标准 和净化的参数。 要求：要求： 1、论文能够指引人们了解汽车尾气的危害及其相关的防治方法。 2、论文写作规范必须符合江西理工大学（南昌校区）毕业论文统一格式的规 定与毕业设计大纲的相关规定。 3、论文结构严谨，逻辑性强，论述层次清晰，概念准确，语句通顺。 4、论点鲜明，论据确凿，材料翔实可靠，说服力强，有一定的学术水平。 5、论文有自己的见解，对所论的问题有深入的分析。 6、不得抄袭和剽窃他人成果。 江西理工大学南昌校区（2012 届）专科毕业论文 2 日程安排： 一 、2011 年 12 月 确定论文的大致方向和相关资料的搜集 二、 2011 年 01 月 完成论文文献综述、开题报告和论文提纲 三、 2011 年 02 月 论文开题 四、 2012 年 03 月 向指导老师提交论文初稿 五、 2012 年 04 月 完成论文 主要参考文献和书目： 1 曹磊.全球十大环境问题.环境科学；1995，16：86-89 2 徐湘波.建筑物及汽车空调负荷.国防科技大学出版社；1996 3 肖益鸿.汽车尾气催化净化技术发展动向；中国有色金属学报；2004S1 期 4 张林.城市交通与城市污染；环境保护；1982 年 03 期 5 余南廉 .环境分析测试工作者的良师益友；江西冶金；1981 年 03 期 6 颜幼平.几种新型的汽车尾气净化催化剂；广东化工；2005 年 10 期 7 王立安.大力发展和推广天然气汽车；城市燃气；2006 年 11 期 8 温雯.柴油机机内净化方法分析；北京汽车；2008 年 04 期 9 张谦.机动车排放污染控制策略及应对措施；甘肃科技；2008 年 11 期 10候岩峰.催化技术与等离子技术应用于柴油机尾气净化的研究；天津大学 11佟德辉.降低车用柴油机排放的 SCR 技术控制策略研究；山东大学；2009 年 江西理工大学南昌校区（2012 届）专科毕业论文 3 指导教师签字 ： 年 月 日 教研室主任签字： 年 月 日 江西理工大学南昌校区（2012 届）专科毕业论文 4 江 西 理 工 大 学 南 昌 校 区 毕业设计（论文）开题报告 机电工程系 汽车检测与维修专业 2009 级（2012 届） 汽车班 学生 题题 目：目：关于汽车尾气污染及其防治问题的研究关于汽车尾气污染及其防治问题的研究 本课题来源及研究现状：本课题来源及研究现状： 近年来，由于城市机动车辆迅速增加，汽车尾气污染也日趋严重。尤其是 一些大城市，汽车尾气已成为大气污染的大户，氮氧化合物成为空气中的首要 污染物，以广州、北京为首，其次是上海、武汉、郑州、沈阳等城市。据调查， 北京市三环路以内在非采暖期，汽车排放的污染物占大气污染物的一半以上。 北京、广州及我国的中、南部地区，特别是沿海城市均已发生或面临光化学烟 雾的威胁。部分大、中城市出现煤烟机动车尾气混合型污染。空气污染引起人 体呼吸系统疾病，造成人群死亡率增加。重庆市污染严重地区肺癌死亡率逐年 上升，超过 50 人/10 万，比相对清洁区高 4.7 倍。长沙市个别街区的肺癌死亡 率高达 94.36/10 万。 尽管各个部门已认识到汽车尾气污染的严重性，并相应制定了一些手段, 但是这些手段有很多不足之处，不能对汽车尾气污染予以严格的控制。自 20 世 纪 80 年代以来，我国曾多次对机动车尾气进行大规模治理，但却起起落落，大 家对机动车尾气的治理认识不一致，技术研究投资力度不足，这限制了我国污 染防治技术水平的进度，还有对机动车尾气的危害认识不足和机动车增长量过 快，我国机动车增长量远高于世界水平，但是道路面积的增长速度并不理想， 致使区域面积内尾气排放量大增，而导致大气环境污染日趋严重。 课题研究目标、内容、方法和手段：课题研究目标、内容、方法和手段： 本课题研究目标是找出汽车尾气的危害及其相关的防治方法。 本课题研究内容是首先概述了中国目前汽车尾气的排放情况、然后介绍尾 气的形成机理、化学组成、尾气对环境和人类的危害，并且对机内净化和机外 净化还有改用燃料的一些防治方法进行了论述。 本课题的研究方法和手段是利用现代仪器和工具检测出机动车尾气的有害 成分以及这些成分的形成机理，找出抑制其生成的方法，并且通过查阅权威人 士的论文、网上搜索、查阅书籍、或咨询老师来研究。 设计（论文）提纲及进度安排：设计（论文）提纲及进度安排： 江西理工大学南昌校区（2012 届）专科毕业论文 5 论文提纲：论文提纲： 一、前沿 二、大气污染的基本现状 三、汽车尾气对环境的危害及其危害分析 四、如何治理汽车尾气的危害 进度安排：进度安排： 一 、2011 年 12 月 确定论文的大致方向和相关资料的搜集 二、 2011 年 01 月 完成论文文献综述、开题报告和论文提纲 三、 2011 年 02 月 论文开题 四、 2012 年 03 月 向指导老师提交论文初稿 五、 2012 年 04 月 完成论文 主要参考文献和书目：主要参考文献和书目： 1 曹磊.全球十大环境问题.环境科学；1995，16：86-89 2 徐湘波.建筑物及汽车空调负荷.国防科技大学出版社；1996 3 肖益鸿.汽车尾气催化净化技术发展动向；中国有色金属学报；2004S1 期 4 张林.城市交通与城市污染；环境保护；1982 年 03 期 5 余南廉 .环境分析测试工作者的良师益友；江西冶金；1981 年 03 期 6 颜幼平.几种新型的汽车尾气净化催化剂；广东化工；2005 年 10 期 7 王立安.大力发展和推广天然气汽车；城市燃气；2006 年 11 期 8 温雯.柴油机机内净化方法分析；北京汽车；2008 年 04 期 9 张谦.机动车排放污染控制策略及应对措施；甘肃科技；2008 年 11 期 10候岩峰.催化技术与等离子技术应用于柴油机尾气净化的研究；天津大学 11佟德辉.降低车用柴油机排放的 SCR 技术控制策略研究；山东大学；2009 年 指导教师审核意见： 教研室主任签字： 年 月 日 江西理工大学南昌校区（2012 届）专科毕业论文 6 江西理工大学南昌校区（2012 届）专科毕业论文 7 摘摘 要要 随着汽车工业的不断发展，汽车的保有量不断增加，汽车在给人类带来方 便的同时，也对人们的健康和社会环境造成了危害。如何应对并能解决由于汽 车保有量高速发展造成的大气污染，并且适应汽车燃料结构的调整，这正是世 界各国急需解决的问题，而解决的最好办法，就是大力发展天然气汽车。 本文首先介绍了中国目前汽车尾气的排放情况，尾气的形成机理、化学组 成以及相关的机内净化、机外净化、提高燃油品质和替代原料技术。然后分析 了汽车尾气对环境的影响及其危害，并从治理汽车尾气的角度提出大气污染治 理的措施与方案。最后对如何发展天然气汽车理论和实践中的主要问题进行了 尝试性的研究，大力指出发展天然气汽车是解决汽车尾气对大气污染问题的最 好办法，并在理论上及实际操作方面为人类环境保护和我国汽车业提供了参考 与借鉴。 关键词关键词：大气污染 环境保护 汽车尾气 天然气汽车 江西理工大学南昌校区（2012 届）专科毕业论文 8 Abstract With the development of automobile industry, the car retains the quantity increases ceaselessly; the car is in while the mankind brings convenience, but also on people's health and social environment harm. How to deal with and solve the car retains the quantity rapid development caused by atmospheric pollution, and adapted to the automobile fuel structure adjustment, it is world each country is badly in need of solving problems, and the best way to solve, is to promote the development of natural gas vehicle. This paper first introduces the current situation of China automobile exhaust emission, emission mechanism, chemical composition and related internal purification, external purification, to improve the quality of fuel and alternative raw materials technology. Then the analysis of automobile exhaust on the environment 's influence and harm, and from the vehicle tail gas treatment of air pollution control measures and programs. Finally on how to develop natural gas vehicle in the theory and practice of main problem has made a tentative study to point out, develop natural gas vehicle automobile tail gas on the air pollution problem is the best way to, and in theory and practical operation for human environmental protection and China's auto industry to provide reference and use for reference. Key Words: atmospheric pollution environmental protection Vehicle exhaust natural gas vehicle 目目 录录 前前 言言.1 1.1.大气污染的基本现状大气污染的基本现状2 1.1 什么是大气污染 2 1.2 大气污染的现状分析 3 2.2.汽车尾气对环境的影响及其危害分析汽车尾气对环境的影响及其危害分析4 2.1 中国汽车业的发展情况分析 4 2.2 中国的汽车尾气排放情况分析 5 2.3 汽车尾气的形成及其化学组成 6 2.4 汽车尾气的危害性 8 2.5 汽车尾气排放对中国的影响 .10 3.3.如何治理汽车尾气污染如何治理汽车尾气污染.11 3.1 天然气汽车的优点 .12 3.2 在国内逐步推广使用天然气汽车的可行性分析 .14 3.3 发展天然气汽车需解决的几个主要问题 .17 结结 论论.21 参考文献参考文献.22 致致 谢谢.23 江西理工大学南昌校区（2012 届）专科毕业论文 1 前前 言言 环境和能源是近一个世纪人类最关心的两个问题，也是我国乃至世界各国 坚持走可持续发展的重要战略问题。高速发展的汽车保有量，给人类带来经济 的繁荣和精神文明的发展，同时也给我们的城市带来了大气污染和汽车能源紧 张等一系列问题。如何应对并能解决由于汽车保有量高速发展造成的大气污染， 并且适应汽车燃料结构的调整，这正是世界各国急需解决的问题，而解决的最 好办法，就是大力发展天然气汽车。 本文正是在这样的背景下，从汽车发展的角度来考虑当前的环保问题，着 重针对大气污染的现状，对汽车尾气对环境的影响及其危害进行分析，并从治 理汽车尾气的角度提出大气污染治理的措施与方法，并我国大力发展天然气汽 车的一些关键问题，使之能成功地缓解并解决大气污染和汽车能源紧张等一系 列问题，以获得持续发展的动力，同时能够对人类环境保护和我国汽车业提供 现实的借鉴与指导意义。 江西理工大学南昌校区（2012 届）专科毕业论文 2 第一章第一章 大气污染的基本现状大气污染的基本现状 1.11.1 什么是大气污染什么是大气污染 大气污染是指人类活动和自然过程产生的污染物排入大气环境，导致大气 质量下降。造成大气污染的自然因素有火山爆发、不利气象条件等。但更重要 的因素是人们的生活和生产活动。如工业生产中会排放有害的工业废气和粉尘； 采暖供热要燃用大量煤炭，排放烟尘和其它污染物；各种交通工具也会产生有 害气体。 大气污染物主要包括总悬浮颗粒物（TSP） 、降尘、一氧化碳（CO） 、二氧化 硫（SO2） 、碳氢化合物（HC） 、氮氧化物（NOX）等。大气污染的危害包括严重影 响人体健康，造成癌症、呼吸系统疾病等病症，影响动植物生长，破坏自然景 观和人工设施，改变大气能见度、温度、风速、降水等。严重的大气污染还可 造成大范围、突发性的人体危害，如伦敦烟雾事件和洛杉矶光化学烟雾事件， 均使成千上万的人同时发病。另外，长期生活在低浓度大气污染环境中的人群 的健康状况也会不断恶化。 1.21.2 大气污染的现状分析大气污染的现状分析 目前，中国能源结构以煤为主，占一次能源消费总量的 75%，中国大气污 染主要是由燃煤造成的，属于能源结构性的煤烟型污染。主要污染物是烟尘和 二氧化硫。大气污染程度随能源消耗的增加而不断加重。1998 年二氧化硫排放 总量已达 2090 万吨，超过美国，成为世界最大的二氧化硫排放国。目前已有 62.3%的城市，环境空气二氧化硫年平均浓度超过国家环境空气质量二级标准 （保障人群在环境中长期暴露不受危害的基本要求） ，日平均浓度超过三级标准 （人群在环境中短期暴露不受急性健康损害的最低要求） 。可见我国城市大气二 氧化硫污染程度之严重；城市总悬浮颗粒物超标普遍，1998 年，全国城市年平 均浓度达到 289 微克/立方米，超过国家二级标准。目前中国工业发展水平大体 上相当于发达国家 50 年代初的水平，但大气环境污染程度与其 60 年代末期的 公害泛滥时期相近，特别是冬季采暖期更为突出。在全国 640 个城市中，空气 质量符合国家一级标准的不到 1%，国内空气污染最为严重的十大城市（太原、 江西理工大学南昌校区（2012 届）专科毕业论文 3 北京、乌鲁木齐、兰州、重庆、济南、石家庄、青岛、广州、沈阳）均在世界 污染状况最严重的 20 个城市之列。一些城市二氧化硫和悬浮颗粒物浓度已达到 伦敦烟雾事件时的水平，如遇到不利于扩散的天气条件，很可能出现重大烟雾 事件。 近年来，由于城市机动车辆迅速增加，汽车尾气污染也日趋严重。尤其是 一些大城市，汽车尾气已成为大气污染的大户，氮氧化物成为空气中的首要污 染物，以广州、北京为首，其次是上海、武汉、郑州、沈阳等城市。据调查， 北京市三环路以内在非采暖期，汽车排放的污染物占大气污染物的一半以上。 北京、广州及我国的中、南部地区，特别是沿海城市均已发生或面临光化学烟 雾的威胁。 部分大、中城市出现煤烟-机动车尾气混合型污染。 图 1-1 汽车尾气对周围环境影响 图 1-2 汽车尾气减少对大气的污染 空气污染引起人体呼吸系统疾病，造成人群死亡率增加。重庆市污染严重 地区肺癌死亡率逐年上升，超过 50 人/10 万，比相对清洁区高 4.7 倍。长沙市 个别街区的肺癌死亡率高达 94.36 人/10 万。 江西理工大学南昌校区（2012 届）专科毕业论文 4 第二章第二章 汽车尾气对环境的影响及其危害分析汽车尾气对环境的影响及其危害分析 汽车是现代文明的一个标志，它的蓬勃兴起只不过 100 多年的历史。20 世 纪初，人们对马路上来来往往的汽车并没有什么反感，因为那时汽车还不多。 到了第二次世界大战结束以后，随着汽车数量的日益增加，汽车排放的废气成 了世界上许多大城市空气污染的“祸首” 。 2004 年 10 月 11 日文汇报刊载 “中国汽车社会灾难报告：尾气直接危害人民生活”一文，给了我们一组也许 触目惊心的数字： 到 2000 年末，全世界汽车保有量已超过 6 亿辆。平均每千人拥有汽车 116 辆； 全世界的汽车保有量以每年 3000 万辆的速度递增，预计到 2010 年将达 10 亿辆； 目前，全世界有 10 亿多城市人口的健康受到空气污染的威胁；到 2020 年全世界死于空气污染的人数将达到 800 万；中国汽车保有量将在 2005 年达到 3356 万辆，2020 年达到 13103 万辆； 在我国 l1 个最大城市中，空气 中的烟尘和细颗粒物每年使 5 万人夭折，40 万人感染上慢性支气管炎。 通过上面几组数字的对比，我们知道了汽车正在以及将给我们带来什么。 汽车给生活带来的便利、为社会做出的贡献有目共睹，但汽车给环境、给 健康带来的危害却往往被忽略。在我国，数以千万计的汽车日复一日地污染着 我们赖以生存的空气，越来越多的城市人充当着“吸尘器”的角色。 据权威机构预测。到 2010 年。我国许多大城市的汽车尾气排放量将比现在 增长一倍。北京市在治理汽车尾气上所下的功夫有目共睹，但随着汽车数量的 猛增，去年上半年汽车污染就已出现上升趋势；在广州，汽车尾气被市民评为 “最不可忍受的污染物” ；在郑州，汽车尾气成为空气质量大幅反弹的三大要素 之一 2.12.1 中国汽车业的发展情况分析中国汽车业的发展情况分析 在我国的一些城市，从“自行车王国”跨越到“汽车社会”也就是几年的 时间。2002 年，被称为“中国汽车元年” ，在这一年里，业界对汽车增长速度 使用频率最高的一个词是“井喷” 。2003 年，轿车更迎来了市场高达 75.28%的 增长率，中国汽车工业的发展步入了“快车道” 。除了国内外汽车企业的进一步 江西理工大学南昌校区（2012 届）专科毕业论文 5 合纵连横之外，国内的家电、手机、烟酒等传统行业也开始大规模进军汽车制 造业。2004 年，新一轮的“造车运动”开始突破理性的藩篱，翻番的产量加速 将中国向汽车社会推进。 据国务院发展研究中心研究，一个国家一般在拥有汽车的家庭达到 10%-20%时 便开始进入汽车社会。目前只有北京、深圳、东莞、广州 4 个城市达到或接近 这个水平，而我国城镇百户家庭汽车拥有量在 2010 年将达到 7.05%，到 2015 年将达到 15.29%。中国汽车工业协会发布的最新报告显示，2004 年 1-7 月份， 我国汽车累计产量突破 300 万辆，达到 303.05 万辆，同比增长 23.5%；累计销 售 289 万辆，同比增长 20.6%。预计中国汽车保有量将在 2005 年达到 3356 万 辆，2010 年达到 5669 万辆，2020 年达到 13103 万辆。 中国汽车工业协会发布 2010 年 12 月汽车产销数据，12 月份我国汽车生 产 186.5 万辆，环比增长 6.3%，同比增长 22.3%; 销售 166.7 万辆，环比下降 1.8%，同比增长 17.9%;全年累计产销双双超过 1800 万辆，分别完成 1826.5 万辆和 1806.2 万辆，同比增长 32.4%。 一方面，产销均突破 1800 万让中国汽车市场再次成为世界首位，这一纪录 也超过了美国历史上销量最高的年份。但这个世界第一，是中国的市场第一， 中国消费者的需求是第一，而中国的企业的规模和产销并不是世界第一，即使 全部加起来也是这样。不仅中国的企业销量与占有率喜忧参半，汽车产量再创 历史新高，也给能源、环境和交通带来了巨大压力。 中国润滑油信息网行业分析师认为，“合资自主”、“新能源”、“北京 治堵”以及“1800 万辆”四大关键词以较高票数被业界认为最能体现 2010 年 中国车市整体印象。随着汽车产销量的激增，国内汽车保有量也迅速扩大。虽 然中国千人汽车保有量还不足世界平均水平的一半，但已经给国内的能源供应、 环境保护和道路交通带了巨大压力。近年来国内新增炼油能力全部被新增汽车 吃掉，汽车尾气成为许多大城市空气污染的主要来源，全国 600 多个城市三分 之二出现交通拥堵，北京、广州等一些超大城市已经车多为患。 另一方面，产销均突破 1800 万的中国汽车市场，不仅在数量上，在质量上 也有了很大的进步。2010 年，中国汽车工业延续了上年发展态势，在购置税优 惠、以旧换新、汽车下乡、节能惠民产品补贴等多种鼓励消费政策叠加效应的 作用下，汽车产销创全球历史新高，再次蝉联全球第一。各车型全面增长，自 江西理工大学南昌校区（2012 届）专科毕业论文 6 主品牌份额有所提升，汽车出口逐步恢复，大企业集团产销规模整体提升，行 业经济效益明显提高。 据中汽协分析，2011 年中国汽车产业仍将呈现较好的发展态势。一方面宏 观经济仍将快速发展，城乡居民生活水平稳步提高，城镇化、工业化进程加快， 出口逐步恢复;另一方面，虽然一些大城市车多为患，但许多三、四线城市汽车 保有量相对较低，还有着巨大的增长空间。 2.22.2 中国的汽车尾气排放情况分析中国的汽车尾气排放情况分析 2004 年“两会”期间，一份由 19 位政协委员联名提交的关于出台有效 措施，治理汽车污染建议案引起了有关方面的关注。该议案以大量的调查数 据和事实，突显了我国突飞猛进的汽车工业给环境所造成的灾难性后果。 抛开能源、占地以及交通等诸多问题，滚滚车流给我们的环境带来的污染 已经到了触目惊心的地步。有资料显示，中国的汽车尾气排放标准比大多数发 达国家落后近 10 年，并且执行情况参差不齐。即使是达到排放标准的车辆，其 排放的一氧化碳(CO)数量也是欧洲车辆的 2 倍左右，碳氢化合物(HC)和氮氧化 物排放数量是欧洲车辆的 3 倍以上。与美国标准相比，中国汽车 CO 排放量上限 高出 56%，NOx 高出 32%，HC 则高出 3 倍以上。虽然上海和北京标准较高，但是 与欧洲和美国相比仍然宽松很多。专家指出：我国各大城市污染正在从煤烟型 污染向汽车尾气型污染转化。 有调查表明，南方许多城市的机动车尾气已成为大气污染的首要来源。广 州市空气主要污染源为：机动车尾气占 22%，工业排放占 20.4%，建筑工地扬尘 占 19.2%。作为第一批环保模范城市的深圳，如今机动车尾气污染竟然已占大 气污染的 70%，每年排放各种有害物质达 20 多万吨，并且还在以每年超过 20% 的速度上升。北京的汽车污染形势一样严重。随着城市煤烟型污染控制取得成 效，今后城市机动车排放污染对空气质量的影响将越来越突出。 2.3 汽车尾气的形成及其化学组成汽车尾气的形成及其化学组成 汽车尾气污染物主要包括：一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化 硫、烟尘微粒（某些重金属化合物、铅化合物、黑烟及油雾） 、臭气（甲醛等） 。 江西理工大学南昌校区（2012 届）专科毕业论文 7 据统计，每千辆汽车每天排出一氧化碳约 3000kg，碳氢化合物 200400kg，氮 氧化合物 50150kg；美国洛杉矶市汽车等流动污染源排放的污染物已占大气 污染物总量的 90%。汽车尾气可谓大气污染的“元凶” 。 汽车尾气最主要的危害是形成光化学烟雾。汽车尾气中的碳氢化合物和氮 氧化合物在阳光作用下发生化学反应，生成臭氧，它和大气中的其它成份结合 就形成光化学烟雾。其对健康的危害主要表现为刺激眼睛，引起红眼病；刺激 鼻、咽喉、气管和肺部，引起慢性呼吸系统疾病。光化学烟雾能使树木枯死， 农作物大量减产；能降低大气的能见度，妨碍交通。 汽车尾气中一氧化碳的含量最高，它可经呼吸道进入肺泡，被血液吸收， 与血红蛋白相结合，形成碳氧血红蛋白，降低血液的载氧能力，削弱血液对人 体组织的供氧量，导致组织缺氧，从而引起头痛等症状，重者窒息死亡。 汽车尾气中的氮氧化合物含量较少，但毒性很大，其毒性是含硫氧化物的 3 倍。 氮氧化合物进入肺泡后，能形成亚硝酸和硝酸，对肺组织产生剧烈的刺激作用， 增加肺毛细管的通透性，最后造成肺气肿。亚硝酸盐则与血红蛋白结合，形成 高铁血红蛋白，引起组织缺氧。 汽车尾气中的碳氢化合物有 200 多种，其中 C2H4 在大气中的浓度达 0.5ppm（十万分之一）时，能使一些植物发育异常。汽车尾气中还发现有 32 种 多环芳烃，包括 3,4-苯并芘等致癌物质。当苯并芘在空气中的浓度达到 0.012ug/m3 时，居民中得肺癌的人数会明显增加。离公路越近，公路上汽车流 量越大，肺癌死亡率越高。 汽车尾气中的二氧化硫和悬浮颗粒物，会增加慢性呼吸道疾病的发病率，损害 肺功能。二氧化硫在大气中含量过高时，会随降水形成“酸雨” 。 汽车尾气中的铅化合物可随呼吸进入血液，并迅速地蓄积到人体的骨骼和牙齿 中，它们干扰血红素的合成、侵袭红细胞，引起贫血；损害神经系统，严重时 损害脑细胞，引起脑损伤。当儿童血中铅浓度达 0.60.8ppm 时，会影响儿童的 生长和智力发育，甚至出现痴呆症状。铅还能透过母体进入胎盘，危及胎儿。 汽车尾气排放主要有油箱泄漏、燃料蒸发和排气管排放三种方式，其成分 比较复杂，含有上千种化学物质。人们常常可以看到小轿车后面排气管喷出的 团团白烟，柴油汽车和三轮摩托车还冒着滚滚黑烟，而且夹带着难闻的气味， 加上喇叭声和汽缸振动的噪声，更是令人厌恶。据统计，1000 千克汽油通过汽 江西理工大学南昌校区（2012 届）专科毕业论文 8 车发动机燃烧产生动力后，要排出 10-70 千克尾气。另外，还有从燃料和燃烧 系统中蒸发、泄漏出来的气体和汽油，约有 20-40 千克。汽车发动机空档运转 时排出的一氧化碳最多，约占排气量的 5%。汽车缓慢行驶时，排气管喷出的烟 是黑的，这说明燃料燃烧不完全，很多碳粒随气体排出。汽车高速行驶时，车 尾喷出团团白烟。此时排气量最大，白烟中氮氧化物含量很高，这是汽油在高 温燃烧下产生的一种有害气体。 自 1886 年德国人 C·本茨取得世界上第一项汽车专利以来，汽车技术发展 很快，是使用最广泛的机动交通工具。目前，汽车所用能源主要是矿物燃料， 如汽油、柴油等等。在发动机内，气化的燃料与空气混合后，在气缸内被压缩， 经电火花点火，混合气体燃烧而膨胀做功，成为汽车行驶动力。燃烧后的产物 随着尾气排出发动机。目前可从尾气中检测出来的污染成分有 80 余种，其中主 要有碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳烟(C)等。HC、NOx 还是在空气中形成光化学烟雾的主要参与者。二十世纪四十年代的洛杉矶光化 学烟雾事件是典型的汽车尾气污染事件。 随着汽车通行量的增加，汽车尾气已经逐渐成为城市大气环境的主要污染 物(见表 1)。汽车尾气对城市大气污染的“贡献”与汽车行驶状况相关，例如， HC、CO 的排放量会随着车速提高而减少，NOx 则相反。 表 1 日本东京各种污染源对大气污染的贡献率(%) 污染 物 污染源 一氧化碳（Co）氮氧化物(NOx)碳氢化合物(HC)二氧化硫(SO2) 汽车 99.736.098.01.0 工厂 0.164.02.099.0 飞机 0.2000 合计 100100100100 目前，我国汽车使用量比工业发达国家少得多，我国各大城市影响大气质 量的最主要污染物还是总悬浮颗粒物(TSP)，其中出现机率较多的是可吸入颗粒 物(PM10)。但是由于我们对汽车尾气污染物净化的防治措施不力，尾气污染物 的排放状况相当于工业发达国家在 20 世纪 50 年代的水平。例如，美国小汽车 江西理工大学南昌校区（2012 届）专科毕业论文 9 尾气污染物平均排放量为 3.0g/km，我国则为 60-80g/km；北京的汽车行驶量仅 为洛杉矶的 1/10，而 CO 和 HC 排放总量却与其水平相当；我国城市道路面积约 为工业发达国家的 1/5，而汽车尾气对城市大气的污染程度却超过了那些国家。 现在，我国已加大了对汽车尾气排放的管理，并加快了城市道路建设，争取在 近几年内情况大有改观。 2.42.4 汽车尾气的危害性汽车尾气的危害性 机动车排气污染物对生态、城市环境都产生严重的污染，并且直接、持续 地危害人体健康。 根据美国的研究报导，大气中的污染物，50%来源于汽车，最新的研究表明， 车辆的排放物质达 140 多种，如非甲烷碳氢化合物、一氧化碳、二氧化碳、氮 氧化物、铅、二氧化硫、醚、甲醛及粉尘等。其中有些是易挥发的有机物(VDC)， 这些物质与氮氧化物发生化学反应形成地面臭氧层，造成对人体及动植物的危 害。1943 年 9 月美国洛杉矶市的空中出现了黄、白、紫色飘浮的烟云，这种烟 云使人们喉痛、头晕并导致几百人死亡、上千人身体受到不同程度的损害，后 来经过几十年的研究才搞清这次烟云的罪魁祸首是汽车尾气排放物引起的光化 学烟雾。另据世界银行报导：全世界各大城市空气中的铅污染，90%是来自含铅 汽油，即汽车尾气；10%来自工厂和电厂。仅在发展中国家统计，受铅害儿童高 达 1800 多万，因铅中毒而使大脑受到永久性损伤。埃及开罗每年大约有 800 多 名婴儿因母亲受铅毒害夭折。号称科技发达的美国其学龄儿童约 9.1%的孩子血 铅水平已达到损坏健康的程度，铅中毒多发生于神经系统，造成中毒性脑病， 严重妨碍儿童的智力发育，对中枢神经的损害是不可逆转的，死亡率极高。铅 是积蓄性毒物，也是潜在的致癌物。全球大气国内的铅含量已到了骇人听闻的 程度：40 亿吨。铅污染已经威胁到人类的生存成为全球亟待解决的大课题。 2.52.5 汽车尾气排放对中国的影响汽车尾气排放对中国的影响 凡事都需从两面看。汽车对经济的拉动是事实，而治理污染付出的代价也 不应视而不见。以北京为例：北京现在每年在大气治理上要花费 100 亿元人民 币，到 2008 年总共要花费近 1000 亿元人民币，其中用于机动车尾气治理的少 江西理工大学南昌校区（2012 届）专科毕业论文 10 说也得有几百亿。如果把全国的情况算起来，那将是一个天文数字。 同时，覆盖在中国城市上空的以汽车尾气为主的烟雾更导致了庞大的医疗 成本。世界银行发布的报告显示：中国肺病发病率在过去 30 年翻了一番。因空 气污染导致的医疗成本增加以及工人生病丧失生产力，使得中国 GDP 的 5%被抵 消掉。中国的污染如此严重，以至于美国国务院不允许家庭成员患哮喘的外交 官在中国某些城市任职。 江西理工大学南昌校区（2012 届）专科毕业论文 11 第三章第三章 如何治理汽车尾气污染如何治理汽车尾气污染 在发展汽车工业的同时，应该改进汽车工艺，研究开发环保型的汽车，研 究发展汽油的代用品。针对汽车排气污染，加强出厂管理，提高其整车性能； 加强落户管理；加强运行及维护管理；改善道路设施；改变燃料结构，大力推 广天然气汽车；向发达国家学习，大力研究，开发汽车尾气净化技术，安装先 进高效的尾气净化装置。在交通管理方面，应进一步加强研究，发展公共交通 事业，疏通道路，减少汽车怠速，慢速行驶的时间。 减少汽车尾气污染的有效办法是采用清洁车用燃料。美国清洁空气条例 对清洁燃料定义为：能使汽车排气污染低于常规汽油或柴油的燃料或能源，包 括代用燃料和专门配制的汽油和柴油。根据这一定义。目前使用的车用清洁燃 料有：电、太阳能、甲醇、乙醇、新配方汽油、天然气和液化石油气。 上述清洁燃料中，电和太阳能能够实现汽车的零排放，甲醇、乙醇也能大 大改善汽车的排放。但由于它们的费用一般比汽油高出 1 倍以上，人们难以接 收，推广受到限制。而天然气、液化石油气凭借其低廉的价格和方便的加气服 务在世界各国得到广泛推广。目前，世界上有天然气汽车 650 多万辆，其中 LPG 汽车 530 万辆，加气站 22000 多座，年供 LPG987 万吨；压缩天然气汽车 122 万辆，加气站 2870 座。中国现有天然气汽车(NGV，LPGV 总称)4000 多台， 加气站 50 多座，建立了一定的物质和技术基础。 近年来，世界各国寻求解决由于汽车保有量高速发展造成的大气污染和汽车燃 料结构的调整，一直努力地寻找解决途径，如氢气汽车、甲醇汽车、电动汽车、 天然气汽车等。如何应对并能解决由于汽车保有量高速发展造成的大气污染， 并且适应汽车燃料结构的调整，这正是世界各国急需解决的问题，而解决的最 好办法，就是大力发展天然气汽车。天然气汽车简称 NGV(即以压缩天然气- CNG、液化天然气-LHG 和液化石油气-LPG 为燃料的汽车)由于它排放性能好，可 调整汽车燃料结构，运行成本低、技术成熟、安全可靠，所以被世界各国公认 为最理想的替代燃料汽车。 中国的燃气汽车，近几年来，由于国家及各地政府的重视，在中国天然气 总公司，四川、哈尔滨等有关企业的推动下，发展非常迅猛，规模不断在扩大， 孕育着中国燃气汽车一个潜在的大市场。 江西理工大学南昌校区（2012 届）专科毕业论文 12 3.13.1 天然气汽车的优点天然气汽车的优点 1）优良的排放性能，有利于环境保护 天然气、液化石油气的挥发性好。能与空气充分混合，完全燃烧，废气中 的一氧化碳、非甲烷碳氧化合物；氮氧化合物等有害成分大为减少，没有黑烟 和积碳。与汽油相比，天然气汽车排气中的 CO。下降 90%左右，HC 下降 50%左 右，NOx 下降约 30%，CO2 下降 10%以上，噪音降低 40%，且无苯、铅及粉尘污 染。 2）燃料的经济性能得到提高，运作费用下降 据国外有关资料及上海市公交总公司对比试验表明，用 LPG 作燃料时，燃 料消耗比用汽油时节省不小于 10%。价格上，目前深圳的车用 LPG 价(2800 元/ 吨)比 97#汽油价(3667 元/吨)便宜 24%，比 90#汽油价(3334 元/吨)便宜 17%。 两项相加总的费用可下降 30%左右。 3)使用天然气、液化石油气更安全可靠 NGV、LPGV 系统设有紧急切断、安全放散；充装限制、超流量自动截止等 装置，不易泄漏