浅谈汽车尾气的危害、检测及防治技术

2022-11-01

近年来, 汽车产业产销量不断提高。2004年国内汽车产销量超过500万辆, 2009年国内汽车产销量高达1300万辆, 2013年国内汽车产销量突破2000万辆。发展迅速的汽车产业标志着我国经济水平和人们生活水平的不断提高, 但汽车尾气造成的严重影响也引起了广大学者的关注[1]。

一、汽车尾气的危害

汽车尾气中含有大量的有毒物质, 如二氧化硫、铅化合物、一氧化碳、臭气、氮氧化合物、烟尘微粒、碳氢化合物等[2]。各类物质对城市环境和人体健康造成不同程度的危害。

在光照作用下, 氮氧化合物和碳氢化合物会产生化学反应, 共同生成臭氧, 臭氧和空气中的其他物质相互结合产生光化学烟雾, 造成城市雾霾, 影响人们的安全出行, 使能见度降低, 阻碍正常交通。光化学烟雾对人的眼睛和呼吸系统具有刺激作用, 引发红眼病等眼部疾病和气管、鼻、肺部、咽喉等疾病。光化学烟雾还对城市中的农作物、植物的正常生长造成影响, 造成农作物产量降低、树木枯死等。

一氧化碳可吸入性较强, 可由人体的呼吸道进入体内, 被肺泡血液吸收, 与肺泡血液中的血红蛋白相互结合, 产生的碳氧血红蛋白对人体正常血液供氧具有削弱作用, 降低供氧量, 导致人体头痛、缺氧, 甚至窒息。

氮氧化合物经过人体的呼吸道进入体内, 在肺泡内反应形成硝酸、亚硝酸, 血液中的血红蛋白和亚硝酸会产生高铁血红蛋白, 造成人体缺氧。硝酸和亚硝酸使肺部毛细血管的通透性增加, 对肺部组织进行刺激, 使人体产生肺气肿。

铅化合物会随着人体的呼吸作用进入体内, 参与血液循环, 在牙齿和骨骼中蓄积, 对红细胞进行侵袭, 对血红素合成进行干扰, 从而引起贫血。铅化合物还会对人体神经系统造成损害, 吸入量过多会对脑细胞造成损害, 引发脑部疾病。铅化合物对儿童和孕妇造成的危害较严重。儿童吸入较多的铅化合物会产生生长发育障碍和智力发育障碍, 甚至出现痴呆。孕妇吸入较多的铅化合物会使铅物质进入胎盘, 对胎儿的正常发育造成影响。

二、汽车尾气的有效检测

汽车尾气常用的有效检测技术包括无负荷测试、车载检测、遥测技术。 (1) 无负荷测试具有设备简单、适用广泛、操作简单、成本较低、维护简单等特点, 分为双怠速法和怠速法。怠速法是指无负载运转下的发动机, 处于空挡的变速器和处于接合的离合器, 对怠速下排放的尾气进行检测。双怠速法是指在怠速法的检测基础上, 对50%转速下的排放尾气进行检测。 (2) 车载检测是指将车载微粒检测装置、气体污染物质和排气管之间进行相互连接, 利用排放检测系统直接采集尾气, 并对尾气的质量、体积和浓度等进行实时检测, 具有精确度高、体积小、可靠性好、重量轻等优点。 (3) 遥测技术具有费用低、检测高效、操作便捷等优点。对光源使用光源发射器发射至对面道路的反光镜中, 再将光源反射至检测器。当经过车辆通过光源范围内, 车辆排放的尾气就会对光源进行吸收, 检测器利用光源光谱的变化计算出车辆的瞬时尾气排放浓度, 实现对汽车尾气的实时检测。

三、汽车尾气的有效防治

汽车尾气常用的有效防治技术包括燃烧室优化技术、废气再循环技术、发动机净化技术等。 (1) 燃烧室优化技术是指对燃烧室内的结构进行优化, 对燃烧室内的空隙进行改善, 产生室内紧凑效果, 从而提高燃烧室的燃烧速度, 改善汽车的经济性和动力性, 使火焰之间的传播距离变短, 降低碳氢化合物的排放量。 (2) 废气再循环技术是指将发动机产生的部分排气重新注入进气系统, 实现废气的再次循环, 从而减少汽车尾气的排放量。 (3) 发动机净化技术是指在排气系统中安装净化装置, 对汽车尾气中的有害物质进行净化, 实现对汽车尾气的综合治理。载体、壳体、催化剂和垫层是净化装置的主要组成部分, 其中催化剂是净化装置的核心组成部分。净化装置对汽车尾气中的有害物质进行净化依赖于催化剂具有的与多种气体同时反应的作用。

结束语

社会经济和人们生活质量的不断发展与进步, 推动了汽车产业的快速发展。汽车已经成为人们日常出行必要的交通工具, 尽管对人们的生活、工作、出游等带来极大的便利, 但大量的汽车尾气也对城市环境质量、空气质量和居民的身体健康造成严重影响[3]。越来越多的环境保护者呼吁人们选择自行车、公交车、地铁等绿色交通方式出行, 减少汽车尾气排放, 降低汽车尾气对大气环境造成的污染, 保护人们的身体健康。笔者查阅了大量的资料和相关文献, 分析汽车尾气造成的大气污染及对人们身体健康造成的危害, 研究无负荷测试、车载检测、遥测技术等汽车尾气检测技术和燃烧室优化技术、废气再循环技术、发动机净化技术等汽车尾气防治技术, 供广大学者参考。

摘要：汽车尾气是汽车行驶中产生的一种气味怪异的有害气体。随着国民经济水平的不断提高和人们社会生活的不断繁荣, 汽车成为人们日常出行主要依赖的交通工具, 导致城市交通中汽车数量越来越多, 产生的汽车尾气越来越多, 对城市大气环境造成的污染日益严重。本文主要分析汽车尾气的危害, 研究汽车尾气的检测技术及防治技术。

关键词：汽车尾气,危害,检测技术,防治技术