机动车与环境保护

1、机动车发展与大气污染防治 邵晓杰朱怀洋王金杰黄源杰 陈磊 宋为海一、大气污染知识普及一、大气污染知识普及：o 大气污染指的是自然界中局部的质变化和人类的生产和大气污染指的是自然界中局部的质变化和人类的生产和生活活动，改变了大气圈中某些原有成分，并由于向大生活活动，改变了大气圈中某些原有成分，并由于向大气圈中排放有害物质，致使大气质量发生了变化，从而气圈中排放有害物质，致使大气质量发生了变化，从而影响了原来有利的生态体系，严重威胁人体健康和正常影响了原来有利的生态体系，严重威胁人体健康和正常的工农业生产。的工农业生产。o 大气是指包围着地球的一层总厚度约为大气是指包围着地球的一层总厚度约为100

2、0千米的混千米的混合气体层。通常称为大气层或大气圈。合气体层。通常称为大气层或大气圈。o 未被污染的清洁空气主要有氮、氧、氢三种气体组成，未被污染的清洁空气主要有氮、氧、氢三种气体组成，它们越占空气总量的它们越占空气总量的99.9%，其他气体含量相对来说，其他气体含量相对来说很少。很少。大气污染源分为很多种，其中交通运输业是最主要的污染大气污染源分为很多种，其中交通运输业是最主要的污染源之一，汽车、火车、轮船、飞机等交通工具都需要燃烧源之一，汽车、火车、轮船、飞机等交通工具都需要燃烧燃料，排放废物，对大气造成污染，其中以汽车为甚。燃料，排放废物，对大气造成污染，其中以汽车为甚。o各种运输方式污

3、染物排放量一0.080.58一0.2水路一0.020.4一0.6铁路一0.921.85一2.1有效重量大于10t的货车货运0.0780.1980.5882101.266飞机0.0840.1681.367126.41.038小汽车0.1240.0020.07128.90.005高速铁路0.2090.0030.1248.70.008常规铁路 客运 SO2 CxHy NOx CO CO 排 放 量 单位:客运为g/（人km）， 货运为g/（tkm） 运 输 方式二、机动车引起的大气污染二、机动车引起的大气污染：o以汽车为代表的机动车是一以汽车为代表的机动车是一种高效的现代化交通工具种高效的现代化交通

4、工具, 它它提高了人们的出行效率提高了人们的出行效率, 促进促进了生产的发展了生产的发展, 方便了人们的方便了人们的生活。但汽车又是一种流动生活。但汽车又是一种流动污染源。汽油车的主要污染污染源。汽油车的主要污染物成分是物成分是CO、HC、NOx以以及碳粒等。汽车排放大量的及碳粒等。汽车排放大量的污染物污染物,使环境付出了沉重的使环境付出了沉重的代价代价,它给人类带来难以估计它给人类带来难以估计的损失。据资料介绍，城市的损失。据资料介绍，城市街道上的车流量在每小时街道上的车流量在每小时10002000辆时，辆时，CO、HC和和NOx这三种有害气体这三种有害气体占全部有害气体的占全部有害气体的8

5、0%90以上。世界上几乎所有以上。世界上几乎所有大城市和中小城市都遭受汽大城市和中小城市都遭受汽车排放污染的严重危害车排放污染的严重危害.汽车废气成分含量与车速的关系汽车废气成分含量与车速的关系污染物的组成成污染物的组成成分分空挡空挡满载满载低速低速高速高速NONOx x0 050ppm50ppm100ppm100ppm4000ppm4000ppmCOCO2 26.5%6.5%8%8%7%7%11%11%12%12%13%13%H H2 2O O7%7%10%10%9%9%11%11%10%10%11%11%O O2 21%1%1.5%1.5%0.5%0.5%2%2%0.1%0.1%0.4%0

6、.4%COCO3%3%10%10%3%3%8%8%1%1%5%5%H H2 20.5%0.5%4%4%0.2%0.2%1%1%0.1%0.1%0.2%0.2%HCHC300300800ppm800ppm200200500ppm500ppm100100300ppm300ppm机动车尾气污染是由汽车排放的废气造成的环境污染。可以说，汽车是一个机动车尾气污染是由汽车排放的废气造成的环境污染。可以说，汽车是一个流动的污染源。在世界各国，汽车污染早已不是新话题流动的污染源。在世界各国，汽车污染早已不是新话题。尾气不仅气味怪异，而且令人头昏、恶心，影响人的身体健康。在车辆尾气不仅气味怪异，而且令人头昏、恶

7、心，影响人的身体健康。在车辆不不 多的情况下，大气的自净能力尚能化解汽车排出的毒素。但随着汽车多的情况下，大气的自净能力尚能化解汽车排出的毒素。但随着汽车数量的急剧增加，交通拥堵成了家常便饭，汽车本应具备的便捷、舒适、数量的急剧增加，交通拥堵成了家常便饭，汽车本应具备的便捷、舒适、高效的优势逐渐被过多的车辆所抵消。高效的优势逐渐被过多的车辆所抵消。“汽车灾难汽车灾难”已经形成，由此带已经形成，由此带来的汽车尾气更是害人不浅。来的汽车尾气更是害人不浅。尾气的主要成分和危害：尾气的主要成分和危害： 除烟、粉尘外，在交通过程中主要产生碳氧化物、氮除烟、粉尘外，在交通过程中主要产生碳氧化物、氮氧化物、

8、硫氧化物和碳氢化合物等气体，这些污染物氧化物、硫氧化物和碳氢化合物等气体，这些污染物对人体呼吸道系统，心血管系统、消化系统（尤其是对人体呼吸道系统，心血管系统、消化系统（尤其是肝脏）、神经系统，泌尿系统都将产生不利的影响，肝脏）、神经系统，泌尿系统都将产生不利的影响，并会造成眼，鼻粘膜组织病变以及癌症的发生。严重并会造成眼，鼻粘膜组织病变以及癌症的发生。严重者会因急性污染中毒导致心脏病恶化的死亡。者会因急性污染中毒导致心脏病恶化的死亡。 例如例如1952年年12月伦敦烟雾事件中，患心脏病者为月伦敦烟雾事件中，患心脏病者为平时的平时的3倍。在发生事件的一周内，因支气管炎死亡倍。在发生事件的一周内

9、，因支气管炎死亡704人，为前一周的人，为前一周的9.3倍，冠心病死亡倍，冠心病死亡281人，为人，为前一周的前一周的2.4倍，心脏衰竭死亡倍，心脏衰竭死亡244人，为前一周的人，为前一周的2.8倍。同时污染物对植物、牲畜和各种物品（金属制倍。同时污染物对植物、牲畜和各种物品（金属制品、油漆涂料等）也有各种损害或腐蚀作用。品、油漆涂料等）也有各种损害或腐蚀作用。尾气的主要成分及危害（以汽车尾气为例）尾气的主要成分及危害（以汽车尾气为例）o 汽车尾气中含有汽车尾气中含有 150150200200种不同的化合物，一般种不同的化合物，一般来说来说 , ,尾气中水占尾气中水占 1 3% ,1 3% ,

10、氢占氢占1 %1 % 2 % ,2 % ,一氧化一氧化氮占氮占 1 %1 % 5%5%。其余部分主要由碳氢化合物和氧。其余部分主要由碳氢化合物和氧化氮组成化氮组成 , ,在汽车加速和空转时以前者为主在汽车加速和空转时以前者为主 , ,减速减速和慢速行驶时以后者为主。和慢速行驶时以后者为主。还有微量的醛、酚、过还有微量的醛、酚、过氧化物、有机酸和含铅、磷汽油所形成的铅、磷污氧化物、有机酸和含铅、磷汽油所形成的铅、磷污染等。染等。o 其中对人危害最大的有一氧化碳、碳氢化合物、氮其中对人危害最大的有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅的化合物及颗粒物。氧化合物、铅的化合物及颗粒物。这些有害气体扩这些

11、有害气体扩散到空气中造成空气污染。对人体呼吸道系统，心散到空气中造成空气污染。对人体呼吸道系统，心血管系统、消化系统（尤其是肝脏）、神经系统，血管系统、消化系统（尤其是肝脏）、神经系统，泌尿系统都将产生不利的影响，并会造成眼，鼻粘泌尿系统都将产生不利的影响，并会造成眼，鼻粘膜组织病变以及癌症的发生。严重者会因急性污染膜组织病变以及癌症的发生。严重者会因急性污染中毒导致心脏病恶化的死亡。中毒导致心脏病恶化的死亡。光化学烟雾 污染物进入大气以后，在大气的特定条件常温、常压、和阳光下照射发生一系列的化学反应变化，生成新的污染物（或称为第二代污染物）。其化学反应可分为一般反应与光化学反应两种，其中以光

12、化学反应最为复杂和危害最大。例如汽车尾气中的一氧化氮，在空气中容易氧化为二氧化氮，二氧化氮在强烈的太阳紫外线照射下发生分解产生一氧化氮和氧原子，氧原子迅速同空气中的氧气反应产生臭氧。臭氧是强氧化剂，它与碳氢化合物发生一系列反应产生过氧乙酰硝酸酯、醛类和其他多种复杂的化合物，形成蓝色的烟雾叫做光化学烟雾。光化学烟雾事件 它对人的危害很大。主要是刺激人的眼睛，它对人的危害很大。主要是刺激人的眼睛，引起红眼病，严重时全身疼痛，并可产生麻引起红眼病，严重时全身疼痛，并可产生麻痹，肺水肿，对植物也能造成严重危害；还痹，肺水肿，对植物也能造成严重危害；还会腐蚀衣物，降低空气的通风度等。会腐蚀衣物，降低空气

13、的通风度等。1952年年12月英国首都伦敦的一次光化学烟雾事月英国首都伦敦的一次光化学烟雾事件中，件中，4天之内就有天之内就有4000多人中毒身亡。多人中毒身亡。美国多诺拉和杉矶光化学烟雾事件所造成的美国多诺拉和杉矶光化学烟雾事件所造成的危害更令人震惊。危害更令人震惊。汽车空气污染汽车空气污染污染物主要危害主要症状派生污染CO循环系统破坏血液输氧HC神经系统神经衰弱光化学烟雾NOx循环系统同上CO光化学烟雾光化学烟雾感觉器官眼疾SOx呼吸系统呼吸道感染酸雨微粒呼吸系统支气管炎浮尘等铅化合物神经系统多脏器病变CO2缺氧温室效应甲烷缺氧温室效应氮氧化物（氮氧化物（NOx）的破坏力也很强。汽车排放的

14、主要是）的破坏力也很强。汽车排放的主要是NO，但，但NO在空气中很快被氧化成在空气中很快被氧化成NO2。NO2是一种毒性很强的腐蚀剂，是一种毒性很强的腐蚀剂，当空气中的当空气中的NO2被吸入肺内，就会在肺泡内形成亚硝酸和硝酸，被吸入肺内，就会在肺泡内形成亚硝酸和硝酸，由于这两种酸具有较强的刺激作用，就会增加肺毛细血管的通透性，由于这两种酸具有较强的刺激作用，就会增加肺毛细血管的通透性，导致胸闷、咳嗽、气喘甚至肺气肿等症状的疾病导致胸闷、咳嗽、气喘甚至肺气肿等症状的疾病 因为汽车中的因为汽车中的COCO与血液中的血红蛋白结合的速与血液中的血红蛋白结合的速度比氧气快度比氧气快250250倍，所以当

15、人体吸入含有倍，所以当人体吸入含有COCO的气体的气体时人体血液中的血红蛋白（时人体血液中的血红蛋白（HbHb）便立即同）便立即同COCO结合，结合，生成碳合血红蛋白（生成碳合血红蛋白（COHbCOHb），使这部分），使这部分HbHb不能与不能与O2O2结合生成氧合血红蛋白（结合生成氧合血红蛋白（O2HbO2Hb），而失去输送），而失去输送O2O2的功能，就会导致人体的各部分组织缺氧，特的功能，就会导致人体的各部分组织缺氧，特别是人脑组织和心脏缺氧，所以，即使有微量的别是人脑组织和心脏缺氧，所以，即使有微量的一氧化碳吸入，也可能给人造成可怕的缺氧性伤一氧化碳吸入，也可能给人造成可怕的缺氧性伤害

16、。害。由于汽车尾气多排放在由于汽车尾气多排放在1.51.5米以下，因此儿童米以下，因此儿童吸入的汽车尾气为成人的两倍！吸入的汽车尾气为成人的两倍！ 三、我国机动车发展现状三、我国机动车发展现状 截至目前，我国机动车保有量已达截至目前，我国机动车保有量已达2.52.5亿辆，其中亿辆，其中汽车汽车1.351.35亿辆，占亿辆，占53.9%53.9%，私家车超过，私家车超过85008500万辆，比万辆，比1010年前增长年前增长1313倍。驾驶人达倍。驾驶人达2.752.75亿人，每百户家庭拥有亿人，每百户家庭拥有汽车汽车21.521.5辆，按照国际通行的每百户家庭辆，按照国际通行的每百户家庭202

17、0辆车的辆车的“汽车社会汽车社会”标准，我国已经快步进入汽车社会。标准，我国已经快步进入汽车社会。 十年间，大中城市汽车保有量剧增。十年间，大中城市汽车保有量剧增。20032003年，全年，全国仅有北京汽车保有量超过百万辆；到国仅有北京汽车保有量超过百万辆；到20132013年，全国有年，全国有2929个城市的汽车保有量超过百万辆，北京、天津、成都、个城市的汽车保有量超过百万辆，北京、天津、成都、深圳、上海、广州、苏州、杭州等深圳、上海、广州、苏州、杭州等8 8个城市超过个城市超过200200万辆。万辆。北京汽车保有量仍居全国第一。北京汽车保有量仍居全国第一。四、大气污染的防治（！）四、大气污

18、染的防治（！）：l 规定规定严格的排放标准严格的排放标准l 建立建立空气监测系统空气监测系统l 控制控制汽车排污量发展无公害汽车汽车排污量发展无公害汽车l 发展发展公共交通，控制私人小轿车保有量公共交通，控制私人小轿车保有量l 改善改善城市绿化城市绿化l 科学科学规划城市布局规划城市布局l 加强加强交通管理交通管理发展发展高速公路高速公路l 净化净化机动车排气机动车排气（1）中国大气法有关规定：l 不得制造、销售或进口污染物排放超过规定不得制造、销售或进口污染物排放超过规定排放标准的机动车排放标准的机动车l 不达标准的机动车不得上路行驶不达标准的机动车不得上路行驶l 机动车维修单位必须按技术规

19、范进行维修，机动车维修单位必须按技术规范进行维修，维修后，必须达到规定的污染物排放标准。维修后，必须达到规定的污染物排放标准。l 对在用车改造，由省级人民政府报国务院比对在用车改造，由省级人民政府报国务院比准准l 排放标准执行排放标准执行国国标准标准。1、法律与制度（2）汽车污染物排放标准-国l 国家第三阶段的排放标准相当于欧洲国家第三阶段的排放标准相当于欧洲号的排放标准，也就是说，号的排放标准，也就是说，尾气污染物含量相当于欧尾气污染物含量相当于欧IIIIII的含量，不同的只是新车必须安装一的含量，不同的只是新车必须安装一个个OBDOBD车载自诊断系统。机动车污染物排放要稳定达到国车载自诊断

20、系统。机动车污染物排放要稳定达到国机动车机动车排放标准，车辆必须装备使污染物排放达到国排放标准，车辆必须装备使污染物排放达到国标准的技术措施，标准的技术措施，同时使用达到欧同时使用达到欧标准的油品标准的油品lOBDOBD：即车载自诊断系统。该系统特点在于检测点增多、检测系统：即车载自诊断系统。该系统特点在于检测点增多、检测系统增多，在三元催化转化器的进出口上都有氧传感器。完全通过实增多，在三元催化转化器的进出口上都有氧传感器。完全通过实时监控车辆排放来控制达标，可以更加保证欧时监控车辆排放来控制达标，可以更加保证欧排放标准的执行。排放标准的执行。当车辆因为油品质量等因素，造成排放没有达到欧当车

21、辆因为油品质量等因素，造成排放没有达到欧标准的时候，标准的时候，OBDOBD系统将自行报警，转而进入系统默认模式，发动机将不能正常系统将自行报警，转而进入系统默认模式，发动机将不能正常工作，车辆只能进入特约维修站进行检查和维护。并且工作，车辆只能进入特约维修站进行检查和维护。并且OBDOBD系统不系统不能在车辆出厂之后经过改造加上，所以实施国三标准会使单车成能在车辆出厂之后经过改造加上，所以实施国三标准会使单车成本上涨本上涨10001000到到20002000左右。左右。（1）控制汽车排污量发展无公害汽车）控制汽车排污量发展无公害汽车清洁代用燃料汽车的开发和普及应用，为防治机动车污染开辟了新清

22、洁代用燃料汽车的开发和普及应用，为防治机动车污染开辟了新的途径。为达到更严格的排放标准，世界各国汽车制造商都在的途径。为达到更严格的排放标准，世界各国汽车制造商都在努力积极地研究开发各种低污染代用燃料汽车：天然气汽车、努力积极地研究开发各种低污染代用燃料汽车：天然气汽车、液化气汽车、甲醇汽车、乙醇汽车、生物燃料汽车、多种灵活液化气汽车、甲醇汽车、乙醇汽车、生物燃料汽车、多种灵活燃料汽车、氢燃料汽车、电动汽车、太阳能汽车等等。燃料汽车、氢燃料汽车、电动汽车、太阳能汽车等等。其中尤其中尤以天然气汽车和液化石油气汽车最为成熟并在一些国家普及，以天然气汽车和液化石油气汽车最为成熟并在一些国家普及，成为

23、很有实用价值的清洁燃料汽车。目前我国已有哈尔滨、长成为很有实用价值的清洁燃料汽车。目前我国已有哈尔滨、长春、沈阳、北京、乌鲁木齐、西安、上海、福州、广州、深圳、春、沈阳、北京、乌鲁木齐、西安、上海、福州、广州、深圳、广东省南海市、四川省、重庆、香港等地区推广使用天然气汽广东省南海市、四川省、重庆、香港等地区推广使用天然气汽车和液化气汽车。并将公共汽车和出租汽车这类运营线路相对车和液化气汽车。并将公共汽车和出租汽车这类运营线路相对固定、行驶时间较长的车辆作为发展清洁燃料汽车中的重点。固定、行驶时间较长的车辆作为发展清洁燃料汽车中的重点。2、实际措施 燃气汽车主要有压缩石油气汽车燃气汽车主要有压缩

24、石油气汽车(.(.简称简称LPGLPG汽车或汽车或LPGV)LPGV)和压缩天然气汽车和压缩天然气汽车( (简称简称CNGCNG汽车或汽车或CNGV)CNGV)。顾名思义，。顾名思义，LPGLPG汽车是以液化石油气为燃料，汽车是以液化石油气为燃料，CNGCNG汽车是以压缩天然汽车是以压缩天然气为燃料气为燃料。燃气汽车的。燃气汽车的COCO排放量比汽油车减少排放量比汽油车减少90%90%以上，以上，碳氢化合物排放减少碳氢化合物排放减少70%70%以上，氮氧化合物排放减少以上，氮氧化合物排放减少35%35%以上，是目前较为实用的低排放汽车以上，是目前较为实用的低排放汽车 电动汽车l由于电厂大多建于

25、远离人口密集的城市，对人类伤害较少，而且电厂是由于电厂大多建于远离人口密集的城市，对人类伤害较少，而且电厂是固定不动的，集中的排放，清除各种有害排放物较容易，也已有了相关固定不动的，集中的排放，清除各种有害排放物较容易，也已有了相关技术。由于电力可以从多种一次能源获得，如煤、核能、水力等，解除技术。由于电力可以从多种一次能源获得，如煤、核能、水力等，解除人们对石油资源日见枯竭的担心。电动汽车还可以充分利用晚间用电低人们对石油资源日见枯竭的担心。电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其经济谷时富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其

26、经济效益。有些研究表明，同样的原油经过粗炼，送至电厂发电，经充入电效益。有些研究表明，同样的原油经过粗炼，送至电厂发电，经充入电池，再由电池驱动汽车，其能量利用效率比经过精炼变为汽油，再经汽池，再由电池驱动汽车，其能量利用效率比经过精炼变为汽油，再经汽油机驱动汽车高，因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量，正是这油机驱动汽车高，因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量，正是这些优点，使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个些优点，使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个“热点热点”。 l电动汽车的困难是：目前蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动车电动汽车的困难是：目前蓄电池单位重量储存的能量太

27、少，还因电动车的电池较贵，又没形成经济规模，故购买价格较贵，至于使用成本，有的电池较贵，又没形成经济规模，故购买价格较贵，至于使用成本，有些试用结果比汽车贵，有些结果仅为汽车的些试用结果比汽车贵，有些结果仅为汽车的1 13 3，这主要取决于电池的，这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。寿命及当地的油、电价格。 有专家认为，对于电动车而言，目前有专家认为，对于电动车而言，目前最大的障碍就是基础设施建设以及价格影响了产业化的进程，与混合动最大的障碍就是基础设施建设以及价格影响了产业化的进程，与混合动力相比，电动车更需要基础设施的配套，而这不是一家企业能解决的，力相比，电动车更需要基础设施的配套

28、，而这不是一家企业能解决的，需要各企业联合起来与当地政府部门一起建设，才会有大规模推广的机需要各企业联合起来与当地政府部门一起建设，才会有大规模推广的机会。会。back（2）发展公共交通，控制私人小轿车保有量私人小轿车与公共交通工具相比较，按照客运量（人公里）私人小轿车与公共交通工具相比较，按照客运量（人公里）计算，小汽车的社会费用要比公共汽车高计算，小汽车的社会费用要比公共汽车高6-8倍，能耗倍，能耗高高9倍。因此，引导大城市交通向大容量交通转化，是倍。因此，引导大城市交通向大容量交通转化，是减少交通污染的有效途径。减少交通污染的有效途径。back像北京等大城市采取的单双号出行的措施，不仅像

29、北京等大城市采取的单双号出行的措施，不仅促进了公共交通量的增长还为我们的空气质量和促进了公共交通量的增长还为我们的空气质量和缓解交通压力做出了非常大的贡献。缓解交通压力做出了非常大的贡献。（3）改善城市绿化绿化队防治大气污染相当重要，是城市规划中的重要内容绿化队防治大气污染相当重要，是城市规划中的重要内容之一，大气污染防治的一种经济有效的措施。植物可以之一，大气污染防治的一种经济有效的措施。植物可以吸收各种有毒有害气体和净化空气的，是空气的天然过吸收各种有毒有害气体和净化空气的，是空气的天然过滤器滤器 。近年来，各个国家都竞相提高城市的绿化定额。近年来，各个国家都竞相提高城市的绿化定额。例如，日本打算把定额提高到例如，日本打算把定额提高到9m2/人，莫斯科的定人，莫斯科的定额为额为17m2/人，英国为人，英国为24m2/人，美国为人，美国为40m2/人。但目前上述国家还远未达到这个指标。人。但目前上述国家还远未达到这个指标。back（4）净化机动车排气汽车的排放已成为城市的一个主要污染源。为减少环境污汽车的排放已成为城市的一个主要污染源。为减少环境污染，重要的是净化排气。现在世界各国普遍采用的机染，重要的是净化排气。现在世界各国普遍采用的机