汽车的公害及汽车与资源环境的关系

/汽车的公害及汽车与资源环境的关系摘要:本文描述了汽车的公害及汽车与资源环境的关系。进入新世纪以来,我国汽车工业和汽车销售有了快速的发展，千百万量小轿车进入寻常百姓家，业内人士称之为“井喷”.汽车工业对国民经济的拉动作用十分明显,但汽车又是一个消耗能源,污染环境的用品.关键词:汽车；公害;资源环境；Ｔheauｔｏmobileｐopｕｌaｔioｎanｄthｅｒelaｔionｓhipbｅtｗeenauｔomobｉle，resｏurｃesaｎｄｔhｅｅnvironmentAbstｒacｔ:Thiｓｐaperｄｅscriｂesthehazarｄｓｏｆmoｔoｒvehiclesａndmotorvehicleａndtheｒeｌatｉｏnｓｈiｐbetｗeenresoｕｒｃeｓaｎdtheｅnｖironment。Ｉnthｅneｗcenturyｓｉnｃe，Chiｎa’sautｏｍobｉleindustryaｎdａｕｔomobilesaleshaverａpidgrowｔh,ｍilｌionsｏｆｏｒdiｎａｒyｐeｏｐｌeiｎtothecar，aｎｄtheｉnｄｕstrｙas”bloｗout."Ｔheauｔoinｄｕsｔrｙonthｅposｉｔiveeffeｃtsofｔhｅnationalｅcｏnomyisverycｌｅar，butthｅcaｒｉsaｃonsumptionofeneｒgｙaｎdpollutetｈeenviroｎｍentsupｐｌiｅs。ＫeyWordｓ:cars;poｌlutiｏｎ;resourｃｅｓａndthｅenvｉrｏnmeｎt;0引言随着中国经济的不断发展，由汽车引起的问题也越来越严重。由于国内各大中城市小汽车的快速增长,汽车燃油等能源消耗大幅度直线上升，城市道路交通日益拥堵,有害气体排放和大气环境瓦污染一天不一天严重,加之一些交通管理不到位，导致国内许多各种交通事故伤害层出不穷，已经给许多国家、企业和事故伤害对象造成了十分巨大的损失。1汽车的公害汽车的公害包括三个方面:汽牛排气对大气的污染；噪声对环境的危害;汽车电气设备对无线电通讯及电视广播等的电波干扰。在三者之中，排气污染对人们的生活环境影响最大(被认为是第一公害），其次是噪声公害，而电波公害由于不直接影响人体健康，并且是局部性问题，所以没有前两者重要。除此而外，制动蹄片、离合器片和轮胎的磨损物，以及车轮扬起的粉尘也会引起环境污染,但这种影响只是在交通密度大的车流附近较为突出。随着国民经济的发展，汽车保有量的增加,我国城市的大气污染已由工业废物、煤炭、烟气型向光化学烟雾型转变。在大城市,汽车排放中ＣO分担率占63%，NOx占２2%，HC占73％.在发达国家中如美国大气污染物排放中CＯ的6６%、NOｘ的4３％、HＣ的31%、微粒的20％均来源于汽车排放,因此汽车对大气的污染已成为城市大气污染的主要污染源。２00０年中国城市状况监测的38８个城市中,63．5％的城市超过国家质量的二级标准,其中超过三级标准的有112个，占监测城市的33．１％。现代汽车发动机主要是内燃机，其中以汽油、柴油为燃料的内燃机应用最为广泛。研究汽车的排气公害问题,实质上是内燃机的排气污染问题。汽车发动机排出的废气不都是有害的,如N2、CO２、O2、Ｈ2和水蒸气等即属于不会对人体和生物造成直接危害的物质。有害成分是指CO、HC、ＮOｘ、SＯ２、铅化合物、炭烟和油雾等。这些有害物主要是汽车发动机的燃烧产物（排气污染占汽油机总污染量的65％—85％)。此外，还有发动机曲轴箱通风污染(主要是HＣ），以及燃料箱和化油器逸出的汽油蒸气等。这些有害物质散发到空气中达到一定浓度后，将对人和生物造成危害.表５—１给出发动机在额定负荷下,每kW•h排出有害成分的数量(以百分数表示）。直接从发动机排出的有害物可称为一次有害排放物，归结起来主要有CＯ、HC、ＮＯｘ和微粒子。所谓微粒子是指由发动机排出的全部废气,在接近大气条件下，除去非化合形态的凝聚水以后收集到的全部呈固体状和液体状的微颗粒。微粒子的成分十分复杂，它包括可溶性成分(主要由润滑油产生)和非可溶性成分（主要是炭烟）.从表5—１可以看出：汽油机的主要排气有害物是CO、HC和NOx；柴油机的ＣＯ和HC排放量要比汽油机少得多,而炭烟的成分远远高出汽油机,同时NOx的排放量也比较多.发动机排气中有些成分如CO2虽然不会对环境造成直接污染,但由于CＯ2的大量积聚会对地球环境造成不良影响,即所谓“地球温室效应”。地球的温室效应是指当大气中的ＣO2气体达到一定浓度后,会形成像一层日益加厚的透明薄膜,太阳光照射在地表面的能量由于受到ＣＯ2,层的阻隔,很难再散发到大气层外去，热量长年积累将使全球气候变暖,极地冰层融化,海平面上升，土地盐碱化、沙漠化等现象。未燃碳氢化合物HC和氮氧化合物NＯｘ在一定环境条件下,会发生十分复杂的化学反应，诱发新的有害物,这就是二次有害排放物。光化学烟雾是ＨC和ＮOx在太阳光紫外线作用下产生光化学反应生成的,它的主要成分是臭氧、醛等烟雾状物质.光化学烟雾的危害多发生在夏季,而夜间不会发生.表５—2表明光化学烟雾对人和环境的影响。另外，汽车污染已成世界性公害，以它导致了气候变化。交通系统消耗了全球约1／３的能源.以石油产品为燃料的汽车是最主要的现代交通运输工具，它给人们带来方便和快捷的同时,也带来了无法回避的问题。根据上个世纪七八十年代美国、日本对城市空气污染源的调查，城市空气中90%以上的一氧化碳、６０％以上的碳氢化合物和３0%以上的氮氧化物来自汽车排放。这些污浊的气体使人类的生存环境受到极大威胁。汽车污染已成为世界性公害，其对于温室气体浓度增加的“贡献”不容忽视。汽车的内燃机实际上是一座小型化工厂，消耗大量石油资源.汽油燃爆后产生驱车动力，同时也产生了许多复杂的化学反应，排放出大量温室气体，加剧了温室效应。汽车每燃烧1公斤汽油排出３。0８公斤的二氧化碳。当二氧化碳含量升高时,会增强大气对太阳光中红外线辐射的吸收,阻止地球表面的热量向外散发,使地球表面的平均气温上升。这就是所谓的温室效应。地球上接连出现的“厄尔尼诺”和“拉尼娜”现象都与温室效应加剧有关。城市因人口密集、高楼密集、公路密集，导致“城市热岛效应”更为严重。温室气体像毯子一样把热束缚在低层大气里,城市年平均气温比郊区高1度，甚至更多.城市热岛效应已经改变了地方天气形势，特别是雨量分布形势已经发生改变。这是全球变暖在城市的反应.夏季的高热酷暑已经影响人们的正常生活和工作,成为生活质量进一步提高和城市进一步发展的制约因素。去年5月下旬以来，印度持续高温,平均气温在43．5至47摄氏度，个别地区气温高达５0摄氏度以上.全国已有1045人在热浪中丧生。据印度气象部门预测,这样的高温天气仍将持续。汽车排放造成的大气污染还会破坏臭氧层,而臭氧损耗与气候变化通过某些机制相互联系。一些专家认为，臭氧层的破坏造成太阳辐射过强，也会导致高温天气。全球变暖使水蒸发加快,进而改变气流的循环，使气候变化加剧，引发热浪、飓风、洪涝及干旱.此外，汽油燃烧释放出的二氧化硫和氮氧化物在大气中分别转化成硫酸和硝酸,导致酸雨.酸雨不仅增加土壤酸度、破坏生态系统的平衡，而且还腐蚀建筑材料、金属构件和油漆等等，使建筑物、公路以及名胜古迹遭受损害。欧洲经济委员会的报告书称，因酸雨危害造成的经济损失额相当于全世界每人损失2到10美元。大气环境是人类赖以生存的可贵资源,因此,减少温室气体排放、防止全球气候变暖是世界各国共同关注的问题。因此各国不断颁布日益严格的汽车排放法规,提高汽车废气的排放标准。另一方面,噪声被称为城市新公害，统计显示，汽车所产生的噪音甚至已经占到了城市噪音的８5%！汽车行驶在道路上时，内燃机、喇叭、轮胎等都会发出大量噪声，严重影响人的身体健康。道路交通噪声与车辆类型、道路条件、汽车行驶状态、交通流量等密切相关。目前,道路交通噪声已经成为城市环境污染治理的重要课题。科学家们认为40dB是正常的环境声音，在此以上就是有害的噪声。一般来说,40dＢ大连续噪声可使１0％的人受到影响；7０dB可影响５0％;而突发动噪声在４0dB时，可使10％的人惊醒，到60dB时,可使70%的人惊醒.长期干扰睡眠会造成失眠、疲劳无力、记忆力衰退，以至产生神经衰弱症等。在高噪声环境里,这种病的发病率可达60％以上。人短期处于噪声环境时，即使离开噪声环境，耳朵也会发生短期的听力下降,但当回到安静环境时，经过较短的时间即可以恢复。一般情况下，85dB以下的噪声不至于危害听觉,而８5ｄB以上则可能发生危险。统计表明，长期工作在90ｄB以上的噪声环境中，耳聋发病率明显增加.噪声除了损伤听力以外，还会引起其他人身损害.噪声可以引起心绪不宁、心情紧张、心跳加快和血压增高。噪声还会使人的唾液、胃液分泌减少，胃酸降低,从而易患胃溃疡和十二指肠溃疡。一些工业噪声调查结果指出,劳动在高噪声条件下的钢铁个人和机械车间个人比安静条件下的个人循环系统发病率高。在强声下,高血压的人也多。不少人认为,2０世纪生活中的噪声是造成心脏病的原因之一。长期在噪声环境下工作，对神经功能也会造成障碍。实验室条件下人体实验证明，在噪声影响下，人脑电波可发生变化。噪声可引起大脑皮层兴奋和抑制的平衡,从而导致条件下反射的异常.有的患者会引起顽固性头痛、神经衰弱和脑神经机能不全等。症状表现与接触的噪声强度有很大关系。例如，当噪声在80～85dB时，往往很易激动、感觉疲劳，头痛多在颞额区；95～1２0dB时,作业个人常前头部钝性痛，并伴有易激动、睡眠失调、头晕、记忆力减退；噪声强到140～150dB时不但引起耳病，而且发生恐惧和全身神经系统紧张性增高。在城市中，交通噪声约占各种声源的70%左右。机动车噪声有发动机的振动声、汽笛声、进排气声、喇叭声、轮胎与地面的摩擦声等。机动车低速行驶时，噪声以发动机振动声为主;高速行驶时，轮胎与地面的摩擦声就成为一种主要噪声了。另外，交通噪声是一种不稳态的噪声，它与机动车类型、数量、速度、相互间的距离、道路状况、建筑物等有一定的关系。在距交通干线中心15米处测得的噪声结果为：拖拉机８５~９5dB；重型卡车8０~９0ｄB；中型卡车70～8５dB;摩托车75～8５dＢ；轿车６5～７５ｄB；车速加倍，交通噪声平均增加7～9dＢ。法国持续发展部国务部长萨伊菲指出:“汽车对环保造成的最大危害之一是噪音污染,这一问题必须引起特殊关注。”法国国家经济统计局最近的一份报告显示，在5万居民以上的城镇中,至少有54%的人声称在家里都能感受到噪音污染,其中80％的噪音来自汽车.2科学协调汽车与资源环境的矛盾用科学发展观来看待汽车工业的发展，就是既要“发展",又要“科学”。汽车工业是国家经济的重要支柱产业，汽车产业的产业关联度高，对上、下游一系列行业的拉动作用很大，汽车的产业链延伸长,它与众多行业组成最有发展潜力的产业群，对全国工业总产值和利润的贡献率正在快速上升。2０02年汽车产业链的总产值已占全国工业总产值的2０%，汽车产业对国民经济和GＤＰ的拉动强度将愈来愈强。汽车产业由于其巨大的前向、后向关联效应将成为我国制造业的领头羊，经济增长的发动机。汽车是一种高新技术高度集成、亿万民众消费的现代化商品，因而汽车工业标志着一个国家的工业化、现代化水平.宏观需求不足一直是国民经济中存在的重要问题，宏观需求包括建设项目和大众消费拉动的需求.目前大众消费正由衣食等“基本消费”，向住房“基础性消费”和汽车“现代化出行方式消费”发展,汽车确实可提高人民生活质量和办事效率，买车是人们的必然选择，这是不以谁的意志为转移的规律。汽车工业的发展对国家工业化和居民生活现代化有着巨大的、不可取代的作用，我国汽车工业从小到大、从弱到强的发展将关系到我国实现工业化的进程。因此必须在发展的前提下解决发展中产生的问题，这当然包括妥善解决汽车发展与资源环境、人与自然之间的种种不协调问题.３解决环境问题的汽车技术目前解决环境问题的汽车技术主要有三类：替代燃料车、电池电动车和氢燃料电池车。我国正在加快这些方面的开发步伐，使新技术同合理的规划、完善的政策和管理、可持续的交通体系相结合,同人类理性的发展方式和生活方式相结合，相信我国的科研人员能为我们寻求一个可持续发展的未来。20年后的汽车会是什么样子呢？现在全世界约有5。5亿辆以上的汽车在公路上行驶.随着汽车的普及，石油资源的枯竭，环境污染及地球大气的温暖化等危及人类生存的问题日益严重。为了减轻上述问题,在本世纪60年代以来，人们发明了各种低公害节能汽车,如电动汽车、甲醇汽车，天然气汽车。现在,这些新型汽车已经开出了展览厅，走向了实用阶段，正在各先进国家日益普及.电动汽车是通过高能蓄电池中的直流电转换成交流电，驱动永久磁石式电机旋转从而带动汽车行驶。由于没有汽油发动机的燃烧、膨胀、排气等过程,电动汽车不像普通汽车那样排放含有铅。硫、氮的氧化物等有害气体，同时噪声约为同等动力的普通汽车的1/4。由于提供电动汽车所需电力的发电厂的排放废气容易得到有效的控制,且发电厂的能源的有效转换率比普通汽车高得多,因此电动汽车的单位行走距离所排放的污染物质比普通汽车小得多，同时节省能量。是一种非常有前途的低公害节能汽车。甲醇汽车是另一种新型的低公害节能汽车，它是以酒精类的甲醇作为燃料的汽车。甲醇汽车的最高时速，马力等性能和普通汽车差不多,但排出废气中的铅，氮的氧化物也减少一半,并且基本不冒黑烟。燃料用的甲醇来源很广，可以从天燃气、劣质煤，油砂,木屑等凡是能产生一氧化碳和氢气的物质中提炼出来.而且，甲醇生产有工艺简单，设备少，运输方便等特点。现在,日本政府正以减轻税金,提供一次性补助等方法来促进低公害车的普及。从1９98年开始，美国加里佛尼亚州已要求汽车