1.机动车尾气污染概念
机动车排放的尾气污染物属于移动污染源,是指没有准确固定位置的移动变化的污染源。主要包括以汽油、柴油以及天然气作为主要动力燃料的机动车在行驶过程中,其动力燃料燃烧后产生的由机动车排放出来的有害气体。机动车尾气含有大量的气态和颗粒污染物,包括一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、二氧化硫、醛类等的气态污染物和炭黑、焦油、重金属等的颗粒污染物。其中,汽油作为动力燃料的机动车是一氧化碳和烃的主要排放源,柴油作为动力燃料的机动车是颗粒污染物和氮氧化物的主要排放源。除此之外,机动车尾气中的部分有害气体还会在阳光(紫外光)作用下与大气中已有的成分,或几种一次污染物之间发生一系列化学或光化学反应生成二次污染物,最终其混合物会形成硫酸烟雾或硫酸盐气溶胶以及蓝色的光化学烟雾。机动车尾气污染物大体可分为:
(1)燃烧分解产物:碳烟、HC;
(2)燃烧中间产物:醇、醛、酚醛、有机酸;
(3)空气氧化产物:NH3、NOX;
(4)燃烧不完全产物:HC、CO;
(5)燃烧完全时燃烧产物:H2O、CO2、苯并芘(BaP);
(6)尾气颗粒物:柴油车尾气、汽油车尾气颗粒物。
机动车尾气排放的主要污染物质为HC、NOX、CO及颗粒物等。由太阳紫外线照射NOX和HC会产生光化学烟雾的二次污染现象。当机动车通过砂石、土路时,尘污染会较为严重。
2.机动车尾气污染的特点
不同于固定污染源,机动车尾气污染作为一种移动污染源有其独特的污染特性。主要表现在以下几个方面。
(1)移动性。机动车的移动性导致了其污染物的排放也具有一定的移动性,随着机动车位置的不断移动其污染物也会发生空间分布的变化情况。这也是机动车污染区别于固定源污染的最显著、最主要的一个特点。
(2)数量多且增速明显。尽管单个机动车的体积小,污染物量不多,对于环境污染的压力也不大;但是由于机动车数量庞大且在不断快速增加,从总体来讲,机动车排放所带来的环境污染是不可忽视的。(www.daowen.com)
(3)集中且难扩散。尤其对城市而言,机动车所行驶的道路两侧一般都会有高大建筑群,导致空气难以流动,污染物不能及时扩散,污染物极易在道路两侧积聚。另外,机动车尾气排放也具有一定的时间密集性,就一天而言,污染物浓度在人们工作时间、上下班时间会比较高,而在其余时间,尤其是在深夜,由于人类作息规律的原因,污染物浓度会显著降低。
(4)危害性强且与人类健康密切相关。据测算,一辆轿车一年排出的有害废气比自身重量大3倍,其中有的污染物还会经过光化学反应,生成光化学烟雾,造成二次污染,带来更广泛更严重的危害。另外,由于机动车排气口通常在距地面0.5米处,其污染物排放属于贴地排放,污染物在向上扩散时必然会经过人体呼吸道高度,而容易被人体吸入。譬如,尾气中的一氧化碳会随着人体的不断吸入,与人体血液中的血红蛋白快速结合,大大超过了其与氧气结合的速度,人体即使是微量地吸入一氧化碳也会带来身体的病变,严重的会导致人体脑细胞的不可逆性损伤,轻微的也会使人感到头疼或是有眩晕等的不适感。一些眼部的不适和病变、喉咙的炎症等也是由于机动车尾气排放的氮氧、氢氧化合物所带来的后果。机动车尾气中的氮氢化合物还含有一种高散度的可悬浮几昼夜的致癌颗粒苯并芘,一旦人体吸入苯并芘就会因为难以将其排出体外而给健康带来重大威胁,如果体内的数量达到一定程度就会引发恶性肿瘤。
机动车尾气给人类健康造成巨大危害的同时,也会影响和危害到地球的生态环境。机动车尾气中的二氧化硫是一种无色透明并伴有刺激性臭味易溶于水的气体。在一定浓度的二氧化硫环境中,植物会停止生长、减少产量甚至枯萎脱落。二氧化硫还会引起“空中死神”酸雨的发生,酸雨对水生系统、陆地生态系统、人体健康以及建筑物等都有潜在的危害。机动车尾气中的二氧化碳也被认为是加剧温室效应,导致地球变暖的罪魁祸首。
除以上几点之外,根据现实情况,我国机动车污染还有一些自身特点,主要表现为以下几点。
第一,在我国,高污染排放车辆的比例较高,是城市空气污染物的主要来源。据了解,排放量大、浓度高、排放稳定性差的黄标车占我国汽车保有量的10%左右,但是这些黄标车所排放的污染物却占到总空气污染物的50%左右。一辆黄标车的排放量相当于28辆国Ⅳ绿标车的污染排放量。2014年随着国家加快落实大气污染防治行动,国家层面包括很多城市都相继提出了淘汰黄标车、对黄标车进行限制行驶区域的政策措施。
第二,与发达国家相比,我国机动车保有量的发展处在快速增长期,其中轻型车的增速每年都在10%到20%,机动车所排放的大气污染物也是只增不减。
第三,机动车燃油品质的不同。我国的燃油品质相对发达国家还是稍逊一筹,而且较低的汽油、柴油标准长期广泛执行,一些非公加油站在经济利益面前更是无视相关规定提供品质更低的油料。低品质燃油的使用会导致机动车排放的有害气体更多,对空气污染的程度也会更加严重一些。目前,国际上较为先进的四大汽油质量标准体系分别为美国、欧盟、日本汽油标准以及《世界燃油规范》。其中,由于欧盟汽油标准和《世界燃油规范》最具影响力,所以被世界上很多国家采用。在全球范围燃油标准不断上升以及我国机动车污染日益严重的今天,有效地提高我国燃油质量标准已经迫在眉睫。2013年12月18日,我国发布了《第五阶段车用汽油国家标准》,并于2017年1月1日起在全国范围内供应第五阶段车用汽油,表6.1描述了我国第二、三、四、五阶段车用汽油标准。据测算,新标准实施后将大幅减少车辆污染物排放量,预计新车NOX和颗粒物的排放可分别减少25%和80%,5年累计可减少氮氧化合物排放约9万吨;在用车的排放,整体上可减少10%至15%,每年可减排NOX约30万吨。按照第五阶段汽油标准,中国车用汽油主要指标已与欧洲现行标准水平相当,达到了国际最高水平。燃油品质的升级对改善空气质量具有重要的意义。
表6.1 第二、三、四、五阶段车用汽油标准
第四,我国城市整体交通出行状况不容乐观,道路拥堵情况在我国一些城市,尤其是大中城市非常严重,机动车在低速拥堵的条件下,车辆排放污染物情况更恶劣,排放量也会提升,污染也会加大。
第五,在我国的城市地区,交通出行模式基本上都是一种人车混行的模式,尤其是上下班高峰时期,公交车、汽车、摩托车、行人都在一起,从可吸入污染物来说,汽车排气管排出的尾气是属于直接进入呼吸道的,所以机动车尾气的影响会比其他污染源的影响要更大更直接一些。
除此之外,城市规划和公共交通设施配套的不健全,车辆工艺质量的良莠不齐,购车理念、用车习惯等环保理念的薄弱,也间接造成了我国机动车污染严重的局面。
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