汽车尾气的主要成份危害
一、汽车尾气的主要成份
汽车尾气主要成分包括一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO?)以及颗粒物(PM)等,此外还有二氧化碳(CO?)、挥发性有机物(VOCs)等成份2。
一氧化碳(CO):它是一种无色、无臭、无味、无刺激的毒性气体,相对密度是0.976,不溶于水且在空气中稳定。CO是燃料不完全燃烧的产物,主要是由于氧气不足导致的。在汽车发动机燃烧过程中,当气缸内燃料不能充分燃烧时就会产生大量一氧化碳。例如,汽车在冷启动时,由于发动机温度低,燃油雾化不良,燃烧不充分,此时一氧化碳的排放量会明显增加1。
碳氢化合物(HC):是只含C、H元素的化合物,主要来源于燃料中的烃类化合物,在汽油发动机中更为常见。自然界中的碳氢化合物主要是由生物的分解作用产生,而大气中的碳氢化合物则主要来源于汽车发动机排气管排放。汽车的燃油蒸发或不完全燃烧都会产生碳氢化合物,它包含200多种物质,如烷烃、烯烃和芳香烃等1。
氮氧化物(NOx):主要来源于发动机燃烧过程中氮气和氧气发生化学反应生成的一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO?)。在汽车发动机的高温燃烧环境下,空气中的氮气和氧气结合生成大量的NO,当其经排气管排入大气后,在大气条件下与氧或臭氧结合形成NO?。造成空气污染的氮氧化物主要是一氧化氮和二氧化氮1。
二氧化硫(SO?):主要来源于燃油中的硫含量,部分燃油中的硫元素在燃烧过程中转化为二氧化硫。虽然汽车尾气中的二氧化硫排放量相对其他成分可能较少,但仍然是大气污染的一个来源2。
颗粒物(PM):可分为一次颗粒物和二次颗粒物。一次颗粒物是由直接污染源释放到大气中造成污染的颗粒物,二次颗粒物是由大气中某些污染气体组分之间,或这些组分与大气中的正常组分之间通过光化学氧化反应、催化氧化反应或其他化学反应转化生成的颗粒物。主要包括油雾、烟尘和熔融态的铝酸盐等,主要来源于燃料的不完全燃烧和机油蒸发1。
二氧化碳(CO?):这是所有内燃机中排放的最重要的气体之一,几乎全部来自燃料的氧化过程。虽然二氧化碳本身无毒,但它是一种温室气体,大量排放会对全球气候变暖产生重要影响5。
挥发性有机物(VOCs):主要包括醛类、酮类、酯类等有机物质,主要来源为燃油蒸发、润滑油挥发以及冷却液和涂料等5。
二、汽车尾气成份的危害
(一)对人体健康的危害
一氧化碳(CO)
CO被人吸入肺部后,极易与血液中的血红蛋白结合,即与血红素作用生成羧基血红素。血红素与CO的结合能力较与氧的结合能力大200-300倍,而且分解困难。这会使人体血液携带氧的能力降低而引起缺氧,由此抑制思考,使人反应迟钝,引起睡意。当浓度很高时会出现头疼和昏昏沉沉的症状,甚至死亡。并且暴露在高浓度的CO中会加剧心绞痛,还会引起胎儿生长受损和智力低下,对心脏病、贫血和呼吸道疾病伤害性大1。例如,在一些通风不良的地下停车场,如果汽车长时间怠速运转,一氧化碳浓度会迅速升高,对停车场内的人员健康造成威胁。
碳氢化合物(HC)
碳氢化合物气体中的一些成分如甲醛、丙烯醛等醛类气体浓度超过1×10??时,就会对眼、呼吸道和皮肤有强烈的刺激作用。另外,碳氢化合物属于挥发性有机化合物,它容易在太阳光下产生光化学烟雾,在一定的浓度下对植物和动物有直接毒性,对人体有致癌作用1。
氮氧化物(NOx)
氮氧化物为一氧化氮无色无味与血红蛋白的结合能力比一氧化碳还强,吸入后更容易造成人体缺氧。二氧化氮的毒性比一氧化氮毒高4-5倍。氮氧化物不断侵入人体且到达细支气管及肺泡,刺激肺泡组织,引起肺水肿,严重者还可能发展为肺癌。氮氧化物还会破坏皮肤,使人容颜衰老。此外,NO?是一种棕红色强刺激性的有毒气体,具有腐蚀性和生理刺激作用,高浓度的氮氧化物会对呼吸系统造成严重损害,导致咳嗽、呼吸困难等症状1。
二氧化硫(SO?)
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,酸雨会对土壤、水体、建筑物等造成严重损害,而人体接触酸雨也可能会对皮肤和眼睛造成刺激和伤害9。
颗粒物(PM)
颗粒物会危害肺脏及呼吸系统,可引起咳嗽、咽喉炎、支气管炎等,极细微粒(PM2.5)能通过肺泡进入血液系统,危害人体健康,此外,颗粒物还可引起皮肤炎、眼结膜炎甚至造成角膜损伤1。
(二)对环境的危害
光化学烟雾:汽车尾气中的碳氢化合物和氮氧化物在阳光(紫外光)作用下发生光化学反应生成二次污染物,后与一次污染物混合所形成有害浅蓝色烟雾。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,还会刺激眼睛,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1。
温室效应:二氧化碳等温室气体大量排放会导致全球气温升高,冰川融化,海平面上升等一系