关于汽车尾气排放与大气污染的调查报告

【专家解说】：气体污染物在大气中平均停留时间少至几分钟，多至几十年、百余年。大气污染物一般分为两类：一级(原生)污染物，即由污染源直接排入大气的；二级(次生)污染物，是由一级污染物在大气中进行热或光化学反应后的产物。后者往往危害性更大。大气污染主要来源于人类生活及生产活动，大气的人为污染源主要有三种。 (1) 生活污染源 人们由于烧饭、取暖、沐浴等生活上的需要，如炉灶、锅炉等燃烧化石燃料，而向大气排放的煤烟和SO2等，具有量大、分布广、排放高度低等特点，其危害性不容忽视。 (2) 工业污染源 包括火力发电厂、钢铁厂、水泥厂和化工厂等耗能较多企业燃料燃烧排放的污染物，各生产过程中的排气(如炼焦厂向大气排放H2S、酚、苯、烃类等有毒物质；各类化工厂向大气排放具有刺激性、腐蚀性、异味性或恶臭的有机和无机气体；化纤厂排放的H2S、NH3、CS2、甲醇、丙酮等)以及生产过程中排放的各种矿物和金属粉尘。 (3) 交通运输污染源 由飞机、船舶、汽车等交通工具(移动源)排放的尾气。在一些发达国家，汽车排放气己构成大气污染的主要污染源。 人为排放的大气污染物有数十种之多，量多危害也较大的主要大气污染物有以下五种。 (1) 颗粒物质 颗粒物质的来源可分为天然来源和人为来源，而以人为来源为主。直接由污染源排放出来的称为一次颗粒物质；大气中某些污染组分之间，或这些组分与大气成分之间发生反应而产生的微粒，称为二次颗粒物质。人为来源主要是燃料燃烧过程中形成的煤烟、飞灰等，各种工业过程排放的原料或产品微粒，汽车排放的含铅化合物，以及化石燃料燃烧排放的SO2在一定条件下转化为硫酸盐等。天然来源，如风起尘埃，海浪溅出的浪沫，火山灰，森林火灾的燃烧物，宇宙陨星尘以及植物的花粉等。颗粒物质是重要的大气污染物，大气中的一些有毒物质绝大部分都存在于颗粒物质中，对人及动植物的危害很大。 (2) 硫氧化物SOx 大气中的硫氧化物主要是SO2，还有小部分SO3。主要来自发电厂和供热厂中含硫化石燃料(其中80%是煤)的燃烧，其次是冶炼厂、硫酸厂的排放气，有机物的分解和燃烧，海洋及火山活动等。从化学热力学来看SO2的平衡转达化率高，易生成SO3。从化学动力学看，可以通过催化氧化(悬浮在大气中的铁盐、镁盐起催化剂作用)或学化学氧化(主要是在波长为290~400nm的紫外光作用下)生成SO3,SO3极易与水汽生成硫酸雾或硫酸雨。SO2不但对人的呼吸道有强烈的刺激性，它对植物还会产生漂白的斑点、抑制生长、损害叶片和降低产量。当空气中有微粒物质共存时，其危害可增大3~4倍(如前述的伦敦烟雾就是例证)。SOx许多不良作用是由于SOx与水作用生成的硫酸造成的。硫酸和硝酸的酸雨己严重危害我国和世界许多地区，成为举世瞩目的三大全球性公害之一。 (3) 氮氧化物NOx 氮氧化物的种类很多，造成大气污染的主要是NO和NO2 等。它们主要来自矿物燃料的高温燃烧(如汽车、飞机、内燃机及工业窑炉等的燃烧)过程中，由空气中的N2和O2反应生成的NO、NO2(N2+O2­­===2NO, 2NO+O2===2NO2)也部分来自于生产和使用HNO3的工厂的排放气，还有氮肥厂、有机中间体厂、有机中间体厂、有色及黑色金属冶炼厂的某些生产过程。现在，每年向大气排放NOx几千万吨。NO会刺激呼吸系统，还能与血红素结合成亚硝基血红素而使人中毒。NO2能严重刺激呼吸系统，并能使血红素硝基化，危害比NO的更大。另外。NO2还会毁坏棉花、尼龙等织物，使柑桔落叶和发生萎黄病等。另外，也会形成硝酸酸雨产生危害。 (4) CO和CO2 CO是人类向大气排放量最大的污染物，主要来自燃料的不完全燃烧。但是近来的研究指出天然产生的CO也不容忽视。由于近代对燃烧装置和燃烧技术的改进，所以从固定燃烧装置排放的CO量逐渐有所减少，而由汽车等移动源燃烧产生CO的量每年约有2.5亿t，占人为污染源排放的CO总量的70%左右。现代发达国家城市空气中的CO有80%是汽车排放的。 低层大气中相当丰富的CH4可被氢氧自由基(––OH)作用生成甲基自由基(––CH3)，继而转变成CO。海洋是另一个重要的天然来源。早先人们认为海洋是吸收CO的重要渠道，但现在发现海洋对CO是过饱和的，这样海洋中的CO浓度反而高于大气中的CO浓度。海洋每年向大气排放CO约达0.6亿t。 CO是无色、无臭、无气味的气体。一般城市空气中的CO含量水平对植物及有关微生物均无害，但对人和动物有害，因CO能与血红蛋白化合，生成“碳氧血红蛋白”。CO与血红蛋白的结合能力比O2与血红蛋白的结合能力要大200~300倍，因此CO进入血液后，会使血液输氧能力降低甚至失去输氧能力，导致人体缺氧。轻度中毒有头痛、恶心等症状，严重时则昏迷、痉挛甚至死亡。 CO2与CO不同，它本身没有毒性，因此过去都不把CO2列为污染物，但从长远观点年，CO2也是相当重要的污染物。近一个多世纪以来，随着工业、交通和能源的高速发展，排入大气中CO2的日益增多，超过了植物的光合作用等自然界消除CO2的能力，而使CO2浓度迅速增加。CO2是一种温室气体，其含量的不断增加会引起全球气候变暖。 (5) 烃类CxHy (或简写为HC) 烃类是通过炼油厂排放气、汽车油箱的蒸发、工业生产及固定燃烧污染源等进入大气的。一个更重要的来源是汽车尾气，尾气中总含有相当量的未燃尽的烃类，除非采取特别措施保证燃烧完全。这些烃类大多是饱和烃(如CH4、C2H6、C8H18等)，更为严重的是其中一小部分由饱和烃裂解而产生的活性较高的烯烃，例如辛烷裂解产物乙烯、丙烯、丁烯等不饱和烃(可占排放气的45%)更易和O2、NO及O3等发反应，生成光化学烟雾中的某些极有害成分。 烃类的生物来源也是不容忽视的，其中主要释放物有CH4、萜烯类化合物(广泛存在于某些植物的叶、花或果实中)等。这些物质释放量虽大，但分散在广阔的大自然中，所以并未构成对环境和人类的直接危害。但研究表明，CH4浓度的增加会强化温室效应。 还应特别提出的其他大气有机污染物中，应首推氟利昂。研究表明，它是破坏高空臭氧层的主要物质。