大气污染论文
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大气污染的现状严峻,近年来,虽然我国大气污染防治工作取得了很大的成
效,但由于各种原因,我国大气环境面临的形势仍然非常严峻。大气污染物排放
总量居高不下。现在,全国二氧化硫年排放量高达1857万吨,烟尘1159万吨,
工业粉尘1175万吨,大气污染仍然十分严重。全国大多数城市的大气环境质量
超过国家规定的标准。全国47个重点城市中,约70%以上的城市大气环境质量
达不到国家规定的二级标准;参加环境统计的338个城市中,137个城市空气环
境质量超过国家三级标准,占统计城市的40%,属于严重污染型城市。酸雨区
污染日益突出。酸雨区由80年代的西南局部地区发展到现在的西南、华南、华
中和华东4个大面积的酸雨区,酸雨覆盖面积已占国土面积的30%以上,我国
已成为继欧洲、北美之后的世界第三大重酸雨区。常德市酸雨污染也非常严重,
1996年酸雨频率达100%,逢雨必酸。通过采取建立城市大气环境保护圈。关闭
城郑砖瓦厂、拆除污染严重的小型锅炉等措施,大气中烟尘和二氧化硫的污染有
所减轻,酸雨频率有所下降,但目前仍高达41.6%。
机动车尾气污染物排放总量迅速增加;氮氧化物污染呈加重趋势。因而机动
车造成大气污染的一个重要因素。自80年代以后,受经济增长的推动,我国机
动车数量增长迅速。全国汽车保有量年增长率保持在13%,特别是一些大型和特
大型城市如北京、广州、成都、上海等市机动车数量增长速率远远高于全国平均
水平。到1995年,全国汽车保有量已超过1050万辆,比1990年增加420万辆
3汽车排放的氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物排放总量逐年上升。由于城市人
口密集,交通运输量相对大,机动车排气污染在城市大气污染中所占比例也不断
上升。
汽车是机动车的重要组成部分,汽车尾气污染物主要包括:一氧化碳、碳氢
化合物、氮氧化合物、二氧化硫、烟尘微粒(某些重金属化合物、铅化合物、黑
烟及油雾)、臭气(甲醛等).
汽车尾气最主要的危害是形成光化学烟雾。汽车尾气中的碳氢化合物和氮氧
化合物在阳光作用下发生化学反应,生成臭氧,它和大气中的其它成份结合就形
成光化学烟雾。其对健康的危害主要表现为刺激眼睛,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。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。
汽车尾气中一氧化碳的含量最高,它可经呼吸道进入肺泡,被血液吸收,与
血红蛋白相结合,形成碳氧血红蛋白,降低血液的载氧能力,削弱血液对人体组
织的供氧量,导致组织缺氧,从而引起头痛等症状,重者窒息死亡。
下表是不同浓度的一氧化碳对人体的不同影响
空气中CO对含量 吸入时间和中毒显示症状
50ppm 成年人置身其中所允许的最大含量
200ppm (2-3)h后,有轻微的头痛、头晕、恶心
400ppm 2h内前额痛,3h后将有生命危险
800ppm 45min内头痛、恶心,(2-3)h内死亡
1600ppm 20min内头痛、恶心,1h内死亡
1-空气中CO对人体的影响
汽车尾气中的碳氢化合物有200多种,其中C2H4在大气中的浓度达0.5ppm
时,能使一些植物发育异常。汽车尾气中还发现有32种多环芳烃,包括3,4-苯
并芘等致癌物质。当苯并芘在空气中的浓度达到0.012ug/m3时,居民中得肺癌
的人数会明显增加。离公路越近,公路上汽车流量越大,肺癌死亡率越高。
汽车尾气中的氮氧化合物含量较少,但毒性很大,其毒性是含硫氧化物的3
倍。氮氧化合物进入肺泡后,能形成亚硝酸和硝酸,对肺组织产生剧烈的刺激作
用,增加肺毛细管的通透性,最后造成肺气肿。亚硝酸盐则与血红蛋白结合,形
成高铁血红蛋白,引起组织缺氧。
汽车尾气中的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。而形成酸雨的物质则是硫酸和硝酸,酸雨的主要危害表现在土壤、湖
泊酸化,农作物减产,森林衰亡,水生生物不能正常生长,严重腐蚀材料、建筑
物和文化古迹,造成巨大损失。
汽车尾气中的铅化合物可随呼吸进入血液,并迅速地蓄积到人体的骨骼和牙
齿中,它们干扰血红素的合成、侵袭红细胞,引起贫血;损害神经系统,严重时
损害脑细胞,引起脑损伤。当儿童血中铅浓度达0.6-0.8ppm时,会影响儿童的
生长和智力发育,甚至出现痴呆症状。铅还能透过母体进入胎盘,危及胎儿。
第一,也是最根本和最终的途径,改变汽车的动力。如开发电动汽车及代用燃料汽车。此途
径使汽车根本不产生或只产生很少的污染气体。
第二,改善现有的汽车动力装置和燃油质量。采用设计优良的发动机、改善燃烧室结构、采
用新材料、提高燃油质量等都能使汽车排气污染减少,但是不能达到“零排放”。
第三,也是目前广泛采用的适用于大量在用车和新车的净化技术。是采用一些先进的机外净
化技术对汽车产生的废气进行净化以减少污染,此途径也不能达到“零污染”。机外净化技术
就是在汽车的排气系统中安装各种净化装置,采用物理的、化学的方法减少排气中的污染物。
可分为催化器、热反应器和过滤收集器等两类。前者多用于汽油机汽车,后者多用于柴油机
汽车。
汽车尾气净化催化剂是控制汽车排放,减少汽车污染的最有效的手段。主要用贵金属作催化
剂和稀土汽车尾气净化催化剂。贵金属催化剂主要选用铂、钯等作催化剂,具有活性高、寿
命长、净化效果好等优点而很具实用性。可由于这些贵金属价格昂贵,因此很难广泛推广。
稀土汽车尾气净化催化剂是采用稀土、碱土金属和一些贱金属制备的催化剂。也有用稀土加
少量贵金属制备的催化剂。其特点是价格低、热稳定性好、活性较高、使用寿命长。因此在
汽车尾气净化领域备受青睐。稀土汽车尾气净化催化剂所用的稀土主要是以氧化铈、氧化镨
和氧化镧的混合物为主,其中氧化铈是关键成份。由于氧化铈的氧化还原特性,有效地控制
排放尾气的组分,能在还原气氛中供氧,或在氧化气氛中耗氧。二氧化铈还在贵金属气氛中
起稳定作用,以保持催化剂较高的催化活性。
由于欧洲、美国和日本等发达国家对汽车尾气排放控制较早也较严格,因此,他们所用的汽
车尾气净化催化剂较广泛。目前主要是三元催化剂。这种催化剂即有使HC和CO氧化H2O
和CO2的氧化剂,也有使NOx还原成N2的还原剂。这样就能起到很好的净化作用。而这
种三元催化剂又少不了稀土元素。据有资料报道,世界汽车尾气净化催化剂市场的需求量以
每年7%的速度在不断增长。因此可以看出稀土在汽车尾气净化催化剂中用量的可观性。1995
年美国在汽车尾气净化催化剂领域的稀土用量达11000吨(按氧化物计),占美国1995年稀
土总消费量的44%,1996年日本用于催化剂领域的氧化铈也达1500吨,而我国在这一领域
的应用可以说是空白。
文献:民心网
中国投资咨询网《大气污染现状》
责任编辑:祁留金 国家环境保护总局 2012.4.10 中央政府门户网站
中国环保联盟 汽车尾气污染控制方法 、
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