汽車尾氣污染的有害成分
一氧化碳
一氧化碳是烴燃料燃燒的中間產(chǎn)物,主要是在局部缺氧或低溫條件下,由于烴不能完全燃燒而產(chǎn)生,混在內(nèi)燃機(jī)廢氣中排出。當(dāng)汽車負(fù)重過(guò)大、慢速行駛時(shí)或空擋運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),燃料不能充分燃燒,廢氣中一氧化碳含量會(huì)明顯增加。一氧化碳是一種化學(xué)反應(yīng)能力低的無(wú)色無(wú)味的窒息性有毒氣體,對(duì)空氣的相對(duì)密度為0.9670,它的溶解度很小。一氧化碳由呼吸道進(jìn)入人體的血液后,會(huì)和血液里的血紅蛋白Hb結(jié)合,形成碳氧血紅蛋白,導(dǎo)致攜氧能力下降,使人體出現(xiàn)反應(yīng),如聽力會(huì)因?yàn)槎鷥?nèi)的耳蝸神經(jīng)細(xì)胞缺氧而受損害等。吸入過(guò)量的一氧化碳會(huì)使人發(fā)生氣急、嘴唇發(fā)紫、呼吸困難甚至死亡。研究證明,人對(duì)一氧化碳的承受能力相當(dāng)高,一個(gè)健康的人能短時(shí)間承受血液中含量為20%~40%的一氧化碳的侵襲。雖然對(duì)人體無(wú)副作用的一氧化碳閾值尚未確定,但長(zhǎng)期吸收一氧化碳對(duì)城市居民身體健康是一個(gè)潛在威脅。
NOx
氮氧化合物是在內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)大部分氣體中生成的,氮氧化合物的排放量取決于燃燒溫度、時(shí)間和空燃比等因素。氮氧化合物的生成原因主要是高溫富氧環(huán)境,比如燃燒室積碳等因素。從燃燒過(guò)程看,排放的氮氧化物95%以上可能是一氧化氮,其余的是二氧化氮。人受一氧化氮毒害的事例尚未發(fā)現(xiàn),但二氧化氮是一種紅棕色呼吸道刺激性氣體,氣味閾值約為空氣質(zhì)量的1.5倍,對(duì)人體影響甚大。由于其在水中溶解度低,不易為上呼吸道吸收而深入下呼吸道和肺部,引發(fā)支氣管炎、肺水腫等疾病。在濃度為9.4mg/m3的空氣中暴露10分鐘,即可造成呼吸系統(tǒng)失調(diào)。對(duì)于氮氧化合物世界衛(wèi)生組織環(huán)境健康評(píng)價(jià)組曾做出這樣的結(jié)論:二氧化氮濃度0.94mg/m-3是短期暴露引起有害影響的最低水平,0.19-0.32mg/m-3最長(zhǎng)1小時(shí),一個(gè)月出現(xiàn)不能多于兩次才能確保公共健康。
烴類物質(zhì)
汽車尾氣的碳?xì)浠衔飦?lái)自三種排放源。對(duì)一般汽油發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),約60%的碳?xì)浠衔飦?lái)自內(nèi)燃機(jī)廢氣排放20%~25%來(lái)自曲軸箱(PCV系統(tǒng))的泄漏,其余的15%~20%來(lái)自燃料系統(tǒng)(碳罐)的蒸發(fā)。甲烷是窒息性氣體,其嗅覺閾值是142.8mg,只有高濃度時(shí)才對(duì)人體健康造成危害。乙烯、丙烯和乙炔則主要是對(duì)植物造成傷害,使路邊的樹木不能正常生長(zhǎng)。苯是無(wú)色類似汽油味的氣體,可引起食欲不振、體重減輕、易倦、頭暈、頭痛、嘔吐、失眠、粘膜出血等癥狀,也可引起血液變化,紅血球減少,出現(xiàn)貧
汽車尾氣污染
? ? 汽車尾氣污染血,還可導(dǎo)致白血病。其嗅覺閾值16.29mg,對(duì)人體健康有影響的閾值34.8mg。汽車尾氣中還含有多環(huán)芳烴,雖然含量很低,但由于多環(huán)芳烴含有多種致癌物質(zhì)(如苯并芘)而引起人們的關(guān)注。
HC和NOX在大氣環(huán)境中受強(qiáng)烈太陽(yáng)光紫外線照射后,產(chǎn)生一種復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng),生成一種新的污染物形成光化學(xué)煙霧,1952年12月倫敦發(fā)生的光化學(xué)煙霧4天中死亡人數(shù)較常年同期約多4000,45歲以上的死亡最多,約為平時(shí)的3倍,1歲以下的約為平時(shí)的2倍。事件發(fā)生的一周中,因支氣管炎、冠心病、肺結(jié)核和心臟衰弱者死亡分別為事件前一周同類死亡人數(shù)的9.3倍、2.4倍、5.5倍和2.8倍。
醛類
醛是烴類燃燒不完全產(chǎn)生,主要由內(nèi)燃機(jī)廢氣排放,汽車尾氣排放的醛類成分見下表:
名稱
成分(%)
甲醛
60~73
乙醛
7~14
丙醛
4~16
*
6~9.8
丁醛
1~4
丁烯醛
4~1.4
戊醛
4
苯甲醛
2~8.5
苯甲醛
2~7
其它
0~10
汽車尾氣排放的醛類以甲醛為主,占60%~70%。甲醛是有刺激性的氣體,對(duì)眼睛有刺激性作用,也會(huì)刺激呼吸道,嗅覺閾值為0.06~1.2 mg,高濃度時(shí)會(huì)引起咳嗽、胸痛、惡心和嘔吐。乙醛屬低毒性物質(zhì),高濃度時(shí)有麻醉作用。*是一種辛辣刺激性氣體,對(duì)眼睛和呼吸道有強(qiáng)烈刺激,可引起支氣管細(xì)胞損害,嗅覺閾值為0.48~4.1 mg。
含鉛物質(zhì)
汽車尾氣排放的含鉛顆粒大部分來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的廢氣排放。四乙鉛是作為抗爆劑加進(jìn)汽油中的,一般汽油的含鉛量在0.08%~0.13%之間,四乙鉛燃燒后生成氧化鉛排出。鉛主要作用于神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和肝、腎等器官。鉛能抑制血紅蛋白的合成代謝過(guò)程,還能直接作用于成熟的紅細(xì)胞。經(jīng)由呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體的鉛粒,顆粒較大者能吸附于呼吸道的粘液上,混于痰中而吐出;顆粒較小者,便沉積于肺的深部組織,它們幾乎全被吸收。鉛在人體內(nèi)各器官中積累到一定程度,會(huì)對(duì)人的心臟、肺等造成損害,使人貧血,行為呆傻,智力下降,注意力不集中,嚴(yán)重的還可能導(dǎo)致不育癥以及高血壓。根據(jù)進(jìn)入身體的方式,可以有高達(dá)60%的攝入總鉛量永久留在人體內(nèi),成年人血液中混入0.8mg以上稱為鉛中毒。
含鉛汽油經(jīng)燃燒后,85%左右的鉛排入大氣中造成鉛污染。鉛氧化物不僅對(duì)人體有害,它還會(huì)吸附在汽車尾氣催化凈化器的催化劑表面上,對(duì)催化劑產(chǎn)生“毒害”,明顯地縮短尾氣催化凈化裝置的壽命,是汽車尾氣催化凈化裝置要解決的難題之一。20世紀(jì)40年代以來(lái),通過(guò)汽車燃燒排入大氣中的鉛已達(dá)數(shù)百萬(wàn)噸,成為一種公認(rèn)的全球性污染。