机动车尾气对城市大气环境影响及对策探究

李世海

（新疆绿佳源环保科技有限公司 新疆乌鲁木齐 830000）

据公安部交管局公布的数据显示，截止2012年底，我国机动车保有量已达2.4亿辆，机动车尾气排放已成为我国空气的主要污染源，也是造成雾霾、光化学烟雾污染的重要缘由。2011年，全国机动车排放的污染物为4607.9万吨，较2010年增加了3.5%，其中氮氧化物（NOx）637.5万吨，碳氢化合物（HC）441.3万吨，一氧化碳（CO）3467.1万吨，颗粒物（PM）62.1万吨。2008-2012年以来，全国环保重点城市环境空气中二氧化硫、二氧化碳和可吸入颗粒物浓度出现了逐年下降态势（见图1），但在“十二五”期间，我国还将新增机动车1亿辆以上，其中新增车用汽、柴油的消耗量约为1亿至1.5亿吨，环境形势依然严峻。

目前在我国主要大城市中，已有80%左右的大气污染来源于机动车尾气，机动车尾气中主要污染物含量如表1所示[1]。

表1 ：机动车尾气污染物含量

1 机动车尾气成分及危害

机动车尾气排放造成的空气污染是城市空气主要污染源之一[2]。机动车在运行过程中会排放出大量不同的化合物质，其中对人体有害的就有六、七种之多，较为典型的有一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）、二氧化硫（SO2）以及铅、醛等等[3]。

1.1 一氧化碳（CO）

机动车的发动机主要燃料是汽油和柴油，是各种碳氢化合物的混合物，这些燃料燃烧时会产生二氧化碳和水，但当不完全燃烧时就会产生CO。CO是一种无色、无味但却是窒息性的有毒气体。大气中的CO九成来自机动车的尾气排放，当CO与人体中的血液血红素蛋白（Hb）作用后会产生羧基血红素，当血液中的羧基血红素浓度上升后，会使血液的输氧功能降低，最终会影响心脏和大脑等重要器官严重缺氧，常会导致人头晕、头疼等不适症状，严重的还会导致人死亡。

1.2 碳氢化合物（HC）

机动车尾气中毒性碳氢化合物主要是苯、丁二烯、醛类以及多环芳烃（PAHs）。其中醛类主要是甲醛和乙醛构成，具有较强的光化学活性，当醛类气体浓度超过1ppm时，会对人体器官如眼、鼻、呼吸系统又很强的刺激性，而多环芳烃又是一种较强的致癌物质。苯是一种无色气体，被划定为遗传中毒性致癌物质，会直接影响到人体细胞的遗传物质。

1.3 氮氧化物（NOx）

机动车尾气中的氮氧化物大部分是一氧化氮（NO），约占90%以上，虽然NO毒性不大，对人体只有轻度刺激性，但当NO的浓度较高时会引起人的中枢神经轻度障碍，而且NO排放后遇到空气中的氧便会被氧化成NO2。NO2是一种刺激性很强的有毒气体，容易引发支气管哮喘，NO2遇水溶解度低引发支气管炎和肺水肿等疾病，对人的心、肝、肾以及其他造血组织都有破坏作用。

1.4 二氧化硫（SO2）

二氧化硫是机动车燃料中的硫份在燃烧过程中的氧化产物，极易溶于水，是酸雨形成的主要原因。此外，SO2进入人的血液之后会破坏酶的活力，对人肝脏有损害，而且SO2与空气中的飘尘混合在一起被人体吸收后容易促使肺泡纤维增生，容易引起纤维断裂而形成肺气肿。

1.5 颗粒物

柴油动力机动车辆会排出大多为直径小于0.3μm，而大小在0.1～0.5μm之间的颗粒物便会能够深入肺部并粘附在肺叶的表面粘夜中。此外，颗粒物进入人体呼吸系统后，由于颗粒物往往与HC、NOx、SO2等黏附在一起而容易对人体造成较大危害。

2 机动车尾气污染评价[4]

机动车尾气中的主要污染物较多，但最为典型的为一氧化碳、碳氢化物以及柴油车烟度等，因此，在对机动车尾气的污染评价也主要选取这三种。

2.1 评价标准

《汽油车怠速污染物排放物排放标准》（GB133842-83）、《柴油车自由加速度排放标准》（GB133843-83）

2.2 评价方法

选取等标污染指数法对机动车尾气污染进行评价，其公式为：

其中，Ci表示机动车辆尾气中的污染物实际测得的浓度；Csi为机动车尾气排放评价标准；而Mi则是等标污染指数。

3 机动车尾气主要影响因素

城市大气环境中的机动车尾气排放的影响因素较多，既有动力系统装置的因素、也有燃油种类的原因，还有城市机动车保有量的因素等等。

3.1 动力系统因素

汽车尾气排放的污染主要是以汽车发动机排气筒排放废气的污染为主。以汽油动力为例：汽油车排放到大气中的污染物根据排放途径的不同分为曲轴箱窜气、汽油从油箱和化油箱浮子室蒸发及发动机排气管三部分。其相对排放量如表2所示[5]。

表2 ：汽油车排放源有害物相对排放量

3.2 城市交通总量因素

城市大气环境受到机动车尾气污染，其一个重要的影响因素便是城市交通总量，即城市机动车数量的多少，在同等情况下保有量大则城市排气污染量必然会增加；还有就是机动车的总运行时长短，机动车总运行时间越长其尾气的排污量便会增大。

3.3 机动车运行工况因素

城市机动车大都运行在十分拥堵的交通环境中，经常起步或停车减速，发动机处于低速和怠速状况下，燃油无法实现充分燃烧，排放必然恶化。因此，改善机动车发动机运行工况，提高机动车运行的速度，对于减少排污大有好处。

4 机动车尾气污染防治对策

“十二五”时期是我国城市机动车保有量快速增长的时期，也是做好机动车污染控制的重要阶段，鉴于我国城市机动车尾气污染控制的实际现状和技术，加强城市机动车尾气排放对环境污染管控的科学性和有效性。

4.1 严格落实并完善国家标准

许多发达国家尽管机动车保有量持续保持上升态势，但由于有着一套严格的管控尾气排放的标准，所以机动车污染物排放总量非但没有因车辆增加而上升，反而还呈逐年下降趋势。我国目前已制定了《汽油车怠速污染物排放标准》、《汽油车排气污染物的测量怠速法》、《柴油车自由加速烟度排放标准》、《柴油车自由加速烟度的测量滤纸烟度法》、《汽车排放污染物限值及测试方法》等标准，但与发达国家相比极不全面也不严格。因此，国家还应从制度和法规层面上出台更加严格的排放标准和相关制度，加大惩罚违规力度。

4.2 加强I/M管理力度

I/M制度（用车检查/维护制度）是指通过对在用车的排放进行定期检测和随机抽查，以督促车辆拥有者重视对车辆严格的维修、保养，使车辆保持在一个正常的技术状态，进而最终实现维持在车辆出厂时的尾气排放水平。目前，美国、日本、法国等发达国家实现了对轻型车建立定期的I/M制度，我国尽管从上个世纪80年代中期开始陆续采用这种监督和管理制度，但任然存在检测方法不全面、制度执行不规范以及处罚力度过轻等问题，因此，需要进一步加强对用车的I/M管理的执行力度，改进检测方法，削减用车污染物排放量。

4.3 发展替代燃料，提高燃油品质

目前各国都在研究并开始应用石油液化气（LPG）和压缩天然气（CNG）作为机动车的替代燃料，实际证明应用这两种替代燃料可以大大降低机动车污染物的排放量。据国际能源机构IEA的评估数据显示，汽车使用CNG和LPG时，氮氧化物的最大排放量分别为0.19g/km、0.21 g/km，远低于使用汽油和柴油为燃料时的0.43g/km、0.94 g/km[6]。我国天然气储量丰富，可以考虑大力发展LPG、CNG作为机动车的替代燃料。

4.4 提升市民环保意识

运用广播、电视、报刊等媒介加大对市民节能环保知识的普及，就国家在清洁能源汽车的购置、运营中的相关扶持政策进行宣传，提升市民的节能环保意识，并对机动车尾气的危害也应及时宣传，让市民明了减少机动车尾气排放不仅是利己更是惠及千家万户之举。此外，要教育市民采取“环保驾驶”：不大脚踩油门，避免噪声和喷出大量废气；不急踩刹车；中途行驶慢转弯；与前车保持适当距离；长时间行车等候时关闭引擎，节省油耗，降低噪声和排放尾气等等[7]。

[1]高原，牟瑞芳，王娟.城市机动车尾气污染及防治措施[J]中国高新技术企业，2008（13）：57

[2]郭兴梅，李哲.我国机动车尾气的污染状况分析[J].太原理工大学学报，2002（1）：76-78

[3]夏海芳.机动车尾气对环境的影响及其污染控制[J]化学工程与装备，2008（11）：136-138

[4]吕殿录，孙英伟.机动车污染防治与安全手册[M].呼和浩特：远方出版社，2006

[5]国家环境保护总局.国家质量监督检验检疫总局.GB1825，GB3847标准[S].2005

[6]黄志甲，张旭，余卓平.等.汽车代替燃料发展战略的探索[J].中国能源，2001（8）：30-33

[7]赵靓.机动车尾气污染及其减排措施 [J]环境科学与管理，2008,33（5）：87-88