汽車尾氣排放對環(huán)境影響

1、汽車尾氣排放對環(huán)境影響的研究制作：高一（9）班課題組成員20152015年，我國機(jī)動車尾氣總排放量年，我國機(jī)動車尾氣總排放量5226.85226.8萬噸萬噸 其中機(jī)動車排放顆粒物（其中機(jī)動車排放顆粒物（PMPM）近）近6060萬噸萬噸 相當(dāng)于相當(dāng)于8 8萬頭成年象的重量萬頭成年象的重量一個人正常人每天放屁一個人正常人每天放屁5-65-6次，總排放量次，總排放量 500mL500mL左右的氣體（密度左右的氣體（密度1.3kg/m3 1.3kg/m3 ）一人一天放出一人一天放出0.001g0.001g（重量）的屁（重量）的屁一人一年放出一人一年放出0.365g0.365g（重量）的屁（重量）的屁1

2、010年我國機(jī)動車尾氣排放總量年我國機(jī)動車尾氣排放總量 = 1.432 = 1.43210101414（人）一年的放屁量（人）一年的放屁量= =全體中國人放全體中國人放261552.5261552.5年的屁年的屁汽車尾氣污染的介紹汽車尾氣污染的介紹汽車尾氣污染帶來的危害及影響汽車尾氣污染帶來的危害及影響汽車尾氣污染的防治汽車尾氣污染的防治汽車尾氣污染的處理汽車尾氣污染的處理汽車的未來走向（結(jié)語）汽車的未來走向（結(jié)語）汽車尾氣污染的介紹汽車尾氣污染是由汽車排放的廢氣造成的環(huán)境污染。污染物為 COCO、未燃碳?xì)浠衔铮ㄎ慈继細(xì)浠衔铮℉CHC）、顆粒物（顆粒物（PMPM）、氮氫化物氮氫化物NONO

3、X X（指（指NONO和和NONO2 2）、硫化物硫化物SOSOX X( (指指SOSO和和SOSO2 2) )、COCO2 2、氟氯烴和臭味氣體氟氯烴和臭味氣體、含鉛化合物含鉛化合物、苯丙（）芘苯丙（）芘 。CO（1）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)重過大、慢速行駛時或空擋運(yùn)轉(zhuǎn)時，燃料不能充分燃燒，廢氣中一氧化碳含量會明顯增加。一氧化碳是一種化學(xué)反應(yīng)能力低的無色無味的窒息性有毒氣體，對空氣的相對密度為0.9670，它的溶解度很小。 CO（2）CO是最早被發(fā)現(xiàn)有害污染物之一， CO的生成過程非常復(fù)雜，一般要多

4、步化學(xué)反應(yīng)完成。若用R代表碳烴基，則碳?xì)浠衔锶紵龝rCO的生成步驟可表示如下：RHRRO2RCHORCORCOCO由RCO到生成CO這一過程的主要反應(yīng)是RCO的熱分解或RCO的氧化，其主要化學(xué)反應(yīng)方程為RCOCO+RRCO+O2CO+RCO+OHCO+RCO+OCO+RCO+HCO+到目前為止，只有少數(shù)簡單燃料（如甲烷等）的CO的生成模式較為清楚。對于汽油、柴油等由多種烴組成的燃料在燃燒過程中生成CO的機(jī)理還有待進(jìn)一步研究。未燃碳?xì)浠衔铮℉C） （1）指由汽車排放的沒有燃燒或部分燃燒的碳?xì)浠衔锏目偡Q，通常用HC表示。點燃式內(nèi)燃機(jī)汽車HC主要來源于排氣系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)和曲軸箱的泄漏，壓燃式

5、內(nèi)燃機(jī)汽車HC主要來源于排氣系統(tǒng)和曲軸箱的泄漏。汽車尾氣的碳?xì)浠衔飦碜匀N排放源。對一般汽油發(fā)動機(jī)來說，約60%的碳?xì)浠衔飦碜詢?nèi)燃機(jī)廢氣排放20%25%來自曲軸箱的泄漏，其余的15%20%來自燃料系統(tǒng)的蒸發(fā)。 汽油機(jī)HC的生成機(jī)理 （2）(1)不完全燃燒(氧化)。發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，若混合氣過濃或過稀，或者廢氣被嚴(yán)重稀釋，或者點火系統(tǒng)發(fā)生故障，則火花塞可能不跳火，或者跳火后不能使混合氣著火，或者著火后又在傳播過程中熄滅，致使混合氣中部分燃料，甚至全部燃料以未燃HC形式排出，使HC排放明顯升高。(2)壁面淬熄效應(yīng)。壁面淬熄效應(yīng)是指溫度較低的燃燒室壁面對火焰的迅速冷卻(也稱激冷)，使活化分子的能力被

6、吸收，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中斷，在壁面形成0.10.2mm的不燃燒或不完全燃燒的火焰淬熄層，產(chǎn)生大量未燃的HC。(3)狹縫效應(yīng)。狹縫主要指活塞頭部、活塞環(huán)和氣缸壁之間的狹小縫隙，火花塞中心電極的空隙，火花塞的螺紋、噴油器周圍的間隙等處。汽油機(jī)工作時總有一些液態(tài)油滴或燃油蒸氣隱藏在這些縫隙中，因火焰無法傳人其中而不能燃燒，于是成為未燃燒HC的一個來源。顆粒物（PM）顆粒物（PM）也稱微粒物，汽車排放的PM主要形成于內(nèi)燃機(jī)燃燒過程，燃燒過程生成的PM主要成分為碳元素，因此，有時用固體碳或煤炭等表征其排放。燃燒過程中的PM是排氣中炭煙形成的原因，因此，PM也稱為炭煙微粒。由于柴油機(jī)燃燒過程中具備生成PM的高溫缺

7、氧條件，因此PM的排放問題主要存在于柴油機(jī)。隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的更加嚴(yán)格，缸內(nèi)直噴汽油機(jī)汽車的PM排放問題也逐步顯現(xiàn)出來 顆粒物（PM）顆粒物的生成是一個非平衡過程，導(dǎo)致顆粒物生成的準(zhǔn)確化學(xué)細(xì)節(jié)至今還不清楚。一般認(rèn)為顆粒物的生成過程包括燃油分子在高溫缺氧的條件下分解、原子的重新排列、濃縮、成核和聚集等一系列過程。根據(jù)已有的理論與化學(xué)觀察結(jié)果，內(nèi)燃機(jī)排出的顆粒物中最大的粗模PM的形成過程可歸納為：燃油濃縮生成PAH 濃縮先導(dǎo)物PAHs 核模性顆粒物聚集模型顆粒物粗模型顆粒物氮氫化物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、時間和空燃比等因素。從燃燒過程看，排

8、放的氮氧化物95%以上可能是一氧化氮，其余的是二氧化氮。 NOx的生成機(jī)理 NOx的生成主要有三個條件： （1）高溫，一般認(rèn)為當(dāng)燃燒溫度高于2600K時就會開始大量的生成NOx。 （2）富氧，NOx的生成離不開高濃度的氧環(huán)境。 （3）缸內(nèi)的滯留時間。即已燃?xì)怏w在缸內(nèi)的停留時間越長NOx的生成越多，反之則越少。 硫化物SOX液體燃料中的硫通常以元素硫和活性硫化物及非活性硫化物的形式存在，天然氣等氣體燃料中常含有H2S等。燃料中一般不允許有活性含硫物質(zhì)，故實際上液體燃料中的硫主要以元素硫和非活性含硫物質(zhì)的形式存在。非活性硫物質(zhì)包括硫、硫醚R-S-R、二硫化物R-S-S-R等以及硫茂（噻吩）和它的衍

9、生物等。硫化物燃燒化學(xué)反應(yīng)元素硫： S+O2=SO+O SO+O=SO2=SO2+hvSO+O2=O+SO2O+SO2+M=M+SO3H2S低溫氧化H2S+O2=SH+HO2 SH+O2=SO+OHH2S+SO=S2O+H2OH+H2S=H2O+SHS2O+O2=SO2+SOH2S高溫氧化O+H2S=SO+H2SO+O2=SO2+OO+H2S=OH+SH生成的SO3通常在硫化物氧化中 占有較大比例（約20%）此階段中大部分H2S被消耗掉，并且燃燒產(chǎn)物主要為SO2和H2O。此階段中大部分H2S和O2被消耗掉。在較高溫下，SO2的生成如下： SO+OH=SO2+HCO2二氧化碳是空氣中常見的化合物

10、，其分子式為CO2 ，由兩個氧原子與一個碳原子通過共價鍵連接而成，常溫下是一種無色無味氣體密度比空氣略大，能溶于水，并生成碳酸。固態(tài)二氧化碳俗稱干冰。二氧化碳被認(rèn)為是造成溫室效應(yīng)的主要來源。氟氯烴與苯丙（）芘氟氯烴具有化學(xué)性能穩(wěn)定、無毒、無臭、不可燃燒等特點，為此被廣泛作為制冷劑、電子器件清潔劑、氣溶膠推進(jìn)劑、有機(jī)溶劑、滅火劑。在汽車中主要用作制冷劑。苯丙（）芘：主要產(chǎn)生于煤、石油、天然氣、天然氣等物質(zhì)的燃燒過程中。含鉛化合物汽車尾氣排放的含鉛顆粒大部分來自內(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。 。鉛能抑制血紅

11、蛋白的合成代謝過程，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，會對人的心臟、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。 汽車尾氣污染帶來的危害及影響CO、未燃碳?xì)浠衔铮℉C）、顆粒物（PM）、氮氫化物NOX（指NO和NO2）、硫化物SOX(指SO和SO2)、CO2、氟氯烴和臭味氣體、含鉛化合

12、物、苯丙（）芘 。CO一氧化碳由呼吸道進(jìn)入人體的血液后，會和血液里的紅血蛋白Hb結(jié)合，形成碳氧血紅蛋白， (血紅蛋白圖)導(dǎo)致攜氧能力下降，使人體出現(xiàn)反應(yīng)，如聽力會因為耳內(nèi)的耳蝸神經(jīng)細(xì)胞缺氧而受損害等。吸入過量的一氧化碳會使人發(fā)生氣急、嘴唇發(fā)紫、呼吸困難甚至死亡。一氧化碳(CO)是汽車發(fā)動機(jī)排出有害成分中濃度最大的氣體；它引起的公害稱為汽車尾氣排放的第一大公害。 CO2（溫室效應(yīng)組圖）未燃碳?xì)浠衔铮℉C）當(dāng)HC濃度較高時，會使人出現(xiàn)頭暈、惡心等中毒癥狀。特別是HC化合物中的烯在大氣上空,和二氧化氮(NO2)混合在一起，經(jīng)強(qiáng)烈的日光照射后，起光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生高濃度臭氧、醛等煙霧狀物質(zhì),對眼睛、呼吸

13、器官(喉、眼、鼻等黏膜)及皮膚有強(qiáng)烈的刺激性，可能致癌。而且，它還使生態(tài)環(huán)境遭到破壞,嚴(yán)重影響農(nóng)作物的生長,使農(nóng)業(yè)減產(chǎn),因此碳?xì)浠衔?HC)它成為汽車尾氣排放的第二公害。（最好加圖） 氮氫化物NOX（指NO和NO2）NO2的危害參與光化學(xué)反應(yīng)，形成光化學(xué)煙霧，降低物體亮度和反差。具有腐蝕性，毀壞棉花、尼龍等織物，腐蝕鎳青銅材料等。損害植物，是農(nóng)作物減產(chǎn)。對動植物有生理刺激作用，能引起急性呼吸道病變，使兒童的支氣管炎發(fā)病率增加。硫化物SOX(指SO和SO2)主要污染物為SO2。其對生態(tài)環(huán)境的危害主要有如下四方面：對呼吸系統(tǒng)和眼膜的刺激作用。SO2能與水反應(yīng)生成亞硫酸，和煤塵共存時能發(fā)生硫酸煙霧

14、，即生成硫酸霧和硫酸鹽氣溶膠。（1952年，“倫敦?zé)熿F事件”）對材料具有腐蝕破壞作用。（酸雨、軟鋼板腐蝕、建筑等）影響植物的正常生長。（酸化，葉片褪綠、葉脈斑塊，枯死）含鉛化合物鉛主要作用于神經(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，會對人的心臟、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%

15、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。鉛氧化物不僅對人體有害，它還會吸附在汽車尾氣催化凈化器的催化劑表面上，對催化劑產(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，通過汽車燃燒排入大氣中的鉛已達(dá)數(shù)百萬噸，成為一種公認(rèn)的全球性污染。 氟氯烴與苯丙（）芘氟氯烴：主要破壞臭氧層形成臭氧空洞，并導(dǎo)致太陽對地球表面的紫外輻射增加，患癌的可能性增加。僅2007年，南極臭氧空洞面積就達(dá)2800萬平方公里，相當(dāng)于4個澳大利亞。對環(huán)境的影響開始逐漸加大。（南極臭氧

16、空洞圖）苯丙（）芘：強(qiáng)致癌物，長期接觸苯丙（）芘，能引起肺癌，除肺癌外，還會引起消化道癌、膀胱癌、乳腺癌、血癌等。同時，環(huán)境污染，煙塵及汽車廢氣中含大量苯丙（）芘，經(jīng)葉片及根植入植物體內(nèi)，通過食物鏈從而影響人類身體健康（最好有圖）。汽車尾氣污染的防治1 1、控制汽車的數(shù)量、控制汽車的數(shù)量 2 2、嚴(yán)格把關(guān)，提高汽油質(zhì)量、嚴(yán)格把關(guān)，提高汽油質(zhì)量 3 3、加快采用先進(jìn)的汽車尾氣處理、加快采用先進(jìn)的汽車尾氣處理技術(shù)，對不符合尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的汽技術(shù)，對不符合尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的汽車進(jìn)行淘汰或改造。車進(jìn)行淘汰或改造。 4 4、推廣以天然氣為燃料的燃?xì)馄?、推廣以天然氣為燃料的燃?xì)馄嚕θ細(xì)馄囘M(jìn)行改造，解決車

17、，并對燃?xì)馄囘M(jìn)行改造，解決其存在的發(fā)動機(jī)動了性能下降、儲其存在的發(fā)動機(jī)動了性能下降、儲氣瓶占用空間大等問題。氣瓶占用空間大等問題。 5 5、變廢為寶、變廢為寶 6 6、加強(qiáng)宣傳，提高人民環(huán)保意識、加強(qiáng)宣傳，提高人民環(huán)保意識 汽車尾氣污染的處理汽車燃油的改用汽車燃油的改用 汽車發(fā)動機(jī)內(nèi)部的調(diào)試汽車發(fā)動機(jī)內(nèi)部的調(diào)試 發(fā)動機(jī)外部尾氣凈化措施發(fā)動機(jī)外部尾氣凈化措施發(fā)動機(jī)內(nèi)部凈化處理措施發(fā)動機(jī)內(nèi)部凈化處理措施加強(qiáng)行政管理加強(qiáng)行政管理汽車燃油的改用汽車燃油的改用采用無鉛汽油，以代替有鉛汽油，可減少汽油尾氣毒性物質(zhì)的排放量。 摻入添加劑，改變?nèi)剂铣煞帧?汽油中摻入15%以下的甲醇燃料，或者采 用含10%水

18、份的水汽油燃料，都能在一定程度上減少或者消除CO、NOx、HC和鉛塵的污染效果。 若采用“甲醇燃料”，即采用甲醇和其它醇類同汽油混合所制成的燃料。當(dāng)甲醇占比例30%40%，汽車尾氣排出的污染物可基本上消除。 汽車尾氣污染采用綠色燃料同樣可減少汽車尾氣有毒氣體排放量。 據(jù)美國的俄亥俄州某研究所用豆油與甲醇、燒堿混合，然后去除其中的甘油，從而可獲得“大豆些油”。用“大豆柴油”，以3 ：7的比例摻入到普通柴油中，可供柴油汽車之用。它可大大減少發(fā)動機(jī)工作時排放的硫化物、碳?xì)浠衔?、一氧化碳和煙塵。故譽(yù)作綠色燃料。 采用多種燃料作為汽車燃料來源。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計算機(jī)的廣泛應(yīng)用，確保環(huán)境保護(hù)法規(guī)的

19、實施和節(jié)能措施：汽車中可廣泛使用新的配方汽油、電力、壓縮的天然氣體、太陽能以及生態(tài)燃料的蓄電池等等。然而在這種汽車上裝上電腦，不斷在行駛中早先調(diào)撥組合，以使汽車發(fā)揮最佳性能。采用計算機(jī)控制點火系統(tǒng)，以便對發(fā)動機(jī)的不同工況作出快速反應(yīng)，可取得最佳燃料經(jīng)濟(jì)性和發(fā)動機(jī)動力性能，可減少尾氣對大氣的污染。 汽車發(fā)動機(jī)內(nèi)部的調(diào)試汽車發(fā)動機(jī)內(nèi)部的調(diào)試減少噴油提前角。減少噴油提前角，可降低發(fā)動機(jī)工作的最高溫度（1500攝氏度），使NOx的生成量減少。 改善噴油器的質(zhì)量，控制燃燒條件（燃比、燃燒溫度、燃燒時間），可使燃料燃燒完全，從而可減少CO、HC和煤煙。 調(diào)整噴油泵的供油量，可降低發(fā)動機(jī)的功率，使霧化的燃料有足夠的氧氣進(jìn)行完全燃燒，從而也可以減少CO、CH和煤煙的生成。 發(fā)動機(jī)外部尾氣凈化措施發(fā)動機(jī)外部尾氣凈化措施采用催化劑：將CO氧化成CO2，HC氧化成CO2和H2O，NOx被還原成為N2等。采用的催化劑有氧化錳，氧化銅；氧化鉻，氧化鎳等貴金屬。它們都可以凈化CO、HC。催化反應(yīng)器設(shè)置在排氣系