汽車尾氣對空氣質(zhì)量的影響研究

1、2013.08.08汽車尾氣對空氣質(zhì)量的影響研究何書行目錄長春市汽車情況對能源和經(jīng)濟(jì)的影響汽車尾氣與空氣質(zhì)量對溫室效應(yīng)的影響降低汽車尾氣危害的建議目錄長春市汽車情況對能源和經(jīng)濟(jì)的影響汽車尾氣與空氣質(zhì)量對溫室效應(yīng)的影響降低汽車尾氣危害的建議2012年底，長春市的汽車保有量超過120萬輛；與同等城市相比，均高于東北三省的其他兩個(gè)省會城市。1 長春市汽車情況截止2013年8月初，長春市的汽車保有量為1370025輛。其中，全市私家車110萬輛，占80%。市區(qū)汽車保有量為766650輛。其中，市區(qū)私家車61萬輛，占79%。注：數(shù)據(jù)來源于長春市交警隊(duì)1 長春市汽車情況由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我市的機(jī)動(dòng)車保有

2、量增長快速，至今勢頭仍然未減緩。1 長春市汽車情況不同排量的汽車數(shù)量排量為1.4及以下有30萬輛排量為1.6-2.0有25萬輛排量為2.4及以上有15萬輛大排量汽車的公私比例私人10萬輛公用5萬輛43%36%21%1 長春市汽車情況目錄長春市汽車情況對能源和經(jīng)濟(jì)的影響汽車尾氣與空氣質(zhì)量對溫室效應(yīng)的影響降低汽車尾氣危害的建議2.1 汽車尾氣污染主要污染物為碳?xì)浠衔?、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫、含鉛化合物、苯丙芘及固體顆粒物等。各種污染源對大氣污染的貢獻(xiàn)度2 汽車尾氣與空氣質(zhì)量2 汽車尾氣與空氣質(zhì)量一氧化碳：含量最高，它可經(jīng)呼吸道進(jìn)入肺泡，被血液吸收，與血紅蛋白相結(jié)合，形成碳氧血紅蛋白，降低

3、血液的載氧能力，削弱血液對人體組織的供氧量，導(dǎo)致組織缺氧，從而引起頭痛等癥狀，重者窒息死亡。 氮氧化合物：含量較少，但毒性很大，其毒性是含硫氧化物的3倍。氮氧化合物進(jìn)入肺泡后，能形成亞硝酸和硝酸，對肺組織產(chǎn)生劇烈的刺激作用，增加肺毛細(xì)管的通透性，最后造成肺氣腫。亞硝酸鹽則與血紅蛋白結(jié)合，形成高鐵血紅蛋白，引起組織缺氧。 碳?xì)浠衔铮河?00多種，其中C2H4在大氣中的濃度達(dá)0.5ppm（十萬分之一）時(shí)，能使一些植物發(fā)育異常。汽車尾氣中還發(fā)現(xiàn)有32種多環(huán)芳烴，包括3,4-苯并芘等致癌物質(zhì)。當(dāng)苯并芘在空氣中的濃度達(dá)到0.012ug/m3時(shí)，居民中得肺癌的人數(shù)會明顯增加。離公路越近，公路上汽車流量越

4、大，肺癌死亡率越高。 二氧化硫和懸浮顆粒物：會增加慢性呼吸道疾病的發(fā)病率，損害肺功能。二氧化硫在大氣中含量過高時(shí)，會隨降水形成“酸雨”。 鉛化合物：可隨呼吸進(jìn)入血液，并迅速地蓄積到人體的骨骼和牙齒中，它們干擾血紅素的合成、侵襲紅細(xì)胞，引起貧血；損害神經(jīng)系統(tǒng)，嚴(yán)重時(shí)損害腦細(xì)胞，引起腦損傷。當(dāng)兒童血中鉛濃度達(dá)0.60.8ppm時(shí)，會影響兒童的生長和智力發(fā)育，甚至出現(xiàn)癡呆癥狀。鉛還能透過母體進(jìn)入胎盤，危及胎兒。2 汽車尾氣與空氣質(zhì)量光化學(xué)煙霧概念主要是由于汽車尾氣和工業(yè)廢氣排放造成的，汽車尾氣中的烯烴類碳?xì)浠衔锖投趸∟O2）被排放到大氣中后，在強(qiáng)烈的陽光紫外線照射下，會吸收太陽光所具有的能量

5、。這些物質(zhì)的分子在吸收了太陽光的能量后，變得不穩(wěn)定，原有的化學(xué)鏈遭到破壞，形成新的物質(zhì)。這種化學(xué)反應(yīng)被稱為光化學(xué)反應(yīng)，其產(chǎn)物就是含劇毒的光化學(xué)煙霧。汽車尾氣最主要的危害是形成光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧危害人體健康：刺激眼睛，引起紅眼病；刺激鼻、咽喉、氣管和肺部，引起慢性呼吸系統(tǒng)疾病。光化學(xué)煙霧能使樹木枯死，農(nóng)作物大量減產(chǎn)；能降低大氣的能見度，妨礙交通。美國在上世紀(jì)60年代曾因光化學(xué)煙霧死亡超過千人。2 汽車尾氣與空氣質(zhì)量PM2.5概念環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于 2.5m的顆粒物，也稱細(xì)顆粒物。這個(gè)值越高，就代表空氣污染越嚴(yán)重?？晌腩w粒物又稱為PM10，指空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑在10微米以下

6、的顆粒物。來自環(huán)保部門的數(shù)據(jù)顯示，北京霧霾的污染物中，機(jī)動(dòng)車占22.2，燃煤占16.7，揚(yáng)塵占16.3，工業(yè)占15.7。杭州機(jī)動(dòng)車尾氣排放對PM2.5的“貢獻(xiàn)率達(dá)33。2 汽車尾氣與空氣質(zhì)量顆粒物濃度（微克/立方米）車流量少的郊區(qū)車流量大的城市主干路地下車庫森林公園PM2.5(車內(nèi))108147122113PM2.5(車外)33534235PM10 (車內(nèi))195680308210PM10 (車外)17754532車內(nèi)外PM2.5與PM10差距注：數(shù)據(jù)來源廣州市汽車尾氣排放的標(biāo)準(zhǔn)隨著時(shí)間推移而逐步提高，我國現(xiàn)在小型汽車使用歐四的標(biāo)準(zhǔn)；大型汽車采用歐二的標(biāo)準(zhǔn)。2012年底北京開始施行機(jī)動(dòng)車國V排

7、放標(biāo)準(zhǔn)，廣州在2013年3月也開始施行。2 汽車尾氣與空氣質(zhì)量2.2 汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)車尾氣中所含污染物的多少與汽車行駛條件關(guān)系很大：汽車在空檔時(shí)THC(總碳?xì)浠衔? 和CO濃度最高；低速時(shí)THC和CO濃度較高；高速時(shí)NOx濃度較高，THC和CO濃度較低。由于汽車在進(jìn)出停車場時(shí)一般是低速行駛，因此THC和CO排放量較大。汽車尾氣組分空檔低速高速NOx(PPm)0-50010004000CO26.5-8% 7-11%12-13%H2O7-10%9-11%10-11%O21.0-1.5% 0.5-2.0% 0.1-0.4%CO3-10%3-8%1-5%H2 0.5-4.0% 0.2-1.0% 0

8、.1-0.2%THC (PPm)300-8000 200-500100-3002 汽車尾氣與空氣質(zhì)量2.3 尾氣排放量與車速關(guān)系該項(xiàng)目共有2個(gè)地下車庫，其一是小區(qū)一期地下車庫，車庫出入口設(shè)有兩個(gè)（稱為一地下車庫）；其二是小區(qū)二期的地下車庫（稱為二地下車庫），車庫出入口設(shè)有兩個(gè)。通風(fēng)機(jī)的排風(fēng)口高度均約5m。根據(jù)設(shè)計(jì)方案及類比資料調(diào)查，確定該項(xiàng)目地下停車庫汽車尾氣計(jì)算參數(shù)。2 汽車尾氣與空氣質(zhì)量停車泊位（個(gè)）日進(jìn)出單車次數(shù)（次/日）日最大車流量（輛/日）高峰進(jìn)出車輛數(shù)地下車庫一 1984792198地下車庫二95438095利用小區(qū)內(nèi)的車庫信息，通過計(jì)算公式，分析汽車尾氣排放量。2.4 實(shí)際測算2

9、 汽車尾氣與空氣質(zhì)量廢氣排放量：D=QT(K+1)A/1.29其中：D廢氣排放量m3/h；， Q汽車進(jìn)出車庫流量，輛/h；T車輛在車庫（場）內(nèi)運(yùn)行時(shí)間，min；K空燃比，12:1； A燃油耗量，kg/min。污染物排放量： G=DCF其中：G污染物排放量，kg/h； C污染物的排放濃度，ppm（容積比）； F容積與質(zhì)量換算系數(shù)2.4 實(shí)際測算計(jì)算公式停車場的汽車尾氣排放量與汽車在停車場內(nèi)的運(yùn)行時(shí)間和車流量有關(guān)。一般汽車出入停車場的行駛速度要求不大于5km/h，出入口到泊位的平均距離如按照50m計(jì)算，汽車從出入口到泊位的運(yùn)行時(shí)間約為36 s；從汽車停在泊位至關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)一般在1s3s；而汽車從泊位

10、啟動(dòng)至出車一般在3s3min，平均約1.5min，故汽車出入停車場與在停車場內(nèi)的運(yùn)行時(shí)間約為2min。根據(jù)調(diào)查，車輛進(jìn)出停車場的平均耗油速率為0.2升/分鐘，即0.15公斤/分鐘。當(dāng)汽車進(jìn)出停車庫時(shí)，平均空燃比約為121。2 汽車尾氣與空氣質(zhì)量2.4 實(shí)際測算計(jì)算參數(shù)車輛類別污染物名稱單位怠速行駛(5km/h)備注小型車（汽油）CO%4.07容積比HC（以正戊烷計(jì)）ppm1200容積比NOx（以NO2計(jì)）ppm600容積比汽車廢氣主要污染物體積濃度與質(zhì)量一體積濃度換算系數(shù)分別為CO為1.25,HC為3.21,NO2為 2.05。2 汽車尾氣與空氣質(zhì)量2.4 實(shí)際測算計(jì)算參數(shù)排氣量（m3/h）污

11、染物排放濃度 （mg/m3）總量NOx CO THC NOx CO THC地下車庫一 202001.527.50.7670.60611.10.31地下車庫二101001.4826.90.7520.59410.80.3032 汽車尾氣與空氣質(zhì)量根據(jù)汽車車庫建筑設(shè)計(jì)規(guī)范（JGJ10098）中要求每小時(shí)通風(fēng)次數(shù)不小于6次，按停車庫體積及單位時(shí)間換氣次數(shù)，計(jì)算單位時(shí)間廢氣排放量，再按照污染排放速率，計(jì)算各停車庫的污染排放濃度。2.4 實(shí)際測算結(jié)論污染物排放濃度(mg/m3)排放速率(kg/h)CO28.347.68HC2.143.61NOx0.681.15高峰期車輛排放的污染物情況2 汽車尾氣與空氣質(zhì)

12、量2.4 實(shí)際測算結(jié)論目錄長春市汽車情況對能源和經(jīng)濟(jì)的影響汽車尾氣與空氣質(zhì)量對溫室效應(yīng)的影響降低汽車尾氣危害的建議未來幾天各地氣溫氣候變暖的現(xiàn)象越來越明顯，溫室效應(yīng)的影響越來越大。汽車排放的碳氧化合物是溫室效應(yīng)最大的貢獻(xiàn)者。3 對溫室效應(yīng)的影響從不同領(lǐng)域?qū)Χ趸寂懦隽康姆謸?dān)率可以看出，來自交通行業(yè)的二氧化碳排出總量大于20%，道路交通約占其中的17%。來源于石油消費(fèi)的二氧化碳排放量中，排在前五位的產(chǎn)業(yè)部門及其占因石油消費(fèi)而排放二氧化碳總量的比例分別是：石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)，51.7%；交通運(yùn)輸、倉儲和郵政業(yè)，18.9%；化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)，5.9%；農(nóng)業(yè)，4%；其他服務(wù)業(yè)，4%

13、。3 對溫室效應(yīng)的影響3 對溫室效應(yīng)的影響目錄長春市汽車情況對能源和經(jīng)濟(jì)的影響汽車尾氣與空氣質(zhì)量對溫室效應(yīng)的影響降低汽車尾氣危害的建議定長春市私人汽車總量為60萬輛數(shù)據(jù)一數(shù)據(jù)二數(shù)據(jù)三數(shù)據(jù)四小排量20301515中排量20153015大排量201515304 對能源和經(jīng)濟(jì)的影響數(shù)據(jù)一數(shù)據(jù)二數(shù)據(jù)三數(shù)據(jù)四年耗油量(萬升)價(jià)值(萬元)年耗油量(萬升)價(jià)值(萬元)年耗油量(萬升)價(jià)值(萬元)年耗油量(萬升)價(jià)值(萬元)小排量100007300015000109500750054750750054750中排量120008760090006840018000131400900068400大排量1500012

14、00001125090000112509000022500180000總37000280600352502679003675027615039000303150車輛數(shù)量的急速增長雖然能夠拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)的增長，但對能源的消耗也是同時(shí)增長。4 對能源和經(jīng)濟(jì)的影響對能源消耗和經(jīng)濟(jì)的影響百公里耗油量價(jià)值(RMB)年耗油量(5000公里/年)價(jià)值(RMB)小排量10735003650中排量12886004380大排量1512075060004 對能源和經(jīng)濟(jì)的影響目錄長春市汽車情況對能源和經(jīng)濟(jì)的影響汽車尾氣與空氣質(zhì)量對溫室效應(yīng)的影響降低汽車尾氣危害的建議5.1 政府政策1.鼓勵(lì)購買混合動(dòng)力汽車，在遇到堵車時(shí)的燃油消耗量、尾氣排放量等要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于僅靠汽、柴油內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的車，排放量下降約80，可節(jié)省燃料50。2.加大力度 發(fā)展完善公共交通體系3.限制私人汽車的購買量4.提升油品質(zhì)量5.減少柴油使用的車輛，公共汽車逐步更新5 降低汽車尾氣危害的建議5.2 社會公眾1.提升對環(huán)境問題的意識2.購買混合動(dòng)力汽車或小排