汽車的公害及汽車與資源環(huán)境的關(guān)系

/汽車的公害及汽車與資源環(huán)境的關(guān)系摘要:本文描述了汽車的公害及汽車與資源環(huán)境的關(guān)系。進(jìn)入新世紀(jì)以來,我國汽車工業(yè)和汽車銷售有了快速的發(fā)展，千百萬量小轎車進(jìn)入尋常百姓家，業(yè)內(nèi)人士稱之為“井噴”.汽車工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)的拉動作用十分明顯,但汽車又是一個(gè)消耗能源,污染環(huán)境的用品.關(guān)鍵詞:汽車；公害;資源環(huán)境；Ｔheauｔｏmobileｐopｕｌaｔioｎanｄthｅｒelaｔionｓhipbｅtｗeenauｔomobｉle，resｏurｃesaｎｄｔhｅｅnvironmentAbstｒacｔ:Thiｓｐaperｄｅscriｂesthehazarｄｓｏｆmoｔoｒvehiclesａndmotorvehicleａndtheｒeｌatｉｏnｓｈiｐbetｗeenresoｕｒｃeｓaｎdtheｅnｖironment。Ｉnthｅneｗcenturyｓｉnｃe，Chiｎa’sautｏｍobｉleindustryaｎdａｕｔomobilesaleshaverａpidgrowｔh,ｍilｌionsｏｆｏｒdiｎａｒyｐeｏｐｌeiｎtothecar，aｎｄtheｉnｄｕstrｙas”bloｗout."Ｔheauｔoinｄｕsｔrｙonthｅposｉｔiveeffeｃtsofｔhｅnationalｅcｏnomyisverycｌｅar，butthｅcaｒｉsaｃonsumptionofeneｒgｙaｎdpollutetｈeenviroｎｍentsupｐｌiｅs。ＫeyWordｓ:cars;poｌlutiｏｎ;resourｃｅｓａndthｅe(cuò)nvｉrｏnmeｎt;0引言隨著中國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，由汽車引起的問題也越來越嚴(yán)重。由于國內(nèi)各大中城市小汽車的快速增長,汽車燃油等能源消耗大幅度直線上升，城市道路交通日益擁堵,有害氣體排放和大氣環(huán)境瓦污染一天不一天嚴(yán)重,加之一些交通管理不到位，導(dǎo)致國內(nèi)許多各種交通事故傷害層出不窮，已經(jīng)給許多國家、企業(yè)和事故傷害對象造成了十分巨大的損失。1汽車的公害汽車的公害包括三個(gè)方面:汽牛排氣對大氣的污染；噪聲對環(huán)境的危害;汽車電氣設(shè)備對無線電通訊及電視廣播等的電波干擾。在三者之中，排氣污染對人們的生活環(huán)境影響最大(被認(rèn)為是第一公害），其次是噪聲公害，而電波公害由于不直接影響人體健康，并且是局部性問題，所以沒有前兩者重要。除此而外，制動蹄片、離合器片和輪胎的磨損物，以及車輪揚(yáng)起的粉塵也會引起環(huán)境污染,但這種影響只是在交通密度大的車流附近較為突出。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車保有量的增加,我國城市的大氣污染已由工業(yè)廢物、煤炭、煙氣型向光化學(xué)煙霧型轉(zhuǎn)變。在大城市,汽車排放中ＣO分擔(dān)率占63%，NOx占２2%，HC占73％.在發(fā)達(dá)國家中如美國大氣污染物排放中CＯ的6６%、NOｘ的4３％、HＣ的31%、微粒的20％均來源于汽車排放,因此汽車對大氣的污染已成為城市大氣污染的主要污染源。２00０年中國城市狀況監(jiān)測的38８個(gè)城市中,63．5％的城市超過國家質(zhì)量的二級標(biāo)準(zhǔn),其中超過三級標(biāo)準(zhǔn)的有112個(gè)，占監(jiān)測城市的33．１％?，F(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)主要是內(nèi)燃機(jī)，其中以汽油、柴油為燃料的內(nèi)燃機(jī)應(yīng)用最為廣泛。研究汽車的排氣公害問題,實(shí)質(zhì)上是內(nèi)燃機(jī)的排氣污染問題。汽車發(fā)動機(jī)排出的廢氣不都是有害的,如N2、CO２、O2、Ｈ2和水蒸氣等即屬于不會對人體和生物造成直接危害的物質(zhì)。有害成分是指CO、HC、ＮOｘ、SＯ２、鉛化合物、炭煙和油霧等。這些有害物主要是汽車發(fā)動機(jī)的燃燒產(chǎn)物（排氣污染占汽油機(jī)總污染量的65％—85％)。此外，還有發(fā)動機(jī)曲軸箱通風(fēng)污染(主要是HＣ），以及燃料箱和化油器逸出的汽油蒸氣等。這些有害物質(zhì)散發(fā)到空氣中達(dá)到一定濃度后，將對人和生物造成危害.表５—１給出發(fā)動機(jī)在額定負(fù)荷下,每kW?h排出有害成分的數(shù)量(以百分?jǐn)?shù)表示）。直接從發(fā)動機(jī)排出的有害物可稱為一次有害排放物，歸結(jié)起來主要有CＯ、HC、ＮＯｘ和微粒子。所謂微粒子是指由發(fā)動機(jī)排出的全部廢氣,在接近大氣條件下，除去非化合形態(tài)的凝聚水以后收集到的全部呈固體狀和液體狀的微顆粒。微粒子的成分十分復(fù)雜，它包括可溶性成分(主要由潤滑油產(chǎn)生)和非可溶性成分（主要是炭煙）.從表5—１可以看出：汽油機(jī)的主要排氣有害物是CO、HC和NOx；柴油機(jī)的ＣＯ和HC排放量要比汽油機(jī)少得多,而炭煙的成分遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出汽油機(jī),同時(shí)NOx的排放量也比較多.發(fā)動機(jī)排氣中有些成分如CO2雖然不會對環(huán)境造成直接污染,但由于CＯ2的大量積聚會對地球環(huán)境造成不良影響,即所謂“地球溫室效應(yīng)”。地球的溫室效應(yīng)是指當(dāng)大氣中的ＣO2氣體達(dá)到一定濃度后,會形成像一層日益加厚的透明薄膜,太陽光照射在地表面的能量由于受到ＣＯ2,層的阻隔,很難再散發(fā)到大氣層外去，熱量長年積累將使全球氣候變暖,極地冰層融化,海平面上升，土地鹽堿化、沙漠化等現(xiàn)象。未燃碳?xì)浠衔颒C和氮氧化合物NＯｘ在一定環(huán)境條件下,會發(fā)生十分復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，誘發(fā)新的有害物,這就是二次有害排放物。光化學(xué)煙霧是ＨC和ＮOx在太陽光紫外線作用下產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)生成的,它的主要成分是臭氧、醛等煙霧狀物質(zhì).光化學(xué)煙霧的危害多發(fā)生在夏季,而夜間不會發(fā)生.表５—2表明光化學(xué)煙霧對人和環(huán)境的影響。另外，汽車污染已成世界性公害，以它導(dǎo)致了氣候變化。交通系統(tǒng)消耗了全球約1／３的能源.以石油產(chǎn)品為燃料的汽車是最主要的現(xiàn)代交通運(yùn)輸工具，它給人們帶來方便和快捷的同時(shí),也帶來了無法回避的問題。根據(jù)上個(gè)世紀(jì)七八十年代美國、日本對城市空氣污染源的調(diào)查，城市空氣中90%以上的一氧化碳、６０％以上的碳?xì)浠衔锖停?%以上的氮氧化物來自汽車排放。這些污濁的氣體使人類的生存環(huán)境受到極大威脅。汽車污染已成為世界性公害，其對于溫室氣體濃度增加的“貢獻(xiàn)”不容忽視。汽車的內(nèi)燃機(jī)實(shí)際上是一座小型化工廠，消耗大量石油資源.汽油燃爆后產(chǎn)生驅(qū)車動力，同時(shí)也產(chǎn)生了許多復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，排放出大量溫室氣體，加劇了溫室效應(yīng)。汽車每燃燒1公斤汽油排出３。0８公斤的二氧化碳。當(dāng)二氧化碳含量升高時(shí),會增強(qiáng)大氣對太陽光中紅外線輻射的吸收,阻止地球表面的熱量向外散發(fā),使地球表面的平均氣溫上升。這就是所謂的溫室效應(yīng)。地球上接連出現(xiàn)的“厄爾尼諾”和“拉尼娜”現(xiàn)象都與溫室效應(yīng)加劇有關(guān)。城市因人口密集、高樓密集、公路密集，導(dǎo)致“城市熱島效應(yīng)”更為嚴(yán)重。溫室氣體像毯子一樣把熱束縛在低層大氣里,城市年平均氣溫比郊區(qū)高1度，甚至更多.城市熱島效應(yīng)已經(jīng)改變了地方天氣形勢，特別是雨量分布形勢已經(jīng)發(fā)生改變。這是全球變暖在城市的反應(yīng).夏季的高熱酷暑已經(jīng)影響人們的正常生活和工作,成為生活質(zhì)量進(jìn)一步提高和城市進(jìn)一步發(fā)展的制約因素。去年5月下旬以來，印度持續(xù)高溫,平均氣溫在43．5至47攝氏度，個(gè)別地區(qū)氣溫高達(dá)５0攝氏度以上.全國已有1045人在熱浪中喪生。據(jù)印度氣象部門預(yù)測,這樣的高溫天氣仍將持續(xù)。汽車排放造成的大氣污染還會破壞臭氧層,而臭氧損耗與氣候變化通過某些機(jī)制相互聯(lián)系。一些專家認(rèn)為，臭氧層的破壞造成太陽輻射過強(qiáng)，也會導(dǎo)致高溫天氣。全球變暖使水蒸發(fā)加快,進(jìn)而改變氣流的循環(huán)，使氣候變化加劇，引發(fā)熱浪、颶風(fēng)、洪澇及干旱.此外，汽油燃燒釋放出的二氧化硫和氮氧化物在大氣中分別轉(zhuǎn)化成硫酸和硝酸,導(dǎo)致酸雨.酸雨不僅增加土壤酸度、破壞生態(tài)系統(tǒng)的平衡，而且還腐蝕建筑材料、金屬構(gòu)件和油漆等等，使建筑物、公路以及名勝古跡遭受損害。歐洲經(jīng)濟(jì)委員會的報(bào)告書稱，因酸雨危害造成的經(jīng)濟(jì)損失額相當(dāng)于全世界每人損失2到10美元。大氣環(huán)境是人類賴以生存的可貴資源,因此,減少溫室氣體排放、防止全球氣候變暖是世界各國共同關(guān)注的問題。因此各國不斷頒布日益嚴(yán)格的汽車排放法規(guī),提高汽車廢氣的排放標(biāo)準(zhǔn)。另一方面,噪聲被稱為城市新公害，統(tǒng)計(jì)顯示，汽車所產(chǎn)生的噪音甚至已經(jīng)占到了城市噪音的８5%！汽車行駛在道路上時(shí)，內(nèi)燃機(jī)、喇叭、輪胎等都會發(fā)出大量噪聲，嚴(yán)重影響人的身體健康。道路交通噪聲與車輛類型、道路條件、汽車行駛狀態(tài)、交通流量等密切相關(guān)。目前,道路交通噪聲已經(jīng)成為城市環(huán)境污染治理的重要課題。科學(xué)家們認(rèn)為40dB是正常的環(huán)境聲音，在此以上就是有害的噪聲。一般來說,40dＢ大連續(xù)噪聲可使１0％的人受到影響；7０dB可影響５0％;而突發(fā)動噪聲在４0dB時(shí)，可使10％的人驚醒，到60dB時(shí),可使70%的人驚醒.長期干擾睡眠會造成失眠、疲勞無力、記憶力衰退，以至產(chǎn)生神經(jīng)衰弱癥等。在高噪聲環(huán)境里,這種病的發(fā)病率可達(dá)60％以上。人短期處于噪聲環(huán)境時(shí)，即使離開噪聲環(huán)境，耳朵也會發(fā)生短期的聽力下降,但當(dāng)回到安靜環(huán)境時(shí)，經(jīng)過較短的時(shí)間即可以恢復(fù)。一般情況下，85dB以下的噪聲不至于危害聽覺,而８5ｄB以上則可能發(fā)生危險(xiǎn)。統(tǒng)計(jì)表明，長期工作在90ｄB以上的噪聲環(huán)境中，耳聾發(fā)病率明顯增加.噪聲除了損傷聽力以外，還會引起其他人身損害.噪聲可以引起心緒不寧、心情緊張、心跳加快和血壓增高。噪聲還會使人的唾液、胃液分泌減少，胃酸降低,從而易患胃潰瘍和十二指腸潰瘍。一些工業(yè)噪聲調(diào)查結(jié)果指出,勞動在高噪聲條件下的鋼鐵個(gè)人和機(jī)械車間個(gè)人比安靜條件下的個(gè)人循環(huán)系統(tǒng)發(fā)病率高。在強(qiáng)聲下,高血壓的人也多。不少人認(rèn)為,2０世紀(jì)生活中的噪聲是造成心臟病的原因之一。長期在噪聲環(huán)境下工作，對神經(jīng)功能也會造成障礙。實(shí)驗(yàn)室條件下人體實(shí)驗(yàn)證明，在噪聲影響下，人腦電波可發(fā)生變化。噪聲可引起大腦皮層興奮和抑制的平衡,從而導(dǎo)致條件下反射的異常.有的患者會引起頑固性頭痛、神經(jīng)衰弱和腦神經(jīng)機(jī)能不全等。癥狀表現(xiàn)與接觸的噪聲強(qiáng)度有很大關(guān)系。例如，當(dāng)噪聲在80～85dB時(shí)，往往很易激動、感覺疲勞，頭痛多在顳額區(qū)；95～1２0dB時(shí),作業(yè)個(gè)人常前頭部鈍性痛，并伴有易激動、睡眠失調(diào)、頭暈、記憶力減退；噪聲強(qiáng)到140～150dB時(shí)不但引起耳病，而且發(fā)生恐懼和全身神經(jīng)系統(tǒng)緊張性增高。在城市中，交通噪聲約占各種聲源的70%左右。機(jī)動車噪聲有發(fā)動機(jī)的振動聲、汽笛聲、進(jìn)排氣聲、喇叭聲、輪胎與地面的摩擦聲等。機(jī)動車低速行駛時(shí)，噪聲以發(fā)動機(jī)振動聲為主;高速行駛時(shí)，輪胎與地面的摩擦聲就成為一種主要噪聲了。另外，交通噪聲是一種不穩(wěn)態(tài)的噪聲，它與機(jī)動車類型、數(shù)量、速度、相互間的距離、道路狀況、建筑物等有一定的關(guān)系。在距交通干線中心15米處測得的噪聲結(jié)果為：拖拉機(jī)８５~９5dB；重型卡車8０~９0ｄB；中型卡車70～8５dB;摩托車75～8５dＢ；轎車６5～７５ｄB；車速加倍，交通噪聲平均增加7～9dＢ。法國持續(xù)發(fā)展部國務(wù)部長薩伊菲指出:“汽車對環(huán)保造成的最大危害之一是噪音污染,這一問題必須引起特殊關(guān)注。”法國國家經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)局最近的一份報(bào)告顯示，在5萬居民以上的城鎮(zhèn)中,至少有54%的人聲稱在家里都能感受到噪音污染,其中80％的噪音來自汽車.2科學(xué)協(xié)調(diào)汽車與資源環(huán)境的矛盾用科學(xué)發(fā)展觀來看待汽車工業(yè)的發(fā)展，就是既要“發(fā)展",又要“科學(xué)”。汽車工業(yè)是國家經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，汽車產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高，對上、下游一系列行業(yè)的拉動作用很大，汽車的產(chǎn)業(yè)鏈延伸長,它與眾多行業(yè)組成最有發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)群，對全國工業(yè)總產(chǎn)值和利潤的貢獻(xiàn)率正在快速上升。2０02年汽車產(chǎn)業(yè)鏈的總產(chǎn)值已占全國工業(yè)總產(chǎn)值的2０%，汽車產(chǎn)業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)和GＤＰ的拉動強(qiáng)度將愈來愈強(qiáng)。汽車產(chǎn)業(yè)由于其巨大的前向、后向關(guān)聯(lián)效應(yīng)將成為我國制造業(yè)的領(lǐng)頭羊，經(jīng)濟(jì)增長的發(fā)動機(jī)。汽車是一種高新技術(shù)高度集成、億萬民眾消費(fèi)的現(xiàn)代化商品，因而汽車工業(yè)標(biāo)志著一個(gè)國家的工業(yè)化、現(xiàn)代化水平.宏觀需求不足一直是國民經(jīng)濟(jì)中存在的重要問題，宏觀需求包括建設(shè)項(xiàng)目和大眾消費(fèi)拉動的需求.目前大眾消費(fèi)正由衣食等“基本消費(fèi)”，向住房“基礎(chǔ)性消費(fèi)”和汽車“現(xiàn)代化出行方式消費(fèi)”發(fā)展,汽車確實(shí)可提高人民生活質(zhì)量和辦事效率，買車是人們的必然選擇，這是不以誰的意志為轉(zhuǎn)移的規(guī)律。汽車工業(yè)的發(fā)展對國家工業(yè)化和居民生活現(xiàn)代化有著巨大的、不可取代的作用，我國汽車工業(yè)從小到大、從弱到強(qiáng)的發(fā)展將關(guān)系到我國實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的進(jìn)程。因此必須在發(fā)展的前提下解決發(fā)展中產(chǎn)生的問題，這當(dāng)然包括妥善解決汽車發(fā)展與資源環(huán)境、人與自然之間的種種不協(xié)調(diào)問題.３解決環(huán)境問題的汽車技術(shù)目前解決環(huán)境問題的汽車技術(shù)主要有三類：替代燃料車、電池電動車和氫燃料電池車。我國正在加快這些方面的開發(fā)步伐，使新技術(shù)同合理的規(guī)劃、完善的政策和管理、可持續(xù)的交通體系相結(jié)合,同人類理性的發(fā)展方式和生活方式相結(jié)合，相信我國的科研人員能為我們尋求一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的未來。20年后的汽車會是什么樣子呢？現(xiàn)在全世界約有5。5億輛以上的汽車在公路上行駛.隨著汽車的普及，石油資源的枯竭，環(huán)境污染及地球大氣的溫暖化等危及人類生存的問題日益嚴(yán)重。為了減輕上述問題,在本世紀(jì)60年代以來，人們發(fā)明了各種低公害節(jié)能汽車,如電動汽車、甲醇汽車，天然氣汽車?，F(xiàn)在,這些新型汽車已經(jīng)開出了展覽廳，走向了實(shí)用階段，正在各先進(jìn)國家日益普及.電動汽車是通過高能蓄電池中的直流電轉(zhuǎn)換成交流電，驅(qū)動永久磁石式電機(jī)旋轉(zhuǎn)從而帶動汽車行駛。由于沒有汽油發(fā)動機(jī)的燃燒、膨脹、排氣等過程,電動汽車不像普通汽車那樣排放含有鉛。硫、氮的氧化物等有害氣體，同時(shí)噪聲約為同等動力的普通汽車的1/4。由于提供電動汽車所需電力的發(fā)電廠的排放廢氣容易得到有效的控制,且發(fā)電廠的能源的有效轉(zhuǎn)換率比普通汽車高得多,因此電動汽車的單位行走距離所排放的污染物質(zhì)比普通汽車小得多，同時(shí)節(jié)省能量。是一種非常有前途的低公害節(jié)能汽車。甲醇汽車是另一種新型的低公害節(jié)能汽車，它是以酒精類的甲醇作為燃料的汽車。甲醇汽車的最高時(shí)速，馬力等性能和普通汽車差不多,但排出廢氣中的鉛，氮的氧化物也減少一半,并且基本不冒黑煙。燃料用的甲醇來源很廣，可以從天燃?xì)?、劣質(zhì)煤，油砂,木屑等凡是能產(chǎn)生一氧化碳和氫氣的物質(zhì)中提煉出來.而且，甲醇生產(chǎn)有工藝簡單，設(shè)備少，運(yùn)輸方便等特點(diǎn)。現(xiàn)在,日本政府正以減輕稅金,提供一次性補(bǔ)助等方法來促進(jìn)低公害車的普及。從1９98年開始，美國加里佛尼亞州已要求汽車