空气中到底是哪些污染物对人体造成影响?
空气污染的颗粒物(PM)三大主要来源是机动车,工业排放(以燃煤为主)和扬尘。扬尘的颗粒较大,含毒性大的有机组分最少,对人体的危害相对较小;燃煤的PM和机动车的PM均含有高致癌的多环芳烃(PAHs)和含硝基的多环芳烃(nitro-PAHs)及其他毒性大的有机组分,但燃煤的PM2.5所占比例没有机动车高,颗粒物比机动车颗粒物大,而且排放量也没有机动车多;机动车排放的PM的粒度在0.04-0.1μm, 远小于2.5μm,不但入肺,而且进入血液,机动车排放在人的呼吸带内,同样量的污染物,对人体伤害最大。
汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)等一次污染物,在阳光的作用下发生化学反应,生成臭氧(O3)、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯(PAN)等二次污染物,参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成有刺激性的烟雾污染现象叫做光化学烟雾(中国称为“雾霾”)
大气中对人体危害最大的主要是碳氮化合物(HC)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、可吸入颗粒物和硫化物;其中氮氧化物(NOx)和碳氢化合物(HC)在强烈的日光下会形成毒性很大的光化学烟雾,直接刺激眼睛及呼吸道,严重时,瞬时即可使人群窒息,部分转变为颗粒物。氮氧化物(NOx)是在内燃机气缸内生成,其排放量取决于燃烧温度、时间、空燃比等因素;氮氧化物会影响呼吸道感染,肺功能下降,引起慢性支气管炎、冠心病、心脏病、肺结核、肺炎、哮喘、神经衰弱等疾病,对于儿童,即使短时间接触也可造成咳嗽、喉痛等。碳氢化合物(HC)约60%来自内燃机废气排放,20%~25%来自曲轴箱的泄露,15%~20%来自燃料系统的蒸发;尾气排放含有多种碳氢化合物,现在已分析出200多种,每种成分对人的影响也各不相同,目前已经被科学证明的有9种致癌物质,一般低浓度时看不出直接影响,当浓度达到数百万分之一时,会使人发生中毒症状;碳烟是内燃机颗粒物的主要组成部分,机动车排放的90%以上的颗粒物是致癌物质,颗粒越小危害越大,可导致慢性肺病,如肺气肿等;最近,德国环境与健康中心的科研人员发现细小颗粒物会影响心脏的搏动,能导致心肌梗塞。一氧化碳(CO)是烃燃料不完全燃烧而产生的中间产物,是无色无味的气体,它和血液中血红蛋白的结合能力是氧气的240倍;会造成低氧血症,导致人体组织缺氧,轻者使人头疼、昏眩、反应迟钝,重者使人神经机能下降,直至死亡。
机动车排放污染物占大气中污染有多大?
根据环保部2015年公布的《中国机动车污染防治年报》表示,截止到2015年全国机动车保有量达到2.79亿辆,机动车年排放的氮氧化物(NOX)、碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、颗粒物(PM)总量为4532.2万吨。 “九五”期间国家有一个重点科技项目《清洁汽车行动关键技术攻关及产业化》,中国环境科学研究院承担了其中的一个专题为《试点示范城市机动车空气污染评估方法研究》,主要是研究如何估算机动车的污染物排放量和机动车排放对城市环境空气质量的“贡献” ;研究报告表示:1999年北京(约100万辆车)城近郊区机动排放氮氧化物(NOx)占大气中总排放量为34.4%; 2004年北京、上海、广州、天津的机动车排放污染物在大气中的占比是:
注:2004年至今全国机动车保有量和污染量呈现上涨趋势。
中国环境科学学会(2016)学术年会上,北京大学刘树华教授学术报告中指出:2015年8月20日~9月3日期间,北京市城区PM2.5浓度得到了明显的改善,其中,北京市本地减排贡献为74.1%,河北天津地区减排贡献为19.7%,其他地区减排贡献为6.2%,由此确定北京市空气污染的主因是本地源。北京工业大学程水源院长学术报告表明,在APEC、9・3阅兵期间7省区减排效果评估的研究基础核算出京津冀红色应急减排量,PM2.5、PM10与VOC日平均减排量分别为168吨、46吨、159吨。北京市2015年12月8日和19日两次红色预警期间机动车污染源减排措施对PM2.5浓度降低贡献最大(超过40%)。
机动车在什么情况下排放污染是最严重的呢?
机动车只有在行驶过程中和开动发动机等待行驶时才会排放污染,不按时保养造成三滤堵塞、空燃比失调、发动机积炭过多、后置净化器失效或发动机老化等,都会使机动车排放污染严重;另新车生产和车辆停止行驶不会排放污染,也就是说只有销售到社会上在使用的车辆才会排放污染,所以不断提高新车排放标准并不等同就能削减污染量,削减污染的重点是要抓在用车辆的排放污染控制监管。
发达国家对机动车污染是怎样防治的?
在美国洛杉矶、日本东京、大阪、英国伦敦、澳大利亚、德国等大城市及中国北京、南宁、兰州均发生过光化学烟雾现象。 鉴于光化学烟雾的频繁发生及其造成危害巨大,如何控制其污染物的形成已成为令人注目的研究课题。
美国洛杉矶在40年代就拥有250万辆汽车,每天大约消耗1100吨汽油,排出1000多吨碳氢化合物(HC),300多吨氮氧化合物(NOx),700多吨一氧化碳(CO)。另外,还有炼油厂、供油站等其他石油燃烧排放,这些化合物被排放到阳光明媚的洛杉矶上空,不啻制造了一个毒烟雾工厂 ;日本东京在1971年,发生了较严重的光化学烟雾事件,使一些学生中毒昏倒。此后,一些大城市连续不断出现光化学烟雾。环保部门经对东京几个主要污染源排放的主要污染物进行调查后发现,汽车排放的CO、NOx、HC三种污染物约占总排放量的80%。
美国因洛杉矶“烟霾”事件造成了严重影响,所以美国对机动车污染控制进行深入的研究,发现在用机动车排放污染占到空气比重的80%以上,另在用车中的10-15%排放严重超标(简称高污染车),其污染量占整个地区排放总量的50-60% ,美国为此推行了严格“I/M制度”,I/M制度中执行的“I”(检测制度)就是要找出这10%-15%的“高污染车”; 美国由各洲立法,要求采用“简易瞬态法检测技术”对车辆进行检测,对检测设备技术质量考核非常严格,目前只有三家公司经过技术质量考核,美国对检测数据非常重视,为此防止检测数据作假,政府会组织人到检测点监查,以防止检测收集的数据虚假影响政府决策。
美国从1984年到1993年执行了在用车I/M计划,根据美国环保署的分析,美国的一氧化碳(CO)污染物减少了40%,臭氧(O3)污染物下降了21%,氮氧化合物(NOx)和碳氢化合物(HC)形成的气态铅减少了86%的排放,PM10颗粒物削减了20%,每天削减约110吨污染物。所以,美国在很短时间内控制了空气污染。
因此控制好在用机动车污染对空气质量改善将非常重要。