姚天魁 郑燕萍
机动车已成为当今社会生产和人们日常生活必不可少的一种交通工具,也是社会实现进步与文明的重要标志之一,它给人们的工作及生活带来便利的同时,其排放的污染物已成社会一大社会公害,不仅污染人类赖以生存的环境空气质量,破
坏自然生态环境的平衡,更直接的危害人们的身体健康和生命。治理机动车排放污染已引起世界各国的高度重视和社会各界的广泛关注,特别是美国、欧洲、日本等国都分别制订了更加严格的法律、法令和限制标准来限制机动车污染物的无序排放,经过几十年的不懒努力,机动车污染物排放和净化工作取得了明显的效果,到二十世纪末,美国、欧洲及日本等国的环境空气质量有较大的改善。我国从1984年开始发布中国第一个机动车污染物排放标准开始至今已发布了相当于欧洲现阶段排放标准的国Ⅲ、国Ⅳ四机动车污染物排放标准限值。目前全国各大城市都在加大对机动车污染物排放的监管力度,采取了更加科学、更加严格的简易工况法检测手段来控制机动车污染物的排放,武汉作为中南地区的特大型城市,机动车拥有量已达到70万辆,而且每年还以15%—20%的速度在迅速增加,而对机动车污染物排放的监督管理工作已远远落后于其它城市。因此启动武汉市机动车污染物排放的治理工作势在必行。
一、机动车排放污染物的产生及危害
1、排放的一氧化碳
一氧化碳是汽车排气中有害成分浓度最大的物质,它是在空气量不足的情况下,燃料的不完全燃烧产物。当燃烧室形状一定时,一氧化碳的排出浓度基本上与空燃比有关,当过量空气a=1时,此时空燃比A/F为14.8,燃料完全燃烧,其产物为CO2和H2O。当a<1范围内时,随着混合气增浓,一氧化碳的排出浓度呈直线增加,当a>1时,基本上不产生一氧化碳。因此,为了降低一氧化碳的生成量,必须供给较稀的混合气,据资料统计每1000辆机动车每天排出的一氧化碳约3000公斤。
一氧化碳吸入肺部进入血液后,易与血球素形成一氧化碳血球素致使全身组织缺氧而中毒,重者立即死亡,轻者引起贫血,心脏病及呼吸道感染等慢性疾病。
2、排放的碳氢化合物
由于空气和燃料在点火之前不可能完全均匀混合,或者为了提高发动机的最大功率,往往需要过剩空气系数a<1的情况下进行工作,以及低温缸壁的冷却作用,总有一部分燃料不能被完全燃烧或部分被分解,所以,污染物中的碳氢化合物是燃料不完全燃烧或部分被分解的产物。其中含有饱和烃、不饱和烃、芳烃及部分中间氧化物(为醛、酮、酸等)成分复杂,随着发动机种类及运行条件的改变,其组成变化很大,有人从排气中分析出二百多种碳氢化合物。此外,污染物中碳氢化物的浓度和组成还与运转条件及燃料的性质有关。
污染物中的碳氢化合物一些成分具有强烈毒性,如3,4苯并芘是一强致癌物质,还有醛类(甲醛、丙烯醛等),芳烃等能强烈刺激眼睛和损害呼吸系统及神经系统。更值得注意的是这些碳氢化合物与氮氧化物在阳光(紫外光)作用下所形成的光化学烟雾。它具有强烈刺激性,严重伤害人体健康,破坏植物组织,光学化学烟雾毒害最有代表性的就是1955年美国的洛杉矶一次光化学烟雾事件中,该市65岁以上老人死亡约400人,成千上万的人得了红眼病、流泪、喉痛、胸闷和呼吸困难等疾病。甚至在远离洛杉矶市100公里之外的2000米高山上,很多松树枯死,大片的农作物和经济作物遭到严重损害。
此外,排气中的氮氧化物与烯烃反应所生成的硝基烯烃,也是一种很强的致癌物质,因此,如何有效地检测和有效地控制机动车污染物排放中的碳氢化合物,是改善城市环境空气质量,保障人民身体健康,争创全国环境模范城市,促进和协社会发展的一项重要任务。
3、排放的氮氧化物
氮氧化物是在气缸内燃料燃烧的高温条件下,空气中的氮被氧化产生的,主要以NO的形式出现,少量NO2,其它氮氧化物含量极少。在高温下,一氧化氮的生成量,很大程度上决定于温度,在一定压力下,一氧化氮的平衡浓度决定于温度及当量的比Ф,即在Ф小的范围内,一氧化氮的平衡浓度随温度升高而迅速增加,当温度一定时,一氧化氮随Ф的增加而减少,特别是当Ф接近或超过1时,由于氧气不足,一氧化氮随Ф的增加而急剧减少,由此可见,一氧化氮的平衡浓度在Ф小的范围内,主要是温度起支配作用,当Ф在的范围内时,则主要是氧的浓度起决定作用。一般说来,燃烧温度可以衡量燃烧状况的优劣,也是一氧化氮生成量的支配因素。因此,为了降低一氧化氮的生成量,可采用降低火焰高峰温度或在产生一氧化氮阶段使氧处于低浓度,或缩短燃烧气体在高温下的停留时间等措施。
由于氮氧化物不仅本身能直接损害咽喉粘膜和引起呼吸道及肺部炎症,还能与碳氢化合物生成光化学烟雾。所以近来关于氮氧化物对大气污染的影响更引人注目。
4、排放的碳烟
碳烟是在燃烧室内空气不足的局部高温区燃油被分解成碳而形成的,主要由粒径为0.1-10微米的多孔性碳粒构成的。一般情况下,汽油机比柴油机产生的碳烟少得多,但是,一旦产生了碳烟就难于除去,故必须在燃烧阶段加以防止。这种碳烟,往往粘附有二氧化硫及3.4苯并芘等有机化合物,有臭味,对人和动物极为有害。
5、排放的臭气
臭气是由多种成分所组成,除了臭氧、二氧化氮有臭味外,主要是来自燃料的不完全燃烧产物,例如甲醛、丙烯醛等。当汽车停留在道路上时产生这些物最多,它们能刺激眼睛粘膜。
臭气的产生除了和燃烧条件有关外,还与燃料的组成有关,随着燃料中芳香烃的增加,排气中甲醛略有减少而芳醛却有所增加,这虽减少臭气,但却增加了更易产生化学烟雾的芳烃。
二、对武汉市加强机动车污染物排放控制几点建议
1、 从源头上把好新车准入关
环保部门及时公布环保车型目录并加强宣传,引导市民购买排放标准更严格的新车。公安交管部门建立新车环保目录核查制度,杜绝污染物排放水平达不到相应国家标准的新车在我市登记。公安交通管理部门在办理新车上牌环节,核对车辆是否符合标准;未达标准的车辆不予办理登记手续。同时加强营运车辆环保准入把关。由环保部门督促各有关部门,对新增、更新的公交、出租、道路客货运输、市政、环卫、邮政等车辆的选型实行排放达标环保审核。
2、加强在用车污染排放的控制
一是执行国家新的在用车排放标准,逐步实施简易工况法检测。根据我市实际,在用车定期排气检测采用简易工况法,路检和抽检等日常监督执法采用双怠速和自由加速法。但鉴于目前我市机动车检测条件不能满足全面开展简易工况法检测的要求,该项工作应由市环保局会同有关职能部门,选择1至2个条件较好的检测机构作为简易工况法检测示范点,按照逐步推开、分类检测的原则,制订具体的实施方案和计划。
二是建立机动车排气监督管理数据库,强化机动车检测机构的行业管理。对全市在用车检测机构的排气检测工作实行规范化行业管理,确保政府职能部门使用合法的排气检测数据,依法对机动车排气污染实施监督管理。
三是认真贯彻落实中国人民共和国《大气污染防治法》中规定的“机动车污染物排放不达标的机动车不准上路行驶”的法律条文,完善路检、抽检排气超标车辆和被举报冒黑烟车辆的跟踪处理机制,强化行政约束措施,增强路检、抽检工作的威慑作用。
完善路检超标车辆的跟踪处理机制。对路检排气超标车辆按有关规定贵令限期治理;对不履行行政处罚决定的路检排气超标车辆,采用工况法进行检测,排气不达标的,不予办理定期审验相关手续。
3、积极倡导和推行I/M制度
I/M制度指是在用车的强化检测/维修管理制度,是美国-欧洲等西方国家普遍采用的一种对在用机动车污染物排放的进行周期性监督管理制度,它的特点一是可以有效的识别出有系统故障从而导到排放超标的车辆,二是它可以确定机动车的故障根源,对车辆进行维护并督促车主加强维护,控制排放。鉴于目前武汉市的现状,理想的模式是由环保部门牵头成立I/M制度实施中心,制订我市I/M制度总体规划,循环确定阶段性的排放限制与办法。
4、实施机动车环保标志管理制度,控制高排放车辆行驶
根据国家《汽车产业发展政策》关于对在用车实行差别化管理、以及国家环保总局。《关于印发2005-2007年在用机动车污染防治工作要求的通知》(环函[2005]83号)中关于对检验合格的在用机动车加贴机动车环保定期检验合格标志;有条件的地区可以实施分类的标志管理制度;对无标志的车辆可以采取限行、加大抽检力度等限制性措施的要求。由环保部门牵头,组织公安交管部门、法制办等部门结合环保标志管理工作,开展可行性研究。同时结合汽车环保标志管理制度,制定市区范围内有条件(包括时间和区域)控制行驶方案。同时利用世界银行贷款在我市开展的武汉城市交通项目研究成果,适时推行环保标志管理制度。
5、加大对高排放车辆的淘汰力度
对高排放车辆,通过加强日常监督执法力度、采取有条件的控制行驶措施,促进车辆淘汰更新;同时,严格按照《汽车报废标准》和国家机动车使用年限的有关规定,坚持“污染物排放超标一票否决”,严把车辆报废关,重点淘汰高排放车辆。
防治机动车污染是涉及政府、企业和社会公众的一项复杂的系统工程,要从根本上解决问题,必须采取综合防治的措施,是一个长期而艰巨的工作。我们相信在市委、市政府的正确领导下,政府各相关职能部门密切协作,广大群众的环境意识的不断提高,我市机动车污染物排放防治工作一定能上一个新的台阶。
(作者单位:武汉市环境监测中心站)
[责任编辑:茂
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