摘要：本文从汽车发展的角度来考虑当前的环保问题，着重针对大气污染的现状，对汽车尾气对环境的影响及其危害进行分析，并从治理汽车尾气的角度提出大气污染治理的措施与方法，然后对如何发展天然气汽车理论和实践中的主要问题进行了尝试性的研究，指出大力发展天然气汽车是解决汽车尾气对大气的污染问题的最好办法。以期在理论上及实际操作方面为人类环境保护和我国汽车业提供参考与借鉴。

关键词：大气污染；环境保护；汽车尾气；天然气汽车    

Abstract: The vehicle development from the perspective of the current environmental problems, atmospheric pollution focuses on the current status of the environmental impact of vehicle exhaust and hazards analysis, and management of vehicle exhaust  from the perspective of atmospheric pollution control measures and methods, Then on the theory and practice of how to develop natural gas vehicles of the main issues of tentative study that the development of natural gas vehicles is vigorously addressing vehicle exhaust pollution to the atmosphere of the best ways. So in theory and practical operation of environmental protection and China's auto industry for mankind provides reference and reference.

Key Words: atmospheric pollution; environmental protection; vehicle exhaust        natural gas vehicle

前言

环境和能源是近一个世纪人类最关心的两个问题，也是即将进入二十一世纪我国乃至世界各国坚持走可持续发展的重要战略问题。高速发展的汽车保有量，给人类带来经济的繁荣和精神文明的发展，同时也给我们的城市带来了大气污染和汽车能源紧张等一系列问题。如何应对并能解决由于汽车保有量高速发展造成的大气污染，并且适应汽车燃料结构的调整，这正是世界各国急需解决的问题，而解决的最好办法，就是大力发展天然气汽车。本文正是在这样的背景下，从汽车发展的角度来考虑当前的环保问题，着重针对大气污染的现状，对汽车尾气对环境的影响及其危害进行分析，并从治理汽车尾气的角度提出大气污染治理的措施与方法，并我国大力发展天然气汽车的一些关键问题，使之能成功地缓解并解决大气污染和汽车能源紧张等一系列问题，以获得持续发展的动力，同时能够对人类环境保护和我国汽车业提供现实的借鉴与指导意义。

1. 汽车尾气污染基本现状

汽车是现代文明的一个标志，它的蓬勃兴起只不过100多年的历史。20世纪初，人们对马路上来来往往的汽车并没有什么反感，因为那时汽车还不多。到了第二次世界大战结束以后，随着汽车数量的日益增加，汽车排放的废气成了世界上许多大城市空气污染的“祸首”。 2010年10月11日《文汇报》刊载“中国汽车社会灾难报告：尾气直接危害人民生活”一文，给了我们一组也许触目惊心的数字： 

到2009年末，全世界汽车保有量已超过10亿辆。平均每千人拥有汽车216辆； 全世界的汽车保有量以每年5000万辆的速度递增，预计到2012年将达12亿辆； 目前，全世界有10亿多城市人口的健康受到空气污染的威胁；到2020年全世界死于空气污染的人数将达到800万；中国汽车保有量将在2012年达到7356万辆，2020年达到18103万辆； 在我国l1个最大城市中，空气中的烟尘和细颗粒物每年使5万人夭折，40万人感染上慢性支气管炎。 

通过上面几组数字的对比，我们知道了汽车正在以及将给我们带来什么。 

汽车给生活带来的便利、为社会做出的贡献有目共睹，但汽车给环境、给健康带来的危害却往往被忽略。在我国，数以千万计的汽车日复一日地污染着我们赖以生存的空气，越来越多的城市人充当着“吸尘器”的角色。 

据权威机构预测。到2012年底，我国许多大城市的汽车尾气排放量将比现在增长二倍。北京市在治理汽车尾气上所下的功夫有目共睹，但随着汽车数量的猛增，去年上半年汽车污染就已出现上升趋势；在广州，汽车尾气被市民评为“最不可忍受的污染物”；在郑州，汽车尾气成为空气质量大幅反弹的三大要素之一。 

2. 汽车尾气污染及危害分析

2.1 汽车尾气的形成及其化学组成

　　汽车尾气排放主要有油箱泄漏、燃料蒸发和排气管排放三种方式，其成分比较复杂，含有上千种化学物质。人们常常可以看到小轿车后面排气管喷出的团团白烟，柴油汽车和三轮摩托车还冒着滚滚黑烟，而且夹带着难闻的气味，加上喇叭声和汽缸振动的噪声，更是令人厌恶。据统计，1000千克汽油通过汽车发动机燃烧产生动力后，要排出10-70千克尾气。另外，还有从燃料和燃烧系统中蒸发、泄漏出来的气体和汽油，约有20-40千克。汽车发动机空档运转时排出的一氧化碳最多，约占排气量的5%。汽车缓慢行驶时，排气管喷出的烟是黑的，这说明燃料燃烧不完全，很多碳粒随气体排出。汽车高速行驶时，车尾喷出团团白烟。此时排气量最大，白烟中氮氧化物含量很高，这是汽油在高温燃烧下产生的一种有害气体。

自1886年德国人C·本茨取得世界上第一项汽车专利以来，汽车技术发展很快，是使用最广泛的机动交通工具。目前，汽车所用能源主要是矿物燃料，如汽油、柴油等等。在发动机内，气化的燃料与空气混合后，在气缸内被压缩，经电火花点火，混合气体燃烧而膨胀做功，成为汽车行驶动力。燃烧后的产物随着尾气排出发动机。目前可从尾气中检测出来的污染成分有80余种，其中主要有碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳烟(C)等。HC、NOx还是在空气中形成光化学烟雾的主要参与者。二十世纪四十年代的洛杉矶光化学烟雾事件是典型的汽车尾气污染事件。

随着汽车通行量的增加，汽车尾气已经逐渐成为城市大气环境的主要污染物(见表1)。汽车尾气对城市大气污染的“贡献”与汽车行驶状况相关，例如，HC、CO的排放量会随着车速提高而减少，NOx则相反。

表1日本东京各种污染源对大气污染的贡献率(%)

污染物

2.2 汽车尾气的危害

机动车排气污染物对生态、城市环境都产生严重的污染，并且直接、持续地危害人体健康。

根据美国的研究报导，大气中的污染物，50%来源于汽车，最新的研究表明，车辆的排放物质达140多种，如非甲烷碳氢化合物、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、铅、二氧化硫、醚、甲醛及粉尘等。其中有些是易挥发的有机物(VDC)，这些物质与氮氧化物发生化学反应形成地面臭氧层，造成对人体及动植物的危害。1943年9月美国洛杉矶市的空中出现了黄、白、紫色飘浮的烟云，这种烟云使人们喉痛、头晕并导致几百人死亡、上千人身体受到不同程度的损害，后来经过几十年的研究才搞清这次烟云的罪魁祸首是汽车尾气排放物引起的光化学烟雾。另据世界银行报导：全世界各大城市空气中的铅污染，90%是来自含铅汽油，即汽车尾气；10%来自工厂和电厂。仅在发展中国家统计，受铅害儿童高达1800多万，因铅中毒而使大脑受到永久性损伤。埃及开罗每年大约有800多名婴儿因母亲受铅毒害夭折。号称科技发达的美国其学龄儿童约9.1%的孩子血铅水平已达到损坏健康的程度，铅中毒多发生于神经系统，造成中毒性脑病，严重妨碍儿童的智力发育，对中枢神经的损害是不可逆转的，死亡率极高。铅是积蓄性毒物，也是潜在的致癌物。全球大气国内的铅含量已到了骇人听闻的程度：40亿吨。铅污染已经威胁到人类的生存成为全球亟待解决的大课题。

2.3 汽车尾气排放对中国的影响 

　　凡事都需从两面看。汽车对经济的拉动是事实，而治理污染付出的代价也不应视而不见。以北京为例：北京现在每年在大气治理上要花费100亿元人民币，到2012年总共要花费近1500亿元人民币，其中用于机动车尾气治理的少说也得有几百亿。如果把全国的情况算起来，那将是一个天文数字。 

同时，覆盖在中国城市上空的以汽车尾气为主的烟雾更导致了庞大的医疗成本。世界银行发布的报告显示：中国肺病发病率在过去30年翻了一番。因空气污染导致的医疗成本增加以及工人生病丧失生产力，使得中国GDP的5%被抵消掉。中国的污染如此严重，以至于美国不允许家庭成员患哮喘的外交官在中国某些城市任职。 

3.汽车尾气污染治理

在发展汽车工业的同时，应该改进汽车工艺，研究开发环保型的汽车，研究发展汽油的代用品。针对汽车排气污染，加强出厂管理，提高其整车性能；加强落户管理；加强运行及维护管理；改善道路设施；改变燃料结构，大力推广天然气汽车；向发达国家学习，大力研究，开发汽车尾气净化技术，安装先进高效的尾气净化装置。在交通管理方面，应进一步加强研究，发展公共交通事业，疏通道路，减少汽车怠速，慢速行驶的时间。 

减少汽车尾气污染的有效办法是采用清洁车用燃料。美国《清洁空气条例》对清洁燃料定义为：能使汽车排气污染低于常规汽油或柴油的燃料或能源，包括代用燃料和专门配制的汽油和柴油。根据这一定义。目前使用的车用清洁燃料有：电、太阳能、甲醇、乙醇、新配方汽油、天然气和液化石油气。 

    上述清洁燃料中，电和太阳能能够实现汽车的零排放，甲醇、乙醇也能大大改善汽车的排放。但由于它们的费用一般比汽油高出1倍以上，人们难以接收，推广受到。而天然气、液化石油气凭借其低廉的价格和方便的加气服务在世界各国得到广泛推广。目前，世界上有天然气汽车650多万辆，其中LPG汽车530万辆，加气站22000多座，年供LPG987万吨；压缩天然气汽车122万辆，加气站2870座。中国现有天然气汽车(NGV，LPGV总称)7000多台，加气站70多座，建立了一定的物质和技术基础。

近年来，世界各国寻求解决由于汽车保有量高速发展造成的大气污染和汽车燃料结构的调整，一直努力地寻找解决途径，如氢气汽车、甲醇汽车、电动汽车、天然气汽车等。如何应对并能解决由于汽车保有量高速发展造成的大气污染，并且适应汽车燃料结构的调整，这正是世界各国急需解决的问题，而解决的最好办法，就是大力发展天然气汽车。天然气汽车简称NGV(即以压缩天然气-CNG、液化天然气-LHG和液化石油气-LPG为燃料的汽车)由于它排放性能好，可调整汽车燃料结构，运行成本低、技术成熟、安全可靠，所以被世界各国公认为最理想的替代燃料汽车。

中国的燃气汽车，近几年来，由于国家及各地的重视，在中国天然气总公司，四川、哈尔滨等有关企业的推动下，发展非常迅猛，规模不断在扩大，孕育着中国燃气汽车一个潜在的大市场。

3.1天然气汽车的优点

天然气汽车具有五大优点：

（1）优良的排放性能，有利于环境保护；

（2）燃料的经济性能得到提高，运作费用下降；

（3）使用天然气、液化石油气更安全可靠；

（4）机件使用寿命长；

   （5）发动机的热效率高。

3.2国内推广使用天然气汽车可行性分析

    在国内逐步推广使用天然气汽车的可行性是基于如下几点：

   （1）有利于能源结构的调整；

   （2）充足的气源保证；

   （3）天然气汽车技术成熟；

   （4）国家重视、各委、办、局积极支持领导非常重视；

   （5）国内各地方行为力度加强，发展形势很好；

   （6）汽车主机生产厂的积极参与。

3.3发展天然气汽车需解决的几个主要问题

    我国发展天然气汽车才刚刚起步，因此，社会上普遍对发展天然气汽车了解不多，支持不够，尤其在征地、办理审批手续、建站改车、改装车辆行驶、年检困难；建站改车投资大，没有法规和经济上扶持，推广天然气汽车仅仅是企业行为很难发展，因此，急需解决以下几个主要问题：

   （1）加强天然气汽车管理、协调工作；

   （2）尽快制订统一的技术标准；

   （3）给予适当的优惠；

（4）天然气汽车转换装置及相关设施国产化；

   （5）将加气站列入城市总体规划。

4．结语

    大气污染已引起了国人的重视，环境保护已列入了我国可持续性发展战略。经过本文分析，我们知道，在其他更清洁的燃料大规模推广使用之前，在中国推广使用天然气汽车势在必行。中国的大气污染治理工作已经迫在眉睫，与此同时中国燃气汽车事业迎来了很好的发展机遇，并已经开始进入了一个新的历史时期，所以应大力发展天然气汽车、开展治理大气污染这些功在当代，造福千秋的伟大事业。

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