汽车技术与科学发展的关系
摘要： 本文描述了汽车的公害及汽车与资源环境的关系。进入新世纪以来，
我国汽车工业和汽车销售有了快速的发展，千百万量小轿车进入寻常百姓家，业内人士称之为“井喷”。汽车工业对国民经济的拉动作用十分明显，但汽车又是一个消耗能源，污染环境的用品。 关键词：汽车;公害;资源环境;
1 汽车的公害
汽车的公害包括三个方面：汽牛排气对大气的污染；噪声对环境的危害；汽车电气设备对无线电通讯及电视广播等的电波干扰。在三者之中，排气污染对人们的生活环境影响最大(被认为是第一公害)，其次是噪声公害，而电波公害由于不直接影响人体健康，并且是局部性问题，所以没有前两者重要。除此而外，制动蹄片、离合器片和轮胎的磨损物，以及车轮扬起的粉尘也会引起环境污染，但这种影响只是在交通密度大的车流附近较为突出。
随着国民经济的发展，汽车保有量的增加，我国城市的大气污染已由工业废物、煤炭、烟气型向光化学烟雾型转变。在大城市，汽车排放中CO分担率占63％，NOx占22％，HC占73％。在发达国家中如美国大气污染物排放中CO的66％、NOx的43％、HC的31％、微粒的20％均来源于汽车排放，因此汽车对大气的污染已成为城市大气污染的主要污染源。2000年中国城市状况监测的388个城市中，63．5％的城市超过国家质量的二级标准，其中超过三级标准的有
112个，占监测城市的33．1％。
现代汽车发动机主要是内燃机，其中以汽油、柴油为燃料的内燃机应用最为广泛。研究汽车的排气公害问题，实质上是内燃机的排气污染问题。
汽车发动机排出的废气不都是有害的，如N2、CO2、O2、H2和水蒸气等即属于不会对人体和生物造成直接危害的物质。有害成分是指CO、HC、NOx、SO2、铅化合物、炭烟和油雾等。
这些有害物主要是汽车发动机的燃烧产物(排气污染占汽油机总污染量的65％-85％)。此外，还有发动机曲轴箱通风污染(主要是HC)，以及燃料箱和化油器逸出的汽油蒸气等。这些有害物质散发到空气中达到一定浓度后，将对人和生物造成危害。表5—1给出发动机在额定负荷下，每kW?h排出有害成分的数量(以百分数表示)。
直接从发动机排出的有害物可称为一次有害排放物，归结起来主要有CO、HC、NOx和微粒子。所谓微粒子是指由发动机排出的全部废气，在接近大气条件下，除去非化合形态的凝聚水以后收集到的全部呈固体状和液体状的微颗粒。微粒子的成分十分复杂，它包括可溶性成分(主要由润滑油产生)和非可溶性成分(主要是炭烟)。从表5-1可以看出：汽油机的主要排气有害物是CO、HC和NOx；柴油机的CO和
HC排放量要比汽油机少得多，而炭烟的成分远远高出汽油机，同时NOx的排放量也比较多。
发动机排气中有些成分如CO2虽然不会对环境造成直接污染，但由于CO2的大量积聚会对地球环境造成不良影响，即所谓“地球温室效应”。地球的温室效应是指当大气中的CO2气体达到一定浓度后，会形成像一层日益加厚的透明薄膜，太阳光照射在地表面的能量由于受到CO2，层的阻隔，很难再散发到大气层外去，热量长年积累将使全球气候变暖，极地冰层融化，海平面上升，土地盐碱化、沙漠化等现象。
未燃碳氢化合物HC和氮氧化合物NOx在一定环境条件下，会发生十分复杂的化学反应，诱发新的有害物，这就是二次有害排放物。
光化学烟雾是HC和NOx在太阳光紫外线作用下产生光化学反应生成的，它的主要成分是臭氧、醛等烟雾状物质。光化学烟雾的危害多发生在夏季，而夜间不会发生。表5—2表明光化学烟雾对人和环境的影响。
另外，汽车污染已成世界性公害，以它导致了气候变化。 交通系统消耗了全球约1／3的能源。以石油产品为燃料的汽车是最主要的现代交通运输工具，它给人们带来方便和快捷的同时，也带来了无法回避的问题。根据上个世纪七
八十年代美国、日本对城市空气污染源的调查，城市空气中90％以上的一氧化碳、60％以上的碳氢化合物和30％以上的氮氧化物来自汽车排放。这些污浊的气体使人类的生存环境受到极大威胁。汽车污染已成为世界性公害，其对于温室气体浓度增加的“贡献”不容忽视。
汽车的内燃机实际上是一座小型化工厂，消耗大量石油资源。汽油燃爆后产生驱车动力，同时也产生了许多复杂的化学反应，排放出大量温室气体，加剧了温室效应。
汽车每燃烧1公斤汽油排出3.08公斤的二氧化碳。当二氧化碳含量升高时，会增强大气对太阳光中红外线辐射的吸收，阻止地球表面的热量向外散发，使地球表面的平均气温上升。这就是所谓的温室效应。
地球上接连出现的“厄尔尼诺”和“拉尼娜”现象都与温室效应加剧有关。城市因人口密集、高楼密集、公路密集，导致“城市热岛效应”更为严重。温室气体像毯子一样把热束缚在低层大气里，城市年平均气温比郊区高1度，甚至更多。城市热岛效应已经改变了地方天气形势，特别是雨量分布形势已经发生改变。这是全球变暖在城市的反应。
夏季的高热酷暑已经影响人们的正常生活和工作，成为生活质量进一步提高和城市进一步发展的制约因素。去年5月下旬以来，印度持续高温，平均气温在43.5至47摄氏度，个别地区气温高达50摄氏度以上。全国已有1045人在热浪
中丧生。据印度气象部门预测，这样的高温天气仍将持续。 汽车排放造成的大气污染还会破坏臭氧层，而臭氧损耗与气候变化通过某些机制相互联系。一些专家认为，臭氧层的破坏造成太阳辐射过强，也会导致高温天气。
全球变暖使水蒸发加快，进而改变气流的循环，使气候变化加剧，引发热浪、飓风、洪涝及干旱。此外，汽油燃烧释放出的二氧化硫和氮氧化物在大气中分别转化成硫酸和硝酸，导致酸雨。酸雨不仅增加土壤酸度、破坏生态系统的平衡，而且还腐蚀建筑材料、金属构件和油漆等等，使建筑物、公路以及名胜古迹遭受损害。欧洲经济委员会的报告书称，因酸雨危害造成的经济损失额相当于全世界每人损失2到10美元。
大气环境是人类赖以生存的可贵资源，因此，减少温室气体排放、防止全球气候变暖是世界各国共同关注的问题。因此各国不断颁布日益严格的汽车排放法规，提高汽车废气的排放标准。
另一方面，噪声被称为城市新公害，统计显示，汽车所产生的噪音甚至已经占到了城市噪音的85%！汽车行驶在道路上时，内燃机、喇叭、轮胎等都会发出大量噪声，严重影响人的身体健康。道路交通噪声与车辆类型、道路条件、汽车行驶状态、交通流量等密切相关。目前，道路交通噪声已经成为城市环境污染治理的重要课题。
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