项目六汽车与污染.

项目7汽车与污染汽车的尾气污染汽车的噪声污染汽车的电磁辐射污染汽车车内污染汽车尾气的主要成分及危害•一氧化碳•氮氧化合物•碳氢化合物•含铅化合物污染尾气之一氧化碳•定义：无色无臭有毒性的气体，分子式为CO，分子量为28，是有机物氧化或燃烧的中间产物。•化学性质有：可燃性和还原性和毒性一氧化碳是一种化学反应能力低的无色无味的窒息性有毒气体，对空气的相对密度为0.9670，它的溶解度很小。一氧化碳由呼吸道进入人体的血液后，会和血液里的红血蛋白Hb结合，形成碳氧血红蛋白，导致携氧能力下降，使人体出现反应，如听力会因为耳内的耳蜗神经细胞缺氧而受损害等。吸入过量的一氧化碳会使人发生气急、嘴唇发紫、呼吸困难甚至死亡。研究证明，人对一氧化碳的承受能力相当高，一个健康的人能短时间承受血液中含量为20%~40%的一氧化碳的侵袭。虽然对人体无副作用的一氧化碳阈值尚未确定，但长期吸一氧化碳对城市居民身体健康是一个潜在威胁。污染尾气之氮氧化合物•氮氧化物(nitrogenoxides)包括多种化合物，如一氧化二氮(N2O)、一氧化氮(N0)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N203)、四氧化二氮(N204)和五氧化二氮(N205)等。除二氧化氮以外，其他氮氧化物均极不稳定，遇光、湿或热变成二氧化氮及一氧化氮，一氧化氮又变为二氧化氮。因此，职业环境中接触的是几种气体混合物常称为硝烟(气)，主要为一氧化氮和二氧化氮，并以二氧化氮为主。氮氧化物都具有不同程度的毒性。产生原理氮氧化合物•毒理学氮氧化物中氧化亚氮(笑气)作为吸入麻醉剂，不以工业毒物论;余者除二氧化氮外,遇光、湿或热可产生二氧化氮,主要为二氧化氮的毒作用,主要损害深部呼吸道。一氧化氮尚可与血红蛋白结合引起高铁血红蛋白血症。人吸入二氧化氮1分钟的MLC为200ppm。污染气体之碳氢化合物•是仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物称为碳氢化合物，又叫烃。它和氯气、溴蒸气、氧等反应生成烃的衍生物，饱和烃（和苯）不与强酸、强碱、强氧化剂（例如：高锰酸钾）反应，但不饱和烃（烯烃、炔烃、苯的同系物）可以被氧化或者和卤化氢发生加成反应。如甲烷和氯气在见光条件下反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)和四氯甲烷（四氯化碳）等衍生物。在烃分子中碳原子互相连接，形成碳链或碳环状的分子骨架；一定数目的氢原子连在碳原子上，使每个碳原子保持四价。碳氢化合物•汽车尾气的碳氢化合物来自三种排放源。•1.对一般汽油发动机来说，约60%的碳氢化合物来自内燃机废气排放20%～25%来自曲轴箱的泄漏，其余的15%～20%来自燃料系统的蒸发。•2.甲烷是窒息性气体，其嗅觉阈值是142.8mg，只有高浓度时才对人体健康造成危害。乙烯、丙烯和乙炔则主要是对植物造成伤害，使路边的树木不能正常生长。•3.苯是无色类似汽油味的气体，可引起食欲不振、体重减轻、易倦、头晕、头痛、呕吐、失眠、粘膜出血等症状，也可引起血液为变化，红血球减少，出现贫血，还可导致白血病。其嗅觉阈值16.29mg，对人体健康有影响的阈值34.8mg。汽车尾气中还含有多环芳烃，虽然含量很低，但由于多环芳烃含有多种致癌物质（如苯丙芘）而引起人们的关注。含铅化合物•铅中毒•环境中的铅经食物和呼吸途径进入人体，引起消化、神经、呼吸和免疫系统急性或慢性毒性影响，通常导致肠绞痛、贫血和肌肉瘫痪等病症，严重时可发生脑病甚至导致死亡的现象。汽车尾气防治•1.控制汽车数量•在许多大中城市中，汽车的数量实际已经“超载”。政府可以用宏观调控的方法提高汽车的价格，适当减少汽车的购买量，促进小型制造汽车的企业的转产，把汽车的数量控制在生态平衡允许的范围内。•同时要使公共汽车、地铁等公共交通工具迅速发展起来，向市民提倡骑自行车、乘坐公共汽车和地铁；公务员更要以身作则，尽量使用公共交通工具，少乘坐私家车，尽量降低汽车尾气排放量。•2.严格把关，提高汽油质量•到21世纪初，世界大多数城市都已禁止使用含铅汽油。要提高汽车尾气污染物达标排放，严格把关，不能让未达到标准的汽油流入市场。•3.加快采用先进的汽车尾气处理技术，对不符合尾气排放标准的汽车进行淘汰或改造。•4.推广以天然气为燃料的燃气汽车，并对燃气汽车进行改造，解决其存在的发动机动了性能下降、储气瓶占用空间大等问题。•5.变废为宝。•方案A：在气缸内的燃料和空气经过压缩，变成高温高压的气体，燃烧后能量仍很高。如果将这些能量利用起来，转化成发动机的动力，既节省了燃料，又减少了废气排放量。•方案B：汽车尾气中含有氮氧化物和硫氧化物，如果在尾气排放管上加装一个收集和转化装置，将其转化成工业原料硝酸和硫酸，虽然收集量可能不多，但积少成多，这就在减少对大气的污染的同时对资源进行了回收。汽车的噪声污染•噪声——泛指一切对人们生活和工作有妨碍的声音；或者是说人们不需要并希望用一定措施加以控制和消除掉的声音的总称。•汽车噪声——汽车行驶中产生的综合的声辐射。•汽车噪声包括——发动机噪声、传动系统噪声、轮胎噪声和车身噪声。一、噪声的危害城市环境噪声：交通噪声生产噪声建筑噪声生活噪声（占总数的75%）汽车噪声范围：60~90dB，中强度噪声。•高于70dB的噪声人心情不安、烦躁、疲倦、工作效率下降、谈话与通信困难等，从而产生头痛、脑胀、失眠等各种病症。•长时间处于噪声环境的人，还会导致胃病和神经官能症。•试验表明：80dB会使驾驶者的注意力下降10%；90dB时下降20%。一、噪声的危害1、听觉疲劳或听力损伤2、噪声影响人体健康3、噪声干扰谈话和通话4、噪声影响人们的工作和正常生活二、噪声的度量1.噪声的客观度量①描述声音的物理量常用声压（Pa）、声强（W/m2）和声功率（W），相应的有声压级、声强级、声功率级,单位用dB(分贝)。②人耳能听到的最小声压(听阈声压)为2×10-5Pa，声强为10-12W/m2，而使人耳产生痛觉的声音的声压（痛阈声压）为20Pa，声强为1W/m2。③人们通常谈话的声功率为10-5W，而喷气式飞机起飞的声功率为105W。④为了方便地描述如此大范围变化的物理量，通常采用对数标度。另一方面，人耳对声音的感受并不正比于声音的实际强弱，也是与其对数值大致成正比。2262/10/101/11cmkgfmNMPamNPa听阈声压与痛阈声压相差100万倍声压级)(102)(lg20500PapPapdBppLp待测声音的声压—基准声压，—采用声压级，便将可听声音的声压范围简化为0~120dB。二、噪声的度量三、汽车噪声特性•汽车噪声分为；车外噪声、车内噪声•汽车噪声特性评价方法——声级计指标、噪声频谱和辐射指向性指标汽车噪声分为车内噪声和车外噪声,它们与汽车类型、运行工况和路面条件有关。车内噪声主要是由于发动机及传动系统在运行中引起的车身振动和车身的孔缝透声而形成的，车内噪声关系到乘座的舒适性，噪声过大会影响驾驶员的注意力，干扰乘座者的语言交流。车外噪声是交通噪声的重要公害源，车外噪声一般是60dB(A)～90dB(A)的中强度噪声，汽车的类型不同，车外噪声也不同。即使是同一种型号的汽车，其噪声的离散性也很大。柴油载重车各部分声源的声级声源发动机排气进气冷却风扇轮胎（88km/h）总和声级(dB)858280817989当汽车行驶车速增加时，其噪声也会随之直线上升。发动机转速增加，其机械噪声和空气动力性噪声均大幅度增加，从而使整车噪声直线上升。汽车在行驶速度一定的条件下，变速器位于低档位时，发动机转速较高，则汽车噪声较大。在相同档位时，汽车的加速度不同其噪声也不同；在不同档位加速时，汽车起步和低速的噪声随加速度的变化更为明显。与匀速行驶噪声相比，汽车加速行驶噪声一般较高。因此，当今世界大多数实施汽车噪声限制的国家，都把加速噪声作为衡量汽车噪声的重要指标之一。载质量对汽车噪声的影响相对较小。例如，东风EQl090型载货汽车在各种车速的匀速行驶噪声，重车比空车平均要高2dB（A）～3dB（A）。重载滑行时比空车滑行的噪声也高2dB（A）～3dB（A），这主要是载质量增加使轮胎噪声增大的缘故。汽车各总成、机构的技术状况随着行驶里程的增加而下降，在不同程度上会出现振动和异响，连接部件松旷等现象，从而加剧了汽车行驶噪声。噪声源：燃烧噪声、机械噪声、进排气噪声和风扇噪声等。1.燃烧噪声——燃烧时压力升高而造成的气体冲击，与发动机的燃烧方式和燃烧速率密切相关（汽油机较小，柴油机较大）评价指标为压力增长率和最高压力；燃烧噪声受多种因素影响，如压缩比、转速、负荷、点火/喷油时间、加速等。n↑漏气损失与散热损失↓PT↑空气扰动↑；着火延迟期↓噪声↓；但着火延迟期内的混合气数量↑，压力增长率↑负荷↑无负荷时，喷油量↓压力增长率↓噪声↓喷油提前角着火延迟期↑压力↑压力增长率↑噪声↑加速由于加速前n↓缸壁温度↓热损失↑着火落后期↑噪声↑四、发动机噪声2.机械噪声——发动机工作时各运动件之间、运动件与固定件之间作用的周期性变化的力所引起的3.进、排气噪声——空气动力性噪声,仅次于本体噪声和风扇噪声四、发动机噪声4.风扇噪声——是汽车最大噪声源之一。主要由风扇旋转噪声和涡流声组成。此外还有风扇、导向装置或散热器的振动以及外部振动激发的机械振动。•发动机噪声估算——里卡多通过大量试验提出的经验公式5.116lg60lg50)(98lg60lg43)(5.48lg50lg30)(DNAdBDNAdBDNAdB汽油机四冲程间接喷射柴油机四冲程直接喷射柴油机式中：N——发动机转速，r/sD——气缸直径，mm四、发动机噪声五、传动系统噪声•离合器和变速器噪声；•万向传动装置噪声；•驱动桥噪声；变速器是主要噪声源六、轮胎噪声•花纹噪声；•道路噪声；•弹性振动噪声；•风噪声⑴轮胎花纹噪声。由于轮胎滚动，在接地时胎面花纹沟部的容积减小，沟内包含的空气被挤出;而当胎面离地时沟部的容积恢复，外部空气被吸入。这样空气流入、流出产生的噪声也叫排气噪声。另外，胎面花纹接地时还产生连续击打路面的噪声，这种噪声也属于轮胎花纹噪声。⑵道路凹凸噪声。轮胎在道路上滚动时，由于路面小的凹凸内空气被压缩，因而产生排气噪声。一般来说，沥青和水泥路凹凸面小，由此产生的噪声也小。一般反映的就是直接噪声。对大、中型载重车的轮胎而言，由于其所产生的直接噪声在汽车总体噪声中所占比重很大，因此，直接噪声已成为噪声公害。•⑶轮胎弹性振动噪声。由于路面的凹凸不平和轮胎的不均匀性，引起胎面和胎侧的弹性振动噪声。•⑷轮胎自激振动噪声。当汽车急速起动和急制动、急转向时，轮胎胎面元素相对于道路表面发生的局部自激振动，由此产生刺耳的噪声，称为尖叫噪声。•⑸轮胎空气紊流噪声。由于轮胎滚动，在轮胎周围产生空气的紊流诱发出的噪声。七、车身噪声指车身有发动机震动、底盘振动、道路激励及空气流激励作用振动而辐射的噪声，主要有：1、车身振动：无骨架车身直接承受路面的冲击，较骨架式车身更容易产生振动噪声，较长车身和轻量化车身，由于刚度较弱，固有频率较低，行驶中产生车身共振而引起较大的噪声。2、空气与车身之间的冲击和摩擦汽车行驶时产生的空气流动噪声，包括空气通过车身缝隙或孔道进入车内而产生的冲击噪声、空气吹过车身外表凸起物而产生的涡流噪声、空气与车身的摩擦噪声。其中汽车行驶时，空气流动噪声最大。电磁辐射污染近年来，随着汽车电子技术发展，汽车上应用了越来越多的电子控制部件，其中以电磁感应式的传感器和执行器应用最多，而这些元部件在工作的过程中又会产生电磁波，进而影响其他电子产品。比如发动机、雨刷电机等。主要有5种人要特别注意电磁辐射污染：•一是生活和工作在高压线、变电站、电台、电视台、雷达站、电磁波发射塔附近的人员；•二是经常使用电子仪器、医疗设备、办公自动化设备的人员；•三是生活在现代电器自动化环境中的工作人员；•四是佩戴心脏起搏器的患者；•五是生活在以上环境里的孕妇、儿童、老人及病患者。•多吃胡萝卜、西红柿、海带、瘦肉、动物肝脏等富含维生素a、c和蛋白质的食物，加强肌体抵抗电磁辐射的能力。车内空气污染1、一是