汽车PM2.5排放

汽车PM2.5排放摘要：近年来，国内外对环境空气质量越来越重视，尤其是对可吸入肺颗粒物PM2.5的重视。环保部门都在积极制定和完善相关标准。该文介绍了PM2.5基本概念，危害，并着重介绍了汽车尾气中PM2.5的来源与危害，对防治汽车排放中的PM2.5的工作具有指导意义，为有关部门制定和完善相关标准具有一定参考价值。PM是英文particulatematter的首字母缩写，即代表颗粒物，而2.5则是指颗粒物的直径为2.5μm。所以，PM2.5就是大气中直径不大于2.5μm的颗粒物。它的直径还不到人头发丝粗细的1/20。PM2.5的浓度以每立方米空气中这种颗粒的重量表示，数值越高，就代表空气污染越严重。颗粒物粒径小于100μm的称为TSP，即总悬浮物颗粒；粒径小于10μm的称为PM10，即可吸入颗粒；粒径小于2.5μm的称为PM2.5，为可吸入肺颗粒。国内外研究结果表明，PM10/TSP的重量比值为（60—80）%。而近年来，通过对部分国内经济发达地区环境质量的研究，得出：可吸入颗粒物PM10已成为我国近些年城市大气污染的首要污染物，而PM10组分中，PM2.5平均占到PM10的50%-80%。与较大颗粒物相比，PM2.5粒径小，可吸附大量的有毒、有害物质，且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而，对人体健康和大气环境质量的影响更大。1、PM2.5的危害大气中PM2.5的各种化学组分的污染特征，是二十世纪六十年代国外大气环境领域进行的最多研究之一。从化学的角度而言，PM2.5组成一般分为可溶性组分、元素组分和碳质组分。可溶性组分一般包括硫酸盐、硝酸盐、铵盐、氯化钠等无机组分和甲酸、乙酸、乙二酸等可溶性有机物，可溶性组分一般占PM2.5质量的（20～50）%；元素组分包括Na、Mg、Al、S、P、Cl、K、Ca、Br、Ni、Cu、Fe、Mn、Zn、Pb等近40种金属及非金属元素；碳质组分包括有机碳和无机碳；有机物包括正构烷烃、多环芳烃等。这些污染物中含有很多致癌、致突变、致畸形化合物和有毒有害的化学成分。因为PM2.5粒径太小，所以很难防犯。一般而言，直径超过10μm的颗粒物，会被人的鼻子过滤在外面；直径在2.5μm至10μm之间的颗粒物可以进入呼吸道，但随着吐痰、打喷嚏部分被排出体外；而直径在2.5μm以内的细颗粒物，即PM2.5能顺利通过下呼吸道，进入肺泡之中，并可通过气血交换进入人体血管。PM2.5能够造成咳嗽，不适等症状。由于粒径小，相同质量浓度的表面积比PM10大得多，这就导致它们吸附空气中的有毒有害物质要更多。如吸附了致癌物，就有致癌效应，吸附了致畸物，就有致畸效应。携带这些有害物质，通过下呼吸道，进入肺的深处，所携带的有害物质就溶解在人体血液里。世界卫生组织（WHO）认为，PM2.5对人体健康影响巨大。PM2.5小于每立方米10μg是安全值。当PM2.5年均浓度达到每立方米35μg时，人的死亡风险比每立方米10μg时增加15%。2、汽车PM2.5的排放2.1汽车PM2.5的来源汽车排放到大气中的微粒主要是粒径小于1μm的固态和液态物质，以气溶胶、烟雾、尘埃等状态存在于大气中。汽油机和柴油机所排放的微粒是不同的。汽油机主要是铅化物、硫酸盐以及一些低分子物质，只有当车辆技术状况变坏，烧机油时，才有大量炭烟排出；柴油机的微粒排放主要是炭烟，成分也复杂。它是一种类似于石墨形式的含碳物质（炭烟）并凝聚和吸附了相当数量的高分子可溶性有机物和二氧化硫（SO2）等。这些有机物包括未燃的燃油、润滑油及其不同程度的氧化和裂解产物，排放量比汽油机高30-60倍。炭烟是柴油在高温（2000-2500℃）、局部缺氧的条件下，经过热裂解、脱氢、再经聚合、环构化和进一步脱氢形成的具有多环结构的不溶性炭烟晶核。图1汽车PM2.5排放2.2汽车PM2.5的危害碳烟颗粒往往粘附有SO2及致癌物3·4苯丙砒等有机化合物及臭气，对人和动物均有严重危害。一般2-10μm的碳烟吸入人体内可排出体外。2μm以下的碳烟吸入肺部后会沉积起来，而0.1μm-0.5μm的碳烟对人体危害最大，除致癌作用外，这种碳烟吸入肺部后，会导致慢性病、肺气肿、皮肤病等疾病。碳烟颗粒越小，悬浮于空中的时间也越长。见表1。这就增加了颗粒接触人的机会，以及颗粒在大气中受阳光和其他物质作用产生光化学反应的机会。而柴油机排出的微粒90%以上小于1μm，因此柴油机排放颗粒的危害是非常大的。表1球形颗粒在空气中的沉降速度3、颗粒物PM2.5防治措施。1增强颗粒物防治的法制建设和政府监管力度。首先政府要起到带头作用，统领全局。2我国快速发展的城市化已经严重影响城市的生态环境和人群的健康，必须加速研究颗粒物导致大气污染的途径，制定控制的策略。3加强城市生态环境建设。4伴随着科学技术的发展，除尘技术也在不断的创新和成熟，主要有械力除尘、过滤除尘、静电除尘和湿式除尘四种类型。不断提高除尘技术对颗粒物的治理也有非常重大的意义。4、结语由于关于汽车PM2.5排放还是一个新课题，文章综述了PM2.5基本概念，危害，并着重介绍了汽车尾气中PM2.5的来源与危害，对防治汽车排放中的PM2.5的工作具有指导意义，为有关部门制定和完善相关标准具有一定参考价值。需要说明的是：汽车PM2.5的排放，在国内外都是一个新的研究课题，也是一项难题。有关汽车PM2.5的生成机理、测试方法、控制技术等方面的研究，还需要广大专业技术人员的继续努力，为我们拥有一个更加干净的大气环境做出贡献。参考文献：[1]蠕志良.刘荣。柴油车排放颗粒物研究进展[J].科技导报2011，29（08）：75-79