机动车污染物对健康危害及国六OBD排放在线监测系统意义

2020-02-24 10:11:28 刘国琼 198

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上次我们根据国六OBD在线排放终端采集的信息针对机动车尾气排放对环境的影响做了仔细的分析与了解,对于机动车污染物排放及生成机理也做了一定的分析。今天主要想聊聊机动车尾气排放污染物对人体健康的影响。

 

可能大家多多少少都了解一些,有这个基础肯定是好事,至少不会一无所知。在当下,机动车尾气污染已成为加速城市空气恶化的主要原因之一。随着2020年的“疫情”变化和复工要求,已经出现了明显的对比。

 

为什么这么说,举个非常容易理解的实际生活的例子:我于2月9日返回深圳,2月10日公司复工,中间几天陆陆续续深圳下了几场大暴雨,开车上班,由于车辆极少,道路畅通,暴雨洗刷过后,车身外观基本等同洗过的一样。这时候,深圳大部分企业没有复工,大概是30%不到的样子。在2月18号左右,国家要求企业复工,随之而来的是大街上的汽车增多,晚上10来点钟还能听到主街道车水马龙的声音,也就在这两天的时间,车的玻璃和顶棚就沉淀了一层重重的灰(周边无基建情况)。这细节可能不是每个人都有去注意,我每天开车前会检查车身及轮胎状态(气温低,不经常跑的车,怕胎压异常)。

 

可见,城市的污染和机动车流动有着极为密切的关系,而很多看不见的就需要借助技术手段来解决,机动车对城市环境尤其是道路附近区造成明显的空气污染表现得特别明显,如果你们家的“门面房”是面向公路的,那极大可能这个生态环境和人体健康已经由住址原因构成了巨大威胁,特别是儿童、老人、孕妇和患有心脏病及肺病的人,他们更容易受到伤害。

 

机动车尾气排放污染物中包含了4种有害气体是我们最为关注的。

一氧化碳

一氧化碳(CO)是一种无色、无味、无臭的气体,通常认为CO是由于被吸入人体而显示毒性作用,因其与血液中起输氧作用的血红蛋白(Hb)的亲和力比氧气大200-300倍,故而能够与血红蛋白形成碳氧血红蛋白(CO-Hb),大大降低血液的输氧能力,造成体内缺氧而引起窒息,如感觉头晕、恶心和头痛等。若能及时接触这种窒息状态,症状会随之消失,若浓度过高或者未能及时解除,那就非常危险了,一氧化碳与血红蛋白的结合会使心血管工作困难,致精疲力竭,无法“做功”。

但对于慢性中毒在科技测试的研究下发现,煤气配管工人有记忆力衰退的症状,这说明慢性中毒的问题是存在的。由于CO在大气底层停留时间较长,应把24小时以内吸气中的CO浓度限制在5PPM以下,鉴于其积累浓度常易超过允许值,因此,我们的煤气工作者一定要重视其危害性。不同的浓度CO对人体健康影响如下表:

 

表一:不同浓度CO对人体健康的影响

CO浓度/PPM

影响

5-10

对呼吸道患者有影响

30

人滞留8小时,视力及神经系统出现障碍

40

人滞留8小时,出现哮喘

120

接触1小时,中毒

250

接触2小时,头疼

500

接触2小时,剧烈心痛、眼花、虚脱

3000

30分钟死亡

烃类化合物

烃类化合物(HC)一般叫碳氢化合物,这个种类有比较多,机动车排放污染物中,包含了未燃和未完全燃烧的燃油,润滑油及裂解产物和部分氧化物,如苯、醛、酮、烯、多环芳香族烃类化合物等200多种复杂成分,上回文章有说了机动车使用的燃油对排放的影响,大家可以回头在速锐得官方网站查询相关信息。

 

机动车中碳氢化合物浓度受汽车工况与实现条件影响很大,这个范围在几十PPM到1万多PPM。饱和烃一般危害不大,甲烷气体无毒性,乙烯、丙烯和乙炔主要是对植物会造成伤害,所以每次我们看纪录片,都有看到大气污染会影响植物生长,人类总是在自取灭亡。

 

但不饱和烃却有很大的危害性,苯为无色、有类似汽油味的气体,说汽油味好好闻的小朋友估计还存在,机动车尾气排放出的这个味道可以引起食欲不振、体重减轻、易倦、头晕、头痛、呕吐、失眠、黏膜出血等症状,也可引起血液变化,血红球减少,出现贫血,还可以导致白血病。而甲醛、丙烯醛等醛类气体也会对眼、呼吸道和皮肤有强刺激作用,超过一定浓度会引起恶心、血红球减少、贫血和急性中毒,这个在油漆店、非标的家庭装修,经常会碰到这样的情况,人明显觉得进去就不大对,这个时候,你真的就要出来了,特别是新买房子装修的孕妇。对人类危害最大的是环芳烃,尤其是苯并芘(烧烤、油烟、尾气、炒糊的菜、油炸),这是一种强致癌物,不解释了。往返途中远离点火的车,高速服务站快进快出(有的人停车不熄火的),行人路过点火车辆、红绿灯路口也快走,远离伤害,保护家人,这是我们应该宣导的。

 

 

氮氧化物

氮氧化物(NOx)是燃料高温燃烧过程中剩余的氧和和氮化合形成的产物,主要成分有NO(一氧化氮)、NO2(二氧化氮)、N2O3(三氧化氮)N2O5(五氧化二氮)。我们可能不记得那么多,其实后边的也不用记,从大气污染角度和排放角度来看,只要按看一氧化氮和二氧化氮,剩余的忽略不计,真的可以忽略不计。

 

NO是无色、无味气体,其与血液中的红色素的结合能力比CO还强,高浓度的NO会引起中枢神经的瘫痪和痉挛。NO2是一种褐色气体,有特殊刺激性臭味,是机动车排气中恶臭物质成分之一。NO2的毒性较大,难溶于水,对眼睛和呼吸道的刺激作用较小,但被大量吸入呼吸道而不易察觉,进入肺泡后会形成亚硝酸和硝酸,刺激肺组织,致人发生肺水肿,并引起闭塞性纤维性支气管炎。这么说可能会有点模糊,NO2引起气候变化、酸雨、烟雾,哪旮要是有酸雨了,一定要严查、严办、往死里整!

表二:不同浓度NOx对人和生物的影响

NOx浓度/PPM

影响

0.5

连续3-12月,患支气管炎部位有肺气肿出现

1.0

闻到臭味

2.5

超过7小时,植物叶子变白

5.0

闻到强烈臭味

50

1分钟内,人的呼吸异常,鼻受刺激

80

3-5分钟,引起胸痛

100-150

30-60分钟,因肺水肿而死亡

200

很快死亡

颗粒物

颗粒物(PM)对人体健康影响主要取决于颗粒物的粒径大小、浓度和人在空气中暴露的时间。因上呼吸道感染、心脏病、气管炎、肺炎、肺气肿、哮喘等病到医院就诊人数与大气颗粒物浓度呈正向相关关系,北方比南方多,这个就不解释了。煤矿、火力发电厂经常会吸入0.01-0.1um的颗粒,50%会沉积在肺中引起尘肺病,一定要出门的话,戴口罩,开车。

 

机动车尾气对大气污染往往不是由一种物质造成的,而是多种污染物综合效应的结果。排放出去后形成一次污染,然后通过物理、化学的作用再次发生变化,与周围环境中的其他物质发生二次反应,有的是好的,比如氮被植物吸收,有的就会造成继发性污染,也可称之为二次污染,危害程度比一次污染更严重。

 

机动车排入大气中的NOx和HC受太阳紫外线作用会产生一种刺激性的浅蓝色烟雾,称为光化学烟雾。这个烟雾它含有臭氧(O3)、醛类、硝酸酯类等多种化合物,臭氧占85%。日光辐射强度是形成光化学烟雾的重要条件。你们看到车屁股冒蓝烟了,就这道理。

 

中学化学学过,臭氧是极强的氧化剂,具有独特臭气,那不同浓度的臭氧对人体健康的影响,也做了个表格:

表三:不同浓度O3对人体健康的影响

O3浓度/PPM

影响

0.02

开始闻到臭味

0.2

1小时闻到强臭味

0.2-0.5

3-6小时视力下降

1

1小时引起气喘,2小时头痛

5-10

全身痛,麻痹引起肺水肿

50

30分钟死亡

 

美国洛杉矶1955年,出现过因机动车尾气导致光化学烟雾事件,一个月,65岁以上老人就死亡了400人。日本东京这种污染也很严重,1970年的污染事件中,光化学烟雾浓度比平时高出10倍,使2万人患红眼病和咽喉疾病,1971年增加到4.1万。北京上海等中国一线城市也受到光化学烟雾的威胁,必须采取一些科技化的综合措施来预防和减轻光化学烟雾给人们带来的危害,经过多年努力,得到有效控制,雾霾现象依然严重,很多地区空气质量依然不达标,机动车并没得到有效监管,机动车尾气排放监管最近三年才提上日程。

 

于是,北京出台了政策,自2019年7月1日起,本市重型燃气车以及公交和环卫重型柴油车执行国六b排放标准;自2020年1月1日起,轻型汽油车和重型柴油车执行国六b排放标准。后续上海出台了上海的标准,杭州出台了杭州的标准,郑州出台了郑州的标准,虽然各地政策因地制宜,实现了监管严格,还各有差异,但是也看出了各地“战斗”的决心。

 

不管你们出台什么样的标准,其目的都是从源头抓起,从娃娃抓起。相比国五标准,轻型车国六b标准限值加严了40%至50%;增加了实际道路行驶排放控制要求;蒸发排放控制要求更加严格,排放限值降低了65%,需安装车载加油油气回收系统(OR VR),对加油过程的油气排放进行控制;同时增加了排放质保期的要求,低温排放试验一氧化碳(CO)和碳氢(HC)限值加严1/3,并引入了严格的车载诊断系统(OBD)控制要求。

 

正好,速锐就是干这个车载诊断系统的,在国六OBD环保排放监测上,算得上是等来了政策的春风,其实我们研究汽车污染排放比任何一家OBD企业都研究得更深入。国六前身是DB11-1475(北京地方标准),速锐得作为商用车总线专家团队,与国家计量局、环境生态、清华大学、中汽中心等机构参与并制定了重型燃油卡车OBD下线监控排放的这个标准。基于政策春风,顺势打造在线排放监测车载无线终端,这个在线排放车载无线终端会帮助国家及各地市生态环境部门把机动车排放数据上报到不同的环保数据中心和国家生态环境中心平台,谁超标,谁检查,谁负责,车厂超标罚车厂,个人超标赶紧去检修你的汽车减排传感器及填充排物、检查机动车三元催化剂和氧传感器老化、维修等情况,否则新车根本无法获得牌照(杭州实施),旧车不让上路。

 

国六OBD排放在线监测系统将协助国家在车辆排放的生态环境从严治理机动车能源消耗、污染物排放与控制,大幅降低汽车排放对健康的危害,还人类一个健康生态,还世界一个碧水蓝天。


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