毕业设计(论文)汽车的环境污染途径及其控制措施.doc
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1、汽车污染途径及控制措施摘 要:当人类迈进21世纪,科技、经济、生活水平飞速发展,人类在体验快速发展的文明给文明带来的便利,体验到了电子时代的速度。与此同时,我们也失去了那美好的生活环境,此时人类也认识到,人类共有的空气、水、阳光都是必需的环境要素,是人类共有的财产。随速社会经济的高速发展,汽车拥有量的急剧增加,汽车污染已经成为城市最主要的大气污染问题。汽车污染严重影响了人们的日常生活,防治汽车污染形势严峻,人类必须打好这场持久战。本文讲述了汽车污染产生的主要突进和探讨了有效控制汽车污染的一些必要措施。关 键 词: 汽车 污染途径 防治措施 目 录.1第一章汽车污染的主要途径.3 1.1汽车的内
2、部污染.3 1.1.1.汽车装潢下潜藏的污染.4 1.1.2车内香水增加污染.4 1.1.3.出厂新车所潜藏的污染.4 1.1.4.车内霉菌造成的污染.5 1.1.5.车内吸烟造成的污染.5 1.2.汽车的噪声污染.5 1.2.1.发动机噪声.6 1.2.2.底盘噪声.6 1.2.3.电器设备噪声.7 1.2.4. 车身噪声.7 1.3.汽车尾气污染.8 1.3.1.一氧化碳.8 1.3.2.碳氢化合物.8 1.3.3.氮氧化合物.9 1.3.4.醛.9 1.3.5.含铅化合物.9第二章汽车污染的防治措施.10 2.1.汽车内部污染的防治.10 2.2.汽车噪声污染的控制.10 2.2.1.
3、发动机的振动和噪声控制.11 2.2.2. 隔绝声源、振源与车身间的传播途.12 2.2.3. 对车身进行吸声处理.12 2.2.4.车内噪声主动控制技术.12 2.3.汽车尾气污染的控制.13 2.3.1.加强行政管理.13 2.3.2.加强尾气净化.13 2.3.3.开发新型能源.19 2.4.加强汽车尾气检测.22 2.4.1.为什么要对在用车进行尾气检测.22 2.4.2.国家现行的检测方法.23 2.4.3.汽车尾气检测新方法.23第三章:总结.23致谢.23参考文献 .24前 言:本文介绍汽车污染途径及其控制措施。汽车污染的途径大致可分为:内部污染、排放污染和噪声污染。排放污染:是
4、指汽车发动机在工作时排放出来的废弃造成的环境污染。主要的污染物为氮氧化合物、碳氧化合物、一氧化碳、二氧化碳、含铅化合物、醛、苯并芘及固体颗粒物等。汽车的内部污染途径主要是通过汽车装欢、通风系统以及二次污染,对乘车人员造成的身体健康的危害。噪声污染不仅对乘车人员的身体健康造成危害对周围群众也造成的严重的危害。对此,本文对汽车的污染途径及控制措施做出了详尽的阐述。 第一章汽车污染的主要途径从汽车普及的那一刻起,人类跨进了轮子上的时代。汽车给世界带来了现代物质文明,但同时也带来了环境噪音污染等社会问题。也就是在文明享受汽车带来的舒适方便的时候,汽车尾气造成的大气污染、汽车鸣笛造成的噪声污染等影响了人
5、们的生活,人们每天都在呼吸汽车尾气和被迫接受噪音中的生存。汽车污染严重影响了人们的日常生活,防治汽车污染形势严峻,人类必须打好这场持久战。1.1 汽车的内部污染 汽车在现代社会中扮演着重要的角色,同时,车内污染也可能是现代社会中人类健康的最主要的威胁之一。世界各国对汽车内的污染开展了不少研究,研究结论表明:汽车行驶在尾气排放“隧道”的中央,车内的人受害最重,加之汽车内置材料可能释放有害气体,内外夹击的车内污染会给人体健康带来严重威胁。污染物包括可吸入颗粒物、霉菌、种类繁多的化学物质。污染与汽车的型号和使用年限、燃料、交通拥挤状况。天气和海拔高度等诸多因素有关。 人们高度重视汽车尾气造成的城市空
6、气污染和治理问题,但是对于汽车内部空气质量的问题,还知之甚少。目前,对于居室内的空气质量问题,检测部门和研究机构已做了很多工作,对于汽车内空气质量的关注与研究还为数很少。 相对而言,经济发达国家对这个问题的研究较多。美国人把室内污染作为人类健康的五大危害之一。澳大利亚国家健康和医药委员会在考虑室内环境对健康影响时,把“室内环境”定义为“一天内度过1小时以上的非工作的室内空间”,除了办公室、教室、购物中心、医院、家庭以外,其中也包括汽车。美国的国际技术评估中心的一篇文章,称车内污染可能是现代社会中人体健康的最重要的威胁之一。1.1.1. 汽车装潢下潜藏的污染拥有一辆私家车无疑是财产和身份的象征,
7、车内的“高贵”装潢更为大多数客户所追求,然而在人们关注机械、款式的时候却忽视了一个重要问题:装潢过程中无疑要使用化学制品,必然会产生一定的污染。而这其中,无一例外都存在挥发性有机物()、甲醛超标问题,人们追求的柔软有拉力的座椅、光亮的色彩、舒适的手感,都是通过填充物、柔软剂、胶粘物等材料得以满足的,而它们正是污染易于藏身之所。据资料显示,长期置身于这些车内污染物环境中可以导致机体皮肤、血液、免疫等系统的损伤,引起如荨麻疹。过敏性鼻炎、过敏性哮喘甚至白血病、再生障碍性贫血,媒体也曾报道多起因车内污染造成消费者人体伤害最后与汽车制造商对簿公堂的事例。所以,有车一族在享受汽车带来的便利与舒适的同时,
8、不要忽视了车内空气污染对健康存在的潜在威胁。1.1.2. 车内香水增加污染许多私家车车主喜欢在自己的车内放瓶香水以改善室内气味,怡气养神。然而专家却认为,这并不可取,室内环境专家陈强教授说,按照良好的车内空气标准,必须达到无毒、无害、无异味,许多人通常将无异味定位为无恶味,实际上过量香味也是异味。更严重的是目前许多香水并非天然提取物,而是化学合成品,本身就具有一定的污染,在冬夏关窗开空调的季节,会在车内形成循环污染,破坏空气质量。 1.1.3.出厂新车所潜藏的污染 汽车装潢污染严重,除去材料选择因素,也和许多车主的“错误保护有关,买来的新车通常会有一些塑料质地的包装,是厂家防止汽车被磨损而进行
9、的保护,许多车主也认为这些原始包装可以延缓车辆“衰老”,因此不愿将其去除。但是,这样会使原本可以挥发的污染闷在车内“发酵”,让污染久留车内:另外,私家车的增长速度使其下了生产线就直接开进居民家,即便按照严格环保要求进行装备的汽车最好能停置一段时间,开窗透气,挥发污染物。 1.1.4.车内霉菌造成的污染 很多驾驶者都有过这种体验:“我的车每周清洗1-2次,座椅、地毯都非常干净,也经常打开车窗、天窗通风,为什么还是有异味?”其实这是有害霉菌在作怪。权威研究机构的报告显示:车内异味包含有害细菌的数量高达二十亿,是一般室内环境的四倍,有霉菌、葡萄球菌、微小球菌、螨虫等,并以霉菌为主。霉菌主要滋生于空调
10、循环过滤系统,中国疾病预防控制中心研究发现:空调循环过滤系统内极易产生螨虫、霉菌、胺、烟碱等,汽车内50%以上的霉菌、70%以上的螨虫来自于空调过滤系统。散落在地毡上的食品碎屑、毛发,汽车尾箱内久置不用的杂物、座椅及地毯都是霉菌滋长的温床。这些地方如果平时注意清洗就可以保持车内清洁,但是当驾驶者打开空调时,各种有害细菌就从入风口进入车内,造成车内空气污染。在这种环境里驾驶会出现精神疲倦、注意力不集中、呼吸急促、鼻塞等症状,严重者会引发哮喘、支气管炎、鼻炎、血压下降、肺炎等疾病,体质差者可导致死亡。定期消毒可降低霉菌水平。通过改进设计结构,也可以减少水气凝结或杀死过滤器表面上的霉菌。1.1.5.
11、车内吸烟造成的污染 很多有吸烟习惯的人在汽车上喜欢吸烟,久而久之,汽车就成了移动吸烟室。日本东京大学的研究人员调查发现,出租车内吸烟导致的空气污染更为严重。 研究人员对东京都的汽车进行了调查,并对出租车内吸烟造成的粉尘污染程度进行了检测。他们将被测车辆分成两组:一组为开窗吸烟组(车窗打开5厘米);一 组为关窗吸烟组。结果显示,开窗组车内有一名乘车人员吸烟时,车内粉尘浓度超标8倍,如果想恢复到吸烟前的程度,需要30分钟以上;有两名乘车人员吸烟,粉尘浓度超标23倍;3名乘车人员吸烟,粉尘超标30.6倍。关窗组车内一人吸烟,粉尘浓度超标11倍;两人吸烟超标31倍;3人吸烟超标48.6倍。 1.2.汽
12、车的噪声污染 汽车噪声大致可分为发动机噪声和整车噪声。发动机噪声与发动机转速有关,整车噪声与车速有关。与发动机转速有关的噪声源主要有进气噪声、排气噪声、风扇噪声和汽车发动机表面辐射噪声,以及由发动机旋转的各种发动机附件的噪声。与车速有关的噪声包括传动噪声、轮胎噪声、车体产生的空气动力噪声等。1.2.1发动机噪声 发动机及动力总成噪声是汽车的主要噪声源之一。尤其是在怠速、低速行驶和车辆启动加速过程中,发动机及动力总成噪声愈发明显。为了降低汽车噪声,首先应控制发动机及动力总成噪声。通常发动机及动力总成噪声可以分为两大类:空气动力噪声和表面振动结构噪声。 空气动力噪声直接向空间辐射,引起空气动力噪声
13、的噪声源主要有进、排气噪声和风扇噪声。 发动机燃烧噪声和机械噪声是指内部燃烧过程和结构振动所产生的噪声,是通过发动机外表面以及与发动机表面连接的零件的振动向外辐射的,因此将这两类称为发动机表面的结构噪声。燃烧噪声的发生机理相当复杂,主要是由于气缸内周期性变化的压力作用面产生的,与发动机的燃烧方式和燃烧速度密切相关。具体表现: 活塞敲击噪声 配气机构噪声 燃烧噪声 发动机空气噪声1.2.2 底盘噪声由于轮胎快速滚动对其周围空气形成扰动而产生的轮胎噪声,齿轮系啮合和振动而产生的变速器、驱动桥噪声,旋转和振动传递而产生的传动轴噪声,汽车高速行驶时,空气紊流对车身的激励造成高频振动,并在车内产生的高频
14、噪声,汽车制动时产生鸣叫声等几个方面。底盘噪声包括变速器、分速器、传动轴、差速器和减速器等传动系产生的噪声和轮胎产生的噪声等。具体表现: 传动系噪声 轮胎噪声轮胎噪声可以分为直接噪声(或车外噪声)和间接噪声(或车内噪声)两种。即直接噪声或车外噪声是轮胎直接辐射出来的噪声;而间接噪声(或车内噪声)是轮胎直接或间接地成为噪声源,振动通过悬架和车架传至车身,成为车厢内的噪声。 对轮胎噪声来说,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。轮胎直接噪声主要来源于以下几个方面: 轮胎花纹噪声。由于轮胎滚动,在接地时胎
15、面花纹沟部的面积减小,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打路面的噪声,这种噪声也属于轮胎花纹噪声。 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。 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。 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,称为尖叫的噪声。 轮胎空气紊流噪声。由于轮胎滚动,在轮
16、胎周围产生空气的紊流诱发出的噪声。1.2.3.电器设备噪声1.2.3.1.冷却风扇噪声 冷却风扇是噪声的发生装置,受到护风圈、水泵、散热器及传动装置的影响,但其噪声的产生主要取决于底盘。1.2.3.2.汽车发电机噪声 汽车发电机噪声取决于多种来源的效应,这些来源有磁体源、机械和空气动力源。噪声取决于发电机的磁力和通风系统的机构,以及发电机的制造和装配精度。1.2.4.车身噪声 随着车速的提高,车身的噪声也越来越大,主要起因空气动力噪声。1.3.汽车尾气污染 汽车尾气的主要污染物是:一氧化碳(CO)、氮氧化合物(NOx)、碳氢化合物(HC、铅(Pb)、苯并芘(BaP)等。它们对环境的污染主要表现
17、为产生温室效应,破坏臭氧层,产生酸雨、黑雨等现象。对人体的危害主要表现为造成各种疾病,严重损害呼吸系统,并且具有很强的致癌性。1.3.1.一氧化碳 一氧化碳是烃燃料燃烧的中间产物,主要是在局部缺氧或低温条件下,由于烃不能完全燃烧而产生,混在内燃机废弃中排出。当汽车负责过大、慢速行驶时或空挡运转时,燃料不能充分燃烧,废气中一氧化碳含量会明显增加。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
18、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。研究表明,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阙值尚未确定,但长期吸收一氧化碳对城市居民身体健康是一个潜在威胁。1.3.2.碳氢化合物 汽车尾气的碳氢化合物来自三种排放源。对一般汽油发动机来说,约60%的碳氢化合物来自内燃机废弃排放20%25%来自曲轴箱的泄露,其余的15%20%来自燃料系统的蒸发。甲烷是窒息性气体,其嗅觉阙值是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危害,使路边的树木不能正
19、常生长。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,叶引起血液变化,红血球减少,出现贫血,还可导致白血病。其嗅觉阙值值16.29mg,对人体健康又影响的阙值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(如苯并芘)而引起人们的关注。 HC和NOX在大气环境中受强烈太阳光紫外线照射后,产生一种复杂的光化学反应,生成一种新的污染物形成光化学烟雾,1952年12月伦敦发生的光化学烟雾4天中死亡人数较常年同期约多4000,45岁以上的死亡最多,约为平时的3倍,1岁以下的约为平时的2倍。事件发生的一周中,因支气管
20、炎、冠心病、肺结核和心脏衰弱者死亡分别为事件前一周同类死亡人数的9.3倍、2.4倍5、5.5倍和2.8倍。 1.3.3. 氮氧化合物氮氧化合物是在内燃机气缸内大部分气体中生成的,氮氧化合物的排放量取决于燃烧温度、时间和空燃比等因素。从燃烧过程看,排放的氮氧化合物95%以上可能是一氧化氮,其余是二氧化氮。人受一氧化氮毒害的实力尚未发现,但二氧化氮是一种红棕色呼吸道刺激性气体,气味阙值约为空气质量的1.5倍,对人体影响甚大。由于其在水中溶解度低,不易为上呼吸道吸收而深入下呼吸道和肺部,引起支气管炎、肺水肿等疾病。在浓度为9.4mg/m2的空气中暴露10分钟,即可造成呼吸系统失调。对于氮氧化合物世界
21、卫生组织环境健康评价组曾做出这样的结论:二氧化氮浓度0.94mg/m-3是短期暴露引起有害影响的最低水平,0.19-0.32mg/m-3最长1小时,一个月不能出现多于两次才能确保公共健康。 1.3.4. 醛醛是烃类燃烧不完全产生,主要有内燃机废气排。汽车尾气排放的醛类以甲为主,占60%70%。甲醛是有刺激性的气体,对眼睛有刺激性作用,也会刺激呼吸道,嗅觉阙值为0.061.2mg,高度时会引起咳嗽、胸痛、恶心和呕吐。乙醛属低毒性物质,高浓度时会引起丙烯醛是一种辛辣刺激性气体,对眼睛和呼吸带有强烈刺激,可引起支气管细胞损害,嗅觉阙值为0.484.1mg。1.3.5. 含铅化合物 汽车尾气排放的含铅
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