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汽车尾气对环境的危害

汽车是近代重要的交通运输工具，随着汽车数量的激增，汽车尾气造成的环境污染也日益严重。汽车尾气中的有害成分主要有CO，NOx，SO2，HC，颗粒物和臭氧等。CO是汽油燃烧不完全的产物，其数量占尾气成分的首位。化石燃料的不完全燃烧和高温下存在的2CO+O2═2CO2的平衡，使得CO存在于所有实际燃烧器的尾气之中。CO无色、无臭、无味，当被吸入人体后，极易与血红蛋白结合，其亲合力比O2约大200~300倍，使血红蛋白失去携氧能力（详见第12章）。CO浓度低时会使人慢性中毒，浓度高时则会导致窒息死亡。氮的氧化物种类很多，但在大气中有危害作用的，主要是NO和NO2，习惯上将这两种化合物以NOx表示，称为氮氧化物。NOx主要是在气缸点火的高温瞬间由空气中的氮与氧化物合成成的。NOx对人体有危害，它进入人体后，开始是刺激呼吸器官，然后逐渐侵入肺部，与细胞液中水分结合成亚硝酸和硝酸后产生强烈的刺激与腐蚀作用，引起肺水肿。NO2的毒性高于NO，NO2气体呈红棕色，有特殊刺激臭味。NOx既有害于人体健康，还会腐蚀建筑物，并能导致形成酸雨和光化学烟雾，被列为大气中的重要污染物。大气的烃类污染物的定义并不严格，它是指各种烃类及其衍生物，品种极多，一般以HC表示（此处HC主要是指油箱及化油器的逸散和滴漏的燃料油和部分因燃烧不完全而生成的烃类及其各种衍生物）。汽车尾气排放的未经燃烧的汽油和燃烧不完全成产生的烃类衍生物成分极其复杂，其中有饱和烃、不饱和烃、芳香烃以及这些烃类的含氧衍生物（如醛、酮等），不仅成分种类多，且组成变化也大。烃类污染物对自然界的危害，主要是破坏了生态系统的正常循环，还诱发产生光化学烟雾。直径大于10μm（1μm=10-6m）的颗粒，能依靠其自身重力作用降落到地面，称为降尘。它们在空气中停留时间短，不易被人吸入，故危害不大。直径小于10μm的颗粒，在空气中可较长时间飘游，称为飘尘。对人体健康危险性最大的是0.5μm~5μm的颗粒，这种飘尘可直接到达肺细胞而沉积在肺中，并可进入血液，导致呼吸道疾病，它们还可能和SO2，NO2等产生协同作用，损害粘膜、肺细胞，引起支气管和肺部炎症，部分病人最后会导致肺心病。汽车尾气中的颗粒物包括铅化合物、碳颗粒和油雾等。铅化合物是大气的重金属污染中毒性较大的一种，它来自于汽油的抗爆添加剂，这是一种含铅的有机化合物四乙基铅[（C2H5）4Pb]。其毒性比无机铅化合物约大百倍，并且随行车和风力扩散。它是引起急性精神病症的剧毒物质，它可以在人体中不断积累，当血液铅含量超过0.1mg时，可造成贫血等中毒症状。所以现在逐步推广使用无铅汽油。碳颗粒是燃料不完全燃烧的产物，而油雾通常是由于油箱及化油器的逸漏而造成的。硫的氧化物是由燃料所含的硫经燃烧而形成的。低浓度的SO2（10μL.L-1,即为过去所讲的10ppm）的危害主要是刺激上呼吸道，浓度较高（100μL.L-1以上）时会引起深部组织障碍，浓度更高（400μL.L-1以上）时会致人呼吸困难和死亡。特别是大气尘粒与SO2的协同作用对人体健康的危害就更大。