汽车、火车、飞机、轮船是当代的主要交通工具,它们基本以煤或石油等化石产品作为燃料,在行驶过程中排放大量成分复杂的污染物,如悬浮颗粒物,一氧化碳、氮氧化物、重金属污染物等。这些大气污染物有的有害,有的本身无害,但是尾气的整体排放量巨大,致使污染物的数量、浓度和持续时间超过大气的自然净化能力和允许标准。加之大气的流动性强,大气污染物存在着迁移与转化的情况,其中转化后形成的二次污染物往往会带来比一次污染物更加严重的污染问题。因此,交通出行不仅会导致大气污染问题,而且这种污染的成因和发展更为复杂和难以控制。除此之外,与工业污染源相比,交通污染源数量极多,难以管理,且与人们的日常出行、工作及生活密不可分,不能采取“一刀切”的减排政策,所以这类污染问题在解决上十分棘手。
汽车尾气中的污染物及其危害
1.一氧化碳
一氧化碳与血液中血红蛋白结合的能力较氧气大二百多倍。一氧化碳经呼吸道进入血液循环,与血红蛋白亲和后生成碳氧血红蛋白,从而削弱血液向各组织输送氧的功能,造成血液缺氧,危害中枢神经系统,造成人的感觉、反应、理解、记忆力等功能障碍,使人出现头晕、头痛、失眠、耳鸣等症状,重者会危害人的血液循环系统,产生生命危险。有研究表明,长期接触低浓度的一氧化碳会影响血脂代谢,从而导致机体心血管系统的损害,如心肌病变、心脏肥大、血栓等症状。
2.氮氧化物
氮氧化物主要是指氧化亚氮、二氧化氮,对人体均具有潜在毒性。氮氧化物可刺激肺部,使人较难抵抗感冒之类的呼吸系统疾病,呼吸系统有问题的人士,如哮喘病患者,会较易受二氧化氮影响。对儿童来说,氮氧化物可能会造成肺部发育受损。除此之外,以氧化亚氮和二氧化氮为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因。汽车尾气中的氮氧化物与碳氢化合物经紫外线照射发生反应形成的有毒烟雾,称为光化学烟雾。光化学烟雾具有特殊气味,刺激眼睛、伤害植物,并能使大气能见度降低。氮氧化物与空气中的水反应生成的硝酸和亚硝酸也是酸雨的成分之一。
3.碳氢化合物
碳氢化合物是有机化合物的一种,其中包含各种烷烃、烯烃、炔烃、环烃及芳香烃,成分复杂。对绝大多数的碳氢化合物来说,大气中含量不高时对人体健康不会造成直接的危害,但是也有少量的碳氢化合物(如由燃料不完全燃烧生成的3,4-苯并芘等)即使在大气中含量少、浓度低,也会使人体致癌。最重要的是,碳氢化合物也是产生光化学烟雾的重要条件,会和氮氧化物在太阳紫外线的作用下,产生一种具有刺激性的浅蓝色烟雾,其中包含有臭氧、醛类、硝酸酯类等多种复杂化合物,可刺激眼睛和上呼吸道黏膜,引起眼睛红肿和喉炎。碳氢化合物则是被氧化生成醛、酮、醇、酸等产物及中间产物的主体。(www.xing528.com)
4.大气颗粒物
大气颗粒物的成分十分复杂,并且在空气中能够成为各种有害物质的载体。粒径在10微米以下的可吸入颗粒物(PM10)会随呼吸进入人体肺部,以碰撞、扩散、沉积等方式滞留在呼吸道的不同部位,引起呼吸系统疾病。其中,细颗粒物(PM2.5)粒径小,具有很强的吸附能力,可以吸附各种金属粉尘、强致癌物苯并芘和病原微生物等;且在大气中的停留时间长、输送距离远,进入人体后可深入到细支气管和肺泡之中,直接影响肺的通气功能,使机体容易处在缺氧状态。当大气颗粒物积累到一定浓度时,便可能会激发形成恶性肿瘤。此外,大气颗粒物还能直接接触皮肤和眼睛,阻塞皮肤的毛囊和汗腺,引起皮肤炎和眼结膜炎,甚至还可能造成角膜损伤。
5.铅
铅是一种对人体危害极大的有毒重金属。除以进食方式摄取外,不健康的空气环境也是铅这种金属被人体摄取的重要途径之一。铅进入人体后主要贮存在骨骼内,部分取代磷酸钙中的钙,不容易排出。对于成年人,铅的过量积累会损害神经系统、消化系统、造血系统和肾脏,也会影响生殖系统的功能。对于儿童,由于大脑正在发育,神经系统十分敏感,并且铅尘比重大,常积于距地面较低的高度,因此在同样的铅环境下儿童的受害程度远高于成人。儿童铅中毒会出现发育迟缓、食欲缺乏、行为多动、听觉障碍、注意力不集中和智力低下等现象,严重则会造成脑组织损伤,致癌、致畸。早前,汽车用油大多数掺有防爆剂四乙基铅或甲基铅,随着汽车数量的增加,空气中铅污染严重威胁到人们的身体健康,各国开始逐步废除含铅汽油。21世纪初,我国要求所有汽车一律停止使用含铅汽油,改用无铅汽油。如今汽油中仍然含有微量的铅,并非严格意义上的“无铅汽油”。而部分地区也仍存在着非法使用含铅汽油的情况。
对于汽车来说,除了无害成分如水蒸气、二氧化碳和氮气之外,上述有害成分所占比例很小,仅占总排放的1.1%左右。但随着汽车的快速普及,这种污染物排放源正在持续增多,而且这种增速尚无减缓的趋势。对近几年武汉市PM2.5、PM10来源的分析结果显示,机动车污染贡献率均占有很大份额,仅次于工业污染,分别为27%和19%。对比汽车而言,柴油车污染更为严重,主要原因在于我国针对柴油所执行的油品标准较低,柴油中的含硫量远远高于国外标准,外加技术上的落后,其尾气污染的程度尤其是颗粒物更加严重。不过在城市中,柴油车数量少,因而汽车是机动车污染物排放的主要贡献者,各污染物的贡献率几乎均在90%以上。除此之外,机动车尾气的排放高度主要在0.3~2米,正好是人体的呼吸范围,对人体的健康危害特别严重。在城市中,这些有害废气污染集中且不易扩散,直接刺激眼睛、皮肤和呼吸系统,有很大比例会被吸入人体内,危害着人们的身体健康;有些污染物会在人体内积累下来,产生长期的影响。
乘坐飞机和船舶也会消耗大量燃料,排放很多二氧化碳、氮氧化物及其他有害物质。一次洲际飞行的碳排放影响与一辆车一年的普通排放影响相当。因其飞行在据地面几千米的高度,当我们谈论飞机对大气造成的污染时,更多地是指其对气候变化的影响,而非对于人类的直接影响。船舶废气排放主要造成海域内及港口的空气污染。由于我国港口多集中在珠三角、长三角、环渤海等人口稠密地区,污染会随空气流动而扩散至周边城市,给城市居民健康带来巨大的安全隐患。目前我国港口航运燃油标准较低,常采用重油或劣质柴油,一艘燃油含硫量3.5%的船舶平均每天的排放量相当于21万辆卡车造成的污染。在珠三角地区,航运污染已成为继机动车尾气污染、工业企业排放之后第三大大气污染来源。轨道交通,如火车、轻轨、地铁等,虽然也会有污染物排入大气,但单位运输量的能源消耗要低于汽车、飞机和轮船。有研究显示,单独驾驶汽车行驶1000千米大约排放二氧化碳250千克,而一趟列车行驶1000千米人均排放二氧化碳可以低至50千克。因此在一般情况下,轨道交通是一个较为环保的出行选择。
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