汽车尾气的污染原理及治理途径
汽车尾气的污染原理及治理途径
XT-NJU
摘要：
随着人类文明的进步，社会现代化快速推进，我们正处于科学世界的开端并终将一个科技化的未来。在现代化的今天，我们告别了远古的落后交通方式，汽车彻底改变了我们生活，成为我们的不可或缺的交通工具之一。但是，万物皆阴阳相生，有利有弊，汽车尾气给我们带来了环境污染、身体疾病。研究汽车的污染原理及其治理途径，对于我们来说已是迫在眉睫！
关键字：汽车尾气，治理。
正文：
汽车，是结化学物理于一身的科技产品，其根本原理是化学燃料在汽车内燃机内剧烈燃烧，将化学能迅速释放，转化为机械能，驱动汽车运动。因此，汽车尾气污染主要是由于化学因素造成的，其根源在于燃料的燃烧过程，也就是发生特殊化学变化的过程。
要研究汽车尾气的污染，我们先要了解这些化学产物的成分，汽车尾气中的污染物主要包含固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等150～200种不同的化合物，其中对人危害最大的有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅的化合物及颗粒物。
了解了尾气的污染成分 ，我们来看一下它们是怎么产生的。
众所周知，汽车燃料主要是汽油、柴油，它们是从石油中经过一系列物理化学过程提出来的。汽油柴油成分有差别，但都主要包含烷烃、烯烃、芳香族化合物等上百种物质，其中包含元素有C、H、O、N、P、S、Pb等。一般来说，污染尾气有多种化学产生途径，下面具体分析。
第一，燃料的正常燃烧释放。经过燃烧的剧烈化学变化，许多元素形成有害物质自然释放，比如，石油含有一定量的硫，他们以化合物有机物等形式存在，如硫醚、二硫化物、噻吩，其中的硫元素通过燃烧产生了众多硫的气态化合物，其中大部分是有害的，比如SO2、H2S等等； 除此之外，由石油提炼的汽油柴油中还含有较多的氮元素，通过燃烧，转换为NO、N2O5、NO2等各种有毒化合物。另外，汽车燃料中还含有种类不少金属元素，其中有害金属元素当以重金属Pb为代表，虽然我们现在用的是所谓的无铅汽油，但还是有微量的来自原油的Pb难以去除，因而铅化合物污染也就在所难免了。
值得一提的是，汽车尾气产生的一种有机物苯并(a)芘毒害性极强。苯并(a)芘英文缩写BaP，是一种常见的高活性间接致癌物和突变原，其分子式为C20H12， 结构为 ，在空气中稳定存在，可以随呼吸进入人的体内，由此对人类健康产生巨大危害。
当然，像烷烃烯烃等的完全燃烧只产生了二氧化碳与水，不具有毒害性，如丙烷C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O ，丁烷2C4H10 + 13O2 = 8CO2 + 10H2O。但是，其产生的大量的CO2促进了全球温室效应的进程，其治理方式也值得我们考虑。
第二 有机物的不完全燃烧。在O2（或空气）不足的情况下，一些有机物发生不完全燃烧，比如，甲烷的不完全燃烧CH4+O2=CO+H2O+CO2，乙烯的不完全燃烧2C2H4+5O2=2CO2+2CO+4H2O。不完全燃烧产生的污染物比例较大，但是只能减少，这是不能避免的。
第三，内燃机内的催化反应副作用。，在整个内燃机系统内，许多金属材料对反应具有催化作用，使副产物增多，而大多数副产物都是有害的。
了解了尾气产生机理，我们就要对症下药，寻求治理途径。主要方式方法有以下几条：
一．对汽车燃料进行进一步的提炼与纯化。我们知道，汽油柴油等燃油是由石油经过干馏、分馏等过程提炼出来的，因此，我们只要在每一个过程中做得更加精细，使油的纯度大幅度的提升，就可以使成品中的杂质元素减少，从而从根本上减少有毒尾气的来源，这种方式极其有用但是十分难以实现，其进步主要依赖于工业技术的提高。
二．安装汽车尾气净化器。尾气净化器是一个十分有效的手段，其中主要装置是催化器（如陶瓷触媒转化器），可以利用其中催化剂的作用使副产物转化为无毒物质，比如2CO+2NO=N2+2CO2，HC——>H2O+CO2。
三．安装有毒尾气吸收装置。可以利用尾气中毒害物的物理、化学性质，加装吸收器具，物理吸收，化学吸收，可一定程度上达到目的，比如，我们可以加装颗粒物吸收器，以吸收诸如苯并(a)芘之类的颗粒物。
四．改进、优化汽车内燃机。随着科学与技术的发展，改进优化汽车发动机的功能机理，可以解决燃料的不完全燃烧等问题，从而又在一定程度是上解决毒害尾气的释放。
五．开发新能源。人类近代发展的几百年，我们消耗了不少地球上几亿年才形成的煤、石油等能源，“能源危机” 不是那么遥远了，另一方面，新能源对于日渐污染的环境来说已经是迫在眉睫了，开发新能源已经是必然要求，也是最有希望与价值的途径。
汽车尾气的危害在今天来说仍是一个巨大的问题，雾霾、温室效应、重金属污染……不少环境负面影响都是与汽车尾气的释放有关，我们对于汽车尾气对环境的严重破坏应该高度重视。
由上述对汽车尾气的产生原理与治理途径的分析，我们可以初步了解对汽车尾气的处理，相信随着时代的发展、世界的进步，我们一定可以处理好汽车尾气污染问题，迎来一个更美好的明天！
