汽车是现代文明的一个标志,但它的蓬勃兴起也只有100年的历史。20世纪初叶,人们对马路上来来往往的汽车并没有什么反感,因为那时汽车还不多。到了第二次世界大战结束以后,随着汽车数量的日益增加,一些大城市里出现了汽车污染的公害。
汽车污染,首先是指汽车排气的污染。人们常常可以看到小轿车后面排气管喷出的团团白烟,柴油汽车和三轮摩托还冒着滚滚黑烟,而且夹带着难闻的气味,加上喇叭声和汽缸振动的噪声,更是令人厌恶。1吨汽油通过汽车发动机燃烧产生动力后,要排出10千克-70千克的废气。另外,还有从燃料和燃烧系统中泄漏出李的汽油和气体,约有20千克—40公斤。排出的废气中含有150种-200种不同的化合物,以及铅尘、炭黑等颗粒物质。汽车发动机空档运转时排出一氧化碳最多,约占排气量的5%。汽车缓慢行驶时,排气管喷出的烟是黑的,这说明燃料燃烧不完全,很多炭粒随气体排出。汽车高速行驶时,车尾喷出团团白烟,此时排气量最大,白烟中氮氧化物含量很高,这是汽油在高温燃烧下产生的一种有害气体。
汽车排气污染最严重的危害是生成“光化学烟雾”。它是由汽车排出或泄漏的氮氧化物,在强烈的太阳光照射下,发生光化学分解,生成游离氧原子。游离氧原子的活性很高,在大气中经催化作用,与普通的氧分子结合生成臭氧。臭氧的氧化性极强,能将汽车排气中的碳氢化合物氧化成甲醛、乙醛和酮类等,并进一步与氮的氧化物反应,生成过氧酰基硝酸酯(简称PAN)等一系列强氧化剂。
所有这些化学反应生成物加上大气中的水蒸气,在特定的条件下就生成了有刺激性的蓝色光化学烟雾。它是以二氧化硫起主导作用的,与“伦敦型烟雾”不同的另一类烟雾。它能强烈刺激眼睛、喉咙,腐蚀建筑材料。因为它首先出现在美国的洛杉矾,所以也称为“洛杉矶型烟雾”。
光化学烟雾不仅有害于居民的健康,而且对植物的危害也很严重。洛杉矶发生烟雾期间,郊区生长的蔬菜全部由绿色变为褐色,谁也不愿吃它,以致无法销售;大批树木落叶枯萎,其中包括松树和长青树种。此外,光化学烟雾还促使家畜犯病,橡胶制品老化龟裂,建筑物腐蚀损坏。
尽管如此,发达国家仍继续扩大汽车的生产,致使汽年数量猛增。到1996年,全球汽车总产量达5000万辆,又大部分集中于大城市。因此,很多城市出现光化学烟雾。1970年,东京发生的光化学烟雾整整持续了一个夏季。有的地方同时兼有光化学烟雾和硫酸烟雾,危害更加重。我国甘肃兰州在70年代中期也出现了光化学烟雾,汽车在白天行驶还得开灯。
1997年3月7日,法国首都巴黎上空就蒙上了一层灰色的雾。到10日,空气中二氧化氮含量超过了300微克/立方米,巴黎市政府决定拉响大气污染警报,要求汽车按紧急状况下单双号行驶规定,限制汽车拥进巴黎城。
1997年7月22日开始,智利首都圣地亚哥的空气中氮氧化物含量严重超标。市政府发出紧急通知,规定20万辆汽车停止行驶,中小学校停止上课,劝阻居民不要外出。有的居民不得不外出时,要带防毒面具。直到7月29日以上规定仍在执行中。
除了光化学烟雾,汽车排气中的二氧化硫、一氧化碳和铅的化合物毒性也很大;汽车的噪声、振动以及汽车扬起的灰尘也是污染城市环境不可忽视的因素。汽车是一种现代化的交通工具,它既代表高水准的舒适生活,又是现代社会的重要污染源。在许多现代化大城市中,汽车污染居大气污染的首位。
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