阮帥帥

隨著生活質(zhì)量的提高,人與車的關(guān)系日益密切。我們在坐車時經(jīng)常會聞到一些刺激性氣味,部分人還會感到頭暈、頭痛、呼吸不適等,這些現(xiàn)象的產(chǎn)生均來自客車?yán)锏目諝馕廴?。本文將對客車?nèi)氣體污染問題進行初步的分析和探討。

一、客車內(nèi)氣體污染問題的分析

1.客車內(nèi)主要污染物的種類及危害

客車廂內(nèi)空氣污染物成分復(fù)雜,主要有TVOC、可吸入顆粒物、碳氧化物、微生物等。

(1)TVOC:包括醛類、烯類、芳烴類等多種有機揮發(fā)成分。其中,醛類(如:甲醛等)會刺激人體眼結(jié)膜和呼吸道黏膜,引起畏光、流淚、咽痛等不適癥狀;芳烴類(如:苯、甲苯、二甲苯等)會影響人體造血功能,導(dǎo)致貧血、皮下出血,甚至白血病等;烯類及其他有機揮發(fā)物(如:三氯乙烯、三氯甲烷等)都會在不同程度上造成人體神經(jīng)系統(tǒng)及肝、腎等器官損害。

(2)可吸入顆粒物:主要有干炭煙(DS)、可溶性有機物(SOF)和硫酸鹽。它們易引發(fā)各類呼吸性疾病。

(3)碳氧化物: CO2過量會刺激人眼及喉部,還會引起精神恍惚;當(dāng)車內(nèi)人多且緊閉時,易使CO2轉(zhuǎn)變?yōu)镃O。另外,發(fā)動機不完全燃燒產(chǎn)生的CO也會從車體各縫隙進入。CO極易與血紅蛋白親合,被吸入后,會使人脫氧,導(dǎo)致頭昏、頭痛,甚至窒息死亡。

(4)微生物:通過客車內(nèi)空氣運動,細(xì)菌、真菌、病毒等遍布車廂空間, 極易引起人體呼吸系統(tǒng)疾病,此外還會造成細(xì)菌、病毒的交叉感染。

2.客車內(nèi)空氣污染物的來源

客車內(nèi)污染物如此繁多,究其源頭,概括如下:

(1)車用材料污染:汽車密封橡膠、儀表盤塑料、車廂油漆、座椅皮革、車體黏結(jié)劑等材料中含有各種有機溶劑、添加劑,會揮發(fā)出苯、甲苯、二甲苯、甲醛、鹵代烴等一系列有害物。

(2)車載空調(diào)污染:車載空調(diào)的清理工作易被人們忽略,長期不清洗會在其內(nèi)附著大量灰塵,并滋生各種細(xì)菌等。一旦啟用,就會將這些顆粒物及細(xì)菌吹入空氣中,引起車內(nèi)污染。

(3)引擎廢氣污染:當(dāng)車體密閉不嚴(yán)時,發(fā)動機油料中的不穩(wěn)定成分會揮發(fā)進入車內(nèi);此外,當(dāng)車輛追尾,怠速等待時,易使前車尾氣從后車縫隙竄入車廂 (這些廢氣中主要含有碳?xì)浠衔?、碳氧化物、氮氧化物、顆粒物等)。

(4)乘客自身及其活動污染:首先,人體代謝會產(chǎn)生CO2 、NH3 、H2S等有害物質(zhì);其次,部分乘客在車內(nèi)吸煙;再是,乘客自身或服裝上還可能攜帶各種細(xì)菌、病毒等。

3.客車內(nèi)氣體污染主要影響因素分析

造成廂內(nèi)氣體污染的因素固然很多,但下列因素的影響尤為普遍。

(1)溫度:一方面,由于車用材料中的不穩(wěn)定成分隨著溫度升高,揮發(fā)量會加大,從而導(dǎo)致車內(nèi)污染物濃度急劇增加。另一方面,溫度也影響微生物的繁殖速度。如:當(dāng)車內(nèi)溫度在20～35 ℃, 濕度在75 %～95 %之間時, 會使霉菌呈爆發(fā)性生長。因此,溫度對車內(nèi)污染影響很大。

(2)發(fā)動機工況及布置形式:發(fā)動機在加速、減速、冷起動等工況下產(chǎn)生的污染要比穩(wěn)定行駛時嚴(yán)重,應(yīng)減少這些不穩(wěn)定工況。另外,引擎布置形式也會影響車內(nèi)空氣污染的狀況。資料顯示,發(fā)動機前置后橋驅(qū)動和中置后橋驅(qū)動方式,都易使發(fā)動機的氣味、熱量等傳入車內(nèi),而采用后置后橋驅(qū)動方式,則能很好地隔絕氣味和熱量。所以,采用后一種形式,能減少車廂空氣污染,提高乘坐舒適性。

(3)外界空氣質(zhì)量:當(dāng)外界空氣質(zhì)量較差,尤其是在交通擁堵路段行駛時, 車廂內(nèi)一氧化碳、NOX 、可吸入顆粒物等含量較高。如遇車輛追尾,車內(nèi)污染物濃度更高。

(4)車齡。一般來說,新車的空氣污染比舊車嚴(yán)重。主要是由于新車上的各種裝飾材料、黏合劑等揮發(fā)量較大。

(5)其他。氣候條件、季節(jié)變化、海拔高度、密閉狀況、乘客多少、車內(nèi)人員行為等都會對車內(nèi)空氣污染程度造成一定的影響。

二、改善客車內(nèi)空氣質(zhì)量的策略

如何改善客車的空氣,提高人們的乘坐質(zhì)量,已成為汽車界探討的重要課題。筆者也就這一問題進行了一系列的理論研究及實踐探索,在綜合多方面因素的基礎(chǔ)上,認(rèn)為可以多措并舉。

1.控制污染來源

(1)慎選材料:在車輛生產(chǎn)時,嚴(yán)格控制含有害成分材料的使用,并積極尋找其它環(huán)保的替代材料。同時,國家應(yīng)盡快制定并完善相應(yīng)的法律法規(guī),加強客車車廂空氣污染的檢測,限制污染超標(biāo)車輛的出廠,這在某種程度上也促使汽車制造商選材更謹(jǐn)慎。

(2)減少有害物進入量:一是加強汽車密封度。密閉不嚴(yán),一方面,會導(dǎo)致污染物從密封面竄出;另一方面,也會使有害物通過縫隙進入。汽車的密封部位很多,主要是發(fā)動機和車廂。對發(fā)動機而言,應(yīng)加強氣缸蓋罩、氣缸蓋、氣缸體、曲軸箱等接合面及各管路連接處的密封。如果上述密封部位密閉不可靠,將會引起燃燒廢氣、油料蒸汽等的泄漏,加重污染;另外,曲軸箱應(yīng)用PCV系統(tǒng),也可減少廢氣排出。對于車廂,應(yīng)注重發(fā)動機周圍車廂隔板,以及車門、車窗與車體的密封,尤其是舊車,門、窗等磨損變形大,更易使廢氣進入車內(nèi)。因此,我們一定要選用性能優(yōu)良的密封材料,并優(yōu)化密封結(jié)構(gòu),使密閉更可靠。二是增加路網(wǎng)密度并合理管理道路,可使車輛運行暢通,減少追尾,怠速等待等情況,從而降低有害物進入車廂。

(3)降低尾氣污染排放:一是通過改進發(fā)動機結(jié)構(gòu)(如:多氣門機構(gòu)、雙排氣系統(tǒng)、可變配氣定時等),或提高燃油品質(zhì),來改善燃燒過程,減少污染物產(chǎn)生;同時,加強尾氣處理(如:二次空氣噴射、三元催化轉(zhuǎn)換、廢氣再循環(huán)等),從而減少排到空氣中的有害物。二是提高駕駛技能。操作熟練的駕駛員,在行車過程中能合理選擇,避免不必要的加速、減速,使發(fā)動機運轉(zhuǎn)平穩(wěn),減少污染物排出。三是重視維護。當(dāng)缸壁與活塞環(huán)隙過大,會使機油上竄,極易產(chǎn)生尾氣污染,須及時維護。對排放超標(biāo)的車輛,應(yīng)進行強制性維護。如果部分車輛經(jīng)維修后仍無法達到標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)嚴(yán)格將其淘汰。

2.配備凈化裝置

為了減少車內(nèi)空氣污染,還可在車內(nèi)采取一些積極有效的凈化措施。

(1)物理凈化:一是靜電除塵。根據(jù)電極具有異性相吸,同性相斥的特性,可以利用很細(xì)的金屬絲將空氣電離,并使帶負(fù)電的粒子在靜電場作用下向正極運動,在途中如遇煙塵顆粒,使之帶上負(fù)電,一并向正極運動。此時,就可在正極處收集微粒進行凈化。但它主要適合除塵,對其它污染物的凈化效果甚微。二是活性炭吸附。利用活性炭的多孔性和吸附性,將其置于空調(diào)系統(tǒng)前端或車內(nèi)其它部位,可對空氣中的苯系物、顆粒物等進行吸附,起到凈化車內(nèi)空氣的作用。

(2)生物凈化:一是微生物分解。利用微生物新陳代謝過程中消耗有機物的特性,并加入具有催化作用的酶,使微生物快速分解車內(nèi)污染物,從而起到空氣凈化的效果,且不會造成二次污染。二是植物吸收。在車內(nèi)放置微型吊蘭等植物,使其對甲醛等有害氣體進行吸收。但在適應(yīng)時一定要注意及時修剪,盆栽不宜過沉。

(3)化學(xué)凈化:一是光觸媒催化反應(yīng)。光觸媒在太陽紫外光下,能激發(fā)出空穴(h+)和電子(e-),并分別把空氣中的水和氧氣氧化還原成氫氧自由基和超氧化負(fù)離子。之后,氫氧自由基與超氧化負(fù)離子將附著光觸媒表面的有機化合物及部分無機物氧化成水和二氧化碳等無害物質(zhì),且不會產(chǎn)生二次污染,但價格昂貴。二是抑制劑抑制。由于甲醛等VOC揮發(fā)期長,可使用一些抑制劑來減少揮發(fā)。如:在車內(nèi)頂棚,座椅后背等處噴灑甘氨酸鈉(SG)溶液會形成薄膜,能抑制甲醛的揮發(fā),從而降低車廂空氣污染物濃度。

此外,還可應(yīng)用臭氧、紫外線、負(fù)離子、等離子體、紫外線等凈化技術(shù),來減少車內(nèi)污染,但各有不足。

3.合理通風(fēng)換氣

通風(fēng)換氣也是一種減少車內(nèi)空氣污染的措施。不妨在車廂內(nèi)外各設(shè)傳感器,使其定時檢測主要空氣污染物,并進行比對。當(dāng)車外空氣質(zhì)量較好且溫度適宜時,直接打開車窗或天窗;當(dāng)車外空氣質(zhì)量不如車內(nèi)時,及時關(guān)上車窗及天窗;當(dāng)天氣狀況惡劣不宜開窗時,如遇車內(nèi)空氣質(zhì)量不及車外,能自動開啟排氣設(shè)備,并定時開窗,稀釋污染氣體。

4.增強車內(nèi)環(huán)保

通過教育,讓人們進一步意識到客車氣體污染的有害性。相關(guān)工作人員務(wù)必要定期對客車,尤其是新車,進行通風(fēng),防止污染物聚集;還應(yīng)定期清洗車廂,保持通風(fēng)系統(tǒng)的清潔,以免塵垢堆積,微生物滋生等;拒絕使用清新劑或香水,以免產(chǎn)生二次空氣污染;同時乘客也要注意,不可在車上吸煙等等。

三、結(jié)論

本文在分析客車內(nèi)氣體污染的影響因素后,研究了上述應(yīng)對策略,得出如下結(jié)論:對廂內(nèi)氣體污染物直接進行無害化處理,在技術(shù)上和推廣上還存在難度。我們應(yīng)該從以下幾方面著手,減少車內(nèi)污染:

在客觀方面,第一,選用低污染或無污染的車用材料,從生產(chǎn)源頭減污;第二,控制廢氣排放并加強車輛密封,減少有害物進入車廂;第三,采用上述空氣凈化措施,盡管存在各種局限性,但仍可提高空氣質(zhì)量。從主觀方面來說,乘眾必須重視客車氣體污染問題,并學(xué)會文明坐車,規(guī)范行為,避免增加人為的污染。

(作者單位:黑龍江省哈爾濱東北林業(yè)大學(xué)交通學(xué)院)