汽車尾氣的污染原理及治理途徑
XT-NJU
摘要：
隨着人類文明的進步，社會現代化快速推進，我們正處於科學世界的開端並終將一個科技化的未來。在現代化的今天，我們告別了遠古的落后交通方式，汽車徹底改變了我們生活，成為我們的不可或缺的交通工具之一。但是，萬物皆陰陽相生，有利有弊，汽車尾氣給我們帶來了環境污染、身體疾病。研究汽車的污染原理及其治理途徑，對於我們來說已是迫在眉睫！
關鍵字：汽車尾氣，治理。
正文：
汽車，是結化學物理於一身的科技產品，其根本原理是化學燃料在汽車內燃機內劇烈燃燒，將化學能迅速釋放，轉化為機械能，驅動汽車運動。因此，汽車尾氣污染主要是由於化學因素造成的，其根源在於燃料的燃燒過程，也就是發生特殊化學變化的過程。
要研究汽車尾氣的污染，我們先要了解這些化學產物的成分，汽車尾氣中的污染物主要包含固體懸浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物、鉛及硫氧化合物等150～200種不同的化合物，其中對人危害最大的有一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物、鉛的化合物及顆粒物。
了解了尾氣的污染成分 ，我們來看一下它們是怎么產生的。
眾所周知，汽車燃料主要是汽油、柴油，它們是從石油中經過一系列物理化學過程提出來的。汽油柴油成分有差別，但都主要包含烷烴、烯烴、芳香族化合物等上百種物質，其中包含元素有C、H、O、N、P、S、Pb等。一般來說，污染尾氣有多種化學產生途徑，下面具體分析。
第一，燃料的正常燃燒釋放。經過燃燒的劇烈化學變化，許多元素形成有害物質自然釋放，比如，石油含有一定量的硫，他們以化合物有機物等形式存在，如硫醚、二硫化物、噻吩，其中的硫元素通過燃燒產生了眾多硫的氣態化合物，其中大部分是有害的，比如SO2、H2S等等； 除此之外，由石油提煉的汽油柴油中還含有較多的氮元素，通過燃燒，轉換為NO、N2O5、NO2等各種有毒化合物。另外，汽車燃料中還含有種類不少金屬元素，其中有害金屬元素當以重金屬Pb為代表，雖然我們現在用的是所謂的無鉛汽油，但還是有微量的來自原油的Pb難以去除，因而鉛化合物污染也就在所難免了。
值得一提的是，汽車尾氣產生的一種有機物苯並(a)芘毒害性極強。苯並(a)芘英文縮寫BaP，是一種常見的高活性間接致癌物和突變原，其分子式為C20H12， 結構為 ，在空氣中穩定存在，可以隨呼吸進入人的體內，由此對人類健康產生巨大危害。
當然，像烷烴烯烴等的完全燃燒只產生了二氧化碳與水，不具有毒害性，如丙烷C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O ，丁烷2C4H10 + 13O2 = 8CO2 + 10H2O。但是，其產生的大量的CO2促進了全球溫室效應的進程，其治理方式也值得我們考慮。
第二 有機物的不完全燃燒。在O2（或空氣）不足的情況下，一些有機物發生不完全燃燒，比如，甲烷的不完全燃燒CH4+O2=CO+H2O+CO2，乙烯的不完全燃燒2C2H4+5O2=2CO2+2CO+4H2O。不完全燃燒產生的污染物比例較大，但是只能減少，這是不能避免的。
第三，內燃機內的催化反應副作用。，在整個內燃機系統內，許多金屬材料對反應具有催化作用，使副產物增多，而大多數副產物都是有害的。
了解了尾氣產生機理，我們就要對症下葯，尋求治理途徑。主要方式方法有以下幾條：
一．對汽車燃料進行進一步的提煉與純化。我們知道，汽油柴油等燃油是由石油經過干餾、分餾等過程提煉出來的，因此，我們只要在每一個過程中做得更加精細，使油的純度大幅度的提升，就可以使成品中的雜質元素減少，從而從根本上減少有毒尾氣的來源，這種方式極其有用但是十分難以實現，其進步主要依賴於工業技術的提高。
二．安裝汽車尾氣凈化器。尾氣凈化器是一個十分有效的手段，其中主要裝置是催化器（如陶瓷觸媒轉化器），可以利用其中催化劑的作用使副產物轉化為無毒物質，比如2CO+2NO=N2+2CO2，HC——>H2O+CO2。
三．安裝有毒尾氣吸收裝置。可以利用尾氣中毒害物的物理、化學性質，加裝吸收器具，物理吸收，化學吸收，可一定程度上達到目的，比如，我們可以加裝顆粒物吸收器，以吸收諸如苯並(a)芘之類的顆粒物。
四．改進、優化汽車內燃機。隨着科學與技術的發展，改進優化汽車發動機的功能機理，可以解決燃料的不完全燃燒等問題，從而又在一定程度是上解決毒害尾氣的釋放。
五．開發新能源。人類近代發展的幾百年，我們消耗了不少地球上幾億年才形成的煤、石油等能源，“能源危機” 不是那么遙遠了，另一方面，新能源對於日漸污染的環境來說已經是迫在眉睫了，開發新能源已經是必然要求，也是最有希望與價值的途徑。
汽車尾氣的危害在今天來說仍是一個巨大的問題，霧霾、溫室效應、重金屬污染……不少環境負面影響都是與汽車尾氣的釋放有關，我們對於汽車尾氣對環境的嚴重破壞應該高度重視。
由上述對汽車尾氣的產生原理與治理途徑的分析，我們可以初步了解對汽車尾氣的處理，相信隨着時代的發展、世界的進步，我們一定可以處理好汽車尾氣污染問題，迎來一個更美好的明天！