【正文】 在稀土氧化物中，單獨使用CeOPr6O11等對NOx催化還原也有很高的活性，但在高溫下很快失活，也會因存在大量的CO2而中毒，因此不能單獨使用。但是為了提高汽車尾氣凈化催化劑的催化性能及耐久性，國內(nèi)外很多專家認為添加稀土氧化物最有效，經(jīng)常使用鑭(La)、鈰(Ce)、釹(Nd)、鐠(Pr)，不以單獨氧化物形式使用，而是把他們與鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)、等貴金屬、過渡金屬組合在一起使用。稀土氧化物可以作為促進劑、活化劑、分散劑、穩(wěn)定劑，以及作為復合氧化物使用時的催化劑組分。國外催化劑主要采用貴金屬，以鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)為主，但貴金屬價格昂貴，且易發(fā)生鉛中毒，使貴金屑催化劑活性下降而稀土催化劑則不然，雖催化劑上也有鉛化物沉積，但催化劑的活性下降不顯著，即具有一定的抗鉛中毒能力加入稀土可起到提高催化劑的助催化作用并能節(jié)約貴金屬的用量。為了探尋一些價格低廉而性能好的催化劑以代替貴金屬，稀土是最受人們注意的研究對象。稀土三效催化劑是一類可用于汽車尾氣凈化的良好催化劑，具有較高的氧化還原性，可以用稀土作為添加劑或部分取代貴金屬，以提高催化劑的性能和降低催化劑的成本已成為汽車尾氣凈化催化劑研究的發(fā)展方向。國外已經(jīng)開始使用稀土氧化物作為貴金屬催化劑的添加劑，國內(nèi)學者也正在這方面進行研究與開發(fā)工作。目前汽車尾氣機外凈化采用的多為含貴金屬的三元汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器，催化器主要由載體和催化劑兩部分組成，即在蜂窩載體骨架(又稱第一載體)上涂上活性氧化鋁殼層(又稱第二載體)，最后涂上催化劑材料。納米技術(shù)應用于載體與催化劑上，能起到很好的效果。(1)納米稀土催化劑據(jù)研究表明，復合稀土化合物的納米粉體有極強的氧化還原性能，集稀土特性和納米特性于一體，更能有效地對汽車尾氣起到很好的凈化效果，這是非稀土納米材料和稀土非納米材料所不具有的綜合優(yōu)良特性，其應用前景巨大。(2)納米賤金屬催化劑近年來，納米賤金屬制成的催化劑對汽車尾氣的凈化達到良好的效果。而納米的鐵、鎳與混合氧化鋁混合輕燒結(jié)體具有很強的還原性能，可以代替貴金屬作為汽車尾氣凈化催化劑。(3)納米貴金屬催化劑研究發(fā)現(xiàn)：隨著貴金屬微粒的增大其催化活性會隨之降低，只要將貴金屬保持在納米級，汽車行駛16萬km后仍然具有較高的性能。(4)納米材料在汽車尾氣凈化催化器中的應用趨勢由于納米稀土、納米賤金屬和納米貴金屬催化劑均存在著納米材料在催化方面的優(yōu)越性,而三種催化劑之間存在的不足有一定的互補性，所以可以將三種催化劑按一定的比例混合,并適當加入少量其它添加劑制成汽車尾氣凈化催化劑。雖然,現(xiàn)在這方面的報道極少,但可以預見,只要能找到三種納米催化劑合適的配比及納米材料添加劑，再解決納米催化劑成本高易燒結(jié)穩(wěn)定性等問題，這類催化劑在不久的將會主宰汽車尾氣催化凈化的領域。等離子體方法用于汽車尾氣的機外凈化，目前用于碳顆粒的捕集，也可以對尾氣進行深度氧化后采用其他方法()除去生成的NO2，SO3，CO2等氧化物。雖然用等離子體方法對尾氣中的有機物和NO、CO可進行深度氧化從而減少有毒致癌物質(zhì)的排放，但是又可能產(chǎn)生其它的新問題，如酸的排放(中和不完全時)氨水的排放(或泄露)鹽的回收設備的增加等。因此這種方法不適宜在流動性大的場合下使用，目前還僅限于某些工廠的廢氣治理中。盡管利用等離子體方法凈化汽車尾氣還存在這些困難，但由于它在顆粒的捕集以及可在冷啟動階段對尾氣進行有效凈化、可根據(jù)機車運行狀況及時自動調(diào)整放電狀態(tài)等優(yōu)點，故仍得到了進一步研究。例如張希華、董金昌利用脈沖放電對汽車尾氣凈化進行研究后認為脈沖放電汽車尾氣凈化器結(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用壽命長，安裝方便，凈化效果好。官為民、朱愛民等人對脈沖電暈放電去除N0x的反應途徑研究進行了較充分細致的研究，認為NOx在電場中除了發(fā)生氧化反應還發(fā)生分解反應和脫除反應。但是該法的最大問題是車載高壓電源的供給總之，低溫等離子體方法凈化汽車尾氣方法將在機內(nèi)和機外凈化中都將會占有一席之地，但該技術(shù)還未達到實用的階段，需要進行進一步研究由于該方法眾多的優(yōu)點，在未來極可能取代催化凈化方法。顆粒捕集器（DPF)的研究已有將近20年了。它是在柴油發(fā)動機的排氣管中裝設一個顆粒物過濾器，過濾的材料可采用陶瓷蜂窩載體、金屬蜂窩載體和陶瓷纖維等。其工作原理是:先由過濾器捕集顆粒物，然后再將過濾器中捕集的顆粒物氧化燃燒以完成捕集器的再生。電控帶燃燒器的捕集器再生系統(tǒng)為壁流式整體陶瓷過濾器，安裝了微機控制系統(tǒng)。捕集器再生時，關閉捕集器入口，使排氣全部從旁通道流出，此時燃燒器點火，并將燃燒器中的高溫燃氣送入捕集器，使捕集器中的微粒物再燃燒，燃燒時間為15min。再生過程結(jié)束后，關閉燃燒器出口和旁通道，排氣重新通過捕集器，收集器重新捕集微粒。再生燃燒釋放大量的熱量并急劇升溫，使濾芯的溫度遠大于捕集器入口處的溫度。如果再生時進入捕集器的氣體溫度超過650℃，捕集器中心溫度就會超過材料的允許極限，捕集器就會發(fā)生熔損或龜裂。聚集量過大不但使排氣阻力加大，而且使再生效率下降。因此，必須對再生時微粒的聚集量、再生時入口的氣體溫度及再生時間進行精確控制，才能確保捕集器有較長的使用壽命。在柴油發(fā)動機運行過程中，傳感器將柴油機的轉(zhuǎn)速、負荷及收集器的壓力降等信號輸入計算機，并與計算機預先儲存的發(fā)動機各種運轉(zhuǎn)工況下捕集器極限壓力降的數(shù)據(jù)相比較。隨著捕集器微粒收集量的增加，壓力降也隨之增高。當捕集器的壓力降達到極限壓力降時，計算機就發(fā)出指令，使旁通閥打開，并使燃燒器開始工作。燃燒器高溫燃氣將送進捕集器使收集的微粒燃燒，捕集器的壓力降也隨之降低。再生過程完成后，壓力降恢復到原來的指定值，計算機又重新指令旁通閥關閉，燃燒器停止工作，發(fā)動機排氣重新流經(jīng)捕集器，繼續(xù)進行排氣微粒的捕集和凈化過程。在汽車所排放到大氣中的碳氫化物總量中，有25%來自于曲軸箱竄氣，20%來自于燃油供給系統(tǒng)蒸發(fā)，其余55%來自尾氣排放。因此，控制和消除非排氣污染物也是十分重要的。常用的控制系統(tǒng)有曲軸箱強制通風系統(tǒng)和燃油蒸發(fā)系統(tǒng)。曲軸箱竄氣是指在壓縮過程和燃燒過程中，由活塞與氣缸之間的間隙竄入曲軸箱的燃油混合氣和燃燒廢氣，與曲軸箱內(nèi)的潤滑油蒸氣混合后，由通風口排入大氣形成污染的過程。為了徹底消除曲軸箱竄氣竄出發(fā)動機外，在發(fā)動機上都采用強制曲軸箱通風系統(tǒng)。其中最常用的強制曲軸箱通風系統(tǒng)是設法將曲軸箱竄氣經(jīng)封閉管道吸進發(fā)動機的氣缸，參加燃燒。 外環(huán)境控制技術(shù)在城市汽車排放總量的控制中，除了提高發(fā)動機自身的控制技術(shù)外，外環(huán)境控制處理技術(shù)在城市交通排污總量的控制中也是非常重要的。由于外環(huán)境的控制管理涉及城市交通體系中方方面面的工作，因此它和以上機內(nèi)控制技術(shù)和機外控制技術(shù)相比，其控制技術(shù)的研究重點和解決問題的方法又是不同的。在此，只對外環(huán)境控制技術(shù)中的城市交通環(huán)境工程、城市交通控制管理、城市交通規(guī)劃管理進行探討。從城市交通系統(tǒng)的角度來看，城市交通規(guī)劃管理十分關鍵，如果從規(guī)劃的高度控制了城市的土地利用形式和客貨運交通結(jié)構(gòu)，就能從根本上改變城市的污染狀況，為實施其它方面的控制打下良好基礎。然而現(xiàn)今對交通規(guī)劃方面的研究并不十分成熟，大多數(shù)涉及該方面的研究只是強調(diào)發(fā)展公共交通。并且城市交通規(guī)劃管理一旦實施后，也需要較長的時間才能發(fā)揮作用。但盡管城市交通規(guī)劃管理的作用效果要很長時期才能見效，卻是解決城市交通污染和其它交通問題的根本措施。 城市交通控制管理城市交通控制管理分為城市交通控制和城市交通管理。城市交通控制的目的是減少交通延誤，確保交通順暢，以此來降低油耗，減少車輛的污染排放；城市交通管理的目的是通過管理減少交通需求，創(chuàng)造有利于發(fā)動機有效運轉(zhuǎn)的環(huán)境來減少車輛的排放。為了減少城市汽車的排污量，在我國城市交通控制管理方面可以通過以下措施來減少汽車排放對環(huán)境的影響:(1)通過財政措施，如稅收和區(qū)域駕照(指進入指定區(qū)域收費)的方式限制敏感區(qū)域的流量，使其余的流通轉(zhuǎn)向非敏感區(qū)域；在部分時段或部分區(qū)域，限制部分車輛通行；在某些路段采取限速措施，因為高速行駛會導致CO:排放的大幅度增加，若沒有催化轉(zhuǎn)化器，還會導致NOx的大量排放；規(guī)定最長怠速時間，這一措施已在一些國家中由一些地方政府采用，允許的時間范圍為15min；減少貨車和載客車輛的空載率。 (2)加強對在用車的檢查和維護，推行I/M制度，對在用車進行定期或不定期的排放檢測，發(fā)現(xiàn)排放超標車和篡改排放控制裝置的車輛，責令其限期進行修理，使在用車最大限度的發(fā)揮自身的排放凈化能力。汽車排放污染僅僅是車輛性能指標不穩(wěn)定或惡化的一種表征，其內(nèi)在原因是多方面的，對排放超標的汽車，必須要由有經(jīng)驗的技術(shù)人員按作業(yè)規(guī)范認真對其進行檢測、診斷、判明故障點。在消除相應故障的同時，有針對性地對汽車故障的相關部位認真進行檢查維護作業(yè)，使汽車恢復正常的工作狀態(tài)，減少和消除因故障或參數(shù)變化造成的排放超標。(3)廣泛宣傳、提高駕駛員的環(huán)保意識， 如果駕駛員都有保護環(huán)境的意識，都懂得怎樣駕駛汽車可以減少排氣污染，我們的環(huán)境會大有改觀。汽車排放控制涉及的范圍極其廣泛，需要得到全社會的關心和支持。抓好排放控制的各個環(huán)節(jié)，每個單位、每個部門、每個公民都應積極參與支持汽車污染的控制，使減少汽車排氣污染成為每個人的自覺行動，為保護和改善大氣環(huán)境質(zhì)量做出努力，共同營造一個美好家園。(4)優(yōu)先發(fā)展公共交通，發(fā)展公共交通，減少市區(qū)，特別是市中心的車流量，是減少汽車污染物排放、改善城市大氣環(huán)境質(zhì)量的有效措施。盡管我國道路建設有了很大的發(fā)展，道路系統(tǒng)逐漸完善，但是仍不能滿足車輛快速發(fā)展的需求。交通堵塞問題仍然十分嚴，城市汽車經(jīng)常在怠速、低速、加速、減速等排放惡劣的情況下工作，加重了城區(qū)特別是城區(qū)道路的空氣污染，同時也造成能源的浪費。執(zhí)行對公共交通有利與限制私家車相結(jié)合的政策，并注意城市功能分區(qū)，合理安排公共交通量；利用智能交通技術(shù)和信息技術(shù)來提高整個交通系統(tǒng)的效率。（5）實行車輛分流行駛，人口稠密區(qū)域，交通密度高，汽車尾氣的排放在某一時間又比較集中，故會引起該地區(qū)域在某一時間內(nèi)，大氣污染的程度會急劇增加，造成危害人類的健康。這時可采取汽車分流行駛。一方面可解決交通堵塞、乘車難；另外還可使該局部區(qū)域大氣環(huán)境污染程度有所減少，更好地貫徹大氣環(huán)境質(zhì)量標準的執(zhí)行(6)加強停車管理也是另一個行之有效的方法，不僅有助于減少交通擁擠，還能鼓勵更多的使用公共交通系統(tǒng)；大力發(fā)展自行車交通等等。 城市交通環(huán)境工程利用城市交通環(huán)境工程來控制汽車排放污染是在交通設施附近使用綠化植被吸收車輛排放的污染物，通過有利于城市通風的道路走向設計和交通設施兩側(cè)的建筑物布局設計來加快污染物的擴散。在這方面可以采取以下技術(shù)措施: (1)道路兩旁的高層建筑物阻礙了汽車排放污染物的擴散并使其長時期的滯留聚積。為此，應對建筑物的高度、體型和后退路線的距離加以控制，以盡量減少上述不利影響。 (2)對于大城市，主要交通干道的走向要盡量考慮夏季主導風向?qū)ζ嚺欧盼廴疚锏臄U散作用，以盡快降低近地空氣中的污染物濃度。 (3)綠化城市環(huán)境時，要綜合考慮地形、地貌和城市小氣候?qū)Τ菂^(qū)低空氣流場的影響，以及不同樹種對吸附大氣污染物的貢獻，以便形成既有利于汽車尾氣污染物的擴散又有利于吸附和消化某些污染物的人工環(huán)境。 (4)在城市道路兩側(cè)布局吸風口，把道路廢氣吸入管道，經(jīng)過土壤過濾，再排放到大氣中。 此外，還可以借鑒比較成熟的噪聲防治對策理論來對汽車排放污染物進行控制。比如，道路交叉口附近是汽車排放污染量最集中，污染物濃度最高的地方，因此在此地段，除了建筑布局要考慮有利于通風擴散之外，醫(yī)院、學校、體育場所等類建筑物應遠離交通干道的交叉口。也可以利用城市交通規(guī)劃來減少人們的出行需求，如應用信息技術(shù)，使大眾之間的聯(lián)絡可以通過信息網(wǎng)絡來得以實現(xiàn)，例如可以召開網(wǎng)絡會議甚至在家里上班，從而減少交通出行量。第5章 總結(jié)汽車作為最大的流動污染源，隨著其數(shù)量的不斷增加，其污染將會越來越嚴重，汽車尾氣控制的治理也已經(jīng)成為世界的重要課題。我國這方面起步比較晚，許多控制技術(shù)處于探索和試用階段，但正在努力與世界接軌。我國自1998年在大部分城市開始治理尾氣，從2000年1月開始在全國范圍內(nèi)禁止生產(chǎn)含鉛汽油，從2004年開始實行歐Ⅱ標準，并從2008年7月開始執(zhí)行歐Ⅲ標準。經(jīng)過這些年的不懈努力，目前我國汽車廢氣排放量已經(jīng)降低到歐洲80年代中后期的水平，這與我國政府堅決執(zhí)行的尾氣治理政策密不可分。但要與國際排放控制水平接軌，還需要走很長的路。從我國的實際情況出發(fā)，防治和減少汽車尾氣污染是一個復雜的技術(shù)問題和需要廣泛認知的社會問題，要加快汽車尾氣治理進度，就必須以行政手段和法律為主、以宣傳和經(jīng)濟為輔、以技術(shù)進步為基礎，實行多種手段的互相配合、綜合運用，才能事半功倍。它需要從尾氣治理、研制新型發(fā)動機、定期的維修與保養(yǎng)、有針對性地進行燃油替代物及有關方面的研究與開發(fā)、完善有關政策等許多方面的綜合考慮，全面治理。各地區(qū)、各城市應結(jié)合自身的實際情況，選擇合適的控制對策，走綜合治理的道路?？刂破囄矚馀欧攀且豁楜嫶蠖鴱碗s的系統(tǒng)工程，它與汽車的設計、制造、使用、維護保養(yǎng)、燃油品質(zhì)等直接相關，同時也與城市交通管理以及財稅政策密切相關。要抓住每一個影響汽車污染排放的環(huán)節(jié)，才能使汽車污染排放得到有效地控制。相信只要人人從自我做起，從今天做起，樹立環(huán)保意識，積極加入保護環(huán)境的行列。參考文獻[1] [J].汽車維修，2008(9):57 [2] [J].中國環(huán)境管理叢書，2011(04):3134[3] [J].經(jīng)營管理者，2010(07):392[4] 楊曉梅，[J].黑龍江交通科技，2002(12):133134[5] [J].環(huán)境科學導刊，2010(6):6269[6] 張麗，白晶，[J].化學工程與裝備，2012(11):137138[7] 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