浅析郑州市汽车尾气排放对大气质量的影响大学毕业设计论文.docx

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浅析郑州市汽车尾气排放对大气质量的影响大学毕业设计论文

浅析郑州市汽车尾气排放对大气质量的影响

学生姓名

系（部）

专业

指导教师

年月日

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

　　　　　日　期：

指导教师签名：

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使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

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学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

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学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：

日期：

年月日

导师签名：

日期：

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注意事项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）

2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词

4）外文摘要、关键词

5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：

引言（或绪论）、正文、结论

7）参考文献

8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2.论文字数要求：

理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：

任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画

3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印

4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档

5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：

按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

指导教师评阅书

指导教师评价：

一、撰写（设计）过程

1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神

□优□良□中□及格□不及格

2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度

□优□良□中□及格□不及格

3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力

□优□良□中□及格□不及格

4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性

□优□良□中□及格□不及格

5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

建议成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

指导教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

评阅教师评阅书

评阅教师评价：

一、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

建议成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

评阅教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

教研室（或答辩小组）及教学系意见

教研室（或答辩小组）评价：

一、答辩过程

1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况

□优□良□中□及格□不及格

2、对答辩问题的反应、理解、表达情况

□优□良□中□及格□不及格

3、学生答辩过程中的精神状态

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

评定成绩：

□优□良□中□及格□不及格

教研室主任（或答辩小组组长）：

（签名）

年月日

教学系意见：

系主任：

（签名）

年月日

摘要

郑州地处中原，是河南省省会，也是全国公路、铁路交通枢纽和重要的商品集散地。

1996年以来，郑州国民生产总值每年以两位数递增，城市面积、人口有了快速扩容，污染物排放量迅速增加。

郑州市目前机动车保有量位居全国各大城市的前列，其中私人汽车的保有量为全国第三位，仅次于北京，成都，而且近年来呈快速上升趋势。

虽然政府部门采取了一系列的措施来缓解城市交通压力、减少机动车污染物的排放，取得了一些效果。

但是城市机动车保有量的增长态势使汽车尾气排放造成的大气污染仍将成为成都市的主要环境问题之一。

本文在介绍近年来国内外关于城市机动车污染的研究现状的基础上，对郑州市机动车污染物的排放现状、预测及控制对策进行了相关研究。

关键词：

机动车污染物排放控制对策郑州市

Abstract

Zhengzhoucity,theCapitalofHenanProvince，locatedinthecentralregionofChina，isthenationalpivotofgoodsbythewayofroadandrailway.

Accompaniedwiththetwo-digitgrowthofZhengzhou’sGDP，rapidexpansionofurbanareaanditsinhabitants，theemissionofpollutantshasincreasedsharplysinee1996.

ThenumberofmotorvehicleinZhengzhoulocatesintheformerplaceofbigcitiesoverthecountry．Tenurenumberofprivatecarisinthethirdplaceoverthe　country，nexttoBeijingandChengdu，andisincreasingrapidlyinrecentyears．Thegovernmenthasacquiredsomefruitsbytakingseriesofprocedurestorelaxthetrafficpressureandtoreducemotorvehicleemission．However,theincreasingtrendoftenurenumberofmotorvehiclemakesairpollutioncausedbyvehicleemissionremainoneofthemainenvironmentalproblemsinZhengzhou．

ThepapercarriesoninvestigationtotheactualconditionofvehicleemissioninZhengzhou,forecaststhevehicleemissioninthenextdecade，andprovidescontrolstrategiesforreducingthedangerousvehicleemission，basedontheintroductionofstudyonvehiclepollutionovertheworld．

KeyWords：

motorvehicleemissioncontrolstrategyZhengzhou

前言

近年来，我国城市大气污染日趋严重，正在从燃煤型污染向交通型污染转变。

目前全国机动车保有量迅速增长，尤其是北京、上海、广州、郑州等特大城市尤其明显。

加之国产汽车单车排放水平比美国、日本要高出几倍甚至几十倍，汽车维修保养不善，城市交通道路堵和市内居民集中，这势必引起城市空气质量的不断恶化。

机动车尾气污染紧次于燃煤污染，成为郑州市大气污染的第二大污染源。

环境保护与经济可持续发展的协调是各国政府面临的一个严峻而又鱼待解决的问题。

大气污染的防治是建立在正确认识大气环境质量现状的基础上的，因此大气环境质量现状的析研究是一个重要的课题。

本论文以郑州市大气污染物排放量、空气质量监测数据为依据，评价大气质量现状，分析大气污染的原因，为郑州创建环保模范城市提供科学依据。

目录

第一章绪论…………………………………………………………………………………1

第一节郑州市机动车尾气污染研究背景及意义……………………………………1

第二节　郑州市机动车保有量增长情况………………………………………………3

第三节郑州市机动车交通大气污染模型……………………………………………7

第二章城市机动车污染控制……………………………………………………………8

第一节郑州市城区环境空气污染特征分析…………………………………………8

第二节郑州市城市交通趋势及影响…………………………………………………8

第三节郑州市汽车尾气排放对大气质量的影响…………………………………10

第三章郑州市机动车污染控制对策………………………………………………12

第一节郑州市机动车污染控制的必要性……………………………………12

第二节制定郑州市机动车污染排放的地方标准…………………………………12

第三节改善郑州市大气环境质量的对策…………………………………………13

结束语………………………………………………………………………………………16

参考文献……………………………………………………………………………………17

第一章绪论

第一节郑州市机动车尾气污染研究背景及意义

一、汽车尾气排放污染现状

汽车，作为现代文明社会的一种标志，是当今社会不可分割的组成部分；它是一种方便、实用的交通工具；为人们的生产、生活提供了方便，在社会经济发展中占有重要的地位。

但是，它却有严重的负外部性，汽车排出的尾气给大气与人类带来严重的危害，而消费者却没有为此付出成本。

40年代美国洛杉矶化学烟雾事件和频繁的酸雨都是由于汽车尾气的大量排放造成的。

汽车尾气排放的负外部性引起了人们的高度重视。

二、郑州市城市机动车污染物的排放情况

1．机动车排放的主要污染物及危害

机动车废气排放主要有曲轴箱渗漏、燃料蒸发和排气管尾气排放三种方式，其成分比较复杂，含上千种化学物质，一般可分为以下四类：

1）气态无机物（CO、CO2、NOX、O3）

2）气态有机物（HC、醛类等）

3）气溶胶类有机物（主要指芳香烃类物质）

碳氢化物、氮氧化合物、醛类等污染物，在阳光紫外线作用下相互作用，可以生成光化学烟雾，使毒性加剧。

光化学烟雾具有很强的氧化性，可使橡胶开裂，并使大气能见度降低；对眼睛和呼吸道具有很强的刺激性，损害人脑，影响儿童智商，同时还损害人体肺功能，这也是目前城市中肺癌发病率增加的重要原因之一。

机动车排放废气污染的健康效应国外已进行了大量的研究；国内近年也逐渐引起重视。

目前国内外在毒理学研究的基础上，对人群危害的职业和环境流行病学影响方面亦做了许多研究。

对人体的危害主要体现在以下两个方面：

（1）对呼吸系统的影响

机动车排放废气由于靠近人体呼吸带，人体呼吸系统成为其对健康危害的主要靶器官。

国内外的研究认为，长期接触汽车废气可直接刺激人体呼吸道，使呼吸系统的免疫力下降，导致暴露人群慢性气管炎、支气管炎及呼吸困难的发病率升高，人群肺功能下降等一系列症状。

（2）致突变和致癌效应

机动车排放废气污染的致突变和致癌效应研究，近年来一直是国内外相关研究的热点之一。

从目前的职业流行病学研究报告分析，阳性结果的报道占了多数。

早在60年代初，有学者就对以丙酮提取汽油有机颗粒物诱发出小鼠皮肤乳头状瘤和皮肤癌作了相关研究。

1990年美国工业医学杂志报告的暴露资料分析认为美国卡车司机随着暴露于汽车废气的时间延长，其患肺癌的危险度确有升高趋势。

另外还有人研究分析发现，职业性长期暴露于机动车废气亦可使某些部位肿瘤发病危险增加。

研究已经证明铅对人体的影响是全身性的，多系统的。

对神经，血液和造血，消化，泌尿，生殖，心血管，内分泌，免役等系统以及儿童的身体发育均有毒性作用。

三、郑州市机动车尾气污染物对环境的影响

进入20世纪90年代后，在一些发达国家，城市交通己经成为城市空气污染的首要影响因素。

Mage等在1996年所做的调查表明，交通是大城市（2000年人口超过10，000，000）

空气污染的主要来源。

自1950年以来，全球机动车数量增长了十倍，据估测，在接下来的20一30年间，机动车保有量将再增加一倍。

车辆的增加主要出现在发展中国家及东欧，中国大中城市的空气污染已经逐渐由煤烟型污染转化为交通型污染。

交通空气污染已经成为城市环境的主要问题之一。

郑州是中国经济、交通最发达的城市之一，其机动车尾气污染现象日益严重。

1995年机动车一氧化碳（C0）排放量与80年代末期相比增加了2.3倍，非甲烷烃伽MHC）增加了0.95倍，氮氧化物增加了3.2倍。

1997年机动车每年排放的CO增加到38万吨，NMHC排放量上升至10.0万吨，而NO、排放量增加到8.15万吨。

随着郑州市经济的发展，轿车保有量将进一步增加，1994年郑州市私人购车的数量为4026辆，19%年增至6016辆，年增加率将近25%。

一辆轿车每年排出的有毒废气比轿车本身重量大3倍，机动车排放的污染物总量仍有增加的趋势。

随着污染物总量的增加，郑州市道路网空气中污染物的浓度进一步增大。

第二节　　　郑州市机动车保有量增长情况

郑州市机动车保有量是影响郑州市城市机动车污染的重要因素。

机动车保有量增加影响因素主要三个方面：

1、人口因素：

城市化、人口增长；

2、经济因素：

收入的增加、汽车价格的下降；社会因素：

休闲时间的增加；

3、政治因素：

政府或财团把汽车工业看作经济增长的重要支柱。

在1950年，全世界只有5000万辆汽车，大约每1000人仅有2辆汽车；到1995年，全球已经拥有6.5亿辆汽车，平均每100人拥有10辆汽车；根据目前估计，2010年之前全世界机动车的数量可能达到8.16亿辆（不包括两轮和三轮的机动车）；到2050年全球将拥有30亿辆汽车。

一、国外的机动车保有量增长情况

目前世界上大部分汽车集中在世界的富裕地区。

1993年，经济合作与发展（OECD）成员国拥有世界汽车的70%。

其中最高的是美国，58%的家庭拥有两辆或更多的汽车，20%的家庭拥有3辆或更多，1993年每1000人拥有561辆汽车。

而除美国以外的OECD成员国中，每1000人也拥有366辆汽车。

在所有的OECD国家中，汽车的保有量仍在稳步上长，而且并不存在人们所预期的“市场饱和”迹象。

在发展中国家，汽车拥有率要低得多。

截止1993年，拉丁美洲和加勒比地区每1000人拥有约68辆，东亚和太平洋地区为每1000人29辆，非洲则为每1000人14辆。

然而，正是在这些发展中国家，预计汽车数量将有最大的增长。

东亚和太平洋地区增长率会特别高。

在发展中国家，机动车保有量的增长有如下两个特点：

1、机动车保有量的增加大部分集中在城市地区，而在主要城市其机动车的富集程度更高。

如伊朗、韩国、肯尼亚和泰国，全国50%的机动车集中在首都。

2、机动车数量的增加主要来源于二轮和三轮机动车数量的增加。

在亚洲体现得尤为明显，如印度摩托车保有量年增长幅度高达17%。

二、我国的机动车保有量增长情况

近年来，随着我国经济迅速发展，中国机动车保有量呈现出较快的增长趋势，年平均增长率达到14.5%，截止1995年，全国机动车总保有量接近2000万，为世界第18位，其中汽车1050万辆（含轿车180万辆）。

我国机动车保有量具有明显的局地特征，机动车相对集中于少数大城市。

截止　1995年，北京、广州两市民用机动车保有量分别达到了85.9和45.3万辆，年平均增长率分别17.4%和20%，均高于全国机动车保有量增长的平均水平。

1996年以来，北京市机动车的保有量增长速度甚至一度超过了20%，并成为中国第一个机动车保有量超过100万辆的城市，截止1998年年底，北京机动车的保有量己突破了130万辆。

我国城市机动车保有量快速增长在各车型之间并不是均衡的，并且，对于不同的城市，同种车型的增长状况也存在较大差异。

表1-1给出了全国、北京和广州机动车主要保有量的分布情况。

表21955年中国机动车保有量情况（万辆）

同其它国家城市相比，郑州市机动车分车型保有状况具有以下显著特点：

轻型车，特别是轿车增长速度最快，近年来平均增长速度已经超过30%，但同发达国家相比，我国轿车的比例仍然相对较低，就全国而言,仅占总保有量的确良10%~15%。

柴油车比例较低，且绝大部分为重型车，重型柴油车约占重型车的50%，且比重还在逐年增加。

各县市区城市摩托车增长较快，已成为保有量的重要组成部份，如上街区摩托车的保有量已超过机动车保有量的一半。

重型车发展平缓，保有量比例有所下降。

公交车和出租车由于属于高频使用车而受特别的关注。

从1990年代郑州公交车和出租车统计图（见图1-4）可以看出，公交车在1995年之前数量基本上没有什么变化，而在1995年之后则有很大幅度的增长，这与郑州市大力发展公共交通的政策是密切相关的。

而出租车的增长趋势有所不同，它在1990年代初期增长速度较快，但从1992年以来就一直稳定在6~7万辆的水平，这主要是由于对其进行行政限制（牌照限制）的缘故。

图1-2郑州市机动车保有量分车型比例（1997）

图1-3郑州市机动车保有量分车型增长情况

图1-4郑州市公交车运营车辆和出租车保有量统计

第三节郑州市机动车交通大气污染模型

影响机动车排放污染物的主要因素是行驶工况、车速及空燃比。

1.行驶工况：

在城市中，每隔一定距离就有交通路口，机动车在交通路口一般要经历减速、怠速（空转）后又要加速（起步），再等速行驶四个过程。

汽车废气中所含的各种有害气体的浓度，随着汽车运转工况的不同而有差异，各种工况下废气排放情况都不一样。

在怠速运转时，ＣＯ的排放量最大，ＮＯx最小（汽油车）；在正常行驶（即等速）时，ＮＯx排放量较大，HC较小（柴油车）；在加速行驶时，无论是汽油车还是柴油车的ＮＯx排放量都急剧增加；在减速时，ＮＯx再次成为最小，而HC显著增加。

2.车速：

汽车尾气污染物（主要是CO、HC）排放量随着车速的减小而增大。

因为行车速度很低时，发动机在富燃状态下工作，转速较低，燃料不能充分燃烧，所以CO和HC排放量明显增大。

一般情况下，在怠速或低速运转下的车辆，其CO及HC的排放量是正常运转下的2～3倍。

3.空燃比：

空燃比是指供给发动机的混合气（空气与燃料混合）的质量比。

以燃烧效率最高的理论空燃比为14.7:

1为中心，在12:

l到18:

1的范围内变动。

12:

1是较理论空燃比略浓的最大功率空燃比，18:

1是较理论空燃比略稀的经济空燃比。

这样的空燃比，从发动机的性能方面看是最好的。

但由于空燃比的不同，使各种有害气体排放量存在显著的差异。

第二章城市机动车污染控制

第一节郑州市城区环境空气污染特征分析

郑州市目前辖6区5市1县，是河南省省会，也是全国公路，铁路交通枢纽和重要的商品集散地,现已成为一个产业门类齐全，产品种类繁多，固定资产较为雄厚的新兴工业，商贸为主的城市，随着经济的发展,郑州市城市大气污染日益突出，已成为政府和市民的热切话题，也是改善城市环境质量的重点和难点。

本节主要分析郑州市空气污染的变化规律和特征，从而为政府部门制定空气污染控制计划提供了决策依据。

郑州市区2002年前已有的环境空气质量4个监测点，是1999年优化分布点,并报经国家环保局验收批准确定。

表1郑州市环境空气监测点位分布情况

第二节郑州市城市交通趋势及影响

一、机动车保有量的增长

郑州市机动车保有量的增长比人口增长快得多。

1950年，全省只有5千辆汽车；到1995年，全省汽车总量已经超过50万，平均每100人拥有十辆汽车。

据估计，2010年前全世界机动车数量可能达到8.2亿辆（不包括两轮和三轮机动车）。

目前全省大部分汽车集中在发达国家和地区，如OECD成员国（经济合作与发展组织）拥有世界汽车的70%，人均拥有汽车数很高，而且这些国家的汽车保有量仍在缓慢上升。

二、交通源对城市空气污染的影响

1.能源消耗与污染物排放

城市交通运输需要大量的能源。

在