汽車尾氣的危害程度主要取決于汽油的成分。過去，車用汽油通常都用四乙基鉛作為防爆劑，這樣的汽油一1做含鉛汽油。含鉛汽油使汽車排放的尾氣中含有較高濃度的鉛，對人體健康危害嚴(yán)重。鑒于此，我國已于2000年開始使用無鉛汽油，相應(yīng)的四乙基鉛被一系列新型汽油防爆劑所取代。在我國，無鉛汽油是指含鉛量在O.013g／L以下的汽油。所以說無鉛汽油并非鉛含量為零的汽油，因此，汽車尾氣中仍然含有少量的鉛。農(nóng)村居民，一般從空氣中吸入體內(nèi)的鉛量每天約為1微克；城市居民，尤其是街道兩旁的居民每天吸入的鉛量會(huì)大大超過這個(gè)數(shù)值。

目前，無鉛汽油中取代四暢鼎扳刮殖鈣幫水爆驚乙基鉛的新型防爆劑主要有：芳香烴類、甲基叔丁基醚(MTBE)、三乙基丁醚、三戊基甲醚、羰基錳(MMT)、醇類等，其中以MTBE用量最大。

廢氣中含有 150～200種不同的化合物，其主要有害成分為：未燃燒或燃燒不完全的CH、NOx、CO、CO2、SO2、H2S以及微量的醛、酚、過氧化物、有機(jī)酸和含鉛、磷汽油所形成的鉛、磷污染等。其中對人危害最大的有一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸衔?、鉛的化合物及顆粒物。有害氣體擴(kuò)散到空氣中造成空氣污染。

汽車尾氣的顆粒物中含有強(qiáng)致癌物苯并(a)芘，在一般情況下，1克顆粒物含有約70微克苯并(a)芘，每燃燒1千克汽油可產(chǎn)生30毫克苯并(a)芘。當(dāng)空氣中的苯并(a)芘濃度達(dá)到0.012微克/立方米時(shí)，居民中得肺癌的人數(shù)就會(huì)明顯增加。

汽車尾氣不僅對人產(chǎn)生危害，對植物也有毒害作用，尾氣中的二次污染物臭氧、過氧乙酯基硝酸脂，可使植物葉片出現(xiàn)壞死病斑和枯斑。乙烯可影響植物的開花結(jié)果。汽車尾氣對甜菜、菠菜、西紅柿、煙草的毒害更為嚴(yán)重。公路兩側(cè)的農(nóng)作物減產(chǎn)與汽車尾氣的污染明顯相關(guān)。

★汽車尾氣凈化催化劑——三效催化劑TWC(Three-Way Catalyst)

汽車尾氣的主要有害成分是碳?xì)浠衔?CnHm)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)。這三種物質(zhì)對人體都有毒害，其中CnHm及NOx在陽光及其他適宜條件下還會(huì)形成光化學(xué)煙霧，危害更大。消除汽車尾氣中這些有害成分的方案主要有兩種：一種是改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式以減少有害氣體的排放；另一種是采用催化轉(zhuǎn)化器將尾氣中的有害氣體凈化。首先，1975年美國在新型車上安裝了催化轉(zhuǎn)化器，接著日本、西歐等國家也先后采用催化轉(zhuǎn)化器以滿足自己國家汽車排放法規(guī)的要求。汽車催化轉(zhuǎn)化器有兩種類型，一種是氧化型催化反應(yīng)器，使尾氣中的CnHm和CO與尾氣中的余氧反應(yīng)，生成無害的H2O和CO2，從而達(dá)到凈化目的。

由于對NOx等污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制化和降低燃料消耗的要求，一方面應(yīng)盡量控制空燃比在14.6附近運(yùn)轉(zhuǎn)，另一方面應(yīng)采用控制點(diǎn)火時(shí)間和廢氣再循環(huán)等方法，以減少尾氣中的NOx。然而這些方法的缺點(diǎn)是往往會(huì)增加尾氣中的CnHm和CO。為了解決這個(gè)問題，出現(xiàn)了三效催化劑(英文名為Three-Way Catalyst)，簡稱TWC。這種催化劑的特性是用一種催化劑能同時(shí)凈化汽車尾氣中的一氧化碳(CO)、碳?xì)浠衔?CnHm)和氮氧化物(NOx)，但為了發(fā)揮其催化性能，必須將空燃比經(jīng)?？刂圃?4.6±0.1附近，這種催化凈化器具有較高的凈化率，但需要有氧傳感器、多點(diǎn)式燃料電子噴射、電子點(diǎn)火等閉路反饋系統(tǒng)相匹配。這種催化凈化器是利用尾氣中的O2、NOx為氧化劑，CO、CnHm（以CH2為代表）和H2為還原劑，在理論空燃比附近可發(fā)生如下反應(yīng)：

2CO+O2=2CO2

2CO+2NO=N2+2CO2

CH2+3nNO=nN2+nCO2+nH2O

2NO+2H2=N2+2H2O

現(xiàn)在應(yīng)用的三效催化劑大部分是以多孔陶瓷為載體，再附著上所謂的活化涂層(Washcoat)，最后用浸漬的方法吸附活性成分。催化劑的活性成分主要采用貴金屬鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)等。由于貴金屬資源少、價(jià)格貴，各國科學(xué)家都在致力于研究經(jīng)濟(jì)上和技術(shù)上都可行的稀土/鈀三效催化劑。預(yù)計(jì)這種催化劑將有很好的應(yīng)用前景。

三效催化凈化器的優(yōu)點(diǎn)是凈化率與燃料經(jīng)濟(jì)性都比較好，主要問題是成本費(fèi)用昂貴。由于柴油機(jī)排放的氣體中殘留的氧較多，使氧傳感器的控制不靈敏，故三效催化凈化器一般不用于柴油機(jī)，而只適用于汽油機(jī)。

標(biāo)簽：尾氣無害排出