柴油機(jī)排放物的種類(lèi)極其復(fù)雜,依其對(duì)人類(lèi)的危害性,可分為有害排放物和無(wú)害排放物兩大類(lèi)。無(wú)害排放物包括氮、氧、二氧化碳和水蒸氣等,其中二氧化碳盡管對(duì)地球氣候會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng),但由于對(duì)人類(lèi)無(wú)直接危害,故一般仍作為無(wú)害排放物看待。有害排放物又稱(chēng)污染物,包括一氧化碳、氮氧化物、未燃烴、醛類(lèi)、多環(huán)芳香烴、炭煙微粒以及含硫燃料燃燒時(shí)所排出的二氧化硫、硫化氫等。下面僅就柴油機(jī)排放物中主要有害成分對(duì)人類(lèi)健康的危害作一簡(jiǎn)介。
1 一氧化碳:一氧化碳是無(wú)色、無(wú)臭的有毒氣體,它雖然對(duì)人的呼吸道無(wú)直接危害,但被吸人人體后,能以比氧強(qiáng)210倍的親和力同血紅蛋白結(jié)合,形成碳氧血紅蛋白,阻礙血液向心、腦等器官輸送氧氣,使人發(fā)生惡心、頭暈、疲勞等癥狀,嚴(yán)重時(shí)會(huì)窒息死亡。一氧化碳也會(huì)使人慢性中毒,主要表現(xiàn)為中樞神經(jīng)受損、記憶力減退等。為保護(hù)人類(lèi)不受一氧化碳毒害,應(yīng)將24h內(nèi)吸氣中的CO濃度限制在5ppm以內(nèi)。在1h短期暴露情況下,CO的允許濃度為55ppm。
2 氮氧化物:燃燒裝置中排出的氮氧化物主要是氧化氮和二氧化氮,而對(duì)柴油機(jī)來(lái)說(shuō),其排氣中的氮氧化物絕大多數(shù)為NO。NO是無(wú)色并具有輕度刺激性的氣體,它在低濃度時(shí)對(duì)人體健康無(wú)影響,高濃度時(shí)能造成人體中樞神經(jīng)障礙。盡管NO的直接危害性不大,但NO在大氣中可以被氧氧化成毒性大5倍的二氧化氮。二氧化氮是一種赤褐色的帶刺激性的氣體,吸入人體后與血紅蛋白作用,成為變性血紅蛋白,使血液的輸氧能力下降,它對(duì)心、肝、腎等也有影響。據(jù)報(bào)道,人只要在二氧化氮含量為100~150ppm的環(huán)境中待上0.5一1h,就會(huì)因肺氣腫而死亡。氮氧化物的另一大危害是在光化學(xué)反應(yīng)下產(chǎn)生臭氧、醛和PAN,其中醛對(duì)眼睛、上呼吸道、中樞神經(jīng)等都有危害,臭氧具有極強(qiáng)的氧化力,PAN的毒性介于NO和NO2之間。
3 未燃烴:未燃烴由于成分復(fù)雜,故其對(duì)人類(lèi)的危害不能簡(jiǎn)單的以總濃度來(lái)衡量,而必須確定其中有毒成分的毒性及其安全濃度。例如在未燃烴中,甲烷是無(wú)毒的,而甲醛、乙醛等則是有毒的。尤其值得注意的是多環(huán)芳香烴中的3、4苯并芘及若干硝基烴,它們已被確認(rèn)為致癌物質(zhì)。
4 微粒:微粒對(duì)人類(lèi)健康的危害性與微粒粒徑大小及其組成有關(guān)。例如,直徑小于0.1μm的微粒在空氣中做隨機(jī)運(yùn)動(dòng),它可以通過(guò)呼吸器官到達(dá)肺部并附在肺部細(xì)胞組織中,某些還會(huì)被血液吸收。直徑介于0.7一1μm的微粒兼有隨機(jī)運(yùn)動(dòng)和沉降運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),它能經(jīng)呼吸道深入肺葉并粘附在肺葉表面的粘液中,隨后在幾小時(shí)內(nèi)被絨毛所清除。較大的微粒(例如大于5μm)不能深入呼吸道,常到鼻、喉處便被阻住。由于柴油機(jī)排氣中微粒粒徑分布的峰值通常在0.1μm左右,故處于能在大氣中長(zhǎng)期懸浮的尺寸范圍內(nèi),從而對(duì)人體健康有很大威脅。
柴油機(jī)的炭煙微粒主要由碳元素構(gòu)成,并在其表面凝結(jié)或吸附含氫成分―未燃烴,由于含氫成分絕大多數(shù)可用有機(jī)溶劑萃取出來(lái),故稱(chēng)為可溶有機(jī)成分。萃取后的炭煙微粒稱(chēng)干炭煙。可溶有機(jī)成分,尤其是多環(huán)芳香烴等致癌物質(zhì),是微粒中威脅人體健康的主要因素。(《農(nóng)業(yè)機(jī)械化與電氣化》,洪超,沈陽(yáng)市農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)學(xué)校,110147)