十面“霾”伏的北京城，我们不禁想起了

主办单位：中国稀土学会

出品单位：中国科学院计算机网络信息中心

导语：近日，一场历史罕见的雾霾再次袭击北京。 11月30日18时左右中国治理雾霾，北京西南地区PM2.5浓度达到1000微克/立方米，接近1952年伦敦大雾事件。

2013年以来，“雾霾”成为年度关键词。 今年1月，4起雾霾事件笼罩30个省（区、市）。 北京仅有5天无雾霾。 报告显示，中国500个最大城市中，只有不到1%的城市空气质量达到世界卫生组织推荐的标准。 与此同时，全球10个污染最严重的城市中有7个在中国。

北京被四面八方的雾霾包围

这让我们想起了1952年12月伦敦持续五天的大雾，能见度只有几米，找到路的唯一方法就是沿着道路护栏和房屋行走。 人们无法看清交通状况，必须依靠听觉来过马路。 最直接的污染源是发电站和普通家庭使用的煤炭以及汽车尾气。

1952年伦敦大雾造成的直接死亡人数达到4000至6000人，其中主要是儿童和患有呼吸道疾病的人。 这是一场国家灾难。 如果按照中国人口规模换算，相当于死亡8万人。 最终死亡人数估计为 12,000 人，因为大雾的严重影响也加剧了已有的病情，而且并非所有死亡都立即登记。

伦敦雾

下图分别显示了北京和上海的环境状况。 北京机动车污染占比31.1%，上海移动源即机动车尾气污染占比最大，达25.8%。

机动车尾气的主要危害

1、机动车排放的PM2.5粒径很小，在0.04-0.3微米之间（柴油车为0.3，汽油车为0.1，摩托车为0.04），远小于2.5微米。 它不仅可以进入肺部，还可以进入血液，对人体的危害是巨大的。

2、化学成分有剧毒。 机动车排放的PM2.5含有多环芳烃（PAHs）等16种高致癌物质（致癌没有阈值，即吸入致癌量没有限制），毒性最强和有害污染。 事物。

汽车尾气排放的PM2.5含有16种高度致癌的芳香烃。

汽车尾气污染人体器官

在汽车尾气净化方面，以汽油车为例，目前采用的主要净化技术是三元催化器。 三效催化剂由蜂窝体和催化剂涂层组成。 催化剂涂层由稀土储氧材料（由氧化铈、氧化镧和氧化锆制备而成）、稀土稳定氧化铝材料和贵金属制成。 稀土储氧材料中的稀土元素铈为变价元素。 其氧化物具有储存和释放氧气的特殊功能。 它与贵金属Pt、Pd和Rah结合，在稀薄燃烧时储存氧气，并在浓燃时提供氧气。 汽车尾气排放的碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）等污染物被高效转化为对人体无害的氮气和水。 由于稀土储氧材料的高性能，三元催化剂的性能得到了很大的提高。 现在国外已经达到准零排放水平，最终将实现污染物基本不排放。

既然汽车都配备了尾气净化装置，为何国内城市污染却不断爆发？ 主要原因是国内大量汽车的尾气净化器已经过期。

据四川大学催化材料研究所所长陈耀强教授介绍，我国现在只对汽油车进行排放测试，不更换过期催化剂。 2000年，汽油车实施国I排放标准，车辆上安装了催化剂。 催化剂的使用寿命为 80,000 公里。 出租车的年行驶里程约为20万公里，因此出租车每年必须更换催化剂两次，以确保排放达标。 据此计算，2000年1月购买的出租车在2000年应更换两次催化剂。2000年至2015年，全国范围内未更换过催化剂。 你可以想象有多少高排放车辆。

截至2014年底，我国汽车保有量为1.5亿辆，其中汽油车1.3亿辆。 有多少汽油车排放超标？ 国一至国三汽油车催化剂，使用寿命为8万公里或5年，以先到者为准，即无论半年、一年、两年、三年、四年，只要行驶里程达到8万公里中国治理雾霾，必须更换催化剂，5年内低于8万公里，也必须更换催化剂； 国IV汽油车的使用寿命为8万公里或5年，以先到者为准。

按催化剂寿命8（10）千公里或5年计算，2010年及之前生产的汽油车超过6600万辆。 无需检测就可以判断其排放肯定超标。 2014年6月前购买的500万辆出租车排放肯定超标。 2011年至2014年生产的超过6000万辆汽油车中，超过2000万辆超标。 合计起来，排放超标的车辆超过9000万辆，也就是说，这1.3亿辆汽油车中，至少有1.3亿辆超标。 9000万辆汽车排放超标。 这是我国在用汽油车的排放情况。

催化剂的寿命（8万公里或10万公里）是通过实验计算的。 当汽车行驶超过8万公里时，排放基本超标。 因此催化剂不定期更换造成大面积污染。 也就是说，随着行驶里程的增加，PM2.5、碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物等可以达到排放标准的几十到几百倍。 不同里程汽油车的尾气测量结果也证实了这一点。

陈耀强教授介绍，催化剂本身失效会导致污染物排放量增加3倍左右。 润滑油中的磷、锌等在催化剂孔内沉积，会增加排气阻力（背压），导致发动机燃烧劣化。 污染物排放量增加数十倍的主要原因。 通过对过期催化剂的扫描电镜和元素分析证实，催化剂过期时间越长，催化剂孔道堵塞越严重，污染物排放量越高。

从测量结果分析，汽油车更换催化剂后，PM2.5至少可降低60%至80%。

因此，只有政府大力推动，全民参与，小稀土元素才能在治理城市雾霾的过程中继续大放异彩，还我们城市的蓝天。

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