一、前言 随着室内空气污染越来越得到市民的关注,汽车室内空气污染影响健康也成为“汽车一族”关注的焦点。人们在购买新车之后,新车气味难闻,特别是装饰材料中含有的甲醛、苯、氨等可以使人体致癌的有机气体,成为司机们的无形杀手。而对于旧车,由于长久的使用,异味、宠物臭味、烟味、汗味、汽油味等也困扰着众多司机和乘客。虽然香水可以暂时覆盖臭味,但是香水的成分中却含有致癌物质甲醛,长期吸入,同样对人体有害。 车内空气污染是指由于车内引入能释放有害物质的污染源或车内环境通风不佳而导致车内空气中有害物质无论是从数量上还是种类上不断增加,并引起人的一系列不适症状。中科国环环境技术研究中心及其广州分中心对2000多辆车进行了为期4个月的车内空气质量检测,发现92.5%的车辆都存在车内空气质量问题。调查证实,车厢内存在着大量的细菌、病毒以及胺、烟碱等有害物质,这些有害物质会导致乘车人头晕、恶心、打喷嚏,甚至引起更严重的疾病。新车的污染则更加严重,除以上污染外,甲醛及其他有机气体污染较旧车严重,甲醛为最突出者。 调查发现,特别是由于开空调的时候车窗紧闭,空气不能及时流通,致使大约65%的司机驾车时会出现头晕、困倦、咳嗽的现象,使司机感到压抑烦躁、注意力无法集中等不适症状。北京出现的我国首例轿车车内污染案例也显示,由于甲醛严重超标,使一位卢姓的先生产生严重脱发,最后厂家做退货赔款的处理。虽然卢先生赢了官司,但要治愈由此产生的生理和心理身体影响今后还有一段过程。随着汽车保有量的不断增加,汽车车内空气污染问题越来越严重地表现出来。 二、车内空气污染源及其对人体的影响 中科国环环境技术研究中心及其广州分中心的专家们分析认为,汽车内空气污染具有积累性,长期性,多样性三种主要特征。车内空气污染主要来源于以下几个方面: 1.新车内装饰材料中含有的有毒气体,主要包括苯、甲醛、丙酮等有害物质,易使人出现头痛、乏力等症状。专家认为,内部装饰豪华的轿车更容易产生污染,其内部装饰选用真皮、桃木、电镀、金属、油漆、工程塑材等材料处理不当,会释放出有害物质。据国外一项测试发现,新车内有毒气体可挥发6个月以上,从而使驾驶员身体不适,甚至酿成车祸。 2.汽车发动机产生的一氧化碳、汽油气味,均会使车厢内的空气质量下降;车用空调易产生胺、烟碱、细菌 、病毒等有害物质弥漫在车内狭小的空间里。 3.人体自身的污染,车内空间较小引起污染。此外,公交车乘客的交叉污染也很严重,人体各类分泌物弥散在车内空气中,玷污在公交车辆拉手、背扶手、车窗等部位上,产生的污染也比较严重。通过有关检测研究发现,当车辆不进行消毒处理时,各类致病菌和病毒均检出 。“非典”疫情的蔓延非常好地说明了问题的存在。 4.滥用香水和香片。为了清除车内的异味,许多司机就买来空气清新剂或香水放在车内试图来掩盖,其实这对提高空气质量没什么实际作用。香水只能遮盖刺鼻的气味,无法改变有毒气体浓度,更无法消除有害影响,而且一些低档化学性香料反而会加重污染。表1是关于车内空气的主要污染物及其对人的影响。 三、车用空气净化器净化原理 目前市场销售的车用空气净化器型号很多,主要有五种净化元素主成,大致功能分别是: (一)滤网式吸附功能 采用风扇强制换气,利用多孔性滤材,如活性碳、滤纸、纤维、泡棉等(目前吸附能力最强的滤材为HEPA),也就是医疗界对空气品质所要求标准的高密度空气滤材,对空气中的悬浮颗粒、有害气体进行吸附,从而使车用净化器可以有效过滤悬浮物和少量有害物质,对臭味异味、病原菌、病毒、微生物及装饰材料造成的空气污染有一定作用。其结构比较简单。 (二)静电集尘式 用纤维状活性炭滤网及静电滤尘网进行净化空气。静电滤网的原理是在无纺布纤维内植入正负向永久性电荷,使布面上充满高伏特数的强力静电,用来吸附空气中的悬浮粒子,使有害人体的分子在通过滤网时被吸附在滤网内,滤网清净效率可从7%到滤心集尘95%。其结构如图1所示。首先,永久性网孔预过滤器将风机带进的脏空气和大型颗粒如毛发和纤维屑网住。其次,空气清洁器的空气净化滤网内的高压电离器使空气中的污染物小到如细菌和病毒这样0.01微米的微粒带电,并被吸附在收集盘中, 这样可以阻止有害的刺激物在室内流通。然后,活性炭过滤器吸收异味。最后,净化后的空气又回到了车厢内。通过定期洗涤,可以很方便的更新空气净化滤网。
(三)臭氧强效杀菌分解功能 臭氧(又名三子氧),分子式O3,是氧的同素异性体。臭氧是人类已知的仅次于氟的第二位强氧化剂,臭氧在一定浓度下能与细菌、病毒等微生物产生生物化学氧化反应。臭氧有很高的能量,所以很不稳定,在常温、常压下分子结构易变,很快分解成氧(O2)和单个氧原子(O)。单个氧(O)具有很强的活性,对细菌、病毒等微生物有较强的氧化作用。 臭氧消毒是属于用车内的空调循环系统进行消毒的方式,使用专用的消毒液进入循环系统,可将车内的异味除去,有一定的消毒除菌作用,特别是针对胺、烟碱、细菌等。臭氧消毒法操作起来较简单,将一根连接着汽车专用消毒机的胶管伸入车厢内,打开汽车专用消毒机,消毒机把通过高压放电产生的高浓度臭氧送到车内的每个角落,如此只需几分钟就可以了。虽然消毒时间很短,但消灭病菌较彻底。美中不足的是,消毒后车厢里会留有一点臭氧味,不过由于臭氧可以很快分解为无色无味的氧气,所以只要将车窗打开一会儿,味道就一点没有了。 (四)负氧离子清新功能 空气中的气体分子或原子在某些外界条件作用下形成正负离子。正离子可使人体产生失眠、头痛、血压升高等不良病症;而负离子则对人体健康有益。而负氧离子能改善呼吸道及肺功能,影响人的中枢神经系统和血液循环系统。当人体吸入负氧离子30分钟后,肺增加吸收氧气20%,排出二氧化碳约14.5%。降低血压,改善心机功能,净化血液,活化细胞,改善睡眠,促进新陈代谢,因此称其为“空气中的维生素”。 车用负氧离子空气净化器利用高压放电、有选择性地对空气中氧原子进行电离,产生负氧离子。负氧离子具有十分活泼的化学特性,它能迅速与空气中其它化合物结合,使其形成新形态的氧化物,进而使某些气态物质转化为晶态物达到净化空气目的。 工作原理:模拟自然界雷电现象产生负离子和臭氧的原理,通过电子线路的作用,将输入的低电压升为直流和交流高电压,由特殊的元件进行放电,使空气电离而产生负离子和臭氧,进而产生活性氧,以改善和调节空气,使空气更加清新、自然。 特点:清洁空气作用,有效清除留存在空气中的阳离子烟雾,硫酸气体,氯氧化物,一氧化碳,臭气及各种有机物质的沉淀,以保持车内干净而新鲜的空气。清除灰尘及杀菌作用,可调节温度,将有害臭氧转化成阴离子氧气的过程中产生水,因而自然能够调节湿度。可以清洁血液,振奋精神,改善睡眠,增进食欲,促进细胞的活性化,防止呼吸道疾病,增强机体抗病力而能享受幸福生活,防眩目作用 在有限的空间之内,负氧离子浓度越高,空气越清新。大范围改善空气质量我们还需要较长的时间,但小范围的生存环境我们可以利用空气净化器马上可以达到理想状态。
 图1 静电集尘式
(五)光触媒分解原理 光触媒是一种在光的照射下,自身不起变化,却可以促进化学反应的物质,就象植物的光合作用中的叶绿素。它是将附着在有效介质上的纳米级TiO2颗粒通过特定光源的照射,产生一种“电子-空穴”对(一种高能粒子),这种“电子-空穴”对和周围的水、氧气发生作 用后具有极强的氧化—还原能力,能将空气中甲醛、苯等污染物直接 分解成无害无味的物质,以及破坏细菌的细胞壁,杀灭细菌并分解其丝网菌体,从而达到消除空气污染的目的。光触媒在太阳光或室内荧光灯的照射下态产生杀菌、抗毒、除臭、油污分解、防止发霉、防止青苔藻类的产生,起到强大的空气净化作用。 一般来说,光触媒必须在紫外线的照射下才能发挥作用。如果不能获得太阳光照,若想激活光触媒,则必须另外加上紫外灯。紫外灯的选择波长应该在254nm或者365nm的效果比较好。 四、应用前景 根据中国国家汽车行业“十五”规划研究组预测:2005年和2010年轿车保有量将分别达到843~869万辆和1423~1543万辆,轿车需求量110~121万辆和193~220万辆。到2020年,我国轿车保有量将达到1亿辆。 在美国,91%的轿车天天要进行消毒杀菌处理;在日本,96%的私家车天天使用车内净化产品;在中国,70%的车主用香水掩盖车内各种异味。中国科协工程学会环境专业委员会检测报告指出:中国国内有超过9成的车内空气质量超标,汽车车内空气污染问题非常令人担忧。因车内空气的有害物质引起的白血病等案例数以千计。以上的事实和数字读起来索然无味,但却实实在在地告诉我们一种新型汽车用品的消费趋势正在形成。 信息来源:汽车电子世界
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