柴油機(jī)尾氣排放工程機(jī)械論文

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1國(guó)內(nèi)外工程機(jī)械柴油機(jī)尾氣排放的影響現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)專家目前從減少環(huán)境污染（環(huán)境保護(hù)）的宏觀層面考慮，認(rèn)為柴油機(jī)尾氣排放最主要的危害是有助于形成光化學(xué)煙霧、灰霾等。與國(guó)內(nèi)對(duì)工程機(jī)械柴油機(jī)尾氣排放的研究糾結(jié)于環(huán)境派生污染的宏觀層面不同，設(shè)在法國(guó)里昂的世界衛(wèi)生組織（WTO）下屬的國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)（InternationalAgencyforResearchonCancer，簡(jiǎn)稱IARC）在2012年的六月份重新評(píng)估了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放，已經(jīng)把對(duì)柴油機(jī)尾氣排放的研究上升到了對(duì)人的健康直接影響的微觀層面（勞動(dòng)保護(hù)的角度），其已把柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣排放歸入使人類致癌的1類致癌物，與石棉、砒霜和芥子氣的致命性處于同一級(jí)別，具有高度致癌性。IARC將柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣排放的致癌級(jí)別由1988年的2A級(jí)別（可能致癌）提升至目前的級(jí)別1（致癌）。IARC的專家敦促人們盡量減少接觸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣排放，他們表示：（調(diào)整柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣排放的致癌級(jí)別的）決定是基于最新的“有說服力的”科學(xué)證據(jù)。IARC在一份聲明中稱“（獨(dú)立專家）工作組發(fā)現(xiàn)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣排放是導(dǎo)致肺癌的原因之一，亦會(huì)增加患膀胱癌的風(fēng)險(xiǎn)?！庇嘘P(guān)結(jié)論在國(guó)外專家針對(duì)礦工、鐵路工人、卡車司機(jī)等高風(fēng)險(xiǎn)人群進(jìn)行的專項(xiàng)調(diào)查中得到了驗(yàn)證。

2工程機(jī)械柴油機(jī)尾氣排放的對(duì)策

盡管存在爭(zhēng)議，在瑞士和瑞典已經(jīng)有針對(duì)所謂的“移動(dòng)式非公路柴油發(fā)動(dòng)機(jī)車輛（如：工程機(jī)械）”安裝柴油機(jī)微粒捕集器的責(zé)任與義務(wù)。美國(guó)的EPATier4Final排放標(biāo)準(zhǔn)和歐盟的非道路用機(jī)動(dòng)設(shè)備第四階段(IV階段)排放標(biāo)準(zhǔn)也對(duì)工程機(jī)械柴油機(jī)尾氣排放提出了更高的要求，將在全球范圍使得“工程機(jī)械采用柴油機(jī)微粒捕集器技術(shù)”成為一種所謂的趨勢(shì)，但目前所謂的柴油機(jī)微粒捕集器并非是完美無缺的技術(shù)，也即：目前的柴油機(jī)尾氣凈化裝置技術(shù)并非萬能。德國(guó)的許多工程機(jī)械使用企業(yè)認(rèn)為：從柴油機(jī)微粒捕集器的再生、維護(hù)保養(yǎng)和其在一些場(chǎng)合導(dǎo)致柴油機(jī)油耗增加的角度來講，其使用成本很高；出廠后再進(jìn)一步加裝柴油機(jī)微粒捕集器的工程機(jī)械的使用成本更高，例如對(duì)于使用了很多年的工程機(jī)械，光是加裝柴油機(jī)微粒捕集器的相關(guān)費(fèi)用就可能達(dá)到其工程機(jī)械剩余價(jià)值的50%，甚至更高；歐洲建筑施工企業(yè)認(rèn)為：如果通過法規(guī)的形式強(qiáng)制“包括工程機(jī)械在內(nèi)的非道路用機(jī)械”的柴油機(jī)使用微粒捕集器會(huì)大大增加企業(yè)的施工成本，甚至?xí){到建筑施工企業(yè)的生存，特別是給那些中小企業(yè)帶來巨大的風(fēng)險(xiǎn)；而且已有包括德國(guó)在內(nèi)的歐洲學(xué)者通過測(cè)試發(fā)現(xiàn)新研發(fā)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)反而比前幾代柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排出了更多更細(xì)小的顆粒物，而這些更細(xì)小的顆粒物的大部分幾乎能無阻礙地通過許多微粒捕集器；馬克斯普朗克協(xié)會(huì)在柏林的弗里茨哈伯研究所及在羅馬的神經(jīng)生物學(xué)和分子醫(yī)學(xué)研究所在分子生物學(xué)領(lǐng)域的研究表明：這些更小的顆粒物的排放盡管符合歐盟非道路用機(jī)動(dòng)設(shè)備第四階段排放標(biāo)準(zhǔn)，但其與舊式柴油機(jī)排出的煙塵顆粒相比會(huì)殺死更多的人體免疫細(xì)胞，更確切地講也即會(huì)殺死更多的人體巨噬細(xì)胞。這對(duì)于工程機(jī)械使用者和其周圍的工地施工人員的健康來說更加不利，因?yàn)樘?xì)小的顆粒物吸入人體后很難再排出體外，其對(duì)于工程機(jī)械使用者和其周圍的工地施工人員的免疫系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)及循環(huán)系統(tǒng)等的負(fù)面影響是長(zhǎng)久持續(xù)的。柴油機(jī)煙塵微粒在微粒捕集器中的燃燒甚至可導(dǎo)致增加氮氧化物（NOx）的濃度，而且可以產(chǎn)生二次排放的出現(xiàn)，如產(chǎn)生極其危害健康的多環(huán)芳烴8。

因而，在將來不僅急需進(jìn)一步改進(jìn)包括柴油機(jī)微粒捕集器等在內(nèi)的許多所謂現(xiàn)成的技術(shù)，而且減少工程機(jī)械柴油機(jī)尾氣排放對(duì)人及周圍環(huán)境的不良影響的對(duì)策也不應(yīng)該僅僅局限于局部某種“單一”技術(shù)的開發(fā)，絕不能單單給工程機(jī)械柴油機(jī)裝個(gè)尾氣凈化裝置了事，應(yīng)從一個(gè)“整體”的角度來通盤考慮，如：提高“工程機(jī)械整機(jī)的燃料使用效率，減少無用功”等就是間接降低工程機(jī)械柴油機(jī)尾氣污染物的很好的途徑之一。因?yàn)橐拦P者之見，工程機(jī)械柴油機(jī)尾氣排放的問題已經(jīng)不是單純某一單個(gè)技術(shù)在未來的突破就能解決的，其需要跨學(xué)科的合作才能解決。這種跨學(xué)科的合作方式不僅僅需要各相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)人員之間的交流,還包括制定法規(guī)的決策人員和工程機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)的研發(fā)技術(shù)人員、建筑業(yè)及在那里工作的人員、專業(yè)協(xié)會(huì)、研究所、高等院校及社會(huì)團(tuán)體之間的交流，這不僅是一個(gè)舊技術(shù)改進(jìn)和新技術(shù)開發(fā)的過程，而且還應(yīng)該是一個(gè)社會(huì)過程。技術(shù)和施工組織及管理方面的減少工程機(jī)械柴油機(jī)尾氣排放的措施，包括：如研制新一代工程機(jī)械柴油機(jī)零部件及總成技術(shù)（包括新一代催化反應(yīng)器及新一代柴油機(jī)微粒捕集器）、怠速階段的工程機(jī)械柴油發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停機(jī)功能、恢復(fù)正常工況時(shí)工程機(jī)械柴油發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)功能、研制能量回收系統(tǒng)、研制新一代混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的工程機(jī)械、研制新一代電驅(qū)動(dòng)工程機(jī)械、通過使用節(jié)能液壓零部件優(yōu)化能源利用、通過優(yōu)化工作裝置優(yōu)化能源利用、優(yōu)化工程機(jī)械工作裝置快速更換系統(tǒng)、使用節(jié)省燃料的液壓油、通過人員培訓(xùn)優(yōu)化工程機(jī)械的操作過程等等，其中的一些是和工程機(jī)械智能化有關(guān)的。工程機(jī)械在工地施工中無法避免怠速工況。歐洲一些發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)人員目前致力于開發(fā)工程機(jī)械柴油發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停機(jī)功能，其可減少怠速時(shí)間，從而減少“無謂的燃料”消耗，間接降低工程機(jī)械柴油機(jī)尾氣污染物的排放總量。展示了實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械柴油發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停機(jī)功能的主要元件之間的聯(lián)系。取決于工程機(jī)械的類型（例如：裝載機(jī)、液壓挖掘機(jī)或者自卸車等）、工地現(xiàn)場(chǎng)組織和工作任務(wù)不同，各個(gè)工程機(jī)械負(fù)載周期是有區(qū)別的?；贚iebherr液壓挖掘機(jī)有限責(zé)任公司及Zeppelin工程機(jī)械有限責(zé)任公司提供的資料和STRABAG股份公司的調(diào)查表明：目前液壓挖掘機(jī)怠速工況約占其整個(gè)在建筑工地中的運(yùn)行時(shí)間的百分之二十五至百分之三十五之間。歐洲國(guó)家專項(xiàng)調(diào)查表明：在建筑工地中，目前這類工程機(jī)械的平均怠速工況占其整個(gè)運(yùn)行時(shí)間的百分之三十二。

怠速時(shí)間乘以怠速油耗再乘以國(guó)內(nèi)建筑工地上大量的工程機(jī)械的數(shù)量，這其中的確蘊(yùn)含著一個(gè)非?？捎^的節(jié)省燃料的潛力，故減少怠速時(shí)間從這個(gè)角度講是一個(gè)很有價(jià)值的方法來間接減少工程機(jī)械柴油機(jī)尾氣污染物的排放總量。工程機(jī)械柴油發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停機(jī)功能除了可以減少柴油機(jī)尾氣污染物的排放，還可以減少噪音和振動(dòng)，這提高了工程機(jī)械操作人員的勞動(dòng)和健康保護(hù)。當(dāng)然進(jìn)一步保持和提高機(jī)械效率也很重要，如：在研發(fā)時(shí)，考慮減少機(jī)械的摩擦來減小額外功，考慮在額外功一定時(shí)增大有用功；在新一代產(chǎn)品研發(fā)時(shí)，進(jìn)一步改進(jìn)結(jié)構(gòu)，使它更合理；在使用中，按照技術(shù)規(guī)程定期保養(yǎng)、定時(shí)潤(rùn)滑，使工程機(jī)械處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。故上面所講的“整體”不僅僅是把工程機(jī)械柴油機(jī)作為一個(gè)整體來考慮技術(shù)的提升，還應(yīng)該從“工程機(jī)械整機(jī)效率”的角度考慮工程機(jī)械柴油機(jī)技術(shù)改進(jìn)和其他總成或系統(tǒng)（如：工程機(jī)械工作裝置）技術(shù)提升的合理匹配問題；上面所講的“整體”也不應(yīng)僅僅局限于通過“工程機(jī)械整機(jī)性能”的改進(jìn)（技術(shù)革新、技術(shù)整合）來降低其柴油機(jī)尾氣污染物，我們應(yīng)該把“降低工程機(jī)械柴油機(jī)尾氣污染物的排放”放在“技術(shù)和法規(guī)政策”相結(jié)合的大背景下，通過合理的建筑施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境污染局部及總體預(yù)測(cè)、污染預(yù)防、實(shí)時(shí)監(jiān)控、評(píng)價(jià)、責(zé)令整改及獎(jiǎng)懲等綜合管理體系來實(shí)現(xiàn)；即使將來有了先進(jìn)的技術(shù)、有了像樣的法規(guī)，最終還是要看能不能真正落實(shí)，也即最終是否能對(duì)各個(gè)具體建筑施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中各種各樣“包括建筑施工現(xiàn)場(chǎng)所有的各輛工程機(jī)械的柴油機(jī)等尾氣排放在內(nèi)的”所有污染物采取局部及總體預(yù)測(cè)、污染預(yù)防、實(shí)時(shí)監(jiān)控、評(píng)價(jià)、責(zé)令整改及獎(jiǎng)懲等綜合管理。在中國(guó)柴油油品質(zhì)量和西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有差距，并且中國(guó)工程機(jī)械核心技術(shù)和西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有不小差距的前提下，這種建筑施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境污染局部及總體預(yù)測(cè)、污染預(yù)防、實(shí)時(shí)監(jiān)控、評(píng)價(jià)、責(zé)令整改及獎(jiǎng)懲等綜合性排放治理管理方式就顯得尤為重要。

3結(jié)語

一些西方發(fā)達(dá)國(guó)家正在考慮是否將柴油機(jī)尾氣排放對(duì)人（如：工程機(jī)械駕駛?cè)藛T及工程機(jī)械所在工地的施工人員）的健康的直接影響列入職業(yè)病的范疇。在中國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的當(dāng)下，該到了向建筑工地粗放式施工說再見的時(shí)候了，這其中“考慮工程機(jī)械駕駛?cè)藛T及工程機(jī)械所在工地的施工人員的職業(yè)健康問題”也應(yīng)該提上議事日程。柴油機(jī)尾氣排放工程機(jī)械論文

作者：羅陽　單位：不來梅大學(xué)生產(chǎn)技術(shù)系