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自動車の環境問題総論 自動車の排出ガス

  今日では、いうまでもなく自動車は必要不可欠な移動手段として確固たる地位を築いています。しかしながら、自動車の普及には問題がないわけではありません。他の乗り物と比較した際の安全性の問題もさることながら、大量普及の結果、排出ガスや騒音といった典型的な公害問題を引き起こしています。

  環境問題の視点からは、地域大気汚染の問題と地球温暖化の問題が二大問題とされています。地域環境問題では、排出ガスに含まれる窒素酸化物(NOx)と粒子状物質(PM)、光化学オキシダント(Ox)が主に問題とされています。地球温暖化の問題では、二酸化炭素(CO2)と代替フロン(HFC)が主に問題とされています。

  これらのいずれのガスや物質もすべて自動車の排気ガスに含まれているものです。そこで、自動車の排気ガスに含まれる成分について、特に健康被害との関連を視野に入れながら概観してみることにします。

  自動車の排気ガスの成分は、ガス状の成分と粒子状物質(PM)とに分けられます。

  1 排気ガスに含まれるガス状の成分

  まず、ガス状の成分から概観していくことにします。

  (1) 窒素酸化物(NOx)[ノックス]

  窒素酸化物(NOx)は物が燃えると必ず発生します。窒素(N2)は空気中にも燃料にも含まれていますが、物が燃えるときには、これが酸素(O2)と結合して、一酸化窒素(NO)という気体が発生します。一酸化窒素(NO)は不安定な物質であるためそのままの形で大気中に留まるわけではなく、そのほとんどは酸化されて二酸化窒素(NO2)となります。通常、この一酸化窒素と二酸化窒素を合わせて窒素酸化物(NOx)と呼びます。NOxのxには、1や2のいずれかの数字が入るという意味なのです。

  窒素酸化物(NOx)によって汚染された空気を吸い続けると、人の健康に悪影響を与えるおそれがあります。濃度によって影響は異なりますが、低い濃度の二酸化窒素(NO2)を長い間吸った場合は、せきやたんが出やすくなるなど呼吸器に影響を生じ、高い濃度になると数時間のうちに鼻やのど、さらには胸が痛み呼吸困難になることもあります。また、窒素酸化物(NOx)は紫外線により光化学反応を起こし、オゾンなど光化学オキシダント(Ox)を生成します。光化学オキシダント(Ox)とは、大気中の炭化水素(HC)や窒素酸化物(NOx)が太陽などの紫外線を吸収し、光化学反応で生成された酸化性物質の総称です。粘膜への刺激、呼吸への影響といった健康影響のほか、農作物など植物へも影響を与えます。

  (2) 炭化水素(HC)

  炭化水素(HC)は、エンジン排出ガス成分のうち有機系の化合物(HとCの化合物)の総称です。

  炭化水素(HC)は、神経系や肝臓障害などを引き起こします。大気中で拡散した炭化水素(HC)は、オキシダント(Ox)を生成し、人間だけでなく動植物にも悪影響を与えます。

  (3) 一酸化炭素(CO)

  一酸化炭素(CO)の影響は急性で、血中のヘモグロビンと簡単に結合し、血液の酸素輸送を阻害し、細胞での酸素利用を低下させます。頭痛、耳鳴り、吐き気等が出現し、濃度が高いと死に至ります。

  (4) 二酸化炭素(CO2)

  二酸化炭素(CO2)は、石油、石炭などの炭素化合物が燃焼されると発生します。二酸化炭素(CO2)は温室効果ガスの一つであり、地球温暖化の問題が懸念されています。

  (5) 二酸化硫黄(SO2)

  ディーゼルエンジンの燃料(軽油)中の硫黄がエンジンで燃焼するとほとんどが二酸化硫黄(SO2)になって大気中に放出されると言われています。二酸化硫黄(SO2)は、大気中で硫酸雨の原因物質となります。

  (6) サルフェート(SO4:硫酸塩)

  二酸化硫黄(SO2)は、ディーゼル車の排ガス処理装置として触媒を搭載するとサルフェートに変化します。このサルフェートは、水分の存在で硫酸となり、酸性雨の原因となります。

  (7) ホルムアルデヒド

  ホルムアルデヒドとは、炭素と酸素が各一個、水素二個からなるHCHOの分子構造を有する気体分子です。ホルムアルデヒドは揮発性有機化合物(VOC)として分類されます。

  VOCとは、環境中に放出されたときに、その大部分が大気中に気体として移動する有機化合物です。 VOCは、光化学スモッグの原因物質の一つで、オゾンなどの酸化性物質の生成に関与していることから注目されてきました。また近年では、VOC自体が発癌性を有するという指摘もあり、健康影響が関心を集めています。

  (8) ダイオキシン

  ディーゼル車の燃料には1ppm弱の塩素(CI)が含まれています。この燃料を高温で燃焼させるとダイオキシン(PCDD)、ジベンゾフラン(PCDF)やコプラナーPCBなどが生じます。ダイオキシンは、発ガン性や環境ホルモン(内分泌かく乱物質)の働きを持つ猛毒の化学物質です。排出ガスからのダイオキシン発生量は、環境基準からすれば極少量といえますが、環境問題への関心の高まりの中で最近注目されています。

  2 排気ガスに含まれる粒子状物質(PM)

  では、排気ガスに含まれる粒子状物質(PM)について概観することにします。

  大気汚染物質として粒子状物質(Particulate Matter:PM)の健康被害は古くから問題とされています。自動車の排気ガス中の粒子状物質(PM)は、ガソリン車に関するデータや研究は極めて少なく、一般的にディーゼル車についてのみ問題とされています。

  ディーゼル車から排出される粒子状物質(PM)を、とくにディーゼル排気微粒子(Diesel Exhaust Particles:DEP)と呼ぶ場合もあります。

  ディーゼルPM(DEP)については、以前からさまざまな健康被害の報告がされており、大気汚染による気管支喘息や 肺気腫の元凶だと言われてきましたし、他の大気中の微粒子に比べても小さく肺や気管の奥まで

  入りやすい物質であることから、発ガン性、慢性気管支炎、花粉症、内分泌攪乱性、心臓疾患など多くの健康被害が示唆されています。



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