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1、工程机械行业可持续发展中的节能环保措施李文耀【摘 要】鉴于当前工程机械行业存在的诸多环境污染问题,从尾气排放、噪声污染 和油料污染等方面入手,分析这些问题的诱因和遏制方法,进而以环境友好作为切入 点提出了工程机械行业可持续发展中的节能环保举措.期刊名称】交通节能与环保年(卷),期】2017(013)005【总页数】3页(P71-73) 【关键词】 工程机械;尾气;噪声;油料;可持续发展;研究【作 者】 李文耀【作者单位】 山西交通职业技术学院,山西太原 030031【正文语种】 中文【中图分类】 U415.52众所周知，工程机械在国民经济发展的进程中扮演了重要且不可或缺的作用，特别 是在公路工
2、程建设领域，只有借助和依靠先进的工程机械，以高速公路为代表的高 等级道路的施工建设和现代化日常管理养护才有可能实现。因此，一个国家或地区 的现代化建设和社会发展，与工程机械的使用规模及其技术进步息息相关已是不争 的事实。但随着社会的不断进步，人们也逐步认识到，工程机械的应用在提高劳动 生产率、降低人工劳动强度的同时也存在一个不可忽视的严重问题，即工程机械的 使用对周围人类生存环境产生的危害是难以忽视的。正视这些问题的存在，研究其 产生的根源，找出解决的办法，逐步减少和消除这些危害，已成为国内外工程机械 行业可持续发展的必要条件之一。目前，以柴油为燃料的内燃机以其故障率较低、寿命较长、热转换效率
3、较高，特别 是低速大扭矩（与汽油机相较）为主要特点，已成为目前国内外大多数商用车、城 市环卫车及工程机械等领域的主要配套动力装置1。但与汽油机相较，柴油机的 尾气排放污染物中有毒有害物质种类多且密度大，因此对环境的污染更为严重。 在实际工程中，发动机的排放污染往往与其它污染形式同时存在，而形成的叠加污 染程度更甚。如道路施工时，沥青混凝土制备基地的沥青搅拌站会产生大量的粉尘， 与燃烧器（以柴油或重油为燃料）产生的硫氧碳化合物随烟尘的排放一起覆盖在材 料基地周边的农作物上，阻碍了其正常的光合作用，影响了农作物的正常生长。我 国是目前“世界上最大的建设工地”，工程机械的使用规模随着施工建设规模的加
4、 大而不断增加。显然，这种污染已经成为城乡生态环境的沉重负担之一。工业噪声、施工噪声、生活噪声和交通噪声并称为城市四大噪声来源。目前，工程 机械由于常用于机械施工及城市建设领域，其噪声对人类生产生活的影响和对环境 的污染状况最为严重且具有持续性和瞬时性的特点2。产生工程机械噪声的主要 因素有三个，分别是空气动力、机械传动和液压传动。这些噪声不仅包括工业生产 中产生的噪声，如机械设备的发动机运转、共振和涡流噪声，也指城市中道路养护 机械（道路清扫和洒水等作业）产生的噪声。另外还有工程施工现场产生的噪声。 长期作业在工程建设现场的操作人员由于遭受强噪声的影响，都有不同程度地听力 受损现象，这也是对
5、作业周边人类生活环境的污染。表1为上述工程机械和其它 作业设备的噪声平均值。中华人民共和国城市区域噪声标准 中明确规定了作业区域的环境噪声最高限值：昼间65 dB、夜间55 dB ；城市中的道路交通干线道路、内河航道、铁路主、 次干线两侧区域，昼间70 dB、夜间55 dB。从表1可以看出，施工机械运转噪 声的平均值都在80 dB左右，明显超出了标准规定。工程机械重型设备的使用确 实在提高工程施工的效率方面有着不可忽视的作用，也明显地降低了劳动人员的工 作强度和工程运作成本，但对作业周边区域的声环境和作业人员及居民的身心健康 造成不同程度的危害也是难以忽视的。如本文前述，大多数工程机械采用柴油
6、机驱动，在机械运转过程中，柴油的泄露往 往难以避免，其结果不仅影响了机械的正常运转，还浪费了宝贵的石油资源。但油 料泄漏对土地和水源的污染，对生态环境的危害却经常被忽略。据统计，每滴柴油 在水面上产生油迹扩散圈污染面积不小于3.14 cm23。可想而知，油料泄漏已经 成为重要的水质污染源头。这种污染还包含废油的污染，废油是指机械在维修和保 养过程中，清洗零配件后剩下的废油以及机器保养替换下的废机油、液压油和齿轮 油等。目前只有少量废油被集中回收，多数则是随意倾倒，有的可能被雨水冲到江 河湖海污染更多更大范围的水源，有的则渗透到土壤中，最终导致土质的受损。油料对环境的污染主要表现在对生态系统及水
7、土的严重危害。流到水体上的悬浮油 形成油膜后阻碍水体对氧气的吸收，而水中的溶解油分解生成二氧化碳，从而导致 水体缺氧并含有高浓度的二氧化碳，水体pH值降低到正常范围下，以致鱼类和水 生生物不能生存。含油废水流到土壤中，土壤外层也会吸附油料从而形成油膜，同 样阻隔氧气的进入，阻碍了土壤微生物的繁殖，破坏了土壤的正常结构，造成土质 疏松。为保证发动机的正常使用，工程机械在使用过程中还经常用到各种各样的润 滑油，每种润滑油都含有十几种甚至数十种的化学添加剂，当润滑油在与土壤或水 体接触时，化学添加剂中的多种有毒有害物质便会腐蚀水土，造成不可挽回的环境 污染。此外，废油中含有大量化学物质和重金属，这些
8、有毒有害物质通过水土被生 物吸收，经过食物链的传递进入人体，使人体器官组织发生病变，最终危害人体健 康。可持续发展是人类对工业文明进程进行反思的结果。工程机械的可持续发展就是要 兼顾经济效益和环境保护，最大限度地减少能源的消耗，减少对环境的危害，降低 工程使用成本，提高经济效益，严格管理生产全过程，使机械使用与维护过程中产 生的多种污染降到最低。如应从多方面采取各种措施降低城市生产生活区的噪声污 染，分类制定工程机械在不同生产环境中的噪声标准，选择噪声级别较低的施工机 械等；为了有效控制漏油污染，在工程建设中应科学设置后处理装置，采用科学措 施建立环保处理系统，对其存放油料的场地实施必要的防渗
9、漏处理，同时也可以对 泄漏的油料进行集中处理，避免二次污染等。另外，如何能够在降低环境污染和资源消耗的同时实现既优质、高效，又节能环保 的机械化生产，便成为工程机械的可持续发展之路。同时，无论从经济角度，还是 从环境和社会角度来看，工程机械的可持续发展在绿色能源和绿色装置方面大有作 为，最终能够在保护自然环境前提下充分发挥工程机械应有的作用。为了改善传统柴油机对环境的排放污染和对石油能源的浪费情况，很多国内外工程 机械生产企业一直致力于开发新能源工程机械，并且已经取得一定的成绩，比如燃 气（LNG ）动力挖掘机和装载机已经问世。传统柴油机主要排放一氧化碳以及一 些氮氧化物，而新型发动机的排放物
10、只有二氧化碳和水，不包含氮氧化物。因此 LNG发动机的排放标准与现代节能环保理念相适应4。目前，中国品牌工程机械企业在液化天然气产品开发中已经有一些比较成功的实例 如徐工的LNG装载机在世界上首先投入使用应用并实现批量销售，雷沃重工和厦 工等也相继推出了 LNG装载机系列产品；此外，LNG产品还包括清扫车等环卫用 车，如福建龙马和中联重科的环保清扫车具有多种创新点，车本身一氧化碳排放量 碳氢化合物等大幅降低；经济与环保性能较优越。另外传统清扫车运行时噪音超过 90 dB，而LNG清扫车低于60 dB。绿色能源工程机械除了 LNG动力以外，还有 电力驱动和混合动力驱动5。电动工程机械是以电力驱动
11、代替传统发动机驱动机 械运转，混合动力工程机械是指油-电-液混合驱动，其相应的内燃机污染排放物下 降了四分之一左右。综上所述，新能源的工程机械将在不久的未来取代传统柴油机， 成为新一代工程机械的主要配套动力。工程机械的噪声污染主要来源于工作装置，通常是由于振捣器、打桩机和凿岩机等 机械装置的震动引起的。近年来超声波原理的应用可以有效降低噪声污染，例如超 声工程机械产品，包括超声波振捣器、凿岩机等，这也是未来工程机械的发展趋势 之一。同时，可以从源头上降低噪声污染，比如，改进发动机的结构，使其具有良 好的噪音吸收效果；定期检查、维护和更换机械设备的运动部件，以使其保持良好 的运动状态和运动配合精
12、度；对机械设备的整体结构不断进行优化设计，使其不断 降低噪声级别等。对于工程机械的作业人员，包括挖掘机和装载机的驾驶员，隔离噪音的重要因素在 于改善驾驶室的设计，通过铺设含有吸引材料的地板垫，安装隔音玻璃等措施来提 高驾驶室的密闭性，或者给作业人员配备噪声消除装置或降噪装置，从而使作业人 员免受噪音污染。为降低养护机械对周围人们生产生活的噪声污染，可以通过增加 隔音绿化带来降低噪声值。对于其它机械噪声，可以采取用自适应有源噪声控制系 统控制工作装置噪声。工程机械常用动力装置为内燃机，对动力装置的绿色改造要 从动力的选择入手，如选用以电力、太阳能、氢气和天然气等为动力的工程机械。 同时，应注重对
13、发动机的结构进行改进和完善，如改进供油、喷油装置的结构，促 进燃油的完全燃烧，以减少二氧化碳等废气的排放量。同时在选择发动机时注重寿 命长、节能好、排放少的产品，以尽可能控制和减少对环境的污染。从而为实现工 程机械的可持续发展创造必要的条件。经济的发展和社会的进步离不开工程机械的大规模应用，我国改革开放数十年的社 会实践证明了这一点，今后工程机械行业对社会进步和经济建设的贡献率将会随着 机械设备自身的技术进步愈加突出。显然，在获取经济和社会效益的同时，工程机 械必须与社会进步和人类生存所必须的环境保护和谐共存并相辅相成，这是工程机 械可持续发展的必要条件，这就要求我们必须改变以往“高增长、高消
14、耗和高污染” 的传统经济增长模式。有鉴于此，笔者认为工程机械必须将可持续发展思想融入到产品研发、能源选用及结构优化等诸方面，不断探讨和研发绿色工程机械产品，有效降低对环境的危害程度，减少并尽快摆脱对不可再生一次性能源的消耗，最终使工程机械的应用和发展 与人类社会的理性发展同步，这是工程机械行业可持续发展的必由之路。【相关文献】1 罗阳工程机械柴油机尾气排放影响分析及对策几建设机械技术与管理，2014 （10）: 121-124.2 贺胜义公路交通环境在线监测网络数据应用分析J山西交通科技，2016（6）： 107-109.3 徐博宇工程机械产生的环境影响及应对策略探讨J.科技创新导报，2011（31）： 150.4 苏兆杰，唐向阳，王保森浅谈几种新能源工程机械特点及发展J.建设机械技术与管理，2014（3）：65-67.李刚混合动力汽车驱动控制与节能分析J.交通节能与环保，2017（3）： 22-23.
工程机械行业可持续发展中的节能环保措施
