Министерство образования и науки Республики Бурятия .

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

«Никольская средняя общеобразовательная школа»

Научно-практическая конференция учащихся

«Шаг в будущее»

Экология региона.

Тема:

Роль автомобиля в загрязнении

Руководитель :

Введение.

Объект исследования : окружающая среда

Предмет исследования: автомобили.

Практическая значимость работы: сохранение качества окружающей среды и здоровья населения находится в числе самых острых проблем современности.

Цель: изучить влияние автотранспорта на экологическое состояние окружающей среды.

Задачи:

1. Рассмотреть «вклад » автомобильного транспорта в загрязнение атмосферы.

2. Определить количество (единиц) автотранспорта, проходящего по участку дороги.

4. Изучить влияние автомобильного транспорта на окружающую среду.

Гипотеза: Быть или не быть автомобилям.

Методы:

· Изучение литературы;

· Беседа с работниками АЗС, сельской администрациёй;

· Расчеты по формулам.

Оборудование: ручка, микрокалькулятор, блокнот, телефон с камерой.

Нельзя допустить, чтобы люди направляли на свое

собственное уничтожение те силы природы,

которые они сумели открыть и покорить»

(Ф. Жолио - Кюри, физик, лауреат

Нобелевской премии.)

Загрязнение окружающей среды имеет почти такую же дол­гую историю, что и история самого человечества. Долгое время перво­бытный человек мало, чем отли­чался от других видов животных и в экологическом смысле находился в равновесии с окружающей средой. К тому же численность человече­ства была невелика. С течением времени в результате развития биологической организации людей, их умственных способностей, чело­веческий род выделился среди других видов: возник первый вид живых существ, воз­действие которых на все живое представляет собой потенциаль­ную угрозу равновесию в природе. Можно счи­тать, что «вмешательство человека в природные процессы за это время выросло не менее чем в 5000 раз, если это вмешательство вообще можно оценить».

Выбросы вредных веществ от автотранспорта характеризуются количеством основных загрязнителей воздуха, попавших в атмосферу из выхлопных (отработанных газов) газов, за определенный промежуток времени. Исходными данными для расчета количества выбросов является:

1. количество единиц автотранспорта разных типов, проезжающих по выделенному участку автотрассы в единицу времени;

2. норма расхода топлива автотранспорта (средние нормы топлива автотранспорта).

Сделав расчеты, я получил следующее:(см приложение табл 4 «Норма расхода топлива автотранспортом при движении», табл 5 « Выброс вредных веществ от автотранспорта в зависимости от вида горючего»)

Рассчитал количество топлива (Qi, л) разного вида, сжигаемого при движении двигателями автомашин, по формуле Qi= Li x Yi, значение Yi взял в таблице 4. Полученные результаты занес в таблицу 6.(см приложение табл 6 «Определение общего количества сожженного топлива каждого вида»)

Вывод: определил общее количество сожженного топлива каждого вида получилось, что бензина сжигается больше чем дизтоплива.

Беседуя с работниками АЗС «Роснефть» с Никольска я узнал, что в день израсходуется бензина - 3 тонны, дизтоплива-2 тонны. В месяц получается 94 тонны бензина и 67 тон саляры.

Следующим шагом своей работы я рассчитал количество выделившихся вредных веществ в литрах при нормальных условиях по каждому виду топлива и всего. Вот что у меня получилось(см приложение табл 7 «Количество выброшенных вредных вешеств на участке федеральной трассы с Никольск»):

Вывод: анализ таблицы 7 показывает, что на участке федеральной автотрассы «Москва - Владивосток» основными загрязнителями атмосферы являются автомобили с бензинном двигателем.

2.Обработка результатов и выводов.

Обрабатывая результаты:

1. рассчитал массу выделившихся вредных веществ по формуле: m=V*M: 22,4

2. рассчитал количество чистого воздуха необходимого для разбавления выделившихся вредных веществ. Результаты записал в таблицу №8 (см приложение табл 8)

1. Уменьшить содержание вредных веществ в выхлопных газах.

Экологически чище заправка автомобилей не бензином, а сжиженным газом или спиртом, выхлопы от таких автомобилей менее опасны. В перспективе можно будет использовать водород , получаемого при разложении воды.

В будущем на смену современного автомобилю придёт электромобиль и конечно, человек будет чаще пользоваться велосипедом и ходить пешком.

2. Рационально использовать движение транспорта.

3. Разработка наиболее эффективного движения маршрута городского транспорта;

4. Полная реализация экологических и экономических законов, принятых в России и других странах.

4. Заключение:

Быть автомобилю или не быть? Ответ однозначен – быть! В настоящее время идёт борьба с автомобильной опасностью. Конструируются новые фильтры, разрабатываются новые виды горючего. Остаётся надеяться, что в ближайшее время человечество сумеет найти способы эксплуатации автомобильного транспорта без причинения вреда окружающей среде и здоровью человека. Человек должен изменить свою жизненную позицию во взаимоотношениях с природой. Из её покорителя и потребителя человечество должно превратиться в партнёра окружающей его среды. Насущной необходимостью современности является экологическая грамотность, экологическая культура и этика всего человечества, и в первую очередь –граждан России.

Чтобы уменьшить пагубное влияние автомобилей на природу, следует:

1. Уменьшить содержание вредных веществ в выхлопных газах.

Экологически чище заправка автомобилей не бензином, а сжиженным газом или спиртом, выхлопы от таких автомобилей менее опасны. В перспективе можно будет использовать водород, получаемого при разложении воды.

В будущем на смену современного автомобилю придёт электромобиль и конечно, человек будет чаще пользоваться велосипедом и ходить пешком.

2. Рационально использовать движение транспорта.

Наибольшее количество загрязняющих веществ выбрасывается при разгоне автомобиля, особенно при быстром, а также при движении с малой скоростью (из диапазона наиболее экономичных) . Относительная доля (от общей массы выбросов) углеводородов и оксида углерода наиболее высока при торможении и на холостом ходу, доля оксидов азота - при разгоне. Из этих данных следует, что автомобили особенно сильно загрязняют воздушную среду при частых остановках и при движении с малой скоростью, поэтому чтобы уменьшить количество выбросов, движение по улицам следует делать безостановочным.

3. Разработка наиболее эффективного движения маршрута городского транспорта;

Маршруты грузового автотранспорта следует выносить за город на объездные дороги, а в центр города заезжать только по необходимости – для обслуживания магазинов, предприятий, перевозки вещей населения. Можно создать специальные пешеходные зоны, где движение автотранспорта запрещено.

4. Полная реализация экологических и экономических законов, принятых в России и других странах.

Экологические законы, относящиеся к автотранспорту, действующие в России, описаны в главе 26 Уголовного кодекса РФ «Экологические преступления».

Законы есть, но придерживаются ли их автовладельцы и производители? Ответ напрашивается сам, т. к. используемые в стране автомобили не соответствуют современным европейским ограничениям по токсичности и выбрасывают вредных веществ существенно больше, чем зарубежные аналоги.

Отсутствие жёстких законодательных требований по токсичности выбросов приводит к тому, что потребитель не заинтересован покупать экологически более чистые, но при этом более дорогие автомобили, а производитель не склонен их выпускать.

Заключение:

Быть автомобилю или не быть? Ответ однозначен – быть! В настоящее время идёт борьба с автомобильной опасностью.

1. Используемая литература:

2. , Тагасов безопасность автомобильного транспорта-М, Издательство «Научтехлитиздат»,1999.

3. Аксёнов И. Я.,Аксёнов и охрана окружающей среды-М . «Транспорт»,1986

4. .Ашихмина зкологический мониторинг. М., «Агар», «Рандеву-АМ», 2000.

5. , и др. Автотранспортные потоки и окружающая среда: Учебное пособие для вузов-М. ИНФРА-М,1998

6. Валова экологии: Учебное пособие. 2-е издание переработанное и дополненное, «Издательский дом Дашков и Ко»,2001

7. Куров уменьшить загрязнение окружающей среды автотранспортом?// Россия в окружающем мире - Аналитический ежегодник,2000.

8. Эйхлер В. Яды в нашей пище (пер. с нем.)- М., «Мир»,1993.

9. Энциклопедия для детей. Экология. М.: «Аванта +», 2004 г.

10. Энциклопедия для детей. Химия. М.: «Аванта +», 2004 г.

11. , «Основы экологии», М.: «Просвещение», 1997 г.

12. , Химия – 10, М.: «Просвещение», 2008 г.

13. , Химия – 9, М.: «Просвещение», 2008 г.

14. ИД «Первое сентября», Химия, №14, №19, №22, №23, 2009г.

15. , «Начала химии», М.: «Экзамен», 2000г.

Шишков экологические проблемы. - М.: Зна­ние, 1991. -с. 3

Нефтеперерабатывающая

промышленность

Химическая

промышленность

Строительная

промышленность

Целлюлёзно-бумажная промышленность

Угольная промышленность

Zn, Pb, Hg, Ni, Cl, бензпирен и др.

Углеводороды, оксид углерода, диоксид серы, сероводород, аммиак, хлор, фенол, формальдегид, ацетон, толуол, бензол, стирол.

Диоксид серы, оксид азота, аммиак, сероводород, сероуглерод, хлористые и фтористые соединения, пыль, соединения фосфора, Hg, Pb, As, Sb, редкие металлы и др.

Пыль, диоксид серы, фенол и др.

Сероводород, сероуглерод, диоксид серы, фенол, метилмеркаптан, хлор, формальдегид и др.

Пыль, диоксид серы, оксид углерода и окислы азота.

Загрязнение атмосферы транспортными средствами

В связи с быстрым развитием автотранспорта и авиации в последние десятилетия существенно увеличилась доля их выбросов в атмосферу. Согласно оценкам, в городах на долю автотранспорта приходится от 30 до 70% общей массы выбросов в зависимости от развития промышленности и числа автомобилей в конкретном городе. В США в целом по стране не менее 40% от общей массы пяти основных загрязняющих атмосферу веществ составляют выбросы транспорта.

Впервые сигналы о вредности выхлопных газов поступили из Калифорнии, где стали наблюдаться явления смога и разное ухудшение здоровья людей из-за них. И лишь в 1959 г там появились первые юридические документы, ограничивающие допустимую концентрацию вредных компонентов в отработавших газах автомобилей, а начиная с 1969 г., и в Европе стали вводить законы, касающиеся токсичности выхлопов. Они заставили производителей автомашин внести существенные изменения в конструкцию двигателей, после чего уровень токсичных компонентов снизился примерно на 70%. Но несмотря на это, выхлопы огромного количества машин продолжают оставаться опасными для обитателей больших городов.

Основной вклад в загрязнение атмосферы вносят автомобили, работающие на бензине (в США на их долю приходится примерно 75%), затем самолёты (около 5%), автомобили с дизельными двигателями (около 4%), железнодорожный и водный транспорт (примерно 2%).

Кроме продуктов полного сгорания – углекислого газа и паров воды, в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания содержаться в небольших количествах вещества, обладающие токсическим действием. Это продукты неполного сгорания топлива: окись углерода (СО), углеводороды различного состава СН, в том числе пары несгоревшего топлива, сажа, окислы азота, образующиеся при высоких температурах в процессе сгорания.

Работающий автотранспорт выбрасывает в атмосферу более 40 загрязняющих веществ: оксид углерода, оксиды азота, альдегиды (формальдегид, акролеин, ацетальдегид и др.), углеводороды (этан, метан, этилен, бензол, пропан, ацетилен, толуол, ксилол и др.), ароматические углеводороды (пирен, бензпирен), сажа, диоксид серы, сероводород, свинец и его соединения.

Основные загрязняющие вещества автотранспорта :

оксид углерода (в США его доля в общей массе составляет около 70%),

углеводороды (примерно 19 %),

оксиды азота (около 9 %),

сажа

Оксид углерода (СО) и оксиды азота (NOx) поступают в атмосферу только с выхлопными газами. Не полностью сгоревшие же углеводороды (HnCm) поступают как вместе с выхлопными газами (примерно 60 % от выбрасываемых углеводородов), так и из картера

(около 20%), топливного бака (около 10 %) и из карбюратора (примерно 10 %). Твёрдые примеси поступают в основном с выхлопными газами (90 %) и из картера (10 %).

Концентрация токсических веществ в выхлопных газах автомобильного транспорта зависит от типа двигателя.

Концентрация токсических веществ при работе двигателя на разных режимах изменяется в широких пределах. Наибольшее количество загрязняющих веществ выбрасывается при разгоне автомобиля, особенно при бысторм, а также при движении с малой скоростью. Относительная доля углеводородов и СО наиболее высока при торможении и на холостом ходу, доля оксидов азота – при разгоне. Поэтому наиболее сильное загрязнение атмосферы автомобильным транспортом наблюдается при частых остановках и при движении с малой скоростью (особенно в автомобильных пробках). Создаваемые в городах системы движения в режиме «зелёной волны »,могут существенно сократить загрязнение атмосферного воздуха в городах .

Авиатранспорт

Хотя суммарный выброс загрязняющих веществ двигателями самолётов стравнительно невелик (для города, страны), в районе аэропорта эти выбросы вносят определяющий вклад в загрязнение среды. К тому же турбореактивные двигатели (так же как дизельные) при посадке и взлёте выбрасывают хорошо заметный шлейф дыма. Значительное количество примесей в аэропорту выбрасывают также и наземные передвижные средства, подъезжающие и отъезжающие автомобили.

Влияние химических загрязнителей атмосферы на человека

Атмосферный путь поступления токсических веществ является ведущим. Это связано с тем, что человек в течение суток потребляет около 15 кг воздуха, что значительно больше потребляемого количеств воды и пищи (соответственно 2,5 кг и 1,5 кг). Кроме того химические элементы поглощаются наиболее интенсивно при ингаляционном пути поступления. Например, при поступлении с воздухом свинец адсорбируется кровью примерно на 60 %, в то время как при поступлениии с водой – на 10%, а при поступлении с пищей – на 5 %.

Воздействия химических загрязнителей атмосферы на человека многообразно и зави-

Вида загрязнителя (химический состав, ионизация, дисперсность)

Его концентрации,

Длительности воздействия,

Периодичности воздействия.

Взвешенные твёрдые частицы (аэрозольные частицы). Аэрозольные частицы делятсяв зависимости от размера на:

грубую пыль (более 10 мкм),

тонкую пыль (10 мкм-0,1мкм),

дым (менее 0,1 мкм).

Длительность пребывания взвешенных твёрдых частиц в воздухе зависит от их размера. Крупные фракции в малоподвижном воздухе оседают. Мелкие фракции взвесей способны удерживаться в нижних слоях атмосферы до 3-22 дней.

Поступают в атмосферу в результате:

Естественных процессов (до 22000·10*6 т/год частиц размером менее 20 мкм);

Деятельности человека (до 415·10*6 т/год).

Антропогенные твёрдые взвеси сконцентрированны в основном в местах расселения людей, особенно в крупных городах.

Источники твёрдых частиц:

Сжигание различных видов топлива,

Дезинтеграция твёрдых частиц материалов,

Перегрузка и транспортировка пылящих материалов,

Поверхность городской территории.

Основные источники твёрдых частиц в атмосферегорода :

Различные крупные и мелкие энергетические установки,

Предприятия металлургии, машиностроения, стройматериалов, коксохимии,

Транспорт (сажа, асбестовые частицы и частицы покрышек).

Концентрация загрязнений зависит от:

Атмосферного давления (прямая связь с концентрацией сажи),

Влажности воздуха (прямая связь),

Температуры воздуха,

Скорости движения воздуха (обратная связь).

На прникновение в организм влияют:

Свойства частиц

Размеры.

Пыль атмосферного воздуха может содержать тяжёлые металлы.

Окись углерода (угарный газ, СО)

Это продукт неполного сгорания топлива. Представляет собой лёгкий газ без цвета, вкуса и запаха. В благоприятных условиях СО довольно быстро рассеивается в атмосфере.

Источники СО:

энергетические установки,

предприятия чёрной металлургии, коксохимии, нефтепереработки, машиностроения и др.,

транспортные средства (СО составляет 0.5 – 12% объёма отработанных газов карбюраторных двигателей и 0.01-0.5% объёма выхлопа дизельных двигателей),

курение.

Наибольшие концентрации СО образуются в больших городах, особенно вдоль дорог с интенсивным движением и в райнах, находящихся поблизости от промышленных предприятий. Согласно нормам, принятым в ряде стран, уровни СО не должны превышать 9 ppm в пиковый период.

Механизм действия СО:

Способствует образованию карбоксиземоглобина (COHb), что ведёт к нарушению транспорта кислорода к тканям.

Вызывает цитотоксическое действие путём торможения активности цитохромоксидазы.

Снижает кислородную ёмкость пула миоглобина.

Тормозит активность гемсодержащих ферментов – каталазы, пероксидазы, что усиливает цитотоксический эффект.

Обладает в 300 раз большим сродством к гемоглобину, чем кислород. Поэтому на организм могут воздействовать даже небольшие его концентрации. Средний период полураспада СОНb 320 минут. Повышение парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе всего на 0.01% снижает период полураспада до 80 минут.

При 20% насыщении гемоглобина оксидом углерода у человека наблюдаются клини-

ческие признаки: головная боль, снижение работоспособности, снижение памяти.

При насыщении 20-50% наблюдаются: сильная головная боль, тошнота, слабость, психические нарушения.

При насыщении выше 50% наблюдаются: потеря сознания, угнетение сердечного и дыхательного центра, аритмия, падение АД в результате дилятации периферических сосудов.

Группы повышенной чувствительности к СО: 1. Внутриутробный период.

Эмбриональный гемоглобин связывет СО с большей интенсивностью, чем гемоглобин взрослого человека. Вто же время уровень фетального карбоксигемоглобина снижается медленнее. Этим можно объяснить некоторые случаи случайных внутриутробных смертей плода.

2. Лица с сосудистой патологией (с заболеваниями мозговых, коронарных и периферических сосудов).

Например, у таких больных боли в сердце, связанные с физической нагрузкой, ускоряются при концентрации СО в крови 2.5-3%.

3. Курильщики.

У курящих уровень эндогенного насыщения гемоглобина СО составляет 5-15%. Поэтому симптомы отравления СО могут развиваться быстрее. Чем у некурящих. У курящих матерей СО легко проникает через плаценту и оказывает нейротоксическое воздействие на мозг плода.

Cоединения серы

В атмосфере крупных промышленных городов соединения серы (SO2, H2S, сульфатные частицы) содержатся в значительных количествах. Сера попадает в воздушную среду, как в результате естественных процессов, так и в результате деятельности человека.

Естественные источники соединения серы:

Вулканическая деятельность,

Жизнедеятельность анаэробных бактерий,

Поверхность Мирового океана (выделяет диметилсульфит).

Антропогенные источники:

Сжигание ископаемого топлива (уголь, мазут). Содержание серы в них колеблется от 0.5 до 6%.;

Производство цемента;

Химическая и нефтеперерабатывающая промышленность;

Металлургическая промышленность.

Сернистый ангидрид (SO2).

Основные источники загрязнения атмосферы:

Энергетические установки,

Предприятия цветной металлургии,

Производство серной кислоты. Менее значительны выбросы:

Чёрной металлургии,

Угольной промышленности,

Нефтеперерабатывающей промышленности,

Суперфосфатной промышленности,

Транспорта (0.005% выхлопа бензинового двигателя, 0.02% -дизельного). Естественная фоновая концентрация SO2 в атмосфере достаточно стабильна и вклю-

чена в биогеохимический водоворот. В результате антропогенной деятельности за год в атмосферу выбрасывается 150 млн. тонн диоксида серы, из них 90% за счёт ТЭЦ и котельных. Концентрированные выбросы сернистого ангидрида загрязняют воздух на значительных расстояниях. Расространение зоны максимального загрязнения приземного слоя воздуха и изменение абсолютной величины загрязнения зависят от величины дымовой трубы.

Диоксид серы – политропный яд. Всасывается в верхних дыхательных путях. При интенсивном дыхании (например занятия спортом) значительная его часть достигает лёгких.

Действие SO2:

Раздражение слизистой оболочки дыхательных путей,

Усиление слезотечения,

Загрязнение атмосферы области выше предельно допустимой концентрации наблюдается по шести веществам, четыре из которых относятся к специфическим. В последние годы именно специфические загрязняющие вещества определяют высокий уровень загрязнения атмосферы области. Объем улавливаемых и обезвреживаемых веществ составляет 66 процентов. Практически не улавливаются диоксид азота и оксид углерода. В среднем по области эффективность очистки находится на уровне 91 процента. Только 50 процентов источников выделения оснащены пылегазоочистным оборудованием. За последние годы значительно вырос парк автомобильного транспорта, что еще более обостряет экологическую ситуацию в городах области. Доля выбросов загрязняющих веществ от автотранспорта в общих выбросах в 1992 году составила 26,4 процента. Производство неэтилированного бензина в области не налажено.[ ...]

Транспорт (особенно автомобильный) является одним из важнейших источников загрязнения атмосферы. На его долю приходится не менее 55% общей массы газообразных загрязнителей воздуха.[ ...]

Автомобильный транспорт относится к основным источникам загрязнения окружающей среды в большинстве крупных городов, при этом на 90% воздействие на атмосферу связано с работой автотранспортных средств на линии, остальной вклад вносят стационарные источники (цехи, участки, станции технического обслуживания, стоянки и т.д.).[ ...]

Источники загрязняющих веществ разнообразны, также многочисленны виды отходов и характер их воздействия на компоненты биосферы. Биосфера загрязняется твердыми отходами, газовыми выбросами и сточными водами металлургических, металлообрабатывающих и машиностроительных заводов. Огромный вред наносят водным ресурсам сточные воды целлюлозно-бумажной, пищевой, деревообрабатывающей, нефтехимической промышленности. Развитие автомобильного транспорта привело к загрязнению атмосферы городов и транспортных коммуникаций токсичными металлами и токсичными углеводородами, а постоянное возрастание масштабов морских перевозок вызвало почти повсеместное загрязнение морей и океанов нефтью и нефтепродуктами. Массовое применение минеральных удобрений и химических средств защиты растений привело к появлению ядохимикатов в атмосфере, почвах и природных водах, загрязнению биогенными элементами водоемов и сельскохозяйственной продукции. При разработках на поверхность земли извлекаются миллионы тонн разнообразных горных пород, образующих пылящие и горящие терриконы и отвалы. В процессе эксплуатации химических заводов и тепловых электростанций также образуется огромное количество твердых отходов (огарок, шлаки, золы), которые складируются на больших площадях, оказывая негативное влияние на атмосферу, поверхностные и подземные воды, почвенный покров.[ ...]

Транспорт жидких углеводородов как источник загрязнения окружающей среды должен характеризоваться комплексно. При транспорте нефти и нефтепродуктов происходит загрязнение окружающей среды как самими транспортными средствами, так и в результате утраты части продукта при сливно-наливных операциях и транспортировке. Применение герметизированного налива в комплексе с газоулавливающими установками позволит сократить потери нефтепродуктов от испарения при наливе в автомобильные и железнодорожные цистерны на 90-95%.[ ...]

Загрязненные сточные воды из прилегающей к дороге полосы местности стекают в ближайшие водоемы и переносятся на значительные расстояния. Таким образом, автомобильный транспорт является не только мощным источником загрязнения воды и почвы, он может наносить большой ущерб лесной и другой растительности в придорожной зоне.[ ...]

Автомобильный транспорт наиболее агрессивен в сравнении с другими видами транспорта по отношению к окружающей среде. Он является мощным источником ее химического (поставляет в окружающую среду громадное количество ядовитых веществ), шумового и механического загрязнения. Следует подчеркнуть, что с увеличением автомобильного парка уровень вредного воздействия автотранспорта на окружающую среду интенсивно возрастает. Так, если в начале 70-х годов ученые-гигиенисты определили долю загрязнений, вносимых в атмосферу автомобильным транспортом, в среднем равной 13%, то в настоящее время она достигла уже 50% и продолжает расти. А для городов и промышленных центров доля автотранспорта в общем объеме загрязнений значительно выше и доходит до 60% и более, что создает серьезную экологическую проблему, сопровождающую урбанизацию.[ ...]

Источники загрязнения городской среды различны по происхождению и степени утилизации, но все они несут угрозу человеку и окружающей его среде. Это и сточные воды, и отходы: бытовые, промышленные, сельскохозяйственные, радиоактивные и др. Одной из острейших экологических проблем городской среды является рост автомобильного транспорта и количество вредных веществ, выделяемых им в атмосферу.[ ...]

Наряду с загрязнениями окружающей среды вредными выбросами следует отметить физическое воздействие на атмосферу в виде образования антропогенных физических полей (повышенный шум, инфразвук, электромагнитные излучения). Из этих факторов наибольшее воздействие оказывает шум. Транспорт -основной источник акустического загрязнения окружающей среды. В крупных городах уровень шума достигает 70...75 дБА, что в несколько раз превышает допустимые нормы. Основными источником акустического загрязнения окружающей среды является автомобильный транспорт: его вклад в акустическое загрязнение в городах составляет от 75 до 90%.[ ...]

Основные источники загрязнения - энергетические установки, промышленные производства, транспорт (особенно автомобильный), коммунально-бытовой сектор, сельское хозяйство. Значимость тех или других источников загрязнения воздуха различна в разных странах и городах, она меняется от уровня научно-технического прогресса, стратегии взаимодействия техники и природы, уровня благоустройства населенных мест и многих других социально-экономических факторов (рис. 4).[ ...]

Основным источником загрязнения воздушного бассейна окисью углерода, углеводородами и окислами азота является транспорт. Практически все средства современного транспорта являются источниками загрязнения атмосферы, однако наиболее интенсивным загрязнителем является автомобильный транспорт, чаще других вызывающий общее загрязнение атмосферы.[ ...]

Важнейшими источниками химического загрязнения окружающей среды в России являются промышленные предприятия, автомобильный транспорт, тепловые и атомные электростанции. В городах весомый вклад в загрязнение среды вносят также слабо утилизируемые отходы коммунального хозяйства, а в сельской местности - пестициды и минеральные удобрения, загрязненные стоки животноводческих комплексов и т.п.[ ...]

Существенным источником загрязнения почв свинцом является автомобильный транспорт на этилированном бензине. В почвах 120 городов России в 80 % случаев обнаружено превышение ПДК свинца, около 10 млн городских жителей контактируют с загрязненной свинцом почвой.[ ...]

Электрическое загрязнение среды проявляется в формировании электрического поля блуждающих токов и перенасыщении приземного слоя атмосферы ионами (аэроионами) разной полярности, в первую очередь положительными ионами тяжелых элементов. Источниками электрического загрязнения служат промышленные предприятия, объекты дорожного сервиса, контактная сеть электрического транспорта, улично-дорожное освещение, станции катодной противокоррозионной защиты, средства связи, расположенные в полосе отвода автомобильных дорог.[ ...]

Одним из мощных источников загрязнения городской воздушной среды является автомобильный транспорт, увеличение численности которого в начале второй половины XX в. привело к насыщеншо городов легковыми автомобилями и переключению на них большей части пассажирских перевозок. Это резко ухудшает санитарные условия проживания в крупных городах: автомобиль не только загрязняет воздушную среду и создает шум, но, перевозя небольшое число пассажиров и работая на наиболее ценных видах топлива, использует его недостаточно эффективно. В связи с этим возникла необходимость разработки ряда мероприятий, позволяющих предотвратить загрязнение биосферы автотранспортными выделениям:!.[ ...]

Технологический транспорт (автомобильный, железнодорожный) является основным источником загрязнения атмосферы карьеров токсическими веществами, содержащимися в отработавших газах двигателей. Отсутствие естественной вентиляции приводит к тому, что в течение короткого промежутка времени концентрации компонентов отработавших газов многократно превышают предельно допустимые, и карьеры закрывают для проведения профилактических природоохранных мероприятий.[ ...]

Одним из главных источников загрязнения атмосферы углекислым газом является автомобильный транспорт. Некоторые из путей борьбы с этим видом загряз нений будут рассмотрены в последующих главах этой книги.[ ...]

Измерение уровня загрязнения воздуха, обусловленного выбросами автомобильного транспорта, проводится в комплексе с измерением уровня загрязнений выбросами промышленных источников, но может производиться и самостоятельно. Оценка состояния атмосферного воздуха на автомагистралях и в прилегающей жилой застройке может быть проведена на основании определения в воздухе компонентов выхлопных газов (оксида углерода, углеводородов, оксидов азота, формальдегида, соединений свинца, акролеина).[ ...]

Одним из основных источников вредных веществ в окружающей среде является транспорт. Рассматривается возможность замены используемого в настоящее время углеводородного топлива на чистый водород, при сгорании которого образуется вода, позволила бы исключить проблему загрязнения атмосферы отработанными газами автомобильных двигателей. Использование водорода затрудняется тем, что в настоящее время недостаточно отработана технология его получения, транспортировки и хранения, что приводит к большим затратам электроэнергии при производстве водорода методом электролиза и высокой его стоимости. Совершенствование указанных технологических процессов позволит снизить стоимость водорода, который станет топливом, способным конкурировать по экономическим показателям с традиционными видами топлива, а по экологическим - превосходить их.[ ...]

Оценивая возможные источники загрязнения, невозможно обойти вниманием бурный рост населенных пунктов в районах нефтегазодобычи. В настоящее время в Тюменской области насчитывается 26 городов, большинство из которых появились на географической карте в течение последних трех десятилетий. Урбанизированные территории всегда являются источником загрязнения в зависимости от уровня развития промышленности. С 1990 по 1995 г. продолжался рост населения в городах Нефтеюганск, Лангепас, Мегион, хотя число рабочих мест практически не увеличивается. Высокие заработки привлекают все новых жителей, а надбавки к пенсиям заставляют людей, отдавших многие годы освоению Севера, навсегда оседать здесь. Население крупнейших городов области в 1995 г. составило: Тюмени - 550 тыс., Сургута - 266 тыс., Нижневартовска - 237 тыс., Тобольска - 98,7 тыс. чел. Постоянно возрастает численность автомобильного транспорта, в особенности частного. Проложенные за последние годы автодороги позволяют без труда перегнать автомобиль с “большой земли“ в большинство городов области. В настоящее время число единиц автотранспорта перевалило за 500 тыс.[ ...]

Если говорить о влиянии автомобильного транспорта на загрязнени окружающей среды суперэкотоксикантами, то, прежде всего, следует вы делить его роль в загрязнении атмосферы городов ПАУ, которые огне сятся к канцерогенным загрязнителям. Следует отметить, что обоснованность использования бенз(а)пя рена в качестве индикатора ПАУ весьма проблематична, поскольку ег относительное содержание в зависимости от источников выбросов и и природы может колебаться от 0,05 до 13% .[ ...]

В настоящее время на долю автомобильного транспорта приходится больше половины всех вредных выбросов в окружающую среду, которые являются главным источником загрязнения атмосферы, особенно в крупных городах. В среднем при пробеге 15 тыс. км за год каждый автомобиль сжигает 2 т топлива и около 26-30 т воздуха, в том числе 4,5 т кислорода, что в 50 раз больше потребностей человека. При этом автомобиль выбрасывает в атмосферу (кг/год): угарного газа - 700, диоксида азота - 40, несгоревших углеводородов - 230 и твердых веществ - 2-5. Кроме того, выбрасывается много соединений свинца из-за применения в большинстве своем этилированного бензина.[ ...]

По сравнению с другими видами транспорта автомобильный транспорт наиболее агрессивен к окружающей среде. Он является мощным источником ее химического, шумового и механического загрязнения. В странах СНГ относительное участие в загрязнении атмосферы выглядит следующим образом: теплоэнергетика-27%, черная металлургия -24,3%, цветная металлургия -10,5%, нефтедобыча и нефтехимия -15,5%, автотранспорт -13,3%, предприятия стройматериалов - 8,1%, химическая промышленность- 1,3%.[ ...]

Так, в США за период 1966-1970 годов автомобильный транспорт был источником 60% загрязнений, поступавших в атмосферу, на втором месте были энергетические установки, выбрасывавшие около 20% вредных веществ (табл. 6).[ ...]

Одним из наиболее распространенных источников загрязнения атмосферы является автомобильный транспорт. Автомобильные двигатели внутреннего сгорания (ДВС) загрязняют атмосферу вредными веществами, выбрасываемыми с отработанными газами (ОГ), картерными газами и топливными испарениями. При этом 95-99% вредных выбросов приходится на ОГ, представляющие собой аэрозоль сложного состава, зависящего от режима работы двигателя.[ ...]

Большие трудности при определении фоновых загрязнений окружающей среды суперэкотоксикантами возникают в связи с тем обстоятельством, чго уровни их содержания в природных объектах могут быть сравнимы с количествами этих соединений, вносимыми в образец с используемыми в анализе реагентами и из атмосферы. Влияние указанных примесей на результат анализа в общем случае оценить довольно сложно. Обычно их учитывают при оценке значений холостого опыта (фона) Источником загрязнений может быть и сам аналитик. В частности, в продуктах выделения человека идентифицированы около 135 различных соединений, часть которых поглощается из воздуха (бензол, толуол, ХОС, ПАУ и др.) и концентрируется на волосах и коже , а табачный дым, выдыхаемый курильщиком, содержит от 0,1 до 27 нг диметилнитрозами-на. Содержащиеся в воздухе лаборатории примеси могут поглощаться сорбентами, используемыми для концентрирования и разделения определяемых веществ. По этой же причине фильтровальная бумага и пластинки для ТСХ должны храниться в специальных условиях. Если аналитическая лаборатория расположена вблизи транспортных магистралей или по соседству с промышленными предприятиями, то пылевые и газовые выбросы автомобильного транспорта и технологических установок могут вызвать такое загрязнение образца или пробы, которое на порядок и более превысит истинное содержание определяемого компонента. В таком случае всю лабораторную работу нужно выполнять в специальных помещениях, оборудованных высокоэффективными фильтрами для очистки воздуха. Следует заметить, что фильтры предотвращают попадание в воздух лабораторных помещений пыли, но не газообразных веществ (например, паров ртути или летучих углеводородов).[ ...]

Транспортно-дорожный комплекс является мощнейшим источником загрязнения природной среды. Из 35 млн. т ежегодных вредных выбросов 80% приходится на автомобильный транспорт и дорожно-строительный комплекс, 8% - на железнодорожный транспорт, около 2% - на авиатранспорт и только 1% - на водный транспорт. Существенна роль транспорта в загрязнении водных объектов, кроме того, автотранспорт является одним из основных источников шума в городах и вносит значительный вклад в тепловое загрязнение окружающей среды.[ ...]

Урбанизация и развитие промышленности вызывают сильное загрязнение акустической среды. Источником шума, заполняющего акустическую среду, на промышленных предприртиях являются различного рода машины, технологическое оборудование, вентиляционные установки, выпуск в атмосферу сжатого воздуха и пара, внутризаводской транспорт и т. д. В жилых и общественных зданиях шум создает работа лифтов, санитарнотехнических систем (водоснабжение и канализация), систем вентиляции и кондиционирования воздуха. В жилых домах дополнительными источниками шума являются радио- и телеаппаратура, музыкальные инструменты и т. д. Однако главным источником шума в городах, проникающего во все здания, является транспорт, причем доминирующую роль играет автомобильный транспорт.[ ...]

Десятки миллионов двигателей внутреннего сгорания, работающих на всех видах транспорта, выбрасывают в атмосферу огромные количества окислов азота и серы, особенно дизельные двигатели, использующие дешевое «тяжелое» топливо. Автомобильные моторы выбрасывают также много продуктов неполного сгорания углеводородов, многие из которых обладают высокой канцерогенной активностью, и окиси углерода - угарного газа. В больших городах и вблизи автомагистралей основной источник загрязнения приземных слоев воздуха - автотранспорт.[ ...]

Неблагоприятная экологическая обстановка сложилась в Московском регионе. Основным источником загрязнения воздуха в столице является автомобильный транспорт, на долю которого приходится 93 % суммарного выброса стационарных и передвижных источников загрязнения. Большой проблемой в многомиллионном городе являются промышленные и бытовые отходы, которых ежегодно образуется 13 млн т. Переработке подвергается лишь 10-15 % промышленных отходов, а сжиганию - 8 % бытовых отходов. Остальные вывозятся на территорию области, вызывая загрязнение почв и вод. Практически на всех крупных полигонах твердых бытовых и промышленных отходов обнаружены локальные радиационные аномалии, что требует проведения дезактиваци-онных работ. Поступление загрязненных сточных вод, а также аварийные сбросы с предприятий вызывают интенсивное загрязнение рек региона. К наиболее загрязненным относятся реки Москва, Яуза, Медведка.[ ...]

Побережье и акватория южной части оз. Байкал подвергаются интенсивному техногенному загрязнению преимущественно от местных источников - Байкальского целлюлозно-бумажного комбината, предприятий топливно-энергетического комплекса в городах и поселках, работающих на угле, а также от железнодорожного и автомобильного транспорта. Доля загрязнений из Иркутско-Че-ремховского промышленного района, приносимых в основном вдоль долины р.Ангары северо-западными ветрами, значительно уступает местным выбросам .[ ...]

Оценка выбросов, произведенная в целом для США, в действительности не дает полной картины загрязнения воздуха. Большую тревогу вызывает концентрирование источников загрязнения, T¿ е. плотность автомобильного транспорта, а не общее число автомобилей. Загрязнение воздуха автомобилями различное в разных районах города.[ ...]

Япония, США и Федеративная республика Германии относятся к странам с наиболее высоким уровнем загрязнения воздушной среды. Основными источниками загрязнения воздуха являются автомобильный транспорт, отопительные системы, промышленные предприятия.[ ...]

Сочетание приведенных факторов в определенных условиях и регионах приводит к доминирующему воздействию автомобильного транспорта на окружающую среду, ибо последний является одним из серьезных источников загрязнений.[ ...]

В США расширяют свою деятельность консультативные и посреднические фирмы, оказывающие помощь и услуги предприятиям - источникам загрязнений по выбору оптимальных транспортных средств и путей вывоза твердых промышленных отходов на санитарные площадки и в долговременные хранилища. С учетом индивидуальных особенностей источников загрязнений и физико-химических характеристик токсичных промышленных отходов указанные фирмы выбирают вид транспорта (автомобильный, водный, железнодорожный), средства защиты и меры безопасности по пути следования твердых промышленных отходов с учетом оптимальных решений по охране окружающей среды, экономии материальных и трудовых ресурсов, топлива. Тщательная подготовка, правильный выбор транспортных средств и мер безопасности при перевозках твердых промышленных отходов не только уменьшают риск загрязнения окружающей среды, но также служат целям охраны здоровья работников транспорта .[ ...]

Химический состав городского аэрозоля формируется в основном под действием общих для всех современных урбанизированных районов источников. В состав частиц входят компоненты дымовых газов предприятий тепло- и электроэнергетики (сажа, частицы несгоревшего топлива, в той или иной степени подвергнувшиеся действию высоких температур частицы минеральных примесей исходного топлива и т. п.), отработавших газов автомобильного транспорта, а также образующаяся при истирании дорожного покрытия и автомобильных покрышек пыль. Крупными специфическими источниками аэрозольного загрязнения служат предприятия строительной промышленности (особенно цементные заводы) и металлургические комбинаты.[ ...]

Если просматривается зависимость уменьшения концентрации вещества с увеличением расстояния от транспортного сооружения, основным источником загрязнения воздуха в исследуемой зоне является движущийся по дороге или мосту автомобильный транспорт.[ ...]

Значительные изменения в структуре промышленного производства с падением производственных мощностей привели к тому, что удельный вес в распределении загрязнения окружающей среды сместился в сторону автомобиля, на долю которого сейчас приходится 80-85 % общей загазованности атмосферного воздуха. Автомобильный транспорт является основным источником загрязнения воздушного бассейна города, уличного шума, главным фактором экологической опасности, дорожного травматизма (14 % от всех факторов опасности). Сегодня ежедневный суммарный пробег всех видов городского автотранспорта составляет 3 4 млн км, что равно 75-100 экваторам или 8-10-кратному расстоянию до Луны.[ ...]

При транспортировке всего мирового объема нефтепродуктов в атмосферу уходит ежегодно около 100 млн.т углеводородов . Это превышает их выброс в атмосферу автомобильным транспортом всего мира, поэтому этот источник загрязнения наиболее опасный.[ ...]

В незагрязненном воздухе уровень содержания СО невелик. По имеющимся данным полное содержание его в земной атмосфере достигает 5,2 х 10м г. Важнейшим источником СО являются автомобильный транспорт и ТЭС. В природе, однако, постоянно происходят процессы, приводящие к поглощению СО, который может окисляться в С02 атмосферным кислородом, но эта реакция протекает чрезвычайно медленно. Из воздуха удаляется СО, поглощаясь микроорганизмами почвы, диффундирует в стратосферу, откуда удаляется, вступая в реакцию с реакционно-способными атомами и молекулами. По оценкам специалистов, среднее время пребывания СО в атмосфере составляет 6 месяцев. Молекулы СО химически не активны, но обладают специфической способностью прочно связываться с гемоглобином крови -железосодержащим белком, выполняющим роль переносчика кислорода. Эта способность СО в 210 раз выше, чем у 02. Вследствие этого у человека, вдыхающего в течение нескольких часов воздух, содержащий, например, 0,1 % СО, на 60 % снижается нормальная способность крови снабжать организм кислородом. Это означает, что во столько же раз интенсивнее должно работать сердце. Поэтому, по мнению многих ученых-медиков, загрязнение воздуха СО способствует развитию сердечных недугов, что особенно часто наблюдается у курильщиков. Курение, т. е. постоянное вдыхание СО, ухудшает умственную деятельность, мешает концентрации внимания. Выкуривая одну сигарету, человек вдыхает более 3600 различных химических соединений, включая монооксид углерода, формальдегид и диоксид азота. Маленькие дети, проживающие в квартирах, где кто-либо из членов семьи постоянно курит, гораздо чаще болеют респираторными заболеваниями (данные ВОЗ).[ ...]

Многочисленные исследования показывают, что в почвах вблизи промышленных предприятий интенсивно накапливаются тяжелые металлы и микроэлементы (табл.3.4). Главными источниками загрязнения здесь являются металлургические и машиностроительные предприятия, теплоэлектростанции, автомобильный транспорт, осадки сточных вод городов.[ ...]

При работе А. в атмосферу поступает также резиновая пыль, образующаяся при стирании покрышек. При использовании бензина с добавлением соединений свинца А. загрязняет почвы этим тяжелым металлом (см. Загрязнение почвы). Возможно также загрязнение водоемов при мытье А. и при попадании в их воды отработанного моторного масла. А. являются источником шумового загрязнения. Под колесами А. гибнут люди. Так, в РФ ежечасно на дорогах погибает 4 человека, или 35 тыс. человек в год. В пересчете на 100 км автомобильных дорог по этому показателю РФ является печальным рекордсменом вместе с Бразилией и Португалией. В США ежегодные аварии уносят 48 тыс. жизней и калечат не менее 300 тыс. человек. За время использования автомобильного транспорта в США погибло почти 2 млн человек, что в два раза больше потерь американских войск во всех войнах.[ ...]

Суммарное воздействие человеческого общества на окружающую среду может быть представлено суммой показателей демографического, физико-механического и технологического воздействий. Однако определение суммарного воздействия вызывает немало трудностей. Например, один из наиболее значительных источников загрязнения атмосферы - автомобильный транспорт - может рассматриваться в качестве носителя как физико-механичес-кого, так и технологического воздействия. Степень влияния различных видов воздействия на окружающую среду также существенно неодинакова. Человек без орудий труда и средств производства оказывает гораздо меньшее воздействие на состояние окружающей среды, нежели в ходе производственной деятельности.

магистр техники и технологии, старший преподаватель Мырзабекова Д.М.

Восточно-Казахстанский государственный технический университет

им. Д.Серикбаева, Казахстан

Транспортные средства – источник загрязнения окружающей среды

Транспорт - один из важнейших элементов материально-технической базы общественного производства и необходимое условие функционирования современного индустриального об­щества, так как с его помощью осуществляется перемещение гру­зов и пассажиров.

Наряду с преимуществами, которые обеспечивает обществу раз­ витая транспортная сеть, ее прогресс сопровождается также нега­ тивными последствиями - отрицательным воздействием транспорта на окружающую среду, и прежде всего на тропосферу, почвенный покров и водные объекты.

Все транспортные средства с автономными первичными дви­гателями в той или иной степени загрязняют атмосферу химиче­скими соединениями, содержащимися в отработанных газах. В среднем вклад отдельных видов транспортных средств в загрязне­ние атмосферы следующий:

автомобильный - 85%,

морской и речной - 5,3%,

Воздушный - 3,7%,

железнодорожный - 3,5%,

сельскохозяйственный - 2,5%.

Наряду с загрязнениями окружающей среды вредными вы­ бросами следует отметить физическое воздействие на атмосферу в виде образования антропогенных физических полей (повышенный шум, инфразвук, электромагнитные излучения). Из этих факторов наибольшее воздействие оказывает шум. Транспорт -основной источник акустического загрязнения окружающей среды. В крупных городах уровень шума достигает 70...75 дБА, что в несколько раз превышает допустимые нормы. Основными источ­ником акустического загрязнения окружающей среды является автомобильный транспорт: его вклад в акустическое загрязнение в городах составляет от 75 до 90%.

Современный автомобиль - пример неэкологичного транс­ портного средства, поэтому проблемы и пути повышения экологичности транспорта различных видов наиболее целесообразно рассмотреть на примере автомобильного транспорта.

Общий мировой парк автомобилей насчитывает 800 млн единиц, из которых 83...85% составляют легковые автомобили, а 15...17% - грузовые и автобусы. Если тенденции роста выпуска автотранспортных средств останутся не изменными, то к 2015 г . число автомобилей может возрасти до 1,5 млрд ед. Автомобильный транспорт, с одной стороны, потребляет из атмосферы кислород, а с другой - выбрасывает в нее отрабо­ тавшие газы, картерные газы и углеводороды из-за испарения их из топливных баков и негерметичности систем подачи топ­ лива.

Автомобиль отрицательно воздействует практически на все составляющие биосферы: атмосферу, водные, земельные ресур­ сы, литосферу и человека.

Выхлопы от автотранспорта распространяются на улицах го­рода вдоль дорог, оказывая вредное воздействие на пешеходов, жителей расположенных рядом домов и растительность. Выяв­ лено, что зоны с превышением ПДК по диоксиду азота и оксиду углерода охватывают до 90% городской территории.

Автомобиль самый активный потребитель кислорода возду ха. Если человек потребляет до 20 кг ( 15,5 м 3 ) воздуха в сутки и до 7, 3 т в год, то современный автомобиль для сгорания 1 кг бензина расходует около 12 м 3 воздуха, или, в кислородном эквиваленте, около 250 л кислорода.

Таким образом, в крупных мегаполисах автомобильный транспорт поглощает кислорода в десятки раз больше, чем вес их население. Раннее приведенные исследования показали, что при тихой, безветренной погоде и низ­ком атмосферном давлении на оживленных автомобильных трассах объемная концентрация кислорода в воздухе нередко понижается до 15%. Известно, что при концентрации кислорода в воздухе ниже 17% у людей появляются симптомы недомога­ ния, при 12% и меньше возникает опасность для жизни, при концентрация ниже 11% наступает потеря сознания, а при 6% прекращается дыхан ие .

Проблема защиты воздуха от загрязнения его ток­ сичными компонентами отработавших газов является сложной, а ее успешное решение обусловлено тесным сотрудничеством заводов-изготовителей автомобилей и автотранспортных организаций, а также зависит от зна­ ний и опыта работника, станций технического обслужи­ вания и водителей автомобилей.

При оценке последствий загрязнения воздуха на тер­ ритории различных городов и районов следует учиты­ вать не только степень промышленного развития и раз­ вития автомобильного транспорта, но также степень кон­ центрации промышленных предприятий, географические и климатические условия, степень инсоляции (освеще­ ния солнечным светом), а также вопросы организации движения автомобильного транспорта.

При сгорании топлива в ци­ линдрах двигателей образуются нетоксичные (водяной пар, угле­кислый газ) и токсичные вещества. Последние являются продук­тами сгорания или побочных реакций, протекающих при высоких температурах. К ним относятся окись углерода СО, углеводороды C m H n , окислы азота (N0 и N 0 2) обычно обозначаемые NO X . Кроме перечисленных веществ вредное воздействие на организм челове­ ка оказывают выделяемые при работе двигателей соединения свинца, канцерогенные вещества (бенз(а)пирен), сажа и альдеги­ды. Ниже приведено содержание основных токсичных веществ в отработавших газах бензиновых двигателей .

Токсичные вещества Содержание

Окись углерода, % .................... до 10,0

Углеводороды, % .............. до 3,0

Окислы азота, % ...................... до 0,5

Альдегиды, % .................... 0,03

Сажа, г/м 3 .................................................... до 0,04

Бенз(а)пирен, мкг / м 3 ............................ до 20

Двуокись серы, % .............. 0,008

Основным токсичным компонентом отработавших газов, выделяющихся при работе бензиновых двигателей, является окись углерода. Она образуется при неполном окислении углеро­да топлива из-за недостатка кислорода во всем объеме цилиндра двигателя или в отдельных его частях.

Основным источником токсичных веществ, выделяющихся при работе дизелей, являются отработавшие газы. Картерные газы дизеля содержат значительно меньшее количество углеводородов по сравнению с бензиновым двигателем в связи с тем, что в дизе­ле сжимается чистый воздух, а прорвавшиеся в процессе расши­рения газы содержат небольшое количество углеводородных со­единений, являющихся источником загрязнений атмосферы.

Примерное содержание токсичных компонентов в отрабо­тавших газах дизеля приведено ниже .

Токсичные вещества Содержание

Окись углерода, % ........... 0,2

Углеводороды, % ..................... 0,01

Окислы азота, % ...................... 0,25

Альдегиды, % .......................... 0,002

Сажа,г/м 3 .................................................. 0,01 -1,1

Бенз(а)пирен, мкг/м 3 ............................. до 10

Двуокись серы, % ..................... 0,03

Загрязнение воздуха подвижными источниками транспорта происходит в результате сжигания топлива. Химический состав выбросов зависит от вида и качества топлива, технологии произ­водства, способа сжигания в двигателе и его технического со­ стояния.

Ежегодный объем атмосферных загрязнений, производимых в Казахстане, колеблется в пределах 5-7 миллионов тонн, из которых на долю транспортного сектора (в основном, автомобильного транс­порта) приходится более трети. По данным национальных природоохранных органов, практически все областные и крупные промышленные центры республики имеют повышенный уровень загрязнения ат­мосферного воздуха. В таких городах, как Алматы, Балхаш, Тараз, Зыряновск, Риддер, Темиртау, Усть- Каменогорск и Шымкент индекс загрязнения атмосферы регулярно превышает допустимый по­ казатель. Из этих же источников следует, что доля автомобильного транспорта в загрязнении атмосферного воздуха городов Казахстана является существенной, для двенадцати городов она значительна. В Астане, Таразе, Караганде, Павло­ даре, Петропавловске, Усть-Каменогорске и Шымкенте вклад автомобильного транспорта в загрязнение атмосферного воздуха составляет 20-40%, а в городах Актюбинске, Алматы, Атырау, Костанае и Семей превышает 50% от общего.

Влияние автомобильного транспорта в загрязнении окружающей среды и негативном воздейст­ вии на население (очевидно) еще более существенно, чем это может казаться из приведенных выше официальных количественных оценок. Дело в том, что, во-первых, основная деятельность автомобиль­ного транспорта сосредоточена в местах с высокой плотностью населения - городах, промышленных центрах. Во-вторых, вредные выбросы от автомобилей производятся в самых нижних, приземных слоях атмосферы, там, где протекает основная жизнедеятельность человека и где условия для их рассеивания являются наихудшими. В-третьих, отработавшие газы двигателей автомобилей содержат высококон­центрированные токсичные компоненты, являющиеся основными загрязнителями атмосферы. Время, в течение которого вредные вещества естественным образом сохраняются в атмосфере, оценивается от десятка суток до полугода.

В отработавших газах двигателей автомобилей содержится более 200 токсичных химических со­ единений, большую часть из которых представляют различные углеводороды. Ввиду такого многообра­зия и сложности идентификации отдельных соединений к рассмотрению обычно принимаются наиболее представительные компоненты или их группы.

Помимо прямого негативного воздействия на человека выбросы от автотранспорта наносят и косвенный ущерб. Так, повышение концентрации конечного продукта сгорания автомоторного топлива - диоксида углерода, кстати говоря, естественного атмосферного компонента, приводят к глобальному повышению температуры земной атмосферы (так называемый парниковый эффект). По мнению многих экспертов, следствием этого являются такие природные катаклизмы последнего времени, как масштаб­ные пожары в Юго-Восточной Азии, Америке, Сибири, наводнения в Европе и Азии.

Реальные количественные оценки вредных выбросов от автомобильного транспорта в Казахстане крайне затруднены. Это связано с тем, что автомобиль является мобильным источником с неустано­вившимся процессом выделения вредных веществ, а в республике отсутствует какое-либо оборудова­ ние, позволяющее проводить экологические исследования подобных объектов.

Главными причинами повышенного загрязнения атмосферного воздуха автомобильным транс­ портом являются:

неудовлетворительное качество автомоторного топлива;

низкие технико-эксплуатационные показатели парка автотранспортных средств.

Оба этих фактора влияют на загрязнение атмосферы как непосредственно (например, из-за не­ эффективного сжигания топлива), так и косвенно (например, из-за неоправданно высокого расхода топ­лива).

Приоритетными направлениями снижения загрязнения окру­жающей среды автомобильным транспортом являются:

· применение новых видов автотранспорта, минимально за­ грязняющих окружающую среду (например, электромобиль);

· рациональная организацияи управление транспортными потоками;

· использование более качественных или экологически чис­ тых видов топлива (например, газ).

Литература:

1. Бекмуханов М. Автомобильный транспорт Казахстана. Алматы, 2005

2. Денисов В.И., Рогалев В.А. Проблемы экологизации автомобильного транспорта. СПб.: МАПЭБ, 2005, с 312

Автомобильный транспорт наиболее агрессивен в сравнении с другими видами транспорта по отношению к окружающей среде. Он является мощным источником ее химического (поставляет в окружающую среду громадное коли­чество ядовитых веществ), шумового и механического загрязнения. Следует подчеркнуть, что с увеличением автомобильного парка уровень вредного воз­действия автотранспорта на окружающую среду интенсивно возрастает. Так, если в начале 70-х годов ученые-гигиенисты определили долю загрязнений, вносимых в атмосферу автомобильным транспортом, в среднем равной 13%, то в настоящее время она достигла уже 50% и продолжает расти. А для горо­дов и промышленных центров доля автотранспорта в общем объеме загрязне­ний значительно выше и доходит до 70% и более, что создает серьезную эко­логическую проблему, сопровождающую урбанизацию.

В автомобилях имеется несколько источников токсичных веществ, основными из которых являются три:

• отработавшие газы
• картерные газы
• топливные испарения

Рис. Источники образования токсичных выбросов

Наибольшая доля химического загрязнения окружающей среды авто­мобильным транспортом приходится на отработавшие газы двигателей внут­реннего сгорания.

Теоретически предполагается, что при полном сгорании топлива в ре­зультате взаимодействия углерода и водорода (входят в состав топлива) с кислородом воздуха образуется углекислый газ и водяной пар. Реакции окис­ления при этом имеют вид:

С+О2=СО2,
2Н2+О2=2Н2.

Практически же вследствие физико-механических процессов в цилинд­рах двигателя действительный состав отработавших газов очень сложный и включает более 200 компонентов, значительная часть которых токсична.

Таблица. Ориентировочный состав отработавших газов автомобильных двигателей

Состав отработавших газов двигателей на примере легковых автомобилей без их нейтрализации можно представить в виде диаграммы.

Рис. Составные части отработавших газов без применения нейтрализации

Как видно из таблицы и рисунка, состав отработавших газов рассматриваемых типов двигателей существенно различается прежде всего по концентрации продуктов неполного сгорания – оксида углерода, углеводородов, оксидов азота и сажи.

К токсичным компонентам отработавших газов относятся:

• оксид углеро­да
• углеводороды
• оксиды азота
• оксиды серы
• альдегиды
• бенз(а)пирен
• со­единения свинца

Различие в составе отработавших газов бензиновых и дизельных двигателей объясняется большим коэффициентом избытка воз­духа α (отношение действительного количества воздуха, поступающего в ци­линдры двигателя, к количеству воздуха, теоретически необходимому для сго­рания 1 кг топлива) у дизельных двигателей и лучшим распыливанием топли­ва (впрыск топлива). Кроме того, у бензинового карбюраторного двигателя смесь для раз­личных цилиндров неодинакова: для цилиндров, расположенных ближе к кар­бюратору, – богатая, а для удаленных от него – беднее, что является недо­статком бензиновых карбюраторных двигателей. Часть топливовоздушной смеси у карбю­раторных двигателей поступает в цилиндры не в парообразном состоянии, а в виде пленки, что также увеличивает содержание токсичных веществ вслед­ствие плохого сгорания топлива. Этот недостаток не характерен для бензино­вых двигателей с впрыском топлива, так как подача топлива осуществляется непосредственно к впускным клапанам.

Причиной образования оксида углерода и частично углеводородов явля­ется неполное сгорание углерода (массовая доля которого в бензинах дости­гает 85%) из-за недостаточного количества кислорода. Поэтому концентрации оксида углерода и углеводородов в отработавших газах возрастают при обога­щении смеси (α 1, вероятность указанных превращений во фронте пламени мала и в отработавших газах содержится меньше СО, но в цилиндрах находятся дополнительные источники его появления:

• низкотемпературные участки пламени стадии воспламенения топлива
• капли топлива, поступающие в камеру на поздних стадиях впрыска и сгорающие в диффузионном пламени при недостатке кислорода
• частицы сажи, образовавшейся в период распространения турбулент­ного пламени по гетерогенному заряду, в котором, при общем избытке кисло­рода могут создаваться зоны с его дефицитом и осуществляться реакции типа:

2С+О2 → 2СО.

Диоксид углерода СО2 является не токсичным, но вредным веществом в связи с фиксируемым повышением его концентрации в атмосфере планеты и его влиянием на изменение климата. Основная доля образовавшихся в ка­мере сгорания СО окисляется до СО2, не выходя за пределы камеры, ибо за­меренная объемная доля диоксида углерода в отработавших газах составля­ет 10-15%, т. е. в 300…450 раз больше, чем в атмосферном воздухе. Наиболь­ший вклад в образование СО2 вносит необратимая реакция:

СО + ОН → СО2 + Н

Окисление СО в СО2 происходит в выпускной трубе, а также в нейтра­лизаторах отработавших газов, которые устанавливаются на современных автомобилях для принудительного окисления СО и несгоревших углеводородов до СО2 в связи с необходимостью выполнения норм ток­сичности.

Углеводороды

Углеводороды – многочисленные соединения различного типа (например, C6H6 или C8H18) состоят из исходных или распав­шихся молекул топлива, и их содержание увеличивается не только при обога­щении, но и при обеднении смеси (а > 1,15), что объясняется повышенным количеством непрореагировавшего (несгоревшего) топлива из-за избытка воздуха и пропусков воспламенения в отдельных цилиндрах. Образование угле­водородов происходит также из-за того, что у стенок камеры сгорания темпе­ратура газов недостаточно высока для сгорания топлива, поэтому здесь пла­мя гасится и полного сгорания не происходит. Наиболее токсичны полициклические ароматические углеводороды.

В дизельных двигателях легкие газообразные углеводороды образуются при термическом распаде топ­лива в зоне срыва пламени, в ядре и в переднем фронте факела, на стенке на стенках камеры сгорания и в результате вторичного впрыскивания (подвпрыскивания).

Твердые частицы включают нерастворимые (твердый углерод, оксиды металлов, диоксид кремния, сульфаты, нитраты, асфальты, соединения свин­ца) и растворимые в органическом растворителе (смолы, фенолы, альдегиды, лак, нагар, тяжелые фракции, содержащиеся в топливе и масле) вещества.

Твердые частицы в отработавших газах дизелей с наддувом состоят на 68…75% из нерастворимых веществ, на 25…32% – из растворимых.

Сажа

Сажа (твердый углерод) является основным компонентом нераствори­мых твердых частиц. Образуется при объемном пиролизе (термическом раз­ложении углеводородов в газовой или паровой фазе при недостатке кислоро­да). Механизм образования сажи включает несколько стадий:

• образование зародышей
• рост зародышей до первичных частиц (шестиугольных пластинок гра­фита)
• увеличение размеров частиц (коагуляция) до сложных образований–конгломератов, включающих 100… 150 атомов углерода
• выгорание

Выделение сажи из пламени происходит при α = 0,33…0,70. В от­регулированных двигателях с внешним смесеобразованием и искровым зажи­ганием (бензиновых, газовых) вероятность появления таких зон незначитель­на. У дизелей локальные переобогащенные топливом зоны образуются чаще и в полной мере реализуются перечисленные процессы сажеобразования. Поэтому выбросы сажи с отработавшими газами у дизелей больше, чем, у дви­гателей с искровым зажиганием. Образование сажи зависит от свойств топли­ва: чем больше отношение С/Н в топливе, тем выход сажи выше.

В состав твердых частиц кроме сажи входят соединения серы, свинца. Оксиды азота NOx представляют набор следующих соединений: N2О, NO, N2О3, NО2, N2О4 и N2O5. В отработавших газах автомобильных двигателей преобла­дает NO (99% в бензиновых двигателях и более 90% в дизелях). В камере сгорания N0 может образовываться:

• при высокотемпературном окислении азота воздуха (термический NО)
• в результате низкотемпературного окисления азотсодержащих соеди­нений топлива (топливный NO)
• из-за столкновения углеводородных радикалов с молекулами азота в зоне реакций горения при наличии пульсации температуры (быстрый NO)

В камерах сгорания доминирует термический NO, образующийся из мо­лекулярного азота во время горения бедной топливовоздушной смеси и сме­си, близкой к стехиометрической, за фронтом пламени в зоне продуктов сго­рания. Преимущественно при сгорании бедных и умеренно богатых смесей (α > 0,8) реакции происходят по цепному механизму:

О + N2 → NO + N
N + О2 → NO+О
N+OH → NO+H.

В богатых смесях (а < 0,8) осуществляются также реакции:

N2 + ОН → NO + NH
NH + О → NО + ОН.

В бедных смесях выход NО определяется максимальной температурой цепочно-теплового взрыва (максимальная температура 2800…2900° К), т. е. кинетикой образования. В богатых смесях выход NО перестает зависеть от максимальной температуры взрыва и определяется кинетикой разложения и содержание NО уменьшается. При горении бедных смесей значительно вли­яние на образование NО оказывает неравномерность температурного поля в зоне продуктов сгорания и присутствие паров воды, которая в цепной реак­ции окисления NOx является ингибитором.

Высокая интенсивность процесса нагревания, а затем охлаждения смеси газов в цилиндре ДВС приводит к образованию существенно неравновесных концентраций реагирующих веществ. Происходит замораживание (закалка) образовавшегося NО на уровне максимальной концентрации, кото­рый обнаруживается в отработавших газах из-за резкого замедления скорости разложения NО.

Основными соединениями свинца в отработавших газах автомобилей являются хлориды и бромиды, а также (в меньших количествах) оксиды, суль­фаты, фториды, фосфаты и некоторые их промежуточные соединения, которые при температуре ниже 370°С находятся в виде аэрозолей или твердых частиц. Около 50% свинца остается в виде нагара на деталях двигателя и в выхлопной трубе, остаток уходит в атмосферу с отработавшими газами.

Большое количество соединений свинца выбрасывается в воздух при использовании этого металла в качестве антидетонатора. В настоящее время соединения свинца в качестве антидетонаторов не применяются.

Оксиды серы

Оксиды серы образуются при сгорании серы, содержащейся в топливе по механизму схожему с образованием СО.

Концентрацию токсичных компонентов в отработавших газах оценивают в объемных процентах, миллионных долях по объему – млн -1, (частей на мил­лион, 10000 ррm = 1% по объему) и реже в миллиграммах на 1 л отработавших газов.

Кроме отработавших газов, источниками загрязнения окружающей среды автомобилями с карбюраторными двигателями являются картерные газы (при отсутствии замкнутой вентиляции картера двигателя, а также испарение топлива из топливной системы.

Давление в картере бензинового двигателя, за исключением такта впуска, значительно меньше, чем в цилиндрах, поэтому часть топливовоздушной смеси и отработавших газов прорывается через неплотности цилиндропоршневой группы из камеры сгорания в картер. Здесь они смешиваются с па­рами масла и топлива, смываемого со стенок цилиндра холодного двигателя. Картерные газы разжижают масло, способствуют конденсации воды, старе­нию и загрязнению масла, повышают его кислотность.

В дизельном двигателе во время такта сжатия в картер прорывается чи­стый воздух, а при сгорании и расширении – отработавшие газы с концентрациями токсичных веществ, пропорциональными их концентрациям в цилинд­ре. В картерных газах дизеля основные токсичные компоненты – оксиды азота (45…80%) и альдегиды (до 30%). Максимальная токсичность картерных газов дизелей в 10 раз ниже, чем отработавших газов, поэтому доля картерных газов у дизеля не превышает 0,2…0,3% суммарного выброса токсичных веществ. Учитывая это, в автомобильных дизелях принудительную вентиляцию карте­ра обычно не применяют.

Основные источники топливных испарений – топливный бак и система питания. Более высокие температуры подкапотного пространства, обусловленные более нагруженными режимами работы двигателя и относительной стесненнос­тью моторного отсека автомобиля, вызывают значительные топливные испаре­ния из топливной системы при остановке горячего двигателя. Учитывая большой выброс углеводородный соединений в результате топливных испарений все производители автомобилей в настоящее время применяют специальные системы их улавливания.

Кроме углеводородов, поступающих из системы питания автомобилей, значительное загрязнение атмосферы летучими углеводородами автомобиль­ного топлива происходит при заправке автомобилей (в среднем 1,4 г СН на 1 л заливаемого топлива). Испарения вызывают также физические изменения в самих бензинах: вследствие изменения фракционного состава повышается их плотность, ухудшаются пусковые качества, снижается октановое число бен­зинов термического крекинга и прямой перегонки нефти. У дизельных автомо­билей топливные испарения практически отсутствуют вследствие малой ис­паряемости дизельного топлива и герметичности топливной системы дизеля.

Оценка уровня загрязнения атмосферы производится сопоставлением измеренной и предельно допустимой концентрации (ПДК). Значения ПДК устанавливаются для различных токсичных веществ при постоянном, среднесуточном и разовом действиях. В таблице приведены среднесуточные значения ПДК для некоторых токсичных веществ.

Таблица. Допустимые концентрации токсичных веществ

По данным исследований, легковой автомобиль при среднегодовом про­беге 15 тыс. км «вдыхает» 4,35 т кислорода и «выдыхает» 3,25 т углекислого газа, 0,8 т оксида углерода, 0,2 т углеводородов, 0,04 т оксидов азота. В отли­чие от промышленных предприятий, выброс которых концентрируется в опре­деленной зоне, автомобиль рассеивает продукты неполного сгорания топлива практически по всей территории городов, причем непосредственно в призем­ном слое атмосферы.

Удельный вес загрязнений автомобилями в крупных городах достигает больших значений.

Таблица. Доля автомобильного транспорта в общем загрязнении атмосферы в крупнейших городах мира, %

Токсичные компоненты отработавших газов и испарения из топливной системы отрицательно воздействуют на организм человека. Степень воздей­ствия зависит от их концентраций в атмосфере, состояния человека и его ин­дивидуальных особенностей.

Оксид углерода

Оксид углерода (СО) – бесцветный, не имеющий запаха газ. Плот­ность СО меньше, чем воздуха, и поэтому он легко может распространятся в атмосфере. Поступая в организм человека с вдыхаемым воздухом, СО сни­жает функцию кислородного питания, вытесняя кислород из крови. Это объясняет­ся тем, что поглощаемость СО кровью в 240 раз выше поглощаемости кисло­рода. Прямое влияние оказывает СО на тканевые биохимические процессы, влекущие за собой нарушение жирового и углеводного обмена, витаминного баланса и т.д. В результате кислородного голодания токсический эффект СО связан с непосредственным влиянием на клетки центральной нервной системы. Повышение концентрации окиси углерода опасны и тем, что в результате кислородного голодания организма ослабляется внимание, замедля­ется реакция, падает работоспособность водителей, что влияет на безопас­ность дорожного движения.

Характер токсического воздействия СО можно проследить по диаграмме, представленной на рисунок.

Рис. Диаграмма воздействия СО на организм человека:
1 – смертельный исход; 2 – смертельная опасность; 3 – головная боль, тошнота; 4 – начало токсического действия; 5 – начало заметного действия; 6 – незаметное действие; Т,ч - время воздействия

Из диаграммы следует, что даже при незначительной концентрации СО в воздухе (до 0,01%) длительное воздействие его вызывает головную боль и приводит к снижению работоспо­собности. Более высокая концентрация СО (0,02…0,033%) приводит к развитию атеросклероза, возникновению инфаркта миокарда и развитию хронических легочных заболеваний. Причем особенно вредно воздействие СО на людей, страдающих коронарной недос­таточностью. При концентрации СО около 1% наступает потеря сознания уже через несколько вздохов. СО ока­зывает негативное влияние и на нервную систему человека, вызы­вая обмороки, а также изменения цветовой и световой чувстви­тельности глаз. Симптомы отравления СО – головная боль, серд­цебиение, затрудненное дыхание и тошнота. Следует отметить, что при сравнительно небольших концентрациях в атмосфере (до 0,002%), СО связанный с гемоглобином, посте­пенно выделяется и кровь человека очищается от него на 50% каж­дые 3-4 ч.

Углеводородные соединения

Углеводородные соединения по их биологическому действию изуче­ны пока еще недостаточно. Однако экспериментальные исследования пока­зали, что полициклические ароматические соединения вызывали раку живот­ных. При наличие определенных атмосферных условий (безветрие, напряжен­ная солнечная радиация, значительная температурная инверсия) углеводоро­ды служат исходными продуктами для образования чрезвычайно токсичных продуктов – фотооксидантов, обладающих сильными раздражающим и обще­токсичным действием на органы человека, и образуют фотохимический смог. Особенно опасными из группы углеводородов являются канцерогенные веще­ства. Наиболее изученным является многоядерный ароматический углеводо­род бенз(а)пирен, известный еще под названием 3,4 бенз(а)пирен, – вещество, представляющее собой кристаллы желтого цвета. Установлено, что в местах непосредственного контакта канцерогенных веществ с тканью появляются злокачественные опухоли. В случае попадания канцерогенных веществ, осев­ших на пылевидных частицах, через дыхательные пути в легкие они задержи­ваются в организме. Токсичными углеводородами являются также и пары бен­зина, попадающие в атмосферу из топливной системы, и картерные газы, вы­ходящие через вентиляционные устройства и неплотности в соединениях от­дельных узлов и систем двигателя.

Оксид азота

Оксид азота – бесцветный газ, а диоксид азота – газ красно-бурого цвета с характерным запахом. Оксиды азота при попадании в организм чело­века соединяются с водой. При этом они образуют в дыхательных путях со­единения азотной и азотистой кислот, раздражающе действуя на слизистые оболочки глаз, носа и рта. Оксиды азота участвуют в процессах, ведущих к образованию смога. Опасность их воздействия заключается в том, что от­равление организма проявляется не сразу, а постепенно, причем нет каких-либо нейтрализующих средств.

Сажа

Сажа при попадании в организм человека вызывает негативные послед­ствия в дыхательных органах. Если относительно крупные частицы сажи раз­мером 2…10 мкм легко выводятся из организма, то мелкие размером 0,5…2 мкм задерживаются в легких, дыхательных путях, вызывают аллергию. Как любая аэрозоль, сажа загрязняет воздух, ухудшает видимость на дорогах, но, самое главное, на ней адсорбируются тяжелые ароматические-углеводороды, в том числе бенз(а)пирен.

Сернистый ангидрид SО2

Сернистый ангидрид SО2 – бесцветный газ с острым запахом. Раз­дражающее действие на верхние дыхательные пути объясняется поглощение SO2 влажной поверхностью слизистых оболочек и образованием в них кислот. Он нарушает белковый обмен и ферментативные процессы, вызывает раз­дражение глаз, кашель.

Диоксид углерода СО2

Диоксид углерода СО2 (углекислый газ) – не оказывает токсического действия на ор­ганизм человека. Он хорошо поглощается растениями с выделени­ем кислорода. Но при наличии в атмосфере земли значительного количества углекислого газа, поглощающего солнечные лучи, соз­дается парниковый эффект, приводящий к так называемому «теп­ловому загрязнению». Вследствие этого явления повыша­ется температура воздуха в нижних слоях атмосферы, происходит потепление, наблюдаются различные климатические аномалии. Кроме того, повышение содержания в атмосфере СО2 способствует образованию «озоновых» дыр. При снижении концентрации озона в атмосфере земли повышается от­рицательное воздействие жесткого ультрафиолетового излучения ни организм человека.

Автомобиль является источником загрязнения воздуха также пылью. Во время езды, особенно при торможении, в результате трения покрышек о поверхность дороги образует­ся резиновая пыль, которая постоянно присутствует в воздухе на магистралях с интенсивным движением. Но покрышки не являются единственным источни­ком пыли. Твердые частицы в виде пыли выделяются с отработавшими газами, завозятся в город в виде грязи на кузовах автомобилей, образуются от истира­ния дорожного покрытия, поднимаются в воздух вихревыми потоками, возника­ющими при движении автомобиля, и т.д. Пыль отрицательно сказывается на здоровье человека, губительно действует на растительный мир.

В городских условиях автомобиль является источником согревания ок­ружающего воздуха. Если в городе одновременно движется 100 тыс. автома­шин, то это равно эффекту, производимому 1 млн. л горячей воды. Отработав­шие газы автомобилей, содержащие теплый водяной пар, вносят свой вклад в изменение климата города. Более высокие температуры пара усиливают пе­ренос тепла движущейся средой (термическая конвекция), в результате чего количество осадков над городом возрастает. Влияние города на количество осадков особенно отчетливо видно по их закономерному увеличению, проис­ходящему параллельно с ростом города. За десятилетний период наблюде­ний в Москве, например, выпадало 668 мм осадков в год, в ее окрестностях – 572 мм, в Чикаго – 841 и 500 мм соответственно.

К числу побочных проявлений деятельности чело­века относятся и кислотные дожди – растворенные в атмосферной влаге продукты сгорания – оксиды азота и серы. В основном это относится к промышлен­ным предприятиям, выбросы которых отводятся высо­ко над уровнем поверхности и в составе которых мно­го оксидов серы. Вредное воздействие кислотных дож­дей проявляется в уничтожении растительности и ускорении коррозии металлических конструкций. Важным фактором здесь является и то, что кислотные дожди способны вместе с движением атмосферных воздушных масс преодолевать расстояния в сотни и тысячи километров, пересекая границы государств. В периодической печати появляются сообщения о кислотных дождях, выпадающих в разных странах Европы, в США, Канаде и замеченных даже в таких заповедных зонах, как бассейн Амазонки.

Неблагоприятное воздействие на окружающую среду оказывают температурные инверсии – особое состояние атмосферы, при котором температура воздуха с высотой увеличивается, а не уменьшается. Приземные температурные инверсии являются результатом ин­тенсивного излучения тепла поверхностью почвы, вследствие чего охлаждаются и поверхность, и прилега­ющие слои воздуха. Подобное состояние атмосферы препятствует развитию вертикальных движений воздуха, поэтому в нижних слоях накапливаются водяной пар, пыль, газообразные вещества, способствуя образованию слоев дымки и тумана, в том числе – смога.

Широкое применение соли для борьбы с гололедом на автомобильных дорогах ведет к сокращению срока службы автомобилей, вызывает неожиданные изменения в придорожной флоре. Так, в Англии отмечено появле­ние вдоль дорог растений, характерных для морских побережий.

Автомобиль – сильный загрязнитель водоемов, подземных водных ис­точников. Определено, что 1 л нефти может сделать непригодным для питья несколько тысяч литров воды.

Большой вклад в загрязнение окружающей среды вносят процессы техни­ческого обслуживания и ремонта подвижного состава которые требуют энерге­тических затрат и связаны с большим водопотреблением, выбросом загрязняю­щих веществ в атмосферу, образованием отходов, в том числе токсичных.

При выполнении технического обслуживания транспортных средств за­действованы подразделения, зоны периодических и оперативных форм тех­нического обслуживания. Выполнение ремонтных работ ведется на производ­ственных участках. Используемые в процессах ТО и ремонта технологичес­кое оборудование, станки, средства механизации и котельные установки яв­ляются стационарными источниками загрязняющих веществ.

Таблица. Источники выделения и состав вредных веществ в производственных процессах на эксплуатационных и ремонтных предприятиях транспорта

Сточные воды

При эксплуатации автомобилей образуются сточные воды. Состав и количество этих вод различны. Сточные воды возвращаются обратно в окружающую среду, главным образом в объекты гидросферы (река, канал, озеро, водохранилище) и суши (поля, накопители, подземные горизонты и др.). В зависимости от вида производства сточными водами на предприятиях транспорта могут являться:

• сточные воды от мойки автомобилей
• нефтесодержащие стоки от производственных участков (моющие растворы)
• сточные воды, содержащие тяжелые металлы, кислоты, щелочи
• сточные воды, содержащие краску, растворители

Сточные воды от мойки автомобилей составляют от 80 до 85% от объема производственных стоков автотранспортных организаций. Основными загрязнителями являются взвешенные вещества и нефтепродукты. Их содержание зависит от типа автомобиля, характера дорожного покрытия, погодных условий, характера перевозимого груза и др.

Сточные воды от мойки агрегатов, узлов и деталей (отработанные моющие растворы) отличаются наличием в них значительного количества нефтепродуктов, взвешенных веществ, щелочных компонентов и поверхностно-активных веществ.

Сточные воды, содержащие тяжелые металлы (хром, медь, никель, цинк), кислоты и щелочи наиболее характерны для авторемонтных производств, использующих гальванические процессы. Они образуются в процессе приготовления электролитов, подготовки поверхностей (электрохимическое обезжиривание, травление) гальванопокрытий и промывки деталей.

В процессе проведения малярных работ (методом пневматического распыления) 40% лакокрасочных материалов поступает в воздух рабочей зоны. При проведении этих операций в окрасочных камерах, оборудованных гидрофильтрами, 90% этого количества оседает на элементах самих гидрофильтров, 10% уносится с водой. Таким образом, в сточные воды окрасочных участков попадает до 4% израсходованных лакокрасочных материалов.

Основным направлением в области снижения загрязнения водных объектов, грунтовых и подземных вод промышленными стоками, является создание систем оборотного водоснабжения производства.

Ремонтные работы сопровождаются также загрязнением почвы, на­коплением металлических, пластмассовых и резиновых отходов вблизи про­изводственных участков и отделений.

При строительстве и ремонте путей сообщения, а также производственно-бытовых объектов предприятий транспорта происходит изъятие из экосистем воды, грунта, плодородных почв, минеральных ресурсов недр, разрушение природных ландшафтов, вмешательство в животный и растительный мир.

Шум

Наряду с другими видами транспорта, промышленным оборудованием, бытовыми приборами автомобиль является источником искусственного шу­мового фона города, как правило, отрицательно воздействующего на челове­ка. Следует отметить, что и без шума, если он не превышает допустимых пре­делов, человек чувствует дискомфорт. Не случайно исследователи Арктики не раз писали о «белом безмолвии», которое угнетающе действует на челове­ка, тогда как «шумовое оформление» природы положительно влияет на психи­ку. Однако шум искусственного происхождения, особенно сильный шум, отри­цательно влияет на нервную систему. Перед населением современных горо­дов возникает серьезная проблема борьбы с шумом, так как сильный шум не только ведет к потере слуха, но и вызывает психические расстройства. Опас­ность шумового воздействия усугубляется свойством человеческого организ­ма накапливать акустические раздражения. Под действием шума определен­ной интенсивности возникают изменения в циркуляции крови, работе сердца и желез внутренней секреции, снижается мышечная выносливость. Статисти­ческие данные свидетельствуют о том, что процент нервно-психических забо­леваний выше среди лиц, работающих в условиях повышенного уровня шума. Реакция на шум зачастую выражается в повышенной возбудимости и раздражительности, охватываю­щих всю сферу чувствительных восприятий. Люди, подвергающиеся постоян­ному воздействию шума, часто становятся трудными в общении.

Шум оказывает вредное влияние на зрительный и вестибулярный анали­заторы, снижает устойчивость ясного видения и рефлекторную деятельность. Чувствительность сумеречного зрения ослабевает, снижается чувствительность дневного зрения к оранжево-красным лучам. В этом смысле шум является кос­венным убийцей многих людей на автотранспортных магистралях мира. Это от­носится как к водителям автотранспорта, работающим в условиях интенсивного шума и вибрации, так и к жителям крупных городов с высоким уровнем шума.

Особенно вреден шум в сочетании с вибрацией. Если кратковременная вибрация тонизирует организм, то постоянная вызывает так называемую виб­рационную болезнь, т.е. целый комплекс нарушений в организме. У водителя снижается острота зрения, сужается поле видимости, может изменится вос­приятие цвета или способность оценивать расстояние до встречного автомо­биля. Нарушения эти, конечно, индивидуальны, однако для профессиональ­ного водителя они всегда нежелательны.

Опасным является также инфразвук, т.е. звук с частотой менее 17 Гц. Этот индивидуальный и неслышный враг вызывает реакции, противопоказан­ные человеку за рулем. Воздействие инфразвука на организм вызывает сон­ливость, ухудшение остроты зрения и замедленную реакцию на опасность.

Из источников шума и вибрации в автомобиле (коробка передач, задний мост, карданный вал, кузов, кабина, подвеска, а также колеса, шины) основным является двигатель с его системами впуска и выпуска, охлаждения и питания.

Рис. Анализ источников шума грузового автомобиля:
1 – суммарный шум; 2 – двигатель; 3 – система выпуска отработавших газов; 4 – вентилятор; 5 – впуск воздуха; 6 – остальное

Тем не менее, при скорости движения автомобиля более 50 км/ ч преобладающим является шум создаваемый шинами автомобиля, который увеличивается пропорционально скорости движения.

Рис. Зависимость шума автомобиля от скорости движения:
1 – диапазон рассеивания шума из-за разных сочетаний дорожных покрытий и шин

Совокупное действие всех источников акустического излучения и приво­дит к тем высоким уровням шума, которыми характеризуется современный автомобиль. Эти уровни зависят и от других причин:

• состояния дорожного по­крытия
• скорости и изменения направления движения
• изменения частоты вра­щения коленчатого вала двигателя
• нагрузки
• и т.д.