Введение

Заключение

Список литературы

Введение

Целью данной работы является изучение и анализ загрязнения атмосферного воздуха выхлопами газа автомобильного транспорта.

Начало второй половины XX столетия ознаменовалось ин­тенсивным процессом автомобилизации общества. Развитие ав­томобильного транспорта предопределило две четко выраженные и противоречивые тенденции. С одной стороны, достигнутый уровень автомобилизации, отражая технико-экономический по­тенциал развития общества, способствовал удовлетворению со­циальных потребностей населения, а с другой – обусловил увели­чение масштаба негативного воздействия на общество и окру­жающую среду, приводя к нарушению экологического рав­новесия на уровне биосферных процессов. Очевидная позитив­ность первой тенденции повлекла за собой ярко выраженные не­желательные последствия. К концу века возникла, повсеместно проявила себя и накрепко обосновалась новая угроза жизненно важным интересам личности, общества, государства – реальная экологическая опасность для жизнедеятельности, связанная с достигшим гигантских масштабов уровнем автомобилизации.

Актуальность данной темы обусловлена возрастающим количеством автомобильного транспорта и решением проблемы его воздействия на качество городской среды и здоровье населения.

Изучение негативных последствий развития автотранспорт­ного комплекса позволяет определить два пути воздействия автомобильного транспорта на природную среду с учетом его не­достаточно высокого уровня эколого-технологического совер­шенства. Во-первых, автотранспорт потребляет значительное ко­личество природных материалов и сырья и, прежде всего, нево­зобновляемых и дефицитных энергоносителей, таких, например, как нефть, а во-вторых – загрязняет окружающую среду.

Исследование данной работы предопределило ряд задач:

1. Выявить основные загрязняющие вещества от автомобильного транспорта.

2. Рассмотреть специфику влияния автомобильного транспорта на окружающую среду.

3. Проанализировать уровень загрязнения атмосферного воздуха в городах.

В качестве теоретической базы были использованы работы В.Н. Денисова, В.А Рогалева и других авторов. Данные работы позволили дать более качественную оценку в области загрязнения атмосферного воздуха выхлопами газа автомобильного транспорта.

1 Загрязнение атмосферного воздуха выхлопами газа автомобильного транспорта

1.1 Основные загрязняющие вещества от выхлопов газа автомобильного транспорта

Вследствие загрязнения среды обитания вредными вещест­вами отработавших газов двигателей внутреннего сгорания зоной экологического бедствия для населения становятся целые регионы, в особенности крупные города. Проблема даль­нейшего снижения вредных выбросов двигателей все более обостряется ввиду непрерывного увеличения парка эксплуатируемых авто­транспортных средств, уплотнения автотранспортных по­токов, нестабильности показателей самих мероприятий по сниже­нию вредных веществ в процессе эксплуатации. В денежном исчислении вели­чина ежегодного экологического ущерба (загрязнение атмосферы, шум, воздействие на климат) от функционирования автотранспортного комплекса Россий­ской Федерации достигает 2-3 % валового национального продук­та при общих экологических потерях 10 % и затратах на природоохранные мероприятия не более 1 %. Основная доля ущерба от автотранспорта (78 %) связана с загрязнением атмо­сферного воздуха выбросами вредных веществ (что во многом объясняется низким качеством отечественных топлив в сравнении с европейскими стандартами), 16 % ущерба приходится на последствия шумового воздействия транспорта на население.

Общее количество загрязняющих ве­ществ, поступивших в атмосферный воздух на территории Рос­сийской Федерации от выхлопов газа автомобильного транспорта, в 2000 г. состави­ло 11 824,2 тыс. т.

Принцип работы автомобильных двигателей основан на пре­вращении химической энергии жидких и газообразных топлив нефтяного происхождения в тепловую, а затем – в механическую энергию. Жидкие топлива в основном состоят из углеводородов, газообразные, наряду с углеводородами, содержат негорючие га­зы, такие как азот и углекислый газ. При сгорании топлива в ци­линдрах 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 (NO и NO 2) обычно обозначаемые NO X . Кроме перечисленных веществ вредное воздействие на организм челове­ка оказывают выделяемые при работе двигателей соединения свинца, канцерогенные вещества, сажа и альдеги­ды. В таблице 1 приведено содержание основных токсичных веществ в отработавших газах бензиновых двигателей.

Таблица 1.

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.

Таблица 2.

Загрязнение воздуха автомобильным транспортом происходит в результате сжигания топлива. Химический состав выбросов зависит от вида и качества топлива, технологии произ­водства, способа сжигания в двигателе и его технического со­стояния.

Наиболее неблагоприятными режимами работы являются малые скорости и «холостой ход» двигателя, когда в атмосферу выбрасываются загрязняющие вещества в количествах, значи­тельно превышающих выброс на нагрузочных режимах. Техниче­ское состояние двигателя непосредственно влияет на экологиче­ские показатели выбросов. Отработавшие газы бензинового дви­гателя с неправильно отрегулированными зажиганием и карбюра­тором содержат оксид углерода в количестве, превышающем норму в 2-3 раза.

Отработавшие газы двигателя внутреннего сгорания содержат около 200 компонентов. Период их существования длится от нескольких минут до 4-5 лет. По химическому составу и свойствам, а также характеру воздей­ствия на организм человека их объединяют в группы.

Первая группа. В нее входят нетоксичные вещества: азот, ки­слород, водород, водяной пар, углекислый газ и другие естест­венные компоненты атмосферного воздуха. В этой группе заслуживает внимания углекислый газ (СО 2), содержание которого в отработавших газах в настоящее время не нормируется, однако вопрос об этом ставится в связи с особой ролью СО 2 в «парниковом эффекте».

Вторая группа. К этой группе относят только одно вещество – оксид углерода, или угарный газ (СО). Продукт неполного сго­рания нефтяных видов топлива, он не имеет цвета и запаха, легче воздуха. В кислороде и на воздухе оксид углерода горит голубо­ватым пламенем, выделяя много теплоты и превращаясь в углекислый газ. Оксид углерода обладает выраженным отравляющим действием. Оно обусловлено его способностью вступать в реак­цию с гемоглобином крови, приводя к образованию карбоксигемоглобина, который не связывает кислород. Вследствие этого нарушается газообмен в организме, появляется кислородное голо­дание и нарушается функционирование всех систем организма. Отравлению угарным газом часто подвержены водители авто­транспортных средств при ночевках в кабине с работающим дви­гателем или при прогреве двигателя в закрытом гараже.

Третья группа. В ее составе оксиды азота, главным образом, NO– оксид азота и NO 2 – диоксид азота. Это газы, образующиеся в камере сгорания двигателя при температуре 2800°С и давлении око­ло 1 МПа. Оксид азота – бесцветный газ, не взаимодействует с водой и мало растворим в ней, не вступает в реакции с раствора­ми кислот и щелочей. Легко окисляется кислородом воздуха и образует диоксид азота. При обычных атмосферных условиях NO полностью превращается в NO 2 – газ бурого цвета с характерным запахом. Он тяжелее воздуха, поэтому собирается в углублениях, канавах и представляет большую опасность при техническом об­служивании транспортных средств.

Четвертая группа. В эту наиболее многочисленную по со­ставу группу входят различные углеводороды, то есть соединения типа С Х Н У – этан, метан, бензол, ацетилен и др. токсичные веще­ства. В отработавших газах содержатся углеводороды различных гомологических рядов: парафиновые (алканы), нафтеновые (цикланы) и ароматические (бензольные), всего около 160 компонен­тов. Они образуются в результате неполного сгорания топлива в двигателе.

Несгоревшие углеводороды являются одной из причин появ­ления белого или голубого дыма. Это происходит при запаздыва­нии воспламенения рабочей смеси в двигателе или при понижен­ных температурах в камере сгорания.

Углеводороды под действием ультрафиолетового излучения Солнца вступают в реакцию с оксидами азота, в результате обра­зуются новые токсичные продукты – фотооксиданты, являющие­ся основой «смога» (от англ, smoke– дым и fog– туман).

Главным токсичным компонентом смога является озон. К фотооксидантам также относятся угарный газ, соединения азота, перекиси и др. Фотооксиданты биологически активны, оказывают вредное воздействие на живые организмы, ведут к росту легоч­ных и бронхиальных заболеваний людей, разрушают резиновые изделия, ускоряют коррозию металлов, ухудшают условия видимости.

Пятая группа. Ее составляют альдегиды – органические соединения,

содержащие альдегидную группу С, связанную с углеводородным

радикалом (СН 3 , С 6 Н 5 или др.).

В отработавших газах присутствуют в основном формальде­гид, акролеин и уксусный альдегид. Наибольшее количество аль­дегидов образуется на режимах холостого хода и малых нагрузок, когда температуры сгорания в двигателе невысокие.

Формальдегид НСНО – бесцветный газ с неприятным запа­хом, тяжелее воздуха, легко растворимый в воде. Он раздражает слизистые оболочки человека, дыхательные пути, поражает цен­тральную нервную систему. Обусловливает запах отработавших газов, особенно у дизелей.

Акролеин СН 2 =СН-СН=О, или альдегид акриловой кислоты, – бесцветный ядовитый газ с запахом подгоревших жиров. Ока­зывает воздействие на слизистые оболочки.

Уксусный альдегид СН 3 СНО – газ с резким запахом и ток­сичным действием на человеческий организм.

Шестая группа. В нее входят взвешенные твердые вещества (сажа и другие дисперсные частицы (продукты износа двигателей, аэрозоли, масла, нагар и др.)), которые состоят из мелкодисперс­ных частиц (диаметром менее 1 мкм), способные находиться во взвешенном состоянии в течение суток. Они состоят из разных материалов, включая неорганическую золу, кислые сульфаты или нитраты, дым, содержащий полициклические ароматические уг­леводороды, тонкодисперсную пыль, остатки свинца и асбеста.

Проблема загрязнения воздуха городов мира взвешенными частицами диаметром менее 10 мкм, называемые обычно РМ-10, признана одной из важнейших.

В России внимание этой проблеме начинает уделяться толь­ко сейчас. На сети мониторинга загрязнения атмосферы в России измеряются концентрации лишь суммы взвешенных веществ. Для развития сети станций, измеряющих концентрации мелкодис­персных взвешенных частиц диаметром менее 10 мкм недоста­точно финансовых ресурсов.

Полициклические ароматические углеводороды от­носятся к большому числу органических соединений, химическая структура которых состоит из двух и более бензольных колец. Наиболее широко известное соединение – бенз(а)пирен.

Сажа – частицы твердого углерода черного цвета, образую­щиеся при неполном сгорании и термическом разложении угле­водородов топлива. Она не представляет непосредственной опас­ности для здоровья человека, но может раздражать дыхательные пути. Создавая дымный шлейф за транспортным средством, сажа ухудшает видимость на дорогах. Наибольший вред сажи проявля­ется в адсорбировании на ее поверхности бенз(а)пирена, который в этом случае оказывает более сильное негативное воздействие на организм человека, чем в чистом виде. Поэтому уменьшение ее выбросов – весьма актуальная задача, от решения которой зависят как экологические показатели воздушного бассейна, так и разви­тие дизельного транспорта в целом. В настоящее время для очи­стки отработавших газов дизелей от сажевых (твердых) частиц во многих странах находят применение сажевые фильтры.

По данным работы , диаметр первичных сажевых частиц составляет 0,02-0,17 мкм. В отработавших газах сажа находится в виде образований неправильной формы размером 0,3-100 мкм. Наибольшее количество частиц сажи имеет размеры до 0,5 мкм.

Седьмая группа. Представляет собой сернистые соединения – такие неорганические газы, как сернистый ангидрид, сероводо­род, которые появляются в составе отработавших газов двигате­лей, если используется топливо с повышенным содержанием се­ры. Значительно больше серы присутствует в дизельных топливах по сравнению с другими видами топлив, используемых на транс­порте.

Для отечественных месторождений нефти (особенно в вос­точных районах) характерен высокий процент присутствия серы и сернистых соединений. Поэтому и получаемое из нее дизельное топливо по устаревшим технологиям отличается более тяжелым фракционным составом и вместе с тем хуже очищено от серни­стых и парафиновых соединений. Согласно европейским стандар­там, введенным в действие в 1996 г., содержание серы в дизель­ном топливе не должно превышать 0,005 г/л, а по российскому стандарту – 1,7 г/л. Наличие серы усиливает токсичность отрабо­тавших газов дизелей и является причиной появления в них вред­ных сернистых соединений. Сернистые соединения обладают резким запахом, тяжелее воздуха, растворяются в воде. Они ока­зывают раздражающее действие на слизистые оболочки горла, носа, глаз человека, могут привести к нарушению углеводного и белкового обмена и угнетению окислительных процессов, при высокой концентрации (свыше 0,01 %) – к отравлению организма.

Восьмая группа. Компоненты этой группы – свинец и его со­единения – встречаются в отработавших газах карбюраторных автомобилей только при использовании этилированного бензина, имеющего в своем составе присадку, повышающую октановое число. Оно определяет способность двигателя работать без дето­нации. Чем выше октановое число, тем более стоек бензин против детонации. Детонационное сгорание рабочей смеси протекает со сверхзвуковой скоростью, что в 100 раз быстрее нормального. Работа двигателя с детонацией опасна тем, что двигатель пере­гревается, мощность его падает, а срок службы резко сокращает­ся. Увеличение октанового числа бензина способствует сниже­нию возможности наступления детонации. В качестве присадки, повышающей октановое число, используют антидетонатор – эти­ловую жидкость Р-9. Бензин с добавлением этиловой жидкости становится этилированным. В состав этиловой жидкости входят собственно антидетонатор – тетраэтилсвинец РЬ(С 2 Н 5)4, выноситель – бромистый этил (ВгС 2 Н 5) и амонохлорнафталин, наполни­тель – бензин Б-70, антиокислитель – параоксидифениламин и краситель. При сгорании этилированного бензина выноситель способствует удалению свинца и его оксидов из камеры сгорания, превращая их в парообразное состояние. Они вместе с отрабо­тавшими газами выбрасываются в окружающее пространство и оседают вблизи дорог.

В придорожном пространстве примерно 50 % выбросов свинца в виде микрочастиц сразу распределяются на прилегаю­щей поверхности. Остальное количество в течение нескольких часов находится в воздухе в виде аэрозолей, а затем также осаж­дается на землю вблизи дорог. Накопление свинца в придорожной полосе приводит к загрязнению экосистем и делает близлежащие почвы непригодными к сельскохозяйственному использованию. Добавление к бензину присадки Р-9 делает его высокотоксичным. Разные марки бензина имеют различное процентное содержание присадки. Чтобы различать марки этилированного бензина, их окрашивают, добавляя в присадку разноцветные красители. Неэтилированный бензин поставляется без окрашивания (табл. 3).

Таблица 3.

Некоторые показатели физико-химических свойств автомобильных бензинов по ГОСТ 2084 – 77 и ОСТ 38.01.9 – 75

В развитых странах мира применение этилированного бен­зина ограничивается или уже полностью прекращено не только по причине высокой токсичности присадки Р-9, но и из-за его не­совместимости с каталитическими нейтрализаторами отработав­ших газов. Достаточно одной заправки этилированным бензином, чтобы вывести из строя активный слой дорогостоящего нейтрали­затора и датчика свободного кислорода (Х-зонда), т.е. лишить ав­томобиль инструментов подавления СО, СН, NO X и стехиометрического дозирования топлива с последующими непредсказуемыми последствиями, вплоть до возгорания автомобиля.

Негативное воздействие на экосистемы оказывают не только рассмотренные компоненты отработавших газов двигателей, вы­деленные в восемь групп, но и сами углеводородные топлива, масла и смазки. Обладая большой способностью к испарению, особенно при повышении температуры, пары топлив и масел рас­пространяются в воздухе и отрицательно влияют на атмосферный воздух.

1.2 Специфика влияния автомобильного транспорта на окружающую среду

Необходимым условием успешного развития одной из важнейших составляющих материально-технической базы любого общества является автодорожный комплекс. Во всем мире автомобильный транспорт приобретает все более интенсивное развитие: по объему перевозок он в четыре раза превосходит все остальные виды транспорта, вместе взятые. Однако, наряду с очевидными преимуществами, процесс развития автодорожного комплекса сопровождается возрастающим негативным воздействием на окружающую среду.

Специфика источников загрязнения (автомобилей) проявляется:

В высоких темпах роста численности автомобилей;

В их пространственной рассредоточенности (автомобили распределяются по территории и создают общий повышенный фон загрязнения);

В непосредственной близости к жилым районам (автомоби­ли заполняют все местные проезды и дворы жилой застройки);

В более высокой токсичности выбросов автотранспорта;

В сложности технической реализации средств защиты от загрязнений на подвижных источниках;

В низком расположении источника загрязнения от земной поверхности, в результате чего отработавшие газы автомобилей скапливаются в зоне дыхания людей (приземном слое) и слабее рассеиваются естественным образом (даже при ветре) по сравне­нию с промышленными выбросами, которые, как правило, осуществля­ются через дымовые и вентиляционные трубы значительной вы­соты.

Перечисленные особенности подвижных источников приво­дят к тому, что автотранспорт создает в городах обширные зоны с устойчивым превышением санитарно-гигиенических нормативов загрязнения воздуха.

Наибольшее загрязнение выбросами от автотранспорта от­мечается в Татарстане, Краснодарском и Ставропольском краях, Ростовской, Московской, Ленинградской, Нижегородской, Волго­градской областях. На долю автотранспорта в ряде регионов при­ходится свыше 50 % общего объема выбросов загрязняющих ве­ществ в атмосферу, в том числе, согласно данным Минздрава РФ, в Пензенской области – 70 %, в Санкт-Петербурге –71 %, в Во­ронежской области – 77 %, в Краснодарском крае – 87 %, в Моск­ве – 88 %. Оценки, выполненные для действующего парка авто­транспортных средств, показывают, что в целом по России от автотранспорта ежегодно в атмосферу поступает 27 тыс. т бензо­ла, 17,5 тыс. т формальдегида и 1,5 т бенз(а)пирена.

Высокий процент автомобилей с карбюраторными двигате­лями, наряду с широким применением этилированного бензина на большей части территории России, обусловили загрязнение атмо­сферы соединениями свинца. Суммарный выброс свинца от авто­транспорта по России в целом в 1998 г. составил 3 тыс. т., причем основным загрязнителем является грузовой транспорт: на его до­лю приходится 54 % общей массы выброса свинца. На террито­рии России максимальные выбросы свинца по абсолютной вели­чине отмечаются в Уральском, Поволжском и Западно-Сибирском регионах.

Загрязнение атмосферы подвижными источниками авто­транспорта происходит в большей степени отработавшими газами через выпускную систему двигателя автомобиля, а также, в мень­шей степени, картерными газами через систему вентиляции картера двигателя и углеводородными испарениями бензина из системы питания двигателя (бака, карбюратора, фильтров, трубо­проводов) при заправке и в процессе эксплуатации.

Отработавшие газы автомобилей с карбюраторными двига­телями в числе наиболее токсичных компонентов содержат оксид углерода, оксиды азота и углеводороды, а газы дизелей – оксиды азота, углеводороды, сажу и сернистые соединения. Один авто­мобиль ежегодно поглощает из атмосферы в среднем более 4 т. кислорода, выбрасывая при этом с отработавшими газами при­мерно 800 кг угарного газа, 40 кг оксидов азота и почти 200 кг различных углеводородов. Снижению токсичности и нейтрализа­ции отработавших газов уделяется основное внимание, и в этом направлении ведется постоянный поиск эффективных техниче­ских решений.

Картерные газы вносят свою долю в загрязнение атмосфер­ного воздуха. Их количество в двигателе возрастает с увеличени­ем износа. Кроме того, оно зависит от условий движения и режи­мов работы двигателя. На холостом ходу система вентиляции картерных газов, которой снабжены практически все современ­ные двигатели, работает менее эффективно, что ухудшает эколо­гические показатели автомобилей.

Испарения бензина имеют место при работе двигателя и в нерабочем состоянии. Внутренняя полость бензобака автомобиля всегда сообщается с атмосферой для поддержания давления внутри бака на уровне атмосферного по мере выработки бензина, что является необходимым условием нормальной работы всей систе­мы питания двигателя, но в то же время создает условия для ис­парения легких фракций бензина и загрязнения ими воздуха.

Заключение

Таким образом, можно сделать вывод о том, что изложенное выше определяет необходимость принятия широкомасштабных и комплексных мер по предотвращению, ней­трализации или хотя бы существенному сокращению тех нега­тивных последствий, которые порождаются автомобилизацией нашей страны. В этом плане обращает на себя внимание активная позиция исполнительной власти Санкт-Петербургского региона, по инициативе которой в 2004 г. на Международной научно-практической конференции «Экологизация автомобильного транспорта: передовой опыт России и стран Евросоюза» состоя­лось обсуждение вопроса о необходимости создания долгосроч­ной поэтапной региональной программы по повышению экологи­ческой безопасности АТК на территории Санкт-Петербурга и Ленинградской области. В резолюции конференции отмечено, что разработка программы и ее реализация должны осуществляться по следующим направлениям:

Широкое внедрение результатов работ по снижению эколо­гической опасности существующих двигателей, используемых нефтяных и синтетических углеводородных топлив для авто­транспортных средств;

Поэтапная замена нефтяных топлив на сжиженный природ­ный газ (СПГ) как наиболее чистого из углеводородных топлив, с обязательным созданием необходимой криогенной инфраструк­туры в транспортном комплексе региона;

Перспективные разработки по подготовке к переходу на водородную энергетику, которые через 15-20 лет должны будут обеспечить сохранение темпов хозяйственно-экономического развития нашей страны за счет перехода вместе с ведущими стра­нами мира на абсолютно экологически чистое водородное топли­во, предполагающего замену ДВС двигателями, оборудованными электрохимическим генератором;

Модернизация дорожного хозяйства и реализация планов строительства дорог и мостов в регионе;

Создание управляющей системы обращения и утилизации отходов АТК, способной обеспечить их селективную и безопас­ную переработку, а также их вторичное использование в произ­водственно-хозяйственной сфере;

Совершенствование современной нормативно-правовой ба­зы и системы налогообложения и платежей за загрязнение ОС, стимулирующих перевод деятельности АТК на экологически приемлемые технологии.

Список литературы

1. Казанцева Л.К., Тагаева Т.О. Современная экологическая ситуация в России // ЭКО. – 2005. – № 9. – С.30 – 45. – Таблицы.

2. Коробкин В.И Экология. – М., 2006. – 465с.

3. Петрунин В.В. Плата за негативное воздействие на окружающую среду в 2006 году // Финансы. – 2006. – № 4. – С.25 – 30.

4. Региональная экономика: Учебник для вузов/ Т.Г. Морозова, М.П. Победина, Г.Б. Поляк и др.; Под ред. проф. Т.Г. Морозовой. – М.: Банки и биржи, ЮНИТИ, 2003. – 472 с.

5. Родзевич Н.Н. Экологическая глобализация // География в школе. – 2005. – № 4. – С.8 – 15.

6. Руденко Б. Цена цивилизации // Наука и жизнь. – 2004. – № 7. – С.32 – 36.

7. Суэтин А. 2006 год: мир сегодня и завтра (обзор основных положений доклада «Состояние планеты – 2006») // Вопросы экономики. – 2006. – № 4. – С.90 – 103.

8. Шишков Ю. Хрупкая экосистема Земли и безответственное человечество // Наука и жизнь. – 2004. – № 12. – С.2 – 11.

Выхлопные газы автомобилей - основной источник загрязнения атмосферы развитых стран Запада. В России наибольшее количество вредных выбросов является заслугой теплоэнергетики (ТЭС и котельных). Второе место по масштабам выделения вредных веществ в атмосферу РФ занимают предприятия чёрной и цветной металлургии. Автотранспорт же борется с объектами химической и целлюлозно-бумажной промышленности лишь за третье место в списке ключевых источников загрязнения воздуха в России. Однако наши города-миллионники выбиваются из общей экологической картины по стране. В них ситуация та же, что и в западных мегаполисах: доля загрязнения автотранспортом составляет 70-80% от совокупного количества выбросов вредных веществ в атмосферу. Наибольший урон выхлопные газы автомобилей наносят экологии Москвы, Санкт-Петербурга, Самары, Назрани, Нальчика, Элисты, Краснодара, Ростова-на-Дону, Ставрополя, Сочи, Воронежа и Калуги.

Казалось бы, нет ничего страшного в том, что загрязнение выхлопными газами в российских мегаполисах перекрывает выбросы всех промышленных предприятий, раз на Западе аналогичная история. Но на самом деле в европейских, американских и японских городах машин в 2-3 раза больше, а экология в большинстве из них лучше, чем у нас. Отсюда вывод: автомобильные выбросы в мегаполисах РФ в разы токсичнее зарубежных.

А.П. Константинов определил 3 основные причины повышенного загрязнения автотранспортом крупнейших городов России и поделился информацией с читателями журнала "Экология и жизнь" (ecolife.ru).

Причина чрезмерного загрязнения автотранспортом №1: Некачественное топливо

Одна из главных причин сверхмерного загрязнения выхлопными газами наших мегаполисов - это крайне низкое качество автомобильного топлива. Несмотря на то, что самый страшный этилированный бензин уже 10 лет (с 2003 года) находится в России под запретом, очистить атмосферу от последствий его использования до сих пор не удаётся. Содержащий токсичное вещество первого класса опасности - тетраэтилсвинец - этилированный бензин применялся в нашей стране с 1942 г. Если до этого рубежа советским бензином больные ангиной полоскали горло, то в последующие 60 с лишним лет применения тетраэтилсвинца о таком антисептике и подумать было страшно. Это ядовитое органическое соединение свинца, использовавшееся для повышения октанового числа, в 8 раз токсичнее обычного металлургического свинца.

Машина, заправленная этилированным бензином, каждые 100 м пути выбрасывала с выхлопными газами по 3-4 г свинца. Это чудовищное топливо изначально строжайше запретили использовать в обеих столицах и южной курортной зоне. Чтобы очистить атмосферу остальных городов и регионов России от накопленных за 61 год свинцовых загрязнений, необходимо проведение специальных мероприятий. В США, где этилированный бензин был запрещён в 60-е гг. XX века, для реабилитации загрязнённых территорий достаточно было систематически мыть дороги и тротуары и косить загрязнённую траву на газонах вблизи магистралей. Но в российских городах, в отличие от сплошь заасфальтированных и забетонированных американских, огромные площади участков голой земли. Загрязнение почвы свинцом будет пострашнее радиоактивного, ведь для токсичных металлов нет периода распада.

В то время как экологи бьются над решением проблемы 10-летней давности, стремящиеся сэкономить на топливе автомобилисты продолжают усугублять положение со свинцовым загрязнением. Разумеется, в стране, где изобрели самогонку, не могли не придумать "палёный" бензин - дешёвый прямогонный бензин с добавлением тетраэтилсвинца для повышения октанового числа.

Причина повышенного загрязнения автотранспортом №2: Старые автомобили

Вторая причина интенсивного отравления воздуха крупных российских городов выхлопными газами с повышенной концентрацией загрязняющих веществ - это старые отечественные машины. Выбросы таких автомобилей в разы токсичнее зарубежных, поскольку европейские, американские и японские машины оснащены нейтрализаторами выхлопных газов.

Причина повышенного загрязнения автотранспортом №3: Российские дороги

Третья причина сверхмерного загрязнения атмосферы наших мегаполисов автомобильными выбросами кроется в одной из главных бед России - дорогах. Из-за того что они слишком узкие, да ещё и с множеством перекрёстков и светофоров, автомобилям приходится часто останавливаться, часами стоять в пробках. На каждом светофоре и в местах образования заторов количество автомобильных выбросов зашкаливает, поскольку при режимах холостого хода и набора скорости в атмосферу выделяются максимальные объёмы выхлопных газов.

Как правило, наибольшему загрязнению автотранспортом подвергаются центральные, самые густонаселённые, районы мегаполисов. В результате от загрязнения атмосферы автомобильными выбросами страдает здоровье сотен тысяч жителей каждого крупного города России. Наибольшую опасность выхлопные газы представляют для маленьких детей, поскольку высота автомобильных выбросов не достигает и 1 м .

Проанализировав все 3 причины повышенного загрязнения атмосферы наших мегаполисов автотранспортом, эколог А. П. Константинов пришёл к выводу, что российские города сегодня не способны выдержать и 300 автомобилей на 1000 жителей.

Однако при строгом соблюдении инструкции по сокращению количества вредных автомобильных выбросов в атмосферу у наших мегаполисов появится шанс сравняться с образцовыми японскими городами.

Пути решения проблемы загрязнения выхлопными газами

Для сокращения объёмов вредных автомобильных выбросов в атмосферу используется целый перечень методов:

1. Постоянное совершенствование моделей двигателей и уменьшение корпусов автомобилей с целью минимизации потребления ими топлива.
2. Использование экологичных видов топлива (природного газа, жидкого водорода, этилового спирта и прочих разновидностей "зелёного бензина").
3. Снабжение выхлопных труб автомобилей нейтрализаторами. В развитых странах машинам запрещено появляться на дорогах без этих "фильтров" для очистки выхлопных газов.
4. Внедрение автоматизированных систем регулирования движения с целью сокращения времени работы автомобильных двигателей в режиме холостого хода и набора скорости.
5. Создание зоны зелёных насаждений вдоль дорог. Данная мера позволяет вполовину уменьшить вредное воздействие автомобильных выбросов на окружающую среду. Одно дерево за год поглощает объём выхлопных газов, выделяемый среднестатистической машиной за 25 000 км пробега.

Источники:

1. А.П. Константинов. Экология и здоровье: опасности мифические и реальные // Экология и жизнь № 8, 2012 г., с. 90 - 91.
2. Экология и экономика природопользования. Бобылев С.Н., Новоселов А.Л., Гирусов Э.В. и др. Учебник. Изд. 2-е, перераб., 2002 г.
3. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России.
4. Экологическое состояние территории России: Учебное пособие для студентов высших педагогических учебных заведений (под ред. Ушакова С.А., Каца Я.Г.) Изд. 2-е, 2004 г.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

1. Характеристика автомобильно-дорожного комплекса в России

2.Загрязняющие вещества, выбрасываемые в ОС

3. Пути решения проблемы

Заключение

Список использованных источников

Введение

Человечество приходит к осознанию необходимости коренной трансформации отношения к природной среде и своей роли в окружающем мире. Решение экологических проблем современного общества связано с сохранением и созданием на Земле благоприятных природных условий жизни для людей, гармонизацией развития общества и природы.

Транспорт относится к главным загрязнителям атмосферного воздуха, водоемов и почвы. Происходят деградация и гибель экосистем под действием транспортных загрязнений, особенно интенсивно на урбанизированных территориях. Остро стоит проблема утилизации и переработки отходов, возникающих при эксплуатации транспортных средств, в том числе и при завершении срока их службы. Для нужд транспорта в большом количестве потребляются природные ресурсы. Снижается качество окружающей среды из-за повышения уровня шумового воздействия транспорта. Это предопределяет необходимость разработки теоретических основ и методических подходов к решению экологических проблем в транспортном комплексе. Цель моей контрольной работы - это выявить, является ли автомобильный транспорт источником загрязнения окружающей среды. Здесь же я хочу поставить ряд задач, которые будут освещены в ходе моей контрольной работы:

Охарактеризовать автомобильно - дорожный комплекс России;

Ответить на вопрос какие загрязняющие вещества выбрасываются вместе с выхлопами двигателей автомобилей, распределить их по группам;

Отметить какие законопроекты по охране атмосферного воздуха уже существуют, а какие находятся пока на согласовании в различных краевых департаментах.

1. Характеристика автомобильно-доро жного комплекса в России

Автомобильный транспорт служит средством связи между местом проживания и местом работы, магазинами, местами развлечения и отдыха. Поселения и хозяйства вызывают необходимость развития транспорта, а новые пути сообщения и техническое совершенствование транспорта в свою очередь способствуют развитию поселений и хозяйства. Высокие скорости, обеспечиваемые автомобилем, и развитая дорожная сеть придали современному человеку большую мобильность. Развитие транспорта, строительство и поддержание транспортной инфраструктуры увеличивают вредные нагрузки на окружающую среду и человека посредством шума, загрязнения воздуха, разрушения ландшафтов и несчастных случаев.

Отмечается устойчивая тенденция роста численности автотранспортных средств, находящихся в личном пользовании. Средний возраст остается значительным, 10% парка эксплуатируется свыше 13 лет, полностью изношены и подлежат списанию. Такая эксплуатация приводит к непроизводительному расходу топлива и увеличению выброса в атмосферу загрязняющих веществ.

Достигнутый уровень автомобилизации в России в настоящее время в 2 - 4 раза ниже этого уровня в западных странах. Производимые в России модели автомобилей на 8 - 10 лет отстают по всем основным показателям (экономичности, экологичности, надежности, безопасности) от автомобилей, выпускаемых в промышленно развитых странах. К тому же автотранспортные средства отечественного производства не удовлетворяют современным экологическим требованиям. В условиях быстрого роста автомобильного парка это приводит к еще большему возрастанию негативного воздействия на окружающую среду.

Состав автопарка по видам используемого топлива также остался прежним. Доля автомобилей, использующих газовое топливо, не превышает 2%. Удельный вес грузовых автомобилей с дизелями составляет 28% их общего количества. Для автобусного парка России доля автобусов, работающих на дизельном топливе, равна примерно 13%.

Состояние дорог в целом по России неблагополучное. Новые автомобильные дороги строятся крайне медленно. На большой протяженности участки дорог имеют неудовлетворительные гладкость, ровность и прочность. Это создает предпосылки возникновения транспортных происшествий.

В инфраструктуре транспортной отрасли насчитывается около 4 тыс. крупных и средних автотранспортных предприятий, занятых пассажирскими и грузовыми перевозками. С развитием рыночных отношений появились в большом количестве коммерческие транспортные подразделения небольшой мощности. Они выполняют автомобильные перевозки, техническое обслуживание и ремонт автомобилей, оказывают сервисные услуги и осуществляют прочие виды деятельности. Рост автопарка, изменение форм собственности и видов деятельности существенно не повлияли на характер воздействия автотранспорта на окружающую природную среду.

Основная масса (80%) вредных веществ выбрасывается автотранспортом на территориях населенных пунктов. Он по-прежнему сохраняет лидерство в загрязнении атмосферы городов. В середине 90-х годов на долю автотранспорта в России приходилось 80% выбросов свинца, 59% оксида углерода, 32% оксидов азота.

2. Загрязняющие вещества, выбрасываемые в ОС

Отработавшие газы ДВС содержат около 200 компонентов. Период их существования длится от нескольких минут до 4 -5 лет. По химическому составу и свойствам, а также характеру воздействия на организм человека их объединяют в группы.

Первая группа. В нее входят нетоксичные вещества: азот, кислород, водород, водяной пар, углекислый газ и другие естественные компоненты атмосферного воздуха.

Вторая группа. К этой группе относят только одно вещество - оксид углерода, или угарный газ (СО). Продукт неполного сгорания нефтяных видов топлива не имеет цвета и запаха, легче воздуха. Оксид углерода обладает выраженным отравляющим действием. Отравлению угарным газом часто подвержены водители автотранспортных средств при ночевках в кабине с работающим двигателем или при прогреве двигателя в закрытом гараже.

Третья группа. В ее составе оксиды азота, главным образом N0 - оксид азота и NO 2 - диоксид азота. Это газы, образующиеся в камере сгорания ДВС при температуре 2800 С.

Для человеческого организма оксиды азота еще более вредны, чем угарный газ. При высоких концентрациях оксидов азота возникают астматические проявления и отек легких. Вдыхая воздух, содержащий оксиды азота в высоких концентрациях, человек не имеет неприятных ощущений и не предполагает отрицательных последствий.

Четвертая группа. В эту группу входят различные углеводороды, то есть соединения типа С Х Н У. Они образуются в результате неполного сгорания топлива в двигателе.

Углеводороды токсичны и оказывают неблагоприятное воздействие на сердечнососудистую систему человека. Углеводородные соединения отработавших газов, наряду с токсическими свойствами, обладают канцерогенным действием.

Пятая группа. Ее составляют альдегиды - органические соединения содержащие альдегидную группу, связанную с углеводородным радикалом. Наибольшее количество альдегидов образуется на режимах холостого хода и малых нагрузок, когда температуры сгорания в двигателе невысокие.

Шестая группа. В нее выделяют сажу и другие дисперсные частицы (продукты износа двигателей, аэрозоли, масла, нагар и др.). Сажа - частицы твердого углерода черного цвета, образующиеся при неполном сгорании и термическом разложении углеводородов топлива. Она не представляет непосредственной опасности для здоровья человека, но может раздражать дыхательные пути. Создавая дымный шлейф за транспортным средством, сажа ухудшает видимость на дорогах.

Седьмая группа представляет собой сернистые соединения - такие неорганические газы, как сернистый ангидрид, сероводород, которые появляются в составе отработавших газов двигателей, если используется топливо с повышенным содержанием серы. Значительно больше серы присутствует в дизельных топливах по сравнению- с другими видами топлив, используемых на транспорте.

Сернистые соединения оказывают раздражающее действие на слизистые оболочки горла, носа, глаз человека, могут привести к нарушению углеводного и белкового обмена и угнетению окислительных процессов, при высокой концентрации (свыше 0,01%) - к отравлению организма.

Восьмая группа. Компоненты этой группы - свинец и его соединения - встречаются в отработавших газах карбюраторных автомобилей только при использовании этилированного бензина.

В придорожном пространстве примерно 50% выбросов свинца в виде микрочастиц сразу распределяются на прилегающей поверхности. Остальное количество в течение нескольких часов находится в воздухе в виде аэрозолей, а затем также осаждается на землю вблизи дорог. Накопление свинца в придорожной полосе приводит к загрязнению экосистем и делает близлежащие почвы непригодными к сельскохозяйственному использованию. Добавление к бензину присадки Р-9 делает его высокотоксичным.

В развитых странах мира применение этилированного бензина ограничивается или уже полностью прекращено. В России он еще находит широкое применение. Однако ставится задача отказаться от его использования. Крупные промышленные центры и курортные местности переходят на использование неэтилированных бензинов.

Негативное воздействие на экосистемы оказывают не только рассмотренные компоненты отработавших газов двигателей, выделенные в восемь групп, но и сами углеводородные топлива, масла и смазки.

В местах заправки транспортных средств топливом и маслом происходят случайные разливы и намеренные сливы отработанного масла прямо на землю или в водоемы. На месте масляного пятна длительное время не произрастает растительность.

3. Пути решения проблемы

автомобильный транспорт атмосферный загрязнение

Экологическая обстановка Омской области критическая даже по нормам в России. Автотранспорт выбрасывает 270 тыс. тонн загрязнений в год. Это составляет 355 кг. на одного жителя, наглядно эту проблему можно представить так: за каждым пешеходом в центральной части года закреплена выхлопная труба автомобиля, и она выбрасывает ему в лицо отработанные газы двигателя в пять раз больше предельно допустимой концентрации.

Итак, существует три пути решения этой проблемы. Первый - тактический, краткосрочный: наладить жёсткий контроль над уровнем выхлопных газов хотя бы в центральной части города, где их концентрация наибольшая, и на въезде в город. Второй - стратегический: переход на экологически чистые виды топлива (растительные масла, водород и другие). Третий - производство и оснащение автомобилей двигателями новой конструкции, резко снижающими вредность выбросов на этом же топливе. А пока только остаётся порекомендовать омичам следующее: помнить, что все вредные выхлопы тяжелее воздуха, они скапливаются в припочвенном слое воздуха и заниженных слоях города. поэтому нужно держаться подальше от проезжей части и лучше стоять, чем сидеть. Держаться подальше от перекрёстков, где концентрация в три раза выше, чем на середине квартала. И, наконец, для передвижения по городу лучший вид транспорта, в экологическом отношении - трамвай. Он всегда расположен выше остальных, не имеет вредных испарений топлива и его маршруты по менее интенсивным транспортным артериям.

Заключение

Транспортно-дорожный комплекс является важнейшим составным элементом экономики России. Однако функционирование транспорта сопровождается мощным негативным воздействием на природу. Вклад транспорта в ее загрязнение целесообразно оценивать в сопоставлении с другими отраслями хозяйства по всем компонентам экосистем: атмосфере, воде, почве, растительному и животному миру.

Транспорт - один из основных загрязнителей атмосферного воздуха. Его доля в общем объеме выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных и подвижных источников по России составляет около 70%, что выше, чем доля любой из отраслей промышленности.

В своей контрольной работе я привела все примеры того, что автотранспорт является самым мощным источником загрязнения окружающей среды, в конце я хочу подвести итоги моей работы, ответив на задачи, поставленные во введении. Итак, численность автомобилей в России увеличивается, хотя треть автопарка сильно изношены, и подлежат списанию.В окружающуюсреду в ходе работы двигателей выбрасывается большое количество вредных веществ, таких как: азот, оксид углерода, углеводороды, альдегиды, сажа, сернистые соединения, свинец.

Экологическая обстановка в Омской области критическая даже по нормам в России. Автотранспорт выбрасывает 270 тыс. тонн загрязнений в год, что в четыре раза больше допустимых в России норм.

Экологическая проблема автотранспорта стоит остро не только у нас в регионе, поэтому необходимо искать пути её решения: переходить на экологически чистые виды топлива, либо, оснащать автомобили двигателями новой конструкции, а пока всего этого нет, нам приходится лишь приспосабливаться.

Список использованных источников

1. Окружающая среда: энциклопедический словарь - справочник. М.: прогресс 1999. 304 с.

2. Павлова Е.И. Экология транспорта: Учебник для вузов. - М.: Транспорт, 2000. 248 с.

3. Николайкин М.И. Экология: Учебник для вузов 3 е изд. - М.: Дрофа 2004. 624 с.

7. Вольная Кубань: «Чистота атмосферного воздуха - задача государственная». - 9 октября 2004 г.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Характеристика автомобильно-дорожного комплекса в России. Загрязняющие вещества выбрасываемые в окружающую среду: отработанные газы, описание смогов. Экологическая обстановка в Краснодарском крае, пути и правовая основа ее стабилизации на сегодня.

контрольная работа , добавлен 06.12.2010


Характеристика основных показателей состояния окружающей среды города Сыктывкара, главным источником загрязнения которой является АО "СЛПК", АЭК "Комиэнерго", авиационный, железнодорожный и автомобильный транспорт. Уровень загрязнения воздуха и воды.

контрольная работа , добавлен 19.10.2010


Нормирование качества окружающей среды. Расчет загрязнения атмосферы от организованного высокого источника выбросов. Источники антропогенного загрязнения атмосферного воздуха, водных и земельных ресурсов, определение максимальных приземных концентраций.

курсовая работа , добавлен 15.03.2010


Угрожающие масштабы загрязнения мирового океана нефтью и нефтепродуктами. Источник загрязнения водной среды. Основные методы управления качеством атмосферного воздуха. Управление отходами, их санитарное очищение и удаление. Виды экологических налогов.

реферат , добавлен 07.11.2014


Характеристика загрязнения окружающей среды, как глобальной проблемы человечества. Изучение причин загрязнения водных ресурсов (минеральные, органические, биологические и бактериальные), атмосферы, почвы. Меры, применяемые для охраны окружающей среды.

реферат , добавлен 17.02.2010


Факторы окружающей среды, воздействующие на здоровье. Источники загрязнения воздуха и воды. Токсичность свинца выбрасываемого в воздух вместе с выхлопами от сгорания бензина. Качество воздуха внутри помещений. Радиоактивные отходы – проблемы России.

презентация , добавлен 17.11.2014


Классификация и виды ущерба от загрязнения окружающей среды. Экономическая оценка ущерба от загрязнения атмосферного воздуха и водоемов физическими факторами, а также земель и воздушной среды выбросами автотранспортных средств по методике Балацкого.

презентация , добавлен 02.02.2016


История развития проблемы загрязнения окружающей среды автотранспортом в мире, России и Республике Башкортостан. Анализ данных инструментальных замеров атмосферного воздуха в салонах АТС в период с 2008 г. по 2010 г. на содержание вредных веществ.

дипломная работа , добавлен 22.07.2012


Охрана окружающей среды. Общества по охране окружающей среды, движения и дружины по охране природы. Заповедники. Заказники и памятники природы. Меры по предотвращению загрязнения атмосферного воздуха. Рациональное использование водных ресурсов.

реферат , добавлен 24.08.2008


Состав атмосферного воздуха. Загрязняющие вещества атмосферного воздуха - химическое, биологическое, механическое и физическое загрязнения. Характеристика загрязнителей воздуха. Влияние загрязняющих веществ на морфофизиологические показатели растений.

Среди отраслей экономики России транспортный комплекс является крупнейшим загрязнителем окружающей среды. В масштабах страны доля транспорта в суммарных выбросах загрязняющих веществ в атмосферу от всех источников достигает 45%, в выбросах парниковых газов - примерно 10%, в массе промышленных отходов - 2%, в сбросах вредных веществ со сточными водами - около 3%, в потреблении озоноразрушающих веществ - не более 5%. Доля транспорта в шумовом воздействии на население составляет 85-95% на различных территориях.

Объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от автомобильного транспорта превышает таковой от всех других источников, особенно в крупных городах. Данное обстоятельство отрицательно сказывается на здоровье городского населения.

Для России экологические проблемы автомобильного транспорта стали особенно актуальными в последнее десятилетие. В 1998 г. автомобильный парк России составил уже 23,7 млн. машин. Особенно напряженной экологическая обстановка оказалась в Москве, где автомобильный парк на начало 1999 г. насчитывал 2,2 млн. единиц. По сравнению с 1998 г. прирост составил 120 тыс. автомобилей или 6 %.

Эксплуатируемые в стране автомобили не соответствуют современным европейским ограничениям по токсичности и выбрасывают вредных веществ существенно больше чем зарубежные аналоги. Существует несколько наиболее важных причин отставания России в этой сфере:

• - низкая культура эксплуатации автомобилей. Количество неисправных автомобилей, находящихся в эксплуатации до сих пор весьма велико даже в Москве
• - отсутствие жестких законодательных требований к экологическим качествам автомобилей. С начала 90-х годов стандарты, сохранившиеся в течение 10 лет почти без изменений, начали существенно отставать от европейских норм. В отсутствие достаточно жестких требований по токсичности выбросов, потребитель не заинтересован покупать экологически более чистые, но при этом более дорогие автомобили, а производитель не склонен их выпускать.
• - неподготовленность инфраструктуры эксплуатации автомобилей, оборудованных в соответствии с современными экологическими требованиями.
• - в отличие от европейских стран, у нас в стране до сих пор затруднено внедрение нейтрализаторов.

Ежегодный экологический ущерб от транспортного комплекса составляет около 1,5% валового национального продукта (ВНП) России.

Наибольший вклад в экологический ущерб (62,7%) вносит автотранспортный комплекс, вклад железнодорожного транспорта достигает 27,7%, воздушного - 4,5%, морского - 3,6% и речного -1,5%. Во всех видах негативного воздействия «лидирует» автомобильный транспорт (шум - 49,5%, воздействие на климат - 68%, загрязнение атмосферного воздуха - 71%), за ним следует железнодорожный транспорт.

Один легковой автомобиль поглощает ежегодно из атмосферы в среднем больше 4 т кислорода, выбрасывая с выхлопными газами примерно 800 кг окиси углерода, около 40 кг окислов азота и почти 200 кг различных углеводородов.

Причинами загрязнения воздуха от автотранспорта являются:

плохое состояние технического обслуживания автомобилей,

низкое качество применяемого топлива,

наличие свинцовых добавок в бензине,

неразвитость системы управления транспортными потоками,

низкий процент использования экологически чистых видов транспорта.

Каждый автомобиль выбрасывает в атмосферу с отработавшими газами около 200 различных компонентов. В выхлопных газах содержатся углеводороды - несгоревшие или не полностью сгоревшие компоненты топлива, доля которых резко возрастает, если двигатель работает на малых оборотах или в момент увеличения скорости на старте, т. е. во время заторов и у красного сигнала светофора. Именно в этот момент, когда нажимают на акселератор, выделяется больше всего несгоревших частиц: примерно в 10 раз больше, чем при работе двигателя в нормальном режиме.

К несгоревшим газам относят и обычную окись углерода, образующуюся в том или ином количестве повсюду, где что-то сжигают. В выхлопных газах двигателя, работающего на нормальном бензине и при нормальном режиме, содержится в среднем 2,7 % оксида углерода. При снижении скорости эта доля увеличивается до 3,9 %, а на малом ходу - до 6,9 %. Оксид углерода, углекислый газ и большинство других газовых выделений двигателей тяжелее воздуха, поэтому все они скапливаются у земли.

В выхлопных газах содержатся также альдегиды, обладающие резким запахом и раздражающим действием. К ним относятся акролены и формальдегид; последний обладает особенно сильным действием. В автомобильных выбросах содержатся также оксиды азота. Двуокись азота играет большую роль в образовании продуктов превращения углеводородов в атмосферном воздухе. В выхлопных газах присутствуют неразложившиеся углеводороды топлива. Среди них особое место занимают непредельные углеводороды этиленового ряда, в частности гексен и пентен.

Из-за неполного сгорания топлива в двигателе автомашины часть углеводородов превращается в сажу, содержащую смолистые вещества. Особенно много сажи и смол образуется при технической неисправности мотора и в моменты, когда водитель, форсируя работу двигателя, уменьшает соотношение воздуха и горючего, стремясь получить так называемую "богатую смесь". В этих случаях за машиной тянется видимый хвост дыма, который содержит полициклические углеводороды и, в частности, бенз(а)пирен.

В целом при определенном уровне интенсивности выхлопов автомобилей на территории города появляются устойчивые накопления двух типов загрязнений:

Аэрозоли автотранспортного происхождения, задерживающиеся в атмосфере на длительный срок, адсорбирующие канцерогенные вещества и попадающие с воздухом в дыхательные пути, способны аккумулироваться организмом, попадая в него не только через дыхательные пути, но и через кожу. Эти соединения поражают центральную нервную систему и кроветворные органы. Шумовое воздействие от автотранспорта сравнимо с болевыми воздействиями от шума при работе отбойного молотка и трактора, но к тому же для городского жителя является более чувствительным по суммарному времени влияния.

Глобальная автомобилизация кроме загрязнения воздуха преподнесла человечеству ещё одну проблему: куда девать машины, отслужившие свой срок? Из огромного мирового парка автомобилей таких машин ежегодно оказывается несколько миллионов. В Западной Европе в 1995 г. пришлось ликвидировать около 15 млн. автомобилей, в США - порядка 12 млн. В результате, во всем мире ежегодно оказывается до 7 млн. т. неиспользуемых отходов.

экологический проблема загрязнение здоровье

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,