Общая характеристика воздействий автомобильного транспорта на окружающую среду
Состояние здоровья жителей, долгое время проживающих на определенной территории, – важная характеристика социально-экологической ситуации конкретного региона, зависящая в первую очередь от состояния воздушной среды и степени ее загрязненности.
Транспорт стал одним из массовых источников загрязнения окружающей среды в большинстве стран мира, на его долю приходится до 60% в общем объеме выбросов, а в крупных городах – от 80 до 90 % и более. При этом особое внимание следует уделить автомобильному транспорту, который поставляет в атмосферу крупных городов с отработавшими газами до 90 % оксида углерода, до 50 оксидов азота и до 40 % углеводородов. Например, в России из 35 млн. т в год вредных выбросов от различных транспортных средств 89 % приходится на автомобильный транспорт, 8 % – на железнодорожный, 2 % – на авиационный и 1 % – на водный.
Воздействие топлив на окружающую среду при применении их на автомобильной технике связано с токсичностью соединений, попадающих в атмосферный воздух, воду, почву непосредственно из топлива (испарения, утечки) или с продуктами его сгорания.
Источниками токсичных выбросов автомобилей являются отработавшие газы, картерные газы и пары топлива из впускной системы и топливного бака.
При этом для сгорания 1 кг топлива требуется около 300 л кислорода, а это ежегодно в среднем 4 т, выбрасывая при этом с отработавшими газами 800 кг оксида углерода, 40 кг оксидов азота, почти 200 кг различных углеводородов. За 1 ч работы двигатель среднего автомобиля потребляет месячную норму кислорода необходимую для дыхания человека, а количество кислорода, выделяемое 1 га леса за год, автомобиль сжигает за месяц работы.
В зависимости от степени сгорания топлива наблюдаются следующие продукты сгорания:
- полноесгорание (диоксид углерода (СО2) и вода);
- неполноесгорание
а) несгоревшие углеводороды: СnHm (парафины, олефины, ароматические углеводороды);
б) не полностью сгоревшие углеводороды: СnHm·СНО (альдегиды); СnHm· СО (кетоны); СnHm·СООН (карболовая кислота); СО (оксид углерода);
в) продукты термического разложения и их производные: С2H2, С2H4, H2 (ацетилен, этилен, водород), С (сажа), полициклические углеводороды;
- побочные продукты сгорания
а) из атмосферного азота: NO, NO2 (оксиды азота);
б) из топливных присадок: оксиды железа (марганца), галогениды железа (марганца);
в) из загрязнителей топлива: оксиды серы;
- окислитель (при воздействии солнечного света на отработавшие газы образуются следующие окислители: органические перекиси, озон, пероксиацетилнитраты).
Ряд этих компонентов являются токсичными, опасными и раздражающими:
- оксид углерода (СО) – бесцветный газ без вкуса и запаха, присутствие которого в воздухе в объемной концентрации 0,3 % может привести к смерти человека в течение 30 минут (концентрация СО особенно велика при работе двигателя на холостом ходу, поэтому надо исключить работу двигателя в закрытом помещении);
- оксид азота (NO) – бесцветный газ без вкуса и запаха, который в воздухе постепенно окисляется до NO2 – ядовитого и везде проникающего газа красно-коричневого цвета (концентрации, обнаруживаемые в отработавших газах могут приводить к раздражению слизистой оболочки глаза);
- углеводороды – представлены в отработавших газах в различной форме (подвергаясь воздействию солнечного света и взаимодействуя с оксидами азота, они, в результате химических реакций, образуют окислители, которые могут быть источниками раздражения слизистой оболочки глаза); некоторые углеводороды являются канцерогенами;
- твердые частицы – все вещества (за исключением несвязанной воды), которые при обычных условиях представлены в отработавших газах в твердом (зола, сажа) или жидком состоянии.
В таблице 5.1 приведен ориентировочный состав отработавших газов автомобильных двигателей.
В настоящее время нефть является практически единственным источником производства моторных топлив, на получение которых расходуется около 50% (1,7 млрд. т из 3,5) добываемой нефти.
Такой колоссальный расход нефти на производство моторных топлив обусловлен быстрым ростом автомобильного парка – в настоящее время в мире эксплуатируется более 600 млн. автомобилей и к 2010 г. их количество по одним прогнозам возрастет до 800 млн., а по другим даже – до 1 млрд., что приводит к росту числа автомобилей на 1000 человек во многих странах. В нашей стране также отмечается увеличение количества автомобилей. Поэтому эксплуатация такого автомобильного парка оказывает негативное влияние на окружающую среду за счет выброса отработавших газов автомобилей в атмосферу.
Таблица 5.1 – Состав отработавших газов
Компоненты |
Объемная доля компонентов для двигателей, % |
Примечание | |
бензиновых |
дизельных | ||
Азот |
74…77 |
76…78 |
- |
Кислород |
0,3…5 |
2…8 |
- |
Вода |
3…5,5 |
0,5…4 |
- |
Диоксид углерода |
5…12 |
1…10 |
- |
Оксид углерода |
1…10 |
0,01…0,5 |
Токсичен |
Окислы азота в пересчете на N2O5 |
0…0,8 |
0,001…0,4 |
Токсичен |
Альдегиды в пересчете на формальдегид |
0…0,2 |
0…0,002 |
Токсичен |
Углеводороды |
0,2…3 |
0,01…0,1 |
Токсичен |
Сернистый газ |
0…0,002 |
0…0,03 |
Токсичен |
Сажа (г/м3) |
0…0,04 |
0,01…1,5 |
Токсична |
Бензопирен (г/м3) |
до 0,00001 |
до 0,00001 |
Токсичен |
Популярные материалы:
История развития
Первые полёты. Изобретателем дирижабля считается Жан Батист Мари Шарль Мёнье. Дирижабль Мёнье должен был быть сделан в форме эллипсоида. Управляемость должна была быть осуществлена с помощью трех пропеллеров, вращаемых вручную усилиями 80 ...
Последние приготовления
Из всех заказанных Сталиным отечественных истребительных самолетов наиболее успешными вариантами были ЛАГГ, МиГ и ЯК.
Штурмовик ИЛ-2 доставил своему конструктору Ильюшину много волнений. Изготовленный вначале с защитой задней полусферы / ...
Определение постановки предельного столбика
Расстояние от центра стрелочного перевода до предельного столбика, рис 4.1, равно:
где М – минимальное расстояние между осями путей, 4,1 м.
Подставляем значения:
...