Экология автомобильного транспорта

     Четвертая группа. В эту группу входят - углеводороды, то есть соединения типа СХНУ - этан, метан, бензол, ацетилен и др. токсичные вещества. Углеводороды под действием ультрафиолетового излучения Солнца вступают в реакцию с оксидами азота, в результате образуются новые токсичные продукты - фотооксиданты, являющиеся основой «смога». 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. 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.

     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.

     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. 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. Чем выше октановое число, тем более стоек бензин против детонации. Детонационное сгорание рабочей смеси протекает со сверхзвуковой скоростью, что в 100 раз быстрее нормального.

     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.

2. Влияние автомобильного транспорта на окружающую среду и здоровье человека 

2.1 Экологические опасности пассажира автомобильного транспорта 

     Салон автомашины - негерметичное пространство. Воздух в салон поступает снаружи через воздухозаборники и удаляется через вентиляционные решетки как правило в задней части кузова, через окна и щели. То есть какой воздух снаружи, такой он и внутри. Но есть ли выход? В большинстве иномарок и с недавнего времени в новых моделях отечественных автомобилей устанавливаются фильтры воздуха салона, кондиционеры, предусмотрен режим рециркуляции воздуха при котором воздух "гоняется по салону", не разбавляясь наружным воздухом.

     Интереснее всего было проверить, что дает использование внешнего забора воздуха через фильтр при закрытых окнах. Анализ предварительных результатов показал, что принципиальных отличий по основным токсичным компонентам между "Жигулями" и иномарками нет. Выявленная небольшая разница легко объяснима: в машине с кондиционером при закрытых окнах концентрация вредных веществ близка к среднему значению для атмосферы, в то время как в "Жигулях", где окна летом всегда открыты, концентрация всякой гадости в салоне подскакивает вверх при каждом проезде мимо чужой выхлопной трубы. Однако разница между двух- и трехкратным превышением предельно допустимых норм (ПДК) вряд ли может считаться серьезной победой "заграницы". В сравнительном тесте приняли участие ВАЗ-2105, БМВ-325i и "Хонду-Сивик" со встроенными фильтрами салона. Результаты были достаточно любопытны.

     При использованием внутренней рециркуляции воздуха в салоне, что предусмотрено на многих автомобилях концентрация токсинов в воздухе салона монотонно растет, пока не достигнет уличного значения. Фильтр салона, рециркуляция воздуха и кондиционирование дает лишь кратковременный незначительный эффект. Но после получения результатов анализа выяснилась еще кое-что: "Например, в одном из случаев в "Жигулях" концентрация бенз(а)пирена - одного из самых сильных канцерогенов - достигла 129 нг/мз, в то время как в БМВ максимальное обнаруженное значение 2,7 нг/мз - меньше в 50 раз.

     В большинстве своем канцерогены - это очень сложные углеводороды с большим молекулярным весом, которые не могут находиться в воздухе в виде газа или "летающих частичек". И потому они оседают (адсорбируются) на небольших частицах сажи, которые мы с вами воспринимаем как темный дым. Так вот, фильтр в состоянии задержать относительно крупные частицы сажи, поэтому при полностью закрытых окнах и заборе воздуха через фильтр в салон иномарки попадает гораздо меньшее количество канцерогенных веществ, чем через открытые окна "Жигулей".

     Одно из достоинств метода хроматографии состоит в том, что исследователь получает возможность увидеть весь спектр вредных веществ. На графиках, похожих на медицинскую кардиограмму, по оси абсцисс откладывается величина, связанная с молекулярным весом исследуемого вещества, а по оси ординат - его относительная концентрация. Таким образом, каждый пик на хроматограмме показывает концентрацию некоторого вредного компонента. Всего таких пиков может быть около сотни - много больше, чем число нормируемых по ПДК компонентов. Использование этого сложного и трудоемкого метода принесло свои плоды: удалось обнаружить, что угольный фильтр может защитить владельцев иномарок от канцерогенных веществ.

     На приведенной в статье хроматограмме проб воздуха хорошо видна разница в концентрациях канцерогенных веществ в салоне "Жигулей" и иномарки. 

     Хроматограмма БМВ   Хроматограмма "Жигулей"

Рис. Концентрация канцерогенов в салонах машин 

     А вот результаты замеров содержания в воздухе салона "жигулей" и "иномарки" такого опасного вещества как угарный газ СО, который строже всего контролируют в выхлопе: "Концентрация СО в уличных пробках, как показали испытания, составляет 30-40 мг/мз, а максимальное отмеченное значение 79 мг/мз. После двух часов пребывания в такой среде у человека снижается слух и изменяется энцефалограмма". Содержание СО по нормам ПДК не должно превышать 20 мг/мз (для промзон). Если человек находится в такой атмосфере, то это приводит к снижению цветовой и световой чувствительности глаз и точности зрительного восприятия. После двух часов пребывания в такой среде у человека снижается слух и изменяется энцефалограмма. "А когда мы взялись проверить концентрацию СО в гараже с открытыми воротами при работающем двигателе стоящего в нем автомобиля, прибор показывал цифры 1600- 1700 мг/мз. Всего 20 минут пребывания в такой "газовой камере" вызывают тошноту и головокружение. А уже с 1800 мг/мз медики предполагают возможность смертельного отравления. При открытых воротах гаража для этого потребуется около полутора часов. 

2.2 Специфика влияния автомобильного

транспорта на окружающую среду 

     Во всем мире автомобильный транспорт приобретает все более интенсивное развитие: по объему перевозок он в четыре раза превосходит все остальные виды транспорта, вместе взятые. 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;

     - в непосредственной близости к жилым районам;

     - 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. 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.

2.3 Влияние и защита человека от автомобильного шума 

     Защита от шума автомобилей.

     Один из основных источников шума в городе - автомобильный транспорт, интенсивность движения которого постоянно растёт. Наибольшие уровни шума 90-95 дБ отмечаются на магистральных улицах городов со средней интенсивностью движения 2-3 тыс. и более транспортных единиц в час.

     Уровень уличных шумов обуславливается интенсивностью, скоростью и характером (составом) транспортного потока. Кроме того, он зависит от планировочных решений и таких элементов благоустройства, как покрытие проезжей части и наличие зелёных насаждений. Каждый из этих факторов способен изменить уровень транспортного шума в пределах до 10 дБ.

     В промышленном городе обычно высок процент грузового транспорта на магистралях. Увеличение в общем потоке автотранспорта грузовых автомобилей, особенно большегрузных с дизельными двигателями, приводит к повышению уровней шума. В целом грузовые и легковые автомобили создают на территории городов тяжёлый шумовой режим.

     Шум, возникающий на проезжей части магистрали, распространяется не только на примагистральную территорию, но и вглубь жилой застройки. Так, в зоне наиболее сильного воздействия шума находятся части кварталов и микрорайонов, расположенных вдоль магистралей общегородского значения (эквивалентные уровни шума от 67,4 до 76,8 дБ). Уровни шума, замеренные в жилых комнатах при открытых окнах, ориентированных на указанные магистрали, всего на 10-15 дБ ниже.

     Шум, производимый отдельными транспортными экипажами, зависит от многих факторов: мощности и режима работы двигателя, технического состояния экипажа, качества дорожного покрытия, скорости движения.

     Влияние шума на организм человека.