Влияние автотранспорта на загрязнение атмосферы

Одиночный автомобиль, движущийся по дороге, не в состоянии оказать  сколько-нибудь заметного влияния  на окружающую среду. Иное дело – совокупность машин, движущихся в составе транспортных потоков по автомобильным дорогам  и перевозящих грузы и пассажиров. Здесь влияние на окружающую среду  определяется не только техническими характеристиками автомобиля или дороги, но и интенсивностью, скоростью движения, составом транспортного потока.

Объем транспортных выбросов вредных веществ в атмосферу  на дорогах общего пользования почти  в два раза больше объема технологических  выбросов.

Транспортные потоки оказывают наибольшее влияние на уровень загрязнения окружающей природной среды. Основные влияющие факторы: состав, интенсивность, скорость и ускорение движения транспортного  потока; технический уровень и  эксплуатационное состояние автомобилей; объем и номенклатура перевозимых  грузов.

Загрязнение окружающей среды транспортом происходит в  результате непрерывного, а также  аварийного поступления в нее  вредных веществ, других негативных явлений, связанных с разрушением  транспортных сооружений и дорожно-транспортными  происшествиями.

1.4 Химический состав  отработавших газов автотранспорта  и их влияние на природную  среду и здоровье человека

Основными источниками  загрязнения воздушного бассейна при  эксплуатации автотранспорта являются двигатели внутреннего сгорания (ДВС), которые выбрасывают в атмосферу  отработавшие газы и топливные испарения. При этом 95 - 99% выбросов приходится на отработавшие газы представляющие собой аэрозоль сложного состава, зависящего от режима работы двигателя. В отработавших газах обнаружено около 280 компонентов  продуктов полного и неполного  сгорания нефтяных топлив, а также  неорганические соединения тех или  иных веществ присутствующих в топливе.

Основными токсическими компонентами отработавших газов бензиновых двигателей являются: оксид углерода, оксиды азота, альдегиды, соединения свинца, а дизельных - оксиды азота и сажа.

Вредные и токсичные  вещества, содержащиеся в отработавших газах двигателей, в зависимости  от механизма их образования можно  разделить на группы:

Углеродосодержащие  вещества – продукты полного и  неполного сгорания топлив (СО₂, СО, углеводороды).

Оксид углерода – высокотоксичное вещество, бесцветна, легче воздуха и свободно распространяется в атмосфере. Под её воздействием нарушается газовый обмен в организме человека, вступает в реакцию с гемоглобином крови и наступает кислородное голодание, влияющее прежде всего на состояние центральной нервной системы. Окись углерода в количестве свыше 0,01% по объему при вдыхании в течение нескольких часов может вызвать признаки отравления, а в количестве 0,02% - легкое отравление.

При остром отравлении наступает  резкая слабость, отмечается шум в  ушах, головокружение и головная боль, появляется боль в области сердца, тошнота, иногда рвота. Человек перестает  ориентироваться в окружающей обстановке. У одних наступает сонливость, у других – возбуждение. Иногда появляются судороги, а нередко человек теряет сознание.

Ориентировочный экономический  ущерб от загрязнения СО составляет 70 -100 руб/т.

Углеводороды, кроме  того, токсичны при солнечном свете. Они вступают в реакцию с окислами азота, образуя перекиси и озон. Перекиси раздражают глаза, горло, нос, губят  растения.

Вещества, механизм образования  которых непосредственно не связан с процессом сгорания топлива (оксиды азота – по термическому механизму).

Окислы азота (бесцветная окись и красновато-бурая двуокись), попадая в организм человека, соединяются с водой и образуют в дыхательных путях соединения азотной и азотистой кислоты, поражающие альвеолярную ткань, что приводит к отеку легких и сложным рефлекторным расстройствам.. Действуя на кровеносную систему приводит к кислородной недостаточности, оказывает прямое действие на центральную нервную систему. Удовлетворительно чувствуя себя в присутствии опасных концентрации окислов азота, человек впоследствии тяжело заболевает. По действию на организм человека окислы азота в 10 раз опаснее окиси углерода. Окислы азота раздражающе действуют на слизистые оболочки глаз, носа и рта.

Вещества, выброс которых  связан с примесями содержащимися  в топливе (соединения серы, свинца, др. тяжелых металлов), воздухе, а  также образующимися в процессе износа деталей (оксиды металла).

Свинец и бенз(а)пирен являются сильнейшими ядами. Попав в организм человека через кожу, с воздухом, водой, пищей, свинец поражает все органы и ткани. Канцерогенный бенз(а)пирен, адсорбировавшись на поверхности сажи, с воздухом попадает в легкие человека и может явиться причиной злокачественной опухоли. Свинец и бенз(а)пирен, попав в организм человека, не выводятся из него до конца его жизни. На содержание свинца и бенз(а)пирена в отработавших газах нет и не может быть никаких санитарных норм. Таких ядовитых веществ не должно быть в воздухе. В силу этого в ряде городов СНГ (Москва, Казань, Набережные Челны), Европы, США запрещено применение этилированного бензина.

Сернистый ангидрид оказывает многостороннее общетоксичное действие на теплокровных, вызывает острое и хронические отравления. Вызывает расстройство сердечно-сосудистой системы, легочно-сердечную недостаточность, нарушает деятельность почек. Общетоксическое действие SO2 связано с нарушением иммунного статуса организма с понижением сопротивляемости инфекции. SO2 оказывает выраженное токсичное действие на растения. В присутствии диоксида серы ускоряется коррозия металлов в воздухе. Сернистый газ разрушающе действует на строительные конструкции, т. к. содержащиеся в цементе карбонаты кальция, реагируя с SO2 при наличии влаги переходит в нестойкие сульфаты, вымываемые водой. Воздействие SO2 на почву снижает ее плодородность, т. к. при этом происходит закисление.

Окислы серы и серная кислота могут вызвать порчу  текстильных изделий и бумаги, вызывают снижение прочности кожаных  и некоторых других изделий. Кислотные  дожди, вызванные парами серной кислоты, кроме вреда, наносимого природе, разрушают  покрытия автомобильных дорог.

Сероводород разрушающий и удушливый газ, вызывает поражение нервной системы, дыхательных путей и глаз. Может вызвать острое и хроническое отравление с разного рода последствиями.

Твердые частицы включают нерастворимые и растворимые в органическом растворителе вещества. Сажа (твердый углеводород) является основным компонентом нерастворимых твердых частиц.

Они проникают в дыхательные  пути человека вызывает их различные  заболевания. Из неорганической пыли наиболее отрицательное воздействие оказывает  пыль, содержащая большое количество диоксида кремния, которое может  вызвать - селикоз. Попадая в глаза  вызывает глазной травматизм и др. заболевания. Раздражает кожные покровы, подкожные нервы, засоряет кожные железы и бывает причиной гнойничковых заболеваний. Оседая на зеленой части растений неорганическая пыль и особенно сажа ухудшают условия дыхания, замедляет  рост и развитие растений. Все виды пыли засоряют водоемы, а кроме того, сажа образует на поверхности пленку, препятствующую воздухообмену.

Формальдегид – газ с резким неприятным запахом, раздражает слизистые оболочки, поражает центральную нервную систему, вызывает воспаление органов дыхания. При концентрации формальдегида в атмосфере 0,007% наблюдается легкое раздражение дыхательных путей и слизистых оболочек глаз и носа.

Наибольшую опасность  для человека представляют полициклические  ароматические углеводороды (ПАУ), которые  организмом не очищаются и способствуют развитию раковых заболеваний. Переносчиком этих канцерогенов является сажа, которая  сама по себе для здоровья не опасна. Самым активным из ПАУ признан  бенз(а)пирен.

Состояние здоровья населения  в известной мере является индикатором  экологической обстановки. Наиболее чувствительны иммунная и эндокринная  системы, под контролем которых, наряду с нервной системой, находится  организм в целом и его отдельные  структуры.

Воздействие атмосферных  загрязнений на здоровье можно подразделить на два вида в зависимости от времени  проявления эффекта: острое, сказывающееся  в период или непосредственно  вслед за повышением концентрации токсичного вещества, и хроническое воздействие, результат которого проявляется  не сразу, а через некоторое время, иногда через годы. Как в первом, так и во втором случаях атмосферные  загрязнения могут быть непосредственной причиной развития заболевания или  оказывать не специфическое отягощающее  воздействие.

Проникновение различных  вредных веществ повышенной концентрации через органы дыхания в наши дни  привело к существенному изменению  состояния организма. Развилось  патологическая повышенная чувствительность организма. Ощутимыми темпами происходит накопление наследственных пороков. Широкое  распространение получили хронический  бронхит, а также прежде формы  легочной патологии, такие как аллергические  воспаления альвеол. Увеличилось число  больных бронхиальной астмой, относящейся  к наиболее тяжелым проявлениям  аллергии. Особую тревогу вызывает увеличение количества больных раком  легкого, который по своей распространительности  у мужчин вышел на первое место  среди онкологических заболеваний. Потому как остро стоит проблема защиты воздушной среды от всех видов  загрязнений.

1.5 Влияние шума на  организм человека

В условиях сильного городского шума происходит постоянное напряжение слухового анализатора. Это вызывает увеличение порога слышимости (10 дБ для  большинства людей с нормальным слухом ) на 10 - 25 дБ.

Шум в больших городах  сокращает продолжительность жизни  человека. Чрезмерный шум может стать  причиной нервного истощения, психической  угнетенности, вегетативного невроза, язвенной болезни, расстройства эндокринной  и сердечно-сосудистой системы. Шум  мешает людям работать и отдыхать, снижает производительность труда.

Отсутствие нормального  отдыха после трудового дня приводит к тому, что естественно развивающееся  в процессе работы утомление не исчезает, а постепенно переходит в хроническое  переутомление, которое способствует развитию ряда заболеваний, таких, как  расстройство центральной нервной  системы, гипертоническая болезнь.

1.6 Ресурсосбережение  на автомобильном транспорте

В последнее время  много внимания уделяется экологичности  автомобилей. От технического состояния  систем и агрегатов автомобиля во многом зависит расход топлива и  степень экологических загрязнений.

До настоящего времени 75% бензина и 15% дизельного топлива (ДТ), производимого в странах СНГ, потреблялось автомобильным транспортом. Нефтеперерабатывающие заводы поставляли в основном этилированный бензин. Он относительно дешевый, но экологически грязный. Причем это опасный яд не только для живых организмов. Одна заправка автомобиля этилированным бензином полностью выводит из строя дорогостоящий нейтрализатор.

Развитые страны прекращают выпуск этилированного бензина и  перешли уже на производство высокооктанового неэтилированного. (Кабинетом Министров  Республики Татарстан принято Постановление  №1660 от 17 августа 1998 г. «О запрещении использования  этилированного бензина на территории г. Казани».)

Во всем мире идет энергичный поиск новых видов топлив. Ученые видят выход в расширении использования  на автомобилях природного газа, спирта, водорода, электрической и солнечной  энергии, пара и т.д. В условиях России наибольший интерес представляет природный  газ, несметные запасы которого содержат недра страны.

За счет использования  «измененного» топлива можно  уменьшить токсичность отработавших газов автомобиля. Например, эмульсия 10%оды в дизельном топливе уменьшает  содержание окиси азота в выхлопе  на треть и дымление наполовину. Если смешивать бензин с обогащенным  кислородом воздухом, то эффективность  двигателя увеличивается. Кислород отделяется от азота магнитным полем.

Ужесточение экологических  норм к концу ХХ столетия наблюдается  во всех странах мира, особенно активно  этот процесс происходит в Японии. Раньше других, в 1998г., здесь ввели  наиболее жесткие требования к машинам  с дизельным топливом.

Планируется, что в 2008г. будут выработаны единые международные  экологические нормы, обязательные для выполнения во всех странах мира.

1.7 Мероприятия, позволяющие  снизить воздействие транспорта  на окружающую среду

разработка ресурсосберегающих технологий защиты окружающей среды  от транспортных загрязнений;

разработка алгоритмов и технических средств мониторинга  окружающей среды на транспортных объектах и прилегающих к ним территориях, методов управления транспортными  потоками для увеличения пропускной способности дорожной и улично-дорожной сети в крупных городах;

совершенствование системы  управления природоохранной деятельностью  на транспорте;

рациональная организация  перевозок и движения (совершенствование  дорог, выбора парка подвижного состава  и его структуры, оптимальная  маршрутизация автомобильных перевозок, организация и регулирование  дорожного движения и рациональное управление автомобилем);

ограничение распространения  загрязнения от источника к человеку;

совершенствование автомобиля и его техническое состояние (совершенствование  конструкций автомобиля, создание новых  типов силовых установок, применение новых типов топлива и поддержание  технического состояния автомобиля);

увеличение темпов и  объемов работ по озеленению и  благоустройству города.

Снижение концентрации оксида углерода может быть достигнуто с помощью зеленых насаждений .

Таблица 1.2

Тип посадок	Коэф-т  ажурности		Снижение  конц-ии,%
		зима	лето	зима	лето
Однорядная  полоса деревьев	0,11	0,22	0-3	7-10
Двухрядная  полоса деревьев	0,15	0,37	3-5	10-20
Двухрядная  полоса деревьев с двухрядным кустарником	0,18	0,58	5-7	30-40
Трехрядная  полоса деревьев с двухрядным кустарником	0,20	0,68	10-12	40-50
Четырехрядная полоса деревьев с двухрядным кустарником	0,23	0,75	10-50	50-60