Загрязнение автомобилями атмосферного воздуха

 

1.1 Классификация  автомобилей

Автомобильная промышленность в зависимости от назначения и  приспособленности к дорожным условиям выпускает автомобили различных  типов. По назначению автомобили делятся  на пассажирские, грузовые и специальные. К пассажирским автомобилям, предназначенным для перевозки людей, относятся легковые автомобили и автобусы. Грузовые автомобили служат для перевозки различных грузов.

Пассажирские автомобили, вмещающие не более 8 человек, называют легковыми, а вмещающие более 8 человек - автобусами.

Легковые автомобили по рабочему объему двигателя и сухой массе  разделены на следующие классы: особо  малый (1.2 дм3; 850 кг); малый (1.2- 1.8 дм3; 850 - 1150 кг); средний (1.8 - 3.5дм3 ; 1150 - 1500 кг); большой (свыше 3.5 дм3; до 1700 кг).

Автобусы предназначенные для внутри городского и пригородного общественного транспорта, называют городскими, а предназначенные для междугородних перевозок - междугородными. Число мест в автобусах в зависимости от назначения составляет 10 - 80.

По длине автобусы разделены  на следующие классы: особо малый  до 5м; малый 6 - 7.5м; средний 8 - 9.5м; большой 10.5 - 12м.

Грузовые автомобили делят  по грузоподъемности, т. е. по массе  груза (т), который можно перевести  в кузове. По грузоподъемности они  делятся на классы: особо малый 0.3 - 1т; малый 1 - 3т; средний 3 -5т ; большой 5 - 8т; особо большой 8т и более.

Автомобили специального назначения выполняют не транспортные работы. К ним относятся коммунальные автомобили для очистки и поливки  улиц, пожарные, автокраны и т.д.

По приспособленности  к дорожным условиям различают автомобили нормальной и повышенной проходимости. Первые имеют один, а вторые два  или три ведущих моста, что  позволяет им преодолевать бездорожье или плохие участки дороги.

По типу двигателя автомобили делят на имеющие карбюраторные  двигатели, газовые, дизели, электродвигатели.

 

1.2 Основные виды  топлива, используемые в автотранспорте

Автомобильные бензины

Автомобильные двигатели  работают на бензине. По ГОСТу 20.84 - 77 выпускаются  бензины следующих марок : А - 80, АИ - 92, АИ - 95, АИ - 98. Буква А означает, что бензин автомобильный, цифра - наименьшее октановое число, определенное по моторному методу; наличие буквы И указывает на то, что октановое число определено по исследовательскому методу. Автомобильные бензины, за исключением бензина АИ-98, разделены на летние и зимние. Зимние бензины содержат увеличенное количество легкоиспаряющихся фракций, что улучшает условие пуска двигателя.

В автомобильные бензины А - 80, АИ - 92, АИ - 98 добавляют антидетонатор - тетраэтилсвинец (ТЭС) для повышения их антидетонационной стойкости. Для отличия обыкновенного бензина от этилированных, последние окрашивают в зеленый (А - 80), синий (АИ - 92) и желтый ( АИ-98) цвета.

Этилированные бензины очень  ядовиты и попав в жидком виде и в виде паров на кожу или в дыхательные пути человека, могут вызвать тяжелые заболевания.

 

Дизельное топливо

Топливо, применяемое для  автомобильных дизельных двигателей, представляет собой тяжелые нефтяные фракций. Оно должно обеспечивать мягкую и плавную работу двигателей, отвечать условиям надежной подачи его в цилиндры топливо подающей аппаратурой, не оставлять значительного нагара, быть свободным от механических примесей и воды, содержать наименьшее количество органических кислот и серы. Дизельное топливо должно иметь определенную вязкость и возможно более низкую температуру застывания и воспламенения.

В настоящее время по ГОСТу 305 - 73 выпускаются сорта дизельного топлива: Л - летнее, З - зимнее, ЗС - зимнее северное, А - арктическое. Каждое из названных топлив делится на две подгруппы: 1. с содержанием серы не более 0.2 % и вторая содержание не превышает 0.5%.

По ГОСТу 4749 - 73 для автомобильных  дизельных двигателей предназначается  топливо трех сортов: ДЛ - летнее, ДЗ - зимнее, А - арктическое.

Летнее дизельное топливо  ДЛ можно применять только при  температуре окружающего воздуха  выше 0 С. Когда температура опускается до минус 20 С, следует применять зимнее топливо З, а при морозах, достигающих -30 С топливо ДЗ, при более низких температурах применяют арктическое топливо. Однако применять арктическое топливо при температуре выше -30 С нельзя.

Топливо для газобаллонных  автомобилей

Горючие газы, используемые в газобаллонных автомобилях, могут  быть естественными и искусственными. Естественные газы добывают из подземных  газовых или нефтяных скважин. Искусственные  газы являются побочными продуктами, получаемыми на химических или металлургических заводах.

Установлены следующие марки  газов: СПБТЗ - смесь пропана и  бутана техническое зимнее; СПБТЛ - смесь пропана и бутана техническое летнее; БТ - бутан технический.

Сжиженный пропан - бутановый  газ согласно стандарту должен содержать  пропана зимой не менее 90%, а летом  не менее 70%. Газ не должен содержать  механических примесей, воды, водорасстворимых кислот, щелочей и других загрязняющих веществ.

Сжатыми называют газы, которые  при обычной температуре окружающей Среды и высоком давлении до 20 тыс.кн/м2 сохраняют газообразное состояние.

Сжиженными газами называют такие, которые переходят из газообразного  состояния в жидкое при нормальной температуре и небольшом давлении до 1600 кн/м2.

Для газобаллонных автомобилей  использование сжиженных газов  предпочтительнее, чем сжатых.

 

Влияние отработанных газов здоровье населения

Транспорт оказывает на окружающую среду, отдельные экосистемы как  положительное, так и отрицательное  влияние. С одной стороны, нарушаются принципы функционирования экосистем, они могут деградировать и  потерять устойчивость, но с другой транспорт обеспечивает комфортабельные  условия жизнедеятельности людей.

Позитивные аспекты: 

- Развитие торговли, политических, культурных связей, расширение контактов

- Стимулирование научно-технического прогресса, предоставление рабочих мест

- Включение транспорта в производственные процессы и сокращение

- Инновационных циклов при производстве товаров

- Ощущение свободы и независимости индивида 

- Расширение возможностей для проживания в благоприятных условиях

- Расширение жизненного пространства для отдельного индивида

- Повышение доступности социально-бытовых услуг для потребителей 

- Удовлетворение потребности на широкий ассортимент товаров, свежие

продукты

- Ощущение радости от быстрой езды, комфорта и удобства в неблагоприятных

погодных условиях

 

Негативные аспекты: 

- Нарушение газового и энергетического равновесия в атмосфере 

- Истощение ресурсов атмосферы, полезных ископаемых, пресной воды 

- Уничтожение живых организмов в дорожно-транспортных происшествиях 

- Отравление биологических ресурсов, в том числе растений, животных, человека

- Усиление стрессовых нагрузок участников движения 

- Уменьшение жизненного пространства за счет отчуждения площадей 

территорий

- Сокращение биологической продуктивности ландшафта 

- Нарушение гармонии городских застроек и сельских ландшафтов 

- Рост налогов и затрат, связанных с автотранспортом. Изменение структуры

семейного бюджета 

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.

Через выхлопные трубы  автомобилей в атмосферу выбрасывается  более двухсот химических веществ. Самое токсичное воздействие  на живые организмы оказывают  соединения тяжелых металлов, среди  них наиболее опасен свинец, накапливающийся  в радиусе 100-200 м от дороги. По мнению ученых, он разрушает гормоны. Его  высокое содержание в крови вызывает замедление роста, расстройства слуха  и интеллектуальную деградацию, поскольку  разрушает химические соединения в мозге живых существ.

 Недавно американские  исследователи высказали мнение, что люди, живущие в регионах  с высокой концентрацией свинца, склонны к насилию и жестокости. Это стало ясно после обследования  трех тысяч населенных пунктов  США. Вывод однозначен: преступления  в "нечистых" городах совершаются  в четыре раза чаще, чем в  "чистых". Рост преступности  от воздействия свинца - вопрос  дискуссионный, но никто не  поспорит с тем, что свинец  вреден для любого живого организма.  Поэтому-то большинство цивилизованных  стран отказалось от применения  вредного этилированного топлива,  содержащего свинец. В этом процессе  власти воздействовали непосредственно  на автопроизводителей, вводя строгие  нормы выхлопа. В итоге практически ни один современный автомобиль просто-напросто нельзя заправлять опасным горючим, иначе он быстро выйдет из строя. К тому же свинцовые добавки не позволяют применять эффективные каталитические нейтрализаторы, снижающие токсичность выхлопа в десять раз.

Эксперты американской Ассоциации легочных заболеваний объявили смог одной из основных причин многочисленных приступов астмы (400 тыс. случаев  в год) и других респираторных  заболеваний (1 млн случаев) у жителей США. Врачи считают, что 15 тыс. пожилых американцев умирают преждевременно именно из-за воздействия выхлопных газов.

 Самый загрязненный  город России, "естественно", Москва. Заболеваемость москвичей в среднем  выше, чем по другим районам  страны: распространены болезни  органов дыхания, астма, различные  виды аллергии, сердечно-сосудистые заболевания, болезни печени, желчного пузыря, органов чувств. Особенно тревожный показатель - младенческая смертность, в столице ее уровень в несколько раз выше, чем в Европе. Только каждый четвертый выпускник московской средней школы полностью здоров. Да и откуда взяться здоровью у юного поколения, если в Москве не менее 40-45% вступающих в брак страдают хроническими недугами. Мнение врачей однозначно: повинна в этом главным образом отравленная окружающая среда. Ежегодно московский автотранспорт выбрасывает на каждого москвича 120 кг всякой заразы. Но экологическая катастрофа надвигается не только на столицу.

Санкт-Петербург если в  чем-то и отстал от столицы, то только не в темпах загрязнения атмосферы. В Северной Пальмире автомобильный  транспорт ежегодно выбрасывает  в атмосферу около двухсот  тонн загрязняющих веществ. По официальным  данным, вклад машин в насыщение  воздуха вредными примесями превышает 70%. Естественно, это не может не сказываться  на здоровье населения. Только за пять лет, с 1992 по 1997 год, страдающих бронхиальной астмой среди маленьких петербуржцев стало больше на 20%, болезнями эндокринной  системы - на 15%, онкологическими заболеваниями - на 67%. По данным санитарных врачей, в 12 районах города каждый второй житель испытывает на себе негативное воздействие  загрязненного воздуха. Это выражается в кашле, затрудненном дыхании, общем  ухудшении самочувствия. В некоторых  наиболее неблагоприятных местах страдают до 88% населения.

Во всех странах существует подробнейшая статистика, показывающая влияние автотранспорта на здоровье людей. В России такие данные тоже есть, но они не систематического характера, и по ним трудно судить о состоянии  дел в целом. Но даже те отрывочные сведения, которые становятся достоянием общественности, однозначно свидетельствуют  о приближающейся катастрофе, то есть о таких последствиях, которые  необратимы. Удар в первую очередь  наносится по генофонду нации, по самым маленьким россиянам. Значительная часть вредных компонентов накапливается  на полотне дороги и прилегающих  территориях. А наибольшая загазованность наблюдается вдоль дорог на высоте до полутора метров. Именно до этой отметки  поднимаются тяжелые токсичные  фракции, которыми дышат маленькие  горожане. И во многих российских городах  результат налицо. В Перми даже вынуждены были создать Институт детской экопатологии, пока единственный в стране. А астраханские специалисты выяснили, что автомобили значительно портят воздух не только когда ездят, но и когда заправляются.

Более 100 крупных городов  и регионов России характеризуются  неблагоприятной для здоровья человека экологической обстановкой. Стоит  отметить, что Республика Татарстан  находится на 16 месте по основным показателям загрязнения окружающей среды.

 

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.