Автотранспорт как экологическая проблема

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автотранспорт как экологическая проблема

В настоящее время экологическая ситуация во многих регионах достигла крайней напряженности. Россия в этом плане не является исключением. Во многих крупных городах страны предельно допустимая концентрация загрязняющих веществ в воздухе превышены в 10 и более раз. Состояние большинства водных источников не отвечает установленным нормативам, идет опасное загрязнение подземных вод, растет объем токсичных отходов, основная часть которых вывозится на свалки бытовых отходов. Остро, особенно в городах, является проблема транспортного шума. Автотранспорт приводит также к специфическим формам загрязнения воздуха. При движении стираются шины, и тысячи тонн резины в виде тонкой пыли попадают в воздух. О масштабе этого явления можно судить по тому, что только при движении городских линейных автобусов образуются 175-200 тонн резиновой пыли в год.

Сырьем для выработки бензина и горюче-смазочных материалов является нефть. При добыче, транспортировки, переработки загрязняется почва, а также для этих же целей изымаются земли из сельскохозяйственного оборота. При мойки автомашин используется много воды.

Эта вода без очистки отводится на рельеф местности или в водные объекты, в результате чего загрязняются подземные воды, которая используется в качестве питьевой воды.

Суммарный выброс в атмосферу загрязняющих веществ от автотранспорта очень велик. Рост загрязняющих веществ происходит за счет значительного увеличения парка легковых автомобилей и изменения структуры парка грузового транспорта.

Многие производственные процессы, связанные с автотранспортом сопровождаются выделением в атмосферу загрязняющих веществ, которые, проникая в организм человека, вызывают в клетках ткани химические изменения и болезненные явления.

Отработавшие газы автомобильных двигателей содержат около двухсот веществ, большинство из которых токсичны. В выбросах карбюраторных двигателей основная доля вредных продуктов приходится на оксид углерода, углеводороды и оксиды азота, в выбросах дизельных двигателей - на оксиды азота и сажу.

Основные загрязняющие вещества.

Сажа - тонкий, высокодисперсный, однородный порошок углерода, химически инертен, вызывает раздражение, общие хронические заболевания, обладает канцерогенным свойством. Адсорбирует все вредные вещества отработавших газов, в связи с этим считается высокотоксичным, положение усугубляется еще тем, что сажа долгое время может находиться в области дыхания, в приземном слое атмосферы, не осаждаясь.

Углеводороды - пары бензина - это сложная смесь предельных углеводородов жирного ряда с температурой кипения от 35 до 205 градусов. Содержание тех или иных фракций углеводородов в бензине зависит от места получения нефти и от способа ее перегонки.

Они способны легко испаряться, тем самым загрязняют атмосферу. Химически не опасны, но способны к реакциям воспламенения, что и определяет пожаро- и взрывоопасность предприятий, которые связаны с хранением переработкой бензина. Воздействие на организм человека углеводородов выражается в нарушениях функционального состояния центральной нервной системы, в наибольшей степени высокая нервная деятельность, что связано с наркотическим действием углеводородов. В очень низких концентрациях действие углеводородов приводит к функциональным расстройствам нервной системы.

Свинец - голубовато-белый металл. На воздухе свинец быстро покрывается тонким слоем оксида, температура плавления 327,4 градуса. В неэтилированном бензине свинец содержится в концентрациях на уровне 0,013 г/л, в этилированном бензине А-76 - до 0,17 грамм на литр и в А-93 - до 0,37 грамм на литр бензина.

Содержащийся в этилированном бензине тетраэтилсвинец крайне опасен для здоровья человека. Попадая в организм человека даже через кожу, он, накапливаясь, нарушает нормальное функционирование центральной нервной системы. Свинец негативно влияет на младенцев, приводит к умственным отклонениям. Накапливаясь в почве, может мигрировать в растительность и по пищевым цепям попадает в организм человека, поэтому нельзя иметь огородные участки вблизи дорог. Свинец и его соединения в виде мелкозернистого аэрозоля или паров поступает в организм человека в основном через дыхательные пути. Преимущественно действие свинца сказывается на функциональном состоянии нервной системы и органов кроветворения. Оксиды азота - включают в себя пять основных оксидов N2O3, NO, NO2, N2O5, N2O, которые и определяют основные токсические свойства. Из оксидов азота в отработавших газах в наибольшем количестве встречаются NO и NO2.

NO - бесцветный газ, труднорастворимый. Он негативно воздействует на растительность, вызывая некрозы. Соединяясь с влагой воздуха и атмосферными осадками, образует сильные кислоты НNO2, НNO3, которые губительно действуют на почвенные организмы, водную флору и фауну. Химически разрушает строения, механические конструкции. Максимально допустимая концентрация - 0,4 мг/м. куб., среднесуточная - 0,06 мг/м. куб.

NO2 - бурый ядовитый газ, обладающий характерным запахом. Максимально допустимая концентрация - 0,085 мг/м. куб., среднесуточная - 0,04 мг/м. куб.

В организм человека они попадают через верхние дыхательные пути. Симптомы отравления проявляются только через 6 часов в виде кашля, одышки, удушья, возможен отек легких. Возможны хронические отравления, сопровождающиеся болью в груди, кашлем, болями в области сердца и головными болями.

Оксид углерода - бесцветный газ без вкуса и запаха, немного легче воздуха и хорошо растворяется. Горит синеватым пламенем. Смесь двух объемов оксида углерода и одного объема кислорода взрывается при зажигании. На воздухе окисляется до оксида углерода четырех валентного. Вредность оксида углерода заключается в том, что он образует довольно стойкое соединение с гемоглобином крови - карбоксигемоглобин, не способный к переносу кислорода, в результате чего наступает кислородное голодание. Последствиями отравления могут быть: нарушения центральной нервной системы, расстройства памяти, внимания, функциональные неврозы, кровоизлияние в сетчатку.

Оксиды серы - тяжелее воздуха, хорошо растворим в воде, при концентрациях 0,04-6,0% оказывает влияние на животный и растительный мир. Если в моторном топливе содержатся серные соединения в жидком виде, то в отработавших газах обнаруживаются оксиды серы обычно в газообразном состоянии: сернистый газ и серный ангидрид. Эти вещества, действующие раздражающие на глаза и органы дыхания, опасны даже при небольшой концентрации.

Серный ангидрид - бесцветный газ с удушливым запахом, поступает в организм через органы дыхания.

Раздражающее действие серного ангидрида на слизистые оболочки приводит к развитию хронических ринитов, воспалениям слухового прохода и евстахиевой трубы, хроническим бронхитам, преимущественно с астматическими компонентами.

При длительном воздействии в малых концентрациях наблюдаются изменения со стороны органов пищеварения - потеря белизны и блеска зубов, повышение чувствительности зубов к горячей или холодной пище.

Со стороны желудочно-кишечного тракта - развитие хронического гастрита. В некоторых случаях наблюдается увеличение печени и ее болезненность. Со стороны эндокринных органов - имеют место функциональные нарушения щитовидной железы.

Ацетон - бесцветная жидкость с эфирным запахом, хороший растворитель многих органических веществ.

Ацетон обладает наркотическими свойствами и вызывает раздражение кожи. При отравлении ацетоном возникает головная боль, головокружение, большая слабость, состояние легкого опьянения. Максимально допустимая среднесуточная концентрация - 0,35 мг/м. куб.

Бензол - бесцветная жидкость с характерным запахом. Используется в качестве топлива для автомобилей в смеси с бензином не более 25%.

Возможны острые и хронические отравления. Хронические отравления бензолом характеризуется изменением сосудистых стенок и поражением кроветворной функции костного мозга. В начальной стадии хронического отравления больной жалуется на головные боли и головокружение, утомляемость, раздражительность, сонливость. Острые отравления сопровождаются головокружением, шумом в ушах, мышечной слабостью, чувством опьянения.

Диоксид серы - бесцветный газ с острым запахом, уже в малых концентрациях (20-30 мг/м. куб.) создает неприятный вкус во рту, раздражает слизистые оболочки глаз, дыхательные пути и кроветворные органы. Максимально предельно допустимая концентрация - 0,5 мг/м. куб., среднесуточная - 0,05 мг/м. куб.

Смазочные масла - химически инертны, но способны разрушать резину, при нормальных условиях практически не испаряются.

При длительном контакте кожи со смазочными маслами могут возникнуть острые и хронические заболевания. Вдыхание масляных паров вызывает отравление, опасность которого увеличивается, если в масле содержится сернистые соединения.

Острой проблемой автотранспорта является совместное присутствие в отработанных газах азота и углеводородов, в том числе способных к фотохимическим реакциям. При совместном воздействии имеет место эффект суммации биологического действия этих веществ, то есть усиливающего действия. Из вредных веществ эффектом суммации вредного действия обладают вещества:

- диоксид азота и диоксид серы;

- свинец и диоксид серы.

Пути решения экологических проблем.

Современный транспорт - важнейший фактор нарушения биосферы и от того, насколько хорошо мы сможем уменьшить его вредное влияние, во многом зависит и будущее нашей планеты.

Для того чтобы уменьшить содержание вредных веществ в выхлопных газах нужно использовать ниже перечисленные методы:

1. Изменить схему двигателя так, чтобы рационально использовать более экологически чистое, чем этилированный бензин, горючее. Сжатый и сжиженный газ - в выхлопе газобаллонных автомобилей содержится в три - четыре меньше оксида углерода, чем в выхлопе бензиновых двигателей. Газ сгорает почти полностью. Природный газ - весьма экономичное горючее для автомобильных двигателей: 1 м. куб. газа сберегает как минимум 1 литр бензина. Ресурсы мотора увеличиваются в 1,5 раза, периодичность смены масла - в 2,5 раза. Во столько же уменьшаются затраты на топливо и себестоимости перевозок. Резко снижаются выбросы в атмосферу продуктов сгорания. Помимо сжатого газа используется сжиженный газ. Газ легко смешивается с воздухом и образует идеальную «пищу» для мотора. Октановое число метана выше, чем у бензина «экстра». Газовое топливо увеличивает срок службы мотора примерно на треть;

2. Создать систему снижения токсичности выбросов автомобильного транспорта путем оснащения его нейтрализаторами для обезвреживания выхлопных газов. Отработанные газы автомобилей можно обезвреживать с помощью специальных устройств в системе выпуска двигателя автомобиля, называемых нейтрализаторами. Устройство для обезвреживания отработавших газов двигателя автомобиля методом каталитического воздействия получило название каталитического нейтрализатора. Пламенный нейтрализатор - устройство для обезвреживания отработавших газов двигателя автомобиля дожиганием в открытом пламени. Термический нейтрализатор - термоаккумулирующее устройство для нейтрализации отработавших газов двигателя автомобиля методом беспламенного окисления. Жидкостный нейтрализатор - устройство для обезвреживания отработавших газов автомобиля с помощью химического связывания жидкими реагентами;

3. Добавлять к топливам присадки, которые снижают токсичность и дымность выхлопных газов. Добавлением к топливу присадок можно изменить ход реакции окисления углеводородов в сторону меньшего образования некоторых токсичных компонентов: оксида углерода, углеводородов, альдегидов, сажи и других. Для карбюраторных двигателей самыми эффективными оказались смеси различных спиртов. Добавление их к бензину ведет к заметному снижению в выхлопных газах оксида углерода. Разработано большое число присадок к дизельному топливу, снижающих содержание в выхлопных газах дизелей сажи. Наиболее эффективным оказались барий содержащие присадки. При этом уменьшается также на 60-80% выброс канцерогенных веществ. Одновременное применение присадок с различным механизмом воздействия на процесс сажеобразования позволяет резко снизить уровень ее выделения дизельными двигателями;

4. Создать станции диагностики и регулировки двигателей внутреннего сгорания. Использовать устройства по дожигу. Чтобы уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу, ученые многих стран мира стремятся улучшить конструкции двигателя внутреннего сгорания (ДВС). В США запатентован карбюратор с раздельным смесеобразованием. Конструкция карбюратора позволяет кроме обычной смеси получать обогащенную, которая подается в специальную предкамеру со свечой зажигания. В двигателе, оборудованном таким карбюратором, происходит полное сгорание рабочей смеси, что обеспечивает минимальное содержание в отработанных газах оксида углерода и углеводородов. Поскольку средняя температура в камере сгорания понижается, резко уменьшается и выброс оксидов азота;

5. Градостроительные мероприятия. Эти мероприятия направлены на снижение концентраций выхлопных газов в зоне пребывания человека. Они включают специальные приемы застройки и озеленения автомагистралей, размещение жилой застройки по принципу зонирования: в первом эшелоне застройки - от магистрали - размещаются здания пониженной этажности, затем дома повышенной этажности и в глубине застройки - детские и лечебно-оздоровительные учреждения. Тротуары, жилые, торговые и общественные здания изолируются от проезжей части улиц с напряженным движением многорядными древесно-кустарниковыми посадками - три-четыре ряда и более. Важное значение имеет сооружение транспортных развязок на разных уровнях магистралей - дублеров, кольцевых дорог, использование подземного пространства для размещения автостоянок и гаражей; экологический загрязняющий транспорт

6. Рационально организовать движение транспорта. Чтобы уменьшить количество выбросов, для этого нужно движение по улицам желательно делать безостановочным, так как особенно много выхлопных газов автомобиль выделяет в момент торможения и набора скорости. Особенно высоко содержание выхлопных газов в атмосферу у светофоров и в местах заторов движения. В часы «пик», если у перекрестков образуются пробки автотранспорта, машины выжигают кислород и насыщают атмосферу выхлопными газами. Этого не происходит, если организовать «зеленую волну», когда скорость автомобилей регулируется так, чтобы их постоянно встречал зеленый свет светофора. Помогают в этом подземные и наземные путепроводы, которые позволяют машинам двигаться со скоростью, при которой выхлопы минимальны (скорость равна 60 км/час). Маршруты грузового автотранспорта следует выносить за город на объездные дороги, а в центр города заезжать только по необходимости - для обслуживания магазинов, предприятий, перевозки вещей, населения и так далее.

Можно создать специальные пешеходные зоны, где движение автотранспорта запрещено.

Транспортный шум.

Одним из наиболее опасных параметрических загрязнений окружающей среды является транспортный шум. Эта проблема находится в поле зрения специалистов автомобилестроения, эксплуатации автотранспорта, организации дорожного движения, градопланировки и строительства: 60-80% шумов, настигающих человека в жилой застройке, создают транспортные потоки.

Снижение вредных выбросов от автомобилей могут быть достигнуто за счет улучшения качества традиционных видов моторного топлива и применения новых, экологически более «чистых» видов горючего. Основное мероприятие здесь снижение содержания в автомобильных бензинах высокотоксичного антидетонатора тетраэтилсвинца.

Параллельно с интенсивной автомобилизацией общества ведутся научные и технологические разработки в области обеспечения экологической безопасности автотранспортных средств.

К сожалению, рост объема и темпы процесса автомобилизации существенно опережает внедрение методов и средств экологической безопасности. Это обусловлено превалированием экономических интересов производителей автомобилей над экологическими и социальными интересами общества, в том числе и самих производителей.

Размещено на Allbest.ru