Загрязнение окружающей среды отработавшими газами автомобилей - Экологические особенности строительства дорог
65% токсичных выбросов автомобилей приходится на отработавшие выхлопные газы, 20% - на картерные газы, 14% - испарение бензина. Если бы двигатели внутреннего сгорания были эффективны на все 100%, то в качестве выхлопа выбрасывалась бы углекислый газ и водяной пар. Однако эффективность сгорания топлива в двигателях низкая, происходит не полное сгорание, а крекинг топлива, поэтому в выхлопных газах содержится около 200 различных соединений.
По характеру воздействия на организм человека, химической структуре и свойствам компоненты отработавших газов можно разделить на шесть основных групп.
Первую группу представляют нетоксичные вещества: азот, кислород, водяные пары, углекислый газ.
Вторую группу составляет окись углерода, или угарный газ, выделяемый двигателями в наибольшем количестве. Он не имеет ни цвета, ни запаха, для него характерно большое сродство с гемоглобином крови, снижает обеспеченность тканей кислородом, нарушает углеводный и фосфорный обмен. Воздействие на организм человека зависит от концентрации СО в воздухе: 0,0016% - безвредно; 0,01 - хроническое отравление при длительном вдыхании; 0,05 - слабое отравление через 1ч.; 1% - потеря сознания после нескольких вдохов.
Третью группу составляют окислы азота NOX, состоящие из окиси NO и двуокиси NO2. По действию на организм человека NOX Более опасны, чем СО. В зависимости от объемной концентрации в атмосфере NOX воздействовать на человеческий организм следующим образом: 0,00001% - абсолютный порог воздействия; 0,0001-0,0003% - порог восприятия запаха; 0,0013% - порог раздражения слизистых оболочек носоглотки, глаз; 0,001%-0,002% - образование метагемоглобина в крови; 0,004-0,008% - отек легких, воспаление десен и т. д. При концентрации 0,085 мг/м3 и выше возможно внутреннее кровоизлияние, смерть от асфиксии. NOX является своеобразными катализаторами, способствующими под воздействием ультрафиолетового солнечного облучения окислительному распаду углеводородов и образованию сложных токсичных веществ раздражающего действия. NOX представляет собой кислотообразующие окислы, поскольку при определенных условиях, в присутствии кислорода воздуха могут превращаться в азотную и азотистую кислоты или их соединения. Причем эти реакции могут происходить в организме человека, раздражающе действуя на дыхательные пути, слизистые оболочки глаз. При постоянном воздействии растворов азотной кислоты срок службы железобетонных конструкций снижается в 4-5 раз.
Рассмотренные выше вещества - газы. Однако в выхлопах автомобилей имеются вещества в виде паров и аэрозолей, что приводит к дополнительным трудностям при анализе загрязнения воздуха. В первую очередь к ним необходимо отнести различные углеводороды, которые относятся к четвертой, самой многочисленной группе. Углеводороды - это соединения типа CNHM, являющиеся представителями всех гомологических рядов: алканов, алкенов, алкадиенов, цикланов, и т. д. Из общего количества органических компонентов отработавших газов предельные углеводороды составляют 32%, непредельные - 27,2%, ароматические - 4%, альдегиды и кетоны - 2,2%. Загрязнение воздуха углеводородами и окислами азота тем более опасно, что NOX под действием длинноволнового солнечного ультрафиолетового облучения являются катализаторами, приводящими к окислительному распаду углеводородов с образованием так называемого фотохимического смога. Количество и интенсивность образования фотооксидантов зависят от концентрации в воздухе исходных компонентов - CNHM и NOX. Критическими для начала фотохимических реакций являются концентрации CNHM более 5 мг/м3 и NOX - 0,15-0,2 мг/м3. Контролируя эти концентрации, можно предупредить появление смога.
В фотохимических реакциях образования смога участвуют также альдегиды, образующие пятую группу компонентов в отработанных газах автомобилей. К ним в основном относятся формальдегид и акролеин. Формальдегид - бесцветный газ с резким запахом, воздействие которого на организм человека зависит от концентрации в воздухе: 0,00037% - безвреден; 0,007% - легкое раздражение дыхательных путей и слизистых оболочек носа и глаз; 0,018% - сильное раздражение с осложнениями. Акролеин - бесцветная жидкость с характерным запахом. В объемной концентрации в воздухе 0,00008% - безвреден; 0,00016% - восприятие запаха; 0,0005% - трудно переносим; 0,002% - непереносим; 0,014% - приводит к смерти через 10 мин.
Кроме газов, паров и аэрозолей автомобили выбрасывают значительное количество твердых частиц, которые образуют шестую группу компонентов отработавших газов. Основным компонентом твердых выбросов является сажа, состоящая из частиц твердого углерода. Термический крекинг топлива наиболее благоприятно происходит в дизельных двигателях, поэтому по сравнению с бензиновыми они выбрасывают сажи гораздо больше (соответственно 40 и 1100 мг/м3). Увеличение выбросов сажи дизельных двигателей происходит при повышении их нагрузки, например, на подъемах. Поэтому проектирование продольного профиля автомобильных дорог необходимо производить не только из условий допускаемых скоростей автомобилей, но и с учетом допускаемого загрязнения воздуха. Хотя сажа загрязняет воздух, ухудшает видимость и может раздражать дыхательные пути, она в гигиеническом отношении не представляет непосредственной опасности для организма человека. Главная опасность сажи в том, что вследствие значительной активной удельной поверхности (до 75 м2/г) на ней конденсируются CNHM, в том числе бензапирен-3,4, адсорбированный поверхностью сажи, действует на живые клетки сильнее, чем в чистом виде.
В настоящее время для повышения октанового числа бензина и в качестве антидетонационной присадки в карбюраторных двигателях применяется тетраэтилсвинец. В 1литре этилированного бензина содержится 0,4 - 0,8 г металлического свинца, 75% которого в процессе сгорания превращаются в высокотоксичные аэрозоли окислов с величиной частиц до 5мк. Содержание свинцовой пыли в отработавших газах автомобиля колеблется от 0,07 до 400 мг/м3, а мировой парк автомобилей выбрасывает в год свыше 400 тыс. т свинца. Соединения свинца - наиболее токсичные компоненты отработавших газов. Они способны накапливаться в растениях, животных, в организме человека. При содержании свинца в крови 7мг/мл происходят нарушение процесса кровообращения, он повреждает мозг детей, печень и почки взрослых, нарушает функции нервной системы, приводя к параличу.
Чтобы оградить население от шума и отработавших газов при пересечении дорогами населенных пунктов, необходимо устраивать зеленые насаждения в сочетании с защитными барьерами и экранами. Если интенсивность автомобильного движения высока, для зеленых насаждений лучше рекомендовать газоустойчивые породы деревьев и кустарников.
Похожие статьи
-
Загрязнение воздуха отработавшими газами автомобилей - Автотранспорт и его влияние на экологию
Основная причина загрязнения воздуха заключается в неполном и неравномерном сгорании топлива. Всего 15% его расходуется на движение автомобиля, а 85%...
-
Загрязнение окружающей среды, образующееся при эксплуатации автомобильных дорог, по видам загрязнения можно разделить на загрязнение, обусловленное...
-
Загрязнение окружающей среды - Методы экологических исследований
Под загрязнением окружающей среды понимают нежелательные изменения физических, физико-химических и биологических характеристик воздуха, почв, вод,...
-
Три источника: 1. Промышленные предприятия 2. Автомобильный транспорт 3. Энергетика Промышленные предприятия. К числу наиболее опасных отраслей...
-
Охрана окружающей среды при строительстве, содержании и эксплуатации автомобильных дорог В зонах, прилегающих к автомобильным дорогам, особенно с...
-
Заключение - Экологические особенности строительства дорог
В настоящее время Правительством РФ, Минтрансом РФ, Госкомприродой России, Российскими транспортными инспекциями, Правительством г. Москвы и др....
-
Тяжелые металлы - Загрязнения окружающей среды
В нашей республике добываются и перерабатываются сурьма, хром, свинец молибден. Эти и другие металлы: ртуть кадмий цинк, ванадий, марганец, висмут,...
-
Автотранспорт Основной вклад в загрязнение атмосферы вносят автомобили, работающие на бензине (в США на их долю приходится около 75 %), затем самолеты...
-
Загрязнение окружающей природной среды есть внесение в ту или иную экологическую систему не свойственных ей живых или неживых компонентов или структурных...
-
Вода - самое распространенное неорганическое соединение на нашей планете. Вода - основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода. в...
-
При пересечении дорогами I - III категорий крупных лесных массивов с целью исключить появление диких животных на проезжей части следует устанавливать...
-
Введение - Экологические особенности строительства дорог
В последние десятилетия в связи с быстрым развитием автомобильного транспорта существенно обострились проблемы воздействия его на окружающую среду....
-
Пути решения экологических проблем - Влияние загрязнения окружающей среды на человека
Эколого-защитные нормативы направлены на сохранение генофонда Земли, восстановление экосистем, сохранение памятников всемирного культурного и природного...
-
Техногенное загрязнение - Микробиологическая индикация загрязнения окружающей среды
Нефтеокисляющие микроорганизмы. Частично появление нефтеуглеводородов (НУ) связано с природными процессами, но их концентрация увеличивается во многих...
-
Вертикальное рассеивание примеси в пространстве При моделировании процесс переноса примеси концентрации веществ в пространстве рассматривается как...
-
Метаболизм, Дыхание - Микробиологическая индикация загрязнения окружающей среды
Отчасти в силу мелких размеров бактерий интенсивность их метаболизма гораздо выше, чем у эукариот. При самых благоприятных условиях некоторые бактерии...
-
Загрязнение атмосферы - Загрязнение окружающей среды. Атмосфера и ее загрязнение
Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей природной средой и представляет собой смесь газов и аэрозолей приземного слоя атмосферы,...
-
Основные загрязняющие вещества Человек загрязняет атмосферу уже тысячелетиями, однако последствия употребления огня, которым он пользовался весь этот...
-
Влияние транспорта на окружающую среду - Экологические проблемы Московской области
К одной из самых "больных" проблем города Москвы я бы отнес прежде всего экологическую. Причин ее чрезвычайно много и они сплетены в единый тугой узел, в...
-
Влияние современной техники на организм, Компьютер, TV и здоровье - Загрязнения окружающей среды
Компьютер, TV и здоровье Для многих общение с компьютером и TV уже стало привычным делом и доходит иногда до 10-12 часов в сутки. Насколько это вредно...
-
Метаболизм нитратов в организме человека - Загрязнения окружающей среды
При употреблении продуктов с повышенным содержанием нитратов в организм человека поступают не только нитраты, но и их метаболиты: нитриты и...
-
Пестициды - химические препараты, используемые для борьбы с вредителями и возбудителями болезней растений, сорняками, вредителями древесины и другого...
-
Влияние загрязнения окружающей среды на человека - Влияние загрязнения окружающей среды на человека
Загрязнение окружающей природной среды есть внесение в ту или иную экологическую систему не свойственных ей живых или неживых компонентов или структурных...
-
ПОЧВА - ВАЖНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ ЧАСТЬ БИОСФЕРЫ. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВЫ. - Состояние окружающей среды
Почва - верхний слой суши, образовавшийся под влиянием растений, животных, микроорганизмов и климата из материнских горных пород, на которых он...
-
С древних времен человек разрушал естественные экосистемы и заменял их искусственными сельскохозяйственными агроценозами, но, стремясь получить...
-
Биологические загрязнения и болезни человека. - Загрязнение окружающей среды и здоровье населения
Кроме химических загрязнителей, в природной среде встречаются и биологические, вызывающие у человека различные заболевания. Это болезнетворные...
-
Все процессы в биосфере взаимосвязаны. Человечество - лишь незначительная часть биосферы, а человек является лишь одним из видов органической жизни -...
-
Влияние химических веществ на организм человека - Загрязнения окружающей среды
В настоящее время хозяйственная деятельность человека все чаще становится основным источником загрязнения биосферы. В природную среду во все больших...
-
Введение - Загрязнения окружающей среды
Ежегодно человек извлекает из земных недр около 200 млрд. тонн горных пород, сжигает более 9 млрд. тонн условного топлива рассеивает на полях до 3 млрд....
-
Нефть и нефтепродукты. Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно-коричневый цвет и обладающую слабой флуоресценцией. Нефть и...
-
Химические загрязнения среды и здоровье человека - Окружающая среда и здоровье человека
В настоящее время хозяйственная деятельность человека все чаще становится основным источником загрязнения биосферы. В природную среду во все больших...
-
Основные источники загрязнения экологической среды города Уфа и их влияния на человека
Основные источники загрязнения экологической среды города Уфа и их влияния на человека Наибольший вклад в загрязнение природной среды в г. Уфа вносят...
-
Шумовое загрязнение среды, Понятие шума - Автомобиль
Понятие шума Шумом является всякий нежелательный для человека звук. При нормальных атмосферных условиях скорость звука в воздухе равна 344 м/с. Звуковое...
-
Самолет, как и любая система, использующая энергию окисления углеводородного топлива, выбрасывает в атмосферу продукты этого процесса, которые изменяют...
-
Таблица 3.1 - Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу Параметры выбросов загрязняющих веществ для расчета ПДВ Таблица 4.1 - Параметры...
-
Путевая машинная станция №45 (ПМС-45) ст. Батарейная является структурным подразделением Восточно - Сибирской железной дороги - филиала ОАО "РЖД"....
-
СВИНЕЦ В ПИЩЕВОМ СЫРЬЕ И ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ - Свинцовое загрязнение окружающей среды
Важнейшим источником свинца для человека служит питьевая вода. Доказано, что повышение содержания свинца в воде обуславливает, как правило, увеличение...
-
Нефтяные богатства Оренбургской области составляют важнейшую часть волжско-уральских запасов нефти. Первые нефтяные скважины появились в Оренбуржье в...
-
Группы повышенного риска воздействия свинца среди населения - Свинцовое загрязнение окружающей среды
Взрослое население В России постепенно увеличивается численность контингентов, имеющих профессиональный контакт со свинцом. По данным Российского...
-
Как известно, некоторые химические элементы радиоактивны. Распространяясь по пищевой цепи, радиоактивные вещества с продуктами питания поступают в...
Загрязнение окружающей среды отработавшими газами автомобилей - Экологические особенности строительства дорог