7(495)968-26-38
Проектируемый проезд №4062,
дом 6

Весь спектр услуг
по техническому осмотру
Наполнение
вторая строка
Ред. блок
Тестовое наполнение
 
 
  •  
  •  
  •  
  •  

Загазованность воздуха выхлопными газами


Загрязнение атмосферы выхлопными газами: влияние на человека и окружающую среду

Во второй половине 20 века во многих странах мира произошел резкий скачок развития автомобилестроения. Увеличение количества машин привело к усилению беспокойства как ученых, так и простых обывателей по поводу влияния продуктов сгорания топлива на здоровье человека и на экологию в целом.

Данная проблема загрязнения атмосферы выхлопными газами не потеряла своей актуальности. В их составе присутствует множество токсичных компонентов, поэтому выхлопные газы – одна из главных экологических проблем современности.

Что такое выхлопные газы?

Выхлопными газами автомобилей называют продукты переработки топлива, выбрасываемыми в атмосферу. Их состав и влияние на окружающую среду начали активно изучать еще в 60-е годы 20 века.

За последние десятилетия количество автомобилей на планете значительно увеличилось, а вредные выбросы, возникающие в процессе их работы стали серьезной проблемой. Особенно страдает от них экология крупных городов. Присутствие веществ, содержащихся в их составе, в мегаполисах превышает допустимые нормы и может привести к возникновению различных заболеваний.

Состав выхлопных газов

Состав выхлопных газов автомобилей зависит от качества используемого топлива и типа двигателя. Но отличия будут только в процентном составе тех или иных веществ. Выхлопы автомобилей состоят как из вполне безвредных веществ, так и из достаточно токсичных.

В большей части они состоят из таких газов, как азот, кислород, диоксид углерода и водяные пары. Эти вещества входят в состав атмосферного воздуха и не представляют никакой опасности для людей и окружающей среды. Объем каждой из вредных примесей в составе не превышает 1-2%, реже 5-10%. К опасным для здоровья можно отнести следующие компоненты:

  • Оксид углерода.
  • Альдегиды.
  • Углеводороды.
  • Диоксид серы.
  • Сажа
  • Бензапирен.
Компонент Объемная доля в бензиновом двигателе, % Объемная доля в дизельном двигателе, % Токсичность
Азот 74–77 76–78 нетоксичен
Кислород 0,3–8 2–18 нетоксичен
Водяной пар 3–5,5 0,5–4 нетоксичен
Диоксид углерода 5–12 1–10 нетоксичен
Оксид углерода 0,1–10 0,01–5 токсичен
Углеводороды 0,2–3 0,009–0,5 токсичны
Альдегиды 0–2 0,001–0,009 токсичны
Диоксид серы 0–0,002 0–0,03 токсичен
Сажа, г/м3 0–0,04 0,1–1,1 токсична
Бензапирен, г/м3 0,01–0,02 0–0,01 токсичен

Монооксид углерода и углекислый газ

Эти вещества считаются опасными и наносящими серьезный ущерб экологии. В большинстве стран мира автомобили проходят проверку и сертификацию на соответствие международным нормам по их содержанию в составе выхлопных газов автомобилей.

Вред, наносимый этими примесями, зависит от их концентрации в воздухе. Так малое содержание (до 0,05%) углекислого газа может привести к возникновению головной боли и тошноты, а более высокое (0,5%) – вызывает удушье и смерть в течение 15 минут.

Причиной высокого содержания углекислого газа в воздухе является неполное сгорание топлива. Это чаще всего происходит при прогреве двигателя. Поэтому прогревать автомобиль рекомендуется в хорошо проветриваемом помещении или на свежем воздухе.

Также уменьшить количество указанных веществ в составе автомобильных выхлопов можно при помощи правильной настройки карбюратора, заменой старого воздушного фильтра или регулировкой впрыскивающих клапанов.

Углеводороды и органические масла

Остатки не прогоревших углеводородов и пары органических масел не представляют опасности для здоровья людей. Но под действием солнечных лучей они вступают в реакцию с другими компонентами воздуха и образуют токсичные соединения. Полученные вещества могут вызвать раздражение слизистых оболочек и дыхательных путей. Кроме того, одним из основных элементов смога являются углеводороды и их соединения.

Если следить за состоянием уплотнительных колец, а также настроить карбюратор и свечи зажигания таким образом, чтобы углеводороды в процессе работы двигателя прогорали полностью, то в результате будут выделятся безвредные вещества: углекислый газ и пары воды.

Формальдегид

В результате взаимодействия формальдегида, выделяемого автомобилями, с атмосферным азотом и рядом других компонентов воздуха образуются токсичные соединения. При их достаточной концентрации образуется туман, который может представлять опасность для человека.

Пыль и сажа

Мельчайшие твердые частицы, содержащиеся в выхлопных газах автомобилей, оседают на обочинах и различных объектах вдоль автомобильных трасс. При постоянном вдыхании подобной пыли и сажи возникает риск развития заболеваний дыхательной и сердечно-сосудистой системы. Из-за малых размеров частиц сажи, они легко попадают непосредственно в кровеносные сосуды и оказывают пагубное влияние на них изнутри.

Возможности полностью исключить данные вещества из состава выхлопных газов пока не существует. Единственной возможностью уменьшить их количество – это применение качественного топлива.

Бензпирен

Бензпирен (Бензапирен) относится к группе полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). Данные мутагенные и канцерогенные вещества способны накапливаться в природных объектах, воде и почве. Бензипрен самый распространенный из ряда опасных веществ этой группы. Со временем он накапливается в организме человека и, при достижении определенной критической концентрации, оказывает необратимые воздействия на его здоровье.

Объем выхлопных газов

В среднем при сжигании одного литра топлива выделяется 16 тысяч литров выхлопных газов. Примерный объем газов, выделяемых каждым автомобилем можно вычислить, исходя из среднего расхода топлива на 100 км пробега, заявленного производителем машины. Для этого придется суммировать пройденное расстояние и считать общий объем заправленного топлива.

Выхлопы каждого автомобиля за 1 день или пройденный километр сосчитать просто невозможно. Также нельзя определить общий объем выхлопа большого количества машин, так как неизвестно сколько проезжает ежедневно или ежечасно каждая машина. Поэтому любые данные подобных исследований можно считать сильно усредненными или приближенными.

Влияние выхлопных газов на здоровье человека

Высокая концентрация вредных веществ, содержащихся в выхлопах автомобилей, в атмосфере представляет серьезную опасность для здоровья. Одним из самых быстродействующих и наиболее опасных компонентов автомобильных выхлопов является угарный газ. Он не имеет вкуса и запаха, а при высокой концентрации в замкнутом объеме вызывает тошноту, головокружение, удушье, обмороки и смерть.

Долгое время в качестве автомобильного топлива использовался этилированный бензин, в продуктах его сгорания присутствовал свинец. Этот опасный для человека элемент способен накапливаться в организме. Сейчас этот металл исключен из состава бензина, но за время применения этилированного бензина, свинец мог серьезно повлиять на здоровье жителей крупных городов.

При нагревании углеводородов под воздействием прямых солнечных лучей они окисляются и при вдыхании вызывают раздражение слизистых оболочек глаз и обострение хронических заболеваний дыхательной системы.

Сажа и бензипрен, накапливаясь в организме человека, способны вызвать появление опухолей, в том числе и недоброкачественных.

При классификации веществ, вырабатывающихся в процессе сгорания автомобильного топлива, по степени опасности для человека выделяют 6 основных групп:

  1. Безопасные. К ним относятся азот и его соединения, водород и водяные пары, кислород, углекислый газ и другие элементы земной атмосферы.
  2. Оксид углерода или угарный газ. Наиболее опасная составляющая отходящих газов, он способен вызвать отравление и привести к смерти от сильнейшего удушья.
  3. Оксид и диоксид азота. Эти вещества считаются более опасными чем угарный газ, при длительном воздействии данных газов даже в небольшой концентрации можно заболеть астмой, получить отек легких или хронический бронхит, а также они способствуют развитию заболеваний пищеварительной, сердечно-сосудистой и нервной систем.
  4. Углеводородные соединения. В эту группу входит множество органических соединений, большинство из которых ядовиты, вредны для сердечно-сосудистой системы или приводят к возникновению опухолей.
  5. Альдегиды. Вызывают раздражение слизистых оболочек, приводят к заболеваниям дыхательных путей и убивают нервные клетки.
  6. Сажа и мелкодисперсные элементы Кроме непосредственного влияния на дыхательные пути и кровеносные сосуды способны впитывать в себя вредные вещества и способствовать их накоплению в организме.

Лечение при отравлении

В случае отравления продуктами сгорания топлива следует срочно обратиться в больницу. Для снижения вреда выхлопных газов автомобилей для сердечно-сосудистой системы производят инъекции препаратов для нормализации ее работы.

При отравлении угарным газом проводят искусственную вентиляцию легких, детоксикацию.

Первая помощь при отравлении

При подобных отравлениях необходимо вывести пострадавшего на свежий воздух, расположить его в сидячем или полусидячем положении и срочно вызвать скорую помощь. До приезда медицинской бригады можно укрыть пострадавшего теплым одеялом и дать теплое питье.

Влияние выхлопных газов на окружающую среду

Выхлопы автомобилей влияют на городскую экологию следующим образом:

  • Загрязнение воздуха, воды и почвы вредными веществами.
  • Отравление растений, растущих вдоль дорог.
  • Возникновение ядовитых кислотных осадков.
  • Отрицательное влияние на сельскохозяйственные и кормовые культуры на полях рядом с дорогами.

Все перечисленные факторы тем или иным образом влияют и на здоровье местных жителей.

Как защититься от выхлопных газов?

Для защиты от вредного воздействия газов в местах большого скопления техники или в автомобильных пробках можно применить противогаз или респиратор. Но они редко имеются под рукой. Уменьшить воздействие автомобильных выхлопов можно при помощи самодельной повязки из шарфа или платка.

Для защиты квартиры, расположенной вблизи дороги или парковки, рекомендуется приобрести плотные стеклопакеты, чаще применять специальные приборы – очистители воздуха и как можно больше времени проводить за городом или в парках.

bezotxodov.ru

Загрязнение окружающей среды выхлопными газами

Изучение загрязнения окружающей среды в селе Тойси выхлопными газами на трассе Яльчики – Батырево. Исследовательская работа выполнена Рубцовой А. и Руссовой В.    10 класс.                                                                                                2007 г.

                                                                     Введение

Без здоровой окружающей среды не может быть ни здорового общества, ни социально  активных граждан. К сожалению, в настоящее время в России экологическая ситуация характеризующая прогрессирующей деградацией окружающей природной среды, и ухудшение здоровья нации свидетельствуют о том, что в стране не обеспечивается экологическая безопасность, которая составляет часть (наряду с государственной, военной, личной) национальной безопасностью.

Экологическая обстановка в России, как и во всём мире, превращается из неблагоприятной в кризисную. Кризисная экологическая ситуация обостряется ещё и тем, что страна переживает смену общественно – экономических отношений. России досталось тяжёлое наследие: до 1990х гг. антропогенное воздействие на окружающую среду в СССР непрерывно возрастало за счёт освоения всё более обширных новых территорий, роста затрат природных ресурсов на промышленное и сельскохозяйственное производство и увеличения потока загрязняющих веществ.

Актуальность  выбранной темы.

Наша территория села Тойси подвергается загрязнению продуктами сгорания от выхлопных газов, а так же резиновой и асбестовой пылью. Загрязнение воздуха влияет на здоровье взрослых и детей. В нашей школе с каждым годом растёт количество детей с хроническими заболеваниями дыхательных путей, снижается иммунитет.

В запыленности воздуха главная роль принадлежит автотранспорту. Резиновая и асбестовая пыль представляет большую опасность для здоровья человека. Резиновая пыль является продуктом износа автомобильных шин. Асбестовая пыль является следствием износа фрикционных накладок, дисков, сцепления тормозных колодок. Асбест плохо выводится из организма, поэтому процесс его воздействия на внутренние органы, лёгкие, слизистую оболочку очень длителен, может достигать 10-15 лет, и до конца ещё не изучен.

В содержании работы рассматриваются следующие вопросы:

1.      Актуальность рассматриваемой проблемы.

2.      Влияние выхлопных газов на здоровье человека.

3.      Влияние роста автомобильной  промышленности на состав воздуха.

4.      Выхлопные газы - причина появления канцерогенных веществ в воздухе.

5.      Химический состав автомобильных выхлопных газов.

6.      Пути  снижения выбросов и токсичности выхлопных газов.

Цель: исследование проблемы загрязнения воздуха выхлопными газами

Объект исследования: процесс загрязнения воздуха выхлопными газами в селе Тойси за сутки

Предмет исследования: главная трасса Яльчики – Батырево, проходящая через село Тойси с протяженностью 1 км.

Гипотеза исследования: загрязнение воздуха отрицательно влияет на здоровье человека

 Задачи исследования:

1) Изучить вопрос  экологической обстановки в Тойси.

2) Выяснить влияние выхлопных газов на здоровье человека.

3) Проанализировать влияние роста автомобильной  промышленности на состав      

     воздуха.

4) Обосновать  причину появления канцерогенных веществ в воздухе.

5) Изучить химический состав автомобильных выхлопных газов.

6) Обозначить способы снижения выбросов и токсичности выхлопных газов.

7) Привести  примеры типичных случаев отравления выхлопными газами  в замкнутом пространстве.

8) На основе изученных вопросов сделать вывод о негативном влиянии выхлопных газов на здоровье человека.

   Автомобильный транспорт - один из основных загрязнителей окружающей среды.           Автомобиль стал бы гораздо безвреднее для окружающей его среды, если бы в его двигателе углеводородное топливо превращалось исключительно в углекислый газ и водяные пары. Но… Температура горения топлива бывает или слишком высокой, или очень низкой, что приводит к его неполному сгоранию. Кроме того, не следует забывать о качестве самого горючего и примесях, содержащихся в нем. Все это, как известно, приводит к возникновению токсичных веществ: оксида углерода, оксидов азота и серы, несгоревших углеводородов и прочих газов, а также твердых частиц сажи и соединений свинца.

Влияние выхлопных  газов на здоровье человека.

Увеличение масштабов сжигания нефтепродуктов является причиной загрязнения воздушной среды. В особенности это стало ощутимым с развитием с автомобильного  транспорта. Бензин, израсходованный на приведение в действие двигателей внутреннего сгорания, никуда не исчезает. Отдавая заключённую в нём энергию химических связей, он разлагается на более простые вещества – оксиды углерода, сажу, углеводороды и др. Наибольшее количество загрязняющих атмосферу веществ выбрасывается с выхлопными газами автомобилей. Анализ выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания показал, что в них содержится около двухсот различных веществ, большинство из которых токсично. Основные компоненты выхлопных газов приведены в таблице 1.

Из таблицы видно, что количество выбросов существенно зависит от конструкции двигателя, при этом дизельные двигатели экологически оказываются более приемлемыми. Однако в не меньшей степени количественный  и качественный состав  выхлопных газов зависит от технического состояния, условий и режима работы двигателя. Особенно резко увеличивается концентрация вредных веществ в выбросах автомобилей при работе на холостом ходу.

Карбюраторные двигатели выбрасывают значительно больше несгоревших углеводородов и продуктов неполного окисления (альдегидов, оксида углерода). Пройдя 15 тыс. км, каждый автомобиль выбрасывает в атмосферу более 3 т диоксида углерода, 93 кг углеводородов,  0.5  т оксида углерода, около 30 кг оксидов азота.

Само по себе попадание в окружающую среду с выхлопными газами токсичных веществ является весьма нежелательным, так как они представляют реальную опасность для здоровья людей. Так, оксид углерода инактивирует гемоглобин, обуславливая кислородную недостаточность тканей, вызывая расстройство нервной и сердечно – сосудистой систем, а так же способствует развитию атеросклероза. Оксиды азота  резко раздражают лёгкие и дыхательные пути, способствуя возникновению воспалительных процессов в них. Под влиянием оксидов азота образуется метгемоглобин, понижается кровяное давление, возникает головокружение, сонливость, расстройство дыхания и кровообращения.

                         

Выхлопные газы

Выхлопные газы – причина образования канцерогенных веществ в воздухе.

                         Химический состав автомобильных выхлопных газов.

Наибольшую опасность представляют оксиды азота, примерно в 10 раз более опасные, чем угарный газ, доля токсичности альдегидов относительно невелика и составляет 4—5% от общей токсичности выхлопных газов. Токсичность различных углеводородов сильно отличается, однако особенно, что непредельные углеводороды в присутствии диоксида азота фотохимически окисляются образуя ядовитые кислородсодержащие соединения — составляющие смогов.

Обнаруженные в газах полициклические ароматические углеводороды — сильные канцерогены. Среди них наиболее изучен бензпирен, кроме него обнаружены производные антрацена:

·  1,2—бензантрацен

·  1,2,6,7—дибензантрацен

·  5,10—диметил—1,2—бензантрацен

Кроме того при использовании сернистых бензинов в отходящие газы могут входит оксиды серы, при применении этилированных бензинов — свинец (Тетраэтилсвинец), бром, хлор, их соединения. Считается, что аэрозоли галоидных соединений свинца могут подвергаться каталитическим и фотохимическим превращениям, участвуя в образовании смога.

                                                          Исследовательская работа

«Характеристика  автотранспорта».

Я решила изучить долю загрязнения окружающей среды автомобилями, проезжающими через наше село. Село Тойси расположено в Батыревском районе Чувашской Республики. Рядом с нашим районом расположен другой район – Яльчики. А наше село расположено как раз между селами Яльчики и Батырево.

Дело было этой осенью. В один прекрасный день мы с подружкой решили прогуляться по селу.  Гуляли долго и становилось уже скучно, но вдруг мне в голову пришла одна замечательная мысль: подсчитать сколько машин проезжает через наше село за 1 час, за сутки, в неделю, в год. Я высказала ей свою мысль, она меня поддержала. А ведь машины не только проезжают, они оставляют после себя вредные и ядовитые вещества, содержащиеся в выхлопных газах. Как они влияют на наше здоровье и на окружающую среду? Мы долго не думали. Пошли к Ирине Витальевне, учительнице по биологии и химии, и рассказали ей о наших размышлениях. Она нас похвалила за сообразительность  и предложила написать нам исследовательскую работу по этой теме. Мы с Верой сразу же согласились и принялись за работу.

Сначала мы подсчитали, сколько автомобилей проехало через наше село утром. 6 сентября с 7:00 до 8:00 мы подсчитали 48 легковых автомобилей, 12 микроавтобусов (газели и УАЗы), 10 грузовых машин и 10 тракторов. Интересно, сколько килограммов выхлопных газов поступает в атмосферу утром? А за весь день? А за сутки? А за неделю? А за год?

Известно, что один автомобиль в течении суток может выбрасывать до 1кг выхлопных газов, в состав которых входит около 0,03кг угарного газа, 0,006кг оксида азота. Предположим, что автомобили движутся со скоростью 60км/ч. Протяженность нашего села составляет 1км. Тогда наше село они проезжают за 1 минуту.

По моим расчетам, утром в наше село автомобили выбрасывают ~0,0549кг выхлопных газов. 

Посчитали днем, 12 сентября с 12:00 до 13:00. Тогда за 1 час проехало 32 легковых автомобилей, 12 микроавтобусов  (газели и УАЗы), 8 грузовиков и 3 трактора. За этот промежуток времени в селе Тойси в атмосферу поступает ~0,0389144кг выхлопных газов.

25 сентября мы посчитали количество автомобилей, проезжающих через наше село вечером. Вечером с 17:00 до 18:00 через наше село проезжают 50 легковых автомобилей, 10 микроавтобусов, 10 тракторов. Поступает ~0,0520кг выхлопных газов.

По моим расчетам, ночью тоже в наше село поступает огромное количество выхлопных газов. Мы считали 6 октября в промежутке от 23:00 до 24:00. Тогда через наше село проезжало 60 легковых автомобилей. Значит, и ночью выхлопные газы поступают в наше село ни чуть ни меньше, чем днем - ~0,0416кг.

В среднем за 4 часа

                        Автомобили           

время

грузовики

легковые

микроавтобусы

тракторы

всего

7-8

10

48

18

10

86

12-13

8

32

12

3

55

17-18

5

50

10

10

75

23-24

-

60

-

-

60

         Исходя из всех этих данных, которых мы посчитали, можно вычислить среднее число автотранспорта, проезжающего через наше село. Среднее число автотранспорта за сутки составляет 1656 единиц, а за неделю – 11592 единиц, а за месяц – 51336 единиц, а за год – 616032 единиц! Значит, за сутки в нашем селе поступают в атмосферу  ~1,15кг выхлопных газов, туда входят ~0,0345кг угарного газа и ~0,0069кг оксида азота! А за год ~427,8кг выхлопных газов, где ~12,834кг составляет угарный газ и ~0,0025698кг составляет оксид азота!

        Автомобили

время

грузовики

легковые

микроавтобусы

тракторы

всего

В среднем за 4 часа

23

190

40

23

391

В среднем за сутки

138

1140

240

138

2346

В среднем за неделю

966

7980

1680

966

16422

В среднем за месяц

4278

35340

7440

4278

72726

В среднем за год

50370

416100

87600

50370

856290

По-моему, это огромное число для нашего маленького села. Окружающая среда и воздух загрязняются. Воздух является одним из важнейших элементом среды. Воздушная среда необходима для дыхания человека. Человеческий организм постоянно испытывает потребность воздуха. Это обусловлено физиологическим значением дыхания. При вдохе в органы внешнего дыхания поступает воздух, в котором содержится необходимый для организма кислород. Человек дышит воздухом помещения, рабочего места и воздушного бассейна населенного пункта, где он живет. Рассеивание в воздушной среде промышленных и автомобильных выбросов изменяет химический состав атмосферы. В воздухе городов часто или постоянно обнаруживаются вредные вещества. По мере накопления отходов в окружающей среде происходит вначале исчезновение чувствительных к загрязнителям видов, затем, по мере устойчивых видов, изменение структуры экосистемы, замещение одной экосистемы другой или опустынивание территории. Накопление в окружающей среде отходов, токсичных для здоровья человека, вызывает угнетения здоровья вначале отдельных людей, имеющих ослабленное здоровье, затем - здоровье большей и большей части населения. Это является суровым экологическим предупреждением о том, как хрупка защитная система организма человека. Таким образом, воздействие человека на природу в индустриальную эру действительно стало фактором, превосходящим все природные силы, которые когда-либо влияли на развитие жизни, родных циклов подрывает существование не только различных биологических видов, но и его самого.

         Действительно, мы редко задумываемся над тем, что мы практически дышим «выхлопными газами». Ведь когда человек здоров, он хорошо себя чувствует, ходит пешком, ездит на автомобиле.… Наверно он думает, что когда он ходит пешком, то дышит свежим и чистым воздухом.… А когда человек едет на автомобиле, не задумывается, что он загрязняет окружающую среду и воздух, а потом сам же его вдыхает. Да, я понимаю, что без автомобилей в настоящее время не обойтись. Для того, чтобы автомобили выделяли в окружающую среду меньше вредных веществ, надо на них поставить другие двигатели, которые не выделяли бы столько много выхлопных газов, сколько выделяют двигатели современных автомобилей.     

Сколько таких деревень и сел, как наше село, да что там деревни и села, сколько  больших районов да городов, которые помимо автомобилей загрязняются еще заводами, фабриками, промышленными предприятиями и т.д. Если только в нашем селе за сутки в атмосферу поступает ~1,15кг выхлопных газов, то в Батыревском районе 48 деревень и сел, значит, приблизительно в атмосферу поступает 55,5кг выхлопного газа! И это всего лишь за сутки! А за год – ~20257,5кг выхлопного газа! Это огромное количество! Это вред не только для окружающей нас среды и воздуха, но в главную очередь – для нашего здоровья!    

Также мы посчитали, сколько пыли оседает за сутки в нашем селе при проезде автотранспорта.

За сутки через наше село проезжает 1200 легковых  автомобилей,  микроавтобусов 240 (газели и УАЗы), 14 грузовиков. На 1 км дороги оседает у одного автомобиля в среднем  0,2 гр.  пыли. Умножим на количество проходимого транспорта – 290,8 гр. в сутки, 103,5 кг в год.

Содержание основных веществ в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания

   Компоненты

Содержание компонента, об. доли, %

Примечание

  Карбюраторные

Дизельные

N2

O2

h3O (Пары)

СО2

Н2

СО

NOx

CnHm

Альдегиды

Сажа

Бензапирен

74-77

0,3 – 8

3,0 – 5,5

5,0 – 12,0

0 – 5,0

0,5 – 12,0

До 0,8

0,2 – 3,0

До 0,2 мг/л

0- 0,004 г/м3

10 – 20 мкг/м3

76- 78

2 – 18

0,5 – 4,0

1,0 – 10,0

-

0,01 – 0,50

0,0002 – 0,5

0,009 – 0,5

0,001–0,09 мг/л

0,01 – 1,1 г/м3

До 10 мкг/м3

Нетоксичен

Токсичен

                                                                   Заключение.

А в заключении хочу сказать, что  при создании этого проекта мне  потребовалось немало времени, чтобы провести исследования, найти дополнительную информацию. Данная информация для меня является не маловажной.

Каждый человек должен задуматься о том, какие серьёзные последствия несёт атмосфера, пропитанная вредными химическими веществами. Жизнь, данная нам однажды природой не должна нарушаться искусственными факторами, которые негативно сказываются на здоровье человека.

Подумайте об этом!

                                                Использованная литература:

 1) «Аванта+» Москва 2002г.

2) Аликберова Л.Ю. Книга по химии для домашнего чтения. – 2-е изд. – М.:

3) Химия, 1995.

4) В. Володин «Человек. Энциклопедия для детей»

5) Н.Л.Глинка «Общая химия»

yabrukova.21310s16.edusite.ru

ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ВЫХЛОПНЫМИ ГАЗАМИ

Образование токсичных веществ в цилиндре двигателя в процессе сгорания происходит различными путями. Одна группа токсичных веществ связана с химическими реакциями окисления топлива, протекающими в процессе сгорания. другая группа токсичных веществ образуется при соединении азота и избыточного кислорода в продуктах сгорания.

Токсичность отработавших газов зависит и от теплового режима двигателя. Минимальная токсичность наблюдается при температуре охлаждающей жидкости 85–95оС. Понижение температуры охлаждающей жидкости, например, у двигателя ЗИЛ-130, с 85 до 40оС приводит к росту выбросов СО на 15–35% и СН в 1,25–2,8 раза при увеличении расхода топлива на 25–40%. При перегреве двигателя возникают перебои в его работе, а содержание СН в отработавших газах увеличивается. (выбор и реализация рационального режима работы двигателя и автомобиля являются первым условием сокращения содержания вредных компонентов в отработавших газах).

Источниками токсичных выбросов автомобилей являются отработавшие газы, картерные газы и топливные испарения (пары топлива из впускной системы и топливного бака).

Отработавшие газы: (ОГ) двигателей внутреннего сгорания содержатся сотни вредных компонентов. Период существования зв длится от нескольких секунд до 4-5 лет. Наиболее существенными являются: оксид углерода (СО), несгоревшие углеводороды (СхНу) и продукты их неполного окисления, оксиды азота (NOx), твердые частицы (ТЧ) (сажу), соединения свинца (Pb) и серы (SO2), альдегиды, продукты сгорания различных присадок, например оксиды свинца и галогениды свинца при использовании этилированных бензинов, а также азот, неизрасходованный на сгорание топлива кислород воздуха и канцерогенные вещества (бенз(а)пирен (С20Н12)). В отработавших газах дизельного двигателя обнаружено канцерогенное вещество - диоксин (циклический эфир), представляющий собой бесцветную горючую жидкость. Диоксины и близкие им соединения во много раз токсичнее таких ядов, как кураре и цианистый калий.

Картерные газы – это смесь части отработавших газов, проникшей через неплотности поршневых колец в картер двигателя, с парами моторного масла.

Топливные испарения – поступают в окружающую среду из системы питания двигателя: стыков, шлангов и т.д.

По химическому составу, а также по характеру воздействия на организм человека загрязняющие вещества объединяют в несколько групп.

1. Нетоксичные соединения.Азот, кислород, водяной пар, углекислый газ и другие естественные компоненты атмосферного воздуха. В этой группе заслуживает внимание углекислый газ, содержание которого в отработанных газах в настоящее время не нормируется, однако вопрос об этом ставится в связи с особой ролью этого газа в парниковом эффекте, устранение которого в настоящее время стало глобальной проблемой.

2. Угарный газ (СО). Газ является продуктом неполного сгорания топлива и обладает выраженным отравляющим действием. Без цвета и запаха, более легкий, чем воздух. Образуется вследствие диссоциации при высоких температурах СО2 на СО и О2. В атмосфере примерно за 4 месяца окисляется до углекислого газа.

Газ обладает ярко выраженным отравляющим действием. Оно заключается в способности вступать в реакцию с гемоглобином крови, в результате чего образуется соединение (карбоксигемоглобин), не способное связывать кислород. Вследствие этого нарушается газообмен в организме, развивается кислородное голодание, приводящие к нарушению функционирования всех систем организма.

Наряду с этим СО оказывает прямое влияние на тканевые биохимические процессы, влекущие за собой нарушение жирового и углеводного обмена, витаминного баланса и т.д. Токсический эффект СО связан также с его непосредственным влиянием на клетки центральной нервной системы. Характер отравления зависит от его концентрации в воздухе, и от восприимчивости человека: при действии на человека СО вызывает головную боль, головокружение, быструю утомляемость, раздражительность, сонливость, боли в области сердца. Острые отравления наблюдаются при вдыхании воздуха с концентрацией СО более 2,5 мг/л в течение 1 ч. При тяжелом отравлении сознание затуманивается, возрастает сонливость, при больших дозах угарного таза наступает потеря сознания и смерть.

3. Оксиды азота –монооксид (NO) и диоксид (NO2). Монооксид азота бесцветный газ, не взаимодействует с водой и мало растворим в ней, не вступает в реакцию с растворами кислот и щелочей. Легко окисляется кислородом воздуха, образуя диоксид азота. Диоксид азота NO2 – газ бурого цвета с характерным запахом, тяжелее воздуха, поэтому собирается в углублениях и канавах, представляет большую опасность для обслуживания транспортных средств.

При контакте с влажной поверхностью (слизистые оболочки глаз, носа, бронхов) образуются азотная и азотистая кислоты, раздражающие слизистые оболочки и поражают ткань легких. При высоких концентрациях возникают астматические явления, отек легких, изменения состава крови, в частности, уменьшается содержание в крови гемоглобина. При длительном воздействии этих веществ, превышающих норму – заболевания хроническим бронхитом, сердечная недостаточность. (вторичная деятельность – образование в организме челов нитратов и всасывание их в кровь это вызывает превращение гемоглобина в метагемоглобин, что приводит к нарушению сердечной деятельности). нервным расстройством, расстройством ж/к тракта.

В специальной литературе также указывается на то, что воздействие на организм человека диоксида азота снижает сопротивляемость к заболеваниям, вызывает кислородное голодание тканей, особенно у детей. Усиливает действие канцерогенных веществ, способствуя возникновению злокачественных новообразований

4. Углеводороды(СХНУ): парафиновые, нафтеновые и ароматические (бензольные С6Н6), всего около 160 компонентов. Они образуются в ДВС в результате неполного сгорания топлива, являясь одной из причин появления белого и голубого дыма.

Углеводороды токсичны, имеют неприятный запах, оказывают неблагоприятное воздействие на сердечно-сосудистую систему человека. Они обладают выраженными канцерогенными свойствами (канцерогены - вещества, способствующие возникновению и развитию злокачественных новообразований). Особой канцерогенной активностью отличается ароматический углеводород бенз-(а)-пирен (С20Н12). Он хорошо растворяется в маслах, жирах, сыворотке человеческой крови. Накапливаясь в организме человека до опасных концентраций, стимулирует образование злокачественных опухолей.

Углеводороды под действием ультрафиолетового излучения вступают в реакцию с оксидами азота, в результате образуются новые токсичные продукты – фотооксиданты, являющиеся основой «смога» (фотохимический туман). Фотооксиданты биологически активны, оказывают вредное воздействие на живые организмы, разрушают резиновые изделия, ускоряют коррозию металла. Главным компонентом смога является озон. Фотохимический смог,комплексная смесь, бывает двух видов: 1) лос-анджелесский тип (сухой) и 2) лондонский тип влажный. При смоге у людей происходит воспаление слизистых оболочек, наблюдаются симптомы удушья. В образовании смога могут участвовать другие вещества (SO2), твердые частицы, но они не являются основными носителями высокого уровня окислительной активности, характерной для смога.

5.Ее составляют альдегиды - органические соединения, содержащие альдегидную группу -СHO, связанную с углеводородным радикалом (СН3, С6Н5 или др.). 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.

Формальдегид НСНО - бесцветный газ с неприятным запахом, тяжелее воздуха, легко растворимый в воде. Он раздражает слизистые оболочки человека, дыхательные пути, поражает центральную нервную систему. Обуславливает запах отработавших газов, особенно у дизелей. Действие формальдегида характеризуется раздражающим эффектом по отношению к нервной системе. Он поражает внутренние органы и дезактивирует ферменты, нарушает обменные процессы.

Воздействие формальдегида вызывает острые и хронические реакции. Доказано, что формальдегид является канцерогеном для животных; по классификации IARC (Международного агентства по изучению рака) он относится к группе 1B, как возможный канцероген для человека.

Акролеин СН2=СН-СН=O, или альдегид акриловой кислоты, - бесцветный ядовитый газ с запахом подгоревших жиров. Оказывает воздействие на слизистые оболочки, вызывает раздражение верхних дыхательных путей, Наибольшую опасность представляет собой вдыхание паров акролеина. Результатом может быть раздражение носоглотки, ощущение стеснения в груди, одышка, тошнота и рвота. Не так давно были открыты его мутагенные свойства.

Уксусный альдегид СН3СНО - газ с резким запахом и токсичным действием на человеческий организм.

Эти вещества придают характерный запах выхлопным газам и токсичны для живых организмов. Образуются на режимах холостого хода и малых нагрузках, когда температуры сгорания в двигателе невысокие.

6. Сажа идругие дисперсные частицы(продукты износа двигателей, аэрозоли, масла, нагар и др.) создают дымный шлейф. Твердые частицы проникают в дыхательные пути человека, вызывая различные заболевания. Наибольший вред сажи заключается в адсорбировании на ее поверхности бенз-а-пирена, который в этом случае оказывает более сильное негативное воздействие на организм человека, чем в чистом виде.

7. группа - Сернистые соединения- 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. Значительно больше серы присутствует в дизельных топливах по сравнению с другими видами топлив, используемых на транспорте.

Для отечественных месторождений нефти (особенно в восточных районах) характерен высокий процент присутствия серы и сернистых соединений. Поэтому и получаемое из нее дизельное топливо по устаревшим технологиям отличается более тяжелым фракционным составом и вместе с тем хуже очищено от сернистых и парафиновых соединений. Согласно европейским стандартам, введенным в действие в 1996 году, содержание серы в дизельном топливе не должно превышать 0,005 г/л, а по российскому стандарту - 1,7 г/л. Наличие серы усиливает токсичность отработавших газов дизелей и является причиной появления в них вредных сернистых соединений.

Сернистые соединения обладают резким запахом, тяжелее воздуха, растворяются в воде. 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. Сернистый ангидрид губительно воздействует и на растительный мир. 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.

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. Оно определяет способность двигателя работать без детонации. Чем выше октановое число, тем более стоек бензин против детонации. Детонационное сгорание рабочей смеси протекает со сверхзвуковой скоростью, что в 100 раз быстрее нормального. Работа двигателя с детонацией опасна тем, что двигатель перегревается, мощность его падает, а срок службы резко сокращается. Увеличение октанового числа бензина способствует снижению возможности наступления детонации.

В качестве присадки, повышающей октановое число, используют антидетонатор - этиловую жидкость Р-9. Бензин с добавлением этиловой жидкости становится этилированным. В состав этиловой жидкости входят собственно антидетонатор - тетраэтилсвинец РЬ(С2Н5)4, выноситель - бромистый этил (ВгС2Н5) и α-монохлорнафталин (C10H7Cl), наполнитель - бензин Б-70, антиокислитель - параоксидифениламин и краситель.

При сгорании этилированного бензина выноситель способствует удалению свинца и его оксидов из камеры сгорания, превращая их в парообразное состояние. Они вместе с отработавшими газами выбрасываются в окружающее пространство и оседают вблизи дорог.

В придорожном пространстве примерно 50 % выбросов свинца в виде микрочастиц сразу распределяются на прилегающей поверхности. Остальное количество в течение нескольких часов находится в воздухе в виде аэрозолей, а затем также осаждается на землю вблизи дорог. Накопление свинца в придорожной полосе приводит к загрязнению экосистем и делает близлежащие почвы непригодными к сельскохозяйственному использованию. Добавление к бензину присадки Р-9 делает его высокотоксичным. Разные марки бензина имеют различное процентное содержание присадки. Чтобы различать марки этилированного бензина, их окрашивают, добавляя в присадку разноцветные красители.

В развитых странах мира применение этилированного бензина ограничивается или уже полностью прекращено. В России он еще находит широкое применение. Однако ставится задача отказаться от его использования. Крупные промышленные центры и курортные местности переходят на использование неэтилированных бензинов.

В случае применения этилированных бензинов около 50% свинца осаждается в виде нагара на деталях двигателя и в выхлопной трубе, остаток уходит в атмосферу. Свинец присутствует в отработавших газах в виде мельчайших частиц размером 1-5 мкм, которые долго сохраняются в атмосфере. Концентрация свинца в атмосфере придорожной полосы в 2-20 раз больше, чем в других местах. Присутствие свинца в воздухе вызывает серьезные поражения органов пищеварения, центральной и периферической нервной системы. Воздействие свинца на кровь проявляется в снижении количества гемоглобина и разрушении эритроцитов.

Загрязнение воздуха идет по трем каналам:

1) ОГ, выбрасываемые через выхлопную трубу (65%);

2) картерные газы (20%);

З) углеводороды в результате испарения топлива из бака, карбюратора и трубопроводов (15%).

РАСПРОСТРАНЕНИЕ И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРЕ

Снижение концентраций атмосферных загрязнений связано не только с разбавлением выхлопных газов воздухом, но и со способностью самоочищения атмосферы. В основе самоочищения лежат различные физические, физико-химические и химические процессы. Выпадение тяжелых взвешенных частиц быстро освобождает атмосферу только от грубых частиц.

Процессы нейтрализации и связывания газов в атмосфере проходят гораздо медленнее. Значительную роль в этом играет зеленая растительность, так как между растениями и атмосферой идет интенсивный газообмен. Количество атмосферных осадков оказывает сильное влияние на процесс восстановления. Они растворяют газы, соли, адсорбируют и осаждают на земную поверхность пылевидные частицы.

Автомобильные выбросы распространяются и преобразуются в атмосфере по определенным закономерностям: твердые частицы размером более 0,1 мм оседают на поверхностях в основном из-за действия гравитационных сил. Частицы, размер которых менее 0,1 мм, а также газовые примеси в виде СО, СхНу, NОх, SОх распространяются в атмосфере под воздействием процессов диффузии.

Компоненты вредных выбросов, попадая в атмосферу, взаимодействуют между собой и компонентами атмосферного воздуха. Пример: конденсация паров кислот во влажном воздухе с образованием аэрозоля, уменьшение размеров капель жидкости в результате испарения в сухом теплом воздухе. Жидкие и твердые частицы могут объединяться, адсорбировать или растворять газообразные вещества.

Некоторые процессы химических преобразований начинаются непосредственно с момента поступления выбросов в атмосферу, другие - при появлении для этого благоприятных условий - необходимых реагентов, солнечного излучения, других факторов.

Угарный газ (СО) в атмосфере обычно не создает высокой концентрации. Его интенсивно поглощают почвенные микроорганизмы; в атмосфере он может окисляться до углекислого газа (СО2).

Углеводороды (СхНу) в атмосфере подвергаются различным превращениям, взаимодействуя с другими атмосферными загрязнениями, прежде всего под действием солнечной радиации. В результате этих реакций образуются перекиси, свободные радикалы, соединения с оксидами азота и серы.

Сернистый газ, он же сернистый ангидрид (SО2), в атмосфере, окисляется до серного ангидрида (SОз). Окисление сернистого ангидрида в серный происходит при фотохимических и каталитических реакциях. В обоих случаях конечным продуктом является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде.

Сероводород Н2S и сероуглерод СS2 при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.

Соединения азота.Оксид и монооксид (NО, NОх). Оксид и диоксид азота имеют различные предельно-допустимые концентрации (ПДК): ПДК NO = 0,4 мг/м3, ПДК NO2= 0,085 мг/м3, т.е. диоксид азота в 4,7 раз токсичнее оксида азота.

При низких температурах окружающей среды оксиды азота термодинамически неустойчивы и распадаются на кислород и азот, но скорость этого процесса очень низка.

Оксид азота достаточно стабилен и выделяется вместе с выхлопными газами. Попадая в атмосферу, оксид азота под воздействием солнечного света постепенно превращается в диоксид путем взаимодействия с озоном и гидроперекисными радикалами.

Присутствие оксидов азота в атмосфере вызывает такое хорошо известное явление, как кислотные дожди, и сказывается на последующих превращениях химически активного компонента атмосферы – кислорода. Таким образом, в нижних слоях атмосферы накапливаются активные окислители, опасные для живых организмов. Чем выше их концентрация (и, в частности, озона), тем опаснее воздух для здоровья, причем их содержание тем выше, чем больше концентрация оксидов азота.

С их образованием связано важное явление - фотодинамическое действие. Суть его состоит в следующем. Существует группа веществ, которые высокочувствительны к действию света и, поглощая квант, переходят в возбужденное состояние. Эти вещества обладают и другой особенностью - способностью передавать энергию возбуждения молекулам кислорода, переводя их тем самым в синглетное состояние. Такие вещества называют сенсибилизаторами (S).

Оксиды азота и являются активными сенсибилизаторами, вызывающими образование синглетного кислорода:

S + hn S* S* + 3O2 S + 1O2

а далее озона и атомарного кислорода:

O2 + 1O2 O3 + O

Фотохимический смог - это комплексная смесь, образующаяся при воздействии солнечного света на NО и углеводородные соединения. другие вещества ($02), твердые частицы также могут участвовать в смоге, но являются основными носителями высокого уровня окислительной активности, характерной для смога.

ВЛИЯНИЕ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА НА ВОДНЫЕ СИСТЕМЫ И ПОЧВЫ

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 живые организмы.

В местах заправки транспортных средств топливом и маслом происходят случайные разливы и намеренные сливы отработанного масла прямо на землю или в водоемы. На месте масляного пятна длительное время не произрастает растительность. Нефтепродукты, попавшие в водоемы, губительно воздействуют на их флору и фауну.

Негативное воздействие на окружающую среду оказывают не только компоненты отработавших газов двигателей, но и топливо, масла, смазки. В местах заправки автотранспортных средств происходят случайные разливы и намеренные сливы отработанного масла на землю.

Поверхностные стоки с территорий транспортных предприятий содержат жидкие нефтепродукты, остатки моющих, дезинфицирующих, противо гололедные реагентов, отработанные электролиты аккумуляторных батарей и износа шин, которые губительно действуют на флору и фауну как наземную, так и водную.

Любой водоем или водный источник связан с окружающей его внешней средой. Стекая с поверхности дорог, территорий автостоянок и авто предприятий, сточные воды попадают в канализационную систему, не подвергаясь дополнительной очистке, сбрасываются в природные водоемы. Загрязнение поверхностных и подземных вод можно распределить на такие типы:механическое - повышение содержания механических примесей, свойственноев основном поверхностным видам загрязнений; химическое - наличие в воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия; физические, бактериальное и биологическое, радиоактивное, тепловое.

Химическое загрязнение представляет собой изменение естественных химических свойств воды за счет увеличения содержания в ней вредных примесей. Выделяют примеси неорганической и органической природы. Основными неорганическими загрязнителями вод являются соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора.

На первом месте по загрязнению водных ресурсов стоят органические загрязнители - нефтепродукты и нефть. 12 г нефти делают непригодной для употребления тонну воды. Каждая тонна нефти создает нефтяную пленку на площади до 12 кв. км. Восстановление пораженных экосистем занимает 10-15 лет. При этом изменяется запах, вкус, окраска, поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшается количество кислорода, появляются вредные органические вещества, вода приобретает токсические свойства и представляет угрозу не только для человека. Соединения сырой нефти – это сложные вещества, состоящие из пяти элементов – C, H, S, O и N, причем содержание этих элементов колеблется в пределах 82–87% углерода, 11–15% водорода, 0,01–6% серы, 0–2% кислорода и 0,01–3% азота.

Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно-коричневый цвет и обладающую слабой флуорисценцией. Нефть состоит преимущественно из насыщенных алифатических и гидроароматических углеводородов. Основные компоненты нефти - углеводороды (до 98%) - подразделяются на 4 класса:

а) Парафины (алкены) - (до 90% от общего состава) - устойчивые вещества, молекулы которых выражены прямой и разветвленной цепью атомов углерода. Легкие парафины обладают максимальной летучестью и растворимостью в воде. б) Циклопарафины - ( 30 - 60% от общего состава) - насыщенные циклические соединения с 5-6 атомами углерода в кольце. Кроме циклопентана и циклогексана в нефти встречаются бициклические и полициклические соединения этой группы. Эти соединения очень устойчивы и плохо поддаются биоразложению.

в) Ароматические углеводороды - (20 - 40% от общего состава) - ненасыщенные циклические соединения ряда бензола, содержащие в кольце на 6 атомов углерода меньше, чем циклопарафины. В нефти присутствуют летучие соединения с молекулой в виде одинарного кольца (бензол, толуол, ксилол), затем бициклические (нафталин), полуциклические (пирен).

г) Олефины (алкены) - (до 10% от общего состава) - ненасыщенные нециклические соединения с одним или двумя атомами водорода у каждого атома углерода в молекуле, имеющей прямую или разветвленную цепь.

Попадая в водоемы, нефтепродукты вызывают глубокие изменения в составе водных биоценозов, они создают разные формы загрязнения: плавающую на воде нефтяную пленку, растворенные или эмульгированные в воде нефтепродукты, осевшие на дно тяжелые фракции и т.д. Все водные организмы испытывают на себе их отрицательное воздействие. Углеводородные компоненты нефти и нефтепродуктов токсичны для многих беспозвоночных и для рыб, которые ими питаются.

Нефтяная пленка на поверхности воды нарушает газообмен, теплообмен, влагообмен между гидросферой и атмосферой. Это затрудняет процессы фотосинтеза в воде из-за прекращения доступа солнечных лучей. В результате нарушаются условия существования фито- и зоопланктона, а также и других гидробионтов (водных живых организмов).

Как нефть, так и нефтяные смолы (гудрон) содержат некоторые канцерогенные вещества. Результаты нескольких исследований, проведенных на моллюсках в загрязненных водах, свидетельствуют о том, что у этих животных обнаруживается аномально большое число новообразований, сходных с раковыми опухолями человека.

Нефтепродукты, попадающие на поверхность почв, претерпевают физико-химическую, ультрафиолетовую и микробиологическую деструкцию. При значительных утечках горюче-смазочных материалов (особенно в случае возникновения аварийных ситуаций) увеличивается опасность загрязнения нефтепродуктами поверхностных и грунтовых вод. Влияние химических загрязнителей на почвы приводит также к нарушениям физиологических процессов в растительных организмах, что может привести к исчезновению наименее толерантных биологических видов.

Огромная нагрузка ОС проявляется при эксплуатации автомобильных дорог. Это приводит к уплотнению почв придорожной полосы, засорению бытовыми отходами, автопокрышками и др. мусором. C ростом посещаемости

соседствующих с дорогой экосистем резко увеличивается и риск возникновения пожаров, при которых происходит выгорание органогенных горизонтов почв и термическое разрушение гумусовых веществ, частичное или полное уничтожение растительного покрова, в результате чего резко повышается эрозионная опасность на склонах. На стадии функционирования автомагистрали загрязнение почв в зоне влияния дороги обусловлено большим количеством вредных веществ, образующихся при движении автомобилей. В основном это тяжёлые металлы, высвобождающиеся при сгорании топлива, пыль от изнашивания автомобильных шин, тормозных прокладок и истирания асфальтобетонных покрытий, нефтепродукты, противогололёдные реагенты и др. В наиболее значительном количестве образуются выбросы соединений свинца, которые представляют большую опасность. Тяжелые металлы (в частности свинец, кадмий) могут накапливаться в живых организмах, включаться в метаболический цикл, образовывать высокотоксичные металлоорганические соединения (например, алкил свинца). Свинец вызывает поражение центральной нервной системы, оказывает канцерогенное и мутагенное воздействие.

ВЛИЯНИЕ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА НА ФЛОРУ И ФАУНУ

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.

серы ускоряется коррозия металлов в воздухе. Сернистый газ разрушающедействует на строительные конструкции, т. к. содержащиеся в цементекарбонаты кальция, реагируя с SO2 при наличии влаги переходит в нестойкиесульфаты, вымываемые водой. Воздействие SO2 на почву снижает ееплодородность, т. к. при этом происходит закисление.

Подвижной состав и инфраструктура транспорта распространяют свое действие на большие территории. В связи с этим животный и растительный мир экосистем подвергается усиленному негативному воздействию. Это выражается:

1) в загрязнении среды обитания живых организмов выбросами от транспортных средств;

2) в сокращении плодородных площадей и ухудшении условий произрастания растений из-за отвода земель под пути сообщения;

З) в разрушении привычных мест расселения животных, птиц, обитателей водоемов и вытеснении их из занятой экологической ниши;

4) в сокращении численности популяции из-за снижения продуктивности экосистем, отрицательного влияния факторов шума, загазованности, беспокойства и непосредственных столкновений с транспортом, приводящих к гибели особей;

5) в нарушении трассами естественных миграционных путей животных.

Воздействие транспортных средств и участка дороги на растительный и животный мир может быть прямым (ранения, уничтожение, отравление производственными отходами, отработавшими газами транспортных средств и т.п.) и косвенным, которое обусловлено изменением среды обитания.

Живые существа гибнут при столкновениях с транспортными средствами, под колесами автомобилей, в огромных количествах погибают насекомые.

В целом воздействие автотранспорта на экосистемы выражается:

1. В загрязнении атмосферы, водных объектов и земель, изменении химического состава почв и микрофлоры.

2. В потреблении природных ресурсов (атмосферного воздуха, нефтепродуктов и природного газа, воды, земельных ресурсов).

З. В выделении тепла в окружающую среду при работе ДВС.

4. В создании высоких уровней шума и вибрации.

5. В травматизме и гибели людей, животных, нанесении материального ущерба при авариях и катастрофах.

6. В разрушении почвенно-растительного покрова.

В результате воздействия автомобильного транспорта, у деревьев и других растениях, растущих в непосредственной близости от автострады, наблюдаются серьезные повреждения. Отмечаются повреждения листьев (пятнистость, деформация, увядание); усыхание веток и вершин, изменения кроны (разреживание и отмирание), усыхание целых деревьев.

По совокупности этих повреждений выделяются деревья следующих степеней поврежденности.

Классификация деревьев по степени техногенных повреждений.

Степень повреждения допустимые повреждения

Состояние кроны

О.

Неповрежденные.

Техногенный налет на кронах, стволах. Единичное повреждение листьев (до 10%).

Нормально развитая.

1. Слабая.

Повреждения листьев (исключая массовый опад), сухие мелкие ветки (до 3 0%), разреженность крон до 30%, многовершинность, суховершинность 1/10 длины кроны.

С начальными признаками деформации.

2. Средняя.

Массовое повреждение и опад листьев, сухие ветки (30-60%), разреженность крон (30-60%), развитая суховершинность до 1/5 длины кроны, ослабленный прирост в высоту, дополнительное побегообразование.

Разрушающаяся.

3. Сильная.

Разреженность кроны 60-90%, масса сухих ветвей (60-90%), сильно развитая суховершинность, беспорядочное побегообразование, отсутствие прироста в высоту.

Сильно деформированная.

4. Отмирающие.

Менее 10% живых веток, крона полностью разрушена.

На фоне мертвых сучьев единичные живые побеги.

5. Отмершие.

Деревья без признаков жизнедеятельности.

Сухостой.

На основе количественного соотношения в насаждении деревьев разной степени повреждения производится распределение лесонасаждёний по степени их поврежденности. Выделяют следующие категории поврежденности лесонасаждений.

Классификация лесонасаждений по характеру техногенных повреждений.

Категория повреждения.

Наличие деревьев разной степени

повреждения.

0. Неповрежденные.

О. — не менее 90%,1. — до 10%.

1. Слабо поврежденные.

О. — 60-90%, 4-5 — отсутствуют. Другие не регламентируются.

2. Заметно поврежденные.

О. — 30-60%. 4-5 —до 10%. . Др. не регл.

3. Сильно поврежденные.

О. — до 30%, 4-5 — 10-30%. . др. не регл.

4. Погибающие.

О. — отсутствуют. 4-5 — более 30%. Др. не регламентируются. 13

С учетом характера нарушения растительности производится выделение участков или зон с разным уровнем воздействия этих выбросов на лесонасаждения. Выделяют следующие зоны воздействия:

А — зона, не затронутая воздействием. Находится либо вне сферы воздействия, либо это воздействие является случайным и не влияет на лесонасаждение. Допускается присутствие осаждений пыли, не влияющей на условия произрастания и прироста лесонасаждения.

Б — зона слабого воздействия. Включает фрагменты зоны А, а также лесонасаждения 1 категории. Допускается незначительное присутствие лесонасаждений 2 категории. Начало воздействия проявляется в изменениях наименее газоустойчивых растений — мхов, лишайников, некоторых трав.

В — зона воздействия средней степени. Характеризуется распространением лесонасаждений 2 категории поврежденности. Встречаются лесонасаждения других категорий поврежденности.

Г — зона сильного воздействия. Преобладают насаждения З — 4 категории поврежденности.

Д — зона (полоса) губительного воздействия. Преобладают лесонасаждения категории 4.

4. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ЗАЩИТЫ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ОТ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ

Для уменьшения выбросов вредных веществ современные автомобили оснащают каталитическими системами нейтрализации отработавших газов, позволяющими дожигать несгоревшие углеводороды и оксид углерода до С02, а оксиды азота — восстанавливать до азота.

mylektsii.ru

3.1 Загрязнение воздуха отработавшими газами автомобилей

Основная причина загрязнения воздуха заключается в неполном и неравномерном сгорании топлива. Всего 15% его расходуется на движение автомобиля, а 85% «летит на ветер». К тому же камеры сгорания автомобильного двигателя – это своеобразный химический реактор, синтезирующий ядовитые вещества и выбрасывающий их в атмосферу.

Двигаясь со скоростью 80-90 км/ч в среднем автомобиль превращает в углекислоту столько же кислорода, сколько 300-350 человек. Но дело не только в углекислоте. Годовой выхлоп одного автомобиля – это 800 кг окиси углерода, 40 кг окислов азота и более 200 кг различных углеводородов. В этом наборе весьма коварна окись углерода. Из-за высокой токсичности её допустимая концентрация в атмосферном воздухе не должна превышать 1 мг/м3. Известны случаи трагической гибели людей, запускавших двигатели автомобилей при закрытых воротах гаража. В одноместном гараже смертельная концентрация окиси углерода возникает уже через 2-3 минуты после включения стартера. В холодное время года, остановившись для ночлега на обочине дороги, неопытные водители иногда включают двигатель для обогрева машины. Из-за проникновения окиси углерода в кабину такой ночлег может оказаться последним.

Основными загрязняющими веществами автомобильных выхлопных газов, при использовании традиционных бензиновых или дизельных двигателей, являются: углекислый газ, угарный газ, оксиды азота, углеводороды, взвешенные частицы и свинец. Углекислый газ является наиболее значительным парниковым газом и как таковой он – главная причина глобального потепления. Выбросы углекислого газа напрямую связаны с потреблением топлива, и на каждый километр пути могут быть сокращены только путем повышения КПД транспортного средства или перехода на альтернативные виды топлива, такие, как природный газ. В результате использования каждых 60 л топлива, залитых на автозаправочной станции, около 135 кг углекислого газа выбрасываются в атмосферу. В глобальном масштабе выбросы выхлопных газов составляют близкую к 10% долю общих выбросов СО2, производимых людьми на Земле. Если учитывать очистку и обработку бензина, а также производство автомобилей, то на автомобили приходится 15–20% мировых объемов выбросов СО2.

Угарный газ представляет собой бесцветный газ, не имеющий запаха и вкуса, образуемый в результате неполного сгорания топлива. Воздействие на человека небольшого количества угарного газа может вызвать сердечные проблемы для курящих и страдающих кардиологическими заболеваниями, а также проблемы с дыханием у молодежи и пожилых людей. Угарный газ также является причиной глобального потепления и образования смога. Тепло, выделяемое при реакции горения в автомобильном двигателе, становится причиной того, что азот, содержащийся в воздухе, вступает в реакцию с кислородом и образует оксиды азота. Оксиды азота могут в свою очередь вступать в реакцию с углеводородами с образованием озона, или водяного пара, и нитрата, который является серьезным источником кислотных дождей. Оксиды азота также могут вызывать раздражения в легких и проблемы с дыханием, особенно у людей, страдающих астмой или бронхитом.

Углеводороды представляют собой разнообразную группу соединений углерода, которые, вступая в реакцию с оксидами азота при солнечном свете, образуют озон, также называемый фотохимическим смогом, хорошо известным жителям городов, таких, как Лос-Анджелес. Озон может причинить вред сельскохозяйственным культурам и другим формам растительности, он также является одним из факторов глобального потепления. Раздражения глаз и легких, а также развитие хронических заболеваний легких – некоторые из последствий негативного влияния озона. Также считается, что некоторые углеводороды могут являться причиной болезни раком. Взвешенные частицы – мелкие твердые и жидкие частицы, преимущественно выделяемые дизельными двигателями. Мелкие частицы могут проникать в легкие и вызывать раздражения, а токсичные частицы также могут попадать в кровообращение. В прошлом в бензин добавлялся свинец для защиты двигателей и повышения КПД транспортных средств.

Воздействие небольшого содержания свинца в окружающей среде может привести к таким симптомам, как потеря сил, головная боль, плохой аппетит, рассеянность и сокращение умственных способностей, особенно у маленьких детей. Несмотря на то, что в Канаде и ряде других стран недавно прекратили добавление свинца в бензин, большинство стран, особенно среди развивающихся, продолжают использовать бензин со свинцом.

Уровень загазованности магистралей и примагистральных территорий зависит от интенсивности движения автомобилей, ширины и рельефа улицы, скорости ветра, доли грузового транспорта и автобусов в общем потоке и других факторов. При интенсивности движения 500 транспортных единиц в час концентрация окиси углерода на открытой территории на расстоянии 30-40 м от автомагистрали снижается в 3 раза и достигает нормы. Затруднено рассеивание выбросов автомобилей на тесных улицах. В итоге практически все жители города испытывают на себе вредное влияние загрязнённого воздуха.

На скорость распространения загрязнения и концентрацию его в отдельных зонах города значительно влияют температурные инверсии. В основном, они характерны для севера европейской части России, Сибири, Дальнего Востока и возникают, как правило, при штилевой погоде (75% случаев) или при слабых ветрах (от 1 до 4 м/с). Инверсионный слой выполняет роль экрана, от которого на землю отражается факел вредных веществ, в результате чего их приземные концентрации возрастают в несколько раз.

Из соединений металлов, входящих в состав твёрдых выбросов автомобилей, наиболее изученными являются соединения свинца. Это обусловлено тем, что соединения свинца, поступая в организм человека и теплокровных животных с водой, воздухом и пищей, оказывают на него наиболее вредное действие. До 50% дневного поступления свинца в организм приходится на воздух, в котором значительную долю составляют отработавшие газы автомобилей.

Поступления углеводородов в атмосферный воздух происходит не только при работе автомобилей, но и при разливе бензина. По данным американских исследователей в Лос-Анджелесе за сутки испаряется в воздух около 350 тонн бензина. И повинен в этом не столько автомобиль, сколько сам человек. Чуть-чуть пролили при заливке бензина в цистерну, забыли плотно закрыть крышку при перевозке, плеснули на землю при заправке на автозаправочной станции, и в воздух потянулись различные углеводороды.

3.2 Шумовое воздействие

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. По данным австрийских исследователей, это сокращение колеблется в пределах 8-12 лет. Чрезмерный шум может стать причиной нервного истощения, психической угнетённости, вегетативного невроза, язвенной болезни, расстройства эндокринной и сердечно-сосудистой систем. Шум мешает людям работать и отдыхать, снижает производительность труда.

Массовые физиолого-гигиенические обследования населения, подвергающегося воздействию транспортного шума в условиях проживания и трудовой деятельности, выявили определённые изменения в состоянии здоровья людей. При этом изменения функционального состояния центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, слуховой чувствительности зависели от уровня воздействующей звуковой энергии, от пола и возраста обследованных. Наиболее выраженные изменения выявлены у лиц, испытывающих шумовое воздействие в условиях, как труда, так и быта, по сравнению с лицами, проживающими и работающими в условиях отсутствия шума.

Высокие уровни шума в городской среде, являющиеся одним из агрессивных раздражителей центральной нервной системы, способны вызвать её перенапряжение. Городской шум оказывает неблагоприятное влияние и на сердечно-сосудистую систему. Ишемическая болезнь сердца, гипертоническая болезнь, повышенное содержание холестерина в крови встречаются чаще у лиц, проживающих в шумных районах.

Шум в значительной мере нарушает сон. Крайне неблагоприятно действуют прерывистые, внезапно возникающие шумы, особенно в вечерние и ночные часы, на только что заснувшего человека. Внезапно возникающий во время сна шум (например, грохот грузовика) нередко вызывает сильный испуг, особенно у больных людей и у детей. Шум уменьшает продолжительность и глубину сна. Под влиянием шума уровнем 50 дБ срок засыпания увеличивается на час и более, сон становится поверхностным, после пробуждения люди чувствуют усталость, головную боль, а нередко и сердцебиение.

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.

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 (продольный и поперечный профиль улиц, высота и плотность застройки) 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.

Акустическая характеристика транспортного потока определяется показателями шумности автомобильности. Шум, производимый отдельными транспортными экипажами, зависит от многих факторов: мощности и режима работы двигателя, технического состояния экипажа, качества дорожного покрытия, скорости движения. Кроме того, уровень шума, как и экономичность эксплуатации автомобиля, зависит от квалификации водителя. Шум от двигателя резко возрастает в момент его запуска и прогревания (до 10 дБ). Движение автомобиля на первой скорости (до 40 км/ч) вызывает излишний расход топлива, при этом шум двигателя в 2 раза превышает шум, создаваемый им на второй скорости. Значительный шум вызывает резкое торможение автомобиля при движении на большой скорости. Шум заметно снижается, если скорость движения гасится за счёт торможения двигателем до момента включения ножного тормоза.

За последнее время средний уровень шума, производимый транспортом, увеличился на 12-14 дБ. Вот почему проблема борьбы с шумом в городе приобретает всё большую остроту.

studfiles.net


Смотрите также