Забруднення атмосферного повітря атомобільним транспортом в м. Києві (стр. 2 из 13)
При неповному згораннi кiлькiсть тепла, що видiляється, эменшується.
Домiшки, що можуть бути в паливi при окисненi утворюють:
S+ 02 →S02
S02 — молекула стiйка, але частково проходить реакцiя:
S02 + 02 — 2SО3
В умовах високих температур молекули дiоксигену дисоцiюють:
02→0+0
тодi:
N2 +0 → NО + N;
N+ 02 →NО +0;
2N0 + 02→ NО2
Органiчнi сполуки й у першу чергу вуглеводнi, при високотемпературному окисненнi утворюють альдегiди, карбоновi кислоти, меркаптани.
Утворення твердих часточок (диму) залежить вiд складу палива й повноти эгоряння, їх склад може бути самий рiзноманiтний: пил незгорiлого палива, попiл, силiкати, плюмбум хлорид, цинк оксид та iншi [79].
Найбiльша кiлькiсть викидiв у атмосферу при спалюваннi палива припадає на карбон дiоксид, рiвень концентрації якого в атмосферi невпинно зростає. 3 1860 до 1960 рiк вмiст СО2 в атмосферi зрiс вiд 0,027 до 0,032%; з 1960 до 1970 — 0,033%, сьогоднi становить — 0,034%. В атмосферi Землi знаходиться2,5.1012 т карбон дiоксиду. На Землi щорiчно спалюється бiля 2 млрд. т вугiлля, бiля 1 млрд. т нафти та газу, при цьому в атмосферу викидається 500млн. т карбон дiоксиду, 120 млн. т попелу, 60 млн. т сульфур дiоксиду.
При спалюваннi палива щорiчно витрачається 23% кисню, щоутворюється при фотосинтезi.
Таким чином, газовi викиди при згоряннi палива включають:
карбон дiоксид, карбон оксид, нiтроген оксиди (N0, NО2), сульфур оксиди (S02 , S0), вуглеводнi (СН4, CH2=CH2, СН≡СН), альдегiди, карбоновi кислоти, меркаптани, водяну пару, твердi часточки (попiл, незгорiле паливо) та iн.
З твердими часточками газовії фази в атмосферу попадають i радiоактивнi компоненти, що можуть бути в складi палива. За пiдрахунками при спалюваннi вугiлля в навколишнє середовище викидаєтьсярадiоактивних компонентiв бiльше, нiж в атомнiй енергетицi при безаварiйнiй роботi. За кiлькiсними показниками тепловi електростанцiїє значними забруднювачами атмосфери (наприклад, по S02 - 53%) [79].
Транспорт. Для забезпечення життєдiяльностi людство широко використовує транспорт. Бiля 70% пасажирських i вантажних перевезень приходиться на дорожний транспорт. Транспортний сектор використовує рiзнi види палива:
автомобiльне паливо — 57%;
дизельне паливо — 22%;
авiацiйне паливо — 12%;
котельне паливо — 7%;
iншi види палива —2%.
З вiдпрацьованими газами двигунiв та турбiн в атмосферу надходить до 200рiзноманiтних речовин.
Усi газовi викиди в атмосферу вiд транспортних засобiв можна роздiлити на шiсть груп за їх небезпекою для людини.
Перша група динiтроген, дiоксиген, дигiдроген, карбон дiоксид, водяна пара.
Друга група — карбон оксид.
Третя — нiтроген оксиди (N2О, NО, NО2).
Четверта — вуглеводнi (етен, етин, метан, пропан, толуен, бензпiрен i т.д.).
П’ята — альдегiди (метаналь, етаналь, бутаналь i т.д.)
Шоста група — сажа, оксиди металiв, сполуки плюмбуму.
Кiлькiсть викидiв зростає, так як зростає споживання палива (таблиця 1.З). За рiк легковий автомобiль забирає з атмосфери 4350 кг дiоксигену i викидає 3250 кг СО2, 530 кг СО, 90-150 кг незгорiлих вуглеводнiв, 40 кг нiтроген оксидiв, 1 кг свинцю. Вантажний автомобiль викидає в атмосферу близько 600 кг СО на тону спаленого пального. Інтенсивнiсть викидiв тепловоза прирiвнюється до iнтенсивностi газових викидiв 15-20 вантажних чи 40-60 легкових автомобiлiв.
Таблиця 1.3
Споживання пального на Українi по роках
 Паливо Роки | 1994 | 1995 | 1996 |
| Автомобільний бензин, тис.т | 3608,0 | 3974,2 | 4192,6 |
| Дизельне пальне, тис. т | 6393,6 | 8201,4 | 8248,6 |
| Керосин, тис. т | 201,9 | 232,0 | 275,3 |
| Природний газ, млрд. м3 | 80,0 | 78,3 | 83,6 |
З таблиці 1.3. видно , що кількість викидів зростає , так як зростає споживання пального.
Один лiтак ТУ-154 при злетi й посадцi викидас в атмосферу в 100 раз бiльше шкiдливих речовин нiж автомобiль. У результатi роботи двигунiв тiльки одного авiалайнера, що здiйснює полiт з Європи в Америку, викидається в атмосферу бiльше 76 т продуктiв згоряння вуглеводневого палива (СО2, СО, SО2, NО, РЬВг2 та iн.), а також значна кiлькiсть твердих часточок (сажа, вуглеводнi, сульфати).
Таблиця 1.4
Питомі викиди речовин двигунами транспорту (г на кг пального)
| Шкідливі речовини | Бензиновий двигун | Дизельний двигун |
| CO | 37.8 | 20.8 |
| NOx | 21,0 | 41,0 |
| Свинець | 0,5 | ____ |
| Тверді часточки | 1,5 | 7,6 |
| SOx | 1.5 | 5,6 |
| Альдегіди | 0,93 | 0,78 |
З таблиці 1.4. видно , що питомі викиди шкідливих речовин двигунами транспорту найбільші у дизельних двигунів.
Вихлопнi гази транспорту вмiщують цiлий ряд вуглеводнiв, крім того, у двигунi утворюються канцерогеннi циклiчнi вуглеводні та їх похiднi. Газовi викиди транспорту в атмосферi зазнають впливу сонячного свiтла, що приводить до фотохiмiчних реакцiй, у результатi яких утворюсться NО2, 0з, пероксиди, 3,4-бензпiрен (С22Н14) та iншi сполуки.
Крiм газового викиду, через викиднi труби (так званий — органiзований вихiд), на транспортi є витрати пального через негерметичнiсть системи: паливний бак — цилiндр двигуна. У результатi випаровування з мiсць пропускiв, паливо поступає в атмосферу [79].
1.3.Характеристика складників - забруднювачів довкілля під час роботи двигунів автомобілів
Джерелами викидiв шкiдливих речовин автомобiльних двигунiв внутрiшнього згоряння є:
а) вiдпрацьованi гази;
б) картернi гази;
в) випаровування з системи живлення.
Процентний розподiл шкiдливих викидiв мiж трьома джерелами забруднення такий:
| CO | CmHn | NOx | |
| Відпрацьовані гази | 100 | 55 | 100 |
| Картерні гази | ___ | 25 | ___ |
| Випаровування палива | ___ | 20 | ___ |
Основнi джерела випаровування палива — паливний бак карбюратор. Вони стосуються бiльше бензинових двигунiв, дизельне паливо має меншу здатнiсть випаровуватися, і паливна система дизеля бiльш герметична [71].
Картернi гази — утворюються в результатi прориву газiв крiзь нещiльності цилiндро-поршевої( групи з камери згорання в картер. Тут вони змiшуються з парами олив i палива, яке змивається зi стiнок цiлiндру. Треба відмiтити, що картернi гази дизеля разiв у 10 менше токсичнi за картернi гази бензинових двигунiв.
Сучаснi автомобiлi мають переважно замкнуту систему вентиляцiї картеру, яка практично унеможливлює викиди шкдливих речовин у атмосферу. Вони також надходять у цилiндри двигунiв i там згорають. Картернi гази i випаровування складаються, в основному, з вуглеводнiв.
Отже, основну небезпеку щодо забруднення довкiлля i зокрема атмосферного повтря мають вiдпрацьовані гази. У вiдпрацьованi гази входить бльше 1000 рiзних шкiдливих речовин, якi чинять негативний вплив на людину і довкiлля, 200 з них розпiзнано. Основними серед них є: оксид вуглецю (СО), вуглеводнi (загальна формула альдегiди (загальна формула RСНО), канцерогеннi речовини, до яких належать складнi ароматичнi вуглеводнi полiциклічної будови (основний елемент — найтоксичніший i якого найбiльше, бенз(α)пірен — С20Н12), оксиди азоту (загальна формула NО), сполуки сiрки (основна сполука — двооксид сiрки S02), твердічастинки (в основному сажа, що складається з вуглецю — С), сполуки свинцю(PbO4).
Таблиця 1.5
Граничний вміст основних шкідливих речовин у ВГ бензинових двигунів і дизелів
| Назва речовини | Бензинові | Дизельні |
| Оксид вуглецю(CO),% | 10 | 0,3 |
| Вуглеводні (CmHn),% | 2 | 0,5 |
| Оксиди азоту(NOx),% | 0,6 | 0,2 |
| Альдегіди (RCHO),% | 0,2 | 0,05 |
| Двооксид сірки(SO2),мг⁄м3 | 0,003 | 0,015 |
| Сажа (С),мг⁄м3 | 100 | 2000 |
| Сполука свинцю(PbO4),мг⁄м3 | 60 | __ |
| Канцерогени (бенз(α)пірен),мг⁄м3 | 25 | 10 |
З таблиці 1.5. видно, що граничний вміст шкідливих речовин для бензинових двигунів і дизелів суттєво відрізняється один від одного [15].
1.4 Характеристика впливу викидів автотранспорту на здоров’я людини
Результати антропогенного впливу на природу поставили людство на грань екологiчної кризи i самознишення. Поширилися небезлечнi за розмiрами влливу на природу i людину процеси, шо забруднюють акваторiю Свiтового океану, прiсних водоймищ, повiтря, грунт, призводять до спустошення ранiше родючих земель, катастрофiчно знищують лiсовi масиви i т. iн. Несприятливi екологiчнi умови перетворились на постiйний елемент життєдіяльності людства, що мають суттєвий вплив на рiзнi сфери людської дiяльностi: економiку i полiтику, моральний i психiчний стан та здоров’я людини. За даними ВОЗ, понад 80 % усiх захворювань людини пов’язано з тими чи iншими аспектами екологiчного порушення в бiосферi [48].
Зупинимося на основних несприятливих екологiчних процесах, зумовлених антропогенним впливом на природу i його дiєю на здоров’я людини.
Життя людини без використання кисню з атмосфери неможливе.Зменшення вмiсту кисню в повiтрi спричинює кисневий голод, який супроводжується запамороченням, болем в областi потилицi, зниженням гостроти зору, нудотою. Зменшенням вмiсту кисню до 8 % веде до падiння температури тiла, анурiї, зневоднення i смертi.
Іонiзоване повiтря має лiкувальнi властивостi. Природно iонiзоване повiтря є в горах, поблизу водоспадiв, серед буйної зеленi, в зонi морського прибою, поблизу гейзерiв i т. л. Невелика концентрацiя негативних iонiв пiдвищує працездатнiсть, знижує кисневу нестачу, має лiкувальну дiю при рядi захворювань [60].
Дiоксид вуглецю, що є кiнцевим продуктом окислення вуглецю, у концентрацiях 1—2 % не впливає негативно на органiзм людини. При збiльшеннi концентрацiї понад З % призводить до прискорення дихання, головного болю, шуму у вухах, пiдвищення артерiального тиску, серцебиття. Подальше пiдвищення концентрацій призводить до смертi.Важливу роль у життi людини i природи вiдiграє озон (О3), який має сильнi окислювальнi властивостi. Озоновий екран Землi затримуєзгубне для всього живого короткохвильове випромiнювання Сонця.