Токсичность ОГ ДВС. Воздействие ОГ на организм человека и окружающую среду

 

       Вдыхание с воздухом 0,01% окислов азота в течение 0,5-1,0ч может вызвать серьезные заболевания.

       По действию на организм человека окислы азота приблизительно в десять раз опаснее окиси углерода.

       Окислы азота раздражающе действуют на слизистые оболочки глаз, носа и рта.

       Кроме того, окислы азота участвуют в процессах, ведущих к образованию смога.

       Обычно для удобства сравнения содержаний окислов азота оба газа принято рассматривать в сумме с пересчетом на N2O5 по количеству атомов азота.

       Альдегиды присутствуют в отработавших газах в основном в виде формальдегида и акролеина. Формальдегид в обычных условиях представляет собой газ с резким неприятным запахом. При охлаждении конденсируется в жидкость, кипящую при минус 210С, раздражающе действует па все слизистые оболочки и поражает центральную нервную систему. Как острое, так и хроническое отравление газообразным формальдегидом вызывает воспаление органов дыхания.

      При концентрации формальдегида в атмосфере 0,007% наблюдается легкое раздражение дыхательных путей и слизистых оболочек глаз и носа, а при концентрации 0,18% уже сильное раздражение. Формальдегид обнаруживается по резкому запаху при его содержании в воздухе 0,0002 мг/л.

       Акролеин – газ (при температурах ниже 52,50С – жидкость) с острым раздражающим запахом подгоревших жиров и масел. Очень ядовит. Пары его тяжелее воздуха. Сильно раздражает слизистые оболочки и обладает общим токсичным действием. Содержание в атмосфере 0,002% акролеина непереносимо, 0,0005%-трудно переносимо, 0,00008 – для человека не опасно.

 

       Углекислый газ, это газ без цвета и запаха. Он тяжелее воздуха и скапливается в пониженных местах. Повышенное присутствие в атмосфере углекислого газа вызывает у человека учащенное дыхание. Только при содержании углекислого газа 20-25% по объему опасно для жизни.

      Там, где скопление таких больших местных концентраций углекислого газа в атмосфере маловероятно (открытые объемы), Углекислый газ не следует относить к категории токсичных.

       Сернистый газ и сероводород оказывают сильное раздражающее действие на слизистые оболочки глаз и органов обоняния, губят растения и участвуют в образовании смогов.

       Углеводороды. Помимо того, что сами углеводороды токсичны, они под воздействием солнечного света дополнительно вступают в реакции с окислами азота, образуя озон и перекиси. Последние вызывают раздражение глаз, горла, носа, губят растения.

     Канцерогенные вещества. К числу канцерогенных веществ в отработавших газах следует отнести бенз(а)пирен и ряд других.

       Исследования показывают, что для возникновения злокачественной опухоли необходим непосредственный контакт канцерогенного вещества с живой тканью, причем опухоль появляется, как правило, на месте этого контакта.

      Непосредственный контакт практически может быть получен смазыванием канцерогеном отдельных участков организма или внутренней его инъекцией. Поэтому долгое время считалось, что вдыхание канцерогенных веществ не вызывает рака легких. Однако позднее было установлено, что в случае попадания в легкие канцерогенных веществ, осевших на пылевидных частицах, они получают возможность задерживаться в организме и соприкасаться с его тканью. В отработавших газах переносчиками канцерогенных веществ могут являться частицы сажи. Попадая в организм человека, канцероген не выводится из него до конца человеческой жизни. Накопление его до опасных концентраций идет постепенно. Это одна из причин того, что несмотря на общее повышение жизненного уровня всего человечества, продление среднего срока жизни люден, бурное развитие промышленности и автомобильного транспорта в частности, привело к увеличению удельного веса смертности от рака легких. В Англии, например, за период 1900-1952 гг. смертность от рака возросла в 43 раза. На содержание канцерогенных веществ в воздухе нет и не должно быть санитарных норм. Этих веществ вообще не должно быть в воздухе, поэтому обязательно следует говорить об ограничении их выброса.

      Сажа, как и любая мелкая пыль, засоряет дыхательные пути, раздражает их и может явиться причиной хронических заболевании носоглотки. Попадая в Легкие, она вызывает и легочные заболевания. Но главная опасность сажи заключается в том, что она может являться переносчиком канцерогенных веществ.

      Соединения свинца, присутствующие в отработавших газах, в случае применения жидкости с ТЭС являются ядами, поражающими все органы и ткани организма. Особенно вредно они влияют па детский организм. Даже при малом отравлении происходит отставание в физическом развитии, росте и увеличении веса, появляются нервные заболевания, снижается количество гемоглобина и эритроцитов в крови.

      Опасность отравления соединениями свинца усугубляется тем, что с течением времени свинец не улетучивается из организма, а так же, как и канцерогенные вещества накапливается в нем до опасных концентрации. Попадать в организм соединения свинца могут как через органы дыхания, так и через кожу. В силу этого в ряде городов СССР запрещено применение этилированного бензина.

       Токсичными являются и сами углеводородные топлива, особенно бензины, точнее их пары. О степени токсичности паров бензина можно судить по следующим данным: предельно допустимая среднесуточная концентрация окиси углерода в воздухе-1 мг/м3, паров.

 

3.Действие  ОГ на окружающую среду

       При сжигании любого вида топлива в атмосферу выделяются продукты его сгорания. Они содержат токсичные (ядовитые) вещества, которые оказывают вредное воздействие на здоровье человека и окружающую среду.

       Основными источниками загрязнения воздуха больших городов в настоящее время являются промышленные предприятия и автомобили. Вредные вещества, выбрасываемые промышленными предприятиями, распределяются в ограниченной зоне, возле предприятия, отработавшие же газы двигателей автомобилей загрязняют атмосферу всюду, где они работают. Поэтому считается, что атмосферный воздух сейчас загрязняется больше отработавшими газами двигателей автомобилей и меньше выбросами промышленных предприятий. Уменьшение загрязнения воздуха токсичными веществами продуктов сгорания двигателей автомобилей превратилось в одну из проблем, стоящих перед человечеством. Токсичные вещества автомобили выделяют главным образом в составе отработавших газов, отводимых через систему выпуска из цилиндров двигателя, в виде картерных газов, а также в виде испарений из топливных баков при заправке и карбюратора. Современными методами газового анализа установлено около 200 вредных соединений и веществ, входящих в состав отработавших газов. К наиболее токсичным относятся окись углерода СО, несгоревшие углеводороды CmHn и окислы азота Nox. На эти вещества установлены законодательствами промышленно развитых стран предельно допустимые нормы содержания.

       Стандарты на выброс токсичных веществ введены во многих странах мира. Для стран Европы оценку токсичности двигателей автомобилей рекомендуется проводить по Правилам Европейской экономической комиссии Организации Объединенных Наций (ЕЭК ООН). Они устанавливают предельно допустимые нормы содержания окиси углерода и несгоревших углеводородов при испытаниях типов I, II, III. Тип испытаний определяет условия их проведения.

       В состав отработавших газов входят кроме остро токсичных компонентов нетоксичные вещества: кислород, углекислый газ, азот, сера. Азот воздуха при высоких температурах и давлении в цилиндре двигателя реагирует с кислородом и образует ядовитые окислы.

       Сера, присутствующая в топливах, также вступает в реакции с кислородом и водородом, образуя токсичные сернистый и сероводородный газы. Углекислый газ, хотя и не является токсичным для живых организмов, при повышении концентрации усиливает разложение строительных материалов (известняков, бетона и др.), ускоряет «старение» каменных построек и вызывает коррозию металлов. Таким образом, отработавшие газы двигателей помимо прямого отрицательного влияния на человеческий организм приносят материальный ущерб.

        Содержание и количество токсичных веществ в отработавших газах двигателей не остается постоянным и зависит от целого ряда причин. К ним следует отнести прежде всего тип двигателя (карбюраторный или дизельный), режим работы, оптимальность регулировок, техническое состояние двигателя и качество топлива.

       Дизельный двигатель обладает меньшей токсичностью, чем карбюраторный. Так, окись углерода, окислы азота и несгоревшие углеводороды присутствуют в отработавших газах дизельного двигателя в значительно меньших количествах и лишь по объему выделений сажи он превосходит карбюраторный двигатель.

       Режим работы двигателя оказывает решающее влияние на токсичность отработавших газов. Наибольший выброс окиси углерода происходит при холостом ходе двигателя, когда он работает на обогащенной горючей смеси.          Именно этот режим и положен в основу нормирования токсичности отработавших газов в законодательствах разных стран.

       Проблема снижения токсичности отработавших газов решается по двум направлениям. Первое направление предполагает совершенствование рабочих процессов существующих двигателей внутреннего сгорания частичным изменением их конструкции, введением различных дополнительных приспособлений и регулировок, а также использованием более высококачественного топлива.

     Второе направление — создание малотоксичных двигателей для автомобилей. Такие двигатели базируются на других принципах работы, чем применяемые теперь карбюраторные и дизельные. В качестве возможных малотоксичных двигателей автомобилей исследуются: газотурбинный; внешнего сгорания — двигатель Стерлинга и паровой; электрический с аккумуляторной батареей; электрический с топливными элементами. [7]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

      Сегодня экологический ущерб автотранспорта огромен и проявляется непосредственно во многих явлениях: загрязнение почвы, воды, атмосферы, автотранспорт создает шумовые и энергетические загрязнения. Все это ведет к значительному ухудшению здоровья и сокращению жизни  населения. Человечество губит само себя!

      Для того чтобы сохранить человечеству автомобиль необходимо если не исключить, то свести к минимуму вредные выбросы.

       Автомобили, выпускаемые в настоящее время в промышленно развитых странах, выбрасывают вредных веществ в 10–15 раз меньше, чем 10–15 лет тому назад. Во всех развитых странах происходит ужесточение нормативов на вредные выбросы при работе двигателя. В 2000 г. введены более строгие нормы. Происходит не только количественное ужесточение норм, но и их качественное изменение. Так, вместо ограничений по дымности введено нормирование твердых частиц, на поверхности которых адсорбируются опасные для здоровья человека ароматические углеводороды и в частности, канцерогенный бенз(а)пирен. Постоянно расширяется список веществ, содержание которых должно находится под контролем.

       Однако ситуация в нашей стране гораздо печальнее мировой. Эксплуатируемые в стране автомобили не соответствуют современным европейским ограничениям по токсичности и выбрасывают вредных веществ существенно больше чем зарубежные аналоги. В последние годы ситуация начала меняться к лучшему. Хотя введение в действие жестких экологических норм и происходит с опозданием в 10 лет, важно что оно началось.

 

 

Список использованной литературы

1)Марков В.А., Яременко О.В. Твой друг - автомобиль. — М.: ДОСААФ СССР, 1988 .— 367с.

2)Кульчицкий , А.Р. Токсичность автомобильных и тракторных двигателей : Учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по направлению 651200 "Энергомашиностроение" специальности 101200 "Двигатели внутреннего сгорания"./ А. Р. Кульчицкий ; Владимирский государственный университет (ВлГУ) .— 2-е изд., испр. и доп. — М.: Академический проект, 2004 .— 400с.

3)Толшин В.И. Способ  оценки концентрации оксидов  азота в отработавших газах  четырехтактных дизелей в условиях  эксплуатации / В. И. Толшин, В.  В. Якунчиков, Д. Б. Амбросов // Двигателестроение .— 2004 .—  N 1 .— С. 25 - 27

4)Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания.— 2-е изд.,перераб. — М.: Машиностроение,2001 .— 160с.

5) Беднарский В. В. Экологическая безопасность при эксплуатации и ремонте автомобилей. – Ростов н/Дону: Феникс, 2003.

6) Сидоренко В.М. и др. Экология: Учеб. пособие. – СПб.: Изд-во  СПбГЭТУ «ЛЭТИ»,2004. – 80с.

7)http://stroy-technics.ru/article/toksichnost-otrabotavshikh-gazov-avtomobilnykh-dvigatelei