Забруднення атмосферного повітря

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 200 рiзноманiтних 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, 0_з, 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), тверді частинки (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 затримує згубне для всього живого короткохвильове випромiнювання Сонця.

В останнi роки зменшення озонового шару Землi i виникнення «озонових дiрок» пов’язують з дiєю фреонiв, що входять до складу антропогенних аерозолей.

Гранично допустимий вмiст озону в повiтрi 0,000 1 мг/л. У великих концентрацiях вiн викликає подразнення слизових оболонок верхнiх дихальних шляхiв, головний бiль, стомлюванiсть, слабкiсть, пiдвищення потовидiлення, а в концентрацiї 0,02 мг/л може розвинутися пневмонiя. Iснуючi джерела природного забруднення атмосфери прийнято дiлити за походженням на бiогеннi та абiогеннi. До перших вiдносяться гази i твердi частинки, якi потрапляють в атмосферу при розкладi органiчних речовин, а також внаслiдок життєдiяльностi живих органiзмiв. Забруднювачi абiогенного походження — гази i пил, що надходять у повiтря при вулканiчнiй дiяльностi, з гейзерiв i гарячих джерел, внаслiдок пилових бур.

Найбiльшу небезпеку для життя людини й живої природи мають забруднювачi повiтря штучного (техногенного) походження. Внаслiдок дiяльностi людини в атмосферу щорiчно надходять понад 1500 млн. т дiоксиду сiрки, 200 млн т оксиду вуглецю, понад 40 млн т вуглеводiв i 20 млн т оксиду азоту. Цi гази змiшуються з газами атмосфери, частинками пилу, найменшими краплинками рiдини й утворюють аерозолi (тумани i дим), що стали вiзитними картками промислових мiст i селищ [60].

Понад 20 млрд. т дiоксиду вуглецю викидається в атмосферу вiд згоряння рiзних видiв палива, що спалюються людиною. Його вмiст в атмосферi в останнє десятирiччя невпинно збiльшується. Дiоксид вуглецю не тiльки токсично дiє на органiзм людини, а викликає ще й глобальне потеплiння в бiосферi, яке зумовлено так званим «парниковим ефектом» i веде до змiни клiмату з непередбаченими наслiдками для всьогo живого.

При спалюваннi палива атмосфера  насичу’ться ще одним продуктом неповного згоряння — оксидом вуглецю, гранично допустимi концентрацiї якого в атмосферi не повиннi перевищувати 0,03 мг/л. Ця сполука хiмiчно бiльш активна до гемоглобiну кровi нiж кисень. Вона витiсняє кисень i не дає можливостi нормально функцiонувати дихальним ферментам. В органiзмi людини замiсть оксигемоглобiну утворюєтъся карбоксигемоглобiн.

У повiтрi можугь також  знаходитись рiзнi вуглеводи, частина  яких має токсичнi й канцерогеннi для органiзму властивостi.

Господарська дiяльнiсть людини суттєво впливає на кругообiг речовин у природi (особливо азоту). При спалюваннi вугiлля, нафти, торфу, деревини та iнших речовин вiдбувається збагаченням бiосфери азотом. Надходячи в атмосферу, оксиди азоту взаемодiють з парами води й утворюють кислотнi сполуки, якi випадають на поверхню землi у виглядi кислотних дощiв, згубних для всього живого.

 

Таблиця 1.6

Вплив вихлопних газiв автомобiлiв на здоров’я людини (за Х.Ф. Френчем, 1992 рiк)

Шкідливі речовини	Наслідки дії на організм людини
Окис свинцю	Шкодить адсорбуванню кисню кров’ю.Послаблює розумові здібності,сповільнює рефлекси,викликає сонливість,може бути причиною втрати свідомості
Свинець	Впливає на кровоносну,нервову та сечо-статеву систему,викликає,зниження розумових здібностей у дітей,відкладається у кістках
Окисли азоту	Можуть підвищувати  сприятливість організму до вірусних захворювань,подразнювати легені,викликати  бронхіт і пневмонію
Озон	Подразнює слизову оболонку органів дихання,викликає кашель,порушує  роботу легенів,знижує опір до простудних захворювань; може загострювати хронічні захворювання серця, а також викликати астму, бронхіт
Токсичні викиди(важкі  метали)	Сприяють виникненню новоутворень,порушенню статевої системи і розвитку дефектів у немовлят