Влияние автомобильного транспорта на окружающую среду

Автомобильный транспорт как источник загрязнения окружающей среды. Особенности трансформирования компонентов отработавших газов. Реакция организма человека на автомобильные выбросы. Двигатель внутреннего сгорания как основная причина шума и вибрации.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Влияние автомобильного транспорта на окружающую среду



1. Экологические проблемы автотранспорта

Увеличивающийся за последние годы парк автомобилей в нашей стране постоянно напоминает каждому, особенно в крупных населенных пунктах, что автотранспорт является одним из наиболее значимых загрязнителей окружающей среды. В РУз такая ситуация сложилась из-за отсутствия единой государственной политики, направленной на стимулирование разработки и внедрения передовых технологий, позволяющих снизить токсичность двигателей и моторных топлив. Отечественные автомобили морально устарели, однако промышленность продолжает производить чрезвычайно токсичные карбюраторные двигатели, тогда как фирмы промышленно развитых стран освоили производство более экономичных и менее токсичных бензиновых моторов с непосредственным впрыском и электронным регулированием процесса образования топливовоздушной смеси. В комплекс проблем, связанных с загрязнением окружающей среды автотранспортом, входит и топливная. Кроме того, производимое в РУз дизельное топливо не подвергается глубокому обессериванию, что значительно повышает дымность и эмиссию оксидов азота. Экологические проблемы, обусловленные конструкционными характеристиками двигателей и используемым топливом, усугубляются существующими условиями эксплуатации, слабо развитой сетью пунктов диагностики токсичности и регулирования двигателей для достижения оптимального режима. К тому же состояние дорог и организация дорожного движения не позволяют выдерживать режимы эксплуатации двигателей с минимальной токсичностью.

Решение экологических проблем - это комплекс мероприятий, направленных на снижение токсичности автотранспорта. Реализация многих из них в цивилизованных странах значительно улучшила экологическую обстановку



2. Автомобильный транспорт как источник загрязнения окружающей среды

Исследования, проведенные в различных регионах, свидетельствуют о значительном загрязнении воздуха населенных мест. Огромную роль в формировании загрязнения атмосферного воздуха играют выбросы примесей, образующихся в процессе сгорания топлива. При этом особую остроту приобретает загрязнение воздуха свинцом, кадмием, бенз(а)пиреном и другими химическими веществами.

В современном городе бесспорное лидерство в деле ухудшения экологической ситуации - за автомобильным транспортом. Это наглядно отражено в приведенном здесь материале. Вот несколько причин, которые обуславливают неблагоприятное воздействие транспорта на окружающую среду:

1) отсутствие четких экологических ориентиров при принятии решений в области развития и обеспечения функционирования транспорта;

2) неудовлетворительные экологические характеристики производимой транспортной техники;

3) недостаточный уровень технического содержания парка машин;

4) недостаточное развитие дорог и их низкое качество, а также недостатки в организации перевозок и движения транспортных средств.

Рядом исследователей показана высокая корреляция между величиной транспортного потока и содержанием в воздухе пыли, органических веществ и тяжелых металлов. Отмечено, что при интенсивности движения 314 единиц/час запыленность воздуха на тротуарах превышает ПДК. Причем влияние выбросов транспортных средств проявляется на расстоянии 1-2 км от автотрассы и распространяется на высоту 300 м и более.

При обсуждении негативных последствий автомобилизации чаще затрагивают наиболее явную проблему - дорожно-транспортные происшествия (ДТП), представляющие непосредственную опасность для жизни людей.

Автомобильный транспорт вносит значительный вклад в постоянно ухудшающуюся экологическую ситуацию во многих странах мира. Интенсивность загрязнения атмосферного воздуха отработавшими газами (ОГ) двигателей внутреннего сгорания (ДВС) связана с соответствующей широкой и повсеместной эксплуатацией автомобильного транспорта, особенно в крупных промышленных центрах, где объем и количество выделяющихся загрязняющих веществ стали настоящим экологическим бедствием. Так, если в начале 70-х годов доля загрязнений, вносимых автотранспортом в атмосферный воздух, составляла 13%, то в настоящее время эта величина достигла 50% (в промышленных городах 60%) и продолжает расти.

В перечне источников первичных загрязнений атмосферы США наглядно представлена доля антропогенных загрязнений.

В то же время среди транспортных средств по выбросам выделяются автомобили. По данным, в 1988 г. из суммарного объема выбросов загрязняющих веществ в воздушный бассейн Москвы, составившего более 1 млн. 130 тыс.т, 70% пришлось на автотранспорт, в том числе 633 тыс.т оксида углерода, 126 тыс.т углеводородов, 42 тыс.т оксидов азота (NOx). Это означает, что на каждого жителя Москвы ежедневно выбрасывается в воздух с ОГ более 0,4 кг токсичных веществ.

Аналогичная ситуация по выбросам ОГ ДВС наблюдается в развитых странах мира. Например, в Германии выброс в атмосферу вредных химических соединений с ОГ ДВС за год составляет 156,7 млн. т, причем в общих выбросах автотранспорт является источником 70% СО, 52% NOx и 50% всех углеводородов. В Мехико 2 млн. автомобилей расходуют 20 млн. л горючего в сутки и выделяют 10300 т загрязняющих веществ, в том числе до 300 т СО. Концентрация СО в воздушной среде Лос-Анжелеса составляет 88 мкг/м³, Парижа - 200, Лондона - 300, Рима - 565 мкг/м³. В наших городах загазованность меньше, однако, отмечена тенденция ее увеличения вместе с автомобильным парком.

Таким образом, автотранспорт - источник эмиссии в атмосферу сложной смеси химических соединений, состав которой зависит не только от вида топлива, типа двигателя и условий его эксплуатации, но и от эффективности контроля выбросов. Последнее особенно стимулирует мероприятия по сокращению или обезвреживанию токсичных компонентов ОГ.

3. Трансформирование компонентов ОГ в организме человека

автомобильный транспорт загрязнение газ шум

Попадая в атмосферу, компоненты ОГ ДВС, с одной стороны, смешиваются с имеющимися в воздухе загрязнителями, с другой - претерпевают ряд сложных превращений, приводящих к образованию новых соединений. Одновременно идут процессы разбавления и удаления загрязнителей из атмосферного воздуха путем мокрого и сухого высаживания на землю. В связи с огромным многообразием химических превращений загрязнителей в атмосферном воздухе состав их чрезвычайно динамичен.

Как отмечают авторы обзора (Bates R.R., Watson A.Y. A Strategy for Quantifying Risk), риск вреда, наносимого организму токсическим соединением, зависит от трех факторов: физических и химических свойств соединения, дозы, взаимодействующей с тканями органа-мишени, и времени воздействия, а также биологического отклика организма на воздействие токсиканта.

Если физическое состояние загрязнителей воздуха определяет их распределение в атмосфере, а при ингалировании с воздухом - в респираторном тракте индивидуума, то химические свойства - в конечном счете, мутагенный потенциал токсиканта.

Так, растворимость токсиканта обусловливает различное размещение его в организме. Растворимые в биологических жидкостях соединения быстро переносятся из респираторного тракта по всему телу, а нерастворимые - задерживаются в респираторном тракте, в легочной ткани, прилегающих лимфатических узлах, или, продвигаясь к глотке, проглатываются.

Внутри организма соединения подвергаются метаболизму, в процессе которого облегчается их экскреция, а также проявляется токсичность. Следует отметить, что токсичность образующихся метаболитов может иногда превышать токсичность исходного соединения, а в целом дополняет ее. Баланс между метаболическими процессами, усиливающими токсичность, уменьшающими ее или благоприятствующими элиминированию соединений - важный фактор чувствительности (восприимчивости) индивидуума к токсичным соединениям

4. Трансформирование выхлопных газов в окружающей среде

Композицию соединений ОГ, попавших в атмосферу, нельзя рассматривать изолированно из-за происходящих физических и химических превращений и взаимодействий, которые приводят, с одной стороны, к трансформации химических соединений, с другой - к их удалению из атмосферы. Комплекс процессов, происходящих с первичными выбросами ДВС, включает:

- сухое и мокрое высаживание газов и частиц;

- химические реакции газообразных эмиссий ОГ ДВС с -ОН, -NO₃, -Н0₂ -радикалами, с Оз, N₂0₅ и газообразной HNO₃;

- фотолиз;

- реакции органических соединений, адсорбированных на частицах с соединениями в газовой фазе или в адсорбированном виде;

- реакции различных реакционноспособных соединений в водной фазе (в облаках, тумане, дождевых каплях), приводящие к образованию кислотных осадков.

Процесс сухого и мокрого высаживания химических соединений выбросов ДВС зависит от размера частиц, адсорбционной способности соединений (константы адсорбции и десорбции), их растворимости. Последнее особенно важно для хорошо растворимых в воде соединений, концентрация которых в атмосферном воздухе во время дождя может быть доведена до нуля.

Физические и химические процессы, происходящие в атмосфере с...