Загрязнение атмосферного воздуха выхлопами газа автомобильного транспорта

В России внимание этой проблеме начинает уделяться толь­ко сейчас. На сети мониторинга загрязнения атмосферы в России измеряются концентрации лишь суммы взвешенных веществ. Для развития сети станций, измеряющих концентрации мелкодис­персных взвешенных частиц диаметром менее 10 мкм недоста­точно финансовых ресурсов. [38 Денис.]

Полициклические ароматические углеводороды от­носятся к большому

числу органических соединений, химическая структура которых состоит из двух и более бензольных колец. Наиболее широко известное соединение – бенз(а)пирен.

Сажа – частицы твердого углерода черного цвета, образую­щиеся при неполном сгорании и термическом разложении угле­водородов топлива. Она не представляет непосредственной опас­ности для здоровья человека, но может раздражать дыхательные пути. Создавая дымный шлейф за транспортным средством, сажа ухудшает видимость на дорогах. Наибольший вред сажи проявля­ется в адсорбировании на ее поверхности бенз(а)пирена, который в этом случае оказывает более сильное негативное воздействие на организм человека, чем в чистом виде. Поэтому уменьшение ее выбросов – весьма актуальная задача, от решения которой зависят как экологические показатели воздушного бассейна, так и разви­тие дизельного транспорта в целом. В настоящее время для очи­стки отработавших газов дизелей от сажевых (твердых) частиц во многих странах находят применение сажевые фильтры.

По данным работы [27 Горбунов], диаметр первичных сажевых частиц составляет 0,02-0,17 мкм. В отработавших газах сажа находится в виде образований неправильной формы размером 0,3-100 мкм. Наибольшее количество частиц сажи имеет размеры до 0,5 мкм.

Седьмая группа. 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 г., 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. Они 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.

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 амонохлорнафталин, 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. Неэтилированный бензин поставляется без окрашивания (табл. 3).

Таблица 3.

Некоторые показатели физико-химических свойств автомобильных бензинов по ГОСТ 2084 – 77 и ОСТ 38.01.9 – 75

В развитых странах мира применение этилированного бен­зина ограничивается или уже полностью прекращено не только по причине высокой токсичности присадки Р-9, но и из-за его не­совместимости с каталитическими нейтрализаторами отработав­ших газов. Достаточно одной заправки этилированным бензином, чтобы вывести из строя активный слой дорогостоящего нейтрали­затора и датчика свободного кислорода (Х-зонда), т.е. лишить ав­томобиль инструментов подавления СО, СН, NOX и стехиометрического дозирования топлива с последующими непредсказуемыми последствиями, вплоть до возгорания автомобиля.

 Скачать реферат