Екологія – Васюкова Г. Т. – 4.4.2 Наземний транспорт
4.4.1. Види забруднень від автотранспорту
Автотранспорт є вагомим джерелом забруднення навколишнього середовища. Найбільше забруднення атмосферного повітря надходить від енергетичних установок, що працюють на вуглеводному паливі (бензин, дизельне паливо, мазут, вугілля природний газ і інші). Кількість забруднення визначається обсягом палива, що спалюється, і організацією процесу згоряння. Основними джерелами забруднення атмосфери є транспортні засоби з двигунами внутрішнього згоряння (ДВЗ). Частка забруднення атмосфери від газотурбінних рухових установок (ГТРУ) і ракетних двигунів (РД) поки незначна, оскільки їхнє застосування в містах і промислових центрах обмежено. У місцях активного використання ГТРУ і РД (аеродроми, дослідні станції, стартові майданчики). Забруднення, що надходять в атмосферу від цих джерел, стоять на рівні з забрудненнями від ДВЗ і ТЕС, що обслуговують ці об’єкти.
Таблиця 4.1 Компоненти відпрацьованих газів
Основні компоненти, що викидаються в атмосферу при спалюванні різних видів палива в двигунах усіх видів, – нетоксичні діоксид вуглецю (С02) і водяна пара (Н20). Однак, крім них в атмосферу викидаються і шкідливі речовини, такі як оксид вуглецю, оксиди сірки, азоту, сполуки свинцю, сажа, вуглеводні, у тому числі канцерогенний бензопірен (С20Н12), незгорілі частки палива і т. п.
4.4.2 Наземний транспорт
Автотранспорт є джерелом забруднення атмосфери. Кількість автомашин невпинно росте, особливо у великих містах; а разом з цим росте валовий викид шкідливих продуктів в атмосферу.
Токсичними викидами ДВЗ є гази відпрацьовані і картерні гази, пари палива з карбюратора і паливного бака. Основна частка токсичних домішок надходить в атмосферу від ДВЗ з відпрацьованими газами. З картерними газами і парами палива в атмосферу надходить – 45% СПНП від їхнього загального викиду.
Дослідження сполуки відпрацьованих газів ДВЗ показують, що в них міститься кілька десятків компонентів, основні з яких наведені в таблиці 4.1.
Діоксид сірки (S02) утворюється у відпрацьованих газах, шо відпрацювали, у тому випадку, коли сірка міститься у вхідному паливі (дизельне паливо).
Аналіз даних, наведених у таблиці 4.1 показує, що найбільшою токсичністю володіють вихлопи карбюраторних ДВЗ за рахунок більшого викиду CO, N0X, CNHM і ін. Дизельні ДВЗ викидають у великих кількостях сажу, яка у чистому вигляді не токсична. Однак, частки сажі несуть на своїй поверхні токсичні речовини, у тому числі і канцерогенні. Сажа може тривалий час знаходитися в зваженому стані в повітрі, збільшуючи тим самим час впливу токсичних речовин на людину.
Кількість шкідливих речовин, що надходять в атмосферу в складі відпрацьованих газів, залежить від загального технічного стану автомобілів і особливо від двигуна-джерела найбільшого забруднення. Так, при порушенні регулювання карбюратора викиди CO збільшуються в 4 – 5 разів.
Застосування етильованого бензину, що вміщує сполуки свинцю, викликає забруднення атмосферного повітря дуже токсичними сполуками свинцю. Близько 70% свинцю, доданого до бензину з етиловою рідиною, потрапляє в атмосферу з відпрацьованими газами, з них 30% осідає на землі відразу, а 40% залишається в атмосфері. Один вантажний автомобіль середньої вантажопідйомності виділяє 2,5 – 3 кг. свинцю в рік. Концентрація свинцю в повітрі залежить від вмісту свинцю в бензині:
Вміст свинцю в бензині, г./л………………… 0,15 0,20 0,25 0,50.
Концентрація свинцю в повітрі, мкг./м3…………. 0,40 0,50 0,55 1,00.
Виключити надходження високотоксичних сполук свинцю в атмосферу можна заміною етильованого бензину на неетильованого, що давно практикується у великих містах ряду країн Західної Європи.
Валові викиди шкідливих речовин автомобільним транспортом Росії (тоді ще СРСР) наведені в таблиці 4.2.
Таблиця 4.2 Валові викиди шкідливих речовин, млн. т./рік
Автомобілі: | 1960 р. | 1970 р. | 1980 р. | 1990 |
Вантажні | 9,05 | 18,99 | 30,63 | 41,82 |
Легкові | 0,82 | 1,3 | 4,23 | 12,91 |
Автобуси | 0,65 | 2,1 | 4,16 | 8,56 |
Усього: | 10,52 | 22,39 | 39,02 | 54,04 |
Світовим парком автомобілів із ДВЗ щорічно викидається, млн. т.:
Оксиду вуглецю – 260;
Летучих вуглеводнів – 40;
Оксидів азоту – 20.
Частка участі автомобільного транспорту в забрудненні атмосферного повітря великих міст світу наведена нижче і складає, %:
Міста | Вуглеводні | Оксид Вуглецю | Оксид азоту |
Москва Ст.-Петербург Токіо Нью-Йорк | 96,3 88,1 99,0 97,0 | 32,6 31,7 33,0 31,0 | 64,4 79,0 95,0 63,0 |
У деяких містах концентрація СО протягом коротких періодів досягає 200 мг./м3 і більше, при нормативних значеннях максимально припустимих разових концентрацій 40 мг./м1 (США) і 10 мг./м3 (Росія).