Загрязнение атмосферы автотранспортом в России

Дыши свободно ⇒ Загрязнение окружающей среды ⇒ Загрязнение атмосферы автотранспортом в России

Выхлопные газы автомобилей — основной источник загрязнения атмосферы развитых стран Запада. В России наибольшее количество вредных выбросов является заслугой теплоэнергетики (ТЭС и котельных). Второе место по масштабам выделения вредных веществ в атмосферу РФ занимают предприятия чёрной и цветной металлургии. Автотранспорт же борется с объектами химической и целлюлозно-бумажной промышленности лишь за третье место в списке ключевых источников загрязнения воздуха в России. Однако наши города-миллионники выбиваются из общей экологической картины по стране. В них ситуация та же, что и в западных мегаполисах: доля загрязнения автотранспортом составляет 70-80% от совокупного количества выбросов вредных веществ в атмосферу. Наибольший урон выхлопные газы автомобилей наносят экологии Москвы, Санкт-Петербурга, Самары, Назрани, Нальчика, Элисты, Краснодара, Ростова-на-Дону, Ставрополя, Сочи, Воронежа и Калуги.

Казалось бы, нет ничего страшного в том, что загрязнение выхлопными газами в российских мегаполисах перекрывает выбросы всех промышленных предприятий, раз на Западе аналогичная история. Но на самом деле в европейских, американских и японских городах машин в 2-3 раза больше, а экология в большинстве из них лучше, чем у нас. Отсюда вывод: автомобильные выбросы в мегаполисах РФ в разы токсичнее зарубежных.

А.П. Константинов определил 3 основные причины повышенного загрязнения автотранспортом крупнейших городов России и поделился информацией с читателями журнала «Экология и жизнь» (ecolife.ru).

Причина чрезмерного загрязнения автотранспортом №1: Некачественное топливо

Одна из главных причин сверхмерного загрязнения выхлопными газами наших мегаполисов — это крайне низкое качество автомобильного топлива. Несмотря на то, что самый страшный этилированный бензин уже 10 лет (с 2003 года) находится в России под запретом, очистить атмосферу от последствий его использования до сих пор не удаётся. Содержащий токсичное вещество первого класса опасности — тетраэтилсвинец — этилированный бензин применялся в нашей стране с 1942 г. Если до этого рубежа советским бензином больные ангиной полоскали горло, то в последующие 60 с лишним лет применения тетраэтилсвинца о таком антисептике и подумать было страшно. Это ядовитое органическое соединение свинца, использовавшееся для повышения октанового числа, в 8 раз токсичнее обычного металлургического свинца.

Машина, заправленная этилированным бензином, каждые 100 м пути выбрасывала с выхлопными газами по 3-4 г свинца. Это чудовищное топливо изначально строжайше запретили использовать в обеих столицах и южной курортной зоне. Чтобы очистить атмосферу остальных городов и регионов России от накопленных за 61 год свинцовых загрязнений, необходимо проведение специальных мероприятий. В США, где этилированный бензин был запрещён в 60-е гг. XX века, для реабилитации загрязнённых территорий достаточно было систематически мыть дороги и тротуары и косить загрязнённую траву на газонах вблизи магистралей. Но в российских городах, в отличие от сплошь заасфальтированных и забетонированных американских, огромные площади участков голой земли. Загрязнение почвы свинцом будет пострашнее радиоактивного, ведь для токсичных металлов нет периода распада.

В то время как экологи бьются над решением проблемы 10-летней давности, стремящиеся сэкономить на топливе автомобилисты продолжают усугублять положение со свинцовым загрязнением. Разумеется, в стране, где изобрели самогонку, не могли не придумать «палёный» бензин — дешёвый прямогонный бензин с добавлением тетраэтилсвинца для повышения октанового числа.

Причина повышенного загрязнения автотранспортом №2: Старые автомобили

Вторая причина интенсивного отравления воздуха крупных российских городов выхлопными газами с повышенной концентрацией загрязняющих веществ — это старые отечественные машины. Выбросы таких автомобилей в разы токсичнее зарубежных, поскольку европейские, американские и японские машины оснащены нейтрализаторами выхлопных газов.

Причина повышенного загрязнения автотранспортом №3: Российские дороги

Третья причина сверхмерного загрязнения атмосферы наших мегаполисов автомобильными выбросами кроется в одной из главных бед России — дорогах. Из-за того что они слишком узкие, да ещё и с множеством перекрёстков и светофоров, автомобилям приходится часто останавливаться, часами стоять в пробках. На каждом светофоре и в местах образования заторов количество автомобильных выбросов зашкаливает, поскольку при режимах холостого хода и набора скорости в атмосферу выделяются максимальные объёмы выхлопных газов.

Как правило, наибольшему загрязнению автотранспортом подвергаются центральные, самые густонаселённые, районы мегаполисов. В результате от загрязнения атмосферы автомобильными выбросами страдает здоровье сотен тысяч жителей каждого крупного города России. Наибольшую опасность выхлопные газы представляют для маленьких детей, поскольку высота автомобильных выбросов не достигает и 1 м.

Проанализировав все 3 причины повышенного загрязнения атмосферы наших мегаполисов автотранспортом, эколог А. П. Константинов пришёл к выводу, что российские города сегодня не способны выдержать и 300 автомобилей на 1000 жителей.

Однако при строгом соблюдении инструкции по сокращению количества вредных автомобильных выбросов в атмосферу у наших мегаполисов появится шанс сравняться с образцовыми японскими городами.

Пути решения проблемы загрязнения выхлопными газами

Для сокращения объёмов вредных автомобильных выбросов в атмосферу используется целый перечень методов:

1. Постоянное совершенствование моделей двигателей и уменьшение корпусов автомобилей с целью минимизации потребления ими топлива.
2. Использование экологичных видов топлива (природного газа, жидкого водорода, этилового спирта и прочих разновидностей «зелёного бензина»).
3. Снабжение выхлопных труб автомобилей нейтрализаторами. В развитых странах машинам запрещено появляться на дорогах без этих «фильтров» для очистки выхлопных газов.
4. Внедрение автоматизированных систем регулирования движения с целью сокращения времени работы автомобильных двигателей в режиме холостого хода и набора скорости.
5. Создание зоны зелёных насаждений вдоль дорог. Данная мера позволяет вполовину уменьшить вредное воздействие автомобильных выбросов на окружающую среду. Одно дерево за год поглощает объём выхлопных газов, выделяемый среднестатистической машиной за 25 000 км пробега.

Источники:

1. А.П. Константинов. Экология и здоровье: опасности мифические и реальные // Экология и жизнь № 8, 2012 г., с. 90 — 91.
2. Экология и экономика природопользования. Бобылев С.Н., Новоселов А.Л., Гирусов Э.В. и др. Учебник. Изд. 2-е, перераб., 2002 г.
3. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. Автор: В.Ф.Протасов. Издательство: финансы и статистика, 2001 г.
4. Экологическое состояние территории России: Учебное пособие для студентов высших педагогических учебных заведений (под ред. Ушакова С.А., Каца Я.Г.) Изд. 2-е, 2004 г.

Автор статьи: Анастасия
Дата публикации: 14.03.2013
Заимствовать материалы статьи без ссылки на сайт запрещено!

Вы можете приложить к своему отзыву картинки.

Основные причины автотранспортного загрязнения. Влияние отработавших газов и их предельная допустимая концентрация в атмосфере

В процессе работы двигателя в атмосферу попадает выхлопной газ – продукт сгорания топлива. На долю выхлопных газов приходится более половины от всех загрязнений в воздушной среде. В состав отработанного сырья входит 280 ядовитых веществ – тяжёлые металлы, продукты окисления и сгорания топлива, ароматические углеводороды.

Рассмотрим основные причины автотранспортного загрязнения.

Влияние устаревших видов автомобилей

При конструировании двигателей автомобилей предыдущих поколений уделялось недостаточное внимание проблеме экологичности, что приводило к повышенным выбросам токсичных веществ. Также в автомобилях не были использованы катализационные системы очистки выхлопных газов.

Некачественное топливо

Низкое качество автомобильного топлива обусловлено содержанием в нём особо опасного вещества — тетраэтилсвинца, который относится к классу тяжёлых металлов первого класса опасности. Он служил, как противовзрывная присадка к моторному топливу, повышающая его октановое число, но при этом тетраэтилсвинец в 8 раз токсичнее обычного металлургического свинца.

С каждыми 100 метрами пути машина, заправленная этилированным бензином, выбрасывала в атмосферу по 3-4 грамма свинца. В настоящее время эксплуатация этилированного бензина на территории РФ и в развитых странах строго запрещена.

Тем не менее ликвидация последствий крайне затруднительна, так как тетраэтилсвинец не имеет периода распада.

Особенности российских дорог

Специфика российских дорог заключается в нескольких обстоятельствах:

• из-за большой площади страны и местами значительной удалённости населённых пунктов друг от друга протяжённость дорог составляет сотни и тысячи километров. Стоимость строительства качественного дорожного покрытия высока, и в отдельных горных районах строительство затруднено, поэтому владельцам автотранспорта приходится тратить много времени, чтобы добраться до места назначения;
• как и в любых мегаполисах, всё возрастающее количество автомобилей превышает пропускную способность дорог, поэтому в часы пик движение практически останавливается, машина работает на холостом ходу, выделяя большую концентрацию токсичных веществ.

Вещества, чаще всего попадающие в воздух при автотранспортном загрязнении. Наносимый вред

Основная доля химического загрязнения окружающей среды автомобильным транспортом приходится на отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания. Ниже приведены некоторые вещества и их предельная допустимая концентрация в атмосфере.

Оксид углерода

Оксид углерода (химическая формула СО) – газ, не имеющий цвета и запаха. Мало растворим в воде. Его плотность меньше, чем воздуха, и поэтому он легко распространяется в атмосфере. Очень ядовит. Поступая в тело человека вместе с воздухом, СО вытесняет кислород из крови, что может повлечь за собой смерть от удушья.

Оксиды азота

Оксид азота – бесцветный газ, а диоксид азота – газ тёмно-красного цвета, имеющий специфичный запах. Диоксид азота почти в два раза токсичнее, чем оксид азота. Благодаря взаимодействию с кислородом, в дыхательных путях человека образуются соединения азотной и азотистой кислот, угнетающе воздействуя на слизистые глаз, носа и рта. Оксиды азота также участвуют в процессах, приводящих к образованию смога. Опасность их воздействия заключается в том, что симптомы интоксикации организма нарастают постепенно без возможности быстрой нейтрализации.

Углеводороды

Представляют собой недожог топлива, используемого при работе двигателя автотранспорта. При работе на дизельном топливе – C₆H₁₀ и C₁H₅ – если на бензине. Образование углеродов может возникнуть так же при погашении пламени у стенок камеры сгорания из-за разницы температур. Одной из разновидностей углеводородов являются крайне токсичные ароматические углеводороды. Их применяют в двигателях с высокой степенью сжатия из-за более высокой детонационной стойкости.

Сажа, или по-другому твёрдый углерод, считается основным компонентом нерастворимых твёрдых частиц, куда, помимо сажи, входят соединения серы и свинца.

Образуется сажа при термическом разложении углеводородов в газовой или паровой фазах при дефиците кислорода. Частицы сажи оседают в лёгких человека, провоцируя аллергию.

Соединения свинца нарушают обменные процессы в организме, вызывают гипертонию и снижают мозговую активность.

Оксид серы

Образуется при сгорании серы, содержащейся в топливе по механизму, схожему с образованием СО.

Основные источники топливных испарений – топливный бак и система питания. Из-за особенностей строения автомобиля в пространстве под капотом получаются более высокие температуры, которые приводят к значительным испарениям топлива из топливной системы при остановке горячего двигателя. Учитывая большой выброс углеводородных соединений в результате топливных испарений, все производители автомобилей в настоящее время применяют специальные системы их улавливания. Оксиды серы, попадая в организм человека, вызывают воспаления носоглотки, бронхиты, хрипоту и боль в горле.

Бенз(а)пирен

Ароматическое соединение с химической формулой C₂₀H₁₂. Образуется в процессе сгорания углеводородного твёрдого, жидкого и газообразного топлива.

Последствия автотранспортного загрязнения для здоровья человека

Несмотря на комфорт и экономию времени, ежедневное взаимодействие с целым потоком автотранспорта влечёт за собой негативные последствия на здоровье человека. Наиболее заметным является постоянное воздействие искусственного шума на органы человека, вызывая изменения в сердечной деятельности, циркуляции крови и работе желёз внутренней секреции.

Для комфортного самочувствия общий уровень шума в жилых помещениях не должен превышать 55 дБА днём и 45 — ночью, тогда как на оживлённой дороге с непрекращающимся движением уровень шума составляет 70-75 дБА.

Также угрозу несёт инфразвук, приводя в состояние сонливости, ухудшения внимания и снижения остроты зрения.

В отдалённых последствиях проявляются хронические заболевания органов дыхания, наблюдаются угнетение нервной и сердечно-сосудистой систем, частые мигрени, слабость, раздражительность, а также аллергия и приступы астмы, болезнь Альцгеймера и образование злокачественных опухолей.

Последствия автотранспортного загрязнения для окружающей среды

Негативное воздействие на окружающую среду от использования автомобилей обусловлено сразу несколькими факторами:

• сточные воды. Сточные воды от автотранспорта образуются в процессе мойки машин на станциях обслуживания и в тёплое время года на территориях автозаправочных станциях при заправке жидкими моторными топливами. После использования сточные воды необходимо направить на очистные сооружения для дальнейшей очистки. В составе сточных вод могут быть тяжёлые металлы, кислоты и щёлочи. В них также можно обнаружить частицы краски и растворителей от моющих растворов. После процессов водоподготовки очищенная вода сбрасывается на рельеф местности или водоём. Объём сточных вод приблизительно составляет от 80 до 85% от объёма производственных стоков автотранспортных организаций. Количество их содержания меняется в зависимости от типа автомобиля, качества дорожного полотна, климатических условий, характера перевозимого груза и др. Приоритетным направлением по уменьшению негативного воздействия сточными водами является запрет на мойку и ремонтные работы автомобилей в необорудованных местах рядом с водоёмами открытого типа. Также необходимо внедрение в работу систем оборотного водоснабжения в производстве;
• пыль. Автомобильный транспорт также является одной из причин загрязнения воздуха пылью. Она оседает на растениях и деревьях вдоль проезжей части, отчего вид у них становится тусклый и безжизненный;
• угарный газ. Растворенные в атмосферных осадках оксиды азота и серы приводят к выпадению кислотных дождей, которые отравляют растительный покров и среду обитания живых существ;
• повышенный уровень шума. Единицей измерения шума в экологии является дБА — акустический децибел, единица измерения уровня шума с учетом восприятия звука человеком. В густонаселённых районах уровень шума достигает 70-75 дБА, что превышает допустимую норму в 35-40 дБА почти в два раза. Особенно чувствительны к акустическому загрязнению птицы: у них при постоянном пребывании в шумной среде развивается хроническое стрессовое состояние. Оно проявляется в изменении гормонального обмена веществ у взрослых особей, а у птенцов — к сокращению выживаемости. Таким образом, численность птиц уменьшается;
• инфразвук. Инфразвуковым шумом являются колебания в частотном диапазоне до 20 Гц. Инфразвук в автомобилях обусловлен срывом встречного потока воздуха позади автомобиля, причём интенсивность инфразвука возрастает с уменьшением частоты. Такой вид шума распространяется на значительные расстояния, нарушая у животных ориентацию в пространстве, что может даже повлечь за собой их гибель.

В глобальном смысле использование огромного числа автомобилей является одной из причин глобального потепления и возникновения озоновых дыр.