排ガスを水で化学処理します。交通ガス

都市内の車の数は年々増加しており、そのため集中度が増加しています排ガス。エンジンの生成物が体にどのような影響を与えるかは、その成分を理解することでわかります。

全人類の発展には必ず人口の増加と、当然のことながらニーズの増加が伴います。同時に産業も発展し、自動車輸送、そして環境ますます多くの有毒化学物質が放出されています。汚染総量の約 90% は自動車の排気ガスによるものです。この問題は今日ますます関連性が高まっています。

車の排気ガスは、人間の健康と環境の両方に害を及ぼす可能性のある数百の化学物質の混合物のようなものです。これらは燃料の燃焼中に放出されます。

統計によると、1 台の「乗用車」は 1 日あたり平均最大 1 キログラムの発がん物質、毒素、技術的コンポーネントを環境中に放出します。同時に、有害物質が蓄積し、最長 5 ～ 6 年間大気中に残留する可能性があります。それらは環境、人間、植物、動物に害を及ぼす可能性があります。

空気中の排気ガスの濃度が基準を超えると、人間の健康に悪影響を及ぼします。タクシーやミニバスの運転手、そして渋滞の中で長時間過ごす人々がその影響を最も受けています。同時に、ディーゼルエンジンは大量の煤を発生する可能性があるため、最も有害であると考えられています。

からの排出排気管車はすぐに呼吸器系に影響を与えますが、成人では子供よりもはるかに少ないです。これは、ガスの最大濃度がほぼ子供の顔の高さに集中しているためです。

自動車の排気ガスの成分

環境への害は、排気ガスに含まれる毒素によって引き起こされます。これらの中で、次の化合物が際立っています。

統計的には、バスやトラックはより多くの排気ガスを発生します。車そしてオートバイ。これは、エンジンのサイズとその動作モードによるものです。

人体への影響

車の排気ガスには、慢性および急性疾患の発症を引き起こす可能性のある有毒で有害な化合物が含まれています。呼吸器系では次のような病状が発生する可能性があります。

喘息;
アレルギー;
気管支炎;
悪性新生物。
副鼻腔炎;
肺気腫;
気道の炎症。

さらに、排気ガスに含まれる有害物質により、心血管系にも悪影響を及ぼす可能性があります。それは次の現象によって特徴付けられます。

めまい;
息切れと呼吸困難。
狭心症の兆候;
血栓症の形成。
心筋梗塞。

車の排気ガスに含まれる物質は体内に蓄積する可能性があります。このため、滞留し、重大な病気の発症につながります。排気ガスが人間の健康に及ぼす影響については多くの議論がありますが、結局のところ、害は避けられないという事実に集約されます。

多くの人は、植物が「呼吸」できることを学生時代から知っていました。つまり、排気ガスの影響も感じているのです。毒素の微粒子が植物の体を汚染するため、道路沿いに生えている木々や花がとても鈍く、無気力に見えるのです。

さらに、膨大な量は気候の降水量の組成にも影響を与えました。搾取のせいだよ車両酸性雨、色とりどりの霧、濃い雪が発生することが増えています。もちろん、そのような降水は空気の浄化に役立ちますが、汚染物質も最終的には地面に到達します。その後、重金属や化合物は作物や飼料を介してさらに拡散します。この有害物質の「サイクル」は健康に悪影響を及ぼします。

保護措置

車の排気ガスは、渋滞の中で長時間立っている人々に最も大きな害を及ぼします。ガスマスクや人工呼吸器を持たない自動車運転者は、文字通りそれらを吸入することを強いられる。ただし、口や鼻をスカーフやハンカチで覆っても構いません。生地は体内に侵入する有害物質を防ぐことはできませんが、少なくともその量を最小限に抑えることはできます。

頻繁に交通渋滞に遭遇する場合は、緑色の野菜、ベリー類、種子を食事に補給することをお勧めします。また、できるだけたくさん飲むことをお勧めしますより多くの水、それは中毒を取り除くからです。

排気ガスの環境への影響は、高速道路の近くにある住宅やアパートにも及びます。多くの場合、排気ガスは通気口や窓から家に入ります。安全性を高めるために、専門家は密閉構造を設置し、換気のためにブリーザーを使用することを推奨しています。

現在も科学者たちは代替燃料、電気自動車、その他の環境に優しい技術の開発を続けています。しかし今のところ、これは将来の問題にすぎず、それが排気ガスの問題が現在非常に差し迫った理由である。

環境調査によると、大都市では大気汚染のほぼ 90% が自動車の排気ガスによるものです。最大の汚染源はディーゼル燃料で走る自動車です。また大きな役割一種の燃焼ガソリンを供給します。たとえば、硫黄含有ガソリンは硫黄酸化物を大気中に放出し、塩素、臭素、鉛を放出します。しかし、最も一般的な排気ガスの組成は次のとおりです。

窒素 – 75%;
- 酸素 – 0.3-8.0%;
- 水 – 3-5%;
- 二酸化炭素 – 0-16%;
- 一酸化炭素 – 0.1-5.0%;
- 窒素酸化物 – 0.8%;
- 炭化水素 – 0.1-2.5%;
- アルデヒド – 最大 0.2%。
- すす – 最大 0.04%。
- ベンゾピレン – 0.0005%。

一酸化炭素

ガソリンまたはディーゼル燃料の不完全燃焼の生成物。このガスには色がないため、人間は大気中でその存在を感じることができません。これがその主な危険性です。一酸化炭素はヘモグロビンと結合し、体の組織や器官に損傷を与えます。これにより、頭痛、めまい、意識喪失、さらには死に至ることもあります。

閉じたガレージ、または開いたガレージで車を暖機することで車の所有者が死亡するケースがよくあります。無臭、無色の一酸化炭素は、意識喪失や死亡を引き起こします。

二酸化窒素

刺激臭のある黄褐色のガス。視界が悪くなり、空気が茶色っぽくなります。非常に有毒で、気管支炎を引き起こす可能性があり、風邪に対する体の抵抗力を著しく低下させます。二酸化窒素は、慢性呼吸器疾患に苦しむ人々に特に悪影響を及ぼします。

炭化水素

窒素酸化物の存在下および太陽からの紫外線の影響下で、炭化水素は酸化し、その後刺激臭を伴う酸素を含む有毒物質、いわゆる光化学スモッグを形成します。環状芳香族炭化水素は樹脂やすすにも含まれており、強力な発がん性物質です。それらの中には突然変異を引き起こす可能性のあるものもあります。

ホルムアルデヒド

不快な刺激臭のある無色のガス。大量に摂取すると、気道や目を刺激します。有毒、ダメージを与える神経系、変異原性、アレルギー誘発性、発がん性効果があります。

粉塵とすす

サイズが 10 ミクロン以下の浮遊粒子。呼吸器系や粘膜の病気を引き起こす可能性があります。すすは発がん性があり、がんを引き起こす可能性があります。

エンジンの作動中、未燃の粒子が排気システムの壁に蓄積します。ガス圧の影響で大気中に放出され、大気を汚染します。

ベンズピレン 3.4

排気ガスを含む最も危険な物質の一つ。強力な発がん物質であり、がんの可能性を高めます。

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排気ガスの大気への影響は差し迫った環境問題です。多くの人は車を利用していますが、それがどれほど空気を汚染しているかさえ認識していません。被害を評価するには、排気ガスの組成とそれが環境に及ぼす影響を研究する価値があります。

排気ガスは何からできていますか?

車の排気ガスは、エンジンの作動中だけでなく、使用した燃料の不完全燃焼または完全燃焼中にも発生します。それらには合計 200 以上の異なる成分が含まれており、数分間しか存在しないものもあれば、何年もかけて分解し、長期間空中に浮遊するものもあります。

排気ガスへの曝露による影響

排気ガスが人間の健康、環境、大気に及ぼす影響は極めて破壊的です。初めに、有害な排出物自動車エンジンの燃料の燃焼中に生成され、大気を著しく汚染し、スモッグを形成します。一部の小さくて軽い粒子は上昇して大気層に到達し、その組成を変化させて構造を圧縮することができます。

排気ガスは温室効果の原因の 1 つであり、この効果は急速に進行しており、環境とすべての人類に真の脅威をもたらしています。それは気象異常、温暖化、氷河の溶解、海面上昇を引き起こします。

別の方向悪影響排気ガスは酸性雨の形成に寄与します。最近、彼らはますます頻繁に侵入し始めており、生態系に大きな被害を与えています。酸性度の高い降水によって土壌の組成が変化し、植物の生育や作物の栽培に適さなくなる可能性があります。

植物相は大きな被害を受けます。雨は文字通り葉や果物を食い尽くします。酸の沈殿も人間にとって有害で危険です。皮膚や頭皮に刺激を与え、有毒な影響を与えます。

車の排気ガスにさらされると、人体にとって非常に危険です。ガス成分はほぼ即座に呼吸器系に入り、肺や気管支の粘膜を刺激し、呼吸機能を混乱させて阻害し、さらに喘息や気管支炎などの多くの慢性疾患を引き起こします。しかし、気道からの物質は血液に吸収され、その組成を変化させ、たとえば酸素濃度を大幅に低下させます。また、これらの化合物はあらゆる組織や器官に浸透し、将来細胞の変性や突然変異、さらには細胞の破壊を引き起こす可能性のあるものもあります。

排気ガスによる深刻な影響を回避する方法

危険で重大な結果を最小限に抑えるためマイナスの影響自動車の排気ガスに関しては、次のようなさまざまな対策を講じる必要があります。

自動車の有能かつ合理的かつ節度ある運転。させないでください長い仕事の上アイドリング、運転を避ける高速、可能であれば、車をあきらめて、公共交通機関、つまりトロリーバスやトラムを使用してください。
最も効果的な方法は、石油を含む燃料を放棄し、代替エネルギー源に切り替えることです。ここ数年、科学者たちは電気やソーラーパネルで動く自動車の開発を始めている。
車の整備性、特にエンジンとそのすべての部品の状態、排気システムの動作を常に監視してください。
利用可能現代的な手段、自動車の排気ガス中の有害物質の濃度を削減します。これらには、いわゆる触媒排ガスコンバーターが含まれます。継続的に使用されれば、排出物は大気や人類にとって危険性が低くなります。

車を使用するとき、すべての所有者は車の保守性だけでなく、輸送や排気ガスが健康や環境に及ぼす影響にも注意を払う必要があります。この場合にのみ、悲しい結果を避けることができます。

彼らはほとんどどこにでも私たちに同行します - 彼らは窓からキッチンに飛んできたり、車で私たちを追いかけたりします。横断歩道、V 公共交通機関... 車の排気ガス - 本当にメディアが宣伝しているほど人間にとって危険なのでしょうか?

一般的なものから特殊なものまで - 排気ガスによる大気汚染

大都市では、迫りくるスモッグのせいで空さえ見えなくなることがあります。たとえば、パリ当局はそのような日には車の移動を制限しようとします。今日は偶数ナンバープレートの車の所有者が運転し、明日は奇数ナンバープレートの車を運転します...しかし、新鮮な風が吹くとすぐに蓄積されたものを吹き飛ばしますガスが発生すると、再び全員が道路に解放され、新たなスモッグの波が街を覆い、観光客がエッフェル塔を見ることができなくなります。多くの大都市では自動車が主な大気汚染物質となっていますが、世界的には自動車は産業に次ぐものです。石油製品と有機物によるエネルギー生産部門だけでも、すべての自動車を合わせた量の 2 倍の二酸化炭素を大気中に排出します。

さらに、環境保護活動家によると、人類は排気管から大気中に入るすべてのCO 2 を処理するのに十分な量の森林を毎年伐採しているという。

つまり、誰が何と言おうと、自動車の排気ガスによる大気汚染は、地球規模で見て、地球にとって破壊的な消費システムの一部にすぎないということです。しかし、一般的な話から具体的な話に移ってみましょう。地理の端にあるある種の工場と自動車では、どちらが私たちに近いでしょうか? 」鉄の馬「概して、私たちの個人用排気ガス発生装置は「満足」しており、今もこの活動を続けています。さらに、それはまず第一に私たち自身に害を及ぼします。多くのドライバーは眠気を訴え、体力や気力の低下が排気ガスの吸い込みによるものであるとは思わずに、方法を探しています。

有害な排気ガス - それはそんなに悪いことなのでしょうか?

排気ガスには合計 200 以上の異なる化学式が含まれています。これらには、体に無害な窒素、酸素、水、二酸化炭素や、悪性腫瘍の形成など重篤な病気のリスクを高める有毒な発がん物質が含まれます。しかし、これは将来の見通しであり、現時点で私たちの健康に影響を与える可能性のある最も危険な物質は、燃料の不完全燃焼の生成物である一酸化炭素です。私たちはこのガスを受容体で感じることができず、静かに目に見えない形で私たちの体に小さなアウシュヴィッツを作り出します。この毒は体の細胞への酸素のアクセスを制限し、その結果、通常どおりの症状が引き起こされる可能性があります。頭痛、意識喪失や死亡などのより重篤な中毒症状が発生します。

最悪のことは、最も中毒にさらされるのは子供たちであるということです。まさに子供たちが吸入するレベルで、最大量の毒が集中します。あらゆる種類の要因を考慮して実施された実験により、あるパターンが明らかになった。一酸化炭素やその他の「排気」生成物に定期的にさらされる子供たちは、免疫力の低下や頻繁な風邪などの「軽度の」病気は言うまでもなく、単純に愚かになるというものだ。そして、これは氷山の一角にすぎません。ホルムアルデヒド、ベンゾピレン、その他 190 種類の化合物が私たちの体に及ぼす影響を説明する価値があるでしょうか?? 現実的な英国人は、排気ガスによって毎年死亡者が出る計算をしているより多くの人交通事故で死ぬよりも！

車の排気ガス - どう対処すればよいですか?

そしてもう一度、一般的な話から具体的な話に移りましょう。活動の無さをいくらでも世界政府のせいにしたり、自分や家族が病気になるたびに産業界の有力者を叱ったりすることはできますが、もしそうでないとしても、何かをできるのはあなただけです。車を完全に放棄することですが、少なくとも排出ガスを削減することです。もちろん、私たちは皆、ウォレットの機能によって制限されていますが、この記事にリストされているアクションのうち、おそらく少なくとも 1 つはあなたに適しているでしょう。ただ同意しましょう - あなたはそれを幽霊のような明日まで先延ばしにすることなく、今すぐそれを実現し始めます。

ガソリンエンジンに切り替える余裕がある可能性は十分にあります。そうしてください。それが不可能な場合は、エンジンを調整して確認してください。エンジンに問題がない場合は、最も合理的な動作モードを選択するようにしてください。準備ができて？さらに進んでみましょう - 排気ガス中和剤を使用してください! 財布がそれを許可していないのですか？ですから、ガソリン代を節約しましょう。より頻繁に歩き、自転車に乗って店まで行きましょう。

燃料のコストが非常に高いため、わずか数週間の節約で最高の中和剤を購入できるようになります。旅行を最適化します - 1 回の旅行でできるだけ多くのことを行うようにし、近所の人や同僚との旅行を組み合わせてください。このように行動し、リストされた条件の少なくとも 1 つを満たすことで、あなたは個人的に自分自身に満足することができます。あなたのおかげで、排気ガスによる大気汚染は減少しました。そして、これが結果ではないと考えないでください。あなたの行動は雪崩を引き起こす小石のようなものです。

ディーゼルエンジン、vol.%

元の燃料に硫黄が含まれている場合、二酸化硫黄が排気ガス中に形成されます（ディーゼル燃料）。表に示されたデータの分析。図 16 は、キャブレター内燃エンジンの排気ガスが CO と NO の排出量が多いため最も有毒であることを示しています。バツ、C n H メートルディーゼル内燃エンジンは大量の煤を排出します。純粋な形無毒。しかし、すす粒子は吸着能力が高いため、その表面に発がん性物質などの有害物質の粒子が付着しています。煤は空気中に長時間浮遊する可能性があるため、人が有毒物質にさらされる時間が長くなります。

鉛化合物を含む有鉛ガソリンを使用すると、毒性の高い鉛化合物による大気汚染が発生します。エチル液とともにガソリンに添加された鉛の約70％は排気ガスとともに大気中に入り、そのうち30％は車両の排気管切断直後に地面に沈降し、40％は大気中に残留する。中型トラック 1 台は年間 2.5 ～ 3 kg の鉛を排出します。空気中の鉛の濃度は、ガソリンに含まれる鉛の含有量によって決まります。有鉛ガソリンを無鉛ガソリンに置き換えることで、有毒な鉛化合物の大気中への侵入を排除できます。ロシア連邦そして多くの西ヨーロッパ諸国。

内燃機関の排気ガスの組成は、エンジンの動作モードによって異なります。ガソリンで作動するエンジンでは、不安定な条件（加速、制動）下で混合気形成プロセスが中断され、有毒生成物の放出が増加します。内燃機関の排気ガス組成の空気過剰率への依存性を図に示します。 77、あ。加速モード中に可燃性混合気を空気過剰係数 a = 0.6 ～ 0.95 まで再濃縮すると、未燃燃料とその不完全燃焼生成物の排出が増加します。

ディーゼルエンジンでは、負荷が減少すると可燃混合気の組成が薄くなるため、低負荷時の排気ガス中の有毒成分の含有量が減少します（図77）。 b）。 COおよびC含有量 n N メートル最大負荷で動作すると増加します。

排気ガスの一部として大気中に入る有害物質の量は、技術的条件車、特にエンジンは最大の汚染源です。したがって、キャブレターの調整に違反すると、CO 排出量は 4 ～ 5 倍に増加します。

エンジンが古くなると、あらゆる特性が低下するため、排出ガスが増加します。着用時ピストンリングそれらを通過する突破口が増加します。排気バルブの漏れは、炭化水素排出の主な原因となる可能性があります。

キャブレター付きエンジンの排出ガスに影響を与える動作モードと設計特性には、次のものがあります。以下のパラメータ:

3）スピード。

4）トルク制御。

５）燃焼室内での炭素堆積物の形成。

6) 表面温度。

7) 排気背圧。

8) バルブのオーバーラップ。

9) 入口パイプライン内の圧力。

10) 表面と体積の関係。

11）シリンダー作動容積。

12）圧縮率。

13) 排気ガス再循環。

14）燃焼室の設計。

15) ピストンストロークとシリンダー径の関係。

排出される汚染物質の量の削減は、現代の車最適な設計ソリューションの使用、すべてのエンジン要素の正確な調整、最適な運転モードの選択、より多くの燃料の使用を通じて高品質。車両の走行モードは、車両内に設置されたコンピュータを使用して制御できます。

圧縮点火エンジンからの排出物に影響を与える動作パラメータと設計パラメータには次のものがあります。以下の特徴:

1) 過剰空気係数;

2）噴射の前進。

3) 流入空気温度。

４）燃料組成（添加剤を含む）。

5) ターボ過給;

6）乱気流。

7) 燃焼室の設計。

8) ノズルとジェットの特性。

9) 排気ガス再循環。

10) クランクケース換気システム。

ターボチャージャを使用するとサイクル温度が上昇し、酸化反応が促進されます。これらの要因により、炭化水素の排出量が削減されます。サイクル温度を下げて窒素酸化物の排出を減らすために、インタークーラーをターボチャージャーと組み合わせて使用できます。

キャブレターエンジンからの有害な排出物を削減するための最も有望な分野の 1 つは、外部排出物抑制方法の使用です。燃焼室を出た後。このような装置には、熱反応器や触媒反応器が含まれます。

熱反応器を使用する目的は、非触媒の均一ガス反応を通じて炭化水素と一酸化炭素をさらに酸化することです。これらの装置は酸化するように設計されているため、窒素酸化物は除去されません。このような反応器は、後酸化期間中 (平均して最大 100 ミリ秒) 高温の排気ガス温度 (最大 900 ℃) を維持するため、排気ガスがシリンダーを出た後も酸化反応が継続します。

触媒反応器は以下に設置されています。排気システム多くの場合、エンジンから多少離れた場所にあり、設計によっては、炭化水素や二酸化炭素だけでなく窒素酸化物も除去するために使用されます。自動車の場合、炭化水素や二酸化炭素を酸化するために白金やパラジウムなどの触媒が使用されます。ロジウムは窒素酸化物を還元する触媒として使用されます。通常、貴金属は 2 ～ 4 g のみ使用されます。塩基性金属触媒はアルコール燃料を使用する場合には効果的ですが、従来の炭化水素燃料を使用すると触媒活性が急速に低下します。タブレット（γ-アルミナ）またはモノリス（コージェライトまたは耐食鋼）の 2 種類の触媒担体が使用されます。コーディエライトを担体として使用する場合、触媒金属を塗布する前にγ-アルミナでコーティングします。

触媒コンバーター構造的には、中和ガスを供給および出力する入力および出力デバイス、ハウジングおよびその中に囲まれた反応器で構成されます。反応器は、触媒反応が起こる活性ゾーンです。中和反応器は、大きな温度変化、振動負荷、および攻撃的な環境の条件下で動作します。提供する効果的な洗浄排気ガスに対する中和装置の信頼性は、エンジンの主要部品やアセンブリと比べて劣ってはならない。

中和剤ディーゼルエンジン図に示されています。 78. 中和装置のデザインは軸対称で、「パイプの中のパイプ」のような外観をしています。反応器は外側と内側の穴あきグリッドで構成され、その間に粒状の白金触媒の層が配置されています。

中和剤の目的は、深く（少なくとも）
水分、硫黄、鉛化合物の存在下で、広い温度範囲（250～800℃）でCOと炭化水素を90 vol%）酸化します。このタイプの触媒の特徴は、低温効率的な動作の開始、高温耐性、耐久性、および安定した動作能力。高速ガスの流れ。このタイプの中和剤の主な欠点は、コストが高いことです。

接触酸化が正常に起こるためには、酸化触媒には一定量の酸素が必要であり、還元触媒には一定量のCO、Cが必要です。 n N メートルまたはH2。触媒酸化還元の代表的なシステムと反応を図に示します。 79. 触媒の選択性に応じて、窒素酸化物の還元中に一部のアンモニアが形成される可能性があり、その後酸化されて NO に戻され、NO 分解効率が低下します。バツ.

非常に望ましくない中間生成物は硫酸である可能性があります。化学量論に近い混合気の場合、酸化成分と還元成分の両方が排気ガス中に共存します。

触媒の有効性は、燃料や潤滑油添加剤から排気ガスに混入する可能性のある金属化合物が存在すると、また金属の摩耗によって低下する可能性があります。この現象は触媒被毒として知られています。四エチル鉛のアンチノック添加剤は特に触媒の活性を著しく低下させます。

エンジン排気ガス用の触媒および熱コンバーターに加えて、液体コンバーターも使用されます。液体中和剤の動作原理は、特定の組成の液体（水、亜硫酸ナトリウム水溶液、重炭酸ナトリウム水溶液）を通過させるときの有毒ガス成分の溶解または化学的相互作用に基づいています。ディーゼルエンジンの排気ガスを通過させることにより、アルデヒドの排出が約50%、煤が60～80%減少し、ベンゾ(a)ピレンの含有量が若干減少します。液体中和剤の主な欠点は、寸法が大きいことと、ほとんどの排気ガス成分の浄化度が不十分であることです。

バスの効率化とトラック主にディーゼル内燃エンジンを使用することで達成されます。ガソリン内燃エンジンと比較して、燃料消費量が 25 ～ 30% 少ないため、環境面での利点があります。原単位消費量燃料; また、排気ガスの成分は、ディーゼル内燃機関毒性が低い。

自動車の排出ガスによる大気汚染を評価するため、具体的な数値が定められていますガス排出量。特定の排出量と車両の台数に基づいて、大気中への車両の排出量を計算できる方法があります。さまざまな状況.

排ガスを水で化学処理します。 交通ガス