Plini iz vozil ostanejo v površinski plasti ozračja, zato jih je težko razpršiti. Ozke ulice in visoke zgradbe prav tako pomagajo ujeti strupene spojine izpušni plini v območju dihanja pešcev. Sestava izpušnih plinov vozila vključuje več kot 200 sestavnih delov, medtem ko je le nekaj izmed njih standardiziranih (dim, ogljikovi in \u200b\u200bdušikovi oksidi, ogljikovodiki). [...]
Sestava izpušnih plinov je odvisna od številnih dejavnikov: vrste motorja (uplinjač, \u200b\u200bdizelski motor), njegovega načina delovanja in obremenitve, tehničnega stanja in kakovosti goriva (tabele 10.4, 10.5). [...]
Izpušni plini poleg ogljikovodikov, ki tvorijo gorivo, vsebujejo tudi izdelke nepopolnega zgorevanja, kot so acetilen, olefini in karbonilne spojine. Količina HOS v izpušnih plinih je odvisna od delovnih pogojev motorja. Zlasti velika količina škodljivih nečistoč vstopi v zunanji zrak, ko motor teče v prostem teku - na krajših postankih in v križiščih. [...]
Izpušni plini vključujejo toksične snovi, kot so ogljikov monoksid, dušikovi oksidi, žveplov dioksid, svinčeve spojine in različni rakotvorni ogljikovodiki. [...]
Izpušni plini uplinjačev in dizelskih motorjev vključujejo približno 200 kemičnih spojin, med katerimi so najbolj toksični oksidi ogljika, dušika, ogljikovodiki, vključno s policikličnimi aromatskimi ogljikovodiki (benz (a) piren itd.). Ko sežge 1 liter bencina, se v zrak sprosti 200-400 mg svinca, ki je del dodatka proti udarcem. Promet je tudi vir prahu, ki nastane zaradi uničenja cestnih površin in odrgnine pnevmatik. [...]
Ker je sestava izpušnih plinov odvisna od mešanice goriva in zraka in časa vžiga, bo odvisna tudi od voznega vedenja. Za doseganje največje moči so potrebne mešanice z 10-15% obogatitvijo, medtem ko je najbolj varčna hitrost z nekoliko nižjo obogatitvijo goriva. Večina motorjev potrebuje bogate mešanice v prostem teku in produkti zgorevanja niso popolnoma iztisnjeni iz jeklenke. Pri pospeševanju se tlak v sistemu za gorivo zmanjša in gorivo se kondenzira na stenah razdelilnika. Da bi preprečili izčrpavanje mešanica goriva služi kot uplinjač in zagotavlja več goriva pri pospeševanju. Ko se hitrost zmanjša z zaprtim plinom, se vakuum v kolektorju poveča, uhajanje zraka se zmanjša in nasičenost mešanice prekomerno poveča. S takšnimi nihanji so emisije v veliki meri odvisne od zahtev, ki veljajo za motor (tab. [...]
Vprašanje izpušnih plinov in aerosolov, ki jih v zrak oddajajo avtomobilski motorji, zahteva veliko intenzivnejše preučevanje. V tej smeri je že pridobljenih nekaj podatkov o sestavi izpušnih plinov, iz česar izhaja, da se njihova sestava spreminja pod vplivom številnih dejavnikov, med katere spadajo zasnova motorja, način delovanja in nega motorja ter uporabljeno gorivo (Faith, 1954; Fitton, 1954) ... Trenutno naj bi v kroničnem poskusu na živalih intenzivno preučevali učinek vseh sestavnih delov izpušnih plinov. [...]
| 18 |
Brezbarven plin, brez vonja in okusa. Gostota glede na zrak 0,967. Vrelišče je 190 ° C. Koeficient topnosti v vodi 0,2489 (20 °), 0,02218 (30 °), 0,02081 (38 °), 0,02035 (40 °). Teža 1 litra plina pri 0 ° C in 760 mm Hg. Umetnost. 1,25 g. Je del različnih mešanic plinov, koksne peči, skrilavca, vode, lesa, plinov iz plavžev, izpušnih plinov vozil itd. [...]
Izpušni plini iz avtomobilov in drugih motorjev notranje izgorevanje so glavni vir onesnaženja mestnega zraka (do 40% vsega onesnaženja v ZDA). Številni strokovnjaki so na problem onesnaževanja ozračja nagnjeni kot na problem onesnaženja z izpušnimi plini. različni motorji (avtomobili, motorni čolni in ladje, reaktivni motorji letal itd.). Sestava teh plinov je zelo zapletena, saj poleg ogljikovodikov različnih razredov vsebujejo toksične anorganske snovi (dušikovi oksidi, ogljik, žveplove spojine, halogeni) ter kovine in organske kovinske spojine. Analiza takih sestavkov, ki vsebujejo anorganske in organske spojine s širokim območjem vrelišča (ogljikovodiki C1-C12), naleti na velike težave in za njeno izvajanje se praviloma uporablja več analitičnih metod. Z IR spektroskopijo se zlasti določata ogljikov monoksid in ogljikov dioksid, dušikovi oksidi se določajo s kemiluminiscenco in plinska kromatografija za odkrivanje ogljikovodikov. Uporablja se lahko tudi za analizo anorganskih komponent izpušnih plinov, občutljivost zaznavanja pa je približno 10-4% za CO, 10-2% za NO, 3-10-4% za CO2 in 2-10 "5% za ogljikovodike, toda analiza težko in dolgotrajno. [...]
Na koncentracijo izpušnih plinov v predoru vplivajo: 1) intenzivnost, sestava in hitrost prometnega toka; 2) dolžina, konfiguracija in globina predora; 3) smer in hitrost prevladujočih vetrov glede na os predora. [...]
Tabela 12.1 prikazuje sestavo glavnih nečistoč v izpušnih plinih bencinskih in dizelskih motorjev z notranjim zgorevanjem (ICE). [...]
Zgoraj je bilo omenjeno, da se sestava izpušnih plinov občutno spreminja s spremembo načina delovanja motorja, zato je treba reaktor izračunati ob upoštevanju spremembe koncentracij. Poleg tega reakcija zahteva povišane temperature, zato mora reaktor zagotoviti hiter dvig temperature, saj bo voda v hladnem reaktorju kondenzirala. Tehničnim težavam je dodan tudi predpogoj za dolgotrajno delovanje reaktorskega sistema brez vzdrževanja. Za razliko od drugih naprav v avtomobilu v tem primeru avtomobilist ne bo pozoren na reaktorski sistem, ki mu ne prinese praktične vrnitve, in morda ne bo prejel resničnih signalov, da sistem ne deluje. Poleg tega je veliko težje spremljati učinkovitost sistema za čiščenje odpadnih voda z rednimi pregledi in tehničnimi pregledi kot doseči določeno povprečno stopnjo zanesljivosti konstrukcije. [...]
| 10 |
Količinska in kvalitativna sestava izpušnih plinov je odvisna od vrste in kakovosti goriva, tipa motorja, njegovih lastnosti, tehničnega stanja, usposobljenosti mehanikov, oskrbe voznega parka z diagnostično opremo itd. [...]
Za določitev dušikovega dioksida v izpušnih plinih motorjev z notranjim zgorevanjem avtomobilov in v izpušnih plinih kopeli za regeneracijo srebra je predlagana netekuča elektrokemijska celica z dolgo življenjsko dobo 120 dni. Delovna elektroda je platina ali grafit, pomožna pa premog razreda B. Absorpcijska raztopina ima sestavo 3% KBr in 1% H2304. Spodnja meja analizirane koncentracije dušikovega dioksida za to stacionarno celico je 0,001 mg / l. [...]
Tabela 3 prikazuje približno sestavo izpušnih plinov uplinjača in dizelskih motorjev (I. L. Varshavsky, 1969). [...]
Z izpuhom nastane znatno onesnaženje zraka! plini v cestnem prometu. Vključujejo široko paleto: strupenih snovi, med katerimi so glavne: CO, NOx - ogljikovodiki, rakotvorne snovi. Onesnaževalci zračnega bazena iz cestnega prometa bi morali vključevati tudi gumijasti prah, ki nastane zaradi odrganja avtomobilskih gum. [...]
Tehnično stanje motorja. Tehnično stanje motorja in predvsem uplinjača ima velik vpliv na sestavo izpušnih plinov. Študije, ki jih je opravil Zh- G. Manusadzhants (1971), so pokazale, da je po namestitvi na avtomobile, ki so prej imeli povečano vsebnost ogljikovega monoksida v izpušnih plinih (5-6%), novi, pravilno nastavljeni uplinjači, koncentracija tega plina padla na 1,5% ... Poškodovani uplinjači po popravilu in nastavitvi so prav tako zmanjšali vsebnost ogljikovega monoksida v izpušnih plinih za do 1,5-2%. [...]
Preprost ukrep - prilagoditev motorjev lahko večkrat zmanjša toksičnost izpušnih plinov. Zato se v mestih ustvarjajo nadzorne in merilne točke za diagnosticiranje strojnih motorjev. V voznem parku se na posebnih tekalnih bobnih, ki nadomeščajo cesto, preizkusi avtomobil, med katerim se pri različnih načinih delovanja meri kemična sestava motornih plinov. Stroja z visoko emisijo izpušnih plinov na progi se ne sme sprostiti. Po podatkih, ki so na voljo v literaturi, lahko samo ta ukrep zmanjša onesnaženost zraka leta 1980 za 3,2-krat, do leta 2000 pa 4-krat.
Obravnavana shema predvideva, da se del toplotne energije izpušnih plinov v ogrevalnem obdobju uporabi za ogrevanje sosednje kompresorske postaje naselja, rastlinjake in živinorejske farme. Kompleksna elektroenergetska enota na kompresorski postaji vključuje številne enote, sklope in opremo, prikazane na diagramu na sliki 1, ki so pokazali visoko učinkovitost in že dolgo delujejo v različnih panogah. [...]
V razmerah Južno-Sahalinska, kjer so glavna onesnaževala izpušni plini iz vozil in odpadki iz termoelektrarn, niso izvedli posebnih del, ki bi vplivali nanje na določene predmete flore. Med delom za določanje mikroelementne sestave številnih rastlin, vključno s travniškimi in plevelnimi travami, je bilo opravljenih nekaj opažanj vsebnosti strupenih mikroelementov v nadzemni masi rastlin znotraj mesta in zunaj njega ter na obnovljenih zemljevidih \u200b\u200bodpadkov na območju odstranjevanja pepela Južno-Sahalinske TE. ... Kemična sestava je odvisna tako od vrste kot od zunanjih pogojev obstoja, zato so bili za določanje svinca odvzeti vzorci naslednjih rastlinskih vrst: ježi (Dactylis glomerata L.), plazna detelja (Trifolium repens L.), trst Langsdorf (Calamagrostis langsdorffii (Link) Trin.), Travniška modra trava (Poa pratensis L.), regrat (Taraxacum officinale Web.) - v mejah mesta, ob cestah in za nadzor - v krajih, daleč od antropogenega vpliva. [...]
Omenili smo že, da lahko sončni žarki spremenijo kemično sestavo onesnaževal zraka. To je še posebej opazno pri onesnaževalih oksidacijskega tipa, ko lahko sončni žarki povzročijo nastanek dražilnega plina iz ne dražilnega (Haagen-Smit a. Fox, 1954). Fotokemične transformacije te vrste se pojavijo med reakcijo med ogljikovodiki in dušikovimi oksidi v zraku, pri čemer so glavni vir obeh izpušni plini avtomobilov. Te fotokemične reakcije so tako pomembne (na primer v Los Angelesu), da si ogromno prizadevamo za rešitev te posebne težave, ki jo predstavljajo avtomobilski izpušni plini. Rešitve tega problema se lotevamo s treh različnih strani: a) s spremembo goriva za motorje; b) s spremembo zasnove motorja; c) spreminjanje kemijske sestave izpušnih plinov po nastanku v motorju. [...]
Morda se vam zdi nenavadno, da ne omenjamo ogljikovega monoksida (ogljikovega monoksida), ki je, kot vsi dobro vedo, del izpušnih plinov avtomobila. Vsako leto umre veliko ljudi, ki imajo navado preizkusiti motor v zaprti garaži ali dvigniti vsa okna avtomobila, ki pušča v izpušnem sistemu. V visokih koncentracijah je ogljikov monoksid zagotovo usoden: v kombinaciji s hemoglobinom v krvi preprečuje prenos kisika iz pljuč v vse organe telesa. Toda na prostem je v veliki večini primerov koncentracija ogljikovega monoksida tako nizka, da ne predstavlja nevarnosti za zdravje ljudi. [...]
Upoštevajte, da znatna količina ogljikovega monoksida vstopi v atmosferski zrak z izpušnimi plini avtomobilov in drugega voziloopremljen z motorji z notranjim zgorevanjem uplinjača, katerih izpuh vsebuje CO od 2 do 10% (velike vrednosti ustrezajo načinom nizke hitrosti). V zvezi s tem je posebna pozornost namenjena razvoju uplinjačev, proizvedenih pod kodnim imenom "Ozon" za osebna vozila "Zhiguli". Zahvaljujoč številnim tehničnim novostim lahko ta uplinjač z izpušnimi plini znatno zmanjša emisije snovi, škodljivih za človeško telo, v ozračje. Na priporočilo Centralnega znanstvenoraziskovalnega avtomobilskega in avtomobilskega inštituta je bila na uplinjaču uporabljena naprava "Cascade", ki optimizira sestavo mešanice goriva in zraka, s čimer se omogoči ne le zmanjšanje toksičnosti emisij, temveč tudi specifična poraba bencina. [...]
Ogljikov monoksid nastane pri nepopolnem zgorevanju snovi, ki vsebujejo ogljik. Je del plinov, ki se oddajajo v procesih taljenja in predelave železnih in neželeznih kovin, izpušnih plinov motorjev z notranjim zgorevanjem, plinov, ki "nastajajo med peskanjem itd. [...]
Sodobne analitske metode omogočajo, da skupaj s starostjo posameznih ledenih plasti določajo sestavo zraka v obdobju njihovega nastanka in spremljajo rast onesnaženosti zraka. Tako je bilo leta 1968 ugotovljeno, da je raven svinčevega oksida, ki v zrak vstopa predvsem z izpušnimi plini avtomobilov, že približno 200 mg na 1 tono ledu. Avtorji knjige »Oblegani večni led"Na podlagi teh številk jih komentirajte takole:" Ice, ta tiha priča o razvoju podnebja na Zemlji, kaže na veliko nevarnost. Ga bo človeštvo poslušalo? " . [...]
Takšne študije ustvarjajo tudi pogoje za razvoj posebnih napovednih modelov, ki povezujejo sestavo goriva in njegove lastnosti z emisijami izpušnih plinov za družine avtomobilov, od najstarejših vozil brez katalizatorjev do najnovejših modelov avtomobilov, izdelanih z uporabo najnovejših tehnologij. To razmerje med lastnostmi, sestavo in emisijami je izjemno zapleteno in takšni modeli omogočajo oblikovalcem goriv, \u200b\u200bda najdejo posebne mejne vrednosti sestave goriv, \u200b\u200bpri katerih imajo lahko spremembe značilnosti goriva merljiv, merljiv vpliv na emisije izpušnih plinov. Te mejne vrednosti formulacij bodo seveda odvisne tako od vrste vozil, ki so na voljo na določenem trgu, kot tudi od zmožnosti proizvodnje goriva. V tem primeru je za razumevanje celotnega postopka potrebna jasna slika obeh dejavnikov. [...]
Fenoli se uporabljajo za razkuževanje, pa tudi za izdelavo lepil in fenol-formaldehidne plastike. Poleg tega so del izpušnih plinov bencinskih in dizelskih motorjev, ki nastanejo med zgorevanjem in koksanjem lesa in premoga. [...]
Pod vplivom emisij iz industrijskih podjetij, kemično aktivnih odpadkov in ostankov iz glavne proizvodnje se sestava atmosferskega zraka v mestih bistveno spremeni. V njej se bistveno poveča odstotek vsebnosti prahu, poleg tega pa se pojavijo "sledi" snovi, ki v naravnem stanju niso značilne za okolje. Naraščajoča rast izpušnih plinov iz motornih vozil prispeva k razvoju hudih bolezni dihal. Emisije škodljive snovi iz vozil in industrijskih podjetij povzročajo povečano onesnaženost zraka z žveplovimi oksidi, sulfati, ogljikovim dioksidom, ogljikovim monoksidom, dušikovimi oksidi, vodikovim sulfidom, amoniakom, acetonom, formaldehidom itd. V akutnih primerih velikega onesnaženja zraka opazimo draženje, veznico, kašelj, povečano slinjenje, spazem glotisa in nekatere druge simptome. Pri kroničnem onesnaževanju zraka je znana variabilnost naštetih simptomov in njihova manj izrazita narava. Onesnaženost zraka v mestih je razlog, ki povečuje odpornost na pretok zraka v dihalih. [...]
Nadzor nad zračnim stanjem v Zvezni republiki Nemčiji izvaja mreža postojank in 9 stalnih postaj (München), ki spremljajo vsebnost škodljivih plinov in prahu v ozračju 15. Snovi v izpušnih plinih avtomobilov so najbolj nevarne za okolje. Podatki o meritvah se pošljejo v procesorski center, opremljen z računalnikom, da sestavijo potrebne značilnosti onesnaženosti zraka in njihovo razvrstitev. [...]
Avtomobilski promet ni eden vodilnih virov žveplovega dioksida v ozračje. V knjigi I. L. Varšavskega, R. V. Malova "Kako nevtralizirati izpušne pline avtomobila" (1968) vprašanje žveplovega dioksida kot izpuha iz avtomobilskega motorja sploh ni obravnavano. Ta položaj se ujema z rezultati študij leta 1974–1975 o zraku na avtocestah z zasedenim motornim prometom v Leningradu, kjer so opazili posamezne primere nepomembnega preseganja dovoljenih koncentracij žveplovega dioksida (G. V. Novikov in sod., 1975). Vendar pa po podatkih ZDA (V. N. Smelyakov, 1969) letna emisija žveplovih oksidov v avtomobilih v tej državi doseže milijon ton, kar je sorazmerno z emisijo trdnih delcev. Po podatkih RSHOP (1956) je v Angliji leta 1954 emisija žveplovega dioksida iz avtomobilskih motorjev znašala 20 tisoč ton. OeSe (1973), ki daje sestavo izpušnih plinov evropskih avtomobilov, poroča, da žveplov dioksid v povprečju predstavlja 0,006% izpušnih plinov bencinskih motorjev. in 0,02% dizelskega goriva. Ti materiali prepričajo v smiselnost nadzora koncentracije anhidrida na progah gostega prometa. [...]
Poleg tega je to znanje in ta pristop mogoče uporabiti za novo razvite motorne tehnologije. Kot je prikazano na sl. 1, pričakuje se, da se bo prihodnja smer dela za zmanjšanje emisij tradicionalnih motorjev premaknila k popolnoma optimiziranim sistemom, ki zajemajo vozilo, motor in gorivo. Ključni dejavnik tega postopka bo znanje, kako izbrati pravilno sestavo posebnih goriv, \u200b\u200bda bodo primerna za take sisteme. [...]
Kot primera praktične uporabe obetavnih laserskih diod na osnovi Pb, Bn, Te lahko navedemo dva projekta, ki jih je razvila ameriška družba Texas Instrument (Dallas). V prvem izmed njih se na nastavljivi laserski diodi razvija kompaktna naprava (težka največ 4,5 kg) za nadzor industrijskih emisij iz cevi z vsebnostjo 302, NO2 in drugih plinov. Drugi projekt je namenjen ustvarjanju priročne naprave za spremljanje izpušnih plinov vozil glede vsebnosti CO, CO2, ostankov neizgorelih ogljikovodikov in plinov, ki vsebujejo žveplo. Izdelani modeli so matrike številnih laserskih baz, ki so uglašene na določen plin in povezane z optično podobnimi matricami fotodetektorjev. Naprava mora biti nameščena neposredno v izpušni tok. Težave so povezane z razvojem priročnega hladilnika, potrebnega za neprekinjeno lasersko sevanje. Ta prnbor je ustvarjen kot orodje za nadzor mase v povezavi z razvojem osnutka ameriškega državnega standarda za dovoljeno sestavo izpušnih plinov. Obe napravi temeljita na absorpcijski metodi. [...]
Medtem ko lahko regulacija žvepla in izbira alternativnega goriva posredno zmanjšata škodljive emisije vozil, je z vidika naftne družbe glavni dejavnik, ki ga je treba upoštevati pri razvoju goriv z nizkimi emisijami, možnost neposrednega vpliva na emisije teh lastnosti. kot so sestava ogljikovodikov, hlapnost, gostota, cetansko število itd., pa tudi spojine, ki vsebujejo kisik (oksidanti) ali biogoriva, vključena v gorivo. Ta oddelek obravnava prvo vprašanje. Slednja tema je podrobneje obravnavana v spremnem članku, objavljenem v isti reviji. [...]
Na cikle dušika in žvepla vedno bolj vpliva industrijsko onesnaževanje zraka. V teh ciklih se pojavijo dušikovi oksidi (NO in NO2) in žveplo (50 g), vendar le kot vmesne stopnje in so v večini habitatov prisotni v zelo nizkih koncentracijah. Izgorevanje fosilnih goriv je močno povečalo raven hlapnih oksidov v zraku, zlasti v mestih; v takšni koncentraciji postajajo že nevarni za biotske sestavine ekosistemov. Leta 1966 so ti oksidi predstavljali približno tretjino vseh (125 milijonov ton) industrijskih emisij v ZDA. Glavni vir BOg so termoelektrarne na premog, glavni vir NO2 pa avtomobilski motorji... L), dušikovi oksidi pa škodujejo in prihajajo v dihala višjih živali in ljudi. Zaradi kemijskih reakcij teh plinov z drugimi onesnaževali se poslabšajo škodljivi učinki obeh (opazimo nekakšno sinergijo). Razvoj novih tipov motorjev z notranjim zgorevanjem, odstranjevanje žvepla iz goriva in prehod s termoelektrarn na jedrske elektrarne bodo odpravili te resne motnje v ciklih dušika in žvepla. V oklepajih upoštevajte, da bodo takšne spremembe v načinu, kako ljudje proizvajajo energijo, sprožile druge težave, o katerih je treba razmišljati vnaprej (glej 16. poglavje). [...]
Ta okoliščina vnaprej določa tudi naslednji argument v prid domači vodikovi elektroenergetiki. Sestoji iz potrebe po globalnem pristopu k reševanju takšnih problemov. Današnji trend splošnega povezovanja trgovinskega in gospodarskega sistema je tak, da zahteva analizo svetovnega trga za ogromno paleto blaga in storitev. V teh pogojih Rusije ni več mogoče iztrgati iz globalnih industrijskih, trgovinskih in gospodarskih vezi. Nemogoče je, če ne povzročimo velikih materialnih in moralnih izgub, z vse strožjimi okoljskimi zahtevami, zapisanimi v nacionalni in mednarodni zakonodaji. Zakon o čistem zraku, ki ga je sprejel ameriški kongres, zgoraj omenjena zaostritev kemijske sestave izpušnih plinov iz zračnega in kopenskega prometa v zahodni Evropi in drugih regijah planeta ter številni drugi zakonodajni ukrepi so v bistvu osnova za globalni okoljski zakonik. Treba je oblikovati nacionalni koncept uporabe vodika v gorivni bazi države kot okolju prijaznega goriva za zračni in kopenski promet. Tak koncept in ustrezen nacionalni program je mogoče razviti v okviru preusmeritve obrambne industrije. [...]
Pri preučevanju onesnaževanja okolja z emisijami iz industrijskega podjetja se običajno upoštevajo le tiste kemikalije, ki na podlagi tehnološkega procesa glede bruto emisij v atmosferski zrak ali odpadno vodo lahko štejejo za prednostne. Medtem ima precejšen del začetnih in končnih proizvodov dokaj visoko reaktivnost. Zato obstaja razlog za domnevo, da te spojine ne vplivajo le na stopnjo tehnološkega procesa. Nemogoče je izključiti možnost takšnega medsebojnega vplivanja v zraku industrijskih prostorov, od koder novonastali proizvodi kot ubežne emisije vstopijo v atmosferski zrak. Nove kemikalije lahko nastanejo s kemičnimi in fotokemičnimi reakcijami v onesnaženem zunanjem zraku, pa tudi v vodi in zemlji. Primer je tvorjenje novih kemikalij iz produktov nepopolnega zgorevanja goriva, ki je del izpušnih plinov avtomobilov. Trenutno so poti za fotokemijsko oksidacijo teh produktov dovolj proučene. Dokazana je možnost onesnaženja zraka s kakovostno novimi kemičnimi snovmi, ki niso določene v tehnoloških predpisih preučevanih podjetij.
Meščani pogosto govorijo o ekologiji in jo večinoma grajajo. Razlogov za to je načeloma veliko, predvsem pa govorijo o izpušnih plinih. Torej, kaj točno mesto diha in v čem se skriva vonj izpušnih plinov?
Izpušni plini se pogosto imenujejo vsi izpusti v urbano ozračje, vključno s kotlovnicami, tovarnami in drugimi industrijskimi podjetji. Dejansko je ta izraz pravilen samo za emisije iz prometa, ki nastanejo kot posledica predelave goriva. Imenujejo se tudi odpadni plini. Izpušni plini so produkt motorjev z notranjim zgorevanjem in glede na hitro rast števila vozil v zadnjih 50 letih in zlasti rast osebnih vozil v mestih, so se izpušni plini v zraku mest resno in že dolgo naselili, njihovo število pa le še narašča.
Izpušni plini so zdaj glavni vzrok za onesnaževanje zraka v mestu in imajo nenehen vpliv na zdravje ljudi. Torej, ugotovili smo terminologijo, ugotovimo, kaj točno avtomobili se redno dovajajo v naše ozračje, kako nevarno je in kako se zaščititi, če v stanovanju zavohate izpušne pline.
Vsi avtomobili v zrak oddajajo rakotvorne in strupene snovi. Sestava izpušnih plinov avtomobila se razlikuje glede na tip motorja, bencina ali dizla, vendar osnovni komplet ostaja enak.
Torej, sestava avtomobilskih izpušnih plinov vključuje:
| Komponenta | Prostorninski delež v bencinski motor,% |
Prostorninski delež v dizelski motor,% |
Strupenost |
|---|---|---|---|
| Dušik | 74–77 | 76–78 | nestrupen |
| Kisik | 0,3–8 | 2–18 | nestrupen |
| Vodna para | 3–5,5 | 0,5–4 | nestrupen |
| Ogljikov dioksid | 5–12 | 1–10 | nestrupen |
| Ogljikov monoksid | 0,1–10 | 0,01–5 | strupen |
| Ogljikovodiki | 0,2–3 | 0,009–0,5 | strupen |
| Aldehidi | 0–2 | 0,001–0,009 | strupen |
| žveplov dioksid | 0–0,002 | 0–0,03 | strupen |
| Saje, g / m3 | 0–0,04 | 0,1–1,1 | strupen |
| Benzapiren, g / m3 | 0,01–0,02 | 0–0,01 | strupen |
Kot lahko vidite, je sestava izpušnih plinov precej raznolika in večina komponent je strupenih. Zdaj pa poglejmo, kakšen vpliv imajo izpušni plini na človeka.
Vpliv izpušnih plinov na človeško telo
Izpušni plini avtomobilov so lahko škodljivi za vaše zdravje in so lahko zelo resni. Najprej ogljikov monoksid ali ogljikov monoksid, o katerem smo že govorili, nima okusa ali vonja, vendar pri visokih koncentracijah povzroča vrtoglavico, glavobol, slabost in lahko povzroči omedlevico.
Žveplov bencin in žveplov oksid, ki ga tvori, sta eden od razlogov za močan vonj v izpušnih plinih. Dejstvo je, da molekule žveplovega dioksida zelo oprijemljivo vplivajo na vohalne receptorje, zato se ta vonj čuti že pri nizki koncentraciji, bolj koncentrirana "aroma" pa preglasi vse druge vonjave za nos človeka, kar lahko potrdijo vsi, ki so v hiši prižgali vžigalice. Svinčeni bencini obogatijo zrak s svincem. Količina takšnih izpušnih plinov in škoda, ki jo povzročajo, sta svinec ena najbolj znanih strupenih sestavin v ozračju. Trenutno se tak bencin ne uporablja več kot gorivo za avtomobile, vendar so njegovi hlapi dolgo časa polnili vsa večja mesta. Ogljikovodiki v avtomobilskih emisijah se pri izpostavljenosti sončni svetlobi oksidirajo in tvorijo strupene spojine z ostrim vonjem, ki še posebej močno vplivajo na delovanje zgornjih dihalnih poti in vodijo v poslabšanje kroničnih bolezni dihal.
Škodo izpušnih plinov avtomobilov v veliki meri razlagajo rakotvorne snovi - saj in benzopiren, ki prispevajo k razvoju tumorjev, zlasti malignih.
Glede na izpušne pline in škodo, ki jo povzročajo, je treba dodati še celoten učinek tega kemičnega koktajla: dolgotrajen stik z izpušnimi plini vodi do smrti, zlasti zaradi zastrupitve z ogljikovim monoksidom. Največja nevarnost teh emisij je v njihovi količini, razširjenosti in majhnosti delcev, kar omogoča izpuhu skozi naravne telesne ovire in v pljuča. Ob stalni izpostavljenosti izpušnim plinom na telesu se lahko razvijejo imunska pomanjkljivost, bronhitis, trpijo možganske žile, živčni sistem in drugi organi. Poleg tega lahko večina strupenih snovi v izpušnih plinih medsebojno deluje in z drugimi sestavnimi deli ozračja, kar prispeva k nastanku smoga.
Vsi, ki so se udeležili šolskega tečaja botanike, vedo, da dihajo tudi rastline. In kot vsi dihajoči organizmi tudi sami čutijo onesnaženje izpušnih plinov. Najmanjši delci škodljivih spojin vstopijo v telo rastline in jo zastrupijo, zato zelo pogosto na mestnih območjih, ki se nahajajo v bližini velike ceste ali parkirišča, trate in drevesa izgledajo počasi, hitro porumenijo ali celo odmrejo.
Onesnaženost zraka z izpušnimi plini je pomembno vplivala na sestavo atmosferskih padavin. Zahvaljujoč prometni dejavnosti se pojavijo kisli dež, barvne megle ali sneg petdesetih odtenkov črne. Seveda je zrak zaradi padavin nekoliko prečiščen, vendar vsa zbrana umazanija vstopi v tla, kar povzroči splošno onesnaženje okolja z izpušnimi plini. Iste spojine in težke kovine se širijo še naprej po tleh, vstopajo v živalsko krmo in kmetijske pridelke, kar pomeni, da ne onesnažujejo le narave, ampak tudi ljudi. Seveda bo odvečna panika zaradi tega, a ob takšnem onesnaženju ozračja z izpušnimi plini je vredno poskrbeti za svoje zdravje.
Kako se zaščititi pred izpušnimi plini
Največ škode izpušni plini dobimo, ko smo v zastojih, kjer pred avtomobilskimi emisijami preprosto nikamor ne bežimo. V takšnih razmerah, če pri roki ni respiratorja ali plinske maske, boste vseeno morali vdihniti izpuh, lahko pa nos in usta zaprete z robčkom ali šalom. To vas sicer ne bo popolnoma zaščitilo pred emisijami izpušnih plinov, vendar bo stanje vsaj nekoliko zgladilo. Če ste nenehno izpostavljeni izpušnim plinom, si svoj jedilnik splača popestriti z antioksidanti, ki jih najdemo v jagodičevju, sadju, zeleni zelenjavi in \u200b\u200bzelenem čaju ter semenih in pitju več vode, saj pomaga pri razstrupljanju. Ta "doping" pomaga telesu, da se spopade z učinki vdihavanja kemičnega koktajla in ohranja zdravje.
Izpušni plini v stanovanju so očitno nezaželeni gostje, vendar pogosto vstopijo v naše hiše, če so pod ali v bližini ceste ali parkirišča. Če ni možnosti ali želje, da se premaknete v naročje narave stran od cest, lahko v hiši ustvarite varna območja. Da bi razumeli, kako se zaščititi pred izpušnimi plini v stanovanju, morate določiti vir njihovega pojava. V veliki večini primerov izpušni plini prihajajo skozi okna. V tem primeru bi bila najboljša rešitev namestitev zaprtih oken z dvojno zasteklitvijo in prezračevanje z visoko kakovostjo
Odstranjevanje, predelava in odstranjevanje odpadkov od 1 do 5 razreda nevarnosti
Sodelujemo z vsemi regijami Rusije. Veljavna licenca. Popoln sklop zaključnih dokumentov. Individualni pristop do stranke in prilagodljiva cenovna politika.
S tem obrazcem lahko pustite zahtevo za opravljanje storitev, zahtevate komercialno ponudbo ali dobite brezplačno posvetovanje naših strokovnjakov.
Vpliv izpušnih plinov na ozračje je nujen okoljski problem. Mnogi ljudje uporabljajo avtomobile in se niti ne sanjajo, kako močno zastrupljajo zrak. Za oceno škode je vredno preučiti sestavo izpušnih plinov in posledice njihovega vpliva na okolje.
Kakšni so izpušni plini
Izpušni plini iz avtomobilov nastajajo med delovanjem motorja, pa tudi med nepopolnim ali popolnim zgorevanjem uporabljenega goriva. Skupno v njih najdemo več kot dvesto različnih komponent: nekatere obstajajo le nekaj minut, druge pa se razgradijo leta in dolgo lebdijo v zraku.
Razvrstitev
Vse emisije po lastnostih, sestavnih delih in stopnji vpliva na okolje in človeško telo bodo razdeljene v več skupin:
- Prva skupina združuje vse snovi, ki nimajo toksičnih lastnosti. Sem spadajo vodna para, pa tudi naravne in sestavne komponente atmosferskega zraka, ki neizogibno prodrejo v avtomobilske motorje. V to kategorijo spadajo tudi emisije CO2 - ogljikovega dioksida, ki je prav tako nestrupen, vendar zmanjšuje koncentracijo kisika v zraku.
- Druga skupina sestavnih delov avtomobilskih izpušnih plinov vključuje ogljikov monoksid, to je ogljikov monoksid. Je produkt nepopolnega zgorevanja goriva in ima izrazite strupene in strupene lastnosti. Ta snov vstopi v človeško telo z vdihavanjem, vstopi v krvni obtok in reagira s hemoglobinom. Posledično se koncentracija kisika močno zmanjša, pojavi se hipoksija in v hujših primerih smrt.
- V tretjo skupino spadajo dušikovi oksidi, ki imajo rjavkast odtenek, neprijeten oster vonj. Takšne snovi so nevarne za človeka, saj lahko dražijo sluznico in vplivajo na membrane notranjih organov, zlasti pljuč.
- Četrta skupina sestavnih delov izpušnih plinov je najštevilčnejša in vključuje ogljikovodike, ki se pojavijo zaradi nepopolnega zgorevanja goriva, ki se uporablja v avtomobilskih motorjih. In prav te snovi tvorijo modrikast ali svetlo bel dim.
- Peto skupino sestavnih delov izpušnih plinov predstavljajo aldehidi. Najvišje koncentracije teh snovi opazimo pri najmanjših obremenitvah ali pri tako imenovanem prostem teku, ko temperaturni režim izgorevanja v motorju ni zelo visok.
- Šesta skupina sestavnih delov avtomobilskih izpušnih plinov so različni razpršeni delci, vključno s sajami. Štejejo za produkte obrabe delov motorja in lahko vključujejo tudi oljne delce, aerosole, ogljikove obloge. Saje same po sebi niso nevarne, lahko pa se nalagajo v dihalne poti in poslabšajo vidnost med emisijami izpušnih plinov.
- Sedma skupina snovi, ki tvorijo izpušne pline, so različne žveplove spojine, ki nastanejo med zgorevanjem goriv, \u200b\u200bki vsebujejo žveplo, v motorjih (med njimi je predvsem dizelsko gorivo). Takšne komponente imajo oster značilen vonj in lahko dražijo sluznico ter motijo \u200b\u200bpresnovne procese in oksidativne reakcije.
- Osma skupina so različne svinčeve spojine. Pojavijo se med delovanjem uplinjaških motorjev, pod pogojem, da se osvinčeni bencin uporablja z dodatki, ki povečajo oktansko število.
Učinki izpostavljenosti izpušnim plinom
Vpliv izpušnih plinov na zdravje ljudi, okolje in ozračje je izjemno uničujoč. Najprej škodljive emisije pri zgorevanju goriv v avtomobilskih motorjih močno onesnažujejo zrak in tvorijo smog. Nekateri majhni in lahki delci se lahko dvignejo in dosežejo atmosferske plasti, spremenijo svojo sestavo in zgostijo strukturo.
Izpušni plini so eden od razlogov za učinek tople grede, ki se hitro razvija in resnično ogroža okolje in celotno človeštvo. Povzroča vremenske nepravilnosti, segrevanje, taljenje ledenikov in dvig morske gladine.
Drugo področje negativnega vpliva izpušnih plinov prispeva k nastanku kislega dežja. V zadnjem času so začeli vse pogosteje hoditi in močno škodovati ekosistemu. Padavine z visoko kislostjo spremenijo sestavo tal, zaradi česar so neprimerna za rast rastlin in gojenje poljščin.
Flora močno trpi: deževje dobesedno požre listje in sadje. Tudi kisle padavine so škodljive in nevarne za ljudi: imajo dražljiv in toksičen učinek na kožo, lasišče.
Izpostavljenost izpuhu avtomobila je izjemno nevarna za človeško telo. Komponente plinov skoraj takoj vstopijo v dihalni sistem, dražijo sluznico pljuč in bronhijev, motijo \u200b\u200bin zavirajo dihalno funkcijo, povzročajo pa tudi številne kronične bolezni, vključno z astmo in bronhitisom. A snovi iz dihal se absorbirajo v kri in spremenijo njeno sestavo, na primer znatno zmanjšajo koncentracijo kisika. Prav tako spojine prodrejo v vsa tkiva in organe, nekatere pa lahko v prihodnosti povzročijo degeneracijo in mutacijo celic.
Kako se izogniti resnim izpušnim učinkom
Za zmanjšanje nevarnih in resnih posledic negativnih učinkov izpušnih plinov vozil je treba sprejeti številne ukrepe:
- Kompetentno, racionalno in zmerno delovanje motornih vozil. Ne omogočajo dolgo delo v prostem teku se izogibajte vožnji z visokimi hitrostmi, če je le mogoče, opustite avtomobil in se odločite za uporabo javni prevoz, in sicer trolejbusi in tramvaji.
- Najučinkovitejši način je opustiti oljna goriva in preiti na alternativne vire energije. V zadnjih nekaj letih so znanstveniki začeli razvijati avtomobile, ki delujejo na elektriko in celo na sončne celice.
- Nenehno spremljajte zdravje avtomobila, predvsem pa stanje motorja in vseh njegovih delov ter delovanje izpušnega sistema.
- Na voljo sodobne objektezmanjšanje koncentracije škodljivih snovi v izpuhu avtomobilov. Sem spadajo tako imenovani katalizatorji izpušni plini. Če jih bomo nenehno uporabljali, bodo emisije manj nevarne za ozračje in človeštvo.
Pri uporabi avtomobila mora vsak lastnik skrbeti ne le za njegovo uporabnost, temveč tudi za vpliv prometa in emisij na zdravje in okolje. Le v tem primeru se bo mogoče izogniti žalostnim posledicam.
Glavni viri emisij vozil so motor z notranjim zgorevanjem, izhlapevanje goriva skozi prezračevalni sistem rezervoar za gorivo, tako dobro, kot podvozje: kot posledica trenja pnevmatike o cestne površine, nosite zavorne obloge in korozija kovinskih delov, ne glede na emisije motorja, nastanejo drobni prašni delci. Erozija katalizatorja sprošča platino, paladij in rodij, obraba oblog sklopke pa tudi strupene snovi, kot so svinec, baker in antimon. Za te sekundarne emisije vozil je treba določiti tudi mejne vrednosti.
Škodljive snovi
Slika: Sestava izpušnih plinov
Sestava izpušnih plinov avtomobila vključuje številne snovi ali skupine snovi. Pretežni del sestavnih delov izpušnih plinov so nestrupeni plini v običajnem zraku. Kot je prikazano na sliki, je le majhen del izpušnih plinov škodljiv za okolje in zdravje ljudi. Kljub temu je potrebno nadaljnje zmanjšanje koncentracije strupenih sestavin izpušnih plinov. Čeprav sodobni avtomobili danes oddajajo zelo čiste izpušne pline (v nekaterih vidikih avtomobilov Euro-5 je celo bolj čist kot vstopni zrak), ogromno vozil v prometu, ki jih je samo v Nemčiji približno 56 milijonov, oddaja precejšnjo količino strupenih in škodljivih snovi. Nove stvari in uvedba strožjih zahtev za okolju prijaznost izpušnih plinov se zahtevajo, da se stanje popravi.
Ogljikov monoksid (CO)
Ogljikov monoksid (ogljikov monoksid) CO je plin brez barve in vonja. Je strup za dihala, ki moti delovanje centralnega živčnega in kardiovaskularnega sistema. V človeškem telesu veže rdeče krvne celice in povzroča kisikovo stradanje, ki v kratkem času zaradi zadušitve povzroči smrt. Že pri koncentraciji 0,3% prostornine v zraku ogljikov monoksid človeka ubije v zelo kratkem času. Učinek je odvisen od koncentracije CO v zraku, od trajanja in globine vdihavanja. Le v okolju z ničelno koncentracijo CO se lahko skozi pljuča izloči iz telesa.
Ogljikov monoksid se vedno pojavi pri pomanjkanju kisika in nepopolnem zgorevanju.
Ogljikovodiki (CH)
Ogljikovodiki se v ozračje sproščajo kot neizgorelo gorivo. Dražijo sluznice in dihalne organe. Nadaljnja optimizacija delovnega toka motorja je mogoča le z izboljšanjem proizvodnih tehnologij in poglabljanjem znanja o postopkih zgorevanja.
Ogljikovodikove spojine nastajajo v obliki parafinov, olefinov, arom, aldehidov (zlasti formaldehidov) in policikličnih spojin. Kancerogene in mutagene lastnosti več kot 20 policikličnih aromatskih ogljikovodikov, ki zaradi svoje majhnosti lahko prodrejo v pljučne mehurčke, so bile eksperimentalno dokazane. Najnevarnejše ogljikovodikove spojine so benzen (C6H6), toluen (metilbenzen) in ksilen (dimetilbenzen, splošna formula C6H4 (CH3) 2). Benzen lahko na primer pri človeku povzroči spremembe v krvni sliki in povzroči krvni rak (levkemija).
Razlog za emisijo ogljikovodikov v ozračje je vedno nepopolno zgorevanje goriva, pomanjkanje kisika in z zelo vitko mešanico - prepočasno zgorevanje goriva.
Dušikovi oksidi (NOx)
Pri visoki temperaturi zgorevanja (več kot 1100 ° C) se aktivira reakcijski inertni dušik v zraku, ki v zgorevalni komori reagira s prostim kisikom in tvori okside. Zelo so škodljivi za okolje: povzročajo nastanek smoga, uničevanje gozdov, padavine kislega dežja; tudi dušikovi oksidi so prehodne snovi za tvorbo ozona. So strupeni za kri, povzročajo raka. V procesu zgorevanja nastajajo različni dušikovi oksidi - NO, NO2, N2O, N2O5 - s splošno oznako NOx. V kombinaciji z vodo se pojavijo dušikova (HNO3) in dušikova (HNO2) kislina. Dušikov dioksid (NO2) je rdeče-rjav, strupen plin ostrega vonja, ki draži dihala in tvori spojine s krvnim hemoglobinom.
To je najbolj problematičen izmed vseh dušikovih oksidov in v prihodnosti bodo zanj veljale ločene norme za dovoljeno koncentracijo. Delež NO2 v skupnih emisijah dušikovih oksidov v prihodnosti naj bi bil manjši od 20%. Od leta 2010 je Direktiva 1999/30 / ES določila največjo dovoljeno koncentracijo NO2 pri 40 µg / m3, skladnost s to mejno koncentracijo pa postavlja posebne zahteve za zaščito pred škodljivimi emisijami.
Najugodnejši pogoji za tvorbo dušikovih oksidov so visoka temperatura zgorevanja puste mešanice zrak-gorivo. Sistemi za recirkulacijo izpušnih plinov zmanjšajo delež dušikovih oksidov v izpušnih plinih vozila.
Žveplovi oksidi (SOx)
Iz žvepla v gorivu nastajajo žveplovi oksidi. Med zgorevanjem žveplo reagira s kisikom in vodo ter tvori žveplove okside, žveplovo (H2SO4) in žveplovo (H2SO3) kislino. Žveplov oksid je glavna sestavina kislega dežja in vzrok gozdne smrti. Gre za vodotopni jedki plin, katerega učinki na človeško telo se kažejo v pordelosti, oteklini in povečanem izločanju vlažne sluznice oči in zgornjih dihal. Žveplov dioksid vpliva na sluznice nazofarinksa, bronhijev in oči. Najpogostejše mesto "napada" žveplovega dioksida so bronhiji. Močan dražilni učinek na dihala je posledica tvorbe žveplove kisline v vlažnem okolju. Žveplov dioksid SO2 in aerosol žveplove kisline, suspendiran v fino razpršenem prahu, vstopata v dihala. Astmatiki in majhni otroci se najbolj občutljivo odzivajo na naraščajočo koncentracijo žveplovega dioksida v zraku. Visoka vsebnost žvepla v gorivu bo skrajšala življenjsko dobo katalizatorja zelenih bencinskih motorjev.
Zmanjšanje emisij žveplovega dioksida se doseže z omejevanjem vsebnosti žvepla v gorivu. Cilj je gorivo brez žvepla.
Vodikov sulfid (H2S)
Učinki tega plina na organsko življenje znanosti še niso povsem jasni, znano pa je, da je sposoben povzročiti hude zastrupitve pri ljudeh. V hujših primerih obstaja nevarnost zadušitve, izgube zavesti in ohromelosti centralnega živčnega sistema. Pri kronični zastrupitvi opazimo draženje sluznice oči in dihal. Vonj vodikovega sulfida je čutiti tudi, če je v zraku koncentriran v količini 0,025 ml / m3.
Vodikov sulfid v izpušnih plinih nastane pod določenimi pogoji in tudi v prisotnosti katalizatorja ter je odvisen od vsebnosti žvepla v gorivu.
Amoniak (NH3)
Vdihavanje amoniaka vodi do draženja dihal, kašlja, zasoplosti in zadušitve. Tudi amoniak povzroča vnetje rdečice na koži. Neposredna zastrupitev z amoniakom je redka, saj se tudi velike količine amoniaka hitro pretvorijo v sečnino. Ko se velike količine amoniaka vdihnejo neposredno, je pljučna funkcija pogosto okrnjena leta. Ta plin je še posebej nevaren za oči. Močna izpostavljenost amoniaku lahko povzroči motnost roženice in slepoto.
Pod določenimi pogoji se v katalizatorju lahko tvori celo amoniak. Hkrati se zdi, da je amoniak uporaben kot redukcijsko sredstvo za SCR katalizatorje.
Saje in delci
Saje je čisti ogljik in nezaželen produkt nepopolnega zgorevanja ogljikovodikov. Razlog za nastanek saj je pomanjkanje kisika med zgorevanjem ali prezgodnje ohlajanje zgorevalnih plinov. Delci saj so pogosto povezani z nezgoreli ostanki goriva in motorno olje, kot tudi vodo, izdelke za obrabo delov motorja, sulfate in pepel. Delci se močno razlikujejo po obliki in velikosti.
Tabela. Razvrstitev delcev
Tabela prikazuje razvrstitev in velikost delcev. Najpogosteje med delovanjem motorja nastanejo delci s premerom približno 100 nanometrov (0,0000001 m ali 0,1 μm); taki delci lahko naravno vstopijo v človeška pljuča. Ko se sajasti delci aglutinirajo (zlepijo) med seboj in z drugimi komponentami, se lahko masa, število in porazdelitev delcev v zraku bistveno spremeni. Glavne sestavine delcev so prikazane na sliki.
Slika: Glavne sestavine delcev
Delci saj lahko zaradi svoje gobaste strukture zajemajo tako organske kot anorganske snovi, ki nastanejo med zgorevanjem goriva v valjih motorja. Posledično se masa delcev saj lahko poveča trikrat. To ne bodo več posamezni delci ogljika, temveč aglomerati pravilne oblike, ki nastanejo kot posledica molekularne privlačnosti. Velikost takih aglomeratov lahko doseže 1 μm. Emisije saj in drugih delcev so še posebej aktivne med zgorevanjem dizelskega goriva. Te emisije veljajo za rakotvorne. Nevarni nanodelci predstavljajo količinsko velik delež delcev, a le majhen masni odstotek. Zato se predlaga, da se vsebnost delcev v izpušnih plinih omeji ne po masi, temveč po količini in porazdelitvi. V prihodnosti obstaja razlika med velikostjo in porazdelitvijo delcev.
Slika: Sestava delcev
Emisije delcev iz bencinskih motorjev so za dva do tri velikostne nižje od emisij dizelskih motorjev. Vendar se ti delci nahajajo tudi v izpuhu bencinskih motorjev z neposredno injiciranje gorivo. Zato obstajajo predlogi za omejitev vsebnosti delcev v izpušnih plinih vozil. Sublimacija je neposreden prehod snovi iz trdnega v plinasto stanje in obratno. Sublimacija je trdna oborina plina, ko se ohladi.
Droben prah
Med delovanjem motorjev z notranjim zgorevanjem nastajajo zlasti drobni delci - prah. Sestavljen je predvsem iz delcev policikličnih ogljikovodikov, težkih kovin in žveplovih spojin. Del prašnih frakcij lahko prodre v pljuča, druge frakcije pa ne prodrejo v pljuča. Frakcije, večje od 7 mikronov, so manj nevarne, saj jih filtrira lastni sistem filtracije človeškega telesa.
Drugačen odstotek manjših frakcij (manj kot 7 mikronov) prodre skozi bronhije in pljučne mehurčke (alveole), kar povzroči lokalno draženje. Na območju pljučnih mehurčkov topne komponente vstopijo v krvni obtok. Lastni sistem za filtriranje telesa se ne spopada z vsemi drobnimi frakcijami prahu. Onesnaževanje atmosferskega prahu imenujemo tudi aerosoli. Lahko so v trdnem ali tekočem stanju in imajo lahko različno obdobje obstoja, odvisno od njihove velikosti. Pri gibanju se lahko najmanjši delci združijo v večje z razmeroma stabilnim obdobjem obstoja v ozračju. Te lastnosti imajo predvsem delci s premerom od 0,1 μm do 1 μm.
Ko ocenjujemo nastanek drobnega prahu kot rezultat dela avtomobilski motor ta prah je treba ločevati od prahu, ki nastaja naravno: cvetni prah rastlin, cestni prah, pesek in številne druge snovi. Tudi virov drobnega prahu v mestih, kot so zavorne ploščice in obraba pnevmatik, ni mogoče podcenjevati. Tako dizelski izpušni plini niso edini "vir" prahu v ozračju.
Modro-bel dim
Modri \u200b\u200bdim se pojavi med delovanjem dizelskega motorja pri temperaturah pod 180 ° C zaradi najmanjših kapljic kondenzirajočega olja. Pri temperaturah nad 180 ° C te kapljice izhlapijo. Nezgorele ogljikovodikove komponente goriva sodelujejo pri nastanku modrega dima pri temperaturah od 70 ° C do 100 ° C. Velika količina modrega dima kaže na veliko obrabo skupine valjev-bata, palic in vodil ventilov. Prepozen zagon goriva lahko povzroči tudi modri dim.
Beli dim je sestavljen iz vodne pare, ki nastane med zgorevanjem goriva in postane vidna pri temperaturah pod 70 ° C. Videz bel dim za predkomorne in vrtinčne komorne dizelske motorje po hladnem zagonu. Nezgorele ogljikovodikove komponente in kondenzati so prav tako odgovorni za bel dim.
Ogljikov dioksid (CO2)
Ogljikov dioksid je brezbarven, nevnetljiv plin s kislim okusom. Včasih ga napačno imenujemo ogljikova kislina. Gostota CO2 je približno 1,5-krat večja od gostote zraka. Ogljikov dioksid je sestavni del zraka, ki ga izdihne oseba (3-4%) Pri vdihavanju zraka, ki vsebuje 4-6% CO2, se pri človeku pojavijo glavoboli, tinitus in razbijanje srca ter pri višjih koncentracijah CO2 (8-10%) pride do napadov zadušitve, izgube zavesti in zastoja dihanja. Pri koncentraciji več kot 12% nastopi smrt zaradi kisikovega stradanja. Na primer, goreča sveča ugasne pri koncentraciji CO2 8-10 vol.%. Čeprav je ogljikov dioksid zadušilec, se ne šteje za strupenega kot sestavni del izpušnih plinov motorja. Težava je v tem, da ogljikov dioksid, kot je prikazano na sliki, bistveno prispeva k globalnemu učinku tople grede.
Slika: Delež plinov v učinku tople grede
Skupaj z njim k razvoju učinka tople grede prispevajo metan, dušikov oksid (smejalni plin, dušikov oksid), fluoroogljikovodiki in žveplov heksafluorid. Ogljikov dioksid, vodna para in mikroplini vplivajo na sevalno ravnovesje Zemlje. Plini omogočajo prehod vidne svetlobe, vendar absorbirajo toploto, ki se odbija od zemeljske površine. Brez te zmogljivosti zadrževanja toplote bi bila povprečna temperatura na površini Zemlje približno -15 ° C.
Temu pravimo naravni učinek tople grede. S povečanjem koncentracije mikroplinov v ozračju se poveča delež absorbiranega toplotnega sevanja in nastane dodaten učinek tople grede. Po mnenju strokovnjakov se bo do leta 2050 povprečna temperatura na Zemlji dvignila za + 4 ° C. To bi lahko privedlo do dviga morske gladine za več kot 30 cm, zaradi česar se bodo začeli topiti gorski ledeniki in polarne ledene kape, spreminjala se bo smer smeri morskih tokov (vključno z Zalivskim tokom), spreminjali se bodo zračni tokovi in \u200b\u200bmorja bodo poplavljala velika kopenska območja. To je tisto, do česar lahko vodijo toplogredni plini zaradi človekovih dejavnosti.
Skupne antropogene emisije CO2 znašajo 27,5 milijarde ton na leto. Hkrati je Nemčija eden največjih virov CO2 na svetu. Emisije CO2, povezane z energijo, v povprečju znašajo približno milijardo ton na leto. To je približno 5% vseh proizvedenih CO2 na svetu. Povprečna tričlanska družina v Nemčiji letno proizvede 32,1 tone CO2. Emisije CO2 lahko zmanjšamo le z zmanjšanjem porabe energije in goriva. Dokler se energija proizvaja s sežiganjem fosilnih nosilcev, bo še naprej obstajal problem nastajanja prekomernih količin ogljikovega dioksida. Zato je nujno iskanje alternativnih virov energije. Avtomobilska industrija si močno prizadeva, da bi rešila to težavo. Vendar je boj proti učinku tople grede možen le v svetovnem merilu. Tudi če je znotraj EU dosežen velik napredek pri zmanjševanju emisij ogljikovega dioksida, lahko v drugih državah emisije v prihodnjih letih občutno narastejo. Združene države Amerike imajo veliko prednost pri proizvodnji toplogrednih plinov, tako v absolutnem smislu kot v smislu števila prebivalcev. Z le 4,6-odstotnim deležem svetovnega prebivalstva proizvedejo 24% svetovnih emisij ogljikovega dioksida. To je približno dvakrat več kot na Kitajskem, katerega delež v svetovnem prebivalstvu je 20,6%. 130 milijonov avtomobilov v ZDA (manj kot 20% celotnega števila avtomobilov na planetu) proizvede toliko ogljikovega dioksida kot celotna industrija Japonske - četrte največje države na svetu po emisijah CO2.
Brez dodatnih ukrepov za zaščito podnebja se bodo svetovne emisije CO2 do leta 2020 (v primerjavi z letom 2004) povečale za 39% in bodo znašale 32,4 milijarde ton na leto. Emisije ogljikovega dioksida se bodo v ZDA v naslednjih 15 letih povečale za 13% in presegle 6 milijard ton.Na Kitajskem naj bi se emisije CO2 povečale za 58%, na 5,99 milijarde ton, v Indiji pa za 107%, na 2,29 milijarde m. V državah EU bo ravno nasprotno povečanje le približno en odstotek.
Kot rezultat delovanja motorja z notranjim zgorevanjem, s katerim je opremljen vsak sodoben avtomobil, pride do zgorevanja hidrokarbonatnega goriva in v ozračje izpusti ogromno različnih kemičnih spojin. Od sredine 60. let prejšnjega stoletja so emisije izpušnih plinov zaskrbljujoče za mnoge ljudi. Od tega trenutka začne boj človeštva čim bolj zmanjšati te emisije.
Problem toplogrednih plinov
Podnebne spremembe na svetovni ravni so ena od pomembnih značilnosti 21. stoletja. V mnogih pogledih so te spremembe posledica dejavnosti človeštva, zlasti v zadnjih desetletjih so se emisije toplogrednih plinov v ozračje znatno povečale. Glavni vir emisij so izpušni plini vozil, od tega 30% toplogrednih plinov.
Toplogredni plini obstajajo naravno in so namenjeni uravnavanju temperature našega modrega planeta, a že rahlo povečanje njihove količine v ozračju lahko privede do resnih globalnih posledic.
Najnevarnejši toplogredni plin je CO2 ali ogljikov dioksid. Predstavlja približno 80% vseh emisij, ki so večinoma povezane z zgorevanjem goriva v avtomobilskih motorjih. Ogljikov dioksid še dolgo deluje v ozračju, kar povečuje njegovo nevarnost.
Avto je glavno onesnaževalo ozračja
Eden glavnih virov ogljikovega dioksida so izpuhi avtomobilov. Poleg CO2 v ozračje oddajajo ogljikov monoksid CO, ostanke ogljikovodikov, dušikove okside, žveplove in svinčeve spojine ter delce. Vse te spojine se sproščajo v zrak v ogromnih količinah, kar vodi do globalnega zvišanja temperature in pojava resnih bolezni pri ljudeh, ki živijo v velikih mestih.
Poleg tega različni avtomobili Izpuščajo izpušne pline različne sestave, vse je odvisno od vrste uporabljenega goriva, na primer bencina ali dizelskega goriva. Torej, ko bencin izgori, se pojavi cel kup kemičnih spojin, ki jih sestavljajo predvsem ogljikov monoksid, dušikovi oksidi, ogljikovodiki in svinčeve spojine. Izpuh dizelskega motorja vsebuje saje, ki proizvajajo smog, nezgorele ogljikovodike, dušikove okside in žveplov anhidrid.
Tako je škoda izpušnih plinov za okolje nesporna. Prizadevajo si za zmanjšanje emisij iz vsakega vozila in uporabo bencina nadomestiti z alternativnimi in okolju prijaznejšimi viri energije, kot sta sončna ali vetrna energija. Veliko pozornosti posvečamo vodikovemu gorivu, katerega zgorevanje povzroči navadno vodno paro.
Vpliv emisij na zdravje ljudi
Škoda, ki jo izpušni plini lahko povzročijo zdravju ljudi, je lahko zelo resna.
Najprej je ogljikov monoksid nevaren, kar povzroči izgubo zavesti in celo smrt, če se poveča njegova koncentracija v ozračju. Poleg tega so škodljivi žveplovi oksidi in svinčeve spojine, ki v velikih količinah odletijo iz izpušna cev samodejno. Znano je, da sta žveplo in svinec zelo strupena in lahko dolgo ostaneta v telesu.
Ogljikovodiki in delci saj, ki se prav tako sproščajo v ozračje zaradi delnega zgorevanja goriva v motorju, lahko povzročijo hude bolezni dihal, vključno z razvojem malignih tumorjev.
Stalni in dolgotrajni učinek izpušnih plinov na telo vodi do oslabitve človeške imunosti, bronhitisa. Poškodovane so ožilje in živčni sistem.
Izpušni plini za avtomobile
Trenutno so v vseh državah sveta na avtomobilih obvezni preizkusi skladnosti z uveljavljenimi okoljskimi standardi. V večini primerov se imenujejo naslednji izpušni plini, katerih okoljska škoda je največja:
- ogljikov monoksid in ogljikov dioksid;
- ostanki ogljikovodikov.
Vendar sodobni standardi razvitih držav sveta določajo tudi zahteve glede ravni dušikovih oksidov, ki se oddajajo v ozračje, in nadzorni sistem za izhlapevanje goriva iz rezervoarja za gorivo.
Ogljikov dioksid (CO)
Ogljikov dioksid je najnevarnejši izmed vseh onesnaževalcev okolja, saj nima ne barve ne vonja. Škoda za zdravje avtomobilskih izpušnih plinov je pomembna, na primer njena koncentracija v zraku le 0,5% lahko povzroči izgubo zavesti in posledično smrt v 10-15 minutah, takšna koncentracija, kot je 0,04%, pa povzroči glavobol ...
Ta produkt motorja z notranjim zgorevanjem nastaja v velikih količinah, kadar je mešanica bencina bogata z ogljikovodiki in revna s kisikom. V tem primeru pride do nepopolnega zgorevanja goriva in nastane CO. Težavo lahko rešite s pravilno nastavitvijo uplinjača, zamenjavo ali čiščenjem umazanije zračni filter, nastavitev ventilov, ki vbrizgavajo mešanico goriva, in še kakšen drug ukrep.
Med ogrevanjem avtomobila se v izpušnih plinih odda velika količina CO, saj je njegov motor hladen in delno gori mešanica bencina... Zato je treba vozilo ogrevati v dobro prezračevanem prostoru ali na prostem.
Ogljikovodiki in organska olja
Ogljikovodiki, ki v motorju ne izgorijo, pa tudi uparjena organska olja so snovi, ki določajo glavno škodo izpušnih plinov vozil v okolju. Te kemične spojine same po sebi niso nevarne, vendar ob vstopu v ozračje reagirajo z drugimi snovmi pod vplivom sončne svetlobe in nastale spojine povzročajo bolečino v očeh in otežujejo dihanje. Poleg tega so ogljikovodiki glavni vzrok smoga v velikih mestih.
Zmanjšanje količine ogljikovodikov v izpušnih plinih dosežemo tako, da uplinjač nastavimo tako, da ne skuha niti puste niti bogate zmesi, pa tudi nenehno spremljamo zanesljivost kompresijskih obročev v valjih motorja in nastavljamo svečke. Popolno zgorevanje ogljikovodikov vodi do tvorbe ogljikovega dioksida in vodne pare, ki sta neškodljivi snovi tako za okolje kot za ljudi.
Dušikovi oksidi
Približno 78% atmosferskega zraka je dušik. Je dokaj inerten plin, toda pri temperaturah zgorevanja goriva nad 1300 ° C se dušik razcepi na posamezne atome in reagira s kisikom ter tvori različne vrste oksidov.
S temi oksidi je povezana tudi škoda človeškega zdravja zaradi izpušnih plinov. Zlasti najbolj trpi dihalni sistem. Pri visokih koncentracijah in daljši izpostavljenosti lahko dušikovi oksidi povzročijo glavobol in akutni bronhitis. Oksidi so škodljivi tudi za okolje. Ko pridejo v ozračje, tvorijo smog in uničujejo ozonski plašč.
Za zmanjšanje emisij dušikovega oksida se v avtomobilih uporablja poseben sistem za recirkulacijo emisij plinov, katerega načelo je vzdrževanje temperature motorja pod pragom za nastanek teh oksidov.
Izhlapevanje goriva
Enostavno izhlapevanje goriva iz rezervoarja je lahko eden glavnih virov onesnaževanja okolja. V zvezi s tem v zadnjih nekaj desetletjih proizvajajo posebne rezervoarje, katerih zasnova je zasnovana za rešitev tega problema.
Tudi rezervoar za gorivo mora "dihati". Za to je bil izumljen poseben sistem, ki je sestavljen iz dejstva, da je votlina samega rezervoarja s pomočjo cevi povezana s rezervoarjem, napolnjenim z aktivnim ogljem. Ta premog lahko absorbira nastale hlape goriva, ko vozilo ne vozi. Takoj, ko se motor zažene, se odpre ustrezna luknja in hlapi, ki jih absorbira premog, vstopijo v motor za zgorevanje.
Neprestano je treba spremljati delovanje celotnega sistema iz rezervoarja in cevi, saj lahko puščajo hlapi goriva, ki bodo onesnaževali okolje.
Odpravljanje emisij v velikih mestih
V velikih modernih mestih je skoncentriranih več deset tisoč tovarn, živi milijone ljudi in po ulicah vozi stotisoče avtomobilov. Vse to močno onesnažuje ozračje, kar je postalo glavni problem 21. stoletja. Da bi to rešile, mestne oblasti uvajajo številne upravne ukrepe in ukrepe.
London je na primer leta 2003 sprejel protokol proti onesnaževanju z avtom okolje. Po tem protokolu se za voznike, ki se vozijo skozi središče mesta, doplača 10 GBP. Leta 2008 so londonske oblasti to potrdile nov zakon, ki so začeli učinkoviteje urejati gibanje tovornjakov, avtobusov in osebnih avtomobilov v osrednjem delu mesta z določitvijo zgornjega praga hitrosti zanje. Ti ukrepi so privedli do 12-odstotnega zmanjšanja vsebnosti škodljivih plinov v ozračju nad Londonom.
Od leta 2000 so bili podobni ukrepi sprejeti v številnih milijonskih mestih. Med njimi so:
- Tokio;
- Berlin;
- Atene;
- Madrid;
- Pariz;
- Stockholm;
- Bruselj in drugi.
Nasproten učinek zakona proti onesnaževanju
Boj proti izpuhu avtomobilov ni lahka naloga, kar ponazarjata dve najbolj umazani mesti na planetu: Mexico City in Peking.
Od leta 1989 ima glavno mesto Mehike zakon, ki prepoveduje uporabo zasebni avto v določenih dneh v tednu. Sprva je ta zakon začel prinašati pozitivne rezultate in emisije plinov so se zmanjšale, čez nekaj časa pa so prebivalci začeli kupovati rabljene avtomobile, zahvaljujoč temu, da so se vsak dan začeli voziti z zasebnim prevozom, v enem tednu pa en avto zamenjali z drugim. Ta položaj je stanje mestnega ozračja še poslabšal.
Podobno stanje opažamo v glavnem mestu Kitajske. Po podatkih iz leta 2015 ima približno 80% prebivalcev Pekinga več avtomobilov, ki jim omogočajo gibanje vsak dan. Poleg tega je v tej metropoli zabeleženo ogromno kršitev zakona proti onesnaževanju.
