Выбросы автотранспорта и мероприятия по борьбе с ними

Автомобиль — не роскошь, а средство передвижения. Это известно всем. Но то, что машина из блага цивилизации может превратиться в ее бич, человечество стало понимать сравнительно недавно. Чем больше машин выходит на улицы, тем труднее горожанам мирно сосуществовать с их стальным гудящим и чадящим потоком. В выхлопах двигателей вну­треннего сгорания содержатся окись углерода, окислы азота, углеводо­роды, альдегиды, сажа, бензапирен. Достаточно сказать, что ученые уже обнаружили в этих газах около 200 компонентов. Окись углерода, напри­мер, попадая в кровь, так действует на красные кровяные шарики — эритроциты, что они теряют способность транспортировать кислород. В результате наступает кислородное голодание организма, что прежде всего сказывается на центральной нервной системе. Когда мы вдыхаем окислы азота, они в дыхательных путях соединяются с водой и образуют азотную и азотистую кислоты. В результате возникает не только раздра­жение слизистых оболочек, но и весьма тяжелые заболевания. Считается, что окислы азота в 10 раз опаснее для организма, чем окись углерода. Типичным представителем канцерогенных веществ, т. е. веществ, способ­ствующих возникновению раковых опухолей, является бензапирен.

Именно в развитии автотранспорта и, стало быть, во все большем засорении городского воздуха автомобильными газами многие ученые видят главную причину увеличения смертности от рака легких, Частота этого заболевания в городе намного выше, чем в сельской местности.

К факторам, оказывающим неблагоприятное влияние на организм человека, относятся также соединения свинца, содержащиеся в выхлоп­ных газах автотранспорта. В атмосферном воздухе свинец содержится почти исключительно в виде неорганических соединении. Количество свинца в крови человека возрастает пропорционально с увеличением его содержания в воздухе. Последнее ведет к снижению активности ферментов, участвующих в насыщении крови кислородом, и, следовательно, к нару­шению обменных процессов в организме.

В настоящее время в мире насчитывается 500 млн. автомобилей, в том числе 80 млн. грузовых и примерно 1 млн. городских автобусов. К концу столетия парк грузовых и легковых автомобилей увеличился до 700—800 млн. единиц. Противоречия, из которых «соткан» автомобиль, пожалуй, ни в чем не выявляются так резко, как в деле защиты природы. С одной стороны, он облегчил человеку жизнь, с другой — отравляет ее в самом прямом смысле слова. Специалисты установили, что один легко­вой автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы в среднем более 4 m кислорода, выбрасывая с отработанными газами примерно 800 кг окиси углерода, около 40 кг окислов азота и почти 200 кг различных углеводо­родов. Если помножить эти цифры на 500 млн. ед. мирового парка автомо­билей, можно представить себе степень угрозы, таящейся в чрезмерной автомобилизации.

Увеличение количества взвешенной в воздухе и осевшей на поверхности пыли объясняется также повышенным износом асфальтового покрытия автомобильных дорог вследствие применения ошипованных шин.

В ряде городов, например в Лос-Анджелесе, образуется фотохими­ческий туман (смог). Для его возникновения необходим солнечный свет, вызывающий сложные фотохимические превращения в смеси углеводо­родов и окислов азота автомобильных выбросов. В ходе фотохимических реакций образуются новые вещества, значительно превышающие по своей токсичности исходные атмосферные загрязнения.

При фотохимическом тумане появляется неприятный запах, резко ухудшается видимость, у людей воспаляются глаза, слизистые оболочки носа и горла, отмечаются симптомы удушья, обострение легочных и раз­личных других хронических заболеваний. Фотохимический туман отри­цательно действует на нервную систему, вызывает обострение бро­нхиальной астмы. Повреждает он и растения. Через некоторое время после начала повреждения нижняя поверхность листьев приобретает серебри­стый или бронзовый оттенок, а верхняя становится пятнистой с белым налетом. Затем наступает быстрое увядание. Фотохимический туман вызывает коррозию металлов, растрескивание красок, резиновых и синтетических изделий, портит одежду, нарушает работу транспорта.

Основной причиной фотохимического тумана являются отработан­ные газы автомобилей. На каждом километре пути легковой автомобиль выделяет около 10 г окиси азота. В Лос-Анджелесе, где имеется более 4 млн. автомобилей, в воздух поступает до 4 т/км этого газа. Кроме того, здесь часты температурные инверсии — до 260 дней в году. Инверсионный слой располагается на небольшой высоте, а интенсивность солнечной радиации достаточно велика, поэтому явно выраженный фотохимический туман наблюдается в Лос-Анджелесе более 60 дней в году. Отсюда и пошла печальная слава этого города как родины фотохимического тумана— явления, искусственно созданного человеком.

Фотохимический туман возникает в загрязненном воздухе в резуль­тате фотохимических реакций, протекающих под действием солнечного излучения. В ясные дни солнечная радиация вызывает расщепление молекул двуокиси азота с образованием окиси азота и атомарного кислоро­да. Атомарный кислород с молекулярным кислородом дает озон. Казалось бы, озон в присутствии окиси азота, окисляя последнюю, должен снова превратиться в молекулярный кислород, а окись азота — в двуокись. Но этого не происходит. Почему? Окись азота вступает в реакцию с содержа­щимися в отработанных газах олефинами, которые расщепляются и образуют осколки молекул. Так образуется избыток озона.

В результате продолжающегося явления фотолиза новые массы дву­окиси азота расщепляются и дают дополнительные количества озона. Возникает цепная реакция, и в атмосфере происходит постепенное нако­пление озона. Ночью процесс образования озона прекращается. При всту­плении озона в реакцию с олефинами образуются различные перекиси, которые и составляют характерные для фотохимического тумана продукты окисления (оксиданты).

К веществам, участвующим в фотохимических реакциях, относятся альдегиды, раздражающие глаза и вызывающие боль в горле уже при сравнительно малой концентрации. При большей концентрации альде­гиды парализуют движение тонких ресничек в дыхательных путях, снижая тем самым способность организма к защите. Пероксиацетил-нитраты также раздражают глаза. Однако эти вещества влияют на функции легких и органов кровообращения начиная с такой малой концентрации, когда человек еще не замечает, что ему щиплет глаза.

В процессе образования оксидантов возникают так называемые свободные радикалы, отличающиеся высокой реакционной способностью. В этой своеобразной атмосферной химической лаборатории происходит образование сложной смеси органических перекисей, которые и являются действующим фактором тумана. В настоящее время во многих крупных городах ряда зарубежных стран — Нью-Йорке, Чикаго, Бостоне, Дейтройте, Токио, Милане образуется фотохимический туман.

В городах Украины число автомобилей растет так быстро, что при достаточной инсоляции в атмосфере наших городов могут иметь место такие же процессы, как и в городах США.

Причины «дымления» автомобилей различны — неисправность двигателя, неотлаженность системы питания ила зажигания. Если все автомобильные двигатели будут, правильно отрегулированы, то выброс вредных веществ в атмосферу уменьшится в 3 — 5 раз. Нарушение технологической дисциплины, нежелание лишний час покопаться в двига­теле приводят к тому, что автомобиль неделями, а то и месяцами развозит по улицам ядовитый чад. Плохо накачанные шины не только быстрее изнашиваются, но и увеличивают сопротивление движению, а значит, больше сжигается горючего.

Неумелое поведение водителя за рулем (неправильный выбор скоро­стей движения, резкие разгоны и торможения, превышение установлен­ной скорости), а также самостоятельная регулировка (например, увели­чение частоты вращения на холостом ходу) и нарушение инструкций до эксплуатации автомобиля нередко приводят к увеличению загрязнения окружающей среды, снижая эффективность усилий целых конструктор­ских коллективов. Поэтому разъяснительная работа среди водителей автомобилей в этом направлении очень важна.

Дата добавления: 2014-12-29