Вплив автомобіля на навколишнє середовище

Навчальні питання

ТЕМА № ТЕА-10 Екологічна безпека при експлуатації автомобілів

10.1. Вплив автомобіля на навколишнє середовище. Екологічні вимоги до автомобіля. Стандарт "Євро".

10.2. Нормування токсичних викидів автомобілів.

10.3. Заходи щодо зниження шуму від автомобіля.

10.4. Організація роботи щодо забезпечення екологічної безпеки.

ЗМІСТ ТЕМИ

10.1. Вплив автомобіля на навколишнє середовище. Екологічні вимоги до автомобіля. Стандарт "Євро".

За даними вітчизняних і закордонних досліджень, транспортно-дорожній комплекс (ТДК), до складу якого входять автомобілі, літаки, тепловози, судна, сільгоспмашини й дорожня техніка, один з основних забруднювачів атмосфери. При цьому внесок автомобілів у забруднення довкілля становить близько 70%, залізничного транспорту — 25%, дорожньо-будівельних машин — 1,4%, авіації — 2% і суден — 1%. Автотранспорт, що використовує етилований бензин, — основне джерело свинцевого забруднення атмосфери.

В основі процесів, які приводять автомобіль у рух, лежить горіння палива, що неможливе без кисню. У середньому сучасний автомобіль для спалювання 1 кг бензину (приблизно 10—15-кілометровий пробіг машини) використовує близько 15 кг повітря, або близько 2500 л кисню, — більше за обсяг, який вдихає людина протягом доби.

Якщо врахувати, що середній річний пробіг автомобіля становить 10 000 км, то він щороку поглинає з атмосфери 2,5 млн. л, або близько 4 т кисню. Помножимо тепер ці цифри на кількість автомобілів у світі!

Забруднення довкілля автомобільними викидами відбувається не лише від вихлопних газів, а й від випарів самого пального з паливної системи автомобіля, витікання пального через негерметичність тощо. З поплавкової камери карбюратора 40—60 грамів пального випарується протягом двох-трьох днів, якщо автомобіль просто стоїть на стоянці. Якщо уявити, що з 200 млн. автомобілів США або 40 млн. у ФРН щодня випаровується 1 г пального (насправді ж одним грамом справа не обмежується), то, відповідно, в атмосферу цих країн щороку потрапляє 200 і 40 тонн випарів моторного пального.

Вплив вихлопних газів на людський організм

Окис вуглецю (чадний газ) утворюється в результаті неповного згоряння вуглецю в пальному. При вдиханні він зв’язується з гемоглобіном крові, витісняючи з неї кисень, у результаті чого настає кисневе голодування. Висока концентрація оксиду вуглецю навіть при короткочасному впливі може призвести до смерті; невеликі дози викликають запаморочення, головний біль, відчуття втоми і вповільнення реакції у водія. В одномісному гаражі смертельна концентрація СО виникає вже через дві - три хвилини після вмикання стартера. Холодної пори року, зупинившись на нічліг на узбіччі, водії іноді вмикають двигун для обігріву салону. Через потрапляння оксиду вуглецю в кабіну такий нічліг може виявитися останнім.

Токсичні й вуглеводні CnHm — незгорілі хімічні складники палива. Викиди цих речовин на перехрестях і біля світлофорів у кілька разів більші, ніж при русі на магістралі. Це причина багатьох хронічних захворювань. Найнебезпечнішим вважається бензапірен, у якого вкрай активні канцерогенні властивості.

Оксиди азоту NOx утворюються при згорянні будь-яких видів палива — природного газу, вугілля, бензину чи мазуту. Найбільш небезпечний діоксид азоту NО2, який при наявності водяної пари утворює азотисту й азотну кислоти. Надходячи у верхні шари атмосфери, діоксид азоту сприяє появі кислотовмісних хмар і кислотних опадів. За критичної його концентрації, наприклад, у закритих приміщеннях (гаражах), виникає набряк легенів, що призводить до смерті.

Вплив окислів азоту не можна послабити жодними нейтралізуючими засобами. У поєднанні з вуглеводнями вони утворюють токсичні нітроолефіни.

Однак, окрім вищезгаданих нормувальних компонентів, у відпрацьованих газах є й інші токсичні складові: діоксид вуглецю СО2 (вуглекислий газ), сірчистий газ SO2, альдегіди, сажа, свинцеві сполуки. Небезпека отруєння сполуками свинцю ускладнюється тим, що вони, як і канцерогенні речовини, не видаляються з організму, а затримуються в ньому до небезпечних концентрацій. Поблизу автомагістралей свинець накопичується в грунті і рослинах. Техногенні свинцеві аномалії грунту фіксуються на відстані до 100 метрів від автомобільних магістралей, при цьому свинець не нейтралізується в грунтах через його слабку здатність до міграції. Встановлено: чимало поширених культурних рослин (пшениця, ячмінь, картопля, морква) можуть містити підвищені концентрації свинцю, що перевищують МДК у 5—10 разів. Рухаючись ланками трофічних ланцюгів, свинець потрапляє в організм людини і викликає захворювання.

Емісія випарів свинцю вкрай негативно впливає на здоров’я людей. Проведені у США дослідження засвідчили, що в урбанізованих районах (до заборони етилованого бензину) із високим рівнем концентрації відпрацьованих газів чітко простежувалося зниження рівня коефіцієнту інтелекту дітей. І причина цього — випари свинцю.

Фотохімічний смог — таку назву отримали «сухі» тумани, які містять дуже токсичні вторинні забруднювачі, що утворюються в результаті фотохімічних реакцій за сухої ясної безвітряної погоди. При фотохімічному смогу в людей запалюються очі, слизуваті оболонки носа й горла, з’являються симптоми ядухи, загострюються легеневі й нервові захворювання, бронхіальна астма. Ушкоджуються й рослини — нижня поверхня листя набуває бронзового відтінку, верхня стає плямистою, після чого швидко в’яне. Смог викликає корозію металів, руйнує фарби, гумові й синтетичні вироби, псує одяг.

В «автомобілізованих» країнах, таких як США, Японія, Німеччина, Англія, Швеція, Франція, заборонено застосовувати етилований бензин, що зняло проблему свинцевого отруєння атмосфери.

Щодо України, то заданими Міністерства охорони навколишнього природного середовища України викиди забруднюючих речовин від автотранспорту складають 2009,7 тис. тонн або 32% від загальної кількості викидів по країні та 95,5 % від загальної кількості викидів від усіх джерел транспорту по країні. Усього до складу викидів автомобілів входить більш як 200 різних хімічних речовин (діоксид вуглецю, сірчистий газ, альдегіди, сажа, свинцеві сполуки), повного згорання яких досягти технічно неможливо. Небезпека отруєння сполуками свинцю ускладнюється тим, що вони не видаляються з організму, а накопичуються в ньому до небезпечних концентрацій. Техногенні свинцеві аномалії грунту фіксуються на відстані до 100 метрів від автомобільних магістралей, при цьому свинець не нейтралізується в грунтах. Встановлено, що чимало поширених культурних рослин (пшениця, ячмінь, картопля, морква) можуть містити підвищені концентрації свинцю.

Особливістю викидів дизельних автомобілів є наявність канцерогенних поліциклічних ароматичних вуглеводнів, серед яких найшкідливішим є бензапірен. Останній, так само як і свинець, належить до забруднюючих речовин першого класу небезпеки. Крім того, дизельні двигуни характеризуються підвищеною димністю. Під час згоряння 1 кг бензину може виділятися більш 500 куб. м. забруднюючих речовин, і близько 50 куб. м. - при згорянні 1 кг дизельного палива. Викиди незгорілих хімічних складників палива на перехрестях і біля світлофорів у кілька разів більші ніж при русі по магістралі. Крім того, забруднення довкілля автомобільними викидами відбувається також від випарів самого пального з паливної системи автомобіля та витікання пального через негерметичність. За даними Всесвітньої організації охорони здоров'я, саме автомобіль щороку спричиняє понад 80 тис. смертей в країнах ЄС. В України ситуація із забрудненням довкілля погіршується як внаслідок збільшення кількості автотранспортних засобів та ввезення екологічно небезпечних автомобілів застарілої конструкції, що використовувалися в інших країнах, так і через недостатність заходів державного екологічного регулювання, спрямованих на підвищення показників щодо екологічної безпеки автомобілів. Так, в Україні на тисячу населення припадає 100-120 легкових автомобілів, і ця кількість буде надалі зростати, бо вже в 2006 році Україна за темпами зростання автопарку вийшла на перше місце в Європі (продаж зріс на 40%)

Екологічні вимоги до автомобіля. Стандарт "Євро"

Екологічні вимоги до автомобіля і його двигуна є в даний час пріоритетними. Екологічна чистота вихлопу закладається в конструкцію двигуна і автомобіля в цілому ще при проектуванні. Далі в експлуатації характеристики токсичності повинні залишатися стабільними. Регулювання токсичності у двигунів сучасних автомобілів в більшості випадків або не потрібний або сильно обмежена. В той же час у двигунів автомобілів минулих років випуску, особливо з карбюраторами, токсичність вихлопу безпосередньо пов'язана з технічним станом системи живлення і запалення і їх регулюванням. Тому в даний час ремонт двигуна, який би складний він не був, не може вважатися кваліфікованим і якісним, якщо токсичність вихлопу двигуна після ремонту перевищує встановлені допустимі межі.

Угода про ухвалення одноманітних умов офіційного твердження і про взаємне визнання офіційного затвердження предметів устаткування і частин механічних транспортних засобів (відоме також як Угода про стандартизацію транспортних засобів або Женевська угода) було прийнято 20 березня 1958 року в Женеві. В рамках Угоди було прийнято більше 100 ухвал Європейської економічної комісії ООН (Правил ЕЕК ООН), що забезпечують безпеку дорожнього руху і захист навколишнього середовища.

Країни, що приєдналися до Угоди, використовують Правіла ЕЕК при сертифікаційних випробуваннях дорожніх транспортних засобів. Кожна сторона має право прийняти всі правила або частину їх, про що вона за встановленою процедурою повідомляє ЕЕК ООН за рік до припинення використання того або іншого правила, направляючи повідомлення на ім’я Генерального секретаря ООН.

Серед правил ЕЕК і так звані Європейські стандарти на забруднення, вироблювані автомобільним транспортом. Згідно цим правилам і поправкам до них визначають декілька типів стандартів "Евро" (Euro), які відрізняються граничними значеннями забруднюючих речовин, вироблюваних автомобільним транспортом.

Європейські екологічні стандарти (норми "Євро") регламентують зміст оксидів азоту, чадного газу і твердих частинок. Вміст у вихлопі вуглекислого газу не обмовляється, проте Єврокомісія пропонує ввести з 2012 року норму в 120 г/км.. Розрізняються норми для дизельних і бензинових моторів, а також для легкових, легких комерційних автомобілів різної маси, вантажівок і автобусів.

Стандарт "Євро–1" передбачає виброс бензиновим двигуном оксиду вуглецю (С) не більше 2,72 г/км., вуглеводнів (СН) – не більше 0,72 г/км., оксидів азоту (NO) – не більше 0,27 г/км.. "Євро–1" діяв в Європі з 1992 року, а в 1995 році його змінив жорсткіший – "Євро–2".

У стандарті "Євро–2" були посилені майже в 3 рази норми за змістом у вихлопі вуглеводнів, вони сталі рівні 0,29 г/км.. У липні 2006 р. Україна перейшла на "Євро-2"

Стандарт "Євро–3" – це зниження рівня викидів в порівнянні з "Євро–2" на 30–40 %. У "Євро–3" передбачається максимальний викид С в кількості 0,64 г на кілометр пробігу для легкових автомобілів.

За даними фахівців, "Євро–3" дозволить знизить рівень "брудних" викидів в порівнянні з "Євро–2" на 20 %. Стандарт "Євро–3" введений в Евросоюзе в 1999 році..

Стандарт "Євро–4" більш рівня "Евро–3" на 65 – 70%. Він був введений в Євросоюзі в 2005 році. Стандарт "Євро–4" дозволяє понизити викид в атмосферу шкідливих речовин на 40 % в порівнянні із стандартом "Євро–3".

Стандарт "Євро–4" передбачає зниження викидів С в порівнянні з "Євро–3", а вуглеводнів – в 2 рази.

"Євро–4" зменшує зміст окиси азота у вихлопі на 30%, а твердих частиц – на 80%, зміст сірі на 0,005%, ароматичних вуглеводнів на 35%, бензолу на 1%.

Стандарт "Євро–5" для бензинових двигунів зниження окислів азоту і вуглеводнів на 25%, а для дизельних – зниження на 80% викидів сажі і на 20% - окислів азоту.

"Євро–5" також передбачає зменшення викиду твердих частиць у вихлопних газах з нинішніх 25мг/км ("Євро–4") до 5 міліграма/км.. Це стосується перш за все дизелів. Вміст чадного газу у вихлопі дизелів повинен скоротитися на 20%, а у бензинових двигунів – на 25%. Крім того, зменшені терміни експлуатації каталізаторів і встановлені терміни експлуатації для фільтрів саж.

Стандарт "Євро–5" введений в 27 країнах ЄС 1 вересня 2009 року.

Європейська Комісія в грудні 2007 року висунула ряд законодавчих пропозицій, спрямованих на покращення екологічної ситуації, зокрема шляхом зменшення рівня викидів шкідливих газів у автомобільній промисловості. Основою пропозицій є те, що середній рівень викидів вуглекислого газу у пасажирських автомобілях з 2012 року не повинен перевищувати 120 грам на кілометр шляху. Проектом передбачені штрафні санкції за перевищення ліміту викидів.

Дата добавления: 2014-01-04