Анализ воздухоохранной деятельности Белебеевского АТП

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования РБ

ГБОПУ СПО Октябрьский нефтяной колледж

им. С.И.Кувыкина

Анализ воздухоохранной деятельности Белебеевского АТП

КР 280201 01 ПП О1. 02.

Выполнил ст. гр. 4Э-10Ануфриева В.В.

Проверил: Ишмуротова Г.Ф.

2014

Содержание

Введение

1. Теоретическая часть

1.1 Общая характеристика автотранспортной отрасли

1.2 Характеристика процессов загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспортных средств

1.2.1 Значение атмосферы для человека

1.2.2 Виды и источники загрязнений атмосферы

1.2.3 Причины техногенного загрязнения атмосферного воздуха современными автотранспортными средства

1.2.4 Негативные последствия ухудшения качества воздуха

1.3 Поведение химических загрязнителей в атмосферном воздухе

1.4 Современные способы уменьшения загрязнения атмосферы автотранспортными средствами

1.5 Экономический механизм регулирования природопользования для объектов автотранспортной отрасли

1.6 Основные требования природоохранного законодательства в области охраны атмосферы от выбросов автотранспортных средств

2. Эколого-технологическая часть

2.1 Общие сведения о предприятии

2.2 Характеристика состояния воздушного бассейна в районе расположения предприятия

2.3 Основные источники загрязнения атмосферного воздуха на предприятии

2.4 Характеристика технологических процессов обслуживания автотранспорта на предприятии

2.4.1 Основное производство

2.4.2 Вспомогательное производство

2.5 Состав углеводородного сырья, используемого при эксплуатации автотранспортных средств

2.6 Анализ деятельности предприятия в сфере воздействия на атмосферный воздух

2.6.1 Документирование деятельности предприятия в области охраны атмосферного воздуха

2.6.2 Расчет категории опасности предприятия

2.6.3 Определение класса опасности предприятия и смещения границ санитарно-защитной зоны

2.7 Оценка вклада БАТП ГУП «Башавтотранс» в загрязнение атмосферного воздуха г. Белебея РБ

2.8 Природоохранные мероприятия в области охраны атмосферного воздуха

3. Эколого-экономическая часть

3.1 Расчет платы за негативное воздействие на окружающую природную среду

3.1.1 Расчет платы за негативное воздействие на атмосферный воздух от стационарных источников

3.1.2 Расчет платы за негативное воздействие на атмосферный воздух от передвижных источников

Заключение

Список литературы

Введение

Природа - целостная система с множеством сбалансированных связей. Нарушение этих связей приводит к изменению установившихся в природе круговоротах веществ и энергии. Современным обществом в производство и потребление вовлекается такое количество вещества и энергии, которое в сотни раз превосходит биологические потребности человека, что и является основной причиной современного экологического кризиса (высокий уровень и быстрое нарастание антропогенной нагрузки на окружающую природную среду). автотранспортный атмосферный воздух загрязнитель

Сегодня производственная деятельность человечества связанна с использованием разнообразных природных ресурсов, охватывающих большинство химических элементов. Усиление техногенного воздействия на природную среду породило ряд экологических проблем. Самые острые связаны с состоянием атмосферы, гидросферы и литосферы.

Некоторые "изменения", такие как загрязнение воздуха или воды, могут непосредственно влиять на здоровье и жизнедеятельность организма. Другие чреваты косвенными эффектами, например, выбросы углекислого газа сказываются на климате, что в свою очередь отражается на производстве продуктов питания; сдвиги в концентрации биогенов приводят к гибели одних популяций и бурному размножению других.

В результате накопления различных загрязнений в атмосфере, в первую очередь фреонов, происходит разрушение озонного слоя, который предохраняет земную поверхность от солнечной радиации. Загрязнения, поступающие в атмосферу, с осадками возвращаются на Землю и попадают в водоемы и почву. Сточными водами предприятий промышленности и агропромышленного комплекса загрязняются реки, озера и моря. Считается, что в водоемы попадает свыше 500 тыс. различных веществ. Тяжелые металлы - свинец, ртуть, цинк, медь, кадмий, попавшие в водоем, активно поглощаются животными и рыбами, которые или сами погибают, или отравляют людей, использующих их в пищу.

В настоящее время уменьшение загрязнения атмосферного воздуха токсичными веществами, выделяемыми промышленными предприятиями и автомобильными транспортом, является одной из важнейших проблем, стоящих перед человечеством. Загрязнение воздуха оказывает вредное воздействие на человека и окружающую среду. Материальный ущерб, вызываемый загрязнением воздуха, трудно оценить, однако даже по неполным данным он достаточно велик. Автомобиль не роскошь, а средство передвижения. Без автомобиля в настоящее время немыслимо существование человечества. При интенсивной урбанизации и росте мегаполисов автомобильный транспорт стал самым неблагоприятным экологическим фактором в охране здоровья человека и природной среды в городе. Таким образом, автомобиль становится конкурентом человека за жизненное пространство.

За последние десятилетия человечество окончательно убедилось, что первым виновником загрязнения атмосферного воздуха - одного из основных источников жизни на нашей Планете, является детище научно-технического прогресса - автомобиль. Автомобиль, поглощая столь необходимый для протекания жизни кислород, вместе с тем интенсивно загрязняет воздушную среду токсичными компонентами, наносящими ощутимый вред всему живому и неживому. Вклад в загрязнение окружающей среды, в основном атмосферы составляет - 60 - 90%. Целью данной дипломной работы является оценка вклада Белебеевского АТП в загрязнение атмосферного воздуха города.

1. Теоретическая часть

1.1 Общая характеристика автотранспортной отрасли

Мировая автомобильная промышленность ежегодно выпускает около 30 млн. легковых и 3 млн. грузовых машин. В эксплуатации насчитается несколько сотен мил-лионов автомобилей. Автомобильный транспорт занимает важное место в транс-портный системе страны. Он перевозит более 80 % грузов. большая протяженность автомобильных дорог обеспечивает возможность их повсеместной эксплуатации при значительной пропускной способности. Высокая мобильность, способность оперативно реагировать на изменения пассажиропотоков ставят автомобильный транспорт "вне конкуренции" при организации местных перевозок пассажиров. На его долю приходится почти половина пассажирооборота России.

Россия располагает всеми видами современного транспорта. Ведущее место занимают железные дороги, протяженность которых составляет около 100 тыс.км. Протяженность автомобильных дорог общего пользования с твердым покрытием дос-тигла почти 500 тыс. км; автомобилями и автобусами перевозится в год 15 млрд. тонн грузов и более 30 млрд. пассажиров.

В обозримом будущем ситуация роста численности современного транспорта будет, по прогнозам специалистов, сохраняться [1].

1.2 Характеристика процессов загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспотных средств

Атмосфера - это газовая оболочка (геосфера), которая окружает планету Земля. Ее внутренняя поверхность покрывает гидросферу, частично земную кору, а внешняя граничит с околоземной частью космического пространства. Также существует определение атмосферы, как внешней геологической газовой оболочки Земли.

Как только Земля остыла, вокруг неё, из выделенных газов, сформировалась атмосфера. Чёткое процентное соотношение частей химического состава первичной атмосферы, к огорчению, найти не представляется вероятным, правда возможно с точностью предположить, что газы, входящие в ее состав, были подобны тем, которые все еще выбрасываются вулканами - углекислый газ, водяной пар и азот.

Атмосферный воздух является источником дыхания человека, животных и растительности, сырьём для действий горения и синтеза химических веществ; это материал, который применяется для остывания различных промышленных и транспортных установок, а также среда, в которую выбрасываются отходы жизнедеятельности человека, высших и низших животных и растений.

Значение атмосферы в природе и жизни человека огромно:

- за счет газообразной оболочки поверхность планеты не нагревается днем и не остывает резко ночью;

- регуляция теплового режима Земли, атмосфера защищает Землю от метеоритов, немалая пункт которых сгорает, не долетая до поверхности планеты;

- озоновый экран (озоносфера) защищает человечество от избыточных ультрафиолетовых излучений, огромная доза которых губительна для организма;

- кислород, содержащийся в атмосфере, необходим всем живым организмам для дыхания.

- среда для распространения звука;

- определение светового режима;

- важный метод для воздушного транспорта.

Ту пункт воздуха, которая примерно одинаковая во всех уголках Земли и немного изменяется за день, неделю либо даже год, назвали «постоянной составляющей атмосферы».

Одной из главнейших составных атмосферы есть водный пар, который содержит огромную пространственно-временную изменяемость и сосредоточенный главным образом в тропосфере.

Атмосферный воздух является неисчерпаемым природным ресурсам, общее определяется в 500 трлн.тн., из них - кислорода 105 трлн.тн. Ежегодное потребление кислорода 10 млрд.тн, т.е. 0,01%, правда кислородного голодания не предвидится, сейчас сложившийся состав атмосферы обязан быть сохранен, так как все живые организмы приспособлены к нему и создан на Земле самый благоприятный биологический режим.

Источники загрязнения многочисленны и разнообразны и по собственной природе. Различают естественное и антропогенное загрязнение атмосферы. Естественное загрязнение появляется, как правило, в итоге природных процессов вне разнообразного воздействия человека, А антропогенное - в следствии деятельности людей. Всевозможное загрязнение вызывает у природы защитную реакцию, направленную на нейтрализацию, впрочем способность атмосферы к самоочищению содержит заданные границы.[4]

1.2.2 Виды и источники загрязнений атмосферы

Экологические проблемы - ухудшение качества среды обитания человека, за счет повышения антропогенной нагрузки.

Современный автотранспорт как и другие промышленные источники создает ряд экологических проблем, которые прямо или косвенно влияют на здоровье человека.

Мировой автомобильный парк насчитывает свыше 700 млн. машин, сжигающих огромное количество ценных нефтепродуктов и одновременно наносящих ощутимый вред окружающей среде.

Выбросы автотранспорта, составляющие около половины атмосферных выбросов антропогенного происхождения, образуются из выбросов двигателя и картера автомашин, продуктов износа механических частей , покрышек и дорожного покрытия.

В утренние часы пик накапливается большое количество дыма от автомобилей, направляющихся в город. На солнцепеке из выхлопных газов автомобилей выделяются вещества, которые вызывают раздражение слизистой оболочки глаз. Перед полуднем образуется фотохимический туман. Вскоре после полудней под действием усиливающегося нагрева инверсия ослабляется, смог поднимается вверх. В воздухе концентрируются загрязняющие вещества. Детям, пожилым людям, страдающим респираторными заболеваниями, рекомендуется резко ограничить физическую активность.

Возникающий при движении автотранспорта шум ухудшает качество окружающей среды для человека и является фактором беспокойства для животных

В настоящее время уровень шума на городских улицах составляют 65-85 дБ, причем наиболее характерным является уровень 70-75 дБ (при норме менее 70 дБ). Автотранспортные потоки создают дискомфортные условия проживания в среднем для 30 % городского населения страны.

Строительство автодорог оказывает негативное влияние на среду обитания человека. В результате строительства нарушается сложившийся рельеф местности, что приводит порой к активности естественных экзогенных процессов: изменению стока, уровня и распространения грунтовых вод, режимов поверхностных вод. Нередко при этом начинает развиваться линейная эрозия почв и грунтов вдоль автодорог. А также под строительство дорог отводятся значительные площади из фонда сельскохозяйственных и лесных угодий.

Вдоль дорог формируются техногенные геохимические аномалии, характеризующиеся накоплением в почвах веществ - продуктов "жизнедеятельности" автомобильных двигателей. Кроме того, оседающие на дорожном полотне пылевидные (твердые) вещества, продукты износа покрытий, шин и тормозных колодок, химические составы, используемые в холодное время года для борьбы с гололедицей, также могут приводить к загрязнению ливневых и талых вод, которые, в свою очередь, могут вызывать загрязнение почв.

Основные загрязняющие вещества в автодорожных стоках - свинец, пыль, нефтепродукты и соляно-минеральные смеси. В выхлопных двигателей внутреннего сгорания содержится целый букет различных химических соединений: оксиды азота, углеводороды, альдегиды, оксиды углерода, сажа, бензапирен, представляющие собой крайне агрессивные объекты для всего живого на земле.

Типичный представитель канцерогенных веществ - бензапирен, наибольшее количество ядовитых веществ выбрасывается в момент, когда машины тормозят или трогаются с места. Ширина придорожных аномалий содержания свинца в почвах может достигать 100-150 м. лесные полосы вдоль дорог задерживают в своих кронах потоки свинца, после дождей, половина которых смывается. Общая площадь загрязненных земель в зоне действующих автомобильных и железных дорог по Башкортостану составляет около 350 тыс.га. более того, сохраняются тенденции к увелечению данной площади, так как растет поток автотранспорта и связанное с этим строительство новых автодорог и реконструкция существующих.[3]

1.2.3 Причины техногенного загрязнения атмосферного воздуха современными автотранспортными средства

Согласно федеральному закону "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" (№ 52-ФЗ от 30 марта 1999 г. ) санитарно-эпидемиологическое благополучие населения определяется как состояние здоровья населения, среды обитания человека, при котором отсутствует вредное воздействие факторов среды обитания на человека и обеспечиваются благоприятные условия его жизнедеятельности. Среди отраслей экономики России транспортный комплекс является крупнейшим загрязнителем окружающей среды. В масштабах страны доля транспорта в суммарных выбросах загрязняющих веществ в атмосферу от всех источников достигает 45%, в выбросах парниковых газов - примерно 10%, в массе промышленных отходов - 2%, в сбросах вредных веществ со сточными водами - около 3%, в потреблении озоноразрушающих веществ - не более 5%. Доля транспорта в шумовом воздействии на население составляет 85-95% на различных территориях. Объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от автомобильного транспорта превышает таковой от всех других источников, особенно в крупных городах.

Данное обстоятельство отрицательно сказывается на здоровье городского населения. Для России экологические проблемы автомобильного транспорта стали особенно актуальными в последнее десятилетие. В 1998 г. автомобильный парк России составил уже 23, 7 млн. машин. Особенно напряженной экологическая обстановка оказалась в Москве, где автомобильный парк на начало 1999 г. насчитывал 2, 2 млн. единиц. По сравнению с 1998 г. прирост составил 120 тыс. автомобилей или 6 %. Эксплуатируемые в стране автомобили не соответствуют современным европейским ограничениям по токсичности и выбрасывают вредных веществ существенно больше чем зарубежные аналоги. Существует несколько наиболее важных причин отставания России в этой сфере: - низкая культура эксплуатации автомобилей. Количество неисправных автомобилей, находящихся в эксплуатации до сих пор весьма велико даже в Москве - отсутствие жестких законодательных требований к экологическим качествам автомобилей. С начала 90-х годов стандарты, сохранившиеся в течение 10 лет почти без изменений, начали существенно отставать от европейских норм. В отсутствие достаточно жестких требований по токсичности выбросов, потребитель не заинтересован покупать экологически более чистые, но при этом более дорогие автомобили, а производитель не склонен их выпускать. - неподготовленность инфраструктуры эксплуатации автомобилей, оборудованных в соответствии с современными экологическими требованиями. - в отличие от европейских стран, у нас в стране до сих пор затруднено внедрение нейтрализаторов.

Ежегодный экологический ущерб от транспортного комплекса составляет около 1, 5% валового национального продукта (ВНП) России. Наибольший вклад в экологический ущерб (62, 7%) вносит автотранспортный комплекс, вклад железнодрожного транспорта достигает 27, 7%, воздушного - 4, 5%, морского - 3, 6% и речного -1, 5%. Во всех видах негативного воздействия “лидирует” автомобильный транспорт (шум - 49, 5%, воздействие на климат

- 68%, загрязнение атмосферного воздуха - 71%), за ним следует железнодорожный транспорт. Один легковой автомобиль поглощает ежегодно из атмосферы в среднем больше 4 т кислорода, выбрасывая с выхлопными газами примерно 800 кг окиси углерода, около 40 кг окислов азота и почти 200 кг различных углеводородов. Причинами загрязнения воздуха от автотранспорта являются:

* плохое состояние технического обслуживания автомобилей,

* низкое качество применяемого топлива,

* наличие свинцовых добавок в бензине,

* неразвитость системы управления транспортными потоками,

* низкий процент использования экологически чистых видов транспорта.

Каждый автомобиль выбрасывает в атмосферу с отработавшими газами около 200 различных компонентов. В выхлопных газах содержатся углеводороды - несгоревшие или не полностью сгоревшие компоненты топлива, доля которых резко возрастает, если двигатель работает на малых оборотах или в момент увеличения скорости на старте, т. е. во время заторов и у красного сигнала светофора. Именно в этот момент, когда нажимают на акселератор, выделяется больше всего несгоревших частиц: примерно в 10 раз больше, чем при работе двигателя в нормальном режиме. К несгоревшим газам относят и обычную окись углерода, образующуюся в том или ином количестве повсюду, где что-то сжигают. В выхлопных газах двигателя, работающего на нормальном бензине и при нормальном режиме, содержится в среднем 2, 7 % оксида углерода. При снижении скорости эта доля увеличивается до 3, 9 %, а на малом ходу - до 6, 9 %. Оксид углерода, углекислый газ и большинство других газовых выделений двигателей тяжелее воздуха, поэтому все они скапливаются у земли. В выхлопных газах содержатся также альдегиды, обладающие резким запахом и раздражающим действием. К ним относятся акролены и формальдегид; последний обладает особенно сильным действием. В автомобильных выбросах содержатся также оксиды азота. Двуокись азота играет большую роль в образовании продуктов превращения углеводородов в атмосферном воздухе. В выхлопных газах присутствуют неразложившиеся углеводороды топлива. Среди них особое место занимают непредельные углеводороды этиленового ряда, в частности гексен и пентен. Из-за неполного сгорания топлива в двигателе автомашины часть углеводородов превращается в сажу, содержащую смолистые вещества.

Особенно много сажи и смол образуется при технической неисправности мотора и в моменты, когда водитель, форсируя работу двигателя, уменьшает соотношение воздуха и горючего, стремясь получить так называемую "богатую смесь". В этих случаях за машиной тянется видимый хвост дыма, который содержит полициклические углеводороды и, в частности, бенз(а)пирен. В целом при определенном уровне интенсивности выхлопов автомобилей на территории города появляются устойчивые накопления двух типов загрязнений: - аэрозоли автотранспортного происхождения, задерживающиеся в атмосфере на длительный срок, адсорбирующие канцерогенные вещества и попадающие с воздухом в дыхательные пути. - соединения свинца, образующиеся при сгорании этилированного бензина, способны аккумулироваться организмом, попадая в него не только через дыхательные пути, но и через кожу. Эти соединения поражают центральную нервную систему и кроветворные органы. Шумовое воздействие от автотранспорта сравнимо с болевыми воздействиями от шума при работе отбойного молотка и трактора, но к тому же для городского жителя является более чувствительным по суммарному времени влияния. Глобальная автомобилизация кроме загрязнения воздуха преподнесла человечеству ещё одну проблему: куда девать машины, отслужившие свой срок? Из огромного мирового парка автомобилей таких машин ежегодно оказывается несколько миллионов. В Западной Европе в 1995 г. пришлось ликвидировать около 15 млн. автомобилей, в США - порядка 12 млн. В результате, во всем мире ежегодно оказывается до 7 млн. т. неиспользуемых отходов.

1.2.4 Негативные последствия ухудшения качества воздуха

Загрязнение атмосферного воздуха воздействует на здоровье человека и на окружающую природную среду различными способами -- от прямой и немедленной угрозы (смог и др.) до медленного и постепенного разрушения различных систем жизнеобеспечения организма.

Рассмотрим, как влияет на окружающую природную среду локальное загрязнение атмосферы.

Физиологическое воздействие на человеческий организм главных загрязнителей чревато самыми серьезными последствиями. Так, диоксид серы, соединяясь с влагой, образует серную кислоту, которая разрушает легочную ткань человека и животных. Особенно четко эта связь прослеживается при анализе детской легочной патологии и степени концентрации диоксида серы в атмосфере крупных городов. Особенно опасен диоксид серы, когда он осаждается на пылинках и в этом виде проникает глубоко в дыхательные пути.

Пыль, содержащая диоксид кремния (Si02), вызывает тяжелое заболевание легких -- силикоз. Оксиды азота раздражают, а в тяжелых случаях и разъедают слизистые оболочки, например глаз, легких, участвуют в образовании ядовитых туманов и т. д. Особенно опасны они, если содержатся в загрязненном воздухе совместно с диоксидом серы и другими токсичными соединениями. В этих случаях даже при малых концентрациях загрязняющих веществ возникает эффект синергизма, т. е. усиление токсичности всей газообразной смеси.

Широко известно действие на человеческий организм оксида углерода (угарного газа). При остром отравлении появляются общая слабость, головокружение, тошнота, сонливость, потеря сознания, возможен летальный исход (даже спустя 3---7 дней). Однако из-за низкой концентрации СО в атмосферном воздухе он, как правило, не вызывает массовых отравлений, хотя и очень опасен для лиц, страдающих анемией и сердечнососудистыми заболеваниями.

Среди взвешенных твердых частиц наиболее опасны частицы размером менее 5 мкм, которые способны проникать в лимфатические узлы, задерживаться в альвеолах легких, засорять слизистые оболочки.

Весьма неблагоприятные последствия, которые могут сказываться на огромном интервале времени, связаны и с такими незначительными по объему выбросами, как свинец, бензопирен, фосфор, кадмий, мышьяк, кобальт и др. Они угнетают кроветворную систему, вызывают онкологические заболевания, снижают сопротивление организма инфекциям и т. д. Пыль, содержащая соединения свинца и ртути, обладает мутагенными свойствами и вызывает генетические изменения в клетках организма.

Смог воздуха

Последствия воздействия на организм человека вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах автомобилей, весьма серьезны и имеют широчайший диапазон действия: от кашля до летального исхода. Тяжелые последствия в организме живых существ вызывает и ядовитая смесь дыма, тумана и пыли -- смог. Различают два типа смога: зимний смог (лондонский тип) и летний (лос-анджелесский тип). Лондонский тип смога возникает зимой в крупных промышленных городах при неблагоприятных погодных условиях (отсутствие ветра и температурная инверсия). Температурная инверсия проявляется в повышении температуры воздуха с высотой в некотором слое атмосферы (обычно в интервале 300-- 400 м от поверхности земли) вместо обычного понижения. В результате циркуляция атмосферного воздуха резко нарушается, дым, и загрязняющие вещества не могут подняться вверх и не рассеиваются. Концентрации оксидов серы, взвешенной пыли, оксида углерода достигают опасных для здоровья человека уровней, приводят к расстройству кровообращения, дыхания, а нередко и к смерти. При очень слабом движении воздуха или безветрии в воздухе в этот период идут сложные реакции с образованием новых высокотоксичных загрязнителей --фотооксидантов (озон, органические перекиси, нитриты и др.), которые раздражают слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта, легких и органов зрения.

Антропогенные выбросы загрязняющих веществ в больших концентрациях и в течение длительного времени наносят большой вред не только человеку, но отрицательно влияют на животных, состояние растений и экосистем в целом.

В экологической литературе описаны случаи массового отравления диких животных, птиц, насекомых при выбросах вредных загрязняющих веществ большой концентрации (особенно залповых). Так, например, установлено, что при оседании на медоносных растениях некоторых токсичных видов пыли наблюдается заметное повышение смертности пчел. Что касается крупных животных, то находящаяся в атмосфере ядовитая пыль поражает их в основном через органы дыхания, а также поступая в организм вместе со съеденными запыленными растениями.

В растения токсичные вещества поступают различными способами.

Загрязняющие газообразные вещества по-разному влияют на состояние растительности. Особенно опасен для растений диоксид серы (S02), под воздействием которого гибнут многие деревья, и в первую очередь хвойные -- сосны, ели, пихты, кедр.

В результате воздействия высокотоксичных загрязнителей на растения отмечается замедление их роста, образование некроза на концах листьев и хвоинок, выход из строя органов ассимиляции и т. д. Увеличение поверхности поврежденных листьев может привести к снижению расхода влаги из почвы, общей ее переувлажненности, что неизбежно скажется на среде ее обитания.

Способна ли растительность восстановиться после снижения воздействия вредных загрязняющих веществ? Во многом это будет зависеть от восстанавливающей способности оставшейся зеленой массы и общего состояния природных экосистем. В то же время следует заметить, что невысокие концентрации отдельных загрязнителей не только не вредят растениям, но и, как, например, кадмиевая соль, стимулируют прорастание семян, прирост древесины, рост некоторых органов растений.

Согласно данным на сегодняшний день загрязненность воздуха в нашем поселке достигает уровня, который угрожают здоровью людей. Эта информация основана на беспрецедентном объеме данных, собранных за три последних года.

При вдыхания мельчайших частиц, присутствующих в загрязненном воздухе внутри помещений и на улице эти частицы попадают в дыхательные пути человека, и приносит вред организму. Частицы могут проникать в легкие и поступать в кровоток, способны вызывать болезни сердца, рак легких, астму и острые инфекции нижних дыхательных путей.

Если мы будем должным образом контролировать и регулировать окружающую среду, мы сможем значительно сократить число людей, страдающих респираторными заболеваниями, болезнями сердца и раком легких. Во всем мире воздух в городах наполнен выхлопными газами, фабричными выбросами или угольной копотью от тепловых электростанций. Во многих странах не существует нормативных требований к качеству воздуха, а там, где они существуют, национальные стандарты и меры, обеспечивающие их соблюдение, варьируют в значительных пределах.

1.3 Поведение химических загрязнителей в атмосферном воздухе

Автомобильный транспорт, с одной стороны, потребляет из атмосферы кислород, а с другой - выбрасывает в атмосферу отработанный газ, углеводороды. Воздействие автомобильного транспорта распространяется на все составляющие биосферы: атмосферу, водные и земельные ресурсы, литосферу и человека. Однако, наиболее остро стоит проблема загрязнения воздушного бассейна вредными выбросами с отработавшими газами автомобильных двигателей.

В составе отработавших газов двигателей внутреннего сгорания содержатся сотни вредных компонентов, однако наиболее существенными являются: оксид углерода (СО), углеводороды (СН), оксиды азота (NO2), соединения свинца (Pb) и серы (SO2), альдегиды, а также некоторые канцерогенные вещества типа бенз(а)пирена. Важное значение начинает приобретать загрязнение атмосферы диоксидом углерода (СО2), в больших количествах содержащимся в отработавших газах автомобилей.

Этот газ играет основную роль в формировании парникового эффекта планеты - явления, устранение которого в настоящее время стало глобальной проблемой.

Оксид углерода (II) СО, или угарный газ - бесцветный газ без вкуса и запаха. Плотность по воздуху-0.967. Токсичность углерода (II) объясняется его свойством связывать гемоглобин крови при попадании в легкие, образуя карбоксигемоглобин. карбоксигемоглобин является прочным соединением и не вступает в реакцию с кислородом. Таким образом, гемоглобин крови блокируется, и при сильном отравлении человек может погибнуть от кислородного голодания.

По химическим свойствам оксид углерода (II) - горючий газ, который легко сгорает голубым пламенем в кислороде и на воздухе с образованием оксида углерода (IV):

2СО + О₂= 2СО₂

Углерод в этой реакции окисляется, переходя из С+2 в С+4, т. е. проявляет восстановительные свойства. Действительно, им можно восстанавливать металлы из их оксидов:

Fe + COCO₂ + Fe.

Следует отметить также, что СО принадлежит к числу несолеобразующих оксидов.

Коэффициент распределения в крови человека при 380С-0.1709. Поступление оксида углерода в организм человека подчиняется закону диффузии газов. Концентрацию 300мг/м3 человек переносит без заметного действия в течении 2-4 часов; концентрация 600мг/м3 вызывает легкое отравление; 1800 мг/м3-тяжелое отравление через 10-30 минут; 3600 мг/м3-смерть наступает через 1-5 минут.

ПДКсс = 3.0 мг/мл.

ПДК_мр=5 мг/м3.

ПДКрз= 20 мг/мл.

IV класс опасности.

Эффект суммации:

- азота диоксид, гексен, серы диоксид, углерода оксид

- азота диоксид, серы диоксид, углерода оксид, фенол

- углерода оксид и пыль цементного производства.

Диоксид азота NO₂ (IV) -бурый газ, с удушающим запахом, бурого цвета. Соединяясь с атмосферной влагой, NO2 образует соединения азотной кислоты(НNO3), которые характеризуются высокой реакционной способностью. Вымываясь из атмосферы вместе с осадками, кислота, попадая на растения, вызывает пожелтения и высыхание листвы, также негативное влияние оказывает и на инженерные постройки, вызывая коррозию и постепенное разрушение.

3NO₂+ _Н2O=2НNO₃

NO₂ оказывает чрезвычайно сильное влияние на легкие человека. При работе в среде с концентрацией 0,8 - 5 мг/л, развиваются хронические бронхиты, экземы легких, астма и некоторые другие заболевания. При одновременном присутствии в воздухе NOX и CO рекомендуется снизить ПДК обоих соединений. Мигрирует до 1км от источника загрязнения.

NO₂ оказывает воздействие на глубокие отделы дыхательных путей, что может привести к рефлекторным расстройствам дыхательных путей и даже отеку легких. У людей, подвергшихся воздействию оксида азота в концентрациях, превышающих ПДК наблюдается хроническое воспаление слизистых оболочек, верхних дыхательных путей, хронические бронхиты, расстройства обмена веществ, мышечная и сердечная слабость, нервные расстройства, также вызывает химический ожог. Образуется при сжигании топлива на воздухе.

ПДК_рз = 0,5 мг/м3;

ПДК_сс=0,04 мг/м3;

ПДКмр=0,2 мг/м3.

III класс опасности;

Эффект суммации:

- азота диоксид и оксид, мазутная зола, серы диоксид;

- азота диоксид, генсен, углерода оксид, формальдегид;

- азота диоксид, генсен, серы диоксид, углерода оксид;

- азота диоксид, серы диоксид;

- азота диоксид, серы диоксид, углерода оксид, фенол

Оксид азота (II) NO - бесцветный газ, быстро окисляемый в NO2, в воде практически не растворим. Молярная масса равна 30 моль, плотность-1,34 г/л (при н.у.).

Оксид азота (II) является несолеобразующим оксидом. Он легко окисляется кислородом воздуха и превращается при этом в газ бурого цвета - NO₂

2 NO+ О₂=2 NO₂

Оксид азота - это кровяной яд, он переводит гемоглобин в метгемоглобин, что вызывает кислородную недостаточность, оказывает прямое воздействие на центральную нервную систему

ПДК_сс=0,06 мг/м3;

ПДКмр=0,4 мг/м3

III класс опасности

Эффект суммации:

- азота оксид и диоксид, мазутная зола, серы диоксид

- серы диоксид и трионид серы, аммиак и оксиды азота

Углеводороды (УВ) являются сильными наркотиками, так как являются наиболее химически инертными органическими соединениями. Действие их ослабляются весьма низкой растворимостью в воде и крови, вследствие чего только при высоких концентрациях создается опасность отравления этими

веществами. С увеличением числа атомов углерода в молекуле алкана, сила наркотического действия растет. Постоянный контакт с предельными углеводородами, вызывает покраснения, зуд, пигментацию кожи, а в присутствии сероводорода токсичность H2S резко повышается. Известно, большое число тяжелых и молниеносных отравлений этими смесями.

Углеводороды алифатические предельные C - C (в пересчете на C) - ПДК - 300 мг/м3.

Воздействие УВ на организм человека бензинового ряда выражается в нарушениях функционального состояния центральной нервной системе, в наибольшей степени страдает высшая нервная система. В очень низких концентрациях действие УВ приводит к неврастении, вегетоневрозам, развитию астеновегетативного синдрома, раздражительности и вспыльчивости.

Диоксид серы SO₂ - бесцветный газ, с удушающим запахом, тяжелее воздуха, плохо рассеивается. В химическом плане диоксид серы проявляет агрессивное воздействие на природу. Приводит к разрушению зданий, вызывает коррозию. В воде образуется сернистая кислота.

SO₂+ О₂= SO₃

SO₂+Н2О= НSO3

Диоксид серы поступает в организм через органы дыхания. Раздражающее действие сернистого ангидрида на слизистые оболочки приводит к развитию хронических ринитов, на глаза, дыхательные пути, кроветворные органы. Вызывает слезотечение, кашель, головную боль, одышку, слабость, спазм бронхов. Вредно действует на растения, металлы, кожу. При концентрации 0,004% наблюдается потеря сознания в течении трех минут. При длительном воздействии в малых концентрациях около 0,0001% наблюдаются изменения со стороны органов пищеварения - потеря белизны и блеска зубов. В некоторых случаях наблюдается увеличение печени и болезненность.

ПДК_сс=0,05 мг/м3;

ПДКмр=0,5 мг/м3;

III класс опасности.

Свинец Рв - голубовато-белый тяжёлый металл с металлическим блеском в свежем срезе. Синеватый цвет и металлический блеск на воздухе быстро исчезают из-за того, что свинец покрывается слоем окиси и солей, получающихся при доступе влаги и кислот воздуха. Мягкость свинца проявляется в том, что он режется ножом, что пишет, оставляя серую черту. Замечу, однако, попутно, что современные карандаши вместо прежнего свинцового стержня содержат графитовый. Свинец легко прокатывается в тонкие листы и ленты, продавливается на прессах в трубы, из него изготовляют проволоку.

Свинец в организме человека. Влияние свинца на здоровье происходит при вдыхании воздуха, содержащего свинец, и поступлении свинца с пищей, водой, на пылевых частицах. Свинец накапливается в теле, в костях и поверхностных тканях. Свинец влияет на почки, печень, нервную систему и органы кровообразования. Пожилые и дети особенно чувствительны даже к низким дозам свинца. Загрязнение окружающей среды свинцом оказывает влияние на состояние здоровья людей. Воздействие свинца нарушает женскую и мужскую репродуктивную систему. Для женщин беременных и детородного возраста повышенные уровни свинца в крови представляют особую опасность, так как под действием свинца нарушается менструальная функция, чаще вызывают преждевременные роды, выкидыши и смерть плода вследствие проникновения свинца через плацентарный барьер. У новорожденных детей высока смертность. Отравление свинцом чрезвычайно опасно для маленьких детей - он действует на развитие мозга и нервной системы. Проведенное тестирование 165 Красноуральских детей от 4 лет выявило существенную задержку психического развития у 75,7%, а у 6,8% обследованных детей обнаружена умственная отсталость, включая олигофрению. Дети дошкольного возраста наиболее восприимчивы к вредному воздействию свинца, поскольку их нервная система находится в стадии формирования. Даже при низких дозах свинцовое отравление вызывает снижение интеллектуального развития, внимания и умения сосредоточиться, отставание в чтении ведет к развитию агрессивности, гиперактивности и другим проблемам в поведении ребёнка. Эти отклонения в развитии могут носить длительный характер и быть необратимыми. Низкий вес при рождении, отставание в росте и потеря слуха также являются результатом свинцового отравления. Высокие дозы интоксикации ведут к умственной отсталости, вызывают кому, конвульсии и смерть. Белая книга, опубликованная российскими специалистами сообщает, что свинцовое загрязнение покрывает всю страну и является одним из многочисленных экологических бедствий в бывшем Советском Союзе, которые стали известны в последние годы. Большая часть территории России испытывает нагрузку от выпадения свинца, превышающую критическую для нормального функцонирования экосистемы. В десятках городов отмечается превышение концентраций свинца в воздухе и почве выше величин, соответствующих ПДК.

Свинец вызывает преимущественно рак почек, желудка, кишечника, а никель - полости рта и толстой кишки. Самые серьезные обвинения выдвинуты против кадмия - в этом случае наблюдается тесная корреляция между уровнем содержания металла в питьевой воде и смертности от рака. Канцерогенные качества кадмия универсальны - с ним могут быть связаны все формы рака. Большие дозы кадмия снижают адсорбцию кальция костной ткани, приводя к самопроизвольным переломам костей, возможны и генетические изменения. [3]

1.4 Современные способы уменьшения загрязнения атмосферы автотранспортными средствами

Основной экологической проблемой всех видов транспорта является загрязнение атмосферного воздуха выхлопными газами. По данным Госкомстата РФ ежегодно около 53% выбросов загрязняющих веществ в атмосферу приходится на выбросы от транспорта и других передвижных средств. Общий объем выбросов загрязняющих веществ автомобильным транспортом в атмосферу РФ составляет примерно 70% от всех видов транспорта, или около 40% общего количества антропогенного загрязнения атмосферы.

В составе выбросов карбюраторного транспорта до 200 вредных веществ, дизельного до 300э. причины "дымления" автомобиля разнообразны: неисправность двигателя, неотлаженность системы питания или зажигания, нарушение технологической дисциплины. Неисправности двигателя приводят к тому, что автомобиль неделями развозит по городу ядовитый чад. Правильная регулировка карбюратора позволяет не только уменьшить загрязнение воздуха, но и сократить расход топлива [4].

В настоящее время большое внимание уделяется разработке устройств cнижения c токсичности - нейтрализаторов, которыми можно оснастить современные автомобили.

Способ каталитического преобразования продуктов сгорания заключается в том, что обработанные газы очищаются, вступая в контакт с катализатором.

Одновременно происходит движение продуктов неполного сгорания, содержащихся в выхлопе автомобилей. Одновременно устройство может выполнять функции глушителя шума.

Уменьшение содержания свинца в отработавших газах может достигаться несколькими путями:

- жестким контролем тетраэтилсвинца в бензине. Например, А-93 должен содержать 0,17 г/л тетраэтилсвинца; А-76 -0,37 г/л тетраэтилсвинца;

Запрет на производство и использование этилированных бензинов в ряде регионов России, в республике Башкортостан с 1.03.97, постановление КМ РБ 33;

- использование альтернативных присадок - антидетонаторов, например ЦТМ.

Важным средством борьбы с выбросами автотранспорта является ограничение количества вредных веществ, выбрасываемых автомобилем. Во время техосмотров в отработавших газах проверяют содержание вредных компонентов. Предусмотрена проверка токсичности (СО,СН) отработавших газов карбюраторного транспорта и проверка дымности (сажа) дизельного транспорта. По ГОСТу и международным стандартам ИСО требования по проверке на токсичность и дымность очень жесткие.

Содержание этих компонентов в отработавших газах проверяют с помощью переносных газоанализаторов, по результатам анализа проводится регулировка. При положительных результатах выдается талон токсичности единого образца каждому водителю. Недостатком этой системы является то, что не контролируются другие компоненты отработавших газов. Для уменьшения отравления атмосферы отработавшими газами в городах создаются пункты диагностики и регулировки, а на промышленных предприятиях специальные службы по контролю за экологичностью автомобилей.

Конструкция двигателей внутреннего сгорания и внедрение новых систем дви-гателя позволяет увеличить экологичность автотранспорта в 2-5 раз. Так, например, новые "Жигули" имеют карбюратор "озон-2", которым добивается максимальное снижение смешения топливовоздушной смеси. В Германии изготавливают двигатель, в котором бензин перед подачей в камеру сгорания каталитически расщепляется и попадает в двигатель в виде низкомолекулярной газовой смеси, что облегчает реакцию сгорания. Использование альтернативного топлива позволяет уменьшить количество выбросов в несколько раз, так как топливо в двигателях внутреннего сгорания сгорает практически полностью. Высокооктановое (октановое число 100 и 150), стабильное по составу газовое топливо, смешиваясь с воздухом, способствует более полному сгоранию рабочей смеси. Наряду со сжиженным газом в настоящее время используется сжатый газ. С этой целью создается сеть автомобильных газонакопительных компрессорных станций, предназначенных для заправки автомобилей сжатым природным газом. Также в качестве альтернативного топлива могут служить жидкий азот, водород, фреоны [3].

Сделать городской воздух чище, понизив содержание в нем вредных веществ, а водителям автомобилей экономить бензин поможет новая система светофоров, управляемая мини-ЭВМ. В результате умелого управления транспортными потоками автомобили меньше простаивают на перекрестках, вхолостую расходуя горючее и загрязнения воздух выхлопными газами.

В нашей республике значительно улучшилось качество автодорог, наиболее интенсивно используемые автотрассы вынесены за пределы населенных пунктов [5].

Правительством России принято Постановление о проведении регулярных проверок чистоты выхлопных газов практически всего, что движется, начиная с автотранспорта, тракторов, дорожно-строительных машин и иной техники и кончая самолетами, речными и морскими судами.

Координально решить проблему защиты воздуха можно только полным запретом "грязного" выхлопа из наших автомобилей и иных средств передвижения, двигатель внутреннего сгорания которых работает на этилированном бензине. Европа закрыла для российских машин свои автодороги. Так в нашем дизельном топливе в 4 раза больше серы по сравнению с европейскими, на АИ-76 у нас приходится две трети выпускаемых марок бензина, в то время как в развитых странах он вообще не выпускается.

В решении проблем использования автотранспорта не нужно изобретать велосипеда - надо брать на вооружении то, что уже наработано в мире. И делать это следует постепенно, с оглядкой на те новшества, которые есть у нас в данной сфере [6].

Для решения первоочередных задач по снижению уровня загрязнения атмосферного воздуха автотранспортом необходимо:

- усовершенствовать систему мониторинга атмосферного воздуха, включив в перечень контролируемых загрязнителей приоритетные ПАВ и тяжелые металлы;

- принять меры, обеспечивающие ограничение притоков автомобилей в центр города, особенно транзитного транспорта;

- провести реконструкцию сети автодорог с целью увеличения их пропускной способности;

- увеличить частоту и интенсивность полива внутригородских автодорог в летнее время года [7].

В целях уменьшения экологических проблем, создаваемые передвижными источниками на АТП необходимо планировать следующие направления природоохранной деятельности:

- организация теплых стоянок;

- оснастить транспортное средство, трактуемое на холодную стоянку устройствами электроподогрева;

- использование нейтрализаторов отработавших газов (термические, католические, жидкостные);

- использование сажевых фильтров;

- использование моторных топлив улучшенного качества с большим октановым числом;

- регулярный ежеквартальный контроль токсичности, дымности, соблюдение стандартов евро с последующей регулировкой двигателя.

В странах с высокоразвитой промышленностью и высоким уровнем автомобилизации проблема защиты атмосферного воздуха от вредных выбросов выросла до уровня неотложных социальных проблем.

Токсичность отработавших газов автомобилей можно уменьшить путем предупреждения образования токсичных компонентов или посредством их нейтрализации.

В настоящее время в большинстве автомобилей применяют различные способы уменьшения концентрации токсичных компонентов перед выбросом отработавших газов из камеры сгорания. С этой целью изменяют конструкцию и регулировку двигателей, что позволяет создать условия, необходимые для полного сгорания смеси в широком диапазоне режимов работы двигателя.

Токсичные выбросы от автотранспорта можно значительно уменьшить посредством каталитического дожигания. Эффективным мероприятием по снижению вредного влияния автомобильного транспорта на горожан является организация пешеходных зон с полным запретом въезда транспортных средств на жилые улицы. Менее эффективное, но более реальное мероприятие - это введение системы пропусков, дающих право на въезд в пешеходную зону только специальным автомобилям и автомобилям, владельцы которых живут в конкретной зоне жилой застройки. При этом должен быть полностью исключен сквозной проезд автотранспорта через жилой квартал.

Для решения первоочередных задач по снижению уровня загрязнения атмосферного воздуха автотранспортом необходимо:

- в крупных городах обеспечить контроль за соблюдением нормативов токсичности и дымности отработавших газов двигателей всего парка автомобилей;

- увеличить парк общегородского транспорта на электротяге;

- шире использовать экологически чистые виды топлива (газовые, газодизельные), в первую очередь, для автомобилей, эксплуатируемых в черте города;

- в крупных городах провести реконструкцию сети автодорог с целью увеличения их пропускной способности;

- предприятиям нефтепереработки наладить выпуск автобензинов с пониженным содержанием ароматических углеводородов;

- экологическое просвещение работников АТП;

- перевод автотранспорта на альтернативное моторное топливо.

В системе выпуска современных автомобилей устанавливается каталитический нейтрализатор отработавших газов. Назначение нейтрализатора - уменьшить концентрацию вредных веществ, которые содержатся в продуктах сгорания. Самые вредные из них три - углеводороды, окись углерода и окислы азота. Каждая составляющая должна нейтрализоваться отдельно, поэтому появилось название трехфункциональный (трехкомпонентный) каталитический нейтрализатор.



Рис. 1 . Схема системы выпуска отработавших газов:

а) без каталитического нейтрализатора; б) с каталитическим нейтрализатором: 1 - выпускной клапан; 2 - выпускной трубопровод; 3 - приемная труба глушителя; 4 - дополнительный глушитель (резонатор); 5 - основной глушитель; 6 - соединительный хомут; 7 - датчик концентрации кислорода (лямбда-зонд); 8 - каталитический нейтрализатор; 9 - керамическая основа нейтрализатора

Внутри термостойкого корпуса нейтрализатора находится носитель из керамической основы, на которую наносится активный каталитический материал, состоящий из тончайшего слоя благородных металлов. В носителе имеется множество продольных каналов, проходя по которым отработавшие газы подвергаются нейтрализации, в результате чего токсичность выхлопа снижается примерно на 90%. После нейтрализатора основными компонентами выхлопных газов становятся относительно безопасная двуокись углерода, а также совсем безвредные азот и водяной пар.

Каталитический нейтрализатор может успешно работать при соотношении топлива с воздухом близким к стехиометрическому (см. стр. 23). Для измерения количества кислорода в выпускной системе устанавливается датчик концентрации кислорода (лямбда-зонд). Датчик отслеживает концентрацию кислорода в отработавших газах и передает информацию в электронный блок управления двигателем (ЭБУ), который дает команду на изменение количества впрыскиваемого в цилиндры двигателя топлива.Датчик концентрации кислорода не работает только во время прогрева двигателя, при этом ЭБУ определяет состав смеси, впрыскиваемой в цилиндр двигателя, без участия этого датчика.Высокая стоимость и недолговечность катализаторов, являются их серьезным недостатком, но здоровье людей важнее.

Новации, которые заложены в технологию производства Евро-5, напрямую влияют на важнейшие характеристики топлива. Основным преимуществом бензина категории Евро-5 специалисты называют облегченный фракционный состав. На практике это приводит к снижению удельного расхода топлива и увеличению срока службы двигателя. Кроме того, замечена лучшая приемистость при разгоне, снижение шума и вибрации, облегченный запуск двигателя, оптимальное соответствие качества топлива заводским настройкам компьютера, исключение коррозии двигателя и бензобака автомобиля. Даже при низких температурах двигатель легко запускается.

Разумеется, все эти преимущества нельзя почувствовать после одной заправки. Нужно заправить 5-6 полных баков, чтобы получить эффект от нового топлива.

Оценить его должны, между тем, не только автомобилисты, но и жители городов. Ведь «Евро-5» - самый строгий из действующих европейских экологических стандартов, ограничивающий содержание вредных примесей в выхлопных газах. При массовом использовании он значительно снижает воздействие автотранспорта на экологическую среду. Проще говоря, воздух, которым мы дышим, становится чище, меньше вредных выбросов оседает в почве, на деревьях. Качество «Евро-5» имеет особенно большое значение для дальневосточных городов с интенсивным движением транспорта.

С другой стороны, экологическая чистота моторного топлива нового уровня сопровождается ростом эксплуатационных показателей автомобиля, таких, как КПД, мощность, снижение потребления топлива. Так ли это - сегодня может в Хабаровске выяснить любой автовладелец, заправившись в фирменной сети АЗС «НК «Альянс». Обратите при этом внимание, что информация о классе бензинов должна быть размещена на топливно-раздаточной колонке АЗС и четко отражена на чеке при покупке бензина.

...