Abgaskomponenten von Verbrennungsmotoren. Zusammensetzung der Abgase

Städter sprechen oft über Ökologie und schimpfen meistens darüber. Dafür gibt es im Prinzip viele Gründe, aber besonders oft wird über Abgase gesprochen. Was also atmet die Stadt genau und was verbirgt der Geruch von Abgasen in sich?

Als Abgase werden häufig alle Emissionen in die städtische Atmosphäre bezeichnet, einschließlich Kessel, Fabriken und andere Industrieunternehmen. Tatsächlich ist es richtig, mit diesem Begriff nur Transportemissionen zu bezeichnen, die als Ergebnis der Kraftstoffverarbeitung entstehen. Sie werden auch Abgase genannt. Abgase sind das Produkt von Verbrennungsmotoren, und angesichts der rasanten Zunahme der Anzahl von Fahrzeugen in den letzten 50 Jahren und insbesondere der Zunahme von Personenkraftwagen in Städten haben sich Abgase in der Luft von Städten stark beruhigt und seit langem, und ihre Zahl wächst weiter.

Jetzt sind Abgase die Hauptursache für die Luftverschmutzung in der Stadt und beeinträchtigen ständig die menschliche Gesundheit. Also haben wir die Terminologie herausgefunden, lassen Sie uns herausfinden, was genau Autos regelmäßig in unsere Atmosphäre liefern, warum es gefährlich ist und wie Sie sich schützen können, wenn Sie Abgase in der Wohnung riechen.

Alle Autos geben Karzinogene und giftige Substanzen in die Luft ab. Die Zusammensetzung der Abgase eines Autos variiert je nach Motortyp, Benziner oder Diesel, die Grundausstattung bleibt jedoch gleich.
Die Zusammensetzung von Autoabgasen umfasst also:

Wie Sie sehen können, ist die Zusammensetzung von Abgasen sehr unterschiedlich und die meisten Komponenten sind giftig. Sehen wir uns nun an, welche Wirkung Abgase auf einen Menschen haben.

Die Wirkung von Abgasen auf den menschlichen Körper

Fahrzeugabgase können gesundheitsschädlich und ziemlich ernst sein. Zunächst einmal ist Kohlenmonoxid bzw. Kohlenmonoxid, das wir bereits erwähnt haben, geschmacks- und geruchsneutral, verursacht aber in hoher Konzentration Schwindel, Kopfschmerzen, Übelkeit und kann zu Ohnmachtsanfällen führen.
Schwefelhaltiges Benzin und das dabei entstehende Schwefeloxid ist eine der Ursachen für starke Abgasgerüche. Tatsache ist, dass Schwefeldioxidmoleküle eine sehr deutliche Wirkung auf Geruchsrezeptoren haben, sodass dieser Geruch bereits in geringer Konzentration wahrgenommen wird und ein konzentrierteres „Aroma“ alle anderen Gerüche für die Nase einer Person abdeckt, was von jedem bestätigt werden kann angezündete Streichhölzer im Haus. Verbleites Benzin reichert die Luft mit Blei an. Die Menge solcher Abgase und die von ihnen verursachten Gesundheitsschäden haben Blei zu einer der berüchtigtsten giftigen Verbindungen in der Atmosphäre gemacht. Derzeit wird solches Benzin nicht mehr als Kraftstoff für Autos verwendet, aber seine Dämpfe erfüllten lange Zeit alle größeren Städte. Kohlenwasserstoffe in Autoabgasen werden unter Sonneneinstrahlung oxidiert und bilden giftige Verbindungen mit stechendem Geruch, die besonders die oberen Atemwege angreifen und zu Verschlimmerungen chronischer Atemwegserkrankungen führen.
Der Schaden durch Autoabgase wird weitgehend durch Karzinogene erklärt - Ruß und Benzopyren, die zur Entwicklung von Tumoren beitragen, insbesondere von bösartigen.

In Anbetracht der Abgase und der von ihnen verursachten Schäden müssen wir zur Wirkung dieses Chemikaliencocktails in seiner Gesamtheit hinzufügen: Längerer Kontakt mit Abgasen führt zum Tod, insbesondere durch Kohlenmonoxidvergiftung. Die größte Gefahr dieser Emissionen ist ihre Menge, Prävalenz und feine Partikelgröße, die es den Emissionen ermöglicht, die natürlichen Barrieren des Körpers zu passieren und in die Lunge zu gelangen. Bei ständiger Einwirkung von Abgasen auf den Körper können sich Immunschwäche, Bronchitis entwickeln, Gehirngefäße, das Nervensystem und andere Organe leiden. Darüber hinaus können die meisten giftigen Substanzen, aus denen die Abgase bestehen, miteinander und mit anderen Bestandteilen der Atmosphäre interagieren, was zur Smogbildung beiträgt.

Jeder, der einen Botanik-Schulkurs besucht hat, weiß, dass auch Pflanzen atmen. Und wie jeder atmende Organismus spüren sie die Verschmutzung durch Abgase an sich. Die kleinsten Partikel schädlicher Verbindungen dringen in den Körper der Pflanze ein und vergiften sie daher sehr oft in der Stadt, Rasen und Bäume in der Nähe von großen Straßen oder Parkplätzen sehen lethargisch aus, werden schnell gelb oder sterben ganz ab.

Die Luftverschmutzung durch Abgase hat die Zusammensetzung des atmosphärischen Niederschlags erheblich beeinflusst. Es ist der Transporttätigkeit zu verdanken, dass saure Regenfälle, farbige Nebel oder Schnee in fünfzig Schwarztönen entstehen. Natürlich wird die Luft durch Niederschläge etwas gereinigt, aber der gesamte gesammelte Schmutz gelangt in den Boden und verursacht eine allgemeine Umweltverschmutzung mit Abgasen. Dieselben Verbindungen und Schwermetalle breiten sich weiter im Boden aus, gelangen in Futtermittel und Kulturpflanzen und belasten damit nicht nur die Natur, sondern immer wieder auch den Menschen. Natürlich wäre es überflüssig, darüber in Panik zu geraten, aber bei einer solchen Verschmutzung der Atmosphäre durch Abgase sollten Sie auf Ihre Gesundheit achten.

So schützen Sie sich vor Abgasen

Den größten Schaden erleiden wir durch Abgase im Stau, wo es einfach keinen Weg gibt, vor den Autoabgasen wegzulaufen. Wenn in einer solchen Situation keine Atemschutz- oder Gasmaske zur Hand ist, müssen Sie immer noch die Abgase einatmen, können aber Nase und Mund mit einem Taschentuch oder Schal bedecken. Das wird Sie nicht vollständig vor Abgasemissionen schützen, aber es wird die Situation zumindest etwas entschärfen. Bei ständiger Belastung durch Abgase lohnt es sich, Ihren Speiseplan mit Antioxidantien aus Beeren, Früchten, grünem Gemüse und grünem Tee sowie Samen zu diversifizieren und mehr Wasser zu trinken, da dies die Entgiftung fördert. Ein solches „Doping“ hilft dem Körper, mit den Folgen des Einatmens eines Chemikaliencocktails fertig zu werden, und erhält die Gesundheit.

Abgase in der Wohnung sind eindeutig unerwünschte Gäste, dringen aber oft in unsere Häuser ein, wenn sich darunter oder in der Nähe Straßen oder Parkplätze befinden. Wenn es keine Möglichkeit oder keinen Wunsch gibt, abseits der Straßen in die Natur zu ziehen, können Sie im Haus sichere Zonen schaffen. Um zu verstehen, wie Sie sich in einer Wohnung vor Abgasen schützen können, müssen Sie die Quelle ihres Auftretens bestimmen. In den allermeisten Fällen dringen Abgase durch Fenster ein. In diesem Fall wäre die beste Lösung, versiegelte doppelt verglaste Fenster zu installieren und eine hochwertige Belüftung durchzuführen

Im Laufe der Entwicklung der Menschheit, einhergehend mit einer Zunahme der Bevölkerung und ihrer Konsumbedürfnisse, der Entwicklung der Leicht- und insbesondere der Schwerindustrie sowie des Kraftverkehrs, werden verschiedenste Chemikalien in die den Menschen umgebende Atmosphäre freigesetzt. Abgase von laufenden Fahrzeugen machen etwa 90 % der Gesamtverschmutzung aus.

Allgemeines Merkmal von Abgasen

Autoabgase sind eine Kombination aus zweihundert bis dreihundert chemischen Verbindungen, die als ziemlich schädlich gelten. Sie entstehen bei der Verbrennung verschiedener Autokraftstoffe und werden in die Atmosphäre freigesetzt.

Laut Statistik stößt ein Pkw pro Tag durchschnittlich etwa ein Kilogramm verschiedener giftiger und krebserregender Stoffe in die Atmosphäre aus. Darüber hinaus können sich solche Stoffe anreichern und bis zu 5 Jahre in der Umwelt verbleiben. Abgase schaden offensichtlich der menschlichen Gesundheit, der Vegetation, den Tieren sowie den Boden- und Wasserressourcen.

Abgase haben die größten negativen Auswirkungen auf den menschlichen Körper in Großstädten, insbesondere wenn sie viele Stunden im Stau, in Bereichen von Autobahnen und großen Straßenkreuzungen stehen.

Wenn die physikalischen und chemischen Eigenschaften solcher Emissionen in die Luft die zulässigen Konzentrationen überschreiten, haben solche Abgase erhebliche negative Auswirkungen auf das menschliche Wohlbefinden. Gefährdet sind insbesondere Fahrer von Kleinbussen und Taxis sowie Menschen, die zu Stoßzeiten sehr oft in kilometerlangen Staus auf den Straßen stehen.

Dieselbetriebene Fahrzeuge sind schädlicher als benzin- oder gasbetriebene Fahrzeuge und produzieren mehr Ruß.

Abgasemissionen wirken unmittelbar direkt auf die inneren Atmungsorgane und sind bei Kleinkindern wesentlich stärker ausgeprägt als bei Erwachsenen. Denn die größte Emissionskonzentration befindet sich auf der Ebene des Gesichts von Kleinkindern.

Die Zusammensetzung und Menge von Abgasen, die die Atmosphäre verschmutzen

Die Zusammensetzung der Abgase verschiedener Kraftstoffarten kann solche schädlichen Elemente enthalten:

• Oxide von Stickstoff und Kohlenstoff;
• Stickstoff- und Schwefeldioxide;
• Schwefelsäureanhydrid;
• Benzopyren;
• Aldehyde;
• aromatische Kohlenwasserstoffe;
• etwas Ruß;
• verschiedene Bleiverbindungen;
• Schwebeteilchen.

Laut Statistik produzieren Lkw und Busse mehr Abgase als Autos. Diese Tatsache steht in direktem Zusammenhang mit der Funktionsweise und der Lautstärke von Verbrennungsmotoren von Autos.

So produziert beispielsweise ein Pkw täglich etwa 220 mg/m 3 Kohlenmonoxid, ein Bus 230 mg/m 3 und ein Kleinlaster sogar 500 mg/m 3 . Ein Pkw gibt 45 mg/m 3 Stickoxid ab, ein Bus 18 mg/m 3 und ein Kleinlaster 70 mg/m 3 . Außerdem gibt ein Bus im Gegensatz zu einem Pkw ständig Schwefel- und Kohlenoxide sowie Bleiverbindungen in die Luft ab.

Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass Abgase von Autos fast 90% der Verschmutzung des gesamten Luftvolumens um eine Person herum ausmachen. Ein Auto kann an nur einem Tag bis zu einem Kilogramm solcher schädlichen Verbindungen in die Luft abgeben.

Die Wirkung von Abgasen auf den menschlichen Körper

Aufgrund des Gehalts an schädlichen und sogar giftigen Substanzen in den Abgasen von Autos sowie der ständigen Einwirkung solcher Elemente auf menschliche Organe können sie die Entwicklung akuter und chronischer Krankheiten verursachen.

Für das Atmungssystem sind folgende Erkrankungen charakteristisch:

• allergische Reaktionen;
• Asthma;
• Bronchitis;
• Nebenhöhlenentzündung;
• die Bildung von bösartigen Tumoren;
• Atemwegsentzündung;
• Emphysem.

Für das Herz-Kreislauf-System sind solche Erkrankungen charakteristisch:

• Atemwegserkrankungen in Form von Atemnot;
• Schwindel;
• eine Zunahme der Manifestation von Anzeichen von Angina pectoris;
• Herzinfarkt;
• Blutviskosität als Folge - Thrombose, Thromboembolie;
• Sauerstoffmangel, die sogenannte Gewebehypoxie.

Nervenzellen sind durch die Entwicklung solcher Störungen gekennzeichnet:

• allgemeines Unwohlsein;
• erhöhte Erregbarkeit;
• Schläfrigkeit und anhaltende Schlafstörungen.

Chemische Verbindungen, die in Abgasen enthalten sind, insbesondere Schwermetalle, zeichnen sich durch die Fähigkeit aus, sich im Körper anzureichern. Infolgedessen beginnt die Verschlackung des Körpers mit der anschließenden Entwicklung schwerer Krankheiten.

Im Leerlauf und bei reduzierten Drehzahlen des Motors befinden sich die meisten Schadstoffe in den Abgasen. In solchen Modi tritt eine schlechte Kraftstoffverbrennung auf und die Verschwendung von unverbrannten Brennstoffelementen in einer Menge, die mehr als zehnmal höher ist als die Emissionen im Standardmodus des Autos.

Je nach Einwirkungsgrad auf den Menschen lassen sich die Bestandteile der Abgase in fünf Gruppen einteilen:

1. Zur ersten Gruppe gehören gering toxische chemische Elemente aus den Abgasen eines laufenden Motors. Dazu gehören Stickstoffverbindungen, Wasserstoff, Wasserdampf, Sauerstoff, Kohlendioxid und andere Bestandteile der Atmosphäre. Solche Stoffe schaden der menschlichen Gesundheit nicht direkt, tragen aber zur Entstehung ungünstiger Lebensbedingungen für den Menschen bei, da sie die Zusammensetzung der Umgebungsluft beeinflussen.
2. Die zweite Gruppe umfasst Kohlenmonoxid, eine stark giftige Substanz. Sie können sich mit Kohlenmonoxid vergiften, wenn der Automotor in einer Garage mit fest verschlossenen Toren läuft oder Sie die Nacht in einem Auto mit laufendem Motor verbringen. Kohlenmonoxid verursacht Sauerstoffmangel und infolgedessen eine Störung der Funktionen aller inneren Systeme des menschlichen Körpers. Der Grad einer Kohlenmonoxid-Vergiftung wird durch die Konzentration, die Einwirkungsdauer und die Immunität des Betroffenen durch einen solchen Stoff bestimmt. Bei einer leichten Vergiftung beschleunigt sich der Herzschlag, es gibt ein Pulsieren in den Schläfen und es verdunkelt sich in den Augen. Für mittlere Vergiftungen sind Schläfrigkeit und unklares Bewusstsein charakteristisch. Eine schwere Gasvergiftung mit einer Konzentration von mehr als 1 % führt zu Verwirrung und in Ausnahmefällen sogar zum Tod.
3. Zur dritten Gruppe gehören Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid, die in Autoabgasen enthalten sind. Sie gelten als giftigere Elemente als Kohlenmonoxid. Stickstoffdioxid ist also schwerer als Luft und breitet sich über den Boden aus, sammelt sich in Nischen und Kanälen und ist in erhöhten Konzentrationen bei regelmäßiger Autowartung sehr gefährlich. Bei längerer Exposition gegenüber solchen Gasen kann eine Person Asthma, Lungenödem, chronische Bronchitis, Entzündung der Verdauungsschleimhaut, Herzversagen und Nervenstörungen bekommen.
4. Die vierte Gruppe ist hinsichtlich der Anzahl der Substanzen am zahlreichsten. Dazu gehören eine Vielzahl von Kohlenwasserstoffen wie paraffinische Alkane, naphthenische Cyclane und bestimmte aromatische Benzole. Es gibt etwa 160 solcher Verbindungen. Diese Substanzen sind giftig und beeinträchtigen die Funktionen des Herz-Kreislauf-Systems. Darüber hinaus sind Kohlenwasserstoffverbindungen Karzinogene und tragen zur Entstehung und zum Wachstum von bösartigen Tumoren bei;
5. Zur fünften Gruppe gehören organische Aldehyde wie Formaldehyd, Acrolein und Acetaldehyd. Solche Substanzen sind auch giftig und sind Produkte des Kraftstoffausbrennens, wenn der Motor mit niedriger Drehzahl oder niedriger Last läuft, wenn die Temperatur der Abgase niedrig ist. Die schädlichen Wirkungen solcher Verbindungen äußern sich in Reizungen der Schleimhäute, Schädigungen der inneren Atmungsorgane und Nervenzellen.
6. Die sechste Gruppe umfasst Ruß und Kleinteile, die durch Verschleiß und innere Ablagerungen am Motor entstehen, sowie die Zugabe von Aerosolen und Ölen. Solche Partikel haben keine direkten negativen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit, reizen jedoch leicht die Atemwege und sammeln gefährliche Bestandteile auf ihrer Oberfläche.

Die Entwicklung von Wissenschaft und Technologie, die es ermöglicht, den Lebenskomfort der Menschen zu erhöhen, bringt neben den Vorteilen auch Schäden mit sich, wie z. B. Abgase von Fahrzeugen. Todesfälle durch Abgase sind selten und es wird angenommen, dass sie das Ergebnis einer falschen Handhabung des Fahrzeugs sind.

Sie begleiten uns fast überall - sie fliegen durchs Fenster in unsere Küche, sie folgen uns im Fahrgastraum eines Autos, am Fußgängerüberweg, in öffentlichen Verkehrsmitteln ... Autoabgase - sind sie wirklich so gefährlich für Menschen wie die Medienporträts?

Vom Allgemeinen zum Speziellen - Luftverschmutzung durch Abgase

Ab und zu ist in Großstädten aufgrund des drohenden Smogs nicht einmal der Himmel zu sehen. Die Behörden von Paris zum Beispiel versuchen an solchen Tagen, die Ausfahrt von Autos zu begrenzen - heute fahren die Besitzer von Autos mit geraden Nummern und morgen mit ungeraden ... Aber sobald ein frischer Wind weht und sich ausbreitet angesammelten Gase werden alle wieder auf die Straße entlassen, bis eine neue Smogwelle die Stadt bedeckt, sodass Touristen den Eiffelturm nicht sehen. In vielen Großstädten sind Autos die größten Luftschadstoffe, obwohl sie weltweit der Industrie die Führung einräumen. Allein der Bereich der Energieerzeugung aus Mineralölprodukten und organischen Stoffen stößt doppelt so viel Kohlendioxid in die Atmosphäre aus wie alle Autos zusammen.

Außerdem holzt die Menschheit laut Ökologen jährlich so viel Wald ab, wie ausreichen würde, um das gesamte CO 2 zu verarbeiten, das aus dem Auspuffrohr in die Atmosphäre gelangt.

Das heißt, was auch immer man sagen mag, aber die Verschmutzung der Atmosphäre durch Autoabgase ist im globalen Maßstab nur eines der für unseren Planeten schädlichen Glieder im Konsumsystem. Versuchen wir jedoch, vom Allgemeinen zum Besonderen zu gelangen - was liegt uns näher, eine Art Fabrik am Rande der Geografie oder ein Auto? "Iron Horse" - im Großen und Ganzen unser persönlicher Auspuff-"Charme"-Generator, der dies hier und jetzt weiterhin tut. Und es schadet vor allem uns selbst. Viele Autofahrer klagen über Schläfrigkeit und suchen nach einem Weg, ohne zu ahnen, dass der Kraft- und Elanmangel auf das Einatmen von Abgasen zurückzuführen ist!

Abgase – ist das so schlimm?

Insgesamt enthalten Abgase mehr als 200 verschiedene chemische Formeln. Das sind Stickstoff, Sauerstoff, Wasser und eben Kohlendioxid, die für den Körper unbedenklich sind, und giftige Karzinogene, die das Risiko schwerer Erkrankungen bis hin zur Bildung bösartiger Tumore erhöhen. Dies ist jedoch in Zukunft die gefährlichste Substanz, die unsere Gesundheit hier und jetzt beeinträchtigen kann, Kohlenmonoxid CO, ein Produkt der unvollständigen Verbrennung von Kraftstoff. Wir können dieses Gas mit unseren Rezeptoren nicht spüren, und es schafft unhörbar und unsichtbar ein kleines Auschwitz für unseren Körper – das Gift schränkt den Zugang von Sauerstoff zu den Körperzellen ein, was wiederum sowohl gewöhnliche Kopfschmerzen als auch ernsthaftere Symptome von verursachen kann Vergiftung bis hin zur Bewusstlosigkeit und tödlichem Ausgang.

Das Schlimmste ist, dass Kinder am meisten vergiftet werden - gerade beim Einatmen konzentriert sich die größte Giftmenge. Die laufenden Experimente, die alle möglichen Faktoren berücksichtigten, zeigten ein Muster - Kinder, die regelmäßig Kohlenmonoxid und anderen "Abgas" -Produkten ausgesetzt sind, werden einfach stumm, ganz zu schweigen von geschwächter Immunität und "kleinen" Krankheiten wie häufigen Erkältungen. Und das ist nur die Spitze des Eisbergs – lohnt es sich, die Wirkung von Formaldehyd, Benzopyren und 190 anderen verschiedenen Verbindungen auf unseren Körper zu beschreiben?? Die pragmatischen Briten haben ausgerechnet, dass Abgase jedes Jahr mehr Menschen töten als bei Autounfällen sterben!

Autoabgase – wie geht man damit um?

Und noch einmal, kommen wir vom Allgemeinen zum Besonderen – Sie können Weltregierungen so viel Untätigkeit vorwerfen, wie Sie wollen, Industriemagnaten schimpfen, wenn Sie oder Ihre Familienmitglieder krank werden, aber Sie und nur Sie können etwas tun, wenn nicht sogar vollständig auf das Auto verzichten, aber zumindest um die Emissionen zu reduzieren. Natürlich sind wir alle durch die Möglichkeiten unserer Brieftasche eingeschränkt, aber von den in diesem Artikel aufgeführten Aktionen wird es mit Sicherheit mindestens eine geben, die zu Ihnen passt. Lassen Sie uns einfach vereinbaren - Sie werden sofort mit der Aufführung beginnen, ohne auf ein gespenstisches Morgen zu verzichten.

Gut möglich, dass Sie sich den Umstieg auf Gasmotoren leisten können – tun Sie es! Ist dies nicht möglich, Motor einstellen, ausgeben. Wenn mit dem Motor alles in Ordnung ist, versuchen Sie, die rationellste Betriebsart zu wählen. Bereit? Gehen Sie weiter - verwenden Sie Abgasneutralisatoren! Wallet erlaubt nicht? Sparen Sie also Geld beim Benzin - gehen Sie öfter zu Fuß, fahren Sie mit dem Fahrrad zum Laden.

Die Kraftstoffkosten sind so hoch, dass Sie sich in nur wenigen Wochen mit solchen Einsparungen den besten Katalysator leisten können! Fahrten optimieren – versuchen Sie möglichst viele Dinge in einem Lauf zu erledigen, kombinieren Sie Fahrten mit Ihren Nachbarn oder Kollegen. Wenn Sie so handeln und mindestens eine der oben genannten Bedingungen erfüllen, können Sie persönlich mit sich zufrieden sein - die Luftverschmutzung durch Abgase ist dank Ihnen gesunken! Und denken Sie nicht, dass dies kein Ergebnis ist - Ihre Handlungen sind wie kleine Kieselsteine, die eine Lawine zur Folge haben.

Ein kleines Bildungsprogramm für alle, die gerne aus dem Auspuff atmen.

Die Abgase von Verbrennungsmotoren enthalten etwa 200 Komponenten. Die Dauer ihrer Existenz dauert von wenigen Minuten bis zu 4-5 Jahren. Je nach chemischer Zusammensetzung und Eigenschaften sowie der Art der Auswirkungen auf den menschlichen Körper werden sie zu Gruppen zusammengefasst.

Erste Gruppe. Es enthält ungiftige Substanzen (natürliche Bestandteile der atmosphärischen Luft).

Zweite Gruppe. Diese Gruppe umfasst nur eine Substanz - Kohlenmonoxid oder Kohlenmonoxid (CO). Das Produkt der unvollständigen Verbrennung von Erdölbrennstoffen ist farb- und geruchlos und leichter als Luft. In Sauerstoff und in Luft verbrennt Kohlenmonoxid mit bläulicher Flamme, setzt dabei viel Wärme frei und verwandelt sich in Kohlendioxid.

Kohlenmonoxid hat eine ausgeprägte toxische Wirkung. Es ist auf seine Fähigkeit zurückzuführen, mit Bluthämoglobin zu reagieren, was zur Bildung von Carboxyhämoglobin führt, das keinen Sauerstoff bindet. Infolgedessen wird der Gasaustausch im Körper gestört, es kommt zu Sauerstoffmangel und es kommt zu einer Funktionsstörung aller Körpersysteme. Kraftfahrzeugfahrer sind oft einer Kohlenmonoxidvergiftung ausgesetzt, wenn sie die Nacht in einem Taxi mit laufendem Motor verbringen oder wenn der Motor in einer geschlossenen Garage warmläuft. Die Art der Kohlenmonoxidvergiftung hängt von der Konzentration in der Luft, der Expositionsdauer und der individuellen Anfälligkeit einer Person ab. Eine leichte Vergiftung verursacht ein Pochen im Kopf, Verdunkelung der Augen, erhöhte Herzfrequenz. Bei schwerer Vergiftung wird das Bewusstsein getrübt, die Schläfrigkeit nimmt zu. Bei sehr hohen Kohlenmonoxiddosen (über 1%) treten Bewusstlosigkeit und Tod ein.

Dritte Gruppe. Es enthält Stickoxide, hauptsächlich NO - Stickoxid und NO 2 - Stickstoffdioxid. Dies sind Gase, die im Brennraum eines Verbrennungsmotors bei einer Temperatur von 2800 ° C und einem Druck von etwa 10 kgf / cm 2 gebildet werden. Stickoxid ist ein farbloses Gas, interagiert nicht mit Wasser und ist darin leicht löslich, reagiert nicht mit Lösungen von Säuren und Laugen. Leicht oxidiert durch Luftsauerstoff und bildet Stickstoffdioxid. Unter normalen atmosphärischen Bedingungen wird NO vollständig in NO 2 umgewandelt - ein braun gefärbtes Gas mit charakteristischem Geruch. Es ist schwerer als Luft, sammelt sich daher in Senken, Gräben und ist eine große Gefahr bei der Fahrzeugwartung.

Für den menschlichen Körper sind Stickoxide noch schädlicher als Kohlenmonoxid. Die allgemeine Art der Exposition variiert je nach Gehalt an verschiedenen Stickoxiden. Bei Kontakt von Stickstoffdioxid mit einer feuchten Oberfläche (Schleimhäute der Augen, Nase, Bronchien) werden Salpeter- und salpetrige Säuren gebildet, die die Schleimhäute reizen und das Alveolargewebe der Lunge angreifen. Bei hohen Konzentrationen von Stickoxiden (0,004 - 0,008 %) treten asthmatische Manifestationen und Lungenödeme auf. Beim Einatmen von Luft, die Stickoxide in hohen Konzentrationen enthält, hat eine Person keine unangenehmen Empfindungen und impliziert keine negativen Folgen. Bei längerer Exposition gegenüber Stickoxiden in Konzentrationen, die die Norm überschreiten, Menschen bekommen chronische Bronchitis, Entzündungen der Schleimhaut des Magen-Darm-Trakts, leiden an Herzschwäche sowie nervösen Störungen.

Eine sekundäre Reaktion auf die Wirkung von Stickoxiden äußert sich in der Bildung von Nitriten im menschlichen Körper und deren Aufnahme in das Blut. Dies bewirkt die Umwandlung von Hämoglobin in Metahämoglobin, welches führt zu Herzinsuffizienz.

Stickoxide wirken sich auch negativ auf die Vegetation aus und bilden auf Blattplatten Lösungen von Salpetersäure und salpetriger Säure. Dieselbe Eigenschaft bestimmt die Wirkung von Stickoxiden auf Baumaterialien und Metallkonstruktionen. Außerdem sind sie an der photochemischen Reaktion der Smogbildung beteiligt.

Vierte Gruppe. Diese zahlreichste Gruppe umfasst verschiedene Kohlenwasserstoffe, dh Verbindungen des C x H y -Typs. Die Abgase enthalten Kohlenwasserstoffe verschiedener homologer Reihen: paraffinische (Alkane), naphthenische (Cyclane) und aromatische (Benzole), insgesamt etwa 160 Komponenten. Sie entstehen durch unvollständige Verbrennung von Kraftstoff im Motor.

Unverbrannte Kohlenwasserstoffe sind eine der Ursachen für weißen oder blauen Rauch. Dies tritt bei verzögerter Zündung des Arbeitsgemisches im Motor oder bei niedrigen Temperaturen im Brennraum auf.

Kohlenwasserstoffe sind giftig und beeinträchtigen das menschliche Herz-Kreislauf-System. Kohlenwasserstoffverbindungen von Abgasen haben neben toxischen Eigenschaften eine krebserzeugende Wirkung. Karzinogene sind Stoffe Beitrag zur Entstehung und Entwicklung bösartiger Neubildungen.

Der in den Abgasen von Otto- und Dieselmotoren enthaltene aromatische Kohlenwasserstoff Benz-a-pyren C 20 H 12 zeichnet sich durch eine besondere krebserzeugende Wirkung aus. Es löst sich gut in Ölen, Fetten und menschlichem Blutserum. Benz-a-pyren reichert sich im menschlichen Körper in gefährlichen Konzentrationen an und stimuliert die Bildung bösartiger Tumore.

Kohlenwasserstoffe reagieren unter dem Einfluss der ultravioletten Strahlung der Sonne mit Stickoxiden, was zur Bildung neuer toxischer Produkte führt - Photooxidantien, die die Grundlage von "Smog" bilden.

Photooxidantien sind biologisch aktiv, wirken schädlich auf lebende Organismen, zu einer Zunahme von Lungen- und Bronchialerkrankungen beim Menschen führen, zerstören Gummiprodukte, beschleunigen die Korrosion von Metallen, verschlechtern die Sichtverhältnisse.

Fünfte Gruppe. Es besteht aus Aldehyden - organischen Verbindungen, die eine Aldehydgruppe -CHO enthalten, die mit einem Kohlenwasserstoffrest (CH 3, C 6 H 5 oder anderen) verbunden ist.

Abgase enthalten hauptsächlich Formaldehyd, Acrolein und Acetaldehyd. Die größte Menge an Aldehyden wird im Leerlauf und bei geringer Last gebildet. bei niedrigen Verbrennungstemperaturen im Motor.

Formaldehyd HCHO ist ein farbloses Gas mit unangenehmem Geruch, schwerer als Luft, leicht löslich in Wasser. Er reizt die menschlichen Schleimhäute, Atemwege, beeinflusst das zentrale Nervensystem. Verursacht Abgasgeruch, insbesondere bei Dieselmotoren.

Acrolein CH 2 \u003d CH-CH \u003d O oder Acrylsäurealdehyd ist ein farbloses giftiges Gas mit dem Geruch von verbrannten Fetten. Es wirkt auf die Schleimhäute.

Essigaldehyd CH 3 CHO ist ein Gas mit stechendem Geruch und toxischer Wirkung auf den menschlichen Körper.

Sechste Gruppe. Ruß und andere dispergierte Partikel (Motorverschleißprodukte, Aerosole, Öle, Ruß usw.) werden darin freigesetzt. Ruß - schwarze feste Kohlenstoffpartikel, die bei unvollständiger Verbrennung und thermischer Zersetzung von Kraftstoffkohlenwasserstoffen entstehen. Es stellt keine unmittelbare Gefahr für die menschliche Gesundheit dar, kann aber die Atemwege reizen. Durch die Bildung einer Rauchfahne hinter dem Fahrzeug beeinträchtigt Ruß die Sicht auf den Straßen. Der größte Schaden von Ruß liegt in der Adsorption von Benzo-a-pyren an seiner Oberfläche., das sich in diesem Fall stärker negativ auf den menschlichen Körper auswirkt als in seiner reinen Form.

Siebte Gruppe. Es ist eine Schwefelverbindung - anorganische Gase wie Schwefeldioxid, Schwefelwasserstoff, die in den Abgasen von Motoren auftreten, wenn Kraftstoff mit hohem Schwefelgehalt verwendet wird. In Dieselkraftstoffen ist deutlich mehr Schwefel enthalten als in anderen Kraftstoffarten, die im Verkehr verwendet werden.

Heimische Ölfelder (insbesondere in den östlichen Regionen) zeichnen sich durch einen hohen Anteil an Schwefel und Schwefelverbindungen aus. Daher hat der daraus mit veralteten Technologien gewonnene Dieselkraftstoff eine schwerere fraktionierte Zusammensetzung und ist gleichzeitig weniger von Schwefel- und Paraffinverbindungen gereinigt. Nach den 1996 in Kraft getretenen europäischen Normen darf der Schwefelgehalt im Dieselkraftstoff 0,005 g/l und nach der russischen Norm 1,7 g/l nicht überschreiten. Das Vorhandensein von Schwefel erhöht die Toxizität von Dieselabgasen und ist die Ursache für das Auftreten schädlicher Schwefelverbindungen in ihnen.

Schwefelverbindungen haben einen stechenden Geruch, sind schwerer als Luft und lösen sich in Wasser auf. Sie reizen die Schleimhäute des Rachens, der Nase und der Augen einer Person, können bei hohen Konzentrationen (über 0,01%) zu einer Verletzung des Kohlenhydrat- und Eiweißstoffwechsels und zur Hemmung oxidativer Prozesse führen - zu einer Vergiftung des Körpers. Auch auf die Pflanzenwelt wirkt sich Schwefeldioxid nachteilig aus.

Achte Gruppe. Die Bestandteile dieser Gruppe – Blei und seine Verbindungen – finden sich in den Abgasen von Vergaserfahrzeugen nur dann, wenn verbleites Benzin verwendet wird, das einen die Oktanzahl erhöhenden Zusatz enthält. Es bestimmt die Fähigkeit des Motors, ohne Detonation zu laufen. Je höher die Oktanzahl, desto klopffester ist das Benzin. Die Detonationsverbrennung des Arbeitsgemisches erfolgt mit Überschallgeschwindigkeit, die 100-mal schneller ist als normal. Der Betrieb des Motors mit Detonation ist gefährlich, da der Motor überhitzt, seine Leistung abfällt und die Lebensdauer stark verkürzt wird. Die Erhöhung der Oktanzahl von Benzin trägt dazu bei, die Wahrscheinlichkeit einer Detonation zu verringern.

Als Additiv, das die Oktanzahl erhöht, wird ein Antiklopfmittel verwendet - Ethylflüssigkeit R-9. Benzin mit Zusatz von Ethylflüssigkeit wird verbleit. Die Zusammensetzung der Ethylflüssigkeit umfasst das eigentliche Antiklopfmittel - Tetraethylblei Pb (C 2 H 5) 4, den Scavenger - Ethylbromid (BrC 2 H 5) und α-Monochlornaphthalin (C 10 H 7 Cl), den Füllstoff - B -70 Benzin, ein Antioxidans - Paraoxydiphenylamin und Farbstoff. Während der Verbrennung von verbleitem Benzin hilft der Scavenger, Blei und seine Oxide aus der Brennkammer zu entfernen und sie in einen Dampfzustand zu versetzen. Sie werden zusammen mit den Abgasen in die Umgebung abgegeben und setzen sich in der Nähe der Straßen ab.

In Straßenrandbereichen werden ca. 50 % der bleihaltigen Partikelemissionen sofort auf die angrenzende Oberfläche verteilt. Der Rest befindet sich in Form von Aerosolen mehrere Stunden in der Luft und lagert sich dann auch am Boden in der Nähe von Straßen ab. Die Anhäufung von Blei am Straßenrand führt zur Verschmutzung von Ökosystemen und macht nahe gelegene Böden für die landwirtschaftliche Nutzung ungeeignet. Der Zusatz von R-9-Additiv zu Benzin macht es hochgiftig. Unterschiedliche Benzinsorten haben unterschiedliche Prozentsätze an Additiven. Um Marken von verbleitem Benzin zu unterscheiden, werden sie gefärbt, indem dem Additiv mehrfarbige Farbstoffe zugesetzt werden. Bleifreies Benzin wird ungefärbt geliefert (Tabelle 9).

In den Industrieländern ist die Verwendung von verbleitem Benzin eingeschränkt oder wurde bereits vollständig eingestellt. In Russland ist es immer noch weit verbreitet. Das Ziel ist jedoch, die Verwendung einzustellen. Große Industriezentren und Erholungsgebiete stellen auf die Verwendung von bleifreiem Benzin um.

Ökosysteme werden nicht nur durch die betrachteten Bestandteile der Motorabgase, eingeteilt in acht Gruppen, negativ beeinflusst, sondern auch durch kohlenwasserstoffhaltige Kraftstoffe, Öle und Schmierstoffe selbst. Kraftstoff- und Öldämpfe, die eine große Verdunstungsfähigkeit besitzen, insbesondere wenn die Temperatur ansteigt, breiten sich in der Luft aus und wirken sich nachteilig auf lebende Organismen aus.

An Kraftstoff- und Öltankstellen kommt es zu versehentlichem Verschütten und absichtlichem Ablassen von Altöl direkt auf den Boden oder in Gewässer. Die Vegetation wächst lange Zeit nicht anstelle des Ölflecks. In Gewässer gelangte Ölprodukte beeinträchtigen deren Flora und Fauna.

Veröffentlicht mit einigen Abkürzungen nach dem Buch von Pavlov E.I. Ecology of transport. Unterstreichungen und Hervorhebungen stammen von mir.

Abgase (oder Abgase) - die Hauptquelle giftiger Substanzen eines Verbrennungsmotors - sind ein inhomogenes Gemisch verschiedener gasförmiger Substanzen mit unterschiedlichen chemischen und physikalischen Eigenschaften, das aus Produkten der vollständigen und unvollständigen Verbrennung von Kraftstoff, Luftüberschuss und Aerosolen besteht und verschiedene Mikroverunreinigungen (sowohl gasförmig als auch in Form von flüssigen und festen Partikeln), die von den Motorzylindern in das Abgassystem gelangen. In ihrer Zusammensetzung enthalten sie etwa 300 Substanzen, von denen die meisten giftig sind.

Die wichtigsten regulierten toxischen Komponenten von Motorabgasen sind Kohlenstoffoxide, Stickstoff und Kohlenwasserstoffe. Außerdem gelangen mit den Abgasen gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe, Aldehyde, Karzinogene, Ruß und andere Bestandteile in die Atmosphäre. Probenzusammensetzung.

Wenn der Motor mit verbleitem Benzin läuft, ist Blei in den Abgasen vorhanden, und Ruß ist in Motoren vorhanden, die mit Dieselkraftstoff betrieben werden.

Kohlenmonoxid (CO - Kohlenmonoxid)

Transparentes, geruchloses Giftgas, etwas leichter als Luft, schlecht wasserlöslich. Kohlenmonoxid ist ein Produkt der unvollständigen Verbrennung von Kraftstoff, der an der Luft mit blauer Flamme zu Kohlendioxid (Kohlendioxid) verbrennt. Im Brennraum eines Motors entsteht CO durch schlechte Zerstäubung des Kraftstoffs, durch Kaltflammenreaktionen, bei der Verbrennung von Kraftstoff unter Sauerstoffmangel sowie durch die Dissoziation von Kohlendioxid bei hohen Temperaturen . Bei der anschließenden Verbrennung nach der Zündung (nach dem oberen Totpunkt, im Expansionstakt) ist eine Verbrennung von Kohlenmonoxid in Gegenwart von Sauerstoff unter Bildung von Kohlendioxid möglich. Gleichzeitig setzt sich der Verbrennungsprozess von CO in der Abgasleitung fort. Es ist zu beachten, dass während des Betriebs von Dieselmotoren die CO-Konzentration in den Abgasen gering ist (ca. 0,1 - 0,2%), daher wird in der Regel die CO-Konzentration für Benzinmotoren bestimmt.

Stickoxide (NO, NO2, N2O, N2O3, N2O5, im Folgenden NOx)

Stickoxide gehören zu den giftigsten Bestandteilen von Abgasen. Unter normalen atmosphärischen Bedingungen ist Stickstoff ein sehr inertes Gas. Bei hohen Drücken und insbesondere Temperaturen reagiert Stickstoff aktiv mit Sauerstoff. In den Abgasen von Motoren sind mehr als 90 % der Gesamtmenge an NOx Stickoxid NO, das selbst im Abgassystem und dann in der Atmosphäre leicht zu Dioxid (NO2) oxidiert wird. Stickoxide reizen die Schleimhäute von Augen und Nase, zerstören die Lunge einer Person, da sie beim Bewegen durch die Atemwege mit der Feuchtigkeit der oberen Atemwege interagieren und Salpetersäure und salpetrige Säuren bilden. In der Regel tritt eine Vergiftung des menschlichen Körpers mit NOx nicht sofort, sondern allmählich auf, und es gibt keine Neutralisierungsmittel.

Lachgas (N2O-Hemioxid, Lachgas) ist ein Gas mit angenehmem Geruch und ist gut wasserlöslich. Hat eine narkotische Wirkung.

NO2 (Dioxid) ist eine blassgelbe Flüssigkeit, die an der Bildung von Smog beteiligt ist. Stickstoffdioxid wird als Oxidationsmittel im Raketentreibstoff verwendet. Es wird angenommen, dass Stickoxide für den menschlichen Körper etwa 10-mal gefährlicher sind als CO, und wenn sekundäre Umwandlungen berücksichtigt werden, 40-mal. Stickoxide sind gefährlich für Pflanzenblätter. Es wurde festgestellt, dass sich ihre direkte toxische Wirkung auf Pflanzen manifestiert, wenn die Konzentration von NOx in der Luft im Bereich von 0,5 - 6,0 mg/m3 liegt. Salpetersäure ist für Kohlenstoffstähle stark korrosiv. Die Temperatur im Brennraum hat einen wesentlichen Einfluss auf die Emission von Stickoxiden. Bei einer Temperaturerhöhung von 2500 auf 2700 K steigt die Reaktionsgeschwindigkeit also um das 2,6-fache und bei einer Abnahme von 2500 auf 2300 K um das 8-fache, d.h. je höher die Temperatur, desto höher die NOx-Konzentration. Auch eine frühe Kraftstoffeinspritzung oder hohe Kompressionsdrücke im Brennraum tragen zur Bildung von NOx bei. Je höher die Sauerstoffkonzentration, desto höher die Konzentration an Stickoxiden.

Kohlenwasserstoffe (CnHm Ethan, Methan, Ethylen, Benzol, Propan, Acetylen etc.)

Kohlenwasserstoffe sind organische Verbindungen, deren Moleküle nur aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen aufgebaut sind, sind giftige Substanzen. Abgase enthalten mehr als 200 verschiedene CHs, die in aliphatische (offene oder geschlossene Kette) und solche mit einem Benzol- oder aromatischen Ring unterteilt werden. Aromatische Kohlenwasserstoffe enthalten im Molekül einen oder mehrere Zyklen von 6 Kohlenstoffatomen, die durch Einfach- oder Doppelbindungen miteinander verbunden sind (Benzol, Naphthalin, Anthracen usw.). Sie haben einen angenehmen Geruch. Das Vorhandensein von CH in den Abgasen von Motoren erklärt sich aus der Tatsache, dass das Gemisch in der Brennkammer heterogen ist, daher wird an den Wänden in überangereicherten Zonen die Flamme gelöscht und Kettenreaktionen brechen ab. Abgase emittiert werden und ein Gemisch aus mehreren hundert chemischen Verbindungen darstellen, haben einen unangenehmen Geruch. CH sind die Ursache vieler chronischer Erkrankungen. Benzindämpfe, die Kohlenwasserstoffe sind, sind ebenfalls giftig. Die zulässige durchschnittliche tägliche Konzentration von Benzindämpfen beträgt 1,5 mg/m3. Der CH-Gehalt in den Abgasen steigt mit der Drosselung, wenn der Motor im erzwungenen Leerlauf läuft (z. B. PHX beim Motorbremsen). Wenn der Motor in diesen Modi arbeitet, verschlechtert sich der Prozess der Gemischbildung (Mischen der Luft-Kraftstoff-Ladung), die Verbrennungsrate nimmt ab, die Zündung verschlechtert sich und infolgedessen treten häufige Fehlzündungen auf. Die Freisetzung von CH wird durch unvollständige Verbrennung in der Nähe kalter Wände verursacht, wenn bis zum Ende der Verbrennung Stellen mit starkem lokalem Luftmangel, unzureichender Kraftstoffzerstäubung, mit schlechter Verwirbelung der Luftladung und niedrigen Temperaturen (z. B. Leerlauf) vorhanden sind . Kohlenwasserstoffe werden in überangereicherten Zonen gebildet, in denen der Sauerstoffzugang begrenzt ist, sowie in der Nähe der relativ kalten Wände der Brennkammer. Sie spielen eine aktive Rolle bei der Bildung biologisch aktiver Substanzen, die Augen-, Rachen- und Nasenreizungen und deren Erkrankungen verursachen und die Flora und Fauna schädigen.

Kohlenwasserstoffverbindungen haben eine narkotische Wirkung auf das Zentralnervensystem, können chronische Krankheiten verursachen und einige aromatische CH haben toxische Eigenschaften. Kohlenwasserstoffe (Olefine) und Stickoxide tragen unter bestimmten meteorologischen Bedingungen aktiv zur Smogbildung bei.

Abgas-Smog.

Smog (Smog, aus Rauch, Rauch und Nebel - Nebel) ist ein giftiger Nebel, der sich in der unteren Schicht der Atmosphäre bildet und mit Schadstoffen aus Industrieunternehmen, Abgasen von Fahrzeugen und wärmeerzeugenden Anlagen unter widrigen Wetterbedingungen verschmutzt ist. Es ist ein Aerosol bestehend aus Rauch, Nebel, Staub, Rußpartikeln, Flüssigkeitströpfchen (in feuchter Atmosphäre). Tritt unter bestimmten meteorologischen Bedingungen in der Atmosphäre von Industriestädten auf. In die Atmosphäre gelangende schädliche Gase reagieren miteinander und bilden neue, auch giftige Verbindungen. Gleichzeitig finden in der Atmosphäre Reaktionen der Photosynthese, Oxidation, Reduktion, Polymerisation, Kondensation, Katalyse usw. statt. Durch komplexe photochemische Prozesse, angeregt durch die UV-Strahlung der Sonne, entstehen aus Stickoxiden, Kohlenwasserstoffen, Aldehyden und anderen Stoffen Photooxidantien (Oxidationsmittel).

Niedrige NO2-Konzentrationen können große Mengen atomaren Sauerstoffs erzeugen, der wiederum Ozon bildet und erneut mit Luftschadstoffen reagiert. Auch das Vorhandensein von Formaldehyd, höheren Aldehyden und anderen Kohlenwasserstoffverbindungen in der Atmosphäre trägt zusammen mit Ozon zur Bildung neuer Peroxidverbindungen bei. Dissoziationsprodukte interagieren mit Olefinen und bilden toxische Hydroperoxidverbindungen. Ab einer Konzentration von mehr als 0,2 mg/m3 kondensiert Wasserdampf in Form winziger Nebeltröpfchen mit toxischen Eigenschaften. Ihre Anzahl hängt von der Jahreszeit, der Tageszeit und anderen Faktoren ab. Bei heißem, trockenem Wetter wird Smog in Form eines gelben Schleiers beobachtet (die Farbe wird durch Stickstoffdioxid NO2 gegeben, das in der Luft als Tröpfchen einer gelben Flüssigkeit vorhanden ist). Smog reizt die Schleimhäute, insbesondere die Augen, und kann Kopfschmerzen, Schwellungen, Blutungen und Komplikationen bei Atemwegserkrankungen verursachen. Es verschlechtert die Sicht auf den Straßen und erhöht damit die Zahl der Verkehrsunfälle. Die Gefahr von Smog für das menschliche Leben ist groß. So wird beispielsweise der Londoner Smog von 1952 als Katastrophe bezeichnet, da in 4 Tagen etwa 4.000 Menschen an Smog starben. Das Vorhandensein von Chlorid, Stickstoff, Schwefelverbindungen und Wassertröpfchen in der Atmosphäre trägt zur Bildung stark toxischer Verbindungen und Säuredämpfe bei, was sich nachteilig auf Pflanzen und Bauwerke auswirkt, insbesondere auf historische Denkmäler aus Kalkstein. Die Natur von Smog ist anders. In New York beispielsweise wird die Smogbildung durch die Reaktion von Fluorid- und Chloridverbindungen mit Wassertröpfchen gefördert; in London das Vorhandensein von Dämpfen von Schwefelsäure und schwefliger Säure; in Los Angeles (Kalifornien oder photochemischer Smog) das Vorhandensein von Stickoxiden, Kohlenwasserstoffen in der Atmosphäre; in Japan das Vorhandensein von Ruß- und Staubpartikeln in der Atmosphäre.