Według badań środowiskowych, w dużych miastach prawie 90% zanieczyszczenia powietrza pochodzi ze spalin samochodowych. Najsilniejsze zanieczyszczenia to pojazdy z silnikiem Diesla. Dużą rolę odgrywa także rodzaj spalanej benzyny. Na przykład benzyna siarkowa emituje tlenki siarki do atmosfery, podczas gdy uwalniany jest chlor, brom i ołów. Ale najczęstszy skład spalin jest następujący:

Azot - 75%;
- tlen - 0,3-8,0%;
- woda - 3-5%;
- dwutlenek węgla - 0-16%;
- tlenek węgla - 0,1–5,0%;
- tlenki azotu - 0,8%;
- węglowodory - 0,1–2,5%;
- aldehydy - do 0,2%;
- sadza - do 0,04%;
- benzpyren - 0,0005%.

Tlenek węgla

Produkt niepełnego spalania benzyny lub oleju napędowego. Ten gaz nie ma koloru, dlatego człowiek nie może poczuć jego obecności w atmosferze. To jest jego główne niebezpieczeństwo. Tlenek węgla wiąże się z hemoglobiną i powoduje tkanki i narządy organizmu. Prowadzi to do bólu głowy, zawrotów głowy, utraty przytomności, a nawet śmierci.

Często zdarza się, że ogrzewanie samochodu w zamkniętym lub nawet otwartym garażu prowadziło do śmierci właściciela samochodu. Bez zapachu i koloru tlenek węgla prowadzi do utraty przytomności i śmierci.

Dwutlenek azotu

Żółtawo-brązowy gaz o ostrym zapachu. Pogarsza widoczność, nadaje powietrzu brązowawy odcień. Bardzo toksyczny, może powodować zapalenie oskrzeli, znacznie zmniejsza odporność organizmu na przeziębienia. Dwutlenek azotu ma szczególnie negatywny wpływ na osoby z przewlekłymi chorobami układu oddechowego.

Węglowodory

W obecności tlenków azotu i pod wpływem światła ultrafioletowego ze słońca węglowodory są utleniane, po czym tworzą się toksyczne substancje zawierające tlen o ostrym zapachu, tzw. Smogu fotochemicznego. Cykliczne węglowodory aromatyczne znajdują się również w żywicach i sadzy; są najsilniejszymi czynnikami rakotwórczymi. Niektóre z nich mogą powodować mutacje.

Formaldehyd

Bezbarwny gaz, ma nieprzyjemny i ostry zapach. W dużych ilościach podrażnia drogi oddechowe i oczy. Toksyczny, powoduje uszkodzenie układu nerwowego, ma działanie mutagenne, alergizujące i rakotwórcze.

Pył i sadza

Cząstki zawieszone, nie większe niż 10 mikronów. Może powodować choroby układu oddechowego i błon śluzowych. Sadza jest czynnikiem rakotwórczym i może powodować raka.

Podczas pracy silnika niespalone cząsteczki gromadzą się na ściankach układu wydechowego. Pod wpływem ciśnienia gazu uwalniane są do atmosfery, zanieczyszczając ją.

Benzpyren 3.4

Jedna z najbardziej niebezpiecznych substancji, która zawiera spaliny. Jest silnym czynnikiem rakotwórczym, zwiększa prawdopodobieństwo raka.

Mieszkańcy miast często rozmawiają o ekologii i najczęściej ją karcą. Zasadniczo istnieje wiele powodów, ale często mówią o spalinach. Co dokładnie oddycha miasto i co kryje w sobie zapach spalin?

Często spaliny nazywane są wszelkimi emisjami do atmosfery miejskiej, w tym kotłowni, fabryk i innych przedsiębiorstw przemysłowych. W rzeczywistości termin ten poprawnie odnosi się tylko do emisji pochodzących z transportu, które powstają w wyniku przetwarzania paliwa. Są one również nazywane spalinami. Gazy spalinowe są produktem pracy silników spalinowych, a biorąc pod uwagę szybki wzrost liczby pojazdów w ciągu ostatnich 50 lat, aw szczególności wzrost liczby pojazdów osobowych w miastach, gazy spalinowe w powietrzu miast osiadły na dobre i na długo, a ich liczba tylko rośnie.

Teraz to gazy spalinowe są główną przyczyną zanieczyszczenia powietrza w mieście i mają nieustanny wpływ na zdrowie ludzi. Ustaliliśmy terminologię, dowiedzmy się, co dokładnie dostarcza samochody do naszej atmosfery, jak niebezpieczne jest i jak się zabezpieczyć, jeśli poczujesz zapach spalin w mieszkaniu.

Wszystkie samochody emitują do powietrza substancje rakotwórcze i toksyczne. Skład spalin w samochodzie różni się w zależności od rodzaju silnika, benzyny lub oleju napędowego, ale podstawowy zestaw pozostaje taki sam.
  Tak więc skład spalin samochodowych obejmuje:

Jak widać, skład spalin jest dość zróżnicowany, a większość składników jest toksyczna. Teraz spójrzmy na wpływ spalin na osobę.

Wpływ spalin na organizm człowieka

Wydech samochodowy może być wystarczająco szkodliwy i poważny. Przede wszystkim tlenek węgla lub tlenek węgla, o którym już nie mamy smaku i zapachu, ale w wysokim stężeniu powoduje zawroty głowy, ból głowy, nudności, może prowadzić do omdlenia.
  Benzyna siarkowa i wytwarzany przez nią tlenek siarki są jednym z powodów silnego zapachu spalin. Faktem jest, że cząsteczki dwutlenku siarki mają bardzo zauważalny wpływ na receptory węchowe, więc zapach ten jest wyczuwalny nawet przy niskim stężeniu, a bardziej skoncentrowany „aromat” obejmuje wszystkie inne zapachy nosa osoby, co może potwierdzić każdy, kto zapalił zapałki w domu. Ołowiane benzyny wzbogacają powietrze ołowiem. Ilość takich spalin i powodowane przez nie szkody zdrowotne sprawiły, że ołów stał się jednym z najbardziej znanych toksycznych składników w atmosferze. Obecnie taka benzyna nie jest już wykorzystywana jako paliwo do samochodów, ale od dłuższego czasu wszystkie duże miasta napełniły się jej oparami. Węglowodory w emisjach samochodowych utleniają się pod wpływem światła słonecznego i tworzą toksyczne związki o ostrym zapachu, które szczególnie wpływają na funkcjonowanie górnych dróg oddechowych i prowadzą do zaostrzenia przewlekłych chorób układu oddechowego.
  Substancje rakotwórcze - sadza i benzopiren, które przyczyniają się do rozwoju nowotworów, zwłaszcza złośliwych, w dużej mierze wyjaśniają emisję spalin z samochodów.

Biorąc pod uwagę gazy spalinowe i związane z nimi szkody, należy dodać o działaniu tego koktajlu chemicznego jako całości: przedłużony kontakt z gazami spalinowymi prowadzi do śmierci, w szczególności w wyniku zatrucia konkretnie tlenkiem węgla. Największym niebezpieczeństwem tych emisji jest ich ilość, rozpowszechnienie i niewielki rozmiar cząstek, który pozwala wydechowi przejść przez naturalne bariery organizmu i dostać się do płuc. Przy stałym wpływie spalin na organizm może rozwinąć się niedobór odporności, zapalenie oskrzeli, cierpią naczynia mózgowe, układ nerwowy i inne narządy. Ponadto większość toksycznych substancji, które tworzą gazy spalinowe, może oddziaływać ze sobą oraz z innymi składnikami atmosfery, co przyczynia się do powstawania smogu.

Każdy, kto przeszedł szkolny kurs botaniki, wie, że rośliny również oddychają. I jak każdy oddychający organizm, odczuwają zanieczyszczenie spalinami. Najmniejsze cząsteczki szkodliwych związków dostają się do ciała rośliny i zatruwają ją, dlatego bardzo często w obszarach miejskich trawniki i drzewa znajdujące się w pobliżu dużych dróg lub parkingów wyglądają letargicznie, szybko żółkną lub całkowicie giną.

Zanieczyszczenie powietrza spalinami znacząco wpłynęło na skład opadów atmosferycznych. To dzięki aktywności transportu pojawiają się kwaśne deszcze, kolorowe mgły lub śnieg w pięćdziesięciu odcieniach czerni. Naturalnie z powodu opadów powietrze jest nieco oczyszczone, ale cały zebrany brud dostaje się do gleby, powodując ogólne zanieczyszczenie środowiska przez gazy spalinowe. Te same związki i metale ciężkie rozprzestrzeniają się dalej w glebie, wchodząc w paszę dla zwierząt i uprawy hodowlane, co oznacza zanieczyszczenie nie tylko przyrody, ale także wielokrotnie ludzi. Oczywiście zbędna byłaby panika na ten temat, ale przy takim zanieczyszczeniu atmosfery spalinami należy zadbać o swoje zdrowie.

Jak chronić się przed spalinami

Największą szkodę odczuwamy od spalin w korkach, gdzie po prostu nie ma gdzie uciec od emisji samochodowych. W takiej sytuacji, jeśli nie masz pod ręką respiratora lub maski gazowej, nadal musisz wdychać wydech, ale możesz zamknąć nos i usta szalikiem lub szalikiem. To nie ochroni cię całkowicie przed wyczerpaniem, ale przynajmniej nieco złagodzi sytuację. Przy stałym narażeniu na wydechy warto urozmaicić menu o przeciwutleniacze, które znajdują się w jagodach, owocach, zielonych warzywach i zielonej herbacie, a także w nasionach i piją więcej wody, ponieważ pomaga to w detoksykacji. Takie „doping” pomaga ciału poradzić sobie z efektami wdychania koktajlu chemicznego i utrzymuje zdrowie.

Spaliny w mieszkaniu są wyraźnie niepożądanymi gośćmi, ale często dostają się do naszych domów, jeśli pod nimi lub w ich pobliżu znajdują się drogi lub parkingi. Jeśli nie ma możliwości lub chęci przeniesienia się na łono natury z dala od dróg, możesz stworzyć bezpieczne miejsca w domu. Aby zrozumieć, jak chronić się przed spalinami w mieszkaniu, musisz określić źródło ich pojawienia się. W zdecydowanej większości przypadków wydech przenika przez okna. W takim przypadku najlepszym rozwiązaniem byłoby zainstalowanie zamkniętych podwójnie oszklonych okien i wietrzenie przy użyciu wysokiej jakości

Głównymi źródłami emisji pojazdu są silnik spalinowy, parowanie paliwa przez układ wentylacyjny zbiornika paliwa, a także podwozie: w wyniku tarcia opon na powierzchni drogi, zużycia okładzin hamulcowych i korozji części metalowych powstają cząstki drobnego pyłu niezależnie od emisji silnika. W wyniku erozji katalizatora uwalniane są platyna, pallad i rod, a gdy zużyte są okładziny sprzęgła, uwalniane są również substancje toksyczne, takie jak ołów, miedź i antymon. Wartości graniczne należy również ustalić dla tych emisji wtórnych z pojazdów.

Substancje szkodliwe

Ryc. Skład spalin

Skład spalin (spalin) samochodu obejmuje wiele substancji lub grup substancji. Główną część składników spalin stanowią nietoksyczne gazy zawarte w zwykłym powietrzu. Jak pokazano na rysunku, tylko niewielka część spalin jest szkodliwa dla środowiska i zdrowia ludzi. Mimo to konieczne jest dalsze zmniejszenie stężenia toksycznych składników spalin. Chociaż współczesne samochody mają bardzo czysty układ wydechowy (samochody Euro-5 pod pewnymi względami są jeszcze czystsze niż powietrze wlotowe), ogromna liczba eksploatowanych samochodów, których w samych Niemczech jest około 56 milionów, emituje znaczną ilość toksycznych i niezdrowych substancji. Aby naprawić tę sytuację, wzywa się nowe technologie i wprowadzenie bardziej rygorystycznych wymagań w zakresie przyjazności dla środowiska.

Tlenek węgla (CO)

Tlenek węgla   (tlenek węgla) СО - gaz bez koloru i zapachu. Jest to trucizna dla układu oddechowego, zaburzająca funkcję ośrodkowego układu nerwowego i układu sercowo-naczyniowego. W ludzkim ciele wiąże czerwone krwinki i powoduje głód tlenu, co w krótkim czasie prowadzi do śmierci na skutek uduszenia. Już przy stężeniu w powietrzu 0,3% objętościowych tlenek węgla zabija człowieka w bardzo krótkim czasie. Efekt zależy od stężenia CO w powietrzu, czasu trwania i głębokości inhalacji. Tylko w środowisku o zerowym stężeniu CO można go wyeliminować z organizmu przez płuca.

Tlenek węgla występuje zawsze przy braku tlenu i przy niepełnym spalaniu.

Węglowodory (CH)

Węglowodory są uwalniane do atmosfery jako niespalone paliwo. Działają drażniąco na błony śluzowe i narządy oddechowe człowieka. Dalsza optymalizacja przepływu pracy silnika jest możliwa tylko poprzez ulepszenie technologii produkcji i pogłębienie wiedzy na temat procesów spalania.

Związki węglowodorów powstają w postaci parafin, olefin, aromatów, aldehydów (zwłaszcza formaldehydów) i związków wielopierścieniowych. Eksperymentalnie udowodniono rakotwórcze i mutagenne właściwości ponad 20 wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych, które ze względu na swoje małe rozmiary są w stanie przeniknąć do pęcherzyków płucnych. Najbardziej niebezpieczne związki węglowodorowe to benzen (C6H6), toluen (metylobenzen) i ksylen (dimetylobenzen, ogólny wzór C6H4 (CH3) 2). Na przykład benzen może powodować zmianę obrazu krwi i prowadzić do raka krwi (białaczka).

Przyczyną uwalniania węglowodorów do atmosfery jest zawsze niepełne spalanie paliwa, brak tlenu, a przy bardzo ubogiej mieszance - zbyt wolne spalanie paliwa.

Tlenki azotu (NOx)

W wysokiej temperaturze spalania (ponad 1100 ° C) reaktywny obojętny azot zawarty w powietrzu jest aktywowany i reaguje z wolnym tlenem w komorze spalania, tworząc tlenki. Są bardzo szkodliwe dla środowiska: stają się przyczyną powstawania smogu, śmierci lasów, kwaśnych deszczy; również tlenki azotu są substancjami przejściowymi do tworzenia się ozonu. Są trucizną za krew, powodują raka. W procesie spalania powstają różne tlenki azotu - NO, NO2, N2O, N2O5 - o wspólnym oznaczeniu NOx. W połączeniu z wodą powstają kwasy azotowy (HNO3) i azotawy (HNO2). Dwutlenek azotu (NO2) jest czerwono-brązowym trującym gazem o ostrym zapachu, który podrażnia układ oddechowy i tworzy związki z hemoglobiną we krwi.

Jest to najbardziej problematyczny ze wszystkich tlenków azotu, aw przyszłości będą obowiązywać dla niego osobne normy dotyczące dopuszczalnego stężenia. Udział NO2 w całkowitej emisji tlenków azotu w przyszłości powinien być mniejszy niż 20%. W dyrektywie 1999/30 / WE od 2010 r. Maksymalne dopuszczalne stężenie N02 jest ustalone na 40 μg / m. Zgodność z tym maksymalnym stężeniem nakłada specjalne wymagania dotyczące ochrony przed szkodliwymi emisjami.

Najkorzystniejsze warunki do tworzenia tlenków azotu to wysoka temperatura spalania zubożonej mieszanki paliwowo-powietrznej. Systemy recyrkulacji spalin zmniejszają udział tlenków azotu w spalinach samochodowych.

Tlenki siarki (SOx)

Tlenki siarki powstają z siarki zawartej w paliwie. W procesie spalania siarka reaguje z tlenem i wodą, tworząc tlenki siarki, kwas siarkowy (H2SO4) i siarkowy (H2SO3). Tlenek siarki jest głównym składnikiem kwaśnych deszczy i przyczyną śmierci lasu. Jest to rozpuszczalny w wodzie gaz żrący, którego działanie na organizm człowieka objawia się zaczerwienieniem, obrzękiem i zwiększonym wydzielaniem wilgotnych błon śluzowych oczu i górnych dróg oddechowych. Dwutlenek siarki działa na błony śluzowe nosogardzieli, oskrzeli i oczu. Najczęstszym miejscem „ataku” dwutlenku siarki są oskrzela. Silne działanie drażniące na drogi oddechowe tłumaczy się powstawaniem dwutlenku siarki w wilgotnym środowisku. Dwutlenek siarki SO2 i aerozol kwasu siarkowego zawieszone w drobnym pyle opadają w głąb dróg oddechowych. Astmatycy i małe dzieci reagują najbardziej wrażliwie na rosnące stężenie dwutlenku siarki w powietrzu. Wysoka zawartość siarki w paliwie skraca żywotność katalizatorów w silnikach napędzanych benzyną.

Emisje dwutlenku siarki są redukowane poprzez ograniczenie zawartości siarki w paliwach. Celem jest paliwo bezsiarkowe.

Siarkowodór (H2S)

Wpływ tego gazu na życie organiczne nie jest jeszcze do końca jasny dla nauki, ale wiadomo, że u ludzi może powodować ciężkie zatrucie. W ciężkich przypadkach istnieje ryzyko uduszenia, utraty przytomności i porażenia ośrodkowego układu nerwowego. W przewlekłym zatruciu obserwuje się podrażnienie błon śluzowych oczu i dróg oddechowych. Zapach siarkowodoru jest już wyczuwalny, gdy jest skoncentrowany w powietrzu w ilości 0,025 ml / m3.

Siarkowodór w spalinach występuje w określonych warunkach i pomimo obecności katalizatora zależy od zawartości siarki w paliwie.

Amoniak (NH3)

Wdychanie amoniaku prowadzi do podrażnienia dróg oddechowych, kaszlu, duszności i uduszenia. Amoniak powoduje również stany zapalne skóry. Bezpośrednie zatrucie amoniakiem jest rzadkie, ponieważ nawet duże jego ilości szybko zamieniają się w mocznik. Przy bezpośrednim wdychaniu dużej ilości amoniaku czynność płuc jest często zaburzona przez wiele lat. Ten gaz jest szczególnie niebezpieczny dla oczu. Przy silnym amoniaku w oczach może wystąpić zmętnienie rogówki i ślepota.

W pewnych warunkach amoniak może tworzyć się nawet w katalizatorze. Jednocześnie amoniak jest użyteczny jako czynnik redukujący dla katalizatorów SCR.

Sadza i cząsteczki

Sadza - Jest to czysty węgiel i niepożądany produkt niepełnego spalania węglowodorów. Przyczyną powstawania sadzy jest brak tlenu podczas spalania lub przedwczesne chłodzenie spalanych gazów. Cząsteczki sadzy są często kojarzone z niespalonymi pozostałościami paliwa i oleju silnikowego, a także wody, produktami zużycia części silnika, siarczanów i popiołu. Cząstki różnią się między sobą kształtem i rozmiarem.

Tabela Klasyfikacja cząstek

Tabela pokazuje klasyfikację i wielkość cząstek. Najczęściej cząstki o średnicy około 100 nanometrów (0,0000001 m lub 0,1 μm) powstają podczas pracy silnika; takie cząstki mogą naturalnie dostać się do płuc człowieka. Kiedy aglutynacja (wiązanie) cząstek sadzy ze sobą i innymi składnikami, masa, ilość i rozkład cząstek w powietrzu mogą się znacznie różnić. Główne składniki cząstek przedstawiono na rysunku.

Ryc. Główne składniki cząstek

Dzięki gąbczastej strukturze cząsteczki sadzy mogą uwięzić zarówno substancje organiczne, jak i nieorganiczne powstające podczas spalania paliwa w cylindrach silnika. W rezultacie masa cząstek sadzy może wzrosnąć trzykrotnie. Nie będą to już pojedyncze cząsteczki węgla, ale właściwej formy aglomeratów powstałych w wyniku przyciągania molekularnego. Rozmiar takich aglomeratów może osiągnąć 1 μm. Emisje sadzy i innych cząstek są szczególnie aktywne podczas spalania oleju napędowego. Emisje te są uważane za rakotwórcze. Niebezpieczne nanocząstki stanowią ilościowo dużą część cząstek, ale ich masa to tylko niewielki procent. Z tego powodu proponuje się ograniczenie zawartości cząstek w spalinach nie masą, ale ilością i rozkładem. W przyszłości przewiduje się rozróżnienie między wielkością cząstek a ich rozkładem.

Ryc. Skład cząstek

Emisje cząstek z silników benzynowych są od dwóch do trzech rzędów wielkości niższe niż z silników Diesla. Cząstki te znajdują się jednak nawet w spalinach silników benzynowych z bezpośrednim wtryskiem paliwa. Dlatego istnieją propozycje ograniczenia maksymalnej zawartości cząstek w spalinach samochodowych. Sublimacja to bezpośrednie przejście substancji ze stanu stałego w stan gazowy i odwrotnie. Sublimat jest osadem gazu stałego po ochłodzeniu.

Drobny pył

Podczas pracy silników spalinowych powstają szczególnie drobne cząsteczki - pył. Składa się głównie z cząstek wielopierścieniowych węglowodorów, metali ciężkich i związków siarki. Niektóre frakcje pyłu są w stanie przeniknąć do płuc, inne frakcje nie przenikają do płuc. Frakcje większe niż 7 mikronów są mniej niebezpieczne, ponieważ są odfiltrowywane przez własny system filtracji ludzkiego ciała.

Różny procent mniejszych frakcji (mniej niż 7 mikronów) przenika do oskrzeli i pęcherzyków płucnych (pęcherzyków płucnych), powodując miejscowe podrażnienie. W obszarze pęcherzyków płucnych rozpuszczalne składniki dostają się do krwioobiegu. Własny system filtracji ciała nie radzi sobie z wszystkimi frakcjami drobnego pyłu. Zanieczyszczenia pyłami atmosferycznymi nazywane są również aerozolami. Mogą być w stanie stałym lub płynnym i, w zależności od ich wielkości, mogą mieć inny okres istnienia. Podczas ruchu najmniejsze cząsteczki mogą łączyć się w większe z relatywnie stabilnym okresem istnienia w atmosferze. Te właściwości mają głównie cząstki o średnicy od 0,1 μm do 1 μm.

Oceniając tworzenie drobnego pyłu w wyniku pracy silnika samochodowego, należy odróżnić ten pył od pyłu wytwarzanego naturalnie: pyłku roślinnego, pyłu drogowego, piasku i wielu innych substancji. Nie należy lekceważyć źródeł drobnego pyłu w miastach, takich jak zużycie klocków hamulcowych i opon. Dlatego spaliny z oleju napędowego nie są jedynym „źródłem” pyłu w atmosferze.

Niebiesko-biały dym

Niebieski dym   występuje podczas pracy silnika wysokoprężnego w temperaturach poniżej 180 ° C z powodu najmniejszych kropel oleju. W temperaturach powyżej 180 ° C krople te odparowują. Niespalone węglowodorowe składniki paliwa uczestniczą w tworzeniu niebieskiego dymu w temperaturach od 70 ° C do 100 ° C. Duża ilość niebieskiego dymu wskazuje na duże zużycie grupy tłoków, tłoczysk i prowadnic zaworów. Zbyt późny start paliwa może również powodować niebieski dym.

Biały dym składa się z pary wodnej, która pojawia się podczas spalania paliwa i staje się zauważalna w temperaturach poniżej 70 ° C. Szczególnie charakterystyczny jest pojawienie się białego dymu w komorach wstępnych i komorach wirowych po zimnym rozruchu. Biały dym jest również powodowany przez niespalone składniki węglowodorowe i kondensaty.

Dwutlenek węgla (CO2)

Dwutlenek węgla - Jest to bezbarwny, niepalny gaz o kwaśnym smaku. Czasami jest błędnie nazywany kwasem węglowym. Gęstość CO2 jest około 1,5 razy wyższa niż gęstość powietrza. Dwutlenek węgla jest składnikiem powietrza wydychanego przez człowieka (3-4%) Wdychanie powietrza zawierającego 4-6% CO2, osoba odczuwa bóle głowy, szumy uszne i kołatanie serca, a przy wyższych stężeniach CO2 (8-10%) występują ataki uduszenia, utraty przytomności i zatrzymania oddechu. Przy stężeniu większym niż 12% dochodzi do śmierci głodowej. Na przykład płonąca świeca gaśnie przy stężeniu CO2 8-10% objętościowych. Chociaż dwutlenek węgla należy do substancji duszących, to jednak jako składnik spalin silnika nie uważa się za trujący. Problem polega na tym, że dwutlenek węgla, jak pokazano na rysunku, znacząco przyczynia się do globalnego efektu cieplarnianego.

Ryc. Udział gazów w efekcie cieplarnianym

Wraz z nim rozwój efektu cieplarnianego jest wspierany przez metan, podtlenek azotu (gaz rozweselający, tlenek diazotu), fluorowęglowodory i heksafluorek siarki. Dwutlenek węgla, para wodna i mikrogazy wpływają na bilans promieniowania Ziemi. Gazy przekazują światło widzialne, ale pochłaniają ciepło odbite od powierzchni ziemi. Bez tej zdolności do utrzymywania ciepła średnia temperatura na powierzchni Ziemi wynosiłaby około -15 ° C.

Nazywa się to naturalnym efektem cieplarnianym. Wraz ze wzrostem stężenia mikrogaz w atmosferze wzrasta udział pochłoniętego promieniowania cieplnego i powstaje dodatkowy efekt cieplarniany. Według ekspertów do 2050 r. Średnia temperatura na Ziemi wzrośnie o + 4 ° C. Może to doprowadzić do podniesienia poziomu morza o ponad 30 cm, w wyniku czego topnieją lodowce górskie i czapy polarne, zmieni się kierunek prądów morskich (w tym Prąd Zatokowy), zmieni się przepływ powietrza, a morza zaleją ogromne połacie lądu. Do tego mogą prowadzić gazy cieplarniane z działalności człowieka.

Całkowita antropogeniczna emisja CO2 wynosi 27,5 miliarda ton rocznie. Jednocześnie Niemcy są jednym z największych źródeł CO2 na świecie. Emisje CO2 związane z energią wynoszą średnio około miliarda ton rocznie. To około 5% całego CO2 produkowanego na świecie. Przeciętna 3-osobowa rodzina w Niemczech wytwarza 32,1 tony CO2 rocznie. Emisje CO2 można zmniejszyć jedynie poprzez zmniejszenie zużycia energii i paliwa. Tak długo, jak energia jest wytwarzana przez spalanie paliw kopalnych, problem tworzenia nadmiernych ilości dwutlenku węgla będzie się utrzymywał. Dlatego pilna potrzeba poszukiwania alternatywnych źródeł energii. Przemysł samochodowy ciężko pracuje, aby rozwiązać ten problem. Można jednak poradzić sobie z efektem cieplarnianym tylko w skali globalnej. Nawet jeśli w UE poczyniono znaczne postępy w zakresie redukcji emisji dwutlenku węgla, w innych krajach, w nadchodzących latach, wręcz przeciwnie, może nastąpić znaczny wzrost emisji. Stany Zjednoczone mają duży margines w produkcji gazów cieplarnianych, zarówno w wartościach bezwzględnych, jak i per capita. Przy zaledwie 4,6% światowej populacji wytwarzają 24% światowej emisji dwutlenku węgla. To około dwa razy więcej niż w Chinach, których udział w światowej populacji wynosi 20,6%. 130 milionów samochodów w Stanach Zjednoczonych (mniej niż 20% całkowitej liczby samochodów na świecie) produkuje tyle samo dwutlenku węgla, co cały przemysł Japonii - czwarty kraj na świecie pod względem emisji CO2.

Bez dodatkowych środków ochrony klimatu globalna emisja CO2 wzrośnie o 39% do 2020 r. (W stosunku do 2004 r.) I wyniesie 32,4 mld ton rocznie. W ciągu następnych 15 lat emisje dwutlenku węgla w Stanach Zjednoczonych wzrosną o 13% i przekroczą 6 mld ton. W Chinach należy spodziewać się wzrostu emisji CO2 o 58%, do 5,99 mld ton, aw Indiach - o 107%, do 2,29 mld t. Przeciwnie, w krajach UE wzrost wyniesie tylko około jednego procenta.

Usuwanie, przetwarzanie i unieszkodliwianie odpadów z klas zagrożenia od 1 do 5

Współpracujemy ze wszystkimi regionami Rosji. Ważna licencja. Komplet dokumentów zamykających. Indywidualne podejście do klienta i elastyczna polityka cenowa.

Za pomocą tego formularza możesz zostawić wniosek o świadczenie usług, poprosić o ofertę handlową lub otrzymać bezpłatną konsultację z naszymi specjalistami.

Wpływ gazów spalinowych na atmosferę jest pilnym problemem środowiskowym. Wiele osób korzysta z samochodów i nawet nie wie, jak bardzo zatruwają powietrze. Aby ocenić szkody, warto zbadać skład spalin i konsekwencje ich wpływu na środowisko.

Z czego wykonane są gazy spalinowe

Spaliny samochodowe powstają podczas pracy silnika, a także podczas niepełnego lub całkowitego spalania zużytego paliwa. W sumie znajduje się w nich ponad dwieście różnych składników: niektóre istnieją tylko przez kilka minut, podczas gdy inne rozkładają się przez lata i szybują w powietrzu przez długi czas.

Klasyfikacja

Wszystkie wydechy według właściwości, składników i stopnia wpływu na środowisko i ciało ludzkie są podzielone na kilka grup:

1. Pierwsza grupa łączy wszystkie substancje, które nie mają właściwości toksycznych. Obejmuje to parę wodną, \u200b\u200ba także naturalne i integralne elementy powietrza, które nieuchronnie wnikają w silniki samochodowe. Ta kategoria obejmuje również emisje CO2 - dwutlenku węgla, który jest również nietoksyczny, ale zmniejsza stężenie tlenu w powietrzu.
2. Druga grupa składowych emisji spalin samochodowych obejmuje tlenek węgla, tj. Tlenek węgla. Jest to produkt niepełnego spalania paliwa i ma wyraźne właściwości toksyczne i toksyczne. Substancja ta, dostając się do organizmu ludzkiego przez wdychanie, dostaje się do krwioobiegu i reaguje z hemoglobiną. W rezultacie stężenie tlenu jest znacznie zmniejszone, dochodzi do niedotlenienia, aw ciężkich przypadkach prowadzi do zgonu.
3. Trzecia grupa obejmuje tlenki azotu, które mają brązowawy odcień, nieprzyjemny ostry zapach. Substancje takie są niebezpieczne dla ludzi, ponieważ mogą podrażniać błony śluzowe i oddziaływać na błony narządów wewnętrznych, zwłaszcza płuc.
4. Czwarta grupa składników spalin jest największa i obejmuje węglowodory, które powstają w wyniku niepełnego spalania zużytego paliwa w silnikach samochodowych. I to są takie substancje, które tworzą niebieskawy lub lekki biały dym.
5. Piąta grupa składników spalin jest reprezentowana przez aldehydy. Najwyższe stężenia tych substancji obserwuje się przy minimalnych obciążeniach lub podczas tak zwanego biegu jałowego, gdy reżim temperaturowy spalania w silniku nie jest bardzo wysoki.
6. Szósta grupa składników samochodowych spalin to różne zdyspergowane cząstki, w tym sadza. Są uważane za produkty zużycia części silnika i mogą również obejmować cząstki oleju, aerozoli, sadzy. Sadza sama w sobie nie jest niebezpieczna, ale może osadzać się w drogach oddechowych i zmniejszać widoczność podczas emisji spalin.
7. Siódma grupa substancji, które tworzą gazy spalinowe, to różne związki siarki powstające podczas spalania paliw zawierających siarkę w silnikach (obejmują one przede wszystkim olej napędowy). Takie składniki mają ostry charakterystyczny zapach i mogą podrażniać błony śluzowe, a także zakłócać procesy metaboliczne i reakcje oksydacyjne.
8. Ósma grupa to różne związki ołowiu. Pojawiają się podczas pracy silników gaźnikowych, z zastrzeżeniem zastosowania benzyny ołowiowej z dodatkami podnoszącymi liczbę oktanową.

Skutki spalin

Wpływ spalin na zdrowie ludzkie, środowisko i atmosferę jest wyjątkowo katastrofalny. Przede wszystkim szkodliwe emisje wynikające ze spalania paliwa w silnikach samochodowych silnie zanieczyszczają powietrze, tworząc smog. Niektóre małe i lekkie cząstki mogą unosić się i docierać do warstw atmosferycznych, zmieniając ich skład i strukturę zagęszczającą.

Gazy spalinowe są jedną z przyczyn szybko rozwijającego się efektu cieplarnianego, który stanowi realne zagrożenie dla środowiska i całej ludzkości. Powoduje anomalie pogodowe, ocieplenie, topnienie lodowców, podnoszenie się poziomu mórz.

Innym kierunkiem negatywnego wpływu spalin jest promowanie kwaśnego deszczu. Ostatnio zaczęli chodzić częściej i poważnie szkodzić ekosystemowi. Opady o wysokiej kwasowości zmieniają skład gleby, co może powodować, że nie nadaje się ona do wzrostu roślin i uprawy.

Flora bardzo cierpi: deszcze dosłownie powodują korozję liści i owoców. Ponadto wytrącanie kwasu jest szkodliwe i niebezpieczne dla ludzi: mają drażniący i toksyczny wpływ na skórę, skórę głowy.

Niezwykle niebezpieczny wpływ spalin samochodowych na ludzkie ciało. Składniki gazu prawie natychmiast dostają się do układu oddechowego, podrażniają błony śluzowe płuc i oskrzeli, zakłócają i hamują funkcje oddechowe, a także powodują szereg chorób przewlekłych, w tym astmę i zapalenie oskrzeli. Ale substancje z dróg oddechowych są wchłaniane do krwi i zmieniają jej skład, na przykład znacznie zmniejszają stężenie tlenu. Związki przenikają również do wszystkich tkanek i narządów, a niektóre mogą w przyszłości powodować zwyrodnienie i mutację komórek, ich zniszczenie.

Unikanie poważnych skutków emisji spalin

Aby zminimalizować niebezpieczne i poważne konsekwencje negatywnych skutków spalin samochodowych, należy podjąć szereg środków:

1. Kompetentna, racjonalna i umiarkowana eksploatacja pojazdów samochodowych. Nie dopuszczaj do dłuższego biegu jałowego, unikaj jazdy z dużą prędkością, jeśli to możliwe, porzuć samochód na rzecz transportu publicznego, a mianowicie trolejbusów i tramwajów.
2. Najbardziej skutecznym sposobem jest porzucenie paliw zawierających ropę i przejście na alternatywne źródła energii. W ciągu ostatnich kilku lat naukowcy zaczęli opracowywać samochody zasilane energią elektryczną, a nawet panelami słonecznymi.
3. Ciągle monitoruj stan samochodu, a zwłaszcza stan silnika i wszystkich jego części, a także działanie układu wydechowego.
4. Dostępne są nowoczesne środki, które zmniejszają stężenie szkodliwych substancji w spalinach samochodowych. Należą do nich tak zwane katalizatory. Przy ciągłym stosowaniu emisje będą mniej niebezpieczne dla atmosfery i ludzkości.

Korzystając z samochodu, każdy właściciel musi zadbać nie tylko o jego użyteczność, ale także o wpływ transportu i spalin na zdrowie i środowisko. Tylko w tym przypadku można uniknąć smutnych konsekwencji.

Spaliny

W Unii Europejskiej dopuszczalny poziom szkodliwych substancji w spalinach zależy od wieku samochodu. Jeśli rok produkcji samochodu jest wcześniejszy niż 1978, nie ma żadnych stałych ograniczeń; istnieje tylko jeden wymóg, aby nie było widocznego dymu wydobywającego się z rury wydechowej. Jeżeli samochód ma lata 1979–1986, wówczas maksymalny limit emisji szkodliwych substancji, mierzony na biegu jałowym, jest następujący: CO - mniej niż 4,5%, CH - 100 ppm. Tlen powinien być mniejszy niż 5%. Ten ostatni wskaźnik jest zwykle używany do potwierdzenia, że \u200b\u200bnie zrobiono nic nielegalnego w celu obniżenia poziomów CO w układach pojazdów. Od 1986 do 1990 r. W większości krajów wymagania stały się wyższe: CO - 3,5%, CH - 600 ppm. Od 1991 r. Ustanowiono nowe zasady dla samochodów wyposażonych w katalityczny dopalacz spalin. Teraz poziom emisji spalin samochodowych mierzy się na dwa sposoby: na biegu jałowym i przy 2500 obrotach silnika na minutę. Za pomocą katalitycznego dopalacza spalin poziom szkodliwych emisji został znacznie zmniejszony, dlatego też wskaźniki ograniczenia szkodliwych emisji również uległy zmniejszeniu. Na biegu jałowym poziom CO powinien wynosić nie więcej niż 0,5%, a CH nie więcej niż 100 ppm. Jednocześnie tak zwany współczynnik nadmiaru powietrza alfa jest obliczany matematycznie i powinien wynosić od 0,91 do 1,03. Ponadto poziom tlenu powinien być mniejszy niż 0,5%, a poziom kontroli CO 2 powinien być mniejszy niż 16.

Właściciele nowych samochodów nie mają problemów z uzyskaniem pozwolenia na użytkowanie swoich pojazdów. Chociaż na przykład w Finlandii średni wiek samochodu osobowego wynosi 10,5 lat. Ale gdy samochód ma znaczny przebieg i wiek, przechodząc test emisji spalin, można go wysłać do naprawy.

Bardzo często problemy te występują w starszych samochodach, gdy silnik ma już znaczny przebieg i stracił swoją poprzednią moc. Często właściciele nie zauważają, że ich samochód stracił już moc.

Ilość spalin z samochodów

Jest to głównie determinowane masowym zużyciem paliwa przez samochody. Zużycie na odległość jest ustandaryzowane i zwykle wskazane przez producentów (jedna z cech konsumenta). Jeśli chodzi o całkowitą objętość spalin wydostających się z tłumika, można w przybliżeniu zorientować się na takiej liczbie - jeden litr spalonej benzyny prowadzi do powstania około 16 metrów sześciennych lub 16 000 litrów mieszaniny różnych gazów. Na podstawie tych danych można ocenić przybliżoną ilość szkodliwych zanieczyszczeń emitowanych do atmosfery, ale jest mały problem. Możemy jedynie określić ilość różnych gazów emitowanych podczas spalania pewnej liczby litrów paliwa, ale wcale nie przy jednym wydechu, a tym bardziej w określonym przedziale czasu (godzina, dzień, miesiąc itp.). Dlatego zasadniczo nie możemy oceniać ilości gazów emitowanych do atmosfery co godzinę. Nigdzie nie ustalono, że wszystkie samochody jadą określoną liczbę kilometrów dziennie z tą samą prędkością. A szukanie jakiejś średniej liczby oznacza oszukiwanie siebie, ponieważ dane mogą być nie tylko bardzo przybliżone, ale także całkowicie błędne.

Tabela nr 1. Zużycie paliwa przez samochody różnych marek

K - silnik gaźnika

i - silnik wtryskowy

D - silnik wysokoprężny

gęstość benzyny w temperaturze + 20С wynosi od 0,69 do 0,81 g / cm

gęstość oleju napędowego w + 20 ° C zgodnie z GOST 305-82 wynosi nie więcej niż 0,86 g / cm

Tabela nr 2. Skład spalin samochodowych

Gazy spalinowe (lub gazy spalinowe) - główne źródło substancji toksycznych silnika spalinowego - to niejednorodna mieszanina różnych substancji gazowych o różnych właściwościach chemicznych i fizycznych, składająca się z produktów całkowitego i niepełnego spalania paliwa pochodzącego z cylindrów silnika do jego układu wydechowego. W swoim składzie zawierają około 300 substancji, z których większość jest toksyczna. Głównymi znormalizowanymi toksycznymi składnikami spalin silnika są tlenki węgla, tlenki azotu i węglowodory. Ponadto nasycone i nienasycone węglowodory, aldehydy, substancje rakotwórcze, sadza i inne składniki przedostają się do atmosfery wraz z gazami spalinowymi. Przybliżony skład spalin przedstawiono w tabeli 1. Gdy silnik pracuje na benzynie ołowiowej, ołów jest obecny w spalinach, a sadza jest stosowana w silnikach wysokoprężnych. Teraz spróbujmy dowiedzieć się, jakie jest niebezpieczeństwo każdego wydechu i jaka ilość gazu wydostaje się z rury wydechowej.

Tlenek węgla (CO - Tlenek węgla)

Przezroczysty, bezwonny trujący gaz, nieco lżejszy od powietrza, słabo rozpuszczalny w wodzie. Tlenek węgla jest produktem niepełnego spalania paliwa; pali się w powietrzu niebieskim płomieniem, tworząc dwutlenek węgla (dwutlenek węgla). Jeśli jego zawartość jest wysoka, silnik zużywa zbyt dużo paliwa i oleju ze skrzyni korbowej.

W komorze spalania silnika CO powstaje podczas niezadowalającego rozpylania paliwa, w wyniku reakcji zimnego płomienia, podczas spalania paliwa z brakiem tlenu, a także z powodu dysocjacji dwutlenku węgla w wysokich temperaturach. Jednocześnie proces spalania CO trwa w rurze wydechowej.

Należy zauważyć, że podczas pracy silników Diesla stężenie CO w spalinach jest niskie (około 0,1-0,2%), dlatego z reguły stężenie CO określa się dla silników benzynowych. Średnio około 800 litrów dwutlenku węgla wyrzucane są w powietrze przez samochody spalające litr benzyny

Tlenki azotu (NO, NO2, N2O, N2O3, N2O5dalej - NOx)

Tlenki azotu są jednym z najbardziej toksycznych składników spalin. W normalnych warunkach atmosferycznych azot jest bardzo obojętnym gazem. Przy wysokich ciśnieniach, a zwłaszcza temperaturach, azot aktywnie reaguje z tlenem. W spalinach silnika ponad 90% całkowitej ilości NOx stanowi tlenek azotu NO, który łatwo utlenia się do dwutlenku (NO 2) w układzie wydechowym, a następnie w atmosferze.

Tlenki azotu podrażniają błony śluzowe oczu, nosa i niszczą ludzkie płuca, ponieważ poruszając się po drogach oddechowych oddziałują z wilgocią górnych dróg oddechowych, tworząc kwasy azotowy i azotawy. Z reguły zatrucie ludzkiego ciała NOx nie następuje natychmiast, ale stopniowo i nie ma żadnych środków neutralizujących. Po spaleniu litra benzyny z rury wydechowej emituje się około 128 litrów tlenków azotu.

Podtlenek azotu (N 2 O - dwutlenek, gaz rozweselający) - gaz o przyjemnym zapachu, rozpuszczalny w wodzie. Ma działanie narkotyczne.

NO 2 (dwutlenek) jest bladożółtą cieczą uczestniczącą w tworzeniu smogu. Dwutlenek azotu jest stosowany jako utleniacz w paliwie rakietowym. Uważa się, że tlenki azotu są około 10 razy bardziej niebezpieczne dla ludzkiego ciała niż CO i 40 razy, biorąc pod uwagę wtórne przemiany.

Tlenki azotu są niebezpieczne dla liści roślin. Ustalono, że ich bezpośredni toksyczny wpływ na rośliny objawia się, gdy stężenie Nox w powietrzu wynosi 0,5-6,0 mg / m3. Kwas azotowy powoduje poważną korozję stali węglowych.

Na emisję tlenków azotu istotny wpływ ma temperatura w komorze spalania. Tak więc, gdy temperatura wzrośnie z 2500 do 2700 K, szybkość reakcji wzrasta o 2,6 razy, a gdy spada z 2500 do 2300 K, zmniejsza się 8 razy, tj. im wyższa temperatura, tym wyższe stężenie NOx. Wczesny wtrysk paliwa lub wysokie ciśnienia sprężania w komorze spalania również przyczyniają się do powstawania NOx. Im wyższe stężenie tlenu, tym wyższe stężenie tlenków azotu.

Węglowodory (CnHm - etan, metan, etylen, benzen, propan, acetylen itp.)

Węglowodory - związki organiczne, których cząsteczki zbudowane są wyłącznie z atomów węgla i wodoru, są substancjami toksycznymi. Gazy spalinowe zawierają ponad 200 różnych CH, które są podzielone na alifatyczne (łańcuch otwarty lub zamknięty) i zawierają benzen lub pierścień aromatyczny. Węglowodory aromatyczne zawierają w cząsteczce jeden lub więcej cykli 6 atomów węgla, połączonych prostymi lub podwójnymi wiązaniami (benzen, naftalen, antracen itp.). Mają przyjemny zapach. Jego ilość jest mierzona w konwencjonalnej jednostce ppm (liczba cząstek na milion). Nawet niewielki wzrost wydajności spalania może mieć duży wpływ na jego poziom. Zwykle bardzo wysoki poziom węglowodorów stanowi problem nie tylko dla właścicieli samochodów, ale także dla mechaników.

Obecność CH w spalinach silników tłumaczy się tym, że mieszanina w komorze spalania jest niejednorodna, dlatego na ścianach, w strefach wzbogaconych płomień gaśnie, a reakcje łańcuchowe ulegają przerwaniu. Istnieje kilka czynników, które wpływają na ilość węglowodorów w spalinach. Równie ważne są szczelność zaworów, ich czystość i regulacja momentu zapłonu. Nie tylko regulacja momentu zapłonu, ale także aktualna siła spalania, wszystko, co wpływa na spalanie, ma ogromne znaczenie w ograniczaniu ilości węglowodorów w spalinach. Przybliżona ilość węglowodoru powstającego podczas spalania litra benzyny wynosi 400-450 litrów.

Ktoś może się bać tych liczb, ale zastanówmy się: litry to miara objętości i w żadnym wypadku nie należy mylić tych liczb z cieczami, ponieważ 800 litrów to raczej duża liczba dla cieczy. A na gaz? Gaz jest substancją, w której cząsteczki są kilkaset tysięcy razy mniejsze niż odległość między nimi. Jeśli wyobrażasz sobie coś gęstszego, głośność zmniejszy się o dziesiątki i setki razy. A teraz ostrożnie - litr benzyny, którego spalanie wytwarza tę objętość, wydaje się na pokonanie odległości 10 km. Postaramy się rozwiać większość złudzeń - nie jest to tak duże zanieczyszczenie, po prostu pachnie nieprzyjemnie w momencie wyczerpania i wydaje nam się, że skład powietrza wokół zmienił się dramatycznie. Ale na naszych ubraniach nie było nawet żadnych pozostałości.