Componentele de evacuare ale motoarelor cu ardere internă. Compoziția gazelor de eșapament

Locuitorii orașului vorbesc adesea despre ecologie și, în mare parte, o certă. În principiu, există multe motive pentru aceasta, dar despre gazele de eșapament se vorbește des în mod special. Deci, ce anume respiră orașul și ce ascunde în sine mirosul gazelor de eșapament?

Adesea, gazele de eșapament sunt numite toate emisiile în atmosfera urbană, inclusiv cazane, fabrici și alte întreprinderi industriale. De fapt, este corect să folosim acest termen doar pentru emisiile de transport care apar ca urmare a prelucrării combustibilului. Se mai numesc si gaze reziduale. Gazele de eșapament sunt produsul motoarelor cu ardere internă și, având în vedere creșterea rapidă a numărului de vehicule în ultimii 50 de ani și, în special, creșterea numărului de vehicule personale în orașe, gazele de eșapament din aerul orașelor s-au calmat serios și de multă vreme, iar numărul lor este doar în creștere.

Acum, gazele de eșapament sunt principala cauză a poluării aerului în oraș și afectează în mod constant sănătatea umană. Așadar, ne-am dat seama de terminologie, haideți să aflăm ce anume livrează în mod regulat mașinile în atmosfera noastră, de ce este periculos și cum să vă protejați dacă simțiți miros de gaze de eșapament în apartament.

Toate mașinile emit substanțe cancerigene și toxice în aer. Compoziția gazelor de eșapament auto variază în funcție de tipul de motor, benzină sau motorină, dar setul de bază rămâne același.
Deci, compoziția gazelor de eșapament auto include:

După cum puteți vedea, compoziția gazelor de eșapament este destul de diversă, iar majoritatea componentelor sunt toxice. Acum să vedem ce efect au gazele de eșapament asupra unei persoane.

Efectul gazelor de eșapament asupra corpului uman

Gazele de eșapament ale vehiculelor pot fi dăunătoare sănătății și destul de grave. În primul rând, monoxidul de carbon sau monoxidul de carbon, despre care am menționat deja, nu are gust și miros, dar la concentrație mare provoacă amețeli, dureri de cap, greață și poate duce la leșin.
Benzina sulfuroasă și oxidul de sulf pe care îl creează este una dintre cauzele mirosurilor puternice de evacuare. Faptul este că moleculele de dioxid de sulf au un efect foarte vizibil asupra receptorilor olfactivi, astfel încât acest miros este simțit chiar și la o concentrație scăzută, iar o „aromă” mai concentrată acoperă toate celelalte mirosuri pentru nasul unei persoane, ceea ce poate fi confirmat de oricine care chibrituri aprinse în casă. Benzina cu plumb îmbogățește aerul cu plumb. Cantitatea de astfel de gaze de eșapament și riscurile pe care le provoacă pentru sănătate au făcut din plumb unul dintre cei mai notorii compuși toxici din atmosferă. În prezent, o astfel de benzină nu mai este folosită ca combustibil pentru mașini, dar destul de mult timp vaporii ei au umplut toate orașele mari. Hidrocarburile din emisiile auto se oxidează atunci când sunt expuse la lumina soarelui și formează compuși toxici cu miros înțepător, care afectează în special tractul respirator superior și duc la exacerbarea bolilor cronice ale sistemului respirator.
Daunele din gazele de eșapament ale mașinilor se explică în mare măsură prin agenții cancerigeni - funingine și benzopiren, care contribuie la dezvoltarea tumorilor, în special a celor maligne.

Având în vedere gazele de eșapament și daunele pe care le aduc, trebuie să adăugăm și despre efectul acestui cocktail chimic în întregime: contactul prelungit cu gazele de eșapament duce la moarte, în special din cauza intoxicării cu monoxid de carbon. Cel mai mare pericol al acestor emisii este cantitatea, prevalența și dimensiunea particulelor fine, care permite emisiilor să treacă prin barierele naturale ale corpului și în plămâni. Cu expunerea constantă la gazele de eșapament de pe corp, se poate dezvolta imunodeficiența, bronșita, vasele creierului, sistemul nervos și alte organe suferă. În plus, majoritatea substanțelor toxice care alcătuiesc gazele de eșapament pot interacționa între ele și cu alte componente ale atmosferei, ceea ce contribuie la formarea smogului.

Toți cei care au urmat un curs școlar de botanică știu că și plantele respiră. Și, ca orice organism care respiră, ei simt poluarea de la gazele de eșapament asupra lor. Cele mai mici particule de compuși dăunători intră în corpul plantei și o otrăvește, prin urmare, foarte des în oraș, gazonul și copacii situati în apropierea drumurilor mari sau a parcărilor arată letargic, se îngălbenesc rapid sau mor cu totul.

Poluarea aerului de la gazele de eșapament a afectat semnificativ compoziția precipitațiilor atmosferice. Datorită activității de transport apar ploile acide, cețurile colorate sau zăpada de cincizeci de nuanțe de negru. În mod natural, din cauza precipitațiilor, aerul este oarecum purificat, dar toată murdăria colectată pătrunde în sol, provocând o poluare generală a mediului cu gaze de eșapament. Aceiași compuși și metale grele se răspândesc mai departe prin sol, ajungând în hrana animalelor și în culturile cultivate, ceea ce înseamnă poluarea nu numai a naturii, ci și a oamenilor în mod repetat. Desigur, ar fi de prisos să intrați în panică în legătură cu acest lucru, dar cu o astfel de poluare a atmosferei cu gaze de eșapament, merită să aveți grijă de sănătatea dumneavoastră.

Cum să te protejezi de gazele de eșapament

Cel mai mare rău îl primim de la gazele de eșapament în timpul blocajelor de trafic, unde pur și simplu nu există unde să fugi de emisiile auto. Într-o astfel de situație, dacă nu există respirator sau mască de gaz la îndemână, tot trebuie să inhalați evacuarea, dar vă puteți acoperi nasul și gura cu o batistă sau o eșarfă. Acest lucru nu vă va proteja complet de emisiile de eșapament, dar cel puțin va atenua oarecum situația. Cu expunerea constantă la evacuare, merită să vă diversificați meniul cu antioxidanți găsiți în fructe de pădure, fructe, legume verzi și ceai verde, precum și în semințe, și să beți mai multă apă, deoarece favorizează detoxifierea. Un astfel de „doping” ajută organismul să facă față consecințelor inhalării unui cocktail chimic și menține sănătatea.

Gazele de eșapament din apartament sunt în mod clar oaspeți nedoriți, dar deseori intră în casele noastre dacă există drumuri sau parcări sub ele sau în apropierea lor. Dacă nu există nicio posibilitate sau dorință de a vă muta în sânul naturii departe de drumuri, puteți crea zone sigure în casă. Pentru a înțelege cum să vă protejați de gazele de eșapament dintr-un apartament, trebuie să determinați sursa apariției acestora. În marea majoritate a cazurilor, evacuarea pătrund prin ferestre. În acest caz, cea mai bună soluție ar fi să instalați ferestre cu geam dublu etanș și să efectuați ventilația folosind o calitate înaltă.

Pe parcursul dezvoltării omenirii, însoțită de creșterea populației și a nevoilor sale de consum, dezvoltarea industriei ușoare și în special grele, precum și a transportului cu motor, o mare varietate de substanțe chimice sunt eliberate în atmosfera din jurul omului. Gazele de eșapament de la vehiculele aflate în circulație reprezintă aproximativ 90% din poluarea totală.

Caracteristica generală a gazelor de evacuare

Gazele de eșapament auto sunt o combinație de două sute până la trei sute de compuși chimici care sunt considerați destul de nocivi. Ele sunt produse prin arderea diverșilor combustibili pentru automobile și sunt eliberate în atmosfera deschisă.

Potrivit statisticilor, în medie, o mașină de pasageri emite în atmosferă aproximativ un kilogram de diverse substanțe toxice și cancerigene pe zi. Mai mult, astfel de substanțe se pot acumula și rămâne în mediu până la 5 ani. Gazele de eșapament aduc vătămări evidente sănătății umane, vegetației, animalelor, precum și solului și resurselor de apă.

Gazele de eșapament au cel mai mare impact negativ asupra organismului uman în orașele mari, mai ales atunci când sunt în ambuteiaje de multe ore, în zonele de autostrăzi și noduri rutiere importante.

Atunci când caracteristicile fizice și chimice ale unor astfel de emisii în aer depășesc concentrațiile admise, astfel de gaze de evacuare au un impact negativ semnificativ asupra bunăstării umane. La risc crescut sunt șoferii, în special cei care lucrează pe microbuze și taxiuri, precum și persoanele care stau foarte des în mulți kilometri de ambuteiaje de pe șosele în orele de vârf.

Vehiculele pe motorină sunt mai dăunătoare decât vehiculele pe benzină sau pe benzină și produc mai multă funingine.

Emisiile de evacuare acționează imediat direct asupra organelor respiratorii interne, iar la copiii mici este mult mai semnificativă decât la adulți. Acest lucru se datorează faptului că cea mai mare concentrație de emisii se află la nivelul feței copiilor mici.

Compoziția și volumul gazelor de eșapament care poluează atmosfera

Compoziția gazelor de eșapament ale diferitelor tipuri de combustibil poate conține astfel de elemente dăunătoare:

• oxizi de azot și carbon;
• dioxizi de azot și sulf;
• anhidridă sulfuroasă;
• benzopiren;
• aldehide;
• hidrocarburi aromatice;
• ceva funingine;
• diverși compuși de plumb;
• particule în suspensie.

Potrivit statisticilor, camioanele și autobuzele produc mai multe gaze de eșapament decât mașinile. Acest fapt este direct legat de modul de funcționare și de volumul motoarelor cu ardere internă ale mașinilor.

Deci, de exemplu, o mașină de pasageri produce aproximativ 220 mg/m 3 de monoxid de carbon pe zi, un autobuz 230 mg/m 3 și un camion mic până la 500 mg/m 3 . O mașină de pasageri dă 45 mg/m 3 de oxid nitric, un autobuz 18 mg/m 3 și un camion mic 70 mg/m 3 . De asemenea, un autobuz, spre deosebire de o mașină de pasageri, emite în mod constant sulf și oxizi de carbon, precum și compuși de plumb, în ​​aer.

Este important să ne amintim că gazele de eșapament de la mașini reprezintă aproape 90% din poluarea întregului volum de aer din jurul unei persoane. O mașină este capabilă să livreze până la un kilogram de astfel de compuși nocivi în aer într-o singură zi.

Efectul gazelor de eșapament asupra corpului uman

Datorită conținutului de substanțe nocive și chiar toxice din gazele de eșapament ale mașinilor, precum și acțiunii constante a unor astfel de elemente asupra organelor umane, acestea pot provoca dezvoltarea bolilor acute și cronice.

Pentru sistemul respirator, sunt caracteristice următoarele boli:

• reactii alergice;
• astm;
• bronşită;
• sinuzită;
• formarea de tumori maligne;
• inflamația căilor respiratorii;
• emfizem.

Pentru sistemul cardiovascular, astfel de boli sunt caracteristice:

• tulburări respiratorii sub formă de dificultăți de respirație;
• ameţeală;
• o creștere a manifestării semnelor de angină pectorală;
• infarct miocardic;
• vâscozitatea sângelui, ca urmare - tromboză, tromboembolism;
• lipsa de oxigen, așa-numita hipoxie tisulară.

Celulele nervoase se caracterizează prin dezvoltarea unor astfel de tulburări:

• stare generală de rău;
• excitabilitate crescută;
• somnolență și tulburări persistente de somn.

Compușii chimici care se află în compoziția gazelor de eșapament, în special a metalelor grele, se caracterizează prin capacitatea de a se acumula în organism. Ca rezultat, zgura corpului începe cu dezvoltarea ulterioară a bolilor grave.

Cel mai mare volum de toxine este prezent în gazele de eșapament atunci când motorul este la ralanti și la turații reduse. În astfel de moduri, are loc o ardere slabă a combustibilului și risipa de elemente de combustibil nearse într-o cantitate de peste zece ori mai mare decât emisiile în modul standard al mașinii.

În funcție de gradul de acțiune asupra unei persoane, componentele gazelor de eșapament pot fi împărțite în cinci grupuri:

1. Primul grup include elemente chimice cu toxicitate scăzută ale gazelor de eșapament ale unui motor în funcțiune. Acestea includ compuși de azot, hidrogen, vapori de apă, oxigen, dioxid de carbon și alte componente ale atmosferei. Astfel de substanțe nu dăunează în mod direct sănătății umane, dar contribuie la apariția unor condiții de viață nefavorabile pentru oameni, deoarece afectează compoziția aerului din jur.
2. Al doilea grup include monoxidul de carbon, care este o substanță toxică puternică. Poți fi otrăvit cu monoxid de carbon atunci când motorul mașinii funcționează într-un garaj cu porțile închise ermetic sau petreci noaptea într-o mașină cu motorul pornit. Monoxidul de carbon provoacă înfometarea de oxigen și, ca urmare, perturbarea funcțiilor tuturor sistemelor interne ale corpului uman. Gradul de intoxicație cu monoxid de carbon este determinat de concentrația acestuia, durata de acțiune și imunitatea persoanei afectate de o astfel de substanță. Cu o otrăvire ușoară, bătăile inimii se accelerează, există o pulsație în tâmple și se întunecă în ochi. Pentru otrăvirea medie, somnolența și conștiința neclară sunt caracteristice. Un grad sever de otrăvire cu gaz cu o concentrație mai mare de 1% duce la confuzie și, în cazuri excepționale, chiar la moarte.
3. Al treilea grup include oxidul de azot și dioxidul de azot conținute în gazele de eșapament ale mașinilor. Sunt considerate elemente mai toxice decât monoxidul de carbon. Deci, dioxidul de azot este mai greu decât aerul și se răspândește de-a lungul podelei, se acumulează în nișe și canale, iar la concentrații ridicate este foarte periculos cu întreținerea regulată a mașinii. Cu expunerea prelungită la astfel de gaze, o persoană poate avea astm bronșic, edem pulmonar, bronșită cronică, inflamație a mucoasei digestive, insuficiență cardiacă și tulburări nervoase.
4. Al patrulea grup este cel mai numeros din punct de vedere al numărului de substanțe. Aceasta include o mare varietate de hidrocarburi, cum ar fi alcanii parafinici, ciclanii naftenici și anumiți benzeni aromatici. Există aproximativ 160 de astfel de compuși. Aceste substanțe sunt otrăvitoare și afectează negativ funcțiile sistemului cardiovascular. În plus, compușii de hidrocarburi sunt cancerigeni și contribuie la apariția și creșterea tumorilor maligne;
5. Al cincilea grup include aldehide organice, cum ar fi formaldehida, acroleina și acetaldehida. Astfel de substanțe sunt, de asemenea, toxice și sunt produse ale consumului de combustibil atunci când motorul funcționează la turație mică sau la sarcini reduse, dacă temperatura gazelor de eșapament este scăzută. Efectele nocive ale unor astfel de compuși sunt exprimate în iritarea membranelor mucoase, deteriorarea organelor respiratorii interne și a celulelor nervoase.
6. A șasea grupă include funingine și obiecte mici rezultate din uzură și depuneri interne pe motor, precum și adăugarea de aerosoli și uleiuri. Astfel de particule nu au un impact negativ direct asupra sănătății umane, dar irită ușor tractul respirator și colectează componente periculoase pe suprafața lor.

Dezvoltarea științei și tehnologiei, care face posibilă creșterea confortului vieții oamenilor, pe lângă beneficii, aduce și daune, cum ar fi gazele de eșapament de la vehicule. Decesele cauzate de gazele de eșapament sunt neobișnuite și se consideră că sunt rezultatul manipulării greșite a vehiculului.

Ne însoțesc aproape peste tot - zboară în bucătăria noastră prin fereastră, ne urmăresc în habitaclu al unei mașini, la o trecere de pietoni, în mijloacele de transport în comun... Gazele de eșapament ale mașinilor - sunt cu adevărat la fel de periculoase pentru oameni precum înfățișează media?

De la general la specific - poluarea aerului din gazele de evacuare

Din când în când, în orașele mari, din cauza smog-ului iminent, nici măcar cerul nu se vede. Autoritățile din Paris, de exemplu, în astfel de zile încearcă să limiteze ieșirea mașinilor - astăzi proprietarii de mașini cu numere pare conduc, iar mâine cu cele impare... Dar de îndată ce bate un vânt proaspăt și răspândește gaze acumulate, toată lumea este eliberată din nou pe drum până când un nou val de smog acoperă orașul, astfel încât turiștii să nu vadă Turnul Eiffel. În multe orașe mari, mașinile sunt principalii poluanți ai aerului, deși la nivel global sunt inferioare conducerii industriei. Doar sfera producției de energie din produse petroliere și organice emite de două ori mai mult dioxid de carbon în atmosferă decât toate mașinile la un loc.

În plus, conform ecologiștilor, omenirea taie anual câtă pădure ar fi suficientă pentru a procesa tot CO 2 care intră în atmosferă din țeava de eșapament.

Adică, orice s-ar spune, dar poluarea atmosferei cu gazele de eșapament ale mașinilor este, la scară globală, doar una dintre verigile din sistemul de consum care dăunează planetei noastre. Totuși, să încercăm să trecem de la general la particular - care este mai aproape de noi, un fel de fabrică la marginea geografiei sau o mașină? „Iron Horse” - în general, generatorul nostru personal de „farmece” de evacuare, care aici și acum continuă să facă asta. Și ne dăunează, în primul rând, nouă înșine. Mulți șoferi se plâng de somnolență și caută o cale, nici măcar nu bănuiesc că lipsa de forță și vigoare se datorează inhalării de evacuare!

Gazele de evacuare - este atât de rău?

În total, gazele de eșapament conțin peste 200 de formule chimice diferite. Acestea sunt azotul, oxigenul, apa și același dioxid de carbon care sunt inofensive pentru organism și agenții cancerigeni toxici care cresc riscul de boli grave până la formarea de tumori maligne. Totuși, aceasta este în viitor, cea mai periculoasă substanță care ne poate afecta sănătatea aici și acum este monoxidul de carbon CO, un produs al arderii incomplete a combustibilului. Nu putem simți acest gaz cu receptorii noștri și creează inaudibil și invizibil un mic Auschwitz pentru corpul nostru - otrava limitează accesul oxigenului la celulele corpului, care la rândul său poate provoca atât o durere de cap obișnuită, cât și simptome mai grave de otrăvire, până la pierderea conștienței și rezultat letal.

Cel mai groaznic lucru este că copiii sunt cei mai otrăviți - tocmai la nivelul inhalării lor se concentrează cea mai mare cantitate de otravă. Experimentele în desfășurare, care au luat în considerare tot felul de factori, au scos la iveală un model - copiii care sunt expuși în mod regulat la monoxid de carbon și la alte produse „de evacuare” devin pur și simplu muți, ca să nu mai vorbim de imunitatea slăbită și bolile „minore” precum răcelile frecvente. Și acesta este doar vârful aisbergului - merită să descriem efectele formaldehidei, benzopirenului și a altor 190 de compuși diferiți asupra corpului nostru?? Britanicii pragmatici au calculat că gazele de eșapament ucid în fiecare an mai mulți oameni decât mor în accidente de mașină!

Gazele de eșapament ale mașinii - cum să le tratăm?

Și din nou, să trecem de la general la particular - poți acuza guvernele lumii de inactivitate cât de mult vrei, poti certa magnații industriali ori de câte ori tu sau membrii familiei tale te îmbolnăvești, dar tu și numai tu poți face ceva, dacă nu complet. abandonați mașina, dar măcar pentru a reduce emisiile. Desigur, toți suntem limitați de capacitățile portofelului nostru, dar dintre acțiunile enumerate în acest articol, cu siguranță, va exista cel puțin una care ți se potrivește. Să fim de acord - vei începe să cânți chiar acum, fără a amâna pentru un mâine fantomatic.

Este foarte posibil să vă permiteți să treceți la motoare pe gaz - fă-o! Dacă acest lucru nu este posibil, reglați motorul, cheltuiți. Dacă totul este în ordine cu motorul, încercați să alegeți modul cel mai rațional de funcționare a acestuia. Gata? Mergeți mai departe - folosiți neutralizatoare de gaze de eșapament! Portofelul nu permite? Așa că economisiți bani pe benzină - mergeți mai des, mergeți cu bicicleta la magazin.

Costul combustibilului este atât de mare încât în ​​doar câteva săptămâni de astfel de economii, vă puteți permite cel mai bun catalizator! Optimizați călătoriile - încercați să faceți cât mai multe lucruri într-o singură cursă, combinați călătoriile cu vecinii sau colegii. Acționând în acest fel, îndeplinind cel puțin una dintre condițiile de mai sus, poți fi personal mulțumit de tine - poluarea aerului cu gazele de eșapament a scăzut datorită ție! Și să nu credeți că acesta nu este un rezultat - acțiunile voastre sunt ca niște pietricele mici care implică o avalanșă.

Un mic program educațional pentru cei cărora le place să respire din țeava de eșapament.

Gazele de eșapament ale motoarelor cu ardere internă conțin aproximativ 200 de componente. Perioada de existență a acestora durează de la câteva minute până la 4-5 ani. În funcție de compoziția și proprietățile chimice, precum și de natura impactului asupra corpului uman, acestea sunt combinate în grupuri.

Primul grup. Include substanțe netoxice (componente naturale ale aerului atmosferic).

A doua grupă. Acest grup include o singură substanță - monoxid de carbon sau monoxid de carbon (CO). Produsul arderii incomplete a combustibililor petrolieri este incolor și inodor, mai ușor decât aerul. În oxigen și în aer, monoxidul de carbon arde cu o flacără albăstruie, eliberând multă căldură și transformându-se în dioxid de carbon.

Monoxidul de carbon are un efect toxic pronunțat. Se datorează capacității sale de a reacționa cu hemoglobina din sânge, ducând la formarea carboxihemoglobinei, care nu leagă oxigenul. Ca urmare, schimbul de gaze în organism este perturbat, apare înfometarea de oxigen și există o încălcare a funcționării tuturor sistemelor corpului. Șoferii de autovehicule sunt adesea expuși la otrăvirea cu monoxid de carbon atunci când petrec noaptea într-o cabină cu motorul pornit sau când motorul se încălzește într-un garaj închis. Natura otrăvirii cu monoxid de carbon depinde de concentrația sa în aer, de durata expunerii și de susceptibilitatea individuală a unei persoane. Un grad ușor de otrăvire provoacă o pulsație în cap, întunecarea ochilor, creșterea ritmului cardiac. În otrăvirea severă, conștiința devine tulbure, somnolența crește. La doze foarte mari de monoxid de carbon (peste 1%) apar pierderea conștienței și moartea.

A treia grupă. Conține oxizi de azot, în principal NO - oxid de azot și NO 2 - dioxid de azot. Acestea sunt gaze formate în camera de ardere a unui motor cu ardere internă la o temperatură de 2800 ° C și o presiune de aproximativ 10 kgf / cm 2. Oxidul nitric este un gaz incolor, nu interacționează cu apa și este ușor solubil în ea, nu reacționează cu soluțiile de acizi și alcaline. Se oxidează ușor de oxigenul atmosferic și formează dioxid de azot. În condiții atmosferice normale, NO este complet transformat în NO 2 - un gaz de culoare maro cu un miros caracteristic. Este mai greu decât aerul, prin urmare se adună în depresiuni, șanțuri și reprezintă un mare pericol în timpul întreținerii vehiculului.

Pentru corpul uman, oxizii de azot sunt chiar mai nocivi decât monoxidul de carbon. Natura generală a impactului variază în funcție de conținutul diferiților oxizi de azot. La contactul dioxidului de azot cu o suprafață umedă (membranele mucoase ale ochilor, nasului, bronhiilor), se formează acizii nitric și azotos, care irită membranele mucoase și afectează țesutul alveolar al plămânilor. La concentrații mari de oxizi de azot (0,004 - 0,008%) apar manifestări astmatice și edem pulmonar. Inhalând aer care conține oxizi de azot în concentrații mari, o persoană nu are senzații neplăcute și nu implică consecințe negative. Cu expunere prelungită la oxizi de azot în concentrații care depășesc norma, oamenii se îmbolnăvesc de bronșită cronică, inflamație a mucoasei tractului gastrointestinal, suferă de slăbiciune a inimii, precum și tulburări nervoase.

O reacție secundară la efectele oxizilor de azot se manifestă prin formarea nitriților în corpul uman și absorbția lor în sânge. Aceasta determină conversia hemoglobinei în metahemoglobină, care duce la disfuncție cardiacă.

Oxizii de azot au un efect negativ și asupra vegetației, formând soluții de acizi azotic și azot pe plăcile frunzelor. Aceeași proprietate determină efectul oxizilor de azot asupra materialelor de construcție și structurilor metalice. În plus, sunt implicați în reacția fotochimică de formare a smogului.

A patra grupă. Acest grup cel mai numeros include diferite hidrocarburi, adică compuși de tip C x H y. Gazele de evacuare conțin hidrocarburi din diverse serii omoloage: parafinice (alcani), naftenice (ciclani) și aromatice (benzen), aproximativ 160 de componente în total. Ele se formează ca urmare a arderii incomplete a combustibilului în motor.

Hidrocarburile nearse sunt una dintre cauzele fumului alb sau albastru. Acest lucru se întâmplă atunci când aprinderea amestecului de lucru din motor este întârziată sau la temperaturi scăzute în camera de ardere.

Hidrocarburile sunt toxice și au un efect negativ asupra sistemului cardiovascular uman. Compușii de hidrocarburi ai gazelor de eșapament, împreună cu proprietățile toxice, au un efect cancerigen. Agentii cancerigeni sunt substante contribuind la apariția și dezvoltarea neoplasmelor maligne.

Hidrocarbura aromatică benz-a-piren C 20 H 12, conținută în gazele de eșapament ale motoarelor pe benzină și diesel, se remarcă printr-o activitate cancerigenă deosebită. Se dizolvă bine în uleiuri, grăsimi, ser din sânge uman. Acumulând în corpul uman până la concentrații periculoase, benz-a-pirenul stimulează formarea de tumori maligne.

Hidrocarburile sub influența radiațiilor ultraviolete de la Soare reacționează cu oxizii de azot, rezultând formarea de noi produse toxice - fotooxidanți, care stau la baza „smogului”.

Fotooxidanții sunt biologic activi, au un efect dăunător asupra organismelor vii, duce la o creștere a bolilor pulmonare și bronșice la om, distruge produsele din cauciuc, accelerează coroziunea metalelor, înrăutățesc condițiile de vizibilitate.

A cincea grupă. Se compune din aldehide - compuși organici care conțin o grupare aldehidă -CHO asociată cu un radical hidrocarburic (CH 3, C 6 H 5 sau altele).

Gazele de eșapament conțin în principal formaldehidă, acroleină și acetaldehidă. Cea mai mare cantitate de aldehide se formează la sarcini în gol și la sarcini mici. când temperaturile de ardere în motor sunt scăzute.

Formaldehida HCHO este un gaz incolor cu miros neplăcut, mai greu decât aerul, ușor solubil în apă. El irită mucoasele umane, tractul respirator, afectează sistemul nervos central. Provoacă miros de gaze de eșapament, în special la motoarele diesel.

Acroleina CH 2 \u003d CH-CH \u003d O, sau aldehida acidului acrilic, este un gaz toxic incolor, cu miros de grăsimi arse. Are efect asupra membranelor mucoase.

Aldehida acetică CH 3 CHO este un gaz cu miros înțepător și cu efect toxic asupra organismului uman.

A șasea grupă. Funingine și alte particule dispersate (produse de uzură a motorului, aerosoli, uleiuri, funingine etc.) sunt eliberate în el. Funingine - particule de carbon solid de culoare neagră formate în timpul arderii incomplete și descompunerii termice a hidrocarburilor combustibile. Nu prezintă un pericol imediat pentru sănătatea umană, dar poate irita căile respiratorii. Prin crearea unui pen de fum în spatele vehiculului, funinginea afectează vizibilitatea pe drumuri. Cel mai mare rău al funinginei constă în adsorbția benzo-a-pirenului pe suprafața sa., care în acest caz are un efect negativ mai puternic asupra corpului uman decât în ​​forma sa pură.

A șaptea grupă. Este un compus cu sulf - gaze anorganice precum dioxidul de sulf, hidrogenul sulfurat, care apar în gazele de eșapament ale motoarelor dacă se folosește combustibil cu conținut ridicat de sulf. În motorina este prezent mult mai mult sulf în comparație cu alte tipuri de combustibili utilizați în transport.

Câmpurile interne de petrol (în special în regiunile estice) se caracterizează printr-un procent ridicat de prezență a sulfului și a compușilor sulfului. Prin urmare, motorina obținută din acesta folosind tehnologii învechite are o compoziție fracționată mai grea și, în același timp, este mai puțin purificată din compușii de sulf și parafină. Conform standardelor europene intrate în vigoare în 1996, conținutul de sulf în motorină nu trebuie să depășească 0,005 g/l, iar conform standardului rus - 1,7 g/l. Prezența sulfului crește toxicitatea gazelor de eșapament diesel și este cauza apariției compușilor nocivi de sulf în acestea.

Compușii sulfului au un miros înțepător, sunt mai grei decât aerul și se dizolvă în apă. Acestea irită membranele mucoase ale gâtului, nasului, ochilor unei persoane, pot duce la o încălcare a metabolismului carbohidraților și proteinelor și inhibarea proceselor oxidative, la concentrații mari (peste 0,01%) - la otrăvirea organismului. Dioxidul de sulf are, de asemenea, un efect dăunător asupra lumii vegetale.

A opta grupă. Componentele acestui grup - plumbul și compușii săi - se găsesc în gazele de eșapament ale vehiculelor cu carburator numai atunci când se utilizează benzină cu plumb, care are un aditiv care crește cifra octanică. Determină capacitatea motorului de a funcționa fără detonare. Cu cât este mai mare cifra octanică, cu atât benzina este mai rezistentă la ciocănire. Arderea prin detonare a amestecului de lucru are loc cu o viteză supersonică, care este de 100 de ori mai rapidă decât în ​​mod normal. Funcționarea motorului cu detonare este periculoasă deoarece motorul se supraîncălzește, puterea lui scade, iar durata de viață este redusă drastic. Creșterea numărului octanic al benzinei ajută la reducerea posibilității de detonare.

Ca aditiv care crește cifra octanică, se folosește un agent antidetonant - lichid etil R-9. Benzina cu adaos de lichid etil devine plumb. Compoziția lichidului etilic include agentul antidetonant propriu-zis - tetraetil plumb Pb (C 2 H 5) 4, captatorul - bromură de etil (BrC 2 H 5) și α-monocloronaftalenă (C 10 H 7 Cl), umplutura - B -70 benzină, un antioxidant - paraoxidifenilamină și colorant. În timpul arderii benzinei cu plumb, scavengerul ajută la îndepărtarea plumbului și a oxizilor săi din camera de ardere, transformându-le într-o stare de vapori. Acestea, împreună cu gazele de eșapament, sunt eliberate în zona înconjurătoare și se stabilesc în apropierea drumurilor.

În zonele de pe marginea drumului, aproximativ 50% din emisiile de particule de plumb sunt imediat distribuite pe suprafața adiacentă. Restul se afla in aer sub forma de aerosoli timp de cateva ore, iar apoi se depune si pe sol in apropierea drumurilor. Acumularea de plumb în marginea drumului duce la poluarea ecosistemelor și face ca solurile din apropiere să nu fie adecvate utilizării agricole. Adăugarea de aditiv R-9 la benzină o face extrem de toxică. Diferitele grade de benzină au procente diferite de aditivi. Pentru a distinge mărcile de benzină cu plumb, acestea sunt colorate prin adăugarea de coloranți multicolori la aditiv. Benzina fără plumb este furnizată necolorată (Tabelul 9).

În lumea dezvoltată, utilizarea benzinei cu plumb este limitată sau a fost deja întreruptă complet. În Rusia, este încă utilizat pe scară largă. Cu toate acestea, scopul este să nu mai folosiți. Marile centre industriale și zonele de stațiuni trec la utilizarea benzinei fără plumb.

Ecosistemele sunt afectate negativ nu numai de componentele considerate ale gazelor de eșapament ale motoarelor, împărțite în opt grupuri, ci și de combustibilii, uleiurile și lubrifianții înșiși cu hidrocarburi. Deținând o mare capacitate de evaporare, mai ales când temperatura crește, vaporii de combustibili și uleiuri se răspândesc în aer și afectează negativ organismele vii.

Scurgerile accidentale și deversările intenționate de ulei uzat direct pe sol sau în corpurile de apă au loc la locurile de realimentare a vehiculelor și de alimentare cu ulei. Vegetația nu crește în locul petelor de ulei pentru o lungă perioadă de timp. Produsele petroliere care au căzut în corpurile de apă au un efect negativ asupra florei și faunei acestora.

Publicat cu unele abrevieri conform cărții lui Pavlov E.I.Ecologia transportului. Sublinierea și evidențierea sunt ale mele.

Gazele de eșapament (sau gazele de eșapament) - principala sursă de substanțe toxice a unui motor cu ardere internă - sunt un amestec neomogen de diferite substanțe gazoase cu diverse proprietăți chimice și fizice, constând din produse de ardere completă și incompletă a combustibilului, exces de aer, aerosoli. și diverse microimpurități (atât gazoase, cât și sub formă de particule lichide și solide) care vin din cilindrii motorului în sistemul său de evacuare. În compoziția lor, acestea conțin aproximativ 300 de substanțe, dintre care majoritatea sunt toxice.

Principalele componente toxice reglementate ale gazelor de eșapament ale motorului sunt oxizii de carbon, azot și hidrocarburi. În plus, hidrocarburile saturate și nesaturate, aldehide, agenți cancerigeni, funingine și alte componente intră în atmosferă cu gazele de eșapament. Compoziția probei.

Când motorul funcționează cu benzină cu plumb, plumbul este prezent în gazele de eșapament, iar funinginea este prezentă în motoarele care funcționează cu motorină.

Monoxid de carbon (CO - monoxid de carbon)

Gaz otrăvitor transparent, inodor, puțin mai ușor decât aerul, slab solubil în apă. Monoxidul de carbon este un produs al arderii incomplete a combustibilului care arde în aer cu o flacără albastră pentru a forma dioxid de carbon (dioxid de carbon). În camera de ardere a unui motor, CO se formează din cauza atomizării slabe a combustibilului, ca urmare a reacțiilor la flacără rece, în timpul arderii combustibilului cu lipsă de oxigen și, de asemenea, din cauza disocierii dioxidului de carbon la temperaturi ridicate. . În timpul arderii ulterioare după aprindere (după punctul mort superior, pe cursa de expansiune), arderea monoxidului de carbon este posibilă în prezența oxigenului cu formare de dioxid. În același timp, procesul de ardere a CO continuă în conducta de evacuare. Trebuie remarcat faptul că în timpul funcționării motoarelor diesel, concentrația de CO în gazele de eșapament este scăzută (aproximativ 0,1 - 0,2%), prin urmare, de regulă, concentrația de CO este determinată pentru motoarele pe benzină.

Oxizi de azot (NO, NO2, N2O, N2O3, N2O5, denumite în continuare NOx)

Oxizii de azot sunt printre cele mai toxice componente ale gazelor de eșapament. În condiții atmosferice normale, azotul este un gaz foarte inert. La presiuni ridicate și în special la temperaturi, azotul reacționează activ cu oxigenul. În gazele de eșapament ale motoarelor, mai mult de 90% din cantitatea totală de NOx este oxid nitric NO, care este ușor oxidat în dioxid (NO2) chiar și în sistemul de evacuare și apoi în atmosferă. Oxizii de azot irită membranele mucoase ale ochilor și nasului, distrug plămânii unei persoane, deoarece atunci când se deplasează prin tractul respirator, aceștia interacționează cu umiditatea căilor respiratorii superioare, formând acizi nitric și nitroși. De regulă, otrăvirea corpului uman cu NOx nu apare imediat, ci treptat și nu există agenți de neutralizare.

Protoxidul de azot (hemioxid N2O, gaz râd) este un gaz cu miros plăcut și foarte solubil în apă. Are efect narcotic.

NO2 (dioxidul) este un lichid galben pal implicat în formarea smogului. Dioxidul de azot este folosit ca agent oxidant în combustibilul rachetei. Se crede că pentru organismul uman, oxizii de azot sunt de aproximativ 10 ori mai periculoși decât CO, iar când se iau în considerare transformările secundare, de 40 de ori. Oxizii de azot sunt periculoși pentru frunzele plantelor. S-a stabilit că efectul lor toxic direct asupra plantelor se manifestă atunci când concentrația de NOx în aer este în intervalul 0,5 - 6,0 mg/m3. Acidul azotic este foarte corosiv pentru oțelurile carbon. Temperatura din camera de ardere are un efect semnificativ asupra emisiilor de oxizi de azot. Deci, cu o creștere a temperaturii de la 2500 la 2700 K, viteza de reacție crește de 2,6 ori, iar cu o scădere de la 2500 la 2300 K, scade de 8 ori, adică. cu cât temperatura este mai mare, cu atât concentrația de NOx este mai mare. Injecția timpurie a combustibilului sau presiuni mari de compresie în camera de ardere contribuie, de asemenea, la formarea de NOx. Cu cât concentrația de oxigen este mai mare, cu atât este mai mare concentrația de oxizi de azot.

Hidrocarburi (CnHm etan, metan, etilenă, benzen, propan, acetilenă etc.)

Hidrocarburile sunt compuși organici ale căror molecule sunt construite numai din atomi de carbon și hidrogen, sunt substanțe toxice. Gazele de eșapament conțin mai mult de 200 de CH-uri diferite, care sunt împărțite în alifatice (lanț deschis sau închis) și cele care conțin un inel benzen sau aromatic. Hidrocarburile aromatice conțin în moleculă unul sau mai multe cicluri de 6 atomi de carbon interconectați prin legături simple sau duble (benzen, naftalină, antracen etc.). Au un miros placut. Prezența CH în gazele de eșapament ale motoarelor se explică prin faptul că amestecul din camera de ardere este eterogen, prin urmare, la pereți, în zonele supra-îmbogățite, flacăra se stinge și se sparg reacțiile în lanț. CH ars incomplet, emise cu gazele de eșapament și reprezentând un amestec de câteva sute de compuși chimici, au un miros neplăcut. CH sunt cauza multor boli cronice. Vaporii de benzină, care sunt hidrocarburi, sunt de asemenea toxici. Concentrația zilnică medie admisă de vapori de benzină este de 1,5 mg/m3. Conținutul de CH din gazele de eșapament crește odată cu accelerarea, atunci când motorul funcționează în regimuri de ralanti forțat (PHX, de exemplu, în timpul frânării motorului). Când motorul funcționează în aceste moduri, procesul de formare a amestecului (amestecarea încărcăturii aer-combustibil) se înrăutățește, viteza de ardere scade, aprinderea se înrăutățește și, ca urmare, apar rateuri frecvente ale acestuia. Eliberarea de CH este cauzată de arderea incompletă în apropierea pereților reci, dacă până la sfârșitul arderii există locuri cu o lipsă locală puternică de aer, atomizare insuficientă a combustibilului, cu turbionare slabă a încărcăturii de aer și temperaturi scăzute (de exemplu, ralanti) . Hidrocarburile se formează în zonele supraîmbogățite în care accesul la oxigen este limitat, precum și în apropierea pereților relativ reci ai camerei de ardere. Aceștia joacă un rol activ în formarea de substanțe biologic active care provoacă iritații ale ochilor, gâtului, nasului și bolii acestora și dăunează florei și faunei.

Compușii de hidrocarburi au un efect narcotic asupra sistemului nervos central, pot provoca boli cronice, iar unele CH aromatice au proprietăți toxice. Hidrocarburile (olefinele) și oxizii de azot, în anumite condiții meteorologice, contribuie activ la formarea smogului.

Smog de evacuare.

Smogul (Smog, din fum de fum și ceață - ceață) este o ceață otrăvitoare formată în stratul inferior al atmosferei poluată cu substanțe nocive de la întreprinderile industriale, gazele de eșapament de la vehicule și instalațiile producătoare de căldură în condiții meteorologice nefavorabile. Este un aerosol format din fum, ceață, praf, particule de funingine, picături de lichid (în atmosferă umedă). Apare în atmosfera orașelor industriale în anumite condiții meteorologice. Gazele nocive care intră în atmosferă reacționează între ele și formează noi, inclusiv compuși toxici. Totodată, în atmosferă au loc reacţii de fotosinteză, oxidare, reducere, polimerizare, condensare, cataliză etc. Ca urmare a proceselor fotochimice complexe stimulate de radiația ultravioletă a Soarelui, din oxizi de azot, hidrocarburi, aldehide și alte substanțe se formează fotooxidanți (oxidanți).

Concentrațiile scăzute de NO2 pot crea cantități mari de oxigen atomic, care la rândul său formează ozon și reacționează din nou cu poluanții din aer. Prezența formaldehidei, a aldehidelor superioare și a altor compuși de hidrocarburi în atmosferă contribuie, de asemenea, împreună cu ozonul, la formarea de noi compuși peroxidici. Produsele de disociere interacționează cu olefinele, formând compuși hidroperoxidici toxici. Când concentrația lor este mai mare de 0,2 mg/m3, vaporii de apă se condensează sub formă de picături minuscule de ceață cu proprietăți toxice. Numărul lor depinde de sezonul anului, ora din zi și alți factori. Pe vreme caldă, uscată, smogul se observă sub formă de văl galben (culoarea este dată de dioxidul de azot NO2 prezent în aer sub formă de picături de lichid galben). Smogul irită mucoasele, în special ochii, și poate provoca dureri de cap, umflături, hemoragii și complicații ale bolilor respiratorii. Reduce vizibilitatea pe drumuri, crescând astfel numărul de accidente de circulație. Pericolul smogului pentru viața umană este mare. Deci, de exemplu, smog-ul de la Londra din 1952 este numit un dezastru, deoarece aproximativ 4 mii de oameni au murit din cauza smogului în 4 zile. Prezența clorurii, azotului, compușilor de sulf și picăturilor de apă în atmosferă contribuie la formarea de compuși toxici puternici și vapori acizi, ceea ce are un efect dăunător asupra plantelor și structurilor, în special asupra monumentelor istorice din calcar. Natura smog-ului este diferită. De exemplu, la New York, formarea smog-ului este favorizată de reacția compușilor de fluor și clor cu picăturile de apă; la Londra, prezența fumului de acizi sulfuric și sulfuros; în Los Angeles (California sau smog fotochimic) prezența oxizilor de azot, hidrocarburilor în atmosferă; în Japonia, prezența particulelor de funingine și praf în atmosferă.