التأثير السلبي لوسائل النقل على البيئة. تأثير وسائل النقل على البيئة (2) – الملخص ما هي ملامح التأثير السلبي لوسائل النقل على الغلاف الجوي

مقدمة

مركبات انبعاثات الغازات الملوثة

النقل البري هو مصدر قوي للتلوث البيئي. تحتوي غازات العادم على نسبة 4 - 5% من ثاني أكسيد الكربون في المتوسط، بالإضافة إلى الهيدروكربونات غير المشبعة ومركبات الرصاص وغيرها من المركبات الضارة.

يؤثر القرب المباشر من الطريق السريع سلبًا على مكونات التكاثر الزراعي. لم تأخذ الممارسة الزراعية في الاعتبار بشكل كامل تأثير مثل هذا العامل البشري القوي على المحاصيل الحقلية. يؤدي تلوث البيئة بالمكونات السامة للغازات العادمة إلى خسائر اقتصادية كبيرة في الاقتصاد، حيث أن المواد السامة تسبب اضطرابات في نمو النبات وتقلل من جودته.

تحتوي غازات العادم الصادرة عن محركات الاحتراق الداخلي (ICE) على حوالي 200 مكون. وفقًا ليو ياكوبوفسكي (1979) وإي. بافلوفا (2000) متوسط ​​تركيبة غازات العادم الناتجة عن الإشعال بالشرارة ومحركات الديزل هي كما يلي: النيتروجين 74 - 74 و76 - 48%، O 2 0.3 - 0.8 و2.0 - 18%، بخار الماء 3.0 - 5.6 و0.5 - 4.0%، ثاني أكسيد الكربون 2 5.0 - 12.0 و1.0 - 1.0٪، أكسيد النيتروجين 0 - 0.8 و0.002 - 0.55٪، الهيدروكربونات 0.2 - 3.0 و0.009 - 0.5٪، الألدهيدات 0 - 0.2 و0.0001 - 0.009٪، السخام 0 - 0.4 و0.001 - 1.0 جم / م 2بنز (أ) بيرين 10 - 20 وحتى 10 ميكروجرام/م 3على التوالى.

يمر الطريق السريع الفيدرالي "قازان - يكاترينبرج" عبر أراضي مجمع الإنتاج الزراعي في روس. ويمر على هذا الطريق خلال النهار عدد كبير من المركبات التي تشكل مصدرا للتلوث البيئي المستمر الناتج عن غازات العادم الصادرة عن محركات الاحتراق الداخلي.

الغرض من هذا العمل هو دراسة تأثير النقل على تلوث النباتات النباتية الطبيعية والاصطناعية لمجمع الإنتاج الزراعي "روس" في إقليم بيرم، الواقع على طول الطريق السريع الفيدرالي "كازان - يكاترينبرج".

بناءً على الهدف، يتم تحديد المهام التالية:

• باستخدام المصادر الأدبية، دراسة تكوين غازات العادم من محركات الاحتراق الداخلي، وتوزيع انبعاثات المركبات؛ دراسة العوامل المؤثرة على توزيع غازات العادم، وتأثير مكونات هذه الغازات على مناطق جوانب الطريق؛
• دراسة كثافة حركة المرور على الطريق السريع الفيدرالي "قازان - يكاترينبرج"؛
• حساب انبعاثات المركبات.
• أخذ عينات من التربة وتحديد المؤشرات الكيميائية الزراعية للتربة على جانب الطريق، وكذلك محتوى المعادن الثقيلة؛
• تحديد وجود وتنوع الأنواع من الأشنات؛
• التعرف على تأثير تلوث التربة على نمو وتطور نباتات الفجل من الصنف الوردي الأحمر ذو الطرف الأبيض؛
• تحديد الأضرار الاقتصادية الناجمة عن انبعاثات المركبات.

تم جمع مادة الأطروحة أثناء التدريب العملي في القرية. بولشايا سوسنوفا، منطقة بولشيسوسنوفسكي، مجمع الإنتاج الزراعي "روس". تم إجراء البحث في الفترة 2007-2008.

1. تأثير النقل بالسيارات على البيئة (مراجعة الأدبيات)

1.1 العوامل المؤثرة على توزيع غازات العادم

تمت دراسة مسألة تأثير العوامل المساهمة في انتشار غازات العادم من محركات الاحتراق الداخلي (ICE) بواسطة V.N. لوكانين ويو. تروفيمينكو (2001). ووجدوا أن مستوى تركيز المواد الضارة على مستوى الأرض في الغلاف الجوي من السيارات التي لها نفس الانبعاثات الجماعية يمكن أن يختلف بشكل كبير اعتمادًا على العوامل المناخية التي من صنع الإنسان والطبيعية.

العوامل التكنولوجية:شدة وحجم انبعاثات غازات العادم (EG)، وحجم المناطق التي يحدث فيها التلوث، ومستوى تطور المنطقة.

العوامل الطبيعية والمناخية:خصائص النظام الدائري، الاستقرار الحراري للغلاف الجوي، الضغط الجوي، رطوبة الهواء، نظام درجة الحرارة، الانقلابات في درجات الحرارة وتواترها ومدتها؛ سرعة الرياح، وتيرة ركود الهواء والرياح الضعيفة، مدة الضباب، التضاريس، التركيب الجيولوجي والهيدروجيولوجية للمنطقة، ظروف التربة والنبات (نوع التربة، نفاذية المياه، المسامية، التركيب الحبيبي، تآكل التربة، حالة الغطاء النباتي، تكوين الصخور) ، العمر، الجودة)، القيمة الأساسية لمؤشرات تلوث المكونات الطبيعية للغلاف الجوي، وحالة عالم الحيوان، بما في ذلك الإكثيوفونا.

في البيئة الطبيعية، تتغير درجة حرارة الهواء وسرعة الرياح وقوتها واتجاهها بشكل مستمر، لذلك يحدث انتشار الطاقة وتلوث المكونات في ظل ظروف متغيرة باستمرار.

ف.ن. لوكانين ويو. أثبت Trifomenko (2001) اعتماد التغيرات في تركيز أكاسيد النيتروجين على المسافة من الطريق واتجاه الرياح: عندما يكون اتجاه الرياح موازيًا للطريق، لوحظ أعلى تركيز لأكسيد النيتروجين على الطريق نفسه وفي غضون 10 م منها، ويتم توزيعها على مسافات أطول بتركيزات أقل مقارنة بالتركيز على الطريق نفسه؛ إذا كانت الرياح عمودية على الطريق، فإن أكسيد النيتروجين ينتقل لمسافات طويلة.

تؤدي درجات الحرارة الأكثر دفئًا بالقرب من سطح الأرض خلال النهار إلى ارتفاع الهواء، مما يؤدي إلى حدوث اضطرابات إضافية. الاضطراب هو حركة دوامة فوضوية لكميات صغيرة من الهواء في تدفق الرياح العام (تشيركوف، 1986). وفي الليل تكون درجة الحرارة على سطح الأرض أقل، فيقل الاضطراب، وبالتالي يقل تشتت الغازات العادمة.

تؤثر قدرة سطح الأرض على امتصاص الحرارة أو إطلاقها على التوزيع الرأسي لدرجة الحرارة في الطبقة السطحية من الغلاف الجوي وتؤدي إلى انعكاس درجة الحرارة. الانقلاب هو زيادة في درجة حرارة الهواء مع الارتفاع (تشيركوف، 1986). إن زيادة درجة حرارة الهواء مع الارتفاع تعني أن الانبعاثات الضارة لا يمكن أن ترتفع فوق سقف معين. بالنسبة للانعكاس السطحي، فإن تكرار ارتفاعات الحد العلوي له أهمية خاصة؛ وبالنسبة للانعكاس المرتفع، فإن تكرار ارتفاعات الحد الأدنى له أهمية خاصة.

ترتبط إمكانية معينة للشفاء الذاتي للخصائص البيئية، بما في ذلك تنقية الغلاف الجوي، بامتصاص ما يصل إلى 50٪ من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الطبيعية والتي من صنع الإنسان عن طريق الأسطح المائية 2 في الغلاف الجوي.

لقد تمت دراسة مسألة التأثير على توزيع غاز العادم من محركات الاحتراق الداخلي V. I. بشكل أعمق. أرتامونوف (1968). تلعب الكائنات الحية المختلفة أدوارًا مختلفة في تنظيف الجو من الشوائب الضارة. ينتج هكتار واحد من الغابات تبادلًا للغازات أكثر كثافة من 3 إلى 10 مرات مقارنة بالمحاصيل الحقلية التي تشغل مساحة مماثلة.

أ.أ. لاحظ مولتشانوف (1973)، الذي يدرس مسألة تأثير الغابات على البيئة، في روبوته الكفاءة العالية للغابات في تنظيف البيئة من الشوائب الضارة، والتي ترتبط جزئياً بانتشار الغازات السامة في الهواء، حيث أنه في غابة يساهم تدفق الهواء فوق تيجان الأشجار غير المستوية في تغيير طبيعة التدفقات في الجزء ذاته من الغلاف الجوي.

تزيد مزارع الأشجار من الاضطرابات الجوية وتؤدي إلى زيادة إزاحة التيارات الهوائية، مما يتسبب في انتشار الملوثات بسرعة أكبر.

وبالتالي فإن توزيع غازات العادم الصادرة عن محركات الاحتراق الداخلي يتأثر بالعوامل الطبيعية والعوامل التي من صنع الإنسان. وتشمل العوامل الطبيعية ذات الأولوية القصوى ما يلي: المناخ، وتضاريس التربة، والغطاء النباتي. يحدث انخفاض في تركيز الانبعاثات الضارة من المركبات في الغلاف الجوي أثناء عملية تشتتها وترسيبها وتحييدها وربطها تحت تأثير العوامل غير الحيوية للكائنات الحية. تشارك غازات عادم ICE في التلوث البيئي على المستويات الكوكبية والإقليمية والمحلية.

1.2 تلوث التربة على جانب الطريق بالمعادن الثقيلة

يؤدي الحمل البشري أثناء التكثيف التكنولوجي للإنتاج إلى تلوث التربة. الملوثات الرئيسية هي المعادن الثقيلة والمبيدات الحشرية والمنتجات البترولية والمواد السامة.

المعادن الثقيلة هي معادن تسبب تلوث التربة بالمؤشرات الكيميائية - الرصاص والزنك والكادميوم والنحاس؛ يدخلون الغلاف الجوي ومن ثم إلى التربة.

أحد مصادر التلوث بالمعادن الثقيلة هو النقل بالسيارات. تصل المعادن الثقيلة إلى سطح التربة، ويعتمد مصيرها الإضافي على خصائصها الكيميائية والفيزيائية. عوامل التربة التي تؤثر بشكل كبير هي: نسيج التربة، تفاعل التربة، محتوى المادة العضوية، قدرة تبادل الكاتيونات، والصرف (Bezuglova، 2000).

أدت الزيادة في تركيز أيونات الهيدروجين في محلول التربة إلى انتقال أملاح الرصاص ضعيفة الذوبان إلى أملاح أكثر قابلية للذوبان. التحمض يقلل من استقرار مجمعات الدبال الرصاص. تعد قيمة الرقم الهيدروجيني للمحلول المنظم أحد أهم العوامل التي تحدد كمية امتصاص أيونات المعادن الثقيلة في التربة. مع زيادة الرقم الهيدروجيني، تزداد ذوبان معظم المعادن الثقيلة، وبالتالي، حركتها في نظام محلول التربة ذو الطور الصلب.من خلال دراسة حركة الكادميوم في ظروف التربة الهوائية، ثبت أنه في نطاق الرقم الهيدروجيني 4- 6 يتم تحديد حركة الكادميوم من خلال القوة الأيونية للمحلول، عند درجة حموضة أكثر من 6. ويكتسب الامتصاص بواسطة أكاسيد المنغنيز أهمية رائدة.

تشكل المركبات العضوية القابلة للذوبان مجمعات ضعيفة فقط مع الكادميوم ولا تؤثر على امتصاصها إلا عند درجة حموضة 8.

الجزء الأكثر حركة وسهولة الوصول إليه من مركبات المعادن الثقيلة في التربة هو محتواها في محلول التربة. تحدد كمية الأيونات المعدنية التي تدخل محلول التربة سمية العنصر الموجود في التربة. تحدد حالة التوازن في الطور الصلب - نظام المحلول عمليات الامتصاص؛ وتعتمد الطبيعة والاتجاه على تكوين التربة وخصائصها.

يقلل التجيير من حركة المعادن الثقيلة في التربة ودخولها إلى النباتات (Mineev، 1990؛ Ilyin، 1991).

ينبغي فهم الحد الأقصى المسموح به للتركيز (MAC) للمعادن الثقيلة على أنه تلك التركيزات التي، مع التعرض لفترة طويلة للتربة والنباتات التي تنمو عليها، لا تسبب أي تغيرات مرضية أو شذوذات في سياق عمليات التربة البيولوجية، وكذلك لا تسبب أي تغيرات مرضية أو شذوذات أثناء عمليات التربة البيولوجية. تؤدي إلى تراكم العناصر السامة في المحاصيل الزراعية (Alekseev, 1987).

التربة، باعتبارها أحد مكونات المجمع الطبيعي، حساسة للغاية للتلوث بالمعادن الثقيلة. ومن حيث خطورة التأثير على الكائنات الحية، تأتي المعادن الثقيلة في المرتبة الثانية بعد المبيدات الحشرية (بيرلمان، 1975).

تدخل المعادن الثقيلة إلى الغلاف الجوي مع انبعاثات المركبات في أشكال ضعيفة الذوبان: - في شكل أكاسيد وكبريتيدات وكربونات (في سلسلة الكادميوم والزنك والنحاس والرصاص - تزيد نسبة المركبات القابلة للذوبان من 50 إلى 90٪).

يزداد تركيز المعادن الثقيلة في التربة من سنة إلى أخرى. بالمقارنة مع الكادميوم، يرتبط الرصاص في التربة بشكل أساسي بجزئه المعدني (79%) ويشكل أشكالًا أقل قابلية للذوبان وأقل حركة (Obukhov, 1980).

يعتمد مستوى تلوث التربة على جانب الطريق بانبعاثات المركبات على كثافة حركة مرور المركبات ومدة تشغيل الطريق (نيكيفوروفا، 1975).

تم تحديد منطقتين لتراكم تلوث النقل في التربة على جانب الطريق. تقع المنطقة الأولى عادة على مقربة من الطريق، على مسافة تصل إلى 15-20 م، والثانية على مسافة 20-100 م، وقد تظهر منطقة ثالثة لتراكم غير طبيعي للعناصر في التربة، وتقع على مسافة 150 مترا من الطريق (جولبكينا، 2004).

يتم تحديد توزيع المعادن الثقيلة على سطح التربة من خلال العديد من العوامل. يعتمد ذلك على خصائص مصادر التلوث وخصائص الأرصاد الجوية في المنطقة والعوامل الجيوكيميائية وظروف المناظر الطبيعية.

تعمل الكتل الهوائية على تخفيف الانبعاثات وتنقل المواد الجسيمية والهباء الجوي عبر المسافات.

وتنتشر الجسيمات المحمولة جوا في البيئة، ولكن معظم الرصاص غير المقيد يستقر على الأرض في المنطقة المجاورة مباشرة للطريق (5-10 م).

يحدث تلوث التربة بسبب الكادميوم الموجود في غازات عوادم السيارات. يعتبر الكادميوم في التربة عنصرًا مستقرًا، لذلك يستمر تلوث الكادميوم لفترة طويلة، بعد توقف المدخلات الطازجة. لا يرتبط الكادميوم بالمواد الدبالية الموجودة في التربة. يتم تمثيل معظمه في التربة بأشكال التبادل الأيوني (56-84٪)، لذلك يتراكم هذا العنصر بنشاط بواسطة الأجزاء الموجودة فوق سطح الأرض من النباتات (تزداد قابلية هضم الكادميوم مع تحمض التربة).

الكادميوم، مثل الرصاص، لديه قابلية منخفضة للذوبان في التربة. ولا يسبب تركيز الكادميوم في التربة تغيرات في محتوى هذا المعدن في النباتات، حيث أن الكادميوم مادة سامة ولا تتراكم عليه المادة الحية.

في التربة الملوثة بالمعادن الثقيلة، لوحظ انخفاض كبير في المحصول: محاصيل الحبوب بنسبة 20-30٪، بنجر السكر بنسبة 35٪، البطاطس بنسبة 47٪ (كوزنتسوفا، زوباريفا، 1997). ووجدوا أن انخفاض المحصول يحدث عندما يصبح محتوى الكادميوم في التربة أكثر من 5 ملغم/كغم. عند التركيز الأقل (في حدود 2 ملجم/كجم)، يُلاحظ فقط ميل نحو انخفاض الإنتاج.

ف.ج. ويشير مينييف (1990) إلى أن التربة ليست الحلقة الوحيدة في المحيط الحيوي التي تستمد منها النباتات العناصر السامة. وهكذا فإن الكادميوم الموجود في الغلاف الجوي له نسبة عالية في مختلف الثقافات، وبالتالي في امتصاصه من قبل جسم الإنسان مع الطعام.

يو.س. أثبت يوسفين وآخرون (2002) أن مركبات الزنك تتراكم في حبوب الشعير بالقرب من الطريق السريع. وبدراسة قدرة البقوليات على تراكم الزنك في منطقة الطرق السريعة، وجدوا أن متوسط ​​تركيز المعدن في المنطقة المجاورة مباشرة للطريق السريع هو 32.09 ملجم/كجم من الكتلة الجافة بالهواء. انخفض التركيز مع المسافة من الطريق السريع. ولوحظ أكبر تراكم للزنك على مسافة 10 أمتار من الطريق في البرسيم. لكن أوراق التبغ وبنجر السكر لم تتراكم هذا المعدن تقريبًا.

يو.س. كما يرى يوسفين وآخرون (2002) أن التربة أكثر عرضة للتلوث بالمعادن الثقيلة من الغلاف الجوي والبيئة المائية، لأنها لا تمتلك خاصية الحركة. تعتمد مستويات المعادن الثقيلة في التربة على خصائص الأكسدة والاختزال والحمض القاعدي للأخيرة.

عندما يذوب الثلج في الربيع، تحدث بعض إعادة توزيع مكونات هطول الأمطار OG في التكاثر الحيوي، سواء في الاتجاهين الأفقي أو الرأسي. يعتمد توزيع المعادن في التكاثر الحيوي على قابلية ذوبان المركبات. تمت دراسة هذه المشكلة بواسطة إ. فارشافسكي وآخرون (1968)، د.ز. بيرينيا (1989). توفر النتائج التي حصلوا عليها بعض الأفكار حول الذوبان الكلي للمركبات المعدنية. وبالتالي، فإن 20-40٪ من السترونتيوم، و45-60٪ من مركبات الكوبالت والمغنيسيوم والنيكل والزنك وأكثر من 70٪ من الرصاص والمنغنيز والنحاس والكروم والحديد في هطول الأمطار تكون في شكل قليل الذوبان. تم العثور على الأجزاء القابلة للذوبان بسهولة بكميات كبيرة في المنطقة التي تصل إلى 15 مترًا من سطح الطريق. يميل الجزء القابل للذوبان بسهولة من العناصر (الكبريت والزنك والحديد) إلى الاستقرار ليس بالقرب من الطريق نفسه، ولكن على مسافة ما منه. يتم امتصاص المركبات القابلة للذوبان بسهولة في النباتات من خلال الأوراق وتدخل في تفاعلات تبادلية مع مجمع امتصاص التربة، بينما تبقى المركبات القابلة للذوبان في العمل على سطح النباتات والتربة.

وتعتبر التربة الملوثة بالمعادن الثقيلة مصدراً لدخولها إلى المياه الجوفية. بحث أجراه أ. شيلنيكوفا وم.م. أظهر أوفتشارينكو (1998) أن التربة الملوثة بالكادميوم والزنك والرصاص يتم تنظيفها ببطء شديد من خلال العمليات الطبيعية (الإزالة بواسطة المحاصيل والترشيح بمياه الترشيح). أدت إضافة أملاح المعادن الثقيلة القابلة للذوبان في الماء إلى تعزيز هجرتها فقط في السنة الأولى، ولكن حتى ذلك الحين كانت ضئيلة من الناحية الكمية. في السنوات اللاحقة، تتحول أملاح المعادن الثقيلة القابلة للذوبان في الماء إلى مركبات أقل قدرة على الحركة، وينخفض ​​بشكل حاد ترشيحها من الطبقة الجذرية للتربة.

يحدث تلوث النبات بالمعادن الثقيلة على مساحة واسعة إلى حد ما - تصل إلى 100 متر أو أكثر من سطح الطريق. توجد المعادن في كل من النباتات الخشبية والعشبية والطحالب والأشنات.

ووفقا للبيانات البلجيكية، فإن درجة التلوث المعدني في البيئة تعتمد بشكل مباشر على كثافة حركة المرور على الطرق. وبالتالي، عندما تكون كثافة المرور أقل من ألف وأكثر من 25 ألف سيارة يوميًا، يكون تركيز الرصاص في أوراق النباتات على طول مواقع جوانب الطريق 25 و110 ملجم، على التوالي، والحديد - 200 و180، والزنك - 41 و 100، النحاس - 5 و 15 ملغم / كغم من الكتلة الجافة للأوراق. لوحظ أكبر تلوث للتربة بالقرب من قاع الطريق، وخاصة على الشريط الفاصل، ومع المسافة من الطريق، يتناقص تدريجيا (Evgeniev، 1986).

وقد تكون المستوطنات قريبة من الطريق، مما يعني أن تأثير الغازات المنبعثة من محركات الاحتراق الداخلي سوف يؤثر على صحة الإنسان. تم دراسة تأثير مكونات OG بواسطة G. Fellenberg (1997). يعد أول أكسيد الكربون خطيرًا على البشر، وذلك لأنه يمكن أن يرتبط بالهيموجلوبين في الدم. يعتبر محتوى ثاني أكسيد الكربون من الهيموجلوبين الذي يتجاوز 2.0٪ ضارًا بصحة الإنسان.

ومن حيث تأثيرها على جسم الإنسان، فإن أكاسيد النيتروجين أكثر خطورة بعشر مرات من أول أكسيد الكربون. أكاسيد النيتروجين تهيج الأغشية المخاطية للعينين والأنف والفم. استنشاق أكاسيد 0.01% في الهواء لمدة ساعة يمكن أن يسبب مرضًا خطيرًا. يتجلى رد الفعل الثانوي لتأثيرات أكاسيد النيتروجين في تكوين النتريت في جسم الإنسان وامتصاصها في الدم. ويؤدي ذلك إلى تحويل الهيموجلوبين إلى ميتاهيموجلوبين، مما يؤدي إلى خلل في وظائف القلب.

الألدهيدات تهيج جميع الأغشية المخاطية وتؤثر على الجهاز العصبي المركزي.

الهيدروكربونات سامة ولها آثار ضارة على نظام القلب والأوعية الدموية البشرية. المركبات الهيدروكربونية لغاز العادم، وخاصة البنزو (أ) بيرين، لها تأثير مسرطن، أي أنها تساهم في ظهور وتطور الأورام الخبيثة.

تراكم الكادميوم في جسم الإنسان بكميات زائدة يؤدي إلى حدوث الأورام. يمكن أن يتسبب الكادميوم في فقدان الجسم للكالسيوم وتراكمه في الكلى وتشوه العظام والكسور (Yagodin، 1995؛ Oreshkina، 2004).

يؤثر الرصاص على الجهاز المكونة للدم والجهاز العصبي والجهاز الهضمي والكلى. يسبب فقر الدم واعتلال الدماغ وانخفاض القدرات العقلية واعتلال الكلية والمغص وما إلى ذلك. يؤدي تناول النحاس بكميات زائدة في جسم الإنسان إلى التسمم (اضطرابات الجهاز الهضمي وتلف الكلى) (يوفيت ، 2002).

وبالتالي فإن الغازات المنبعثة من الاحتراق الداخلي تؤثر على المحاصيل التي تشكل المكون الرئيسي للنظام الزراعي. يؤدي تأثير غازات العادم في النهاية إلى انخفاض إنتاجية النظم البيئية، وتدهور إمكانية تسويق المنتجات الزراعية وجودتها. يمكن أن تتراكم بعض مكونات غاز العادم في النباتات، مما يشكل خطرا إضافيا على صحة الإنسان والحيوان.

1.3 تكوين غازات العادم

ويبلغ عدد المركبات الكيميائية المختلفة الموجودة في انبعاثات السيارات حوالي 200، وهي تشمل مركبات شديدة الخطورة على صحة الإنسان والبيئة. حاليًا، عند حرق 1 كجم من البنزين في محرك السيارة، يتم استهلاك أكثر من 3 كجم من الأكسجين الجوي بشكل لا رجعة فيه تقريبًا. تبعث سيارة ركاب واحدة حوالي 60 سم في الغلاف الجوي كل ساعة 3غازات العادم والبضائع - 120 سم 3(دروبوت وآخرون، 1979).

يكاد يكون من المستحيل تحديد كمية الانبعاثات الضارة الصادرة عن المحركات في الغلاف الجوي بدقة. وتعتمد كمية انبعاثات المواد الضارة على عوامل كثيرة، مثل: معايير التصميم، وعمليات تحضير واحتراق الخليط، ووضع تشغيل المحرك، وحالته الفنية وغيرها. ومع ذلك، استنادا إلى البيانات المتعلقة بالتركيب الإحصائي المتوسط ​​للخليط للأنواع الفردية من المحركات وما يقابلها من انبعاثات المواد السامة لكل 1 كجم من الوقود المستهلك، ومعرفة استهلاك الأنواع الفردية من الوقود، فمن الممكن تحديد إجمالي الانبعاثات.

جنوب. فيلدمان (1975) وإي. قام بافلوف (2000) بدمج غازات عادم محركات الاحتراق الداخلي في مجموعات حسب تركيبها الكيميائي وخصائصها، وكذلك طبيعة تأثيرها على جسم الإنسان.

المجموعة الأولى. وتشمل مواد غير سامة: النيتروجين والأكسجين وبخار الماء وغيرها من المكونات الطبيعية للهواء الجوي.

المجموعة الثانية. تتضمن هذه المجموعة مادة واحدة فقط - أول أكسيد الكربون، أو أول أكسيد الكربون (CO). يتكون أول أكسيد الكربون في أسطوانة المحرك كمنتج وسيط لتحويل وتحلل الألدهيدات. نقص الأكسجين هو السبب الرئيسي لزيادة انبعاثات أول أكسيد الكربون.

المجموعة الثالثة. أنه يحتوي على أكاسيد النيتروجين، وخاصة NO - أكسيد النيتريك وNO 3- ثاني أكسيد النيتروجين. تتشكل أكاسيد النيتروجين نتيجة تفاعل حراري عكسي لأكسدة نيتروجين الهواء تحت تأثير ارتفاع درجة الحرارة والضغط في أسطوانات المحرك. من إجمالي كمية أكاسيد النيتروجين، تحتوي غازات عادم محركات البنزين على 98-99% أكسيد النيتروجين و1-2% فقط ثاني أكسيد النيتروجين، وتحتوي غازات عادم محركات الديزل على حوالي 90% و10% على التوالي.

المجموعة الرابعة. تشتمل هذه المجموعة، وهي الأكثر عددًا في التركيب، على هيدروكربونات مختلفة، أي مركبات من النوع C X ن في . تحتوي غازات العادم على هيدروكربونات من سلاسل متجانسة مختلفة: الألكانات، الألكينات، الألكاديين، السيكلانات، بالإضافة إلى المركبات العطرية. يمكن اختزال آلية تكوين هذه المنتجات إلى المراحل التالية. في المرحلة الأولى، تتحلل الهيدروكربونات المعقدة التي يتكون منها الوقود بواسطة العمليات الحرارية إلى عدد من الهيدروكربونات البسيطة والجذور الحرة. وفي المرحلة الثانية، وفي ظل ظروف نقص الأكسجين، يتم فصل الذرات عن المنتجات الناتجة. تتحد المركبات الناتجة مع بعضها البعض لتكوين هياكل دورية معقدة بشكل متزايد ثم متعددة الحلقات. وبالتالي، في هذه المرحلة، ينشأ عدد من الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات، بما في ذلك البنزو (أ) بيرين.

المجموعة الخامسة. يتكون من الألدهيدات - مركبات عضوية تحتوي على مجموعة ألدهيد مرتبطة بجذر الهيدروكربون. انا. فارشافسكي (1968)، يو.جي. فيلدمان (1975)، يو.ياكوبوفسكي (1979)، يو.إف. جوتاريفيتش (1989)، إي. وجدت بافلوفا (2000) أنه من إجمالي الألدهيدات الموجودة في غازات العادم، تحتوي على 60% فورمالدهيد، 32% ألدهيدات أليفاتية و3% ألدهيدات عطرية (أكرولين، أسيتالديهيد، أسيتالديهيد، إلخ). تتشكل أكبر كمية من الألدهيدات في حالة الخمول والأحمال المنخفضة، عندما تكون درجات حرارة الاحتراق في المحرك منخفضة.

المجموعة السادسة. ويشمل السناج والجسيمات المتناثرة الأخرى (منتجات تآكل المحرك، والهباء الجوي، والزيوت، ورواسب الكربون، وما إلى ذلك). جنوب. فيلدمان (1975)، يو ياكوبوفسكي (1979)، إي. لاحظ بافلوفا (2000) أن السخام هو نتاج تشقق الوقود واحتراقه غير الكامل، ويحتوي على كمية كبيرة من الهيدروكربونات الممتزة (خاصة البنزو (أ) بيرين)، لذا فإن السخام خطير باعتباره حاملًا نشطًا للمواد المسببة للسرطان.

المجموعة السابعة. يمثل مركبات الكبريت – وهي غازات غير عضوية مثل ثاني أكسيد الكبريت، والتي تظهر في غازات عادم المحركات في حالة استخدام الوقود الذي يحتوي على نسبة عالية من الكبريت. يوجد قدر أكبر بكثير من الكبريت في وقود الديزل مقارنة بأنواع الوقود الأخرى المستخدمة في النقل (Varshavsky 1968; Pavlova, 2000). يزيد وجود الكبريت من سمية غازات عادم الديزل ويسبب ظهور مركبات الكبريت الضارة فيها.

المجموعة الثامنة. مكونات هذه المجموعة - الرصاص ومركباته - توجد في غازات عادم السيارات المكربنة فقط عند استخدام البنزين المحتوي على الرصاص والذي يحتوي على مادة مضافة تزيد من رقم الأوكتان الخطير. تشتمل تركيبة سائل الإيثيل على عامل مضاد للخبط - رباعي إيثيل الرصاص Pb(C 2ن 5)4. عندما يتم حرق البنزين المحتوي على الرصاص، يساعد المزيل على إزالة الرصاص وأكاسيده من غرفة الاحتراق، وتحويلها إلى حالة بخار. تنبعث مع غازات العادم إلى المساحة المحيطة وتستقر بالقرب من الطريق (بافلوفا، 2000).

تحت تأثير الانتشار، تنتشر المواد الضارة في الغلاف الجوي وتدخل في عمليات التأثير الفيزيائي والكيميائي فيما بينها ومع مكونات الغلاف الجوي (Lukanin، 2001).

وتنقسم جميع الملوثات حسب درجة الخطورة:

شديدة الخطورة (رباعي إيثيل الرصاص والزئبق)

شديدة الخطورة (المنغنيز والنحاس وحمض الكبريتيك والكلور)

خطرة إلى حد ما (الزيلين، كحول الميثيل)

منخفضة المخاطر (الأمونيا والبنزين والكيروسين وأول أكسيد الكربون، وما إلى ذلك) (فالوفا، 2001).

وتشمل المواد الأكثر سمية للكائنات الحية أول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين والهيدروكربونات والألدهيدات وثاني أكسيد الكبريت والمعادن الثقيلة.

1.4 آليات تحويل التلوث

في و. حدد أرتامونوف (1968) دور النباتات في إزالة السموم من الملوثات البيئية الضارة. يتم تحديد قدرة النباتات على تنظيف الجو من الشوائب الضارة، أولا وقبل كل شيء، من خلال مدى كثافة امتصاصها لها. ويرى الباحث أن زغب أوراق النبات يساعد على إزالة الغبار من الجو من ناحية، ويمنع امتصاص الغازات من ناحية أخرى.

تقوم النباتات بإزالة السموم من المواد الضارة بطرق مختلفة. يرتبط بعضها بسيتوبلازم الخلايا النباتية وبالتالي يصبح غير نشط. والبعض الآخر يتحول في النباتات إلى منتجات غير سامة، والتي تدخل في بعض الأحيان في عملية التمثيل الغذائي للخلايا النباتية وتستخدم لتلبية احتياجات النبات. كما اكتشف أن الجذور تفرز بعض المواد الضارة التي تمتصها الأجزاء الموجودة فوق الأرض من النباتات، مثل المركبات المحتوية على الكبريت.

في و. ويشير أرتامونوف (1968) إلى الأهمية الحاسمة للنباتات الخضراء، والتي تكمن في كونها تقوم بعملية إعادة تدوير ثاني أكسيد الكربون. يحدث هذا بسبب عملية فسيولوجية مميزة فقط للكائنات ذاتية التغذية - التمثيل الضوئي. يتضح حجم هذه العملية من خلال حقيقة أن النباتات تربط سنويًا حوالي 6-7٪ من ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي للأرض على شكل مواد عضوية.

تتمتع بعض النباتات بقدرة عالية على امتصاص الغاز وفي نفس الوقت مقاومة لثاني أكسيد الكبريت. القوة الدافعة لامتصاص ثاني أكسيد الكبريت هي انتشار الجزيئات عبر الثغور. كلما كانت الأوراق أكثر شعرًا، قل امتصاصها لثاني أكسيد الكبريت. يعتمد إمداد هذه المادة السامة النباتية على رطوبة الهواء وتشبع الأوراق بالماء. إذا تم ترطيب الأوراق، فإنها تمتص ثاني أكسيد الكبريت بشكل أسرع عدة مرات مقارنة بالأوراق الجافة. تؤثر رطوبة الهواء أيضًا على هذه العملية. عند رطوبة هواء نسبية تبلغ 75%، تمتص نباتات الفاصوليا ثاني أكسيد الكبريت بشكل مكثف 2-3 مرات أكثر من النباتات التي تنمو عند رطوبة 35%. وبالإضافة إلى ذلك، فإن معدل الامتصاص يعتمد على الإضاءة. في الضوء، تمتص أوراق الدردار الكبريت بنسبة 1/3 أسرع مما كانت عليه في الظلام. ويرتبط امتصاص ثاني أكسيد الكبريت بدرجة الحرارة: عند درجة حرارة 32 يا وامتص نبات الفول هذا الغاز بشكل مكثف مقارنة بدرجة حرارة 13 س ج و 21 يا مع.

يتأكسد ثاني أكسيد الكبريت الذي تمتصه الأوراق إلى كبريتات، مما يؤدي إلى انخفاض سميته بشكل حاد. يدخل الكبريت في التفاعلات الأيضية التي تحدث في الأوراق ويمكن أن يتراكم جزئيًا في النباتات دون التسبب في اضطرابات وظيفية. وإذا كانت نسبة تناول ثاني أكسيد الكبريت مطابقة لمعدل تحوله بواسطة النباتات فإن تأثير هذا المركب عليها يكون ضئيلاً. يمكن لنظام جذر النباتات إطلاق مركبات الكبريت في التربة.

يمكن امتصاص ثاني أكسيد النيتروجين عن طريق الجذور والبراعم الخضراء للنباتات. لا استيعاب والتحويل 2تحدث الأوراق بسرعة عالية. يتم بعد ذلك دمج النيتروجين الذي تسترده الأوراق والجذور في الأحماض الأمينية. وتذوب أكاسيد النيتروجين الأخرى في الماء الموجود في الهواء ثم تمتصها النباتات.

أوراق بعض النباتات قادرة على امتصاص أول أكسيد الكربون. يحدث امتصاصه وتحوله في الضوء وفي الظلام، ولكن في الضوء تحدث هذه العمليات بشكل أسرع بكثير، نتيجة للأكسدة الأولية، يتكون ثاني أكسيد الكربون من أول أكسيد الكربون، الذي تستهلكه النباتات أثناء عملية التمثيل الضوئي.

تشارك النباتات العليا في إزالة سموم البنزو (أ) بيرين والألدهيدات. أنها تمتص البنزو (أ) بيرين من الجذور والأوراق، وتحوله إلى مركبات مختلفة مفتوحة السلسلة. وتخضع الألدهيدات لتحولات كيميائية فيها، ونتيجة لذلك يدخل كربون هذه المركبات في تركيبة الأحماض العضوية والأحماض الأمينية.

تلعب البحار والمحيطات دورًا كبيرًا في عزل ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. في و. يصف أرتامونوف (1968) في عمله كيفية حدوث هذه العملية: تذوب الغازات في الماء البارد بشكل أفضل من الماء الدافئ. ولهذا السبب، يتم امتصاص ثاني أكسيد الكربون بشكل مكثف في المناطق الباردة ويترسب على شكل كربونات.

اهتمام خاص بـ V.I. ركز أرتامونوف (1968) على دور بكتيريا التربة في إزالة السموم من أول أكسيد الكربون والبنزو (أ) بيرين. تُظهر التربة الغنية بالمواد العضوية أكبر نشاط ربط لثاني أكسيد الكربون. ويزداد نشاط التربة مع زيادة درجة الحرارة ليصل إلى حده الأقصى عند 30 درجة يا ج- درجة الحرارة أعلى من 40 يا C يعزز إطلاق ثاني أكسيد الكربون. يتم تقدير حجم امتصاص أول أكسيد الكربون بواسطة الكائنات الحية الدقيقة في التربة بشكل مختلف: من 5-6*10 8طن/سنة حتى 14.2*10 9ر / سنة تقوم الكائنات الحية الدقيقة في التربة بتكسير البنزو (أ) بيرين وتحويله إلى مركبات كيميائية مختلفة.

ف.ن. لوكانين ويو. درس تروفيمينكو (2001) آليات تحويل مكونات عادم محرك الاحتراق في البيئة. تحت تأثير تلوث وسائل النقل، يمكن أن تحدث تغييرات في البيئة على المستويات الكوكبية والإقليمية والمحلية. تعتبر ملوثات المركبات مثل ثاني أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين من الغازات الدفيئة. وآلية حدوث "ظاهرة الاحتباس الحراري" هي كما يلي: يمتص الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى سطح الأرض جزئيا وينعكس جزئيا. ويتم امتصاص بعض هذه الطاقة عن طريق الغازات الدفيئة وبخار الماء ولا تنتقل إلى الفضاء الخارجي. وبالتالي، يتم انتهاك توازن الطاقة العالمي للكوكب.

التحولات الفيزيائية والكيميائية في المناطق المحلية. تنتشر المواد الضارة مثل أول أكسيد الكربون والهيدروكربونات وأكاسيد الكبريت والنيتروجين في الغلاف الجوي تحت تأثير الانتشار والعمليات الأخرى وتدخل في عمليات التفاعل الفيزيائي والكيميائي مع بعضها البعض ومع مكونات الغلاف الجوي.

تبدأ بعض عمليات التحولات الكيميائية فور دخول الانبعاثات إلى الغلاف الجوي، والبعض الآخر - عندما تظهر الظروف المواتية لذلك - الكواشف اللازمة والإشعاع الشمسي وعوامل أخرى.

يمكن أكسدة أول أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي إلى ثاني أكسيد الكربون في وجود شوائب - عوامل مؤكسدة (O، O 3)، مركبات الأكسيد والجذور الحرة.

تخضع الهيدروكربونات الموجودة في الغلاف الجوي لتحولات مختلفة (الأكسدة والبلمرة)، وتتفاعل مع الملوثات الأخرى، وذلك في المقام الأول تحت تأثير الإشعاع الشمسي. ونتيجة لهذه التفاعلات، يتم تشكيل البيروكسيدات. الجذور الحرة، مركبات تحتوي على أكاسيد النيتروجين والكبريت.

في الجو الحر، يتأكسد ثاني أكسيد الكبريت إلى ثاني أكسيد الكبريت بعد مرور بعض الوقت 3أو يتفاعل مع مركبات أخرى، وخاصة الهيدروكربونات، في جو حر أثناء التفاعلات الكيميائية الضوئية والتحفيزية. المنتج النهائي هو الهباء الجوي أو محلول حمض الكبريتيك في مياه الأمطار.

يصل هطول الأمطار الحمضية إلى السطح في شكل أمطار حمضية، ثلج، ضباب، ندى، ويتكون ليس فقط من أكاسيد الكبريت، ولكن أيضا أكاسيد النيتروجين.

يتم تمثيل مركبات النيتروجين التي تدخل الغلاف الجوي من مرافق النقل بشكل أساسي بأكسيد النيتروجين وثاني أكسيد النيتروجين. عند تعرضه لأشعة الشمس، يتأكسد أكسيد النيتريك بشكل مكثف إلى ثاني أكسيد النيتروجين. يتم تحديد حركية التحولات الإضافية لثاني أكسيد النيتروجين من خلال قدرته على امتصاص الأشعة فوق البنفسجية وتبدد إلى أكسيد النيتروجين والأكسجين الذري في عمليات الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي.

الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي عبارة عن خليط متعدد من الغازات وجزيئات الهباء الجوي ذات الأصل الأولي والثانوي. تشمل المكونات الرئيسية للضباب الدخاني الأوزون والنيتروجين وأكاسيد الكبريت والعديد من المركبات العضوية ذات طبيعة البيروكسيد، والتي تسمى مجتمعة الأكاسيد الضوئية. يحدث الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي نتيجة للتفاعلات الكيميائية الضوئية في ظل ظروف معينة: وجود تركيزات عالية من أكاسيد النيتروجين والهيدروكربونات والملوثات الأخرى في الغلاف الجوي؛ إشعاع شمسي مكثف وتبادل هواء هادئ أو ضعيف جدًا في الطبقة السطحية مع انقلاب قوي ومتزايد لمدة يوم على الأقل. يعد الطقس الهادئ المستقر، والذي عادة ما يكون مصحوبًا بالانقلابات، ضروريًا لإنشاء تركيز عالٍ من المواد المتفاعلة. يتم إنشاء مثل هذه الظروف في كثير من الأحيان في الفترة من يونيو إلى سبتمبر وأقل في فصل الشتاء. أثناء الطقس الصافي لفترة طويلة، يتسبب الإشعاع الشمسي في تحلل جزيئات ثاني أكسيد النيتروجين لتكوين أكسيد النيتريك والأكسجين الذري. الأكسجين الذري والأكسجين الجزيئي يعطي الأوزون. يبدو أن الأخير، أكسيد النيتريك المؤكسد، يجب أن يتحول مرة أخرى إلى الأكسجين الجزيئي، وأكسيد النيتريك إلى ثاني أكسيد. لكن هذا لا يحدث. يتفاعل أكسيد النيتروجين مع الأوليفينات الموجودة في غازات العادم، والتي تنقسم عند الرابطة المزدوجة وتشكل شظايا من الجزيئات والأوزون الزائد. ونتيجة للتفكك المستمر، تتحلل كتل جديدة من ثاني أكسيد النيتروجين وتنتج كميات إضافية من الأوزون. يحدث تفاعل دوري، ونتيجة لذلك يتراكم الأوزون تدريجيا في الغلاف الجوي. وتتوقف هذه العملية في الليل. وبدوره، يتفاعل الأوزون مع الأوليفينات. تتركز أنواع مختلفة من البيروكسيدات في الغلاف الجوي، والتي تشكل معًا المواد المؤكسدة المميزة للضباب الكيميائي الضوئي. وهذه الأخيرة هي مصدر لما يسمى بالجذور الحرة، والتي تختلف في تفاعلها.

يتراكم تلوث سطح الأرض بسبب انبعاثات وسائل النقل والطرق تدريجياً ويستمر لفترة طويلة حتى بعد إزالة الطريق.

أ.ف. ستاروفيروفا و إل. درس فاشينكو (2000) تحول المعادن الثقيلة في التربة. ووجدوا أن المعادن الثقيلة التي تدخل التربة، وبشكل أساسي شكلها المتحرك، تخضع لتحولات مختلفة. إحدى العمليات الرئيسية التي تؤثر على مصيرها في التربة هي التثبيت بالدبال. يحدث التثبيت نتيجة تكوين أملاح المعادن الثقيلة مع الأحماض العضوية. امتزاز الأيونات على سطح الأنظمة الغروية العضوية أو تعقيدها بالأحماض الدبالية. يتم تقليل قدرات الهجرة للمعادن الثقيلة. وهذا يفسر إلى حد كبير زيادة محتوى المعادن الثقيلة في الطبقة العليا، أي الطبقة الأكثر ترطيبًا.

عندما تدخل مكونات غازات عادم محركات الاحتراق الداخلي إلى البيئة، فإنها تخضع للتحول تحت تأثير العوامل اللاأحيائية. يمكن أن تتحلل إلى مركبات أبسط، أو تتفاعل مع بعضها البعض، وتشكل مواد سامة جديدة. النباتات وبكتيريا التربة، التي تتضمن مكونات سامة من OG في عملية التمثيل الغذائي، تشارك أيضًا في تحويل OG.

ومن الجدير بالذكر أن تلوث النباتات النباتية بالملوثات المختلفة أمر غامض ويحتاج إلى مزيد من الدراسة.

2. مكان وطرق البحث

.1 الموقع الجغرافي لمجمع الإنتاج الزراعي “روس”

تقع تعاونية الإنتاج الزراعي "روس" في الجزء الشمالي الشرقي من منطقة بولشيسوسنوفسكي. يقع العقار المركزي للمزرعة في قرية بولشايا سوسنوفا، وهي المركز الإقليمي. المسافة من مركز التعاونية إلى المركز الإقليمي 135 كم ومحطة السكة الحديد 34 كم. يتم الاتصال داخل المزرعة عبر الطرق الإسفلتية والحصوية والترابية.

2.2 الظروف الطبيعية والمناخية

يقع استخدام الأراضي التعاونية في المنطقة المناخية الزراعية الجنوبية الغربية. هذه المنطقة مناسبة للمحاصيل الزراعية من حيث التوازن الحراري وطول موسم النمو، ولكن هناك خطر جفاف الأفق العلوي للتربة في الربيع بسبب تبخر التربة.

تنتمي أراضي التعاونية إلى السفوح الغربية لجبال الأورال. المنطقة الجيومورفولوجية هي الفرع الشرقي لمرتفعات فيرخنكامسك. يتم تمثيل ارتياح مجمع الإنتاج الزراعي في روس بمستجمعات المياه Ocher و Sosnovka. يتم تقسيم مستجمعات المياه عن طريق الأفران العالية لنهري بوت وميلنيشنايا وتشرنايا إلى مستجمعات مياه من الدرجة الثانية، وإمدادات المياه للاقتصاد كافية.

تتأثر نتائج النشاط الاقتصادي بشكل كبير بالظروف الاقتصادية: موقع المزرعة، وتوفير الأرض، وموارد العمل، ووسائل الإنتاج.

مجموع درجات حرارة الهواء الإيجابية، مع درجات حرارة أعلى من 10 يا C يساوي 1700-1800 يا ، جي تي كيه = 1.2. كمية الأمطار خلال موسم النمو 310 ملم. مدة الفترة الخالية من الصقيع هي 111-115 يومًا، وتبدأ في شهر مايو وتنتهي في 10-18 سبتمبر. الصيف دافئ إلى حد ما، ومتوسط ​​\u200b\u200bدرجة حرارة الهواء الشهرية في يوليو هو +17.9 يا الشتاء بارد، متوسط ​​درجة الحرارة الشهرية في يناير هو 15.4 يا ج- متوسط ​​ارتفاع الغطاء الثلجي في الحقول 50-60 سم.

تقع هذه المنطقة في منطقة ذات رطوبة كافية. هطول الأمطار سنويا هو 475 - 500 ملم. إن احتياطيات الرطوبة الإنتاجية في التربة أثناء زراعة المحاصيل الربيعية المبكرة كافية ومثالية وتبلغ حوالي 150 ملم في الطبقة المترية، مما يسمح بزراعة الحبوب الربيعية والشتوية والأعشاب المعمرة في هذه المنطقة مع الاستخدام الصحيح للزراعة. تكنولوجيا.

نوع نظام المياه - التنظيف. تتحدد أهمية المناخ كعامل في تكوين التربة من خلال حقيقة أن المناخ يرتبط بتدفق المياه إلى التربة.

إن غطاء التربة في أراضي المزرعة متنوع للغاية ومحدد بدقة، وهو ما يفسره عدم تجانس التضاريس والصخور المكونة للتربة والغطاء النباتي. التربة الأكثر شيوعًا في مزرعة الدولة هي التربة السودي بودزوليك، التي تشغل مساحة 4982 هكتارًا أو 70٪ من إجمالي مساحة المزرعة. وأهمها هي الحمضيات الضحلة والبودزوليكية الدقيقة. تعتبر أنواع البودزوليك السودي قليلاً والبودزوليكية العميقة أقل شيوعًا إلى حد ما.

تقع أراضي المزرعة في منطقة الغابات، في المنطقة الفرعية للغابات المختلطة، في منطقة التايغا الجنوبية، وغابات التنوب ذات الأنواع الصغيرة الأوراق والزيزفون في طبقة الأشجار.

الأنواع الأكثر شيوعًا هي: التنوب، شجرة التنوب، البتولا، الحور الرجراج. في الشجيرات الموجودة على طول الحواف: رماد الجبل، كرز الطيور. يوجد في طبقة الشجيرة وردة الورد وزهر العسل. يتم تمثيل الغطاء العشبي في الغابات بمجموعة متنوعة من الأعشاب: إبرة الراعي في الغابة ، وعين الغراب ، والعشب ذو الحوافر ، والمقاتل طويل القامة ، وعنب الثعلب العادي ، والقطيفة المستنقعية والعديد من الحبوب - تيموثي ، وبينتجراس.

تتمثل مناطق التغذية الطبيعية في المرتفعات القارية والأراضي المنخفضة، بالإضافة إلى مروج السهول الفيضية العالية والمنخفضة المستوى. المروج الجافة القارية ذات الرطوبة الطبيعية وهطول الأمطار تحتوي على نباتات عشبية من الحبوب. وتتكون من الأنواع التالية: الحبوب - مرج البلو جراس، بازلاء الفأر، البرسيم الأحمر؛ الأعشاب - اليارو، زهرة الذرة، حوذان، حشرجة كبيرة، الفراولة البرية، ذيل الحصان، نشر الجريس.

إنتاجية المروج منخفضة. جودة الطعام متوسطة بسبب وجود كمية كبيرة من الأعشاب التي تعاني من سوء التغذية.

تقع مروج الأراضي المنخفضة في وديان الأنهار والجداول الصغيرة ذات الرطوبة بسبب الغلاف الجوي والمياه الجوفية. يهيمن عليها نوع من النباتات العشبية مع غلبة العكرش المرج وعشب البستان وقش الفراش الناعم والوشاح المشترك واليارو.

استخدام الأراضي من هذه الأنواع هو المراعي وحقول القش. يتم تمثيل مروج السهول الفيضية عالية المستوى بالأعشاب والحبوب والبقوليات.

تم العثور عليها بكثرة: مرج البلو جراس، العكرش، قدم الديوك، عشبة القمح الزاحفة. إنتاجية هذه المروج متوسطة، ونوعية العلف جيدة، وهي صالحة للاستخدام في صناعة التبن.

الجزء الرئيسي من الإقليم يشغله المحاصيل الزراعية، ومعظمها من الأعشاب المعمرة والحبوب.

تمتلئ حقول مزرعة الدولة بالأعشاب المعمرة بشكل رئيسي. من بين الجذور السائدة: ذيل الحصان، حشيشة السعال، عشبة القمح الزاحفة، بين براعم الجذر: زرع الشوك الحقلي، الأعشاب الحقلية، بين الحولية: الربيع - محفظة الراعي، إكليل الجبل الجميل، الشتاء: ردة الذرة الزرقاء، البابونج عديم الرائحة.

2.3 خصائص الأنشطة الاقتصادية لمجمع الإنتاج الزراعي "روس"

يعد مجمع الإنتاج الزراعي "روس" أحد أكبر المزارع في منطقة بولشيسوسنوفسكي. لأكثر من عقود من الزمن، كانت المزرعة تعمل بشكل مطرد في الأنشطة الزراعية، ومجالاتها الرئيسية هي إنتاج البذور النخبة وتربية الألبان.

وتبلغ المساحة الإجمالية لأراضي التعاونية 7114 هكتارا، منها الأراضي الزراعية 4982 هكتارا، منها الأراضي الصالحة للزراعة 4548 هكتارا، والحقول 110 هكتارا، والمراعي 324 هكتارا. وعلى مدى ثلاث سنوات، استخدمت التعاونية الأرض بطرق مختلفة. ويحدث انخفاض طفيف في الأراضي المستخدمة بين أعضاء التعاونية - المساهمين.

الاتجاه الرئيسي لصناعة الماشية هو تربية الماشية لإنتاج اللحوم والحليب.

تعتبر تربية الماشية المصدر الرئيسي لتغذية الحيوانات.

يتم استخدام الجزء الرئيسي من منتجات المزرعة كعلف، ويترك جزء للبذور، ويترك جزء صغير جدًا للبيع. لا يمكن بيع الحبوب المعروضة للبيع إلا لأغراض العلف أنها تحتوي على نسبة منخفضة من البروتين والألياف، ولها رطوبة عالية، وبالتالي فإن زراعة الحبوب للبيع ليست مربحة.

المزرعة تنتج ما يكفي من الأعلاف. يتم استخدام القش والسيلاج والكتلة الخضراء كعلف. يستخدم الشوفان والبرسيم للكتلة الخضراء. يتم تحضير السيلاج من البرسيم والشوفان والقش من البرسيم والأعشاب والحبوب في حقول القش الطبيعية. لا يستخدم القش لإطعام الماشية لأنه يتم تحضير ما يكفي من العلف.

على مدى السنوات الثلاث الماضية، تم تطبيق الأسمدة المعقدة، بما في ذلك الفوسفور والبوتاسيوم والأسمدة العضوية، على أراضي مجمع الإنتاج الزراعي في روس.

يتم تخزين السماد في مرافق تخزين السماد في الهواء الطلق. يتم استخدام القليل من المبيدات الحشرية، حيث يتم تطبيقها بواسطة الطائرات الشراعية ولا يتم تخزينها.

الآلات الزراعية المستوردة. لتخزين الوقود وزيوت التشحيم توجد محطة وقود - محطة وقود تقع خارج القرية. تم إنشاء جسر أخضر محاط بسياج لمنع تدفق مياه الذوبان والأمطار وكذلك الوقود المسكوب من أراضي محطة الوقود.

2.4 الأشياء وطرق البحث

تم إجراء البحث في الفترة 2007-2008. أهداف الدراسة هي نباتات نباتية تقع على طول الطريق السريع الفيدرالي "إيكاترينبرج - كازان"، تابعة لمجمع الإنتاج الزراعي "روس" في منطقة بولشيسوسنوفسكي. خيارات التجربة - المسافة من الطريق: 5 م، 30 م، 50 م، 100 م، 300 م.

في منطقة Bolshesosnovsky تهب الرياح السائدة في الاتجاه الجنوبي الغربي، لذلك يحدث نقل غازات العادم ICE إلى منطقة الدراسة. وبسبب انخفاض سرعة الرياح وقوتها يحدث هبوط بالقرب من الطريق السريع الفيدرالي.

لدراسة تأثير المركبات على أجزاء الطريق من الطريق السريع الفيدرالي، تم استخدام الطرق التالية:

تحديد كثافة حركة مرور المركبات على الطريق السريع الاتحادي.

تم تحديد شدة تدفق حركة المرور باستخدام طريقة Begma كما قدمها A.I. فيدوروفا (2003). في السابق، تم تقسيم تدفق الحركة بالكامل إلى المجموعات التالية: الشحن الخفيف (وشمل ذلك الشاحنات بسعة حمولة تصل إلى 3.5 طن)، والشحن المتوسط ​​(بسعة حمولة 3.5 - 12 طن)، والشحن الثقيل (بحمولة قدرة أكثر من 12 طن).

تم إجراء العد في الخريف (سبتمبر) والربيع (مايو) لمدة ساعة واحدة في الصباح (من 8 إلى 9 صباحًا) وفي المساء (من 7 إلى 8 مساءً). كان التكرار 4 مرات (أيام الأسبوع) ومرتين (عطلات نهاية الأسبوع).

تحديد المعلمات الكيميائية الزراعية ومحتوى الأشكال المتنقلة للمعادن الثقيلة في التربة.

تم أخذ العينات على مسافة 5 م، 30 م، 50 م، 100 م و 300 م من الطريق. على هذه المسافات، تم أخذ العينات في أربع مكررات. تم أخذ عينات من التربة لتحديد المؤشرات الكيميائية الزراعية لعمق الطبقة الصالحة للزراعة، لتحديد المعادن الثقيلة لعمق 10 سم، وكان وزن كل عينة من التربة حوالي 500 جرام.

تم إجراء التحليل الكيميائي في المختبر بقسم البيئة التابع لأكاديمية ولاية بيرم للعلوم الزراعية. تم تحديد المؤشرات الكيميائية الزراعية التالية: محتوى الدبال، ودرجة الحموضة، ومحتوى الأشكال المتنقلة من الفوسفور؛ ومن بين المعادن الثقيلة تم التعرف على أشكال متحركة من الكادميوم والزنك والرصاص في التربة.

· الرقم الهيدروجيني لمستخلص الملح وفقًا لطريقة TsINAO (GOST 26483-85)؛

· مركبات الفوسفور المتنقلة باستخدام الطريقة الضوئية حسب كيرسانوف (GOST 26207-83)؛

تحديد السمية النباتية

تعتمد الطريقة على رد فعل ثقافات الاختبار. تسمح لنا هذه الطريقة بتحديد التأثير السام للمعادن الثقيلة على تطور ونمو النباتات. تم إجراء التجربة في أربع تكرارات. كعنصر تحكم، استخدمنا التربة القائمة على السماد الدودي، الذي تم شراؤه من متجر، مع مؤشرات كيميائية زراعية: النيتروجين 1٪ على الأقل، الفوسفور 0.5٪ على الأقل، البوتاسيوم 0.5٪ على الأقل في المادة الجافة، الرقم الهيدروجيني 6.5-7، 5. يتم وضع 250 جرام من التربة في الأوعية، ويتم ترطيبها إلى 70% من الطاقة الكهروضوئية ويتم الحفاظ على هذه الرطوبة طوال فترة التجربة. تزرع في كل وعاء 25 حبة فجل (وردي-أحمر مع طرف أبيض)، وفي اليوم الرابع توضع الأوعية على رف خفيف مع إضاءة لمدة 14 ساعة يوميا. وفي ظل هذه الظروف، تمت زراعة الفجل لمدة أسبوعين.

يتم خلال التجربة إجراء الملاحظات على المؤشرات التالية: تسجيل وقت ظهور الشتلات وعددها لكل يوم؛ تقييم الإنبات الشامل (في نهاية التجربة)؛ يتم قياس طول الكتلة الأرضية (ارتفاع النبات) بانتظام. في نهاية التجربة، يتم فصل النباتات بعناية عن الأرض، والاستماع إليها، ونفض التربة المتبقية، وقياس الطول النهائي للأجزاء الموجودة فوق الأرض من النباتات وطول الجذور. ثم يتم تجفيف النباتات في الهواء ويتم وزن الكتلة الحيوية للأجزاء والجذور الموجودة فوق سطح الأرض بشكل منفصل. إن مقارنة هذه البيانات تجعل من الممكن التعرف على حقيقة السمية النباتية أو التأثير المحفز (Orlov، 2002).

يمكن حساب التأثير السمي للنبات باستخدام مؤشرات مختلفة.

الحديد = م ل - م حسنًا ل *100,

حيث م ل - وزن محطة التحكم (أو جميع النباتات لكل وعاء)؛

م X - كتلة النباتات المزروعة في بيئة يُفترض أنها سامة للنباتات.

تم إجراء مؤشر الحزاز وفقًا لطريقة شكرابا (2001).

يتم تحديد الأشنات على قطع أراضي العينة. ويؤخذ في الاعتبار في كل موقع ما لا يقل عن 25 شجرة ناضجة من جميع الأنواع الممثلة في منصة الأشجار.

اللوحة مصنوعة من زجاجة شفافة سعة 2 لتر مقاس 10-30 سم، تُرسم عليها شبكة في كل سنتيمتر بأداة حادة. أولا، يتم حساب التغطية الإجمالية، أي. المنطقة التي تشغلها جميع أنواع الأشنات، ثم تحديد مدى تغطية كل نوع من أنواع الأشنات على حدة. يتم تحديد مقدار التغطية باستخدام الشبكة من خلال عدد مربعات الشبكة التي تشغل فيها الأشنات أكثر من نصف مساحة المربع (أ)، مما يُنسب إليها تقليديًا تغطية بنسبة 100٪. ثم قم بحساب عدد المربعات التي تشغل فيها الأشنات أقل من نصف مساحة المربع (ب)، مع تخصيص غطاء لها بنسبة 50٪ بشكل مشروط. يتم حساب التغطية الإسقاطية الإجمالية (K) باستخدام الصيغة:

ك = (100 أ + 50 ب)/ج،

حيث C هو العدد الإجمالي لمربعات الشبكة (Pchelkin، Bogolyubov، 1997).

بعد تحديد التغطية العامة، يتم تحديد تغطية كل نوع من الأشنات المعروضة في موقع المسح بنفس الطريقة.

3. نتائج البحث

.1 خصائص كثافة حركة المركبات على الطريق السريع الاتحادي

ومن النتائج التي تم الحصول عليها يمكن أن نستنتج أن شدة النقل الحركي في فترتي الخريف والربيع تختلف، وتتغير الشدة أيضًا خلال يوم العمل وعطلة نهاية الأسبوع اعتمادًا على الوقت من اليوم. وفي الخريف تمر 4080 وحدة من السيارات خلال يوم عمل مكون من 12 ساعة، وفي الربيع تمر 2448 وحدة من السيارات، أي. 1.6 مرة أقل. في الخريف، خلال يوم عطلة مدته 12 ساعة، تسافر 2880 وحدة من المركبات، في الربيع 1680 وحدة، أي. 1.7 مرة أقل. في الخريف، يبلغ متوسط ​​عدد الشاحنات الخفيفة لكل ساعة واحدة من يوم العمل 124 وحدة، في الربيع - 38، وهو أقل بمقدار 3.2 مرة. انخفض عدد وسائل نقل البضائع الثقيلة في الربيع وازداد في الخريف.

في الخريف، في يوم عطلة، زاد عدد سيارات الركاب في الساعة بنسبة 1.7 مرة. وفي الربيع، زاد متوسط ​​حجم مركبات الشحن لكل يوم عمل 1.8 مرة. وكان متوسط ​​عدد سيارات الركاب يوميا في الخريف 120 وحدة، في الربيع - 70، وهو أقل 1.7 مرة.

تكون كثافة النقل بالسيارات على الطريق السريع الفيدرالي أكبر يوميًا في الخريف منها في الربيع. ولوحظت أعلى كثافة لمركبات الشحن متوسطة الحجم في الربيع في أيام الأسبوع، وفي الخريف في عطلات نهاية الأسبوع. تبلغ كثافة حركة سيارات الركاب في الخريف في يوم العمل 1.6 مرة أكبر مما كانت عليه في الربيع، وفي عطلات نهاية الأسبوع أقل 1.7 مرة مما كانت عليه في الخريف. هناك المزيد من حركة مرور الشاحنات الثقيلة في أيام الأسبوع في الخريف، وفي عطلات نهاية الأسبوع في الربيع. يسافر أكبر عدد من الحافلات في الخريف.

يتم عرض نسبة عدد وسائل النقل البري في الأيام والمواسم المختلفة في الأشكال 1.2.

أرز. 1 نسبة عدد المركبات % (الخريف)

أرز. 2 نسبة عدد المركبات % (الربيع)

وفي الخريف في أيام الأسبوع، تحتل السيارات المركز الأول في تدفق حركة المرور (47.6%)، والشاحنات الخفيفة (34.9%)، والمركز الثاني (34.9%)، يليها الشحن الثقيل (12%)، والشحن المتوسط ​​(3.36%). ) والحافلات (1.9٪). وفي الخريف، في عطلات نهاية الأسبوع، بلغ عدد سيارات الركاب (48.9٪)، والشحن الخفيف - 31.5٪، والشحن المتوسط ​​- 9.9٪، والشحن الثقيل - 7.3٪ والحافلات - 2.1٪. في الربيع (أيام العمل) سيارات الركاب - 48.7٪، الشحن الثقيل - 20.2٪، الشحن الخفيف - 18.4٪، الشحن المتوسط ​​- 10.6٪، الحافلات - 1.9٪. وفي عطلات نهاية الأسبوع، تمثل مركبات الركاب 48.1%، والبضائع المتوسطة والثقيلة 7%، و18% على التوالي الشحن الخفيف 25% والحافلات 1.5%.

3.2 خصائص الانبعاثات الناتجة عن النقل بالسيارات على الطريق السريع الفيدرالي

تحليل البيانات المتعلقة بانبعاثات المركبات (الملحق 1،2،3،4) والجداول 2،3،4،5،6، يمكن استخلاص الاستنتاجات التالية: في الخريف، لمدة 12 ساعة عمل على الطريق السريع الفيدرالي "كازان-إيكاترينبرج" 1 كم تنبعث منها: أول أكسيد الكربون - 30.3 كجم، أكاسيد النيتروجين - 5.06 كجم، الهيدروكربونات - 3.14 كجم، السخام - 0.13 كجم، ثاني أكسيد الكربون - 296.8 كجم، ثاني أكسيد الكبريت - 0.64 كجم؛ ليوم عطلة مدته 12 ساعة: أول أكسيد الكربون - 251.9 كجم، أكاسيد النيتروجين - 3.12 كجم، الهيدروكربونات - 2.8 كجم، السخام - 0.04 كجم، ثاني أكسيد الكربون - 249.4 كجم، ثاني أكسيد الكبريت - 0.3 كجم.

يوضح تحليل البيانات الخاصة بفترة الربيع أنه في يوم العمل يتم إنشاء التلوث التالي لكل كيلومتر واحد من الطريق السريع الفيدرالي: أول أكسيد الكربون - 26 كجم، أكاسيد النيتروجين - 8.01 كجم، الهيدروكربونات - 4.14 كجم، السخام - 0.13 كجم، الكربون ثاني أكسيد - 325 كجم، ثاني أكسيد الكبريت - 0.60 كجم. في يوم العطلة: أول أكسيد الكربون - 138.2 كجم، أكاسيد النيتروجين - 5.73 كجم، الهيدروكربونات - 3.8 كجم، السخام - 0.08 كجم، ثاني أكسيد الكربون - 243 كجم، ثاني أكسيد الكبريت - 8 كجم.

يمكننا أن نقول أنه من بين جميع المكونات الستة في غاز العادم لمحرك الاحتراق الداخلي، فإن كمية ثاني أكسيد الكربون هي السائدة، ويتم ملاحظة أكبر كمية لها في الخريف في يوم عمل. خلال هذه الفترة أيضًا، يتم ملاحظة أكبر كميات من أول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين والهيدروكربونات، والأصغر في عطلات نهاية الأسبوع الربيعية.

وهكذا، في أيام العمل في فترة الخريف يحدث أكبر تلوث للبيئة بالغازات المنبعثة من محركات الاحتراق الداخلي، وفي أيام الربيع أقلها.

في أيام العمل في الخريف، تنبعث أكبر كمية من الكربون بواسطة مركبات الركاب، وأقلها بواسطة مركبات الشحن متوسطة الحجم، وأقلها بواسطة الحافلات. في يوم عطلة الربيع، تنبعث أكبر كمية من أكاسيد النيتروجين من الشاحنات الثقيلة، وأقل الشاحنات الخفيفة والشاحنات المتوسطة ومركبات الركاب، وأصغرها من الحافلات.

في عطلات نهاية الأسبوع في فصل الخريف، يتم إنتاج أكبر كمية من أول أكسيد الكربون بواسطة سيارات الركاب والشاحنات الخفيفة، وأصغر كمية من الحافلات ومركبات الشحن الثقيلة. في يوم عمل في الربيع، تنبعث كمية كبيرة من أول أكسيد الكربون من سيارة الركاب، على الأقل من الحافلات.

3.3 التحليل الكيميائي الزراعي للتربة المدروسة

يتم عرض نتائج التحليل الكيميائي للتربة المختارة من أقسام الطريق السريع الفيدرالي في الجدول.

مؤشرات الكيماويات الزراعية

المسافة من الطريق KCI الدبال،٪ P 2عن 5,ملغم/كغم5 م 30 م 50 م 100 م 300 م5.4 5.1 4.9 5.4 5.22.1 2.5 2.7 2.6 2.4153 174 180 189 195

أظهر التحليل الكيميائي الزراعي أن تربة منطقة الدراسة حمضية قليلاً، ولم تختلف المناطق المدروسة عن بعضها البعض في الحموضة. من حيث محتوى الدبال، فإن التربة منخفضة الدبال.

ويمكن ملاحظة أن نسبة الفسفور تزداد مع المسافة عن الطريق.

وبالتالي، فإن خصائص التربة وفقا لمؤشرات الكيماويات الزراعية تشير إلى أن التربة التي تقع على مسافة 100 متر و 300 متر من الطريق هي الوحيدة الأمثل لنمو وتطور النباتات.

أظهر تحليل عينات التربة لمحتوى المعادن الثقيلة أنه (جدول 7) إذا أخذنا في الاعتبار أن الحد الأقصى المسموح به لتركيز الكادميوم في التربة هو 0.3 ملغم/كغم (ستاروفيروفا، 2000)، فإنه في التربة الواقعة في منطقة 5 على بعد متر من الطريق، تجاوز محتوى الكادميوم MPC بمقدار 1.3 مرة. كلما ابتعدت عن الطريق، يقل محتوى الكادميوم في التربة.

المسافة من الطريق Cd، mg/kgZn، mg/kgPb، mg/kg5 م 30 م 50 م 100 م 300 م0.4 0.15 00.7 0.04 0.0153.3 2.4 2.0 1.8 1 .05.0 2.0 1.5 1.0 0.2PDK-236

تبلغ نسبة MPC للزنك 23 ملغم/كغم (Staroverova, 2000)، وبالتالي، يمكننا القول أن تلوث الزنك في المناطق الواقعة على جانب الطريق لا يحدث في هذه المنطقة. أعلى محتوى للزنك هو عند 5 م – 3.3 مجم/كجم من الطريق، وأدنى مستوى عند 300 م – 1.0 مجم/كجم.

وبناء على ما سبق يمكن أن نستنتج أن النقل البري يعد مصدراً لتلوث تربة مناطق جوانب الطريق المدروسة على الطريق السريع الاتحادي بمادة الكادميوم فقط. علاوة على ذلك، لوحظ وجود نمط: مع زيادة المسافة عن الطريق، تنخفض كمية المعادن الثقيلة في التربة، أي أن بعض المعادن تستقر بالقرب من الطريق.

3.4 تحديد السمية النباتية

وبتحليل البيانات التي تم الحصول عليها من دراسة السمية النباتية للتربة الملوثة بانبعاثات المركبات (الشكل 3)، يمكننا القول أن أكبر تأثير للسمية النباتية ظهر على بعد 50 و100 متر من الطريق (43 و47%، على التوالي). ويمكن تفسير ذلك بأن الكمية الأكبر من الملوثات تستقر على بعد 50 و100 متر من الطريق، وذلك بسبب خصائص توزيعها. وقد لاحظ هذا النمط عدد من المؤلفين، على سبيل المثال N.A. جولوبكينا (2004).

أرز. 3. تأثير السمية النباتية للتربة على طول شتلات الفجل من الصنف الورد الأحمر مع الطرف الأبيض

بعد اختبار هذه التقنية، تجدر الإشارة إلى أننا لا نوصي باستخدام الفجل كمزرعة اختبار.

أظهرت دراسة البيانات التي تم الحصول عليها عند تحديد طاقة إنبات الفجل أنه بالمقارنة مع خيار التحكم، في الخيارات بمسافة 50 و 100 متر، تبين أنها أقل بمقدار 1.4 و 1.3 مرة على التوالي.

لم تختلف طاقة إنبات الفجل بشكل كبير عن متغير التحكم إلا على مسافة 300 متر من الطريق السريع الفيدرالي.

وتجدر الإشارة إلى أنه يتم ملاحظة نفس الاتجاه عند تحليل البيانات الخاصة بإنبات المحصول قيد الدراسة.

تم الحصول على أعلى معدل إنبات في متغير التحكم (97%)، وأدنى معدل في متغير 50 ​​مترًا من الطريق (76%)، وهو أقل بمقدار 1.3 مرة عن متغير التحكم.

وأظهر تحليل التشتت للبيانات التي تم الحصول عليها أن الفرق لوحظ فقط على بعد 50 مترًا و30 مترًا من الطريق، وفي حالات أخرى يكون الفرق ضئيلًا.

3.5 إشارة الحزاز

يتم عرض نتائج دراسة تكوين الأنواع وحالة الأشنات في الجدول 11.

عند دراسة الأشنات تم تحديد نوعين موجودين في مناطق الدراسة: Platysmatia glauca و Platysmatia glauca.

يتراوح غطاء الحزاز للجذع من 37.5 إلى 70 سم 3, Platysmatia glauca (Platysmatia glauca) من 20 إلى 56.5 سم3 .

تأثير الطريق السريع الفيدرالي على حالة الأشنات

من موقع التجربة الأنواع وعدد الأشجار اسم أنواع الأشنة الموقع والتسجيل على الجذع تغطية الجذع سم 3إجمالي التغطية،٪ مجموع نقاط التغطية 11 - البتولا Hypogymnia physodes) (Hypogymnia physodes) (Hypogymnia physodes) قطاع 702352 - البتولا ----- 3 - شجرة التنوب ----- 4 - خشب البتولا Platismatia Gray (Platismatia شريط حماية الغابات 55،59،235 - شجرة التنوب Platismatia Gray شريط حماية الغابات 35،55، 9321 - شجرة التنوب Platismatia Gray شريط حماية الغابات 441442 - شجرة التنوب Hypohymnaya شريط حماية الغابات 56,5 9,433 - البتولاHypohymnaya منتفخة -0--4 - شجرة التنوبHypohymnaya منتفخة-0--5 - البتولاHypohymnaya منتفخة-0--31 - البتولاPlatization Gray شريط حماية الغابات37،56،242 - شجرة التنوبHypohymnaya منتفخة-0--3 - البتولاHypohymnaya منتفخةشريط حماية الغابات451544 - sp شريط حماية باللون الرمادي rucePlatism 20 ,53,425 - شجرة التنوبHypohymnaya منتفخة-0--41 - البتولاHypohymnaya منتفخةشريط حماية الغابات421442 - البتولاHypohymnaya منتفخةشريط حماية الغابات15,52,513 - شجرة التنوبHypohymnaya منتفخةشريط حماية الغابات206634 - البتولاPlatism Gray-0--5 - شجرة التنوبH ypohymnaya swollen حماية الغابات . قطاع 12,52,0151 - شجرة التنوب Hypohymnaya منتفخة شريط حماية الغابات 652152 - البتولا Hypohymnaya منتفخة شريط حماية الغابات 15533 - البتولاHypohymnaya منتفخة-0--4 - البتولاPlatism رمادي-أخضر شريط حماية الغابات35،55،935 - شجرة التنوبHypohymnaya منتفخة-0--

وكانت التغطية الإجمالية: Platysmatia glauca من 2% إلى 23%، و Platysmatia glauca من 5% إلى 9%.

وباستخدام مقياس من عشر نقاط (الجدول 12)، يمكننا استخلاص النتيجة التالية بأن هناك تلوثا من انبعاثات المركبات. تتراوح التغطية العامة لنقص التنسج المتورم (Platysmatia glauca) من 1 إلى 5 نقاط، وPlatysmatia glauca (Platysmatia glauca) من 1 إلى 3 نقاط.

4. القسم الاقتصادي

.1 حساب الأضرار الاقتصادية الناجمة عن الانبعاثات

تعمل معايير الكفاءة البيئية والاقتصادية للإنتاج الزراعي على تعظيم حل مشكلة تلبية الطلب العام على المنتجات الزراعية التي يتم الحصول عليها بتكاليف الإنتاج المثلى مع الحفاظ على البيئة وإعادة إنتاجها.

يتم تحديد الكفاءة البيئية والاقتصادية للإنتاج الزراعي على أساس حسابات مؤشر الضرر البيئي والاقتصادي.

الضرر البيئي والاقتصادي هو خسائر فعلية أو محتملة معبر عنها بالقيمة تلحق بالزراعة نتيجة لتدهور نوعية البيئة الطبيعية، مع تكاليف إضافية للتعويض عن هذه الخسائر. يتجلى الضرر البيئي والاقتصادي الذي يلحق بالأراضي المستخدمة في الزراعة باعتبارها الوسيلة الرئيسية للإنتاج في تكلفة تقييم التدهور النوعي لحالتها، والذي يتم التعبير عنه في المقام الأول في انخفاض خصوبة التربة وفقدان إنتاجية الأراضي الزراعية (ميناكوف، 2003). .

الغرض من هذا القسم هو تحديد الأضرار الناجمة عن انبعاثات المركبات على الطريق السريع الفيدرالي "قازان - يكاترينبرج" من الاستخدام الزراعي.

هناك حق الطريق على طول الطريق السريع الفيدرالي. تنتمي المنطقة التي تقع عليها إلى مجمع الإنتاج الزراعي في روس. بجانب يمين الطريق يوجد حزام حماية، يليه حقل. وتستخدمه الشركة في الإنتاج الزراعي.

ومن المعروف أن النباتات التي تنمو في هذه المنطقة تتراكم بعض مكونات الغازات العادمة، وهذه بدورها تمر عبر حلقات السلسلة الغذائية (العشب - حيوانات المزرعة - الإنسان)، وبالتالي تقلل من جودة العلف، وتقلل الغلة، والماشية إنتاجية وجودة المنتجات الحيوانية، وتدهور صحة الحيوان والإنسان.

من أجل إجراء الحسابات، من الضروري معرفة متوسط ​​إنتاج التبن لكل هكتار واحد وتكلفة قنطار واحد من التبن خلال السنوات الثلاث الماضية (2006-2007). كان متوسط ​​إنتاج التبن خلال السنوات الثلاث الماضية: 17.8 ج/هكتار، وكانت تكلفة 1 ج من التبن 64.11.

يتم حساب الضرر البيئي والاقتصادي (د) الناجم عن سحب حق المرور من الاستخدام الزراعي باستخدام الصيغة:

حيث B هو إجمالي حصاد التبن من المنطقة المسحوبة؛ ج - تكلفة 1 قنطار من القش، فرك.

يتم حساب إجمالي حصاد التبن باستخدام الصيغة:

ب = أور * ص

حيث ي ر - متوسط ​​العائد لمدة 3 سنوات، ج/هك؛ ف - المنطقة المسحوبة، هكتار

ب = 17.8*22.5 = 400 ج

ص = 400 * 64.11 = 25676 روبل.

لنفترض أن المزرعة ستعوض النقص بشرائها بسعر السوق. ومن ثم يمكن حساب تكاليف اقتنائها باستخدام الصيغة:

زبر = ك*ج،

حيث ز إلخ - تكاليف شراء التبن بسعر السوق، فرك. ك - المبلغ المطلوب لشراء التبن، ج؛ ج- سعر السوق 1 قنطار من التبن .

القيمة ز إلخ يساوي التبن المفقود بسبب الاستيلاء على الأرض، أي 400 سنت، وسعر السوق 1 سنت، وسعر السوق 1 سنت من القش هو 200 روبل.

ثم، ز العلاقات العامة = 17.8*200 = 80100 فرك.

وبذلك بلغت مساحة الأرض 17.8 هكتارا. سيكون فقدان التبن في الوزن الجسدي 400 طن. عندما تم سحب حق الطريق من الاستخدام الزراعي، بلغت الخسارة السنوية 25676 روبل. ستكون تكلفة شراء التبن غير المستلم 80100.

الاستنتاجات

بناءً على البحث الذي تم إجراؤه يمكن استخلاص الاستنتاجات التالية:

1. تشتمل غازات عادم محركات الاحتراق الداخلي على 200 مكون، أكثرها سمية للكائنات الحية تشمل أول أكسيد الكربون، وأكاسيد النيتروجين، والهيدروكربونات، والألدهيدات، وثاني أكسيد الكربون، وثاني أكسيد الكبريت، والمعادن الثقيلة.
2. تؤثر غازات العادم على المحاصيل التي تشكل المكون الرئيسي للنظام البيئي الزراعي. يؤدي التعرض لغازات العادم إلى انخفاض إنتاجية وجودة المنتجات الزراعية. يمكن أن تتراكم بعض المواد الناتجة عن الانبعاثات في النباتات، مما يشكل خطراً إضافياً على صحة الإنسان والحيوان.
3. في الخريف، خلال يوم عمل مدته 12 ساعة، تسافر 4080 مركبة، والتي تنبعث منها حوالي 3.3 طن من المواد الضارة للبيئة لكل كيلومتر واحد من الطريق، وفي الربيع - 1.2 طن من المواد الضارة. في الخريف، خلال يوم عطلة مدته 12 ساعة، تمت ملاحظة 2880 مركبة تنتج 3.2 طن من المواد الضارة، وفي الربيع - 1680 طنًا تنتج 1.7 طن من المواد الضارة. أعظم التلوث يحدث من سيارات الركاب والشاحنات الخفيفة.
4. أظهر التحليل الكيميائي الزراعي للتربة أن منطقة الدراسة في هذه المنطقة حمضية قليلاً، وفي المتغيرات التجريبية تراوحت من 4.9 إلى 5.4 درجة حموضة KCI، وتحتوي التربة على محتوى منخفض من الدبال وتخضع لتلوث طفيف بالكادميوم.
5. تبلغ الأضرار الاقتصادية الناجمة عن انبعاثات المركبات على الطريق السريع الفيدرالي كازان-إيكاترينبرج 25676 روبل.

فهرس

1. ألكسيف يو.في. المعادن الثقيلة في التربة والنباتات / Yu.V. أليكسييف. - ل.: أجروبروميزدات، 1987. - 142 ص.

2. أرتامونوف ف. النباتات ونقاء البيئة الطبيعية / ف. أرتامونوف. - م: نوكا، 1968. - 172 ص.

بيزوجلوفا أو إس. الكيمياء الحيوية / نظام التشغيل بيزوجلوفا، د.س. أورلوف. - روستوف ن / دون: "فينيك"، 2000. - 320 ص.

بيرينيا Dz.Zh. / توزيع انبعاثات المركبات وتلوث التربة على جانب الطريق / Dz.Zh. بيرينيا، إل.ك. كالفينيا // تأثير انبعاثات المركبات على البيئة الطبيعية. - ريغا: أنبل، 1989. - ص22-35.

فالوفا ف.د. أساسيات علم البيئة / ف.د. فالوفا. - م: دار النشر "داشكوف وك"، 2001. - 212 ص.

فارشافسكي إل. كيفية تحييد غازات عادم السيارة / آي.إل. فارشافسكي، ر.ف. مالوف. - م: النقل 1968. - 128 ص.

جولوبكينا ن. ورشة عمل مختبرية حول البيئة / ن.أ. Golubkina، M.: المنتدى - INTRA - M، 2004. - 34 ص.

جوتاريفيتش يو.ف. حماية البيئة من التلوث بانبعاثات المحركات / Yu.F. جوتاريفيتش، - م: الحصاد، 1989. - 244 ص.

دوسبيهوف ب. منهجية الخبرة الميدانية (سوسنوفامي المعالجة الإحصائية لنتائج البحوث) / بكالوريوس. درع. - م: كولوس، ١٩٧*٩. - 413 ص.

روبوت V.V. مكافحة التلوث البيئي في النقل البري / ف.ف. روبوت، ب.ف. كوسيتسين، أ.ب. لوكيانينكو ، ف.ب. خطير. - كييف: التكنولوجيا، 1979. - 215 ص.

إيفجونييف آي.يا. الطرق السريعة وحماية البيئة / I.Ya. إيفجينييف، أ.أ. ميرونوف. - تومسك: دار النشر بجامعة تومسك، 1986. - 281 ص.

إيلين ف.ب. المعادن الثقيلة في نظام التربة النباتية. نوفوسيبيرسك: العلوم. 1991. - 151 ص.

كوزنتسوفا إل إم. تأثير المعادن الثقيلة على محصول وجودة القمح / L.M.، Kuznetsova، E.B. زوباريفا // الكيمياء في الزراعة. - 1997. - رقم 2. - ص 36-37.

لوكانين ف.ن. البيئة الصناعية والنقل / ف.ن. لوكانين. - م: الثانوية العامة 2001. - 273 ص.

لوكانين ف.ن.، تروفيمينكو يو.ف. البيئة الصناعية والنقل: كتاب مدرسي. للجامعات / إد. ف.ن. لوكانينا. - م: أعلى. المدرسة، 2001. - 273 ص.

مينيف ف. ورشة عمل حول الكيمياء الزراعية / V.G. مينيف. - م: دار النشر جامعة موسكو الحكومية، 2001. - 689 ص.

مينيف ف. كيماوية الزراعة والبيئة الطبيعية. م: أجروبروميزدات، 1990. - 287 ص.

مولتشانوف أ. تأثير الغابات على البيئة / أ.أ. مولتشانوف. - م: نوكا، 1973. - 145 ص.

نيكيفوروفا إي إم. تلوث البيئة الطبيعية بالرصاص من غازات عوادم المركبات // أخبار جامعة موسكو. - 1975. - رقم 3. - ص 28-36.

أوبوخوف أ. الأساس العلمي لتطوير التركيزات القصوى المسموح بها للمعادن الثقيلة في التربة / A.I., Obukhov, I.P. بابيفا، أ.ف. ابتسامة. - م: دار النشر موسكو. الجامعة، 1980. - 164 ص.

أوريشكينا أ.ف. ملامح تلوث التربة بالكادميوم // EkiP. - 2004. رقم 1. - ص31-32.

أورلوف د. البيئة وحماية المحيط الحيوي أثناء التلوث الكيميائي: كتاب مدرسي. دليل للكيمياء والتكنولوجيا الكيميائية. وبيول. متخصص. الجامعات / د.س. أورلوف، إل.ك. سادوفنيكوفا، آي.إن. لوزانوفسكايا. م: أعلى. المدرسة - 2002. - 334 ص.

بافلوفا إي. بيئة النقل / إي. بافلوفا. - م: النقل، 2000، - 284 ص.

بيرلمان أ. جيوكيمياء المناظر الطبيعية / الذكاء الاصطناعي بيرلمان. - م: الثانوية العامة 1975. - 341 ص.

بيشيلكينا إيه في، بوغوليوبوف إيه إس. طرق دلالة الأشنة على التلوث البيئي. أدوات. - م: النظام البيئي، 1997. - 80 ص.

ستاروفيروفا أ.ف. توحيد المواد السامة في التربة والمنتجات الغذائية / أ.ف. ستاروفيروفا، إل.في. فاشينكو // نشرة الكيماويات الزراعية. - 2000. - رقم 2. - ص 7-10.

فيلينبيرج جي. التلوث البيئي. مقدمة في الكيمياء البيئية / ج. فيلينبرج. - م: مير، 1997. - 232 ص.

فيلدمان يو.جي. التقييم الصحي للنقل بالسيارات كمصدر لتلوث الهواء الجوي / Yu.G. فيلدمان. - م: الطب، 1975.

تشيركوف يو.آي.، الأرصاد الجوية الزراعية / يو.أ. تشيركوف. - ل: جيدروميتويزدات، 1986. - 296 ص.

شيلنيكوف آي. هجرة الكادميوم والزنك والرصاص والسترونتيوم من الطبقة الجذرية للتربة البودزولية الحمضية / I.A. شيلنيكوف، م. أوفشارينكو // نشرة الكيماويات الزراعية. - 1998. - العدد 5 - 6. - ص43-44.

يوسفين يو إس، الصناعة والبيئة / يو إس. يوسفين، يا. ليونتييف ، بي. تشيرنوسوف. - م: "الكتاب الأكاديمي" للمحكمة الجنائية الدولية، 2002. - 469 ص.

يوفيت س.س. السموم في كل مكان حولنا. التحديات التي تواجه الإنسانية / س.س. يوفيت. - م: الطراز الكلاسيكي، 2002. - 368 ص.

ياجودين ب. المعادن الثقيلة وصحة الإنسان // الكيمياء في الزراعة. - 1995. - رقم 4. - ص 18-20.

ياكوبوفسكي يو نقل السيارات وحماية البيئة / يو ياكوبوفسكي. - م: النقل 1979. - 198 ص.

التدريس

هل تحتاج إلى مساعدة في دراسة موضوع ما؟

سيقوم المتخصصون لدينا بتقديم المشورة أو تقديم خدمات التدريس حول الموضوعات التي تهمك.
تقديم طلبكمع الإشارة إلى الموضوع الآن للتعرف على إمكانية الحصول على استشارة.

تفاعل كائنات النقل مع البيئة

النقل هو أحد المصادر الرئيسية لتلوث الهواء. يتم تحديد المشاكل البيئية المرتبطة بتأثير مرافق النقل المختلفة على البيئة من خلال كمية المواد السامة المنبعثة من المحركات، كما تنطوي أيضًا على تلوث المسطحات المائية. إن توليد النفايات الصلبة والتلوث الضوضائي لهما نصيبهما من الآثار السلبية. وفي الوقت نفسه، يحتل النقل البري المرتبة الأولى كملوث بيئي ومستهلك لموارد الطاقة. التأثير السلبي الناجم عن مرافق النقل بالسكك الحديدية هو أقل من حيث الحجم. بل إن التلوث - بترتيب تنازلي - الناجم عن النقل الجوي والبحري والمياه الداخلية أقل.

تأثير النقل البري على البيئة

من خلال حرق كميات هائلة من المنتجات البترولية، تضر السيارات بالبيئة (الغلاف الجوي في المقام الأول) وصحة الإنسان. يصبح الهواء خاليًا من الأكسجين، ويصبح مشبعًا بالمواد الضارة في غازات العادم، وتزداد كمية الغبار العالق في الغلاف الجوي والمترسب على أسطح الركائز المختلفة.

عادة ما تكون المياه العادمة الناتجة عن مؤسسات مجمع النقل بالسيارات مشبعة بالمنتجات البترولية والمواد الصلبة العالقة، كما يحتوي الجريان السطحي من الطرق بالإضافة إلى ذلك على معادن ثقيلة (الرصاص والكادميوم وما إلى ذلك) والكلوريدات.

كما تعد السيارات من العوامل المكثفة في القضاء على الحيوانات الفقارية واللافقارية، كما أنها تشكل خطورة على الإنسان، حيث تسبب العديد من الوفيات والإصابات الخطيرة.

ملاحظة 1

غالبًا ما يقوم أصحاب المركبات الشخصية بغسل سياراتهم على شواطئ المسطحات المائية باستخدام المنظفات الاصطناعية التي تدخل الماء.

يحدث الضرر الذي يلحق بالنظم البيئية الطبيعية بسبب الطريقة الكيميائية لإزالة الثلوج والجليد من أسطح الطرق باستخدام الكواشف - مركبات الكلوريد (من خلال الاتصال المباشر ومن خلال التربة).

وتتجلى الآثار الخطيرة لهذه الأملاح في عملية تآكل المعدن الذي يشكل جزءا من السيارات، وتدمير مركبات الطرق والعناصر الهيكلية لعلامات الطريق والحواجز على جانب الطريق.

مثال 1

تبلغ نسبة السيارات التي تعمل على الرغم من تجاوز المعايير الحديثة للسمية وانبعاثات الضباب الدخاني 20-25٪.

يتجلى التأثير الجيولوجي البيئي المحلي للنقل في التراكم المكثف لأول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين والهيدروكربونات أو الرصاص في محيط مصادر التلوث (على طول الطرق السريعة والشوارع الرئيسية وفي الأنفاق وعند التقاطعات). يتم نقل بعض الملوثات من نقطة الانبعاث، مما يسبب تأثيرات جيولوجية إقليمية. وينتشر ثاني أكسيد الكربون والغازات الأخرى التي لها تأثير الاحتباس الحراري في جميع أنحاء الغلاف الجوي، مما يسبب تأثيرات جيوإيكولوجية عالمية غير مواتية للبشر.

مثال 2

وفي حوالي 15% من العينات في المناطق المتأثرة بالنقل، تم تجاوز الحد الأقصى المسموح به لتركيزات المعادن الثقيلة الخطرة على الصحة.

النفايات الرئيسية الناجمة عن السيارات هي البطاريات (الرصاص)، وعناصر الديكور الداخلي (البلاستيك)، وإطارات السيارات، وشظايا هياكل السيارات (الفولاذ).

تأثير النقل بالسكك الحديدية

المصدر الرئيسي لتلوث الهواء هو غازات العادم المنبعثة من قاطرات الديزل، والتي تحتوي على أول أكسيد الكربون، وأكاسيد النيتروجين، وأنواع مختلفة من الهيدروكربونات، وثاني أكسيد الكبريت، والسخام.

بالإضافة إلى ذلك، سنويًا، يأتي ما يصل إلى 200 متر مكعب من مياه الصرف الصحي، التي تحتوي على الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض، من سيارات الركاب لكل كيلومتر من المسار، بالإضافة إلى ذلك، يتم التخلص من ما يصل إلى 12 طنًا من النفايات الجافة.

في عملية غسل المعدات الدارجة، يتم تصريف المنظفات - المواد الخافضة للتوتر السطحي الاصطناعية والمنتجات البترولية المختلفة والفينولات والكروم سداسي التكافؤ والأحماض والقلويات والمواد العضوية المختلفة والمواد المعلقة غير العضوية - إلى المسطحات المائية جنبًا إلى جنب مع مياه الصرف الصحي.

يسبب التلوث الضوضائي الناتج عن حركة القطارات عواقب صحية سلبية ويؤثر بشكل عام على نوعية حياة السكان.

تأثير النقل الجوي

يؤدي النقل الجوي إلى تشبع الغلاف الجوي بأول أكسيد الكربون، والهيدروكربونات، وأكاسيد النيتروجين، والسخام، والألدهيدات. محركات الطيران وأجسام نقل الصواريخ لها تأثير سلبي على طبقة التروبوسفير والستراتوسفير والفضاء الخارجي. تمثل الانبعاثات التي تساهم في تدمير طبقة الأوزون على الكوكب حوالي 5٪ من المواد السامة التي تدخل الغلاف الجوي من قطاع النقل بأكمله.

تأثير الأسطول

النهر، وعلى وجه الخصوص، الأسطول البحري يلوث الغلاف الجوي والغلاف المائي بشكل خطير. تقوم سفن النقل بتشبع الغلاف الجوي بالفريون، الذي يدمر طبقة الأوزون في الغلاف الجوي للأرض، وأثناء الاحتراق يطلق الوقود أكاسيد الكبريت والنيتروجين وأول أكسيد الكربون. ومن المعروف أن 40% من الآثار السلبية للنقل المائي تعود إلى تلوث الهواء. 60٪ "يتقاسمون" فيما بينهم التلوث الضوضائي، والاهتزازات غير المعتادة للمحيط الحيوي، والنفايات الصلبة وعمليات التآكل في مرافق النقل، وتسرب النفط أثناء حوادث الناقلات وبعض الأشياء الأخرى. يرتبط موت الأسماك الصغيرة والعديد من الكائنات المائية الأخرى بالأمواج التي تحدث أثناء تشغيل السفن البحرية.

يعد النقل البري هو الأكثر عدوانية فيما يتعلق بالبيئة مقارنة بوسائل النقل الأخرى. إنه مصدر قوي للمواد الكيميائية (يزود البيئة بكمية كبيرة من المواد السامة) والضوضاء والتلوث الميكانيكي. وينبغي التأكيد على أنه مع زيادة أسطول المركبات، فإن مستوى الآثار الضارة للمركبات على البيئة يرتفع بسرعة. وبالتالي، إذا قرر علماء حفظ الصحة في أوائل السبعينيات أن حصة التلوث التي تدخل الغلاف الجوي عن طريق النقل البري تبلغ في المتوسط ​​13٪، فقد وصلت الآن بالفعل إلى 50٪ وتستمر في النمو. وبالنسبة للمدن والمراكز الصناعية فإن حصة وسائل النقل بالسيارات في إجمالي حجم التلوث أعلى بكثير وتصل إلى 70% أو أكثر، مما يخلق مشكلة بيئية خطيرة تصاحب التوسع الحضري.

هناك عدة مصادر للمواد السامة في السيارات، أهمها ثلاثة:

• غازات العادم
• غازات علبة المرافق
• أبخرة الوقود

أرز. مصادر الانبعاثات السامة

إن الحصة الأكبر من التلوث الكيميائي للبيئة الناجم عن النقل البري تأتي من غازات العادم الصادرة عن محركات الاحتراق الداخلي.

من الناحية النظرية، من المفترض أنه مع الاحتراق الكامل للوقود، يتشكل ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء نتيجة لتفاعل الكربون والهيدروجين (الموجود في الوقود) مع الأكسجين الموجود في الهواء. تفاعلات الأكسدة لها الشكل:

ج + O2 = ثاني أكسيد الكربون،
2H2+O2=2H2.

من الناحية العملية، وبسبب العمليات الفيزيائية والميكانيكية في أسطوانات المحرك، فإن التركيب الفعلي لغازات العادم معقد للغاية ويتضمن أكثر من 200 مكون، جزء كبير منها سام.

طاولة. التركيب التقريبي لغازات العادم من محركات السيارات

باستخدام مثال سيارات الركاب دون تحييد، يمكن تمثيل تكوين غازات عادم المحرك في شكل رسم تخطيطي.

أرز. مكونات غازات العادم دون تحييد

كما يتبين من الجدول والشكل، فإن تكوين غازات العادم لأنواع المحركات قيد النظر يختلف بشكل كبير، في المقام الأول في تركيز منتجات الاحتراق غير الكامل - أول أكسيد الكربون والهيدروكربونات وأكاسيد النيتروجين والسخام.

تشمل المكونات السامة لغازات العادم ما يلي:

• أول أكسيد الكربون
• الهيدروكربونات
• أكاسيد النيتروجين
• أكاسيد الكبريت
• الألدهيدات
• بنز (أ) بيرين
• مركبات الرصاص

يتم تفسير الفرق في تكوين غازات العادم لمحركات البنزين والديزل من خلال معامل الهواء الزائد الكبير α (نسبة كمية الهواء الفعلية التي تدخل أسطوانات المحرك إلى كمية الهواء المطلوبة نظريًا لاحتراق 1 كجم من الوقود) في محركات الديزل وتذرية أفضل للوقود (حقن الوقود). بالإضافة إلى ذلك، في محرك البنزين المكربن، فإن الخليط للأسطوانات المختلفة ليس هو نفسه: بالنسبة للأسطوانات الموجودة بالقرب من المكربن، فهو غني، وبالنسبة للأسطوانات الموجودة أبعد منه فهو أكثر فقراً، وهو عيب لمحركات البنزين المكربن. يدخل جزء من خليط الهواء والوقود في المحركات المكربنة إلى الأسطوانات ليس في حالة بخار، ولكن في شكل فيلم، مما يزيد أيضًا من محتوى المواد السامة بسبب سوء احتراق الوقود. هذا العيب ليس نموذجيا لمحركات البنزين مع حقن الوقود، حيث يتم توفير الوقود مباشرة إلى صمامات السحب.

سبب تكوين أول أكسيد الكربون والهيدروكربونات جزئيًا هو الاحتراق غير الكامل للكربون (يصل الجزء الكتلي منه في البنزين إلى 85٪) بسبب عدم كفاية كمية الأكسجين. ولذلك فإن تراكيز أول أكسيد الكربون والهيدروكربونات في غازات العادم تزداد مع إثراء الخليط (α 1)، واحتمالية حدوث هذه التحولات في جبهة اللهب منخفضة وتحتوي غازات العادم على كمية أقل من ثاني أكسيد الكربون، ولكن هناك مصادر إضافية لظهوره في الاسطوانات:

• أقسام اللهب ذات درجة الحرارة المنخفضة لمرحلة اشتعال الوقود
• قطرات من الوقود تدخل الغرفة في المراحل المتأخرة من الحقن وتحترق في لهب منتشر مع نقص الأكسجين
• تتشكل جزيئات السخام أثناء انتشار اللهب المضطرب على طول شحنة غير متجانسة، حيث يمكن إنشاء مناطق تعاني من نقص الأكسجين مع وجود فائض عام من الأكسجين وتفاعلات مثل:

2C+O2 → 2СО.

ثاني أكسيد الكربون CO2 ليس ساما، ولكنه مادة ضارة بسبب الزيادة المسجلة في تركيزه في الغلاف الجوي للكوكب وتأثيره على تغير المناخ. تتم أكسدة الحصة الرئيسية من ثاني أكسيد الكربون المتكون في غرفة الاحتراق إلى ثاني أكسيد الكربون دون مغادرة الغرفة، لأن الجزء المقاس لثاني أكسيد الكربون في غازات العادم يبلغ 10-15%، أي 300...450 مرة أكثر من الهواء الجوي. إن أكبر مساهمة في تكوين ثاني أكسيد الكربون تتم عن طريق التفاعل الذي لا رجعة فيه:

ثاني أكسيد الكربون + أوه → ثاني أكسيد الكربون + ح

تحدث أكسدة ثاني أكسيد الكربون إلى ثاني أكسيد الكربون في أنبوب العادم، وكذلك في معادلات غاز العادم، والتي يتم تركيبها في السيارات الحديثة للأكسدة القسرية لثاني أكسيد الكربون والهيدروكربونات غير المحترقة إلى ثاني أكسيد الكربون بسبب الحاجة إلى تلبية معايير السمية.

الهيدروكربونات

الهيدروكربونات - مركبات عديدة من أنواع مختلفة (على سبيل المثال، C6H6 أو C8H18) تتكون من جزيئات وقود أصلية أو متحللة، ويزداد محتواها ليس فقط عندما يتم إثراء الخليط، ولكن أيضًا عندما يكون الخليط قليل الدهن (a > 1.15)، وهو ما يكون يتم تفسيره بزيادة كمية الوقود غير المتفاعل (غير المحترق) بسبب الهواء الزائد والاختلالات في الأسطوانات الفردية. يحدث تكوين الهيدروكربونات أيضًا بسبب حقيقة أن درجة حرارة الغاز في جدران غرفة الاحتراق ليست عالية بما يكفي لاحتراق الوقود، لذلك ينطفئ اللهب هنا ولا يحدث الاحتراق الكامل. الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات هي الأكثر سمية.

في محركات الديزل، تتشكل الهيدروكربونات الغازية الخفيفة أثناء التحلل الحراري للوقود في منطقة اللهب، في القلب وفي الحافة الأمامية للهب، على الحائط على جدران غرفة الاحتراق ونتيجة للحقن الثانوي ( تعزيز).

تشتمل الجسيمات الصلبة على مواد غير قابلة للذوبان (الكربون الصلب، وأكاسيد المعادن، وثاني أكسيد السيليكون، والكبريتات، والنترات، والإسفلت، ومركبات الرصاص) وقابلة للذوبان في المذيبات العضوية (الراتنجات، والفينول، والألدهيدات، والورنيش، ورواسب الكربون، والأجزاء الثقيلة الموجودة في الوقود والزيت).

تتكون الجزيئات الصلبة الموجودة في غازات عادم محركات الديزل فائقة الشحن من 68...75% مواد غير قابلة للذوبان، و25...32% مواد قابلة للذوبان.

سخام

السخام (الكربون الصلب) هو المكون الرئيسي للجسيمات غير القابلة للذوبان. يتشكل أثناء الانحلال الحراري الحجمي (التحلل الحراري للهيدروكربونات في مرحلة الغاز أو البخار مع نقص الأكسجين). تتضمن آلية تكوين السخام عدة مراحل:

• تكوين الجنين
• نمو النوى إلى جسيمات أولية (ألواح جرافيت سداسية)
• زيادة حجم الجسيمات (التخثر) إلى تكوينات تكتلات معقدة، بما في ذلك 100...150 ذرة كربون
• احترق

يحدث إطلاق السخام من اللهب عند α = 0.33...0.70. في المحركات المنظمة ذات تكوين الخليط الخارجي والإشعال بالشرارة (البنزين والغاز)، فإن احتمالية ظهور مثل هذه المناطق تكون ضئيلة. في محركات الديزل، تتشكل المناطق المحلية الغنية بالوقود في كثير من الأحيان وتتحقق عمليات تكوين السخام المدرجة بالكامل. ولذلك، فإن انبعاثات السخام من غازات العادم من محركات الديزل أعلى من انبعاثات محركات الإشعال بالشرارة. يعتمد تكوين السخام على خصائص الوقود: كلما زادت نسبة C/H في الوقود، زاد إنتاج السخام.

بالإضافة إلى السخام، تحتوي الجسيمات على مركبات الكبريت والرصاص. تمثل أكاسيد النيتروجين NOx مجموعة من المركبات التالية: N2O، NO، N2O3، NO2، N2O4، N2O5. يسود أكسيد النيتروجين في غازات عادم محركات السيارات (99% في محركات البنزين وأكثر من 90% في محركات الديزل). في غرفة الاحتراق لا يمكن أن يتشكل:

• أثناء أكسدة درجة الحرارة العالية لنيتروجين الهواء (NO الحراري)
• نتيجة لأكسدة مركبات الوقود المحتوية على النيتروجين (الوقود NO) بدرجة حرارة منخفضة
• بسبب تصادم جذور الهيدروكربون مع جزيئات النيتروجين في منطقة تفاعلات الاحتراق في ظل وجود نبضات درجة الحرارة (سريع NO)

يهيمن على غرف الاحتراق أكسيد النيتروجين الحراري، المتكون من النيتروجين الجزيئي أثناء احتراق خليط الهواء والوقود الهزيل وخليط قريب من العناصر المتكافئة، خلف جبهة اللهب في منطقة منتجات الاحتراق. بشكل رئيسي أثناء احتراق الخلائط الخالية من الدهون والغنية باعتدال (α> 0.8)، تحدث التفاعلات وفقًا لآلية السلسلة:

O + N2 → NO + N
ن + O2 → NO+O
ن + أوه → ن + ح.

في مخاليط غنية (و< 0,8) осуществляются также реакции:

N2 + أوه → NO + NH
NH + O → NO + OH.

في المخاليط الخالية من الدهون، يتم تحديد ناتج NO من خلال درجة الحرارة القصوى للانفجار الحراري المتسلسل (درجة الحرارة القصوى 2800...2900 درجة كلفن)، أي حركية التكوين. في المخاليط الغنية، يتوقف ناتج أكسيد النيتروجين عن الاعتماد على درجة حرارة الانفجار القصوى ويتم تحديده بواسطة حركية التحلل ويتناقص محتوى أكسيد النيتروجين. عند حرق المخاليط الخالية من الدهون، يتأثر تكوين NO بشكل كبير بتفاوت مجال درجة الحرارة في منطقة منتجات الاحتراق ووجود بخار الماء، وهو مثبط في التفاعل المتسلسل لأكسدة أكاسيد النيتروجين.

تؤدي الكثافة العالية لعملية التسخين ثم تبريد خليط الغازات في أسطوانة محرك الاحتراق الداخلي إلى تكوين تركيزات غير متوازنة بشكل كبير من المواد المتفاعلة. يحدث تجميد (تبريد) أكسيد النيتروجين المتكون عند مستوى التركيز الأقصى الموجود في غازات العادم بسبب التباطؤ الحاد في معدل تحلل أكسيد النيتروجين.

مركبات الرصاص الرئيسية في غازات عوادم السيارات هي الكلوريدات والبروميدات، وكذلك (بكميات أقل) الأكاسيد والكبريتات والفلوريدات والفوسفات وبعض مركباتها الوسيطة، والتي تكون عند درجات حرارة أقل من 370 درجة مئوية على شكل رذاذ أو مادة صلبة. حبيبات. ويبقى حوالي 50% من الرصاص على شكل رواسب كربون على أجزاء المحرك وفي أنبوب العادم، بينما يتسرب الباقي إلى الغلاف الجوي مع غازات العادم.

يتم إطلاق كميات كبيرة من مركبات الرصاص في الهواء عند استخدام هذا المعدن كعامل مضاد للخبط. حاليًا، لا تُستخدم مركبات الرصاص كعوامل مضادة للخبط.

أكاسيد الكبريت

تتشكل أكاسيد الكبريت أثناء احتراق الكبريت الموجود في الوقود بواسطة آلية مشابهة لتكوين ثاني أكسيد الكربون.

يتم تقييم تركيز المكونات السامة في غازات العادم من حيث الحجم، وأجزاء في المليون من حيث الحجم - جزء في المليون (جزء في المليون، 10000 جزء في المليون = 1٪ من حيث الحجم) وفي كثير من الأحيان بالملليجرام لكل 1 لتر من غازات العادم.

بالإضافة إلى غازات العادم، فإن مصادر التلوث البيئي للسيارات ذات المحركات المكربنة هي غازات علبة المرافق (في حالة عدم وجود تهوية علبة المرافق المغلقة، وكذلك تبخر الوقود من نظام الوقود).

الضغط في علبة المرافق لمحرك البنزين، باستثناء شوط السحب، أقل بكثير منه في الأسطوانات، لذلك فإن جزءًا من خليط الهواء والوقود وغازات العادم يخترق تسريبات مجموعة مكبس الأسطوانات من الاحتراق الغرفة في علبة المرافق. هنا يختلطون مع أبخرة الزيت والوقود المغسولة من جدران أسطوانة المحرك البارد. تعمل غازات علبة المرافق على تخفيف الزيت، وتعزيز تكثيف الماء، وشيخوخة الزيت وتلوثه، وزيادة حموضته.

في محرك الديزل، أثناء شوط الانضغاط، يخترق الهواء النظيف علبة المرافق، وأثناء الاحتراق والتمدد، تنطلق غازات العادم بتركيزات من المواد السامة تتناسب مع تركيزاتها في الأسطوانة. المكونات السامة الرئيسية في غازات علبة المرافق الديزل هي أكاسيد النيتروجين (45...80٪) والألدهيدات (ما يصل إلى 30٪). الحد الأقصى لسمية غازات علبة المرافق في محركات الديزل أقل بـ 10 مرات من غازات العادم، وبالتالي فإن حصة غازات علبة المرافق في محرك الديزل لا تتجاوز 0.2...0.3% من إجمالي انبعاث المواد السامة. مع أخذ ذلك في الاعتبار، عادة لا يتم استخدام تهوية علبة المرافق القسرية في محركات الديزل للسيارات.

المصادر الرئيسية لتبخر الوقود هي خزان الوقود ونظام الطاقة. تؤدي درجات الحرارة المرتفعة في حجرة المحرك، بسبب أوضاع تشغيل المحرك المحملة بشكل أكبر والضيق النسبي لحجرة محرك السيارة، إلى تبخر الوقود بشكل كبير من نظام الوقود عند إيقاف المحرك الساخن. ونظراً للانبعاثات الكبيرة للمركبات الهيدروكربونية نتيجة تبخر الوقود، تستخدم جميع شركات صناعة السيارات حالياً أنظمة خاصة لالتقاطها.

بالإضافة إلى الهيدروكربونات القادمة من نظام طاقة السيارة، يحدث تلوث كبير في الغلاف الجوي بالهيدروكربونات المتطايرة لوقود السيارات عند إعادة تزويد السيارات بالوقود (في المتوسط ​​1.4 جرام من الميثان لكل 1 لتر من الوقود المملوء). يسبب التبخر أيضًا تغيرات فيزيائية في البنزين نفسه: بسبب التغيرات في التركيب الجزئي، تزداد كثافته، وتتدهور صفات البدء، وينخفض ​​عدد الأوكتان للبنزين عند التكسير الحراري والتقطير المباشر للزيت. في سيارات الديزل، يكون تبخر الوقود غائبًا عمليًا بسبب انخفاض تقلب وقود الديزل وضيق نظام وقود الديزل.

يتم تقييم مستوى تلوث الهواء من خلال مقارنة التركيزات المقاسة والحد الأقصى المسموح به (MPC). يتم تحديد قيم MAC لمختلف المواد السامة للتعرض المستمر والمتوسط ​​اليومي ولمرة واحدة. ويبين الجدول متوسط ​​قيم MPC اليومية لبعض المواد السامة.

طاولة. التركيزات المسموح بها من المواد السامة

وبحسب البحث، فإن سيارة الركاب التي يبلغ متوسط ​​عدد الكيلومترات السنوية 15 ألف كيلومتر "تستنشق" 4.35 طن من الأكسجين و"تزفر" 3.25 طن من ثاني أكسيد الكربون، و0.8 طن من أول أكسيد الكربون، و0.2 طن من الهيدروكربونات، و0.04 طن من أكاسيد النيتروجين. على عكس المؤسسات الصناعية، التي تتركز انبعاثاتها في منطقة معينة، تقوم السيارة بتفريق منتجات الاحتراق غير الكامل للوقود في جميع أنحاء أراضي المدن تقريبا، مباشرة في الطبقة الأرضية من الغلاف الجوي.

تصل نسبة التلوث الناجم عن السيارات في المدن الكبرى إلى قيم كبيرة.

طاولة. حصة النقل البري من إجمالي تلوث الهواء في أكبر مدن العالم، %

المكونات السامة لغازات العادم والأبخرة من نظام الوقود لها تأثير سلبي على جسم الإنسان. تعتمد درجة التعرض على تركيزاتها في الغلاف الجوي وحالة الشخص وخصائصه الفردية.

أول أكسيد الكربون

أول أكسيد الكربون (CO) هو غاز عديم اللون والرائحة. كثافة ثاني أكسيد الكربون أقل من كثافة الهواء، وبالتالي يمكن أن ينتشر بسهولة في الغلاف الجوي. يؤدي دخول ثاني أكسيد الكربون إلى جسم الإنسان عن طريق استنشاق الهواء إلى تقليل وظيفة إمداد الأكسجين، مما يؤدي إلى إزاحة الأكسجين من الدم. ويفسر ذلك حقيقة أن امتصاص الدم لثاني أكسيد الكربون أعلى بـ 240 مرة من امتصاص الأكسجين. ثاني أكسيد الكربون له تأثير مباشر على العمليات البيوكيميائية للأنسجة، مما يؤدي إلى تعطيل استقلاب الدهون والكربوهيدرات، وتوازن الفيتامينات، وما إلى ذلك. نتيجة لتجويع الأكسجين، يرتبط التأثير السام لثاني أكسيد الكربون بالتأثير المباشر على خلايا الجهاز العصبي المركزي. كما أن زيادة تركيز أول أكسيد الكربون أمر خطير لأنه نتيجة لتجويع الأكسجين في الجسم، يضعف الانتباه، ويتباطأ رد الفعل، وينخفض ​​أداء السائقين، مما يؤثر على السلامة على الطرق.

يمكن تتبع طبيعة التأثيرات السامة لثاني أكسيد الكربون من خلال الرسم البياني الموضح في الشكل.

أرز. رسم تخطيطي لتأثيرات ثاني أكسيد الكربون على جسم الإنسان:
1 - الموت. 2 - خطر مميت. 3 – الصداع والغثيان. 4 – بداية التأثير السام. 5 – بداية عمل ملحوظ. 6 - عمل غير واضح. T،h - وقت التعرض

يستنتج من الرسم البياني أنه حتى مع وجود تركيز منخفض لثاني أكسيد الكربون في الهواء (يصل إلى 0.01%)، فإن التعرض لفترة طويلة له يسبب الصداع ويؤدي إلى انخفاض الأداء. يؤدي التركيز العالي لثاني أكسيد الكربون (0.02...0.033٪) إلى تطور تصلب الشرايين واحتشاء عضلة القلب وتطور الأمراض الرئوية المزمنة. علاوة على ذلك، فإن تأثيرات ثاني أكسيد الكربون على الأشخاص الذين يعانون من قصور الشريان التاجي ضارة بشكل خاص. عند تركيز ثاني أكسيد الكربون بنسبة 1% تقريبًا، يحدث فقدان الوعي بعد عدة أنفاس. كما أن لثاني أكسيد الكربون تأثيرًا سلبيًا على الجهاز العصبي للإنسان، مما يسبب الإغماء، بالإضافة إلى تغيرات في اللون وحساسية الضوء في العينين. تشمل أعراض التسمم بأول أكسيد الكربون الصداع والخفقان وصعوبة التنفس والغثيان. تجدر الإشارة إلى أنه عند التركيزات المنخفضة نسبيًا في الغلاف الجوي (تصل إلى 0.002%)، يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون المرتبط بالهيموجلوبين تدريجيًا ويتم التخلص منه في دم الإنسان بنسبة 50% كل 3-4 ساعات.

المركبات الهيدروكربونية

لم يتم بعد دراسة المركبات الهيدروكربونية بشكل كافٍ فيما يتعلق بتأثيراتها البيولوجية. ومع ذلك، أظهرت الدراسات التجريبية أن المركبات العطرية متعددة الحلقات تسبب السرطان لدى الحيوانات. في ظل ظروف جوية معينة (الهواء الهادئ، والإشعاع الشمسي المكثف، والانعكاس الكبير في درجة الحرارة)، تعمل الهيدروكربونات كمنتجات أولية لتكوين منتجات شديدة السمية - المؤكسدات الضوئية، التي لها تأثير مزعج قوي وسام بشكل عام على الأعضاء البشرية، وتشكل التلوث نتيجة ضوء الشمس الساقط علي المواد الكيميائية وعوادم السيارات والمصانع. تعتبر المواد المسببة للسرطان خطيرة بشكل خاص من مجموعة الهيدروكربونات. الأكثر دراسة هو الهيدروكربون العطري متعدد النوى بنزو (أ) بيرين، المعروف أيضًا باسم 3،4 بنزو (أ) بيرين، وهي مادة تظهر على شكل بلورات صفراء. لقد ثبت أن الأورام الخبيثة تظهر في أماكن التلامس المباشر للمواد المسرطنة مع الأنسجة. إذا دخلت المواد المسرطنة المترسبة على جزيئات الغبار إلى الرئتين عبر الجهاز التنفسي، فسيتم الاحتفاظ بها في الجسم. الهيدروكربونات السامة هي أيضًا أبخرة بنزين تدخل الغلاف الجوي من نظام الوقود، وغازات علبة المرافق تتسرب من خلال أجهزة التهوية وتتسرب في توصيلات مكونات وأنظمة المحرك الفردية.

أكسيد النيتريك

أكسيد النيتريك هو غاز عديم اللون، وثاني أكسيد النيتروجين هو غاز بني محمر ذو رائحة مميزة. عندما تدخل أكاسيد النيتروجين إلى جسم الإنسان، فإنها تتحد مع الماء. وفي الوقت نفسه، تشكل مركبات من أحماض النيتريك والنيتروز في الجهاز التنفسي، مما يؤدي إلى تهيج الأغشية المخاطية للعينين والأنف والفم. وتشارك أكاسيد النيتروجين في العمليات التي تؤدي إلى تكوين الضباب الدخاني. وتكمن خطورة تأثيرها في أن تسمم الجسم لا يظهر فوراً، بل تدريجياً، ولا توجد عوامل تحييد.

سخام

عندما يدخل السخام إلى جسم الإنسان فإنه يسبب عواقب سلبية على أعضاء الجهاز التنفسي. إذا تمت إزالة جزيئات السخام الكبيرة نسبيًا بحجم 2...10 ميكرون بسهولة من الجسم، فسيتم الاحتفاظ بالجزيئات الصغيرة بحجم 0.5...2 ميكرون في الرئتين والجهاز التنفسي، مما يسبب الحساسية. مثل أي رذاذ، يلوث السخام الهواء، ويضعف الرؤية على الطرق، ولكن الأهم من ذلك، أنه يتم امتصاص الهيدروكربونات العطرية الثقيلة، بما في ذلك البنزو (أ) بيرين.

ثاني أكسيد الكبريت SO2

ثاني أكسيد الكبريت SO2 هو غاز عديم اللون ذو رائحة نفاذة. يتم تفسير التأثير المهيج على الجهاز التنفسي العلوي من خلال امتصاص ثاني أكسيد الكبريت عن طريق السطح الرطب للأغشية المخاطية وتكوين الأحماض فيها. فهو يعطل استقلاب البروتين والعمليات الأنزيمية، مما يسبب تهيج العين والسعال.

ثاني أكسيد الكربون CO2

ثاني أكسيد الكربون CO2 (ثاني أكسيد الكربون) ليس له تأثير سام على جسم الإنسان. يتم امتصاصه جيدًا من قبل النباتات التي تطلق الأكسجين. ولكن عندما تكون هناك كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي للأرض، تمتص أشعة الشمس، تنشأ ظاهرة الاحتباس الحراري، مما يؤدي إلى ما يسمى “التلوث الحراري”. ونتيجة لهذه الظاهرة ترتفع درجة حرارة الهواء في الطبقات السفلى من الغلاف الجوي، ويحدث الاحترار، وتلاحظ شذوذات مناخية مختلفة. وبالإضافة إلى ذلك، فإن زيادة محتوى ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي تساهم في تكوين ثقوب "الأوزون". مع انخفاض تركيز الأوزون في الغلاف الجوي للأرض، يزداد التأثير السلبي للأشعة فوق البنفسجية الصلبة على جسم الإنسان.

كما تعتبر السيارة مصدراً لتلوث الهواء بسبب الغبار. أثناء القيادة، وخاصة عند الفرملة، يتشكل الغبار المطاطي نتيجة احتكاك الإطارات بسطح الطريق، وهو موجود باستمرار في الهواء على الطرق السريعة ذات حركة المرور الكثيفة. لكن الإطارات ليست المصدر الوحيد للغبار. تنبعث جزيئات صلبة على شكل غبار مع غازات العادم، وتصل إلى المدينة على شكل أوساخ على أجسام السيارات، تتشكل من تآكل سطح الطريق، وترتفع في الهواء عن طريق التدفقات الدوامية التي تنشأ عندما تتحرك السيارة، وما إلى ذلك . للغبار تأثير سلبي على صحة الإنسان وله تأثير ضار على عالم النبات.

في البيئات الحضرية، تعتبر السيارة مصدرًا لتدفئة الهواء المحيط. إذا كانت 100 ألف سيارة تتحرك في المدينة في نفس الوقت، فهذا يساوي التأثير الناتج عن مليون لتر من الماء الساخن. تساهم غازات عوادم السيارات، التي تحتوي على بخار الماء الدافئ، في تغير المناخ في المدينة. تؤدي درجات حرارة البخار المرتفعة إلى زيادة انتقال الحرارة عن طريق الوسط المتحرك (الحمل الحراري)، مما يؤدي إلى زيادة هطول الأمطار على المدينة. إن تأثير المدينة على كمية هطول الأمطار واضح بشكل خاص من خلال الزيادة الطبيعية التي تحدث بالتوازي مع نمو المدينة. على مدى فترة مراقبة مدتها عشر سنوات في موسكو، على سبيل المثال، سقط 668 ملم من الأمطار سنويًا، في محيطها - 572 ملم، في شيكاغو - 841 و 500 ملم، على التوالي.

تشمل الآثار الجانبية للنشاط البشري المطر الحمضي - منتجات الاحتراق المذابة في رطوبة الغلاف الجوي - أكاسيد النيتروجين والكبريت. وينطبق هذا بشكل أساسي على المؤسسات الصناعية التي يتم تصريف انبعاثاتها عالياً فوق مستوى السطح والتي تحتوي على الكثير من أكاسيد الكبريت. تشمل الآثار الضارة للأمطار الحمضية تدمير النباتات والتآكل المتسارع للهياكل المعدنية. أحد العوامل المهمة هنا هو أن المطر الحمضي، مع حركة الكتل الهوائية الجوية، يمكنه السفر لمسافات تصل إلى مئات وآلاف الكيلومترات، عابرًا حدود الدولة. تحتوي الدوريات على تقارير عن سقوط أمطار حمضية في دول أوروبية مختلفة والولايات المتحدة الأمريكية وكندا، وحتى في المناطق المحمية مثل منطقة الأمازون.

انقلابات درجة الحرارة، وهي حالة خاصة من الغلاف الجوي تزيد فيها درجة حرارة الهواء مع الارتفاع بدلاً من الانخفاض، لها تأثير سلبي على البيئة. إن انقلابات درجة حرارة السطح هي نتيجة للإشعاع الشديد للحرارة من سطح التربة، ونتيجة لذلك يبرد السطح والطبقات المجاورة من الهواء. هذه الحالة من الغلاف الجوي تمنع تطور حركات الهواء العمودية، فيتراكم بخار الماء والغبار والمواد الغازية في الطبقات السفلية، مما يساهم في تكوين طبقات من الضباب والضباب، بما في ذلك الضباب الدخاني.

يؤدي الاستخدام الواسع النطاق للملح لمكافحة الجليد على الطرق إلى انخفاض عمر خدمة السيارات ويسبب تغييرات غير متوقعة في النباتات على جانب الطريق. وهكذا، في إنجلترا، لوحظ ظهور النباتات المميزة لسواحل البحر على طول الطرق.

تعتبر السيارة ملوثًا قويًا للمسطحات المائية ومصادر المياه الجوفية. لقد تقرر أن لترًا واحدًا من الزيت يمكن أن يجعل عدة آلاف من اللترات من الماء غير صالحة للشرب.

يتم المساهمة بشكل كبير في التلوث البيئي من خلال عمليات صيانة وإصلاح المعدات الدارجة، والتي تتطلب تكاليف الطاقة وترتبط بارتفاع استهلاك المياه، وإطلاق الملوثات في الغلاف الجوي، وتوليد النفايات، بما في ذلك السامة.

عند إجراء صيانة المركبات، تشارك الوحدات والمناطق من أشكال الصيانة الدورية والتشغيلية. يتم تنفيذ أعمال الإصلاح في مواقع الإنتاج. تعد المعدات التكنولوجية والأدوات الآلية ومعدات الميكنة ومحطات الغلايات المستخدمة في عمليات الصيانة والإصلاح مصادر ثابتة للملوثات.

طاولة. مصادر إطلاق وتكوين المواد الضارة في عمليات الإنتاج في مؤسسات النقل التشغيلية والإصلاحية

مياه الصرف

عند تشغيل المركبات، يتم توليد مياه الصرف الصحي. تكوين وكمية هذه المياه مختلفة. يتم إرجاع المياه العادمة إلى البيئة، وذلك بشكل أساسي إلى كائنات الغلاف المائي (النهر، القناة، البحيرة، الخزان) والأرض (الحقول، الخزانات، الآفاق الجوفية، وما إلى ذلك). اعتمادا على نوع الإنتاج، يمكن أن تكون مياه الصرف الصحي في مؤسسات النقل:

• غسيل السيارات مياه الصرف الصحي
• مياه الصرف الصحي الزيتية من مناطق الإنتاج (محاليل التنظيف)
• مياه الصرف الصحي التي تحتوي على معادن ثقيلة وأحماض وقلويات
• مياه الصرف الصحي التي تحتوي على الطلاء والمذيبات

تمثل مياه الصرف الصحي الناتجة عن مغاسل السيارات ما بين 80 إلى 85% من حجم مياه الصرف الصناعي الناتجة عن مؤسسات النقل بالسيارات. الملوثات الرئيسية هي المواد العالقة والمنتجات البترولية. ويعتمد محتواها على نوع السيارة، وطبيعة سطح الطريق، والظروف الجوية، وطبيعة الحمولة المنقولة، وما إلى ذلك.

تتميز المياه العادمة الناتجة عن غسل الوحدات والمكونات والأجزاء (محاليل الغسيل المستخدمة) بوجود كمية كبيرة من المنتجات البترولية والمواد الصلبة العالقة والمكونات القلوية والمواد الخافضة للتوتر السطحي.

تعتبر مياه الصرف الصحي التي تحتوي على معادن ثقيلة (الكروم والنحاس والنيكل والزنك) والأحماض والقلويات أكثر شيوعًا في صناعات إصلاح السيارات التي تستخدم العمليات الجلفانية. يتم تشكيلها أثناء تحضير الشوارد الكهربائية وإعداد السطح (إزالة الشحوم الكهروكيميائية والنقش) والطلاء الكهربائي وغسل الأجزاء.

أثناء عملية الطلاء (باستخدام الرش الهوائي)، يدخل 40% من مواد الطلاء والورنيش إلى هواء منطقة العمل. عندما يتم تنفيذ هذه العمليات في أكشاك الطلاء المجهزة بالمرشحات المائية، فإن 90٪ من هذه الكمية تستقر على عناصر المرشحات المائية نفسها، ويتم حمل 10٪ بالماء. وبالتالي، فإن ما يصل إلى 4% من مواد الطلاء والورنيش المستهلكة ينتهي بها الأمر في مياه الصرف الصحي من مناطق الطلاء.

الاتجاه الرئيسي في مجال الحد من تلوث المسطحات المائية والمياه الجوفية والمياه الجوفية بسبب مياه الصرف الصناعي هو إنشاء أنظمة إعادة تدوير إمدادات المياه للإنتاج.

ويصاحب أعمال الإصلاح أيضًا تلوث التربة وتراكم النفايات المعدنية والبلاستيكية والمطاطية بالقرب من مناطق وأقسام الإنتاج.

أثناء بناء وإصلاح طرق الاتصالات، وكذلك المرافق الصناعية والمنزلية لمؤسسات النقل، تتم إزالة المياه والتربة والتربة الخصبة والموارد المعدنية الباطنية من النظم البيئية، ويتم تدمير المناظر الطبيعية، ويحدث تدخل في عالم الحيوان والنبات.

ضوضاء

إلى جانب وسائل النقل الأخرى والمعدات الصناعية والأجهزة المنزلية، تعد السيارة مصدرًا للضوضاء الخلفية الاصطناعية في المدينة، والتي عادة ما يكون لها تأثير سلبي على البشر. تجدر الإشارة إلى أنه حتى بدون ضجيج، إذا لم يتجاوز الحدود المقبولة، يشعر الشخص بعدم الراحة. وليس من قبيل الصدفة أن يكتب الباحثون في القطب الشمالي مرارا وتكرارا عن "الصمت الأبيض"، الذي له تأثير محبط على الإنسان، في حين أن "تصميم الضوضاء" للطبيعة له تأثير إيجابي على النفس. ومع ذلك، فإن الضوضاء الاصطناعية، وخاصة الضوضاء العالية، لها تأثير سلبي على الجهاز العصبي. يواجه سكان المدن الحديثة مشكلة خطيرة في التعامل مع الضوضاء، حيث أن الضوضاء العالية لا تؤدي إلى فقدان السمع فحسب، بل تسبب أيضًا اضطرابات عقلية. ويتفاقم خطر التعرض للضوضاء بسبب قدرة جسم الإنسان على تجميع المحفزات الصوتية. تحت تأثير الضوضاء ذات الشدة المعينة، تحدث تغيرات في الدورة الدموية، وعمل القلب والغدد الصماء، وتقل قدرة العضلات على التحمل. تشير الإحصائيات إلى أن نسبة الأمراض العصبية والنفسية أعلى بين الأشخاص الذين يعملون في ظروف ذات مستويات عالية من الضوضاء. غالبًا ما يتم التعبير عن رد الفعل تجاه الضوضاء من خلال زيادة الإثارة والتهيج، مما يغطي كامل مجال التصورات الحساسة. غالبًا ما يجد الأشخاص الذين يتعرضون للضوضاء المستمرة صعوبة في التواصل.

الضوضاء لها تأثير ضار على أجهزة التحليل البصرية والدهليزية، وتقلل من استقرار الرؤية الواضحة والنشاط المنعكس. تضعف حساسية الرؤية الشفقية، وتقل حساسية الرؤية النهارية للأشعة البرتقالية والحمراء. وبهذا المعنى، تعتبر الضوضاء قاتلاً غير مباشر للعديد من الأشخاص على الطرق السريعة في العالم. ينطبق هذا على سائقي المركبات الذين يعملون في ظروف شديدة الضوضاء والاهتزاز، وعلى سكان المدن الكبيرة ذات مستويات الضوضاء العالية.

الضجيج المقترن بالاهتزاز ضار بشكل خاص. إذا كان الاهتزاز قصير المدى يؤدي إلى تناغم الجسم، فإن الاهتزاز المستمر يسبب ما يسمى بمرض الاهتزاز، أي. مجموعة كاملة من الاضطرابات في الجسم. تنخفض حدة البصر لدى السائق، ويضيق مجال الرؤية، وقد يتغير إدراك الألوان أو القدرة على تقدير المسافة إلى السيارة القادمة. هذه الانتهاكات، بالطبع، فردية، ولكن بالنسبة للسائق المحترف فهي دائما غير مرغوب فيها.

الموجات فوق الصوتية خطيرة أيضًا ، أي. صوت بتردد أقل من 17 هرتز. هذا العدو الفردي والصامت يسبب ردود فعل موانع لشخص خلف عجلة القيادة. يؤدي تأثير الموجات فوق الصوتية على الجسم إلى النعاس وتدهور حدة البصر والاستجابة البطيئة للخطر.

من مصادر الضوضاء والاهتزازات في السيارة (علبة التروس، المحور الخلفي، عمود الإدارة، الجسم، المقصورة، التعليق، وكذلك العجلات والإطارات)، فإن المحرك الرئيسي هو المحرك مع أنظمة السحب والعادم والتبريد والطاقة.

أرز. تحليل مصادر ضوضاء الشاحنات:
1 – الضوضاء الكلية؛ 2 - المحرك. 3 - نظام العادم. 4 - مروحة. 5 - كمية الهواء. 6- الراحة

ومع ذلك، عندما تزيد سرعة السيارة عن 50 كم/ساعة، فإن الضوضاء السائدة تتولد من إطارات السيارة، والتي تزداد بما يتناسب مع سرعة السيارة.

أرز. اعتماد ضجيج السيارة على سرعة القيادة:
1- مدى تبديد الضوضاء نتيجة لاختلاف أسطح الطرق والإطارات

يؤدي التأثير المشترك لجميع مصادر الإشعاع الصوتي إلى مستويات الضوضاء العالية التي تتميز بها السيارة الحديثة. وتعتمد هذه المستويات أيضًا على أسباب أخرى:

• حالة سطح الطريق
• تغيرات السرعة والاتجاه
• التغيرات في سرعة المحرك
• الأحمال
• إلخ.

هناك وسائل النقل التي تجرها الخيول والسيارات والزراعة (الجرارات والحصادات) والسكك الحديدية والمياه والهواء وخطوط الأنابيب. يتجاوز طول الطرق المعبدة الرئيسية في العالم 12 مليون كيلومتر، والخطوط الجوية - 5.6 مليون كيلومتر، والسكك الحديدية - 1.5 مليون كيلومتر، وخطوط الأنابيب الرئيسية - حوالي 1.1 مليون كيلومتر، والممرات المائية الداخلية - أكثر من 600 ألف كيلومتر. يبلغ طول الخطوط البحرية عدة ملايين من الكيلومترات.

جميع المركبات ذات المحركات الأولية المستقلة تلوث الغلاف الجوي إلى حد ما من المركبات الكيميائية الموجودة في غازات العادم. في المتوسط، تكون مساهمة الأنواع الفردية من المركبات في تلوث الهواء كما يلي:

السيارات – 85%؛

البحر والنهر - 5.3%؛

الهواء - 3.7%؛

السكك الحديدية - 3.5%؛

الزراعية - 2.5%.

وفي العديد من المدن الكبيرة، مثل برلين، ومكسيكو سيتي، وطوكيو، وموسكو، وسانت بطرسبرغ، وكييف، يصل تلوث الهواء الناتج عن عوادم السيارات، وفقًا لتقديرات مختلفة، من 80 إلى 95٪ من إجمالي التلوث.

أما بالنسبة لتلوث الهواء بأنواع النقل الأخرى، فالمشكلة هنا أقل حدة، حيث أن المركبات من هذا النوع لا تتركز بشكل مباشر في المدن. وهكذا، في أكبر تقاطعات السكك الحديدية، تم تحويل كل حركة المرور إلى الجر الكهربائي وتستخدم قاطرات الديزل فقط في أعمال النقل. تقع الموانئ النهرية والبحرية، كقاعدة عامة، خارج المناطق السكنية في المدن، وحركة السفن في مناطق الموانئ ضئيلة عمليا. المطارات، كقاعدة عامة، تقع على بعد 20-40 كم من المدن. بالإضافة إلى ذلك، فإن المساحات المفتوحة الكبيرة فوق المطارات، وكذلك فوق الموانئ النهرية والبحرية، لا تشكل خطر التركيزات العالية للشوائب السامة المنبعثة من المحركات. إلى جانب التلوث البيئي بالانبعاثات الضارة، تجدر الإشارة إلى التأثير المادي على الغلاف الجوي في شكل تكوين مجالات فيزيائية بشرية المنشأ (زيادة الضوضاء، والأشعة تحت الصوتية، والإشعاع الكهرومغناطيسي). من بين هذه العوامل، التأثير الأكثر انتشارًا هو زيادة الضوضاء. النقل هو المصدر الرئيسي للتلوث الصوتي للبيئة. في المدن الكبيرة، يصل مستوى الضوضاء إلى 70-75 ديسيبل، وهو أعلى بعدة مرات من المعايير المسموح بها.

10.2. نقل السيارات

ويبلغ إجمالي أسطول المركبات العالمي أكثر من 800 مليون وحدة، منها 83-85% عبارة عن سيارات ركاب، و15-17% عبارة عن شاحنات وحافلات. إذا ظلت اتجاهات النمو في إنتاج المركبات دون تغيير، بحلول عام 2015 قد يرتفع عدد المركبات إلى 1.5 مليار وحدة. تستهلك وسائل النقل الآلية، من ناحية، الأكسجين من الغلاف الجوي، ومن ناحية أخرى، تنبعث منها غازات العادم وغازات علبة المرافق والهيدروكربونات بسبب تبخرها من خزانات الوقود وأنظمة إمداد الوقود المتسربة. تؤثر السيارة سلبًا على جميع مكونات المحيط الحيوي تقريبًا: الغلاف الجوي والموارد المائية وموارد الأرض والغلاف الصخري والبشر. أظهر تقييم المخاطر البيئية من خلال متغيرات الموارد والطاقة لكامل دورة حياة السيارة من لحظة استخراج الموارد المعدنية اللازمة لإنتاجها إلى إعادة تدوير النفايات بعد انتهاء خدمتها أن "التكلفة" البيئية للسيارة 1- طن سيارة، حيث يكون حوالي ثلثي كتلتها من المعدن، ويساوي 15 إلى 18 طنًا من النفايات الصلبة و7 إلى 8 أطنان من النفايات السائلة التي يتم التخلص منها في البيئة.

وتنتشر عوادم المركبات مباشرة في شوارع المدينة على طول الطرق، مما يؤثر بشكل ضار مباشر على المشاة وسكان المباني المجاورة والغطاء النباتي. وتبين أن المناطق التي تتجاوز الحد الأقصى المسموح به للتركيزات لثاني أكسيد النيتروجين وأول أكسيد الكربون تغطي ما يصل إلى 90٪ من المنطقة الحضرية.

السيارة هي المستهلك الأكثر نشاطًا لأكسجين الهواء. فإذا كان الإنسان يستهلك ما يصل إلى 20 كجم (15.5 م3) من الهواء يومياً وما يصل إلى 7.5 طن سنوياً، فإن السيارة الحديثة تستهلك حوالي 12 م3 من الهواء أو حوالي 250 لتراً من الأكسجين بما يعادل حرق 1 كجم من البنزين. وبالتالي، فإن جميع وسائل النقل البري في الولايات المتحدة تستهلك ضعف كمية الأكسجين التي تجددها الطبيعة في جميع أنحاء أراضيها.

هكذا، في المدن الكبيرة، يمتص النقل البري الأكسجين بعشرات المرات أكثر من إجمالي سكانها. أظهرت الدراسات التي أجريت على الطرق السريعة في موسكو أنه في الطقس الهادئ والرياح والضغط الجوي المنخفض على الطرق السريعة المزدحمة، غالبًا ما يزيد احتراق الأكسجين في الهواء إلى 15٪ من حجمه الإجمالي.

ومن المعروف أنه عندما يكون تركيز الأكسجين في الهواء أقل من 17% تظهر على الأشخاص أعراض التوعك، وعند 12% أو أقل يكون هناك خطر على الحياة، وعند تركيز أقل من 11% يحدث فقدان الوعي، وعند 6% يحدث فقدان للوعي. ، يتوقف التنفس. من ناحية أخرى، لا يوجد على هذه الطرق السريعة سوى القليل من الأكسجين، ولكن الهواء مشبع أيضًا بالمواد الضارة الناتجة عن عوادم السيارات. ومن السمات الخاصة لانبعاثات السيارات أنها تلوث الهواء في ذروة النمو البشري، ويتنفس الناس هذه الانبعاثات.

تكوين انبعاثات المركباتيضم نحو 200 مركب كيميائي، تنقسم حسب خصائص تأثيرها على جسم الإنسان إلى 7 مجموعات.

في المجموعة الأولىيشمل المركبات الكيميائية الموجودة في التركيب الطبيعي للهواء الجوي: الماء (على شكل بخار) والهيدروجين والنيتروجين والأكسجين وثاني أكسيد الكربون. تنبعث من السيارات كمية هائلة من البخار في الغلاف الجوي بحيث تتجاوز في أوروبا والجزء الأوروبي من روسيا كتلة التبخر في جميع الخزانات والأنهار. ولهذا السبب تزداد الغيوم ويتناقص عدد الأيام المشمسة بشكل ملحوظ. الأيام الرمادية الخالية من الشمس والتربة غير الساخنة وزيادة رطوبة الهواء باستمرار - كل هذا يساهم في نمو الأمراض الفيروسية وانخفاض الغلة الزراعية.

في المجموعة الثانيةيتم تضمين أول أكسيد الكربون (أقصى تركيز مسموح به 20 مجم/م3؛ 4 خلايا). وهو غاز عديم اللون، لا طعم له ولا رائحة، قابل للذوبان قليلا جدا في الماء. عند استنشاقه من قبل الإنسان، فإنه يتحد مع الهيموجلوبين في الدم ويثبط قدرته على إمداد أنسجة الجسم بالأكسجين. ونتيجة لذلك يحدث جوع للأكسجين في الجسم وتحدث اضطرابات في نشاط الجهاز العصبي المركزي. تعتمد تأثيرات التعرض على تركيز أول أكسيد الكربون في الهواء؛ وهكذا، عند تركيز 0.05٪، بعد ساعة واحدة تظهر علامات التسمم الخفيف، وعند 1٪، يحدث فقدان الوعي بعد عدة أنفاس.

في المجموعة الثالثةيشتمل على أكسيد النيتروجين (MPC 5 مجم/م3، 3 خلايا) - غاز عديم اللون وثاني أكسيد النيتروجين (MPC 2 مجم/م3، 3 خلايا) - غاز بني محمر ذو رائحة مميزة. وهذه الغازات عبارة عن شوائب تساهم في تكوين الضباب الدخاني. وبمجرد دخولها إلى جسم الإنسان، فإنها تتفاعل مع الرطوبة وتشكل أحماض النيتروز والنيتريك (MPC 2 مجم/م3، 3 خلايا). تعتمد عواقب التعرض على تركيزها في الهواء، لذلك، عند تركيز 0.0013٪، يحدث تهيج طفيف للأغشية المخاطية للعينين والأنف، عند 0.002٪ - تكوين الميتاهيموغلوبين، عند 0.008٪ - وذمة رئوية.

في المجموعة الرابعةيشمل الهيدروكربونات. أخطرها هو 3,4-بنزو (أ) بيرين (MPC 0.00015 ملغم / م 3، فئة 1) - مادة مسرطنة قوية. في الظروف العادية، يكون هذا المركب عبارة عن بلورات صفراء على شكل إبرة، ضعيفة الذوبان في الماء وقابلة للذوبان بشكل جيد في المذيبات العضوية. في المصل البشري، تصل قابلية ذوبان البنزو (أ) بيرين إلى 50 ملغم / مل.

في المجموعة الخامسةيشمل الألدهيدات. الأكثر خطورة على البشر هي الأكرولين والفورمالدهيد. الأكرولين هو ألدهيد حمض الأكريليك (MPC 0.2 مجم / م 3، 2 خلية)، عديم اللون، ذو رائحة الدهون المحروقة وسائل شديد التقلب يذوب جيدًا في الماء. التركيز 0.00016% هو الحد الأدنى لإدراك الرائحة، عند 0.002% يصعب تحمل الرائحة، عند 0.005% لا يمكن تحمله، وعند 0.014 تحدث الوفاة بعد 10 دقائق. الفورمالديهايد (الحد الأقصى للتركيز 0.5 مجم/م3، 2 خلية) هو غاز عديم اللون ذو رائحة نفاذة، قابل للذوبان في الماء بسهولة.

عند تركيز 0.007% فإنه يسبب تهيجاً خفيفاً للأغشية المخاطية للعينين والأنف، وكذلك أعضاء الجهاز التنفسي العلوي؛ عند تركيز 0.018% تصبح عملية التنفس معقدة.

في المجموعة السادسةيشمل السخام (أقصى تركيز مسموح به 4 مجم/م3، 3 خلايا)، والذي له تأثير مهيج للجهاز التنفسي. كشفت الأبحاث التي أجريت في الولايات المتحدة الأمريكية أن ما بين 50 إلى 60 ألف شخص يموتون سنويًا بسبب تلوث الهواء بالسخام. وقد وجد أن جزيئات السخام تمتز بنشاط بنز (أ) بيرين على سطحه، مما يؤدي إلى تدهور حاد في صحة الأطفال الذين يعانون من أمراض الجهاز التنفسي، والأشخاص الذين يعانون من الربو والتهاب الشعب الهوائية والالتهاب الرئوي، وكذلك كبار السن.

في المجموعة السابعةيشمل الرصاص ومركباته. يضاف رباعي إيثيل الرصاص إلى البنزين كمادة مضافة مضادة للخبط (MPC 0.005 ملغم/م3، فئة 1). ولذلك فإن حوالي 80% من الرصاص ومركباته التي تلوث الهواء تدخل إليه عند استخدام البنزين المحتوي على الرصاص. يؤدي الرصاص ومركباته إلى تقليل نشاط الإنزيمات وتعطيل عملية التمثيل الغذائي في جسم الإنسان، كما أن لها تأثير تراكمي، أي. القدرة على التراكم في الجسم. مركبات الرصاص ضارة بشكل خاص بالقدرات الفكرية للأطفال. ما يصل إلى 40٪ من المركبات التي تدخله تبقى في جسم الطفل. في الولايات المتحدة الأمريكية، يُحظر استخدام البنزين المحتوي على الرصاص في كل مكان، وفي روسيا - في موسكو وسانت بطرسبرغ وعدد من المدن الكبيرة الأخرى.

الموضوع: تأثير النقل البري على البيئة

يخطط:

1.3.2 عواقب تأثير TDC على الكائنات الحية في النظم البيئية

2. مشاكل النقل الحضري

2.1. تأثير النقل بالسيارات على البيئة الحضرية

2.2. المستوى العالمي للمحركات

2.3. طرق النقل الحضري الأخضر

2.4. الخبرة البلدية في إدارة الأميال المقطوعة للمركبات الشخصية

2.5. دور وسائل النقل العام

2.6. مشكلة إعادة تدوير السيارات القديمة

3.1. مركبات الطيران والإطلاق

يعد مجمع النقل، وخاصة في روسيا، والذي يشمل وسائل النقل البرية والبحرية والممرات المائية الداخلية والسكك الحديدية والطيران، أحد أكبر ملوثات الهواء الجوي؛ ويتجلى تأثيره على البيئة بشكل رئيسي في انبعاثات المواد السامة في الغلاف الجوي. الغلاف الجوي مع غازات العادم المنبعثة من مركبات النقل والمحركات والمواد الضارة من المصادر الثابتة، وكذلك في تلوث المسطحات المائية وتوليد النفايات الصلبة وتأثير الضوضاء المرورية.

تشمل المصادر الرئيسية للتلوث البيئي ومستهلكي موارد الطاقة النقل البري والبنية التحتية لمجمع النقل البري.

إن الانبعاثات الملوثة في الغلاف الجوي من السيارات أكبر بمراحل من حيث الحجم من الانبعاثات الصادرة عن مركبات السكك الحديدية. ويأتي بعد ذلك (بالترتيب التنازلي) النقل الجوي والبحري والممرات المائية الداخلية. عدم امتثال المركبات للمتطلبات البيئية، والزيادة المستمرة في تدفقات حركة المرور، والحالة غير المرضية للطرق - كل هذا يؤدي إلى التدهور المستمر للوضع البيئي.

1. تأثير النقل البري على البيئة

في الآونة الأخيرة، بسبب التطور السريع للنقل البري، أصبحت مشاكل التأثير البيئي أسوأ بكثير.

يجب اعتبار النقل البري صناعة مرتبطة بإنتاج وصيانة وإصلاح المركبات وتشغيلها وإنتاج الوقود وزيوت التشحيم وتطوير وتشغيل شبكة النقل البري.

ومن هذا الموقف يمكننا صياغة التأثيرات السلبية التالية للسيارات على البيئة.

المجموعة الأولى تتعلق بإنتاج السيارات:

- الموارد العالية والمواد الخام وقدرة الطاقة لصناعة السيارات؛

– التأثير السلبي لصناعة السيارات على البيئة (إنتاج المسابك، الإنتاج الآلي والميكانيكي، اختبار المقاعد، إنتاج الطلاء والورنيش، إنتاج الإطارات، إلخ).

المجموعة الثانية ترجع إلى تشغيل السيارات:

- استهلاك الوقود والهواء، وانبعاث غازات العادم الضارة؛

- منتجات كشط الإطارات والفرامل؛

- التلوث الضوضائي للبيئة؛

– الخسائر المادية والبشرية نتيجة حوادث النقل.

وترتبط المجموعة الثالثة بتخصيص الأراضي لطرق النقل السريعة والجراجات ومواقف السيارات:

– تطوير البنية التحتية لخدمات المركبات (محطات الوقود، محطات الخدمة، مغاسل السيارات، الخ)؛

– الحفاظ على طرق النقل في حالة صالحة للعمل (استخدام الملح لإذابة الثلوج في الشتاء).

المجموعة الرابعة تجمع بين مشاكل تجديد وإعادة تدوير الإطارات والزيوت والسوائل التكنولوجية الأخرى والمركبات المستعملة نفسها.

وكما ذكرنا سابقًا، فإن المشكلة الأكثر إلحاحًا هي تلوث الهواء.

1.1. تلوث الهواء من السيارات

وفقًا لتقرير الدولة "حول حالة البيئة الطبيعية للاتحاد الروسي في عام 1995" ، تم إطلاق 10955 ألف طن من الملوثات في الغلاف الجوي عن طريق النقل البري. تعتبر وسائل النقل بالسيارات أحد المصادر الرئيسية للتلوث البيئي في معظم المدن الكبرى، في حين أن 90% من التأثير على الغلاف الجوي يرتبط بتشغيل المركبات الآلية على الطرق السريعة، أما باقي المساهمة فتأتي من مصادر ثابتة (الورش، المواقع، محطات الخدمة، مواقف السيارات، الخ.)

في المدن الروسية الكبيرة، تكون حصة الانبعاثات الصادرة عن السيارات مماثلة للانبعاثات الصادرة عن المؤسسات الصناعية (موسكو ومنطقة موسكو، وسانت بطرسبرغ، وكراسنودار، وإيكاترينبرج، وأوفا، وأومسك، وما إلى ذلك). وفي المدن ذات الصناعة الأقل تطوراً، تكون مساهمة المركبات الآلية تزيد من إجمالي تلوث الهواء وفي بعض الحالات تصل إلى 80٪ 90٪ (نالتشيك، ياكوتسك، ماخاتشكالا، أرمافير، إليستا، جورنو ألتايسك، إلخ).

المساهمة الرئيسية في تلوث الهواء في موسكو تأتي من وسائل النقل، والتي ارتفعت حصتها في إجمالي انبعاث الملوثات من المصادر الثابتة والمتحركة من 83.2٪ في عام 1994 إلى 89.8٪ في عام 1995.

يبلغ عدد أسطول المركبات في منطقة موسكو حوالي 750 ألف مركبة (86% منها للاستخدام الفردي)، ويشكل انبعاث الملوثات منها حوالي 60% من إجمالي الانبعاثات في الهواء الجوي.

وتتجاوز مساهمة وسائل النقل في تلوث الهواء في سانت بطرسبرغ 200 ألف طن/سنة، وتصل حصتها في إجمالي الانبعاثات إلى 60%.

تحتوي غازات العادم الصادرة عن محركات السيارات على حوالي 200 مادة معظمها سامة. في الانبعاثات الصادرة عن محركات المكربن، فإن الحصة الرئيسية من المنتجات الضارة هي أول أكسيد الكربون والهيدروكربونات وأكاسيد النيتروجين، وفي محركات الديزل - أكاسيد النيتروجين والسخام.

يظل السبب الرئيسي للتأثير السلبي للنقل بالسيارات على البيئة هو المستوى الفني المنخفض للمعدات الدارجة العاملة وعدم وجود نظام لتحييد غاز العادم.

إن هيكل مصادر التلوث الأولي في الولايات المتحدة، الموضح في الجدول 1، هو هيكل إرشادي، حيث يمكن ملاحظة أن الانبعاثات الصادرة عن السيارات هي المهيمنة بالنسبة للعديد من الملوثات.

تأثير غازات عوادم المركبات على الصحة العامة. تحتوي غازات عادم محركات الاحتراق الداخلي (ICE) على خليط معقد يتكون من أكثر من 200 مركب. هذه هي في الأساس مواد غازية وكمية صغيرة من الجزيئات الصلبة العالقة. خليط غازي من الجسيمات الصلبة العالقة. يتكون خليط الغاز من غازات خاملة تمر عبر غرفة الاحتراق دون تغيير، ومنتجات الاحتراق ومؤكسد غير محترق. الجسيمات الصلبة هي منتجات إزالة الهيدروجين من الوقود والمعادن والمواد الأخرى الموجودة في الوقود ولا يمكن أن تحترق. بناءً على خواصها الكيميائية وطبيعة تأثيرها على جسم الإنسان، تنقسم المواد التي يتكون منها غاز العادم إلى مواد غير سامة (N2، O2، CO2، H2O، H2) ومواد سامة (CO، CmHn، H2S، الألدهيدات) و الخ).

يمكن اختزال تنوع مركبات عادم محرك الاحتراق إلى عدة مجموعات، كل منها تجمع بين مواد متشابهة إلى حد ما في طبيعة آثارها على جسم الإنسان أو مرتبطة في التركيب الكيميائي والخصائص.

تم تضمين المواد غير السامة في المجموعة الأولى.

يشتمل النوع الثاني على أول أكسيد الكربون، الذي يعد وجوده بكميات كبيرة تصل إلى 12٪ نموذجيًا لغازات العادم لمحركات البنزين (BD) عند العمل على مخاليط غنية بالوقود والهواء.

المجموعة الثالثة تتكون من أكاسيد النيتروجين: أكسيد (NO) وثاني أكسيد (NO :). من إجمالي كمية أكاسيد النيتروجين، يحتوي غاز العادم في محرك الديزل على 98-99% NO و1-2% فقط N02، و90 و100% في محركات الديزل، على التوالي.

المجموعة الرابعة، الأكبر، تشمل الهيدروكربونات، من بينها ممثلون لجميع السلاسل المتماثلة: الألكانات، الألكينات، القلدينات، الحلقية بما في ذلك الهيدروكربونات العطرية، والتي يوجد من بينها العديد من المواد المسرطنة.

المجموعة الخامسة تتكون من الألدهيدات، حيث يشكل الفورمالديهايد 60%، والألدهيدات الأليفاتية 32%، والعطرية 3%.

المجموعة السادسة تشمل جزيئات الجزء الرئيسي منها هو السخام - جزيئات الكربون الصلبة التي تتشكل في اللهب.

من إجمالي كمية المكونات العضوية الموجودة في غازات العادم لمحركات الاحتراق الداخلي بحجم يزيد عن 1 %, وتمثل حصة الهيدروكربونات المشبعة 32%، والهيدروكربونات غير المشبعة 27.2%، والعطرية 4%، والألدهيدات والكيتونات 2.2%، وتجدر الإشارة إلى أنه اعتمادًا على جودة الوقود، يتم استكمال تركيبة غاز العادم لمحركات الاحتراق الداخلي بـ مركبات شديدة السمية، مثل ثاني أكسيد الكبريت ومركبات الرصاص (عند استخدام رباعي إيثيل الرصاص (TEP) كعامل مضاد للخبط).

حتى الآن حوالي 75 % يحتوي البنزين المنتج في روسيا على الرصاص ويحتوي على 0.17 إلى 0.37 جم / لتر من الرصاص. لا يوجد رصاص في انبعاثات مركبات الديزل، ولكن محتوى كمية معينة من الكبريت في وقود الديزل يسبب وجود 0.003-0.05% من ثاني أكسيد الكبريت في غاز العادم. وبالتالي، فإن المركبات الآلية هي مصدر للانبعاثات في الغلاف الجوي لخليط معقد من المركبات الكيميائية، التي لا يعتمد تركيبها على نوع الوقود ونوع المحرك وظروف التشغيل فحسب، بل يعتمد أيضًا على فعالية التحكم في الانبعاثات. هذا الأخير يحفز بشكل خاص التدابير الرامية إلى تقليل أو تحييد مكونات غازات العادم السامة.

عند دخولها الغلاف الجوي، تختلط مكونات غازات العادم الخاصة بمحركات الاحتراق الداخلي، من ناحية، مع الملوثات الموجودة في الهواء، ومن ناحية أخرى، تخضع لسلسلة من التحولات المعقدة تؤدي إلى تكوين مركبات جديدة. وفي الوقت نفسه تتم عمليات التخفيف وإزالة الملوثات من الهواء الجوي من خلال الزراعة الرطبة والجافة على الأرض. نظرا للتنوع الكبير في التحولات الكيميائية للملوثات في الهواء الجوي، فإن تكوينها ديناميكي للغاية.

يعتمد خطر ضرر الجسم من مركب سام على ثلاثة عوامل: الخواص الفيزيائية والكيميائية للمركب، والجرعة المتفاعلة مع أنسجة العضو المستهدف (العضو المتضرر من المادة السامة)، ووقت حدوثه. التعرض، وكذلك استجابة الجسم البيولوجية للمادة السامة.

إذا كانت الحالة الفيزيائية لملوثات الهواء هي التي تحدد توزيعها في الغلاف الجوي، وعند استنشاق الهواء، في الجهاز التنفسي للفرد، فإن الخواص الكيميائية تحدد في النهاية القدرة الطفرية للمادة السامة. وبالتالي، فإن قابلية ذوبان المادة السامة تحدد توزيعها المختلف في الجسم. يتم نقل المركبات القابلة للذوبان في السوائل البيولوجية بسرعة من الجهاز التنفسي إلى جميع أنحاء الجسم، بينما يتم الاحتفاظ بالمركبات غير القابلة للذوبان في الجهاز التنفسي أو في أنسجة الرئة أو الغدد الليمفاوية المجاورة أو يتم ابتلاعها عند التحرك نحو البلعوم.

داخل الجسم، تخضع المركبات لعملية التمثيل الغذائي، حيث يتم تسهيل إفرازها وتظهر السمية أيضًا. وتجدر الإشارة إلى أن سمية المستقلبات الناتجة يمكن أن تتجاوز في بعض الأحيان سمية المركب الأصلي، وبشكل عام تكمله. يعد التوازن بين العمليات الأيضية التي تزيد السمية أو تقللها أو تفضل التخلص من المركبات عاملاً مهمًا في حساسية الفرد للمركبات السامة.

يمكن أن يُعزى مفهوم "الجرعة" إلى حد كبير إلى تركيز المادة السامة في أنسجة العضو المستهدف. إن تحديدها التحليلي أمر صعب للغاية، لأنه إلى جانب تحديد العضو المستهدف، من الضروري فهم آلية تفاعل المادة السامة على المستوى الخلوي والجزيئي.

تتضمن الاستجابة البيولوجية لعمل المواد السامة لغازات العادم العديد من العمليات البيوكيميائية التي تخضع في نفس الوقت لسيطرة وراثية معقدة. من خلال تلخيص هذه العمليات، يتم تحديد الحساسية الفردية، وبالتالي نتيجة التعرض للمواد السامة.

فيما يلي بيانات من الدراسات حول تأثير المكونات الفردية لغاز عادم محرك الاحتراق الداخلي على صحة الإنسان.

يعد أول أكسيد الكربون (CO) أحد المكونات السائدة في التركيبة المعقدة لغاز عادم المركبات. أول أكسيد الكربون هو غاز عديم اللون والرائحة. التأثير السام لثاني أكسيد الكربون على جسم الإنسان والحيوانات ذوات الدم الحار هو أنه يتفاعل مع الهيموجلوبين (Hb) في الدم ويحرمه من القدرة على القيام بالوظيفة الفسيولوجية لنقل الأكسجين، أي نقل الأكسجين. رد الفعل البديل الذي يحدث في الجسم عند التعرض لتركيز مفرط من ثاني أكسيد الكربون يؤدي في المقام الأول إلى تعطيل تنفس الأنسجة. وبالتالي، هناك منافسة بين O2 وCO على نفس الكمية من الهيموجلوبين، ولكن ألفة الهيموجلوبين لثاني أكسيد الكربون أكبر بحوالي 300 مرة من O2، لذلك فإن ثاني أكسيد الكربون قادر على إزاحة الأكسجين من أوكسي هيموجلوبين. تتم العملية العكسية لتفكك كربوكسي هيموغلوبين أبطأ بمقدار 3600 مرة من عملية تفكك أوكسي هيموغلوبين. بشكل عام، تؤدي هذه العمليات إلى تعطيل استقلاب الأكسجين في الجسم، وتجويع الأنسجة بالأكسجين، وخاصة خلايا الجهاز العصبي المركزي، أي تسمم الجسم بأول أكسيد الكربون.

تظهر العلامات الأولى للتسمم (الصداع في الجبهة، والتعب، والتهيج، والإغماء) عند تحويل 20-30٪ من الهيموغلوبين إلى HbCO. عندما يصل التحويل إلى 40 - 50%، يفقد الضحية الوعي، وعند 80% يحدث الموت. وبالتالي، فإن استنشاق تركيزات ثاني أكسيد الكربون على المدى الطويل بنسبة تزيد عن 0.1% أمر خطير، وتركيز 1% يكون قاتلًا إذا تم التعرض له لعدة دقائق.

ويعتقد أن التعرض لغازات العادم ICE، والحصة الرئيسية منها هي ثاني أكسيد الكربون، هو عامل خطر في تطور تصلب الشرايين وأمراض القلب. ويرتبط هذا التشبيه بزيادة معدلات الإصابة بالأمراض والوفيات بين المدخنين الذين يعرضون الجسم للتعرض لفترات طويلة لدخان السجائر، الذي يحتوي، مثل غاز عادم ICE، على كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكربون.

أكاسيد النيتروجين. من بين جميع أكاسيد النيتروجين المعروفة الموجودة في هواء الطرق السريعة والمنطقة المجاورة لها، يتم تحديد الأكسيد (NO) وثاني أكسيد (NO2) بشكل رئيسي. أثناء احتراق الوقود في محرك الاحتراق الداخلي، يتكون ثاني أكسيد النيتروجين لأول مرة، وتكون تركيزات ثاني أكسيد النيتروجين أقل بكثير. أثناء احتراق الوقود، هناك ثلاث طرق محتملة لتكوين أكسيد النيتروجين:

1. 
   في درجات الحرارة المرتفعة المتأصلة في اللهب، يتفاعل النيتروجين الجوي مع الأكسجين، ويشكل NO الحراري، ومعدل تكوين NO الحراري أقل بكثير من معدل احتراق الوقود ويزداد مع إثراء خليط الهواء والوقود؛
2. 
   إن وجود مركبات تحتوي على نيتروجين مرتبط كيميائياً في الوقود (في أجزاء الأسفلمين من الوقود المنقى يبلغ محتوى النيتروجين 2.3٪ بالوزن، في الوقود الثقيل 1.4٪، في النفط الخام متوسط ​​محتوى النيتروجين بالوزن 0.65٪) يؤدي إلى تكوين الوقود أثناء الاحتراق N0. تحدث أكسدة المركبات المحتوية على النيتروجين (وخاصة NH3 البسيط، HCN)! بسرعة، في زمن مماثل لزمن رد فعل الاحتراق. يعتمد إنتاج الوقود NO قليلًا على درجة الحرارة؛
3. 
   N0 يتكون عند جبهات اللهب (ليس من الغلاف الجوي N2 و أوي) دعا بسرعة. من المعتقد أن النظام يتدفق من خلال مواد وسيطة تحتوي على مجموعات CN، والتي يؤدي اختفاءها السريع بالقرب من منطقة التفاعل إلى تكوين NO.

2 NO + O2 -» 2NO 2؛ لا + أوز

في الوقت نفسه، عند الظهيرة الشمسية، يحدث التحلل الضوئي لـ N02 مع تكوين N0:

N0 2 + ح -> N0 + O.

وهكذا، في الهواء الجوي هناك تحويل NO وNO2، والذي يتضمن تفاعل الملوثات العضوية مع أكاسيد النيتروجين لتكوين مركبات شديدة السمية. على سبيل المثال، مركبات النيترو، والنيترو PAHs (الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات)، وما إلى ذلك.

التعرض لأكاسيد النيتروجين يرجع بشكل رئيسي إلى تهيج الأغشية المخاطية. التعرض الطويل الأمد يؤدي إلى أمراض الجهاز التنفسي الحادة. في حالة التسمم الحاد بأكسيد النيتروجين، قد تحدث وذمة رئوية. ثاني أكسيد الكبريت. تعتبر نسبة ثاني أكسيد الكبريت (SO2) في غاز العادم لمحرك الاحتراق الداخلي صغيرة مقارنة بأكاسيد الكربون والنيتروجين وتعتمد على محتوى الكبريت في الوقود المستخدم الذي يتكون أثناء الاحتراق. وتجدر الإشارة بشكل خاص إلى مساهمة المركبات ذات محركات الديزل في تلوث الهواء بمركبات الكبريت، لأن محتوى مركبات الكبريت في الوقود مرتفع نسبيًا، وحجم استهلاكه هائل ويتزايد كل عام. غالبًا ما يمكن توقع زيادة مستويات ثاني أكسيد الكبريت بالقرب من المركبات المتوقفة عن العمل، وتحديدًا في مواقف السيارات وبالقرب من التقاطعات المزودة بإشارات ضوئية.

ثاني أكسيد الكبريت هو غاز عديم اللون ذو رائحة خانقة مميزة تشبه رائحة حرق الكبريت، وهو قابل للذوبان في الماء بسهولة. في الغلاف الجوي، يتسبب ثاني أكسيد الكبريت في تكثيف بخار الماء إلى ضباب، حتى في ظل الظروف التي يكون فيها ضغط البخار أقل من الضغط المطلوب للتكثيف. يذوب ثاني أكسيد الكبريت في الرطوبة المتوفرة في النباتات، ويشكل محلولًا حمضيًا له تأثير ضار على النباتات. الأشجار الصنوبرية الموجودة بالقرب من المدن تعاني بشكل خاص من هذا. في الحيوانات العليا والبشر، يعمل ثاني أكسيد الكبريت في المقام الأول كمهيج موضعي للغشاء المخاطي للجهاز التنفسي العلوي. أظهرت دراسة عملية امتصاص ثاني أكسيد الكبريت في الجهاز التنفسي عن طريق استنشاق الهواء المحتوي على جرعات معينة من هذه المادة السامة أن عملية الامتزاز المعاكسة، الامتزاز وإزالة ثاني أكسيد الكبريت من الجسم بعد الامتزاز أثناء الزفير تقلل من حمله الإجمالي في الجزء العلوي من الجسم. الجهاز التنفسي. وفي عملية مزيد من البحث في هذا الاتجاه، وجد أن الزيادة في الاستجابة المحددة (على شكل تشنج قصبي) للتعرض لثاني أكسيد الكبريت ترتبط بحجم مساحة الجهاز التنفسي (في منطقة البلعوم) الذي يمتص ثاني أكسيد الكبريت.

تجدر الإشارة إلى أن الأشخاص المصابين بأمراض الجهاز التنفسي حساسون جدًا لتأثيرات التعرض للهواء الملوث بثاني أكسيد الكبريت. إن مرضى الربو حساسون بشكل خاص لاستنشاق حتى أقل الجرعات من ثاني أكسيد الكبريت، حيث يصابون بتشنج قصبي حاد وأحيانًا مصحوب بأعراض أثناء التعرض ولو لفترة وجيزة لجرعات منخفضة من ثاني أكسيد الكبريت.

كشفت دراسة التأثير التآزري للمؤكسدات، وخاصة الأوزون وثاني أكسيد الكبريت، عن سمية أكبر بكثير للخليط مقارنة بالمكونات الفردية.

يقود. أدى استخدام المضافات المضادة للخبط المحتوية على الرصاص في الوقود إلى حقيقة أن السيارات هي المصدر الرئيسي لانبعاثات الرصاص في الغلاف الجوي في شكل رذاذ من الأملاح والأكاسيد غير العضوية. تتراوح نسبة مركبات الرصاص في غاز عادم محركات الاحتراق الداخلي من 20 إلى 80% من كتلة الجزيئات المنبعثة وتختلف حسب حجم الجسيمات ووضع تشغيل المحرك.

يؤدي استخدام البنزين المحتوي على الرصاص في حركة المرور الكثيفة إلى تلوث الهواء الجوي بالرصاص بشكل كبير، وكذلك التربة والغطاء النباتي في المناطق المجاورة للطرق السريعة.

إن استبدال TEL (رباعي إيثيل الرصاص) بمركبات أخرى مضادة للخبط غير ضارة والانتقال التدريجي اللاحق إلى البنزين الخالي من الرصاص يساعد على تقليل محتوى الرصاص في الهواء الجوي.

في بلدنا، لسوء الحظ، يستمر إنتاج البنزين المحتوي على الرصاص، على الرغم من التخطيط للانتقال إلى استخدام البنزين الخالي من الرصاص في السيارات في المستقبل القريب.

يدخل الرصاص الجسم إما عن طريق الطعام أو عن طريق الهواء. أعراض التسمم بالرصاص معروفة منذ زمن طويل. وهكذا، في ظروف الاتصال الصناعي المطول مع الرصاص، كانت الشكاوى الرئيسية هي الصداع، والدوخة، وزيادة التهيج، والتعب، واضطرابات النوم. يمكن لجزيئات مركبات الرصاص التي يقل حجمها عن 0.001 ملم أن تدخل إلى الرئتين. الأكبر منها باقية في البلعوم الأنفي والشعب الهوائية.

وفقا للبيانات، فإن 20 إلى 60٪ من الرصاص المستنشق يقع في الجهاز التنفسي. ويتم بعد ذلك التخلص من معظمه من الجهاز التنفسي عن طريق تدفق سوائل الجسم. من إجمالي كمية الرصاص التي يمتصها الجسم، يمثل الرصاص الجوي 7-40٪.

لا توجد حتى الآن فكرة مشتركة حول آلية عمل الرصاص على الجسم. ويعتقد أن مركبات الرصاص تعمل كسم بروتوبلازمي. التعرض المبكر للرصاص يسبب أضرارا لا رجعة فيها للجهاز العصبي المركزي.

مركبات العضوية. من بين العديد من المركبات العضوية التي تم تحديدها في غاز عادم ICE، هناك 4 فئات من الناحية السمية:

الهيدروكربونات الأليفاتية ومنتجات الأكسدة الخاصة بها (الكحول، الألدهيدات، الأحماض)؛

المركبات العطرية، بما في ذلك الحلقات غير المتجانسة ومنتجاتها المؤكسدة (الفينولات والكينونات)؛

• 
  المركبات العطرية المستبدلة بالألكيل وتأكسدها
• 
  المنتجات (ألكيلفينول، ألكيلكينون، كربوكسيالدهيدات عطرية، أحماض كربوكسيلية)؛

تجدر الإشارة إلى أن الدراسات السمية لمعظم المركبات المستنشقة المدرجة في قائمة ملوثات الغلاف الجوي أجريت بشكل رئيسي في شكل نقي، على الرغم من أن غالبية المركبات العضوية المنبعثة في الغلاف الجوي يتم امتصاصها على جزيئات صلبة وخاملة نسبيا وغير قابلة للذوبان. الجسيمات الصلبة هي السخام، وهو نتاج الاحتراق غير الكامل للوقود، وجزيئات المعادن، وأكاسيدها أو أملاحها، وكذلك جزيئات الغبار، الموجودة دائمًا في الغلاف الجوي. ومن المعروف أن 20 30 % تتكون الجسيمات الموجودة في الهواء الحضري من جسيمات دقيقة (أقل من 10 ميكرون في الحجم) تنبعث من غازات عادم الشاحنات والحافلات.

يعتمد انبعاث الجسيمات من العادم على العديد من العوامل، من بينها يجب تسليط الضوء بشكل خاص على ميزات تصميم المحرك ووضع تشغيله وحالته الفنية وتكوين الوقود المستخدم. يعتمد امتصاص المركبات العضوية الموجودة في غازات عادم محركات الاحتراق الداخلي على الجزيئات الصلبة على الخواص الكيميائية للمكونات المتفاعلة. في المستقبل، ستعتمد درجة التأثيرات السمية على الجسم على معدل فصل المركبات العضوية المرتبطة بها والجسيمات، ومعدل الأيض وتحييد المواد السامة العضوية. يمكن أن تؤثر الجسيمات أيضًا على الجسم، ويمكن أن يكون التأثير السام خطيرًا مثل السرطان.

عامل مؤكسد. لا يمكن النظر إلى تركيبة مركبات الغازات العادمة المنطلقة في الغلاف الجوي بشكل منفصل بسبب التحولات والتفاعلات الفيزيائية والكيميائية التي تحدث، والتي تؤدي من ناحية إلى تحول المركبات الكيميائية، ومن ناحية أخرى إلى تحولها. إزالتها من الغلاف الجوي. يشمل مجمع العمليات التي تحدث مع الانبعاثات الأولية من محركات الاحتراق الداخلي ما يلي:

الترسيب الجاف والرطب للغازات والجسيمات؛

التفاعلات الكيميائية للانبعاثات الغازية من محركات الاحتراق الداخلي مع OH، 1ChO3، الجذور، O3، N2O5 وHNO3 الغازي؛ التحلل الضوئي؛

تفاعلات المركبات العضوية الممتزة على الجزيئات مع المركبات الموجودة في الطور الغازي أو في شكل ممتز؛ - تفاعلات المركبات المتفاعلة المختلفة في الطور المائي مما يؤدي إلى تكوين هطول حمضي.

تعتمد عملية الزراعة الجافة والرطبة للمركبات الكيميائية لانبعاثات محركات الاحتراق الداخلي على حجم الجسيمات، وقدرة الامتزاز للمركبات (ثوابت الامتزاز والامتزاز)، وقابليتها للذوبان. هذا الأخير مهم بشكل خاص للمركبات شديدة الذوبان في الماء، والتي يمكن خفض تركيزها في الهواء الجوي أثناء المطر إلى الصفر.

ترتبط العمليات الفيزيائية والكيميائية التي تحدث في الغلاف الجوي مع المركبات الأولية لغاز عادم محركات الاحتراق، وكذلك تأثيرها على الإنسان والحيوانات، ارتباطًا وثيقًا بمدة بقائها في هواء الغلاف الجوي.

وبالتالي، عند التقييم الصحي لتأثير غاز العادم من محركات الاحتراق الداخلي على الصحة العامة، ينبغي للمرء أن يأخذ في الاعتبار حقيقة أن مركبات التركيب الأساسي لغاز العادم في الهواء الجوي تخضع لتحولات مختلفة. أثناء التحلل الضوئي لـ EG ICE، يحدث تفكك العديد من المركبات (NO2، O2، O، HCHO، وما إلى ذلك) مع تكوين جذور وأيونات شديدة التفاعل تتفاعل مع بعضها البعض ومع جزيئات أكثر تعقيدًا، وخاصة مع العطريات. المركبات التي توجد بكثرة في غاز العادم.

ونتيجة لذلك، من بين المركبات التي تشكلت حديثا في الغلاف الجوي، تظهر ملوثات الهواء الخطيرة مثل الأوزون، ومركبات البيروكسيد العضوية وغير العضوية المختلفة، ومركبات الأمينو والنيترو والنيتروزو، والألدهيدات، والأحماض، وما إلى ذلك. والعديد منها مواد مسرطنة قوية .

على الرغم من المعلومات الواسعة حول التحولات الجوية للمركبات الكيميائية التي تشكل GO، إلا أن هذه العمليات لم تتم دراستها بشكل كامل حتى الآن، وبالتالي لم يتم تحديد العديد من منتجات هذه التفاعلات. لكن حتى ما هو معروف، على وجه الخصوص، عن تأثير المواد المؤكسدة الضوئية على الصحة العامة، وخاصة على مرضى الربو والأشخاص المصابين بأمراض رئوية مزمنة، يؤكد سمية غاز عادم ICE.

معايير انبعاث المواد الضارة من غازات عوادم المركبات- أحد التدابير الرئيسية هو الحد من سمية انبعاثات السيارات، والتي لها كمية متزايدة باستمرار تأثير خطير على مستوى تلوث الهواء في المدن الكبرى، وبالتالي على صحة الإنسان. لأول مرة، تم لفت الانتباه إلى انبعاثات السيارات أثناء دراسة كيمياء العمليات الجوية (الستينيات، الولايات المتحدة الأمريكية، لوس أنجلوس)، عندما تبين أن التفاعلات الكيميائية الضوئية للهيدروكربونات وأكاسيد النيتروجين يمكن أن تشكل العديد من الملوثات الثانوية التي تهيج الغشاء المخاطي. أغشية العين والجهاز التنفسي وضعف الرؤية.

نظرًا لأن المساهمة الرئيسية في تلوث الهواء الإجمالي بالهيدروكربونات وأكاسيد النيتروجين تأتي من غازات العادم الصادرة عن محركات الاحتراق الداخلي، فقد تم الاعتراف بالأخيرة كسبب للضباب الدخاني الكيميائي الضوئي، وواجه المجتمع مشكلة القيود التشريعية على السيارات الضارة الانبعاثات.

لذلك، في أواخر الخمسينيات من القرن الماضي، بدأت كاليفورنيا في تطوير معايير الانبعاثات لملوثات المركبات كجزء من تشريعات جودة الهواء في الولاية.

وكان الغرض من المعيار هو "وضع الحد الأقصى للمعايير المسموح بها لمحتوى الملوثات في انبعاثات السيارات، المرتبطة بحماية الصحة العامة، ومنع التهيج الحسي، وإعاقة الرؤية والإضرار بالنباتات".

في عام 1959، تم وضع المعايير الأولى في العالم في كاليفورنيا - القيم الحدية لثاني أكسيد الكربون والـ CmHn في غازات العادم؛ وفي عام 1965، تم اعتماد قانون مكافحة تلوث الهواء في السيارات الأمريكية، وفي عام 1966، تمت الموافقة على معيار الولاية الأمريكية.

كان معيار الدولة في الأساس عبارة عن مواصفات فنية لصناعة السيارات، مما حفز تطوير وتنفيذ العديد من الأنشطة التي تهدف إلى تحسين صناعة السيارات.

وفي الوقت نفسه، سمح هذا لوكالة حماية البيئة الأمريكية بتشديد المعايير بانتظام، مما يقلل من المحتوى الكمي للمكونات السامة في غاز العادم.

في بلدنا، تم اعتماد أول معيار حكومي للحد من المواد الضارة في غازات عادم السيارات المزودة بمحركات البنزين في عام 1970.

في السنوات اللاحقة، تم تطوير وثائق تنظيمية وفنية مختلفة وأصبحت سارية المفعول، بما في ذلك معايير الصناعة والدولة، والتي تعكس التخفيض التدريجي لمعايير الانبعاثات لمكونات غاز العادم الضارة.

1.2. تقليل الانبعاثات الصادرة عن المركبات

حاليًا، تم اقتراح العديد من الطرق لتقليل الانبعاثات الضارة من المركبات: استخدام أنواع الوقود الجديدة (H2 وCH4 وأنواع الوقود الغازية الأخرى) والوقود المشترك، والإلكترونيات لتنظيم تشغيل المحرك على الخلائط الخالية من الدهون، وتحسين عملية الاحتراق (التوهج المسبق للغرفة)، غازات تنظيف العادم الحفازة، الخ.

عند إنشاء المحفزات، يتم استخدام طريقتين - تم تطوير أنظمة لأكسدة أول أكسيد الكربون والهيدروكربونات وللتنقية المعقدة ("ثلاثة مكونات") على أساس تقليل أكاسيد النيتروجين بأول أكسيد الكربون في وجود الأكسجين والهيدروكربونات. تعتبر عملية التنقية الكاملة هي الأكثر جاذبية، لكن هذا يتطلب محفزات باهظة الثمن. في التنقية المكونة من مكونين، أظهرت محفزات البلاتين والبلاديوم أكبر نشاط، وفي التنقية ثلاثية المكونات - البلاتين والروديوم أو تلك الأكثر تعقيدًا - التي تحتوي على البلاتين والروديوم والبلاديوم والسيريوم على أكسيد الألومنيوم المحبب.

لفترة طويلة، تم إنشاء الانطباع بأن استخدام محركات الديزل يساهم في الحفاظ على البيئة. ومع ذلك، على الرغم من حقيقة أن محركات الديزل أكثر اقتصادا، فإنها لا تنبعث منها المزيد من المواد مثل ثاني أكسيد الكربون وأكسيد النيتروجين مقارنة بمحركات البنزين، فهي تنبعث منها كمية أكبر بكثير من السخام (التنظيف الذي لا يزال لا يحتوي على حلول جذرية)، وثاني أكسيد الكبريت. إلى جانب الضوضاء التي تحدثها، فإن محركات الديزل ليست صديقة للبيئة أكثر من محركات البنزين.

يساهم النقص في الوقود السائل من أصل بترولي، بالإضافة إلى وجود كمية كبيرة إلى حد ما من المواد الضارة في غاز العادم عند استخدامه، في البحث عن أنواع بديلة من الوقود. مع الأخذ في الاعتبار تفاصيل النقل البري، يتم صياغة خمسة شروط رئيسية لآفاق أنواع جديدة من الوقود: توافر موارد الطاقة الكافية، وإمكانية الإنتاج الضخم، والتوافق التكنولوجي والطاقة مع محطات توليد الطاقة النقل، والمؤشرات السامة والبيئية المقبولة لعملية استخدام الطاقة والسلامة وعدم ضرر التشغيل. وبالتالي، قد يكون وقود السيارات الواعد هو المصدر الكيميائي للطاقة الذي يسمح لنا بحل مشكلة الطاقة البيئية إلى حد ما.

ووفقا للخبراء، فإن أفضل طريقة لتلبية هذه المتطلبات هي الغازات الهيدروكربونية الموجودة بشكل طبيعي والوقود الكحولي الاصطناعي. يحدد عدد من الأعمال المركبات المحتوية على الهيدروجين والنيتروجين، مثل الأمونيا والهيدرازين، كوقود واعد. لقد اجتذب الهيدروجين كوقود واعد للسيارات انتباه العلماء منذ فترة طويلة، وذلك بسبب أدائه العالي للطاقة، وخصائصه الحركية الفريدة، وغياب معظم المواد الضارة في منتجات الاحتراق وقاعدة المواد الخام غير المحدودة عمليًا.

محرك الهيدروجين صديق للبيئة، لأنه أثناء احتراق مخاليط الهواء الهيدروجيني يتشكل بخار الماء ويتم استبعاد تكوين أي مواد سامة، باستثناء أكاسيد النيتروجين، والتي يمكن أيضًا تقليل انبعاثها إلى مستوى ضئيل.

يتم الحصول على الهيدروجين بشكل رئيسي من معالجة الغاز الطبيعي والنفط؛ ويعتبر تغويز الفحم تحت الضغط باستخدام انفجار بخار الأكسجين طريقة واعدة؛ كما تتم دراسة استخدام الطاقة الزائدة من محطات توليد الطاقة لإنتاج الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي للماء.

تنقسم العديد من مخططات الاستخدام المحتمل للهيدروجين في السيارة إلى مجموعتين: كوقود رئيسي وكإضافة لوقود المحركات الحديثة، ويمكن استخدام الهيدروجين في شكله النقي أو كجزء من حاملات الطاقة الثانوية. يعد الهيدروجين باعتباره الوقود الرئيسي احتمالًا بعيدًا يرتبط بانتقال وسائل النقل إلى قاعدة طاقة جديدة بشكل أساسي.

من الأفضل استخدام إضافات الهيدروجين لتحسين الأداء الاقتصادي والسامة لمحركات السيارات.

من الأمور الأكثر أهمية كحامل طاقة ثانوي تراكم الهيدروجين في تركيبة هيدريدات المعادن. لشحن بطارية هيدريد معدنية من خلال هيدريد معادن معينة في درجات حرارة منخفضة أنجح! الهيدروجين وإزالة الحرارة. عند تشغيل المحرك، يتم تسخين الهيدريد بواسطة الماء الساخن أو غاز العادم، مما يؤدي إلى إطلاق الهيدروجين.

وكما أظهرت الدراسات التي أجريت على منشآت النقل، فمن المستحسن استخدام نظام تخزين مشترك، بما في ذلك هيدريدات الحديد والتيتانيوم والمغنيسيوم والنيكل.

بالمقارنة مع الهيدروجين، الذي لا يزال يعتبر نوعًا واعدًا من وقود المحركات الغازي (نظرًا لعدم تطوير الطرق الصناعية لإنتاجه بكميات كافية للاستخدام الشامل)، فإن الغازات الهيدروكربونية الطبيعية والبترولية هي الوقود البديل الأكثر ملاءمة للسيارات التي تعمل بمحركات الديزل. يمكن أن تغطي النقص المتزايد في وقود السيارات السائل.

تظهر اختبارات تشغيل محركات الغاز المسال أنه بالمقارنة مع استخدام البنزين، فإن غاز العادم يحتوي على ثاني أكسيد الكربون أقل بمقدار 2-4 مرات و1.4-1.8 مرة أقل من أكاسيد النيتروجين. وفي الوقت نفسه، تزيد انبعاثات الهيدروكربونات، خاصة عند التشغيل بسرعات منخفضة وأحمال خفيفة، بمقدار 1.2 - 1.5 مرة.

يتم تحفيز إدخال الوقود الغازي في النقل البري ليس فقط من خلال الرغبة في تنويع مصادر الطاقة في سياق النقص المتزايد في النفط، فضلاً عن الصداقة البيئية لهذا النوع من الوقود، وهو أمر مهم للغاية في سياق التشديد ومعايير الانبعاثات السامة، ولكن أيضا بسبب عدم وجود أي عمليات تكنولوجية جدية لإعداد هذا النوع من الوقود للاستخدام.

من وجهة نظر نظافة البيئة، السيارة الكهربائية الواعدة. قد يتم حل المشكلات الحالية (إنشاء مصادر طاقة كهروكيميائية موثوقة، والتكلفة العالية، وما إلى ذلك) في المستقبل.

يتم تحديد الحالة البيئية العامة في المدن أيضًا من خلال التنظيم المناسب لحركة مرور المركبات. يحدث أكبر انبعاث للمواد الضارة أثناء الكبح والتسارع والمناورة الإضافية. ولذلك فإن إنشاء "تقاطعات" الطرق، والطرق السريعة مع شبكة من الممرات تحت الأرض، والتركيب الصحيح لإشارات المرور، وتنظيم حركة المرور وفق مبدأ "الموجة الخضراء" يقلل إلى حد كبير من دخول المواد الضارة إلى الغلاف الجوي ويساهم في سلامة النقل.

الضوضاء من حركة المرور -هذا هو النوع الأكثر شيوعًا من التأثيرات البيئية الضارة على جسم الإنسان. في المدن، يعيش ما يصل إلى 60% من السكان في مناطق ذات مستويات ضوضاء عالية مرتبطة على وجه التحديد بالنقل البري. ويعتمد مستوى الضوضاء على هيكل تدفق حركة المرور (نسبة الشاحنات)، وكثافة حركة المرور، وجودة سطح الطريق، وطبيعة التطور، وسلوك السائق أثناء القيادة، وما إلى ذلك.

يمكن تحقيق الحد من مستوى الضوضاء الناتج عن النقل البري من خلال التحسين الفني للمركبة والهياكل المغلقة الواقية من الضوضاء والمساحات الخضراء. التنظيم العقلاني لحركة المرور، وكذلك الحد من حركة السيارات في المدينة يمكن أن يساعد في حل مشكلة الحد من الضوضاء.

1.3. تأثير مجمع النقل والطرق على التكاثر الحيوي

يتم تحديد التأثير البشري لـ TDC من خلال عوامل عديدة. ومن بينها لا يزال هناك اثنان هما السائدان:

الاستيلاء على الأراضي وما يرتبط بذلك من اضطراب في النظم الطبيعية،

التلوث البيئي. يتم تخصيص الأراضي وفقًا لـ SNiPs لتصميم الطرق. وتأخذ معايير تخصيص الأراضي بعين الاعتبار قيمتها وتعتمد على فئة الطريق الذي يتم تصميمه.

وهكذا، لمسافة كيلومتر واحد من الطريق السريع من الفئة V (الأدنى) مع حارة واحدة، يتم تخصيص 2.1-2.2 هكتار من الأراضي الزراعية أو 3.3-3.4 هكتار من الأراضي غير الزراعية، للطرق من الفئة الأولى - 4.7-6.4 هكتار أو 5.5-7.5 هكتار على التوالي.

بالإضافة إلى ذلك، تم تخصيص مساحات كبيرة لمواقف السيارات وتقاطعات الطرق والتقاطعات المرورية وغيرها. على سبيل المثال، لاستيعاب تقاطعات النقل على مستويات مختلفة عند تقاطع الطرق السريعة، يتم تخصيص من 15 هكتارًا لكل تقاطع في حالة تقاطع طريقين ذات مسارين إلى 50 هكتارًا في حالة تقاطع طريقين من ثمانية حارات .

تضمن شرائح تخصيص الأراضي المحددة جودة إنشاء وتشغيل الطرق، وبالتالي السلامة المرورية. ولذلك ينبغي اعتبارها خسائر حتمية عندما يرتفع مستوى الحضارة.

تبلغ شبكة الطرق السريعة الروسية حوالي 930 ألف كيلومتر، بما في ذلك. 557 ألف كيلومتر للاستخدام العام. مع التخصيص المشروط بمساحة 4 هكتارات من الأرض لكل كيلومتر واحد، يتبين أن 37.2 ألف كيلومتر مربع مشغولة بالطرق.

يبلغ عدد أسطول السيارات الروسي حوالي 20 مليون وحدة (2% منها فقط عبارة عن مركبات تستخدم وقود الغاز). تعمل في مجال النقل حوالي 4 آلاف شركة نقل سيارات كبيرة ومتوسطة الحجم، والعديد من الشركات الصغيرة، معظمها مملوكة للقطاع الخاص.

من بين جميع ملوثات الهواء، يتم توليد 53% منها بواسطة أنواع مختلفة من المركبات. 70٪ منها تقع على النقل البري (I.I. Mazur، 1996). يبلغ إجمالي انبعاث المواد الضارة في الغلاف الجوي من مصادر TDC المتنقلة والثابتة حوالي 18 مليون طن سنويًا. الخطر الأكبر هو ثاني أكسيد الكربون، والهيدروكربونات، وأكسيد النيتروجين، والسخام، وثاني أكسيد الكبريت، والمواد المتربة من أصول مختلفة.

تطلق شركات TDK سنويًا ملايين الأطنان من مياه الصرف الصناعي في البيئة. وأهمها المواد العالقة والمنتجات البترولية والكلوريدات والمياه المنزلية.

إن التلوث البيئي الناجم عن شركات النقل وشركات TDC غير متساوٍ، إلا أن تأثيرها المشترك على البيئة هائل ويعتبر الأكثر أهمية اليوم.

ومن بين أسباب المساهمة الحاسمة للمركبات الكيميائية السامة في التلوث البيئي في الاتحاد الروسي ما يلي:

1. لا يوجد نظام فعال لتنظيم التأثير التكنولوجي للـ TDC على البيئة؛

2. لا توجد ضمانات من الشركات المصنعة لاستقرار الخصائص البيئية.

3. عدم وجود رقابة كافية على جودة الوقود ومواد التشحيم المنتجة والمباعة للمستهلكين.

4. انخفاض مستوى أعمال الإصلاح في TDK، وعلى وجه الخصوص، النقل البري (وفقًا لـ I.I. Mazur et al.، 1996)؛

5. انخفاض المستوى القانوني والأخلاقي والثقافي لجزء كبير من الأشخاص الذين يخدمون هيئة الحقيقة والكرامة في الاتحاد الروسي. لتحسين الوضع الحالي في الاتحاد الروسي، تم تطوير برنامج شامل مستهدف "السلامة البيئية في روسيا" ويجري تنفيذه.

1.3.2 عواقب تأثير TDC على الكائنات الحية في النظم البيئية

إن تأثير TDC على المحيط الحيوي أو النظم الإيكولوجية الفردية ليس سوى جزء من التأثير البشري على البيئة. ولذلك فهي تتميز بكل السمات التي تحددها نتائج التقدم العلمي والتكنولوجي والتحضر والتكتل. ومع ذلك، هناك خصوصية خاصة.

يمكن تقسيم تأثيرات أنظمة النقل والنقل على البيئة إلى:

1. دائم

2. مدمرة

3. ضار.

يؤدي التأثير الدائم على النظام البيئي إلى تغييرات دورية لا تخرجه عن التوازن. وينطبق هذا على أنواع معينة من التلوث (مثل التلوث الصوتي المعتدل) أو زيادة الحمل الترفيهي العرضي.

وفقًا للقانون (القاعدة)، فإن تغير طاقة النظام الطبيعي بنسبة 1% إلى 1% لا يخرجه عن التوازن. النظام البيئي قادر على الحفاظ على نفسه واستعادة نفسه في ظل الظروف المحددة.

يؤدي التأثير المدمر على الكائنات الحية إلى إبادة كاملة أو كبيرة. يتناقص بشكل حاد تنوع الأنواع وكمية الكتلة الحيوية. يتم تنفيذه أثناء بناء أنظمة النقل ومؤسسات TDC، وكذلك نتيجة للحوادث التي من صنع الإنسان.

بالإضافة إلى العواقب السلبية المباشرة، فمن الواضح أن أي عمل اقتصادي يؤدي إلى تدمير مباشر للبيئة يؤدي إلى عواقب غير مرغوب فيها تؤثر في النهاية على العمليات الاقتصادية الجزئية والاجتماعية. تم التعبير عن هذا النمط لأول مرة بواسطة P. Dansereau (1957) ويسمى قانون التغذية الراجعة للتفاعل بين "الإنسان والمحيط الحيوي". في هذا الصدد، أعرب B. Commoner عن أحد "افتراضاته" البيئية - "عليك أن تدفع ثمن كل شيء". وأخيرًا، يتجلى التأثير الضار على النظم البيئية في الظروف التي يتجاوز فيها التغير في الطاقة 1٪ من إمكانات الطاقة للنظام (انظر أعلاه)، لكنه لا يدمرها. في ظروف TDK، يتجلى أثناء بناء وتشغيل أنظمة النقل.

تسعى الطبيعة باستمرار إلى استعادة التوازن المفقود، وذلك باستخدام آلية الخلافة، ويحاول الإنسان الحفاظ على الفوائد المكتسبة، على سبيل المثال، من خلال إصلاح واستعادة الاتصالات والمناطق التي تخدمها.

ما هي عواقب الأضرار التي تلحق بالنظم الإيكولوجية الطبيعية من قبل TDCs على الكائنات الحية في النظم الإيكولوجية؟

1. قد تختفي بعض أنواع الكائنات الحية. وكلها تشكل موارد متجددة للبشر. ولكن وفقًا لقانون عدم رجعة التفاعل بين "الإنسان والمحيط الحيوي" (P. Dansereau، 1957)، مع الإدارة البيئية غير العقلانية، فإنها تصبح غير متجددة وقابلة للاستنفاد.

2. يتناقص حجم السكان الحاليين. أحد أسباب ذلك بالنسبة للمنتجين هو انخفاض خصوبة التربة والتلوث البيئي. وقد ثبت أن المعادن الثقيلة، ملوثات الطرق التقليدية، توجد بكميات تتجاوز المعايير المسموح بها على مسافة 100 متر من الطريق. إنها تؤخر تطور العديد من الأنواع النباتية وتقلل من تكوينها. على سبيل المثال، تنمو أشجار الزيزفون (Tilia L.) على طول الطرق السريعة بعد 30-50 سنة من زراعتها، بينما تنمو في حدائق المدينة لمدة 100-125 سنة (E.I. Pavlova، 1998). ويتراجع عدد المستهلكين بسبب انخفاض مصادر الغذاء والماء، وكذلك فرص الحركة والتكاثر (انظر المحاضرة رقم 5).

3. انتهاك سلامة المناظر الطبيعية. وبما أن جميع النظم البيئية مرتبطة ببعضها البعض، فإن تلف أو تدمير واحد منها على الأقل نتيجة لتأثير TDC أو غيرها من الهياكل يؤثر حتما على وجود المحيط الحيوي ككل.

ملاحظة: هذه المحاضرة مخصصة للطلبة الدارسين في تخصص "هندسة حماية البيئة في النقل".

2. مشاكل النقل الحضري

المشكلة الأساسية للبيئة الحضرية هي تلوث الهواء الناجم عن السيارات، والذي تتراوح "مساهمته" من 50 إلى 90٪. (في الميزان العالمي لتلوث الهواء، تبلغ حصة وسائل النقل بالسيارات 13.3%).

2.1. تأثير النقل بالسيارات على البيئة الحضرية

تحرق السيارة كمية كبيرة من الأكسجين وتطلق كمية مساوية من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. يحتوي عادم السيارة على حوالي 300 مادة ضارة. ملوثات الهواء الرئيسية هي أكاسيد الكربون والهيدروكربونات وأكاسيد النيتروجين والسخام والرصاص وثاني أكسيد الكبريت. ومن بين الهيدروكربونات الأكثر خطورة هي البنزوبيرين والفورمالدهيد والبنزين (الجدول 45).

عندما تكون السيارة قيد التشغيل، يتم أيضًا إطلاق الغبار المطاطي في الغلاف الجوي نتيجة لتآكل الإطارات. عند استخدام البنزين المضاف إليه مركبات الرصاص فإن السيارة تلوث التربة بهذا المعدن الثقيل. يحدث تلوث المسطحات المائية عند غسل السيارات ودخول زيت المحرك المستعمل إلى الماء.

لحركة السيارات، هناك حاجة إلى الطرق الأسفلتية، وتحتل المرائب ومواقف السيارات مساحة كبيرة. تسبب السيارات الشخصية الضرر الأكبر، حيث أن التلوث البيئي عند السفر بالحافلة لكل راكب أقل بنحو 4 مرات. السيارات (وغيرها من المركبات، وخاصة الترام) هي مصدر للتلوث الضوضائي.

2.2. المستوى العالمي للمحركات

يوجد حوالي 600 مليون سيارة في العالم (يوجد في الصين والهند 600 مليون دراجة). الشركة الرائدة في مجال السيارات هي الولايات المتحدة، حيث يوجد 590 سيارة لكل 1000 شخص. وفي مدن أمريكية مختلفة، يستهلك سفر أحد المقيمين حول المدينة ما بين 50 إلى 85 جالونًا من البنزين سنويًا، وهو ما يكلف 600-1000 دولار (براون، 2003). وفي البلدان المتقدمة الأخرى، يكون هذا الرقم أقل (في السويد - 420، في اليابان - 285، في إسرائيل - 145). في الوقت نفسه، هناك بلدان ذات مستوى منخفض من المحركات: في كوريا الجنوبية هناك 27 سيارة لكل 1000 شخص، في أفريقيا - 9، في الصين والهند - 2.

ويمكن تحقيق خفض عدد السيارات الخاصة من خلال زيادة أسعار السيارات المجهزة بضوابط بيئية إلكترونية ونظام ضريبي موجه بيئيا. وهكذا، فرضت الولايات المتحدة ضريبة "خضراء" مرتفعة للغاية على زيت المحركات. في عدد من الدول الأوروبية، تتزايد رسوم مواقف السيارات باستمرار.

في روسيا، خلال السنوات الخمس الماضية، زاد عدد مواقف السيارات بنسبة 29٪، ووصل متوسط ​​عددها لكل 1000 روسي إلى 80

(في المدن الكبيرة - أكثر من 200). إذا استمرت الاتجاهات الحالية في المحركات الحضرية، فقد يؤدي ذلك إلى تدهور حاد في البيئة.

هناك مهمة خاصة، خاصة بالنسبة لروسيا، تتمثل في تقليل عدد السيارات القديمة التي لا تزال تستخدم وتلوث البيئة أكثر من السيارات الجديدة، وكذلك إعادة تدوير السيارات التي تذهب إلى مدافن النفايات.

2.3. طرق النقل الحضري الأخضر

يعد تقليل التأثير السلبي للسيارة على البيئة مهمة مهمة للبيئة الحضرية. الطريقة الأكثر جذرية لحل المشكلة هي تقليل عدد السيارات واستبدالها بالدراجات، ومع ذلك، كما لوحظ، فهي مستمرة في الزيادة في جميع أنحاء العالم. وبالتالي، فإن الإجراء الأكثر واقعية للحد من الضرر الناجم عن السيارة هو تقليل تكاليف الوقود عن طريق تحسين محركات الاحتراق الداخلي. ويجري العمل حالياً على صنع محركات سيارات من السيراميك، مما سيزيد من درجة حرارة احتراق الوقود ويقلل من كمية غازات العادم. تستخدم اليابان وألمانيا بالفعل سيارات مجهزة بأجهزة إلكترونية خاصة تضمن احتراقًا كاملاً للوقود. في نهاية المطاف، كل هذا سوف يقلل من استهلاك الوقود لكل 100 كيلومتر بنحو 2 مرات. (في اليابان، تستعد شركة تويوتا لطرح طراز سيارة باستهلاك وقود يبلغ 3 لترات لكل 100 كيلومتر.)

الوقود صديق للبيئة: يتم استخدام البنزين بدون إضافات الرصاص وإضافات محفزة خاصة للوقود السائل، مما يزيد من اكتمال احتراقه. كما ينخفض ​​تلوث الهواء الناتج عن السيارات عندما يتم استبدال البنزين بالغاز المسال. كما يتم تطوير أنواع جديدة من الوقود.

ولا تتمتع السيارات الكهربائية، التي يجري تطويرها في العديد من البلدان، بمساوئ السيارات ذات محركات الاحتراق الداخلي. بدأ إنتاج هذه الشاحنات والسيارات. يتم إنشاء الجرارات الكهربائية الصغيرة لخدمة الاقتصاد الحضري. ومع ذلك، من غير المرجح أن تلعب السيارات الكهربائية دورًا مهمًا في أسطول المركبات العالمي في السنوات المقبلة، لأنها تتطلب إعادة شحن البطاريات بشكل متكرر. بالإضافة إلى ذلك، فإن عيب السيارة الكهربائية هو التلوث الحتمي للبيئة بالرصاص والزنك، والذي يحدث أثناء إنتاج ومعالجة البطاريات.

ويجري تطوير إصدارات مختلفة من السيارات التي تعمل بالوقود الهيدروجيني، الذي ينتج عن احتراقها الماء، وبالتالي لا يلوث البيئة على الإطلاق.

الأربعاء. ونظرًا لأن الهيدروجين غاز متفجر، فإن استخدامه كوقود يتطلب حل عدد من مشكلات السلامة التكنولوجية المعقدة.

وفي إطار تطوير الخيارات المادية للطاقة الشمسية، يجري تطوير نماذج للمركبات الشمسية. وبينما تمر هذه المركبات بمراحل النماذج التجريبية، إلا أن مسيراتها تقام بانتظام في اليابان، والتي يشارك فيها أيضًا صانعو المركبات الجديدة الروس. لا تزال تكلفة الطرازات البطلة أعلى بمقدار 5 إلى 10 مرات من تكلفة السيارة المرموقة. عيب سيارات الطاقة الشمسية هو كبر حجم الخلايا الشمسية وكذلك اعتمادها على الطقس (السيارة الشمسية مزودة ببطارية في الحالات التي تكون فيها الشمس مخفية خلف السحب).

في المدن الكبيرة، يتم بناء الطرق الالتفافية للحافلات بين المدن ونقل البضائع، وكذلك طرق النقل تحت الأرض والأرض، حيث يتم إطلاق الكثير من غازات العادم بشكل خاص في الغلاف الجوي عند حدوث اختناقات مرورية عند تقاطعات الشوارع. وفي عدد من المدن، يتم تنظيم حركة السيارات حسب نوع "الموجة الخضراء".

2.4. الخبرة البلدية في إدارة الأميال المقطوعة للمركبات الشخصية

كثرة السيارات في العديد من المدن حول العالم لا تؤدي إلى تلوث الهواء فحسب، بل تتسبب أيضًا في تعطيل حركة المرور وتشكل اختناقات مرورية، والتي يصاحبها الاستهلاك المفرط للبنزين وضياع الوقت للسائقين. البيانات الخاصة بالمدن الأمريكية، حيث يكون مستوى حركة السكان مرتفعًا جدًا، مثيرة للإعجاب بشكل خاص. في عام 1999، بلغ إجمالي الخسائر الناجمة عن الازدحام المروري في الولايات المتحدة 300 دولار سنوياً لكل أميركي، أي ما مجموعه 78 مليار دولار. وفي بعض المدن كانت هذه الأرقام مرتفعة بشكل خاص: ففي لوس أنجلوس، وأتلانتا، وهيوستن، يخسر كل مالك سيارة عالقاً. في حركة المرور أكثر من 50 ساعة في السنة ويستخدم 75-85 جالونًا إضافيًا من البنزين، مما يكلفه ما بين 850 إلى 1000 دولار (براون، 2003).

وتبذل السلطات البلدية كل ما في وسعها للحد من هذه الخسائر. وهكذا، في الولايات المتحدة، يشجع عدد من الولايات الجيران على السفر معًا في نفس السيارة للعمل. في ميلانو، لتقليل عدد الكيلومترات التي تقطعها السيارات الشخصية، تتمثل الممارسة في استخدامها كل يومين: في الأيام الزوجية، يُسمح للسيارات ذات لوحات الأرقام الزوجية بالمغادرة، وفي الأيام الفردية، يُسمح للسيارات ذات لوحات أرقام فردية. في أوروبا*، تزايدت شعبية "مواقف السيارات المشتركة" منذ أواخر الثمانينات. تضم الشبكة الأوروبية لهذه المتنزهات اليوم 100 ألف عضو في 230 مدينة في ألمانيا والنمسا وسويسرا وهولندا. وتستبدل كل سيارة جماعية 5 سيارات شخصية، وبشكل عام ينخفض ​​إجمالي المسافة المقطوعة للمركبة بأكثر من 500 ألف كيلومتر كل عام.

2.5. دور وسائل النقل العام

في العديد من المدن، كان من الممكن تقليل عدد الكيلومترات التي تقطعها السيارات الشخصية بسبب التنظيم المثالي لوسائل النقل العام (يتم تقليل استهلاك الوقود المحدد بحوالي 4 مرات). حصة وسائل النقل العام هي الأعلى في بوغوتا (75%)، كوريتيبا (72%)، القاهرة (58%)، سنغافورة (56%)، طوكيو (49%). وفي معظم المدن الأمريكية لا يتجاوز دور وسائل النقل العام 10%، لكن في نيويورك يصل هذا الرقم إلى 30% (براون، 2003).

المنظمة الأكثر تقدما للنقل العام موجودة في كوريتيبا (البرازيل). في هذه المدينة التي يبلغ عدد سكانها 3.5 مليون نسمة، تسافر الحافلات المكونة من ثلاثة أقسام على طول خمسة طرق شعاعية، وتسافر الحافلات ذات القسمين على طول ثلاثة طرق دائرية، وتسافر الحافلات ذات القسم الواحد على طول طرق أقصر. تتم الحركة بدقة وفقًا للجدول الزمني، وتم تجهيز المحطات بحيث يتمكن الركاب من الصعود والنزول من الحافلات بسرعة. ونتيجة لذلك، على الرغم من أن السكان لديهم سيارات خاصة لا تقل عن المدن الأخرى، إلا أنهم نادرا ما يستخدمونها، ويفضلون وسائل النقل العام. بالإضافة إلى ذلك، فإن عدد الدراجات الهوائية في المدينة يتزايد عاماً بعد عام، وقد تجاوز طول مسارات الدراجات 150 كيلومتراً. منذ عام 1974، تضاعف عدد سكان المدينة، وانخفض تدفق السيارات على الطرق بنسبة 30٪.

2.6. مشكلة إعادة تدوير السيارات القديمة

تعد المركبات التي انتهى عمرها الافتراضي واحدة من أكثر أجزاء النفايات المنزلية حجمًا وصعوبة في إعادة التدوير (انظر 7.5). في بلدان "المليار الذهبي" تم إنشاء معالجتها. إذا كان عليك في السابق دفع مبلغ كبير من المال للتخلص من سيارة، فقد تم ذلك الآن مجانًا: يتم تضمين تكلفة التخلص من السيارة القديمة في سعر السيارة الجديدة. وبالتالي فإن تكاليف التخلص من «بقايا» السيارات تتحملها شركات التصنيع والمشترون. في أوروبا، يتم إعادة تدوير 7 ملايين سيارة سنويا، وجميع النماذج الجديدة تتضمن "التفكيك السهل" إلى مكونات كحل هندسي إلزامي - رينو هي الرائدة في هذا.

في روسيا، لا تزال عملية إعادة تدوير السيارات القديمة سيئة التنظيم (رومانوف، 2003). وهذا هو أحد الأسباب التي تجعل حصة السيارات التي يزيد عمرها عن 10 سنوات في أسطول المركبات الحالي تتجاوز 50%، ومن المعروف أنها الملوثات الرئيسية للبيئة الحضرية. "بقايا" السيارات القديمة منتشرة في كل مكان وتلوث البيئة. حيث يتم تنظيم إعادة تدوير السيارات القديمة، فهي بدائية: إما يتم ضغط الأجسام القديمة في قوالب (في هذه الحالة، أثناء الذوبان، تتلوث البيئة بالنفايات الناتجة عن حرق البلاستيك)، أو يتم جمع الأجزاء الأثقل من السيارة كخردة معدنية وكل شيء آخر يتم إلقاؤه في البحيرات والغابات.

إن إعادة التدوير بتجزئة السيارة ليست صديقة للبيئة فحسب، ولكنها أيضًا مربحة اقتصاديًا. فقط من خلال إعادة تدوير البطاريات يمكن لروسيا أن تحل مشكلة إمدادات الرصاص. في البلدان المتقدمة، لا ينتهي الأمر بأكثر من 10% من الإطارات في مدافن النفايات، ويتم حرق 40% منها لإنتاج الطاقة، وتخضع نفس الكمية للمعالجة العميقة و10% يتم طحنها إلى فتات، والتي تستخدم كعنصر قيم في صناعة الإطارات. أسطح الطرق. بالإضافة إلى ذلك، يتم تجديد بعض الإطارات. أثناء المعالجة العميقة، ينتج كل طن من الإطارات 400 لترًا من الزيت، و135 لترًا من الغاز، و140 كجم من الأسلاك الفولاذية.

ومع ذلك، فإن الوضع في روسيا بدأ يتغير. في المقدمة، تم إنشاء عدد من الصناعات في منطقة موسكو، على رأسها مصانع معالجة الخردة المعدنية في نوجينسك وليوبرتسي. وشاركت 500 شركة وشركة صغيرة في عملية المعالجة.

ومن الواضح تماما أن روسيا تحتاج إلى إطار تشريعي جديد ينظم مصير السيارات القديمة.

3. وسائل النقل الأخرى وتأثيرها على البيئة

3.1. مركبات الطيران والإطلاق

أظهرت الدراسات التي أجريت على تركيبة منتجات الاحتراق من المحركات المثبتة على طائرات بوينج 747 أن محتوى المكونات السامة في منتجات الاحتراق يعتمد بشكل كبير على وضع تشغيل المحرك.

تعتبر التركيزات العالية من ثاني أكسيد الكربون وCnHm (n هي سرعة المحرك الاسمية) من سمات محركات توربينات الغاز في الأوضاع المنخفضة (التباطؤ، السير بسيارات الأجرة، الاقتراب من المطار، الاقتراب من الهبوط)، في حين أن محتوى أكاسيد النيتروجين NOx (NO، NO2، N2O5) يزيد بشكل كبير عند التشغيل في أوضاع قريبة من الاسمية (الإقلاع والتسلق ووضع الطيران).

يتزايد باستمرار إجمالي انبعاث المواد السامة من الطائرات المزودة بمحركات توربينية غازية، ويرجع ذلك إلى زيادة استهلاك الوقود إلى 20 - 30 طنًا في الساعة والزيادة المطردة في عدد الطائرات العاملة.

إن انبعاثات توربينات الغاز لها التأثير الأكبر على الظروف المعيشية في المطارات والمناطق المجاورة لمحطات الاختبار. تظهر البيانات المقارنة حول انبعاثات المواد الضارة في المطارات أن إيصالات محركات توربينات الغاز إلى الطبقة السطحية من الغلاف الجوي هي:

أكاسيد الكربون – 55%

أكاسيد النيتروجين – 77%

الهيدروكربونات – 93%

الهباء الجوي – 97

أما الانبعاثات المتبقية فتأتي من المركبات البرية ذات محركات الاحتراق الداخلي.

يحدث تلوث الهواء الناتج عن النقل بأنظمة الدفع الصاروخي بشكل رئيسي أثناء تشغيلها قبل الإطلاق، وأثناء الإقلاع والهبوط، وأثناء الاختبارات الأرضية أثناء إنتاجها وبعد إصلاحها، وأثناء تخزين الوقود ونقله، وكذلك عند تزويد الطائرات بالوقود. يصاحب تشغيل محرك الصاروخ السائل إطلاق منتجات الاحتراق الكامل وغير الكامل للوقود، والتي تتكون من O، NOx، OH، إلخ.

عندما يحترق الوقود الصلب، ينبعث من غرفة الاحتراق H2O، CO2، HCl، CO، NO، Cl، بالإضافة إلى جزيئات Al2O3 الصلبة بمتوسط ​​حجم 0.1 ميكرومتر (أحيانًا يصل إلى 10 ميكرومتر).

تعمل محركات المكوك الفضائي على حرق الوقود السائل والصلب. تخترق منتجات احتراق الوقود، أثناء تحرك السفينة بعيدًا عن الأرض، طبقات مختلفة من الغلاف الجوي، ولكن في الغالب إلى طبقة التروبوسفير.

في ظل ظروف بدء التشغيل، تتشكل بالقرب من نظام البداية سحابة من منتجات الاحتراق وبخار الماء من نظام إخماد الضوضاء والرمل والغبار. يمكن تحديد حجم منتجات الاحتراق من خلال وقت تشغيل التثبيت على منصة الإطلاق وفي الطبقة الأرضية (عادةً 20 ثانية). بعد انطلاقها، ترتفع السحابة ذات درجة الحرارة العالية إلى ارتفاع يصل إلى 3 كيلومترات وتتحرك تحت تأثير الرياح لمسافة 30-60 كيلومترًا، ويمكن أن تتبدد، ولكنها يمكن أن تسبب أيضًا أمطارًا حمضية.

عند الإطلاق والعودة إلى الأرض، تؤثر محركات الصواريخ سلبًا ليس فقط على الطبقة السطحية للغلاف الجوي، ولكن أيضًا على الفضاء الخارجي، مما يؤدي إلى تدمير طبقة الأوزون للأرض. يتم تحديد حجم تدمير طبقة الأوزون من خلال عدد عمليات إطلاق الصواريخ وكثافة رحلات الطائرات الأسرع من الصوت. على مدار 40 عامًا من وجود رواد الفضاء في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية وفي روسيا لاحقًا، تم تنفيذ أكثر من 1800 عملية إطلاق لمركبات الإطلاق. وفقًا لتوقعات الفضاء الجوي في القرن الحادي والعشرين. ولنقل البضائع إلى المدار، سيتم إطلاق ما يصل إلى 10 صواريخ يوميًا، في حين سيتجاوز انبعاث منتجات الاحتراق من كل صاروخ 1.5 طن في الثانية.

وفقًا لـ GOST 17.2.1.01 - 76، يتم تصنيف الانبعاثات في الغلاف الجوي:

وفقًا للحالة الإجمالية للمواد الضارة في الانبعاثات، فهي غازية وبخارية (ثاني أكسيد الكربون، ثاني أكسيد الكربون، هيدروكربونات أكاسيد النيتروجين، وما إلى ذلك)؛ السائل (الأحماض والقلويات والمركبات العضوية ومحاليل الأملاح والمعادن السائلة) ؛ الصلبة (الرصاص ومركباته، والغبار العضوي وغير العضوي، والسخام، والمواد الراتنجية، وما إلى ذلك)؛

حسب الانبعاثات الجماعية، مع التمييز بين ست مجموعات، طن/يوم:

أقل من 0.01 متضمنًا؛

أكثر من 0.01 إلى 0.1 يوم؛

أكثر من 0.1 إلى 1.0 يوم؛

أكثر من 1.0 إلى 10 متضمنة؛

أكثر من 10 إلى 100 بما في ذلك؛

اكثر من 100.

فيما يتعلق بتطوير تكنولوجيا الطيران والصواريخ، فضلا عن الاستخدام المكثف للطائرات ومحركات الصواريخ في قطاعات أخرى من الاقتصاد الوطني، زاد إجمالي انبعاثاتها من الشوائب الضارة في الغلاف الجوي بشكل ملحوظ. إلا أن هذه المحركات لا تشكل حالياً أكثر من 5% من المواد السامة المنبعثة إلى الغلاف الجوي من المركبات بمختلف أنواعها.

3.2. التلوث البيئي الناتج عن السفن

للحد من تلوث الغاز أثناء تشغيل الديزل بالمعادن والسخام والشوائب الصلبة الأخرى، تضطر محركات الديزل وشركات بناء السفن إلى تجهيز محطات توليد الطاقة ومجمعات الدفع للسفن بسرعة بالوسائل التقنية لتنظيف غازات العادم، وفواصل أكثر كفاءة للمياه الآسن التي تحتوي على النفط، ومياه الصرف الصحي وأجهزة تنقية المياه المنزلية، والمحارق الحديثة.

تعتبر الثلاجات وناقلات الغاز والكيماويات وبعض السفن الأخرى مصادر تلوث الغلاف الجوي بالفريون (أكاسيد النيتروجين0، المستخدمة كمائع عمل في وحدات التبريد. تعمل الفريونات على تدمير طبقة الأوزون في الغلاف الجوي للأرض، والتي تعتبر درعا واقيا لجميع الكائنات الحية من الإشعاع القاسي للأشعة فوق البنفسجية.

من الواضح أنه كلما كان الوقود المستخدم في المحركات الحرارية أثقل، زادت كمية المعادن الثقيلة التي يحتوي عليها. وفي هذا الصدد، فإن استخدام الغاز الطبيعي والهيدروجين، وهما أكثر أنواع الوقود صديقة للبيئة، على متن السفن أمر واعد للغاية. لا تحتوي غازات العادم لمحركات الديزل التي تعمل بوقود الغاز على أي مواد صلبة تقريبًا (السخام والغبار)، وكذلك أكاسيد الكبريت، وتحتوي على كمية أقل بكثير من أول أكسيد الكربون والهيدروكربونات غير المحترقة.

غاز الكبريت SO2، وهو جزء من الغازات العادمة، يتأكسد إلى حالة SO3، ويذوب في الماء ويتكون حامض الكبريتيك، وبالتالي فإن درجة ضرر ثاني أكسيد الكبريت على البيئة أعلى مرتين من درجة ضرر أكاسيد النيتروجين NO2؛ هذه الغازات والأحماض تخل بالتوازن البيئي.

إذا أخذنا 100% من جميع الأضرار الناجمة عن تشغيل سفن النقل، فكما يظهر التحليل، فإن الضرر الاقتصادي الناجم عن تلوث البيئة البحرية والمحيط الحيوي يبلغ في المتوسط ​​405%، من اهتزازات وضجيج المعدات وهيكل السفينة. - 22% من تآكل المعدات والبدن -18% من عدم موثوقية محركات النقل - 15% من تدهور صحة الطاقم - 5%.

تحدد قواعد المنظمة البحرية الدولية منذ عام 1997 الحد الأقصى لمحتوى الكبريت في الوقود بنسبة 4.5%، وفي مناطق المياه المحدودة (على سبيل المثال، في منطقة البلطيق) إلى 1.5%. أما بالنسبة لأكاسيد النيتروجين نوكس، فقد تم وضع معايير قصوى بالنسبة لجميع السفن الجديدة قيد الإنشاء لمحتواها في غازات العادم اعتمادا على سرعة دوران محرك الديزل، مما يقلل من تلوث الغلاف الجوي بنسبة 305. وفي الوقت نفسه، ارتفعت قيمة أكاسيد النيتروجين نوكس. الحد الأعلى لمحتوى أكاسيد النيتروجين أعلى في محركات الديزل منخفضة السرعة منه في المحركات ذات السرعات المتوسطة والعالية، حيث أن لديها المزيد من الوقت لاحتراق الوقود في الأسطوانات.

نتيجة لتحليل جميع العوامل السلبية التي تؤثر على البيئة أثناء تشغيل سفن النقل، من الممكن صياغة التدابير الرئيسية التي تهدف إلى الحد من هذا التأثير:

استخدام وقود المحركات عالي الجودة، وكذلك الغاز الطبيعي والهيدروجين كوقود بديل؛

تحسين عملية العمل في محركات الديزل في جميع أوضاع التشغيل مع الإدخال الواسع النطاق لأنظمة حقن الوقود التي يتم التحكم فيها إلكترونيًا والتحكم في توقيت الصمامات وإمدادات الوقود، فضلاً عن تحسين إمداد الزيت لأسطوانات الديزل؛

الوقاية الكاملة من الحرائق في غلايات الاسترداد من خلال تجهيزها بأنظمة التحكم في درجة الحرارة في تجويف الغلاية، وإطفاء الحرائق، ونفخ السخام؛

المعدات الإلزامية للسفن ذات الوسائل التقنية للتحكم في جودة غازات العادم المتسربة إلى الغلاف الجوي والمياه المحتوية على النفط والنفايات والمياه المنزلية التي يتم إزالتها من على ظهر السفينة؛

الحظر الكامل على استخدام المواد المحتوية على النيتروجين على متن السفن لأي غرض (في وحدات التبريد وأنظمة مكافحة الحرائق وغيرها).

منع التسربات في توصيلات الغدة والشفة وأنظمة السفن.

الاستخدام الفعال لوحدات المولدات العمودية كجزء من أنظمة الطاقة الكهربائية للسفن والانتقال إلى تشغيل مولدات الديزل ذات السرعات المتغيرة.