Transportens negative indvirkning på miljøet. Transportens indvirkning på miljøet (2) - Abstract Hvad er kendetegnene ved transportens negative indvirkning på atmosfæren

Introduktion

forureningsgasemissioner køretøjer

Vejtransport er en stærk kilde til miljøforurening. Udstødningsgasser indeholder i gennemsnit 4 - 5 % CO, samt umættede kulbrinter, blyforbindelser og andre skadelige forbindelser.

Den umiddelbare nærhed af motorvejen påvirker komponenterne i agrophytocenosis negativt. Landbrugspraksis har endnu ikke fuldt ud taget højde for indflydelsen af ​​en så stærk menneskeskabt faktor på markafgrøder. Forurening af miljøet med giftige komponenter i udstødningsgasser fører til store økonomiske tab i økonomien, da giftige stoffer forårsager forstyrrelser i plantevæksten og forringer kvaliteten.

Udstødningsgasser fra forbrændingsmotorer (ICE) indeholder omkring 200 komponenter. Ifølge Yu Yakubovsky (1979) og E.I. Pavlova (2000) den gennemsnitlige sammensætning af udstødningsgasser fra gnisttænding og dieselmotorer er som følger: nitrogen 74 - 74 og 76 - 48%, O 2 0,3 - 0,8 og 2,0 - 18%, vanddamp 3,0 - 5,6 og 0,5 - 4,0%, CO 2 5,0 - 12,0 og 1,0 - 1,0 %, nitrogenoxid 0 - 0,8 og 0,002 - 0,55 %, carbonhydrider 0,2 - 3,0 og 0,009 - 0,5 %, aldehyder 0 - 0,2 og 0,0001 - 0,0001 - 0,009 - 0,009 - 0,009 - 0,009 - 0 1,0 g/ m 2, benzo(a)pyren 10 - 20 og op til 10 µg/m 3henholdsvis.

Den føderale motorvej "Kazan - Yekaterinburg" passerer gennem territoriet til det russiske landbrugsproduktionskompleks. I løbet af dagen passerer et stort antal køretøjer langs denne vej, som er en kilde til konstant miljøforurening fra udstødningsgasser fra forbrændingsmotorer.

Formålet med dette arbejde er at studere transportens indflydelse på forureningen af ​​naturlige og kunstige phytocenoser i landbrugsproduktionskomplekset "Rus" i Perm-territoriet, der ligger langs den føderale motorvej "Kazan - Jekaterinburg".

Ud fra målet er følgende opgaver sat:

• Brug litterære kilder til at studere sammensætningen af ​​udstødningsgasser fra forbrændingsmotorer, fordelingen af ​​køretøjsemissioner; studere de faktorer, der påvirker fordelingen af ​​udstødningsgasser, indflydelsen af ​​komponenterne i disse gasser på vejkanter;
• studere intensiteten af ​​trafikken på den føderale motorvej "Kazan - Yekaterinburg";
• beregne køretøjsemissioner;
• tage jordprøver og bestemme de agrokemiske indikatorer for jord ved vejkanter såvel som indholdet af tungmetaller;
• bestemme tilstedeværelsen og artsdiversiteten af ​​lav;
• at identificere virkningen af ​​jordforurening på vækst og udvikling af radiseplanter af den rosenrøde sort med en hvid spids;
• bestemme økonomisk skade fra køretøjers emissioner.

Materialet til specialet blev indsamlet under praktisk træning i landsbyen. Bolshaya Sosnova, Bolshesosnovsky-distriktet, landbrugsproduktionskompleks "Rus". Undersøgelsen blev udført i 2007-2008.

1. Motortransports indvirkning på miljøet (litteraturgennemgang)

1.1 Faktorer, der påvirker fordelingen af ​​udstødningsgasser

Spørgsmålet om indflydelsen af ​​faktorer, der bidrager til spredningen af ​​udstødningsgasser fra forbrændingsmotorer (ICE) blev undersøgt af V.N. Lukanin og Yu.V. Trofimenko (2001). De fandt ud af, at niveauet af jordnær koncentration af skadelige stoffer i atmosfæren fra motorkøretøjer med samme masseemission kan variere betydeligt afhængigt af menneskeskabte og naturlige klimatiske faktorer.

Teknogene faktorer:intensiteten og volumen af ​​udstødningsgas (EG) emissioner, størrelsen af ​​de territorier, hvor forurening forekommer, områdets udviklingsniveau.

Naturlige og klimatiske faktorer:karakteristika for det cirkulære regime, atmosfærens termiske stabilitet, atmosfærisk tryk, luftfugtighed, temperaturregime, temperaturinversioner og deres hyppighed og varighed; vindhastighed, hyppighed af luftstagnation og svag vind, tågevarighed, terræn, områdets geologiske struktur og hydrogeologi, jordbunds- og planteforhold (jordtype, vandpermeabilitet, porøsitet, granulometrisk sammensætning, jorderosion, vegetationstilstand, klippesammensætning , alder, kvalitet ), baggrundsværdien af ​​indikatorer for forurening af naturlige komponenter i atmosfæren, tilstanden af ​​dyreverdenen, herunder ichthyofauna.

I det naturlige miljø ændres lufttemperatur, vindhastighed, styrke og retning løbende, så spredningen af ​​energi og ingrediensforurening sker under konstant skiftende forhold.

V.N. Lukanin og Yu.V. Trifomenko (2001) fastslog afhængigheden af ​​ændringer i koncentrationen af ​​nitrogenoxider af afstanden fra vejen og vindretningen: med vinden med en retning parallelt med vejen, blev den højeste koncentration af nitrogenoxid observeret på selve vejen og inden for 10 m fra den, og dens fordeling over længere afstande forekommer i mindre koncentrationer sammenlignet med koncentrationen på selve vejen; hvis vinden er vinkelret på vejen, så rejser nitrogenoxidet over lange afstande.

Varmere temperaturer nær jordens overflade i løbet af dagen får luften til at stige, hvilket resulterer i yderligere turbulens. Turbulens er den kaotiske hvirvelbevægelse af små luftmængder i den generelle vindstrøm (Chirkov, 1986). Om natten er temperaturen ved jordens overflade lavere, så turbulensen reduceres, så spredningen af ​​udstødningsgasser reduceres.

Jordens overflades evne til at absorbere eller afgive varme påvirker den lodrette fordeling af temperaturen i atmosfærens overfladelag og fører til temperaturinversion. Inversion er en stigning i lufttemperaturen med højden (Chirkov, 1986). En stigning i lufttemperaturen med højden betyder, at skadelige emissioner ikke kan stige over et vist loft. For overfladeinversionen er repeterbarheden af ​​højderne af den øvre grænse af særlig betydning, for den forhøjede inversion er repeterbarheden af ​​den nedre grænse af særlig betydning.

Et vist potentiale for selvhelbredelse af miljøegenskaber, herunder rensning af atmosfæren, er forbundet med absorption af op til 50 % af naturlige og menneskeskabte CO-emissioner fra vandoverflader 2 ud i atmosfæren.

Spørgsmålet om indflydelsen på fordelingen af ​​udstødningsgas fra forbrændingsmotorer V.I. er blevet undersøgt dybtgående. Artamonov (1968). Forskellige biocenoser spiller forskellige roller i at rense atmosfæren fra skadelige urenheder. En hektar skov producerer gasudveksling 3-10 gange mere intens end markafgrøder, der optager et tilsvarende område.

A.A. Molchanov (1973), der studerede spørgsmålet om skovenes indflydelse på miljøet, bemærkede i sin robot skovenes høje effektivitet til at rense miljøet fra skadelige urenheder, hvilket delvist er forbundet med spredningen af ​​giftige gasser i luften, da i en skov bidrager luftstrømmen over ujævne trækroner til at ændre karakteren af ​​strømmene i selve den del af atmosfæren.

Træplantager øger luftturbulensen og skaber øget forskydning af luftstrømme, hvilket får forurenende stoffer til at spredes hurtigere.

Således er fordelingen af ​​udstødningsgasser fra forbrændingsmotorer påvirket af naturlige og menneskeskabte faktorer. De højest prioriterede naturlige faktorer omfatter: klimatiske, jordorografiske og vegetationsdække. Et fald i koncentrationen af ​​skadelige emissioner fra køretøjer i atmosfæren sker i processen med deres spredning, sedimentering, neutralisering og binding under påvirkning af abiotiske faktorer i biota. ICE-udstødningsgasser er involveret i miljøforurening på planetarisk, regionalt og lokalt niveau.

1.2 Forurening af vejjord med tungmetaller

Menneskeskabt belastning under teknogen intensivering af produktionen forårsager jordforurening. De vigtigste forurenende stoffer er tungmetaller, pesticider, petroleumsprodukter, giftige stoffer.

Tungmetaller er metaller, der forårsager jordforurening af kemiske indikatorer - bly, zink, cadmium, kobber; de kommer ind i atmosfæren og derefter ned i jorden.

En af kilderne til tungmetalforurening er motortransport. Tungmetaller når jordoverfladen, og deres videre skæbne afhænger af deres kemiske og fysiske egenskaber. Jordbundsfaktorer, der har væsentlig indflydelse, er: jordtekstur, jordreaktion, indhold af organisk stof, kationbytterkapacitet og dræning (Bezuglova, 2000).

En stigning i koncentrationen af ​​hydrogenioner i jordopløsningen førte til overgangen af ​​dårligt opløselige blysalte til mere opløselige salte. Forsuring reducerer stabiliteten af ​​bly-humus-komplekser. Bufferopløsningens pH-værdi er en af ​​de vigtigste parametre, der bestemmer mængden af ​​sorption af tungmetalioner i jorden. Med en stigning i pH øges opløseligheden af ​​de fleste tungmetaller og følgelig deres mobilitet i fastfase jord-opløsningssystemet Ved at studere cadmiums mobilitet under aerobe jordforhold blev det fastslået, at i pH-området på 4- 6 cadmiums mobilitet bestemmes af opløsningens ionstyrke, ved pH mere end 6. Manganoxidernes sorption antager ledende betydning.

Opløselige organiske forbindelser danner kun svage komplekser med cadmium og påvirker kun dets sorption ved en pH på 8.

Den mest mobile og tilgængelige del af tungmetalforbindelser i jorden er deres indhold i jordopløsningen. Mængden af ​​metalioner, der kommer ind i jordopløsningen, bestemmer toksiciteten af ​​grundstoffet i jorden. Ligevægtstilstanden i fastfase-opløsningssystemet bestemmer sorptionsprocesser; arten og retningen afhænger af jordens sammensætning og egenskaber.

Kalkning reducerer mobiliteten af ​​tungmetaller i jorden og deres indtræden i planter (Mineev, 1990; Ilyin, 1991).

Den maksimalt tilladte koncentration (MAC) af tungmetaller skal forstås som de koncentrationer, der ved langvarig eksponering for jorden og planter, der vokser på den, ikke forårsager patologiske ændringer eller anomalier i løbet af biologiske jordprocesser, og heller ikke føre til akkumulering af giftige elementer i landbrugsafgrøder (Alekseev, 1987).

Jord, som en del af et naturligt kompleks, er ekstremt følsomt over for forurening med tungmetaller. Med hensyn til faren for påvirkning af levende organismer er tungmetaller på andenpladsen efter pesticider (Perelman, 1975).

Tungmetaller kommer ud i atmosfæren med køretøjsemissioner i dårligt opløselige former: - i form af oxider, sulfider og carbonater (i serien cadmium, zink, kobber, bly - andelen af ​​opløselige forbindelser stiger fra 50 - 90%).

Koncentrationen af ​​tungmetaller i jorden stiger fra år til år. Sammenlignet med cadmium er bly i jord hovedsageligt forbundet med dets mineralske del (79%) og danner mindre opløselige og mindre mobile former (Obukhov, 1980).

Niveauet af jordforurening ved vejkanten af ​​køretøjsemissioner afhænger af køretøjets intensitet og varigheden af ​​vejens drift (Nikiforova, 1975).

To zoner med akkumulering af transportforurening i vejjord er blevet identificeret. Den første zone er normalt placeret i umiddelbar nærhed af vejen, i en afstand på op til 15-20 m, og den anden i en afstand på 20-100 m; en tredje zone med unormal ophobning af elementer i jord kan forekomme, placeret i en afstand af 150 meter fra vejen (Golubkina, 2004).

Fordelingen af ​​tungmetaller over jordoverfladen er bestemt af mange faktorer. Det afhænger af forureningskildernes karakteristika, meteorologiske forhold i regionen, geokemiske faktorer og landskabsforhold.

Luftmasser fortynder emissioner og transporterer partikler og aerosoler over afstande.

Luftbårne partikler spredes i miljøet, men det meste af det uindskrænkede bly sætter sig på jorden i umiddelbar nærhed af vejen (5-10 m).

Jordforurening er forårsaget af cadmium indeholdt i køretøjers udstødningsgas. I jord er cadmium et stillesiddende element, så cadmiumforurening varer ved i lang tid efter ophør af frisk tilførsel. Cadmium binder sig ikke til humusstoffer i jorden. Det meste af det i jord er repræsenteret af ionbytningsformer (56-84%), så dette element akkumuleres aktivt af overjordiske dele af planter (fordøjeligheden af ​​cadmium øges med jordforsuring).

Cadmium har ligesom bly lav opløselighed i jord. Koncentrationen af ​​cadmium i jorden forårsager ikke ændringer i indholdet af dette metal i planter, da cadmium er giftigt, og levende stof ikke ophober det.

På jord forurenet med tungmetaller blev der observeret et signifikant fald i udbyttet: kornafgrøder med 20-30%, sukkerroer med 35%, kartofler med 47% (Kuznetsova, Zubareva, 1997). De fandt ud af, at udbyttedepression opstår, når cadmiumindholdet i jorden bliver mere end 5 mg/kg. Ved en lavere koncentration (i området 2 mg/kg) ses kun en tendens til et fald i udbyttet.

V.G. Mineev (1990) bemærker, at jord ikke er det eneste led i biosfæren, hvorfra planter trækker giftige elementer. Således har atmosfærisk cadmium en høj andel i forskellige kulturer, og derfor i dets absorption af den menneskelige krop med mad.

Yu.S. Yusfin et al. (2002) beviste, at zinkforbindelser ophobes i bygkorn nær en motorvej. Ved at studere bælgplanternes evne til at akkumulere zink i motorvejsområdet fandt de ud af, at den gennemsnitlige koncentration af metallet i umiddelbar nærhed af motorvejen er 32,09 mg/kg lufttør masse. Koncentrationen faldt med afstanden fra motorvejen. Den største ophobning af zink i en afstand af 10 m fra vejen blev observeret i lucerne. Men tobaks- og sukkerroeblade akkumulerede næsten ikke dette metal.

Yu.S. Yusfin et al. (2002) mener også, at jord er mere modtagelig for forurening med tungmetaller end atmosfæren og vandmiljøet, da den ikke har egenskaben mobilitet. Niveauerne af tungmetaller i jord afhænger af sidstnævntes redox- og syre-base egenskaber.

Når sne smelter om foråret, sker der en vis omfordeling af komponenterne i OG-udfældning i biocenosen, både i vandret og lodret retning. Fordelingen af ​​metaller i biocenosen afhænger af forbindelsernes opløselighed. Dette spørgsmål blev undersøgt af I.L. Varshavsky et al. (1968), D.Zh. Berinya (1989). De opnåede resultater giver nogle ideer om den samlede opløselighed af metalforbindelser. Således er 20-40% af strontium, 45-60% af forbindelser af kobolt, magnesium, nikkel, zink og mere end 70% af bly, mangan, kobber, krom og jern i udfældning i en tungtopløselig form. Letopløselige fraktioner blev fundet i de største mængder i området op til 15 m fra vejbanen. Den letopløselige del af grundstoffer (svovl, zink, jern) har en tendens til at sætte sig ikke i nærheden af ​​selve vejen, men i en vis afstand fra den. Letopløselige forbindelser adsorberes i planter gennem bladene og indgår i udvekslingsreaktioner med det jordabsorberende kompleks, mens arbejdsopløselige forbindelser forbliver på overfladen af ​​planter og jord.

Jord forurenet med tungmetaller er en kilde til deres indtræden i grundvandet. Forskning af I.A. Shilnikova og M.M. Ovcharenko (1998) viste, at jord, der er forurenet med cadmium, zink og bly, renses meget langsomt gennem naturlige processer (fjernelse ved afgrøder og udvaskning med infiltrationsvand). Tilsætningen af ​​vandopløselige salte af tungmetaller øgede deres migration kun i det første år, men selv da var den ubetydelig i kvantitativ henseende. I de efterfølgende år omdannes vandopløselige salte af tungmetaller til mindre mobile forbindelser, og deres udvaskning fra jordens rodlag aftager kraftigt.

Planteforurening med tungmetaller sker over et ret bredt område - op til 100 meter eller mere fra vejbanen. Metaller findes i både træ- og urteagtig vegetation, mos og lav.

Ifølge belgiske data er graden af ​​metalforurening i miljøet direkte afhængig af intensiteten af ​​trafikken på vejene. Når trafikintensiteten er mindre end 1.000 og mere end 25.000 biler om dagen, er blykoncentrationen i bladene af planter langs vejkanter henholdsvis 25 og 110 mg, jern - 200 og 180, zink - 41 og 100, kobber - 5 og 15 mg /kg tør masse af blade. Den største jordforurening observeres nær vejbedet, især på skillestriben, og med afstanden fra kørebanen aftager den gradvist (Evgeniev, 1986).

Der kan være bebyggelse i nærheden af ​​vejen, hvilket betyder, at virkningen af ​​udstødningsgas fra forbrændingsmotorer vil påvirke menneskers sundhed. Virkningen af ​​OG-komponenter blev overvejet af G. Fellenberg (1997). Kulilte er farligt for mennesker, primært fordi det kan binde sig til hæmoglobin i blodet. Et CO-hæmoglobinindhold på over 2,0% anses for at være sundhedsskadeligt.

Med hensyn til deres virkning på den menneskelige krop er nitrogenoxider ti gange farligere end kulilte. Nitrogenoxider irriterer slimhinderne i øjne, næse og mund. Indånding af 0,01 % oxider i luft i 1 time kan forårsage alvorlig sygdom. En sekundær reaktion på virkningerne af nitrogenoxider manifesteres i dannelsen af ​​nitritter i menneskekroppen og deres absorption i blodet. Dette forårsager omdannelse af hæmoglobin til metahæmoglobin, hvilket fører til hjertedysfunktion.

Aldehyder irriterer alle slimhinder og påvirker centralnervesystemet.

Kulbrinter er giftige og har negative virkninger på det menneskelige kardiovaskulære system. Kulbrinteforbindelser af udstødningsgas, især benzo(a)pyren, har en kræftfremkaldende virkning, det vil sige, de bidrager til fremkomsten og udviklingen af ​​ondartede tumorer.

Ophobningen af ​​cadmium i den menneskelige krop i overskydende mængder fører til forekomsten af ​​neoplasmer. Cadmium kan få kroppen til at miste calcium, ophobes i nyrerne, knogledeformation og brud (Yagodin, 1995; Oreshkina, 2004).

Bly påvirker hæmatopoietiske og nervesystemer, mave-tarmkanalen og nyrerne. Forårsager anæmi, encefalopati, nedsatte mentale evner, nefropati, kolik osv. Kobber i overskydende mængder i menneskekroppen fører til toksikose (gastrointestinale lidelser, nyreskade) (Yufit, 2002).

Således påvirker udstødningsgasser fra intern forbrænding afgrøder, som er hovedkomponenten i landbrugssystemet. Virkningen af ​​udstødningsgasser fører i sidste ende til et fald i økosystemernes produktivitet, forringelse af omsætteligheden og kvaliteten af ​​landbrugsprodukter. Nogle komponenter af udstødningsgas kan ophobes i planter, hvilket skaber en yderligere fare for menneskers og dyrs sundhed.

1.3 Sammensætning af udstødningsgasser

Antallet af forskellige kemiske forbindelser til stede i bilemissioner er omkring 200, og de omfatter forbindelser, der er meget farlige for menneskers sundhed og miljøet. I øjeblikket, når 1 kg benzin forbrændes i en bilmotor, forbruges mere end 3 kg atmosfærisk ilt næsten irreversibelt. En personbil udsender cirka 60 cm i atmosfæren hver time 3udstødningsgasser og last - 120 cm 3(Drobot et al., 1979).

Det er næsten umuligt nøjagtigt at bestemme mængden af ​​skadelige emissioner til atmosfæren fra motorer. Mængden af ​​emissioner af skadelige stoffer afhænger af mange faktorer, såsom: designparametre, processer til fremstilling og forbrænding af blandingen, motorens driftstilstand, dens tekniske tilstand og andre. Men baseret på data om den gennemsnitlige statistiske sammensætning af blandingen for individuelle typer motorer og de tilsvarende emissioner af giftige stoffer pr. 1 kg forbrugt brændstof, ved at kende forbruget af individuelle typer brændstof, er det muligt at bestemme de samlede emissioner.

SYD. Feldman (1975) og E.I. Pavlov (2000) kombinerede udstødningsgasserne fra forbrændingsmotorer i grupper i henhold til deres kemiske sammensætning og egenskaber, såvel som arten af ​​deres virkning på menneskekroppen.

Første gruppe. Det omfatter ikke-giftige stoffer: nitrogen, oxygen, vanddamp og andre naturlige komponenter i atmosfærisk luft.

Anden gruppe. Denne gruppe omfatter kun ét stof - carbonmonoxid eller carbonmonoxid (CO). Kulmonoxid dannes i motorcylinderen som et mellemprodukt af omdannelse og nedbrydning af aldehyder. Iltmangel er hovedårsagen til øget kulilteudledning.

Tredje gruppe. Den indeholder nitrogenoxider, hovedsageligt NO - nitrogenoxid og NO 3- nitrogendioxid. Nitrogenoxider dannes som et resultat af en reversibel termisk reaktion af oxidation af luftnitrogen under påvirkning af høj temperatur og tryk i motorcylindrene. Af den samlede mængde nitrogenoxider indeholder benzinmotorers udstødningsgasser 98-99% nitrogenoxid og kun 1-2% nitrogendioxid; udstødningsgasserne fra dieselmotorer indeholder henholdsvis ca. 90% og 10%.

Fjerde gruppe. Denne gruppe, den mest talrige i sammensætning, omfatter forskellige kulbrinter, det vil sige type C-forbindelser x N på . Udstødningsgasser indeholder kulbrinter af forskellige homologe serier: alkaner, alkener, alkadiener, cyklaner samt aromatiske forbindelser. Mekanismen for dannelse af disse produkter kan reduceres til følgende trin. I første fase nedbrydes de komplekse kulbrinter, der udgør brændstoffet, ved termiske processer til en række simple kulbrinter og frie radikaler. I andet trin, under betingelser med mangel på ilt, spaltes atomer fra de resulterende produkter. De resulterende forbindelser kombineres med hinanden til stadig mere komplekse cykliske og derefter polycykliske strukturer. På dette stadium opstår således en række polycykliske aromatiske carbonhydrider, herunder benzo(a)pyren.

Femte gruppe. Den består af aldehyder - organiske forbindelser, der indeholder en aldehydgruppe forbundet med et kulbrinteradikal. I.L. Varshavsky (1968), Yu.G. Feldman (1975), Yu. Yakubovsky (1979), Yu.F. Gutarevich (1989), E.I. Pavlova (2000), fandt, at af de samlede aldehyder i udstødningsgasserne er 60 % formaldehyd, 32 % alifatiske aldehyder og 3 % aromatiske aldehyder (acrolein, acetaldehyd, acetaldehyd osv.). Den største mængde aldehyder dannes ved tomgang og lav belastning, når forbrændingstemperaturerne i motoren er lave.

Sjette gruppe. Det omfatter sod og andre spredte partikler (motorslidprodukter, aerosoler, olier, kulstofaflejringer osv.). SYD. Feldman (1975), Yu. Yakubovsky (1979), E.I. Pavlova (2000), bemærker, at sod er et produkt af revnedannelse og ufuldstændig forbrænding af brændstof, indeholder en stor mængde adsorberede kulbrinter (især benzo(a)pyren, så sod er farlig som aktiv bærer af kræftfremkaldende stoffer.

Syvende gruppe. Det repræsenterer svovlforbindelser - uorganiske gasser såsom svovldioxid, der optræder i motorers udstødningsgasser, hvis der bruges brændstof med et højt svovlindhold. Der er betydeligt mere svovl til stede i dieselbrændstoffer sammenlignet med andre typer brændstoffer, der anvendes til transport (Varshavsky 1968; Pavlova, 2000). Tilstedeværelsen af ​​svovl øger toksiciteten af ​​dieseludstødningsgasser og forårsager udseendet af skadelige svovlforbindelser i dem.

Ottende gruppe. Komponenter af denne gruppe - bly og dets forbindelser - findes kun i udstødningsgasserne fra karburatorbiler, når man bruger blyholdig benzin, som indeholder et tilsætningsstof, der øger det farlige oktantal. Sammensætningen af ​​ethylvæsken inkluderer et anti-bankemiddel - tetraethylbly Pb(C 2N 5)4. Når blyholdig benzin forbrændes, hjælper fjerneren med at fjerne bly og dets oxider fra forbrændingskammeret, hvilket gør dem til en damptilstand. De udledes sammen med udstødningsgasser til det omgivende rum og sætter sig nær vejen (Pavlova, 2000).

Under påvirkning af diffusion spredes skadelige stoffer ud i atmosfæren og indgår i processer med fysisk og kemisk påvirkning indbyrdes og med atmosfæriske komponenter (Lukanin, 2001).

Alle forurenende stoffer er opdelt efter graden af ​​fare:

Ekstremt farlig (tetraethylbly, kviksølv)

Meget farlig (mangan, kobber, svovlsyre, klor)

Moderat farligt (xylen, methylalkohol)

Lavrisiko (ammoniak, benzin, petroleum, kulilte osv.) (Valova, 2001).

De mest giftige for levende organismer omfatter kulilte, nitrogenoxider, kulbrinter, aldehyder, svovldioxider og tungmetaller.

1.4 Mekanismer for forureningsomdannelse

I OG. Artamonov (1968) identificerede planternes rolle i afgiftningen af ​​skadelige miljøforurenende stoffer. Planters evne til at rense atmosfæren for skadelige urenheder bestemmes først og fremmest af, hvor intensivt de absorberer dem. Forskeren foreslår, at plantebladenes pubertet på den ene side hjælper med at fjerne støv fra atmosfæren, og på den anden side hæmmer optagelsen af ​​gasser.

Planter afgifter skadelige stoffer på forskellige måder. Nogle af dem binder sig til plantecellernes cytoplasma og bliver derved inaktive. Andre omdannes i planter til ugiftige produkter, som nogle gange indgår i plantecellers stofskifte og bruges til plantebehov. Det er også opdaget, at rodsystemerne frigiver nogle skadelige stoffer, der absorberes af de overjordiske dele af planter, for eksempel svovlholdige forbindelser.

I OG. Artamonov (1968) bemærker den kritiske betydning af grønne planter, som ligger i, at de udfører processen med at genbruge kuldioxid. Dette sker på grund af en fysiologisk proces, der kun er karakteristisk for autotrofe organismer - fotosyntese. Omfanget af denne proces fremgår af det faktum, at planter om året binder omkring 6-7% af kuldioxiden i jordens atmosfære i form af organiske stoffer.

Nogle anlæg har en høj gasoptagelsesevne og er samtidig modstandsdygtige over for svovldioxid. Drivkraften for optagelsen af ​​svovldioxid er diffusionen af ​​molekyler gennem stomata. Jo mere behårede bladene er, jo mindre absorberer de svovldioxid. Tilførslen af ​​dette fytotoksiske stof afhænger af luftfugtighed og mætning af blade med vand. Hvis bladene er fugtede, optager de svovldioxid flere gange hurtigere sammenlignet med tørre blade. Luftfugtighed påvirker også denne proces. Ved en relativ luftfugtighed på 75 % optog bønneplanter svovldioxid 2-3 gange mere intenst end planter, der voksede ved en luftfugtighed på 35 %. Derudover afhænger absorptionshastigheden af ​​belysningen. I lyset optog elmeblade svovl 1/3 hurtigere end i mørke. Absorptionen af ​​svovldioxid er relateret til temperaturen: ved en temperatur på 32 O Bønneplanten absorberede denne gas intensivt sammenlignet med en temperatur på 13 o C og 21 O MED.

Svovldioxid absorberet af blade oxideres til sulfater, på grund af hvilke dets toksicitet reduceres kraftigt. Sulfat svovl indgår i metaboliske reaktioner i blade og kan delvist ophobes i planter uden at forårsage funktionelle forstyrrelser. Hvis hastigheden for indtagelse af svovldioxid svarer til hastigheden af ​​dens omdannelse af planter, er virkningen af ​​denne forbindelse på dem lille. Planternes rodsystem kan frigive svovlforbindelser i jorden.

Nitrogendioxid kan optages af planters rødder og grønne skud. INGEN optagelse og konvertering 2blade opstår ved høj hastighed. Det nitrogen, der genvindes af blade og rødder, inkorporeres derefter i aminosyrer. Andre nitrogenoxider opløses i vand indeholdt i luften og absorberes derefter af planter.

Bladene fra nogle planter er i stand til at absorbere kulilte. Dets absorption og transformation sker både i lys og mørke, men i lyset sker disse processer meget hurtigere; som et resultat af primær oxidation dannes kuldioxid fra kulilte, som forbruges af planter under fotosyntesen.

Højere planter deltager i afgiftningen af ​​benzo(a)pyren og aldehyder. De absorberer benzo(a)pyren fra rødder og blade og omdanner det til forskellige åbne kædeforbindelser. Og aldehyder gennemgår kemiske transformationer i dem, som et resultat af hvilke kulstoffet i disse forbindelser er inkluderet i sammensætningen af ​​organiske syrer og aminosyrer.

Have og oceaner spiller en stor rolle i at binde kuldioxid fra atmosfæren. I OG. Artamonov (1968) beskriver i sit arbejde, hvordan denne proces foregår: gasser opløses bedre i koldt vand end i varmt vand. Af denne grund absorberes kuldioxid intensivt i kolde områder og udfældes i form af karbonater.

Særlig opmærksomhed på V.I. Artamonov (1968) fokuserede på jordens bakteriers rolle i afgiftningen af ​​kulilte og benzo(a)pyren. Jord, der er rig på organisk stof, udviser den største CO-bindende aktivitet. Jordaktiviteten stiger med stigende temperatur og når et maksimum ved 30 O C, temperatur over 40 O C fremmer frigivelsen af ​​CO. Omfanget af kulilteabsorption af jordmikroorganismer estimeres forskelligt: ​​fra 5-6*10 8t/år op til 14,2*10 9t/år Jordens mikroorganismer nedbryder benzo(a)pyren og omdanner det til forskellige kemiske forbindelser.

V.N. Lukanin og Yu.V. Trofimenko (2001) undersøgte mekanismerne for transformation af forbrændingsmotorens udstødningskomponenter i miljøet. Under påvirkning af transportforurening kan ændringer i miljøet ske på planetarisk, regionalt og lokalt plan. Køretøjsforurenende stoffer som kuldioxid og nitrogenoxider er "drivhusgasser". Mekanismen for forekomsten af ​​"drivhuseffekten" er som følger: Solstråling, der når jordens overflade, absorberes delvist af den og reflekteres delvist. Noget af denne energi absorberes af drivhusgasser og vanddamp og passerer ikke ud i det ydre rum. Dermed er planetens globale energibalance forstyrret.

Fysisk-kemiske transformationer i lokale områder. Skadelige stoffer som kulilte, kulbrinter, svovl og nitrogenoxider spredes i atmosfæren under påvirkning af diffusion og andre processer og indgår i processer med fysisk og kemisk interaktion med hinanden og med atmosfæriske komponenter.

Nogle processer med kemiske transformationer begynder umiddelbart fra det øjeblik, emissioner kommer ind i atmosfæren, andre - når gunstige betingelser for dette forekommer - de nødvendige reagenser, solstråling og andre faktorer.

Kulilte i atmosfæren kan oxideres til kuldioxid i nærværelse af urenheder - oxidationsmidler (O, O 3), oxidforbindelser og frie radikaler.

Kulbrinter i atmosfæren gennemgår forskellige transformationer (oxidation, polymerisation), og interagerer med andre forurenende stoffer, primært under påvirkning af solstråling. Som et resultat af disse reaktioner dannes pyroxider. Frie radikaler, forbindelser med nitrogen og svovloxider.

I en fri atmosfære oxideres svovldioxid til SO efter nogen tid 3eller interagerer med andre forbindelser, især kulbrinter, i en fri atmosfære under fotokemiske og katalytiske reaktioner. Slutproduktet er en aerosol eller opløsning af svovlsyre i regnvand.

Sur nedbør når overfladen i form af sur regn, sne, tåge, dug og dannes ikke kun af svovloxider, men også nitrogenoxider.

Kvælstofforbindelser, der kommer ind i atmosfæren fra transportanlæg, er hovedsageligt repræsenteret af nitrogenoxid og dioxid. Når det udsættes for sollys, oxideres nitrogenoxid intensivt til nitrogendioxid. Kinetikken af ​​yderligere omdannelser af nitrogendioxid bestemmes af dens evne til at absorbere ultraviolette stråler og spredes til nitrogenoxid og atomart oxygen i processerne af fotokemisk smog.

Fotokemisk smog er en multipel blanding af gasser og aerosolpartikler af primær og sekundær oprindelse. Hovedkomponenterne i smog omfatter ozon, nitrogen og svovloxider og adskillige organiske forbindelser af peroxidnatur, samlet kaldet fotooxider. Fotokemisk smog opstår som et resultat af fotokemiske reaktioner under visse forhold: tilstedeværelsen i atmosfæren af ​​høje koncentrationer af nitrogenoxider, kulbrinter og andre forurenende stoffer; intens solstråling og rolig eller meget svag luftudveksling i overfladelaget med en kraftig og øget inversion i mindst et døgn. Stabilt roligt vejr, normalt ledsaget af inversioner, er nødvendigt for at skabe en høj koncentration af reaktanter. Sådanne forhold skabes oftere i juni-september og sjældnere om vinteren. Under langvarigt klart vejr forårsager solstråling nedbrydning af nitrogendioxid-molekyler til dannelse af nitrogenoxid og atomær oxygen. Atomisk oxygen og molekylær oxygen giver ozon. Det ser ud til, at sidstnævnte, oxiderende nitrogenoxid, igen skulle blive til molekylært oxygen og nitrogenoxid til dioxid. Men dette sker ikke. Nitrogenoxid reagerer med olefiner i udstødningsgasser, som spaltes ved dobbeltbindingen og danner fragmenter af molekyler og overskydende ozon. Som et resultat af igangværende dissociation nedbrydes nye masser af nitrogendioxid og producerer yderligere mængder ozon. En cyklisk reaktion opstår, som et resultat af hvilken ozon gradvist ophobes i atmosfæren. Denne proces stopper om natten. Til gengæld reagerer ozon med olefiner. Forskellige peroxider er koncentreret i atmosfæren, som tilsammen danner de oxidanter, der er karakteristiske for fotokemisk tåge. Sidstnævnte er en kilde til såkaldte frie radikaler, som adskiller sig i deres reaktivitet.

Forurening af jordens overflade ved transport og vejemissioner akkumuleres gradvist og varer ved i lang tid, selv efter at vejen er fjernet.

A.V. Staroverov og L.V. Vashchenko (2000) undersøgte omdannelsen af ​​tungmetaller i jord. De fandt ud af, at tungmetaller, der trænger ind i jorden, primært deres mobile form, gennemgår forskellige transformationer. En af de vigtigste processer, der påvirker deres skæbne i jorden, er fiksering med humus. Fiksering sker som følge af dannelsen af ​​salte af tungmetaller med organiske syrer. Adsorption af ioner på overfladen af ​​organiske kolloide systemer eller deres kompleksdannelse med humussyrer. Tungmetallers migrationsevne er reduceret. Dette forklarer i høj grad det øgede indhold af tungmetaller i det øvre, det vil sige det mest befugtede lag.

Når komponenter i forbrændingsmotorens udstødningsgas kommer ind i miljøet, undergår de transformation under påvirkning af abiotiske faktorer. De kan nedbrydes til enklere forbindelser eller, i vekselvirkning med hinanden, danne nye giftige stoffer. Planter og jordbakterier, som inkluderer toksiske komponenter af OG i deres stofskifte, deltager også i transformationen af ​​OG.

Det er således værd at bemærke, at forureningen af ​​phytocenoser med forskellige forurenende stoffer er tvetydig og kræver yderligere undersøgelse.

2. Sted og metoder til forskning

.1 Geografisk placering af landbrugsproduktionskomplekset "Rus"

Landbrugsproduktionskooperativet "Rus" er beliggende i den nordøstlige del af Bolshesosnovsky-distriktet. Gårdens centrale ejendom ligger i landsbyen Bolshaya Sosnova, som er det regionale centrum. Afstanden fra andelsforeningens centrum til regionscentret er 135 km, banegården er 34 km. Kommunikationen inden for gården foregår langs asfalt-, grus- og jordveje.

2.2 Naturlige og klimatiske forhold

Andelsforeningens arealanvendelse ligger i den sydvestlige agroklimazone. Denne zone er gunstig for landbrugsafgrøder med hensyn til varmebalance og vækstsæsonens længde, men der er fare for, at den øvre jordhorisont tørrer ud om foråret på grund af jordfordampning.

Kooperativets territorium hører til de vestlige foden af ​​Uralbjergene. Den geomorfologiske region er den østlige gren af ​​Verkhnekamsk Upland. Relieffet af det russiske landbrugsproduktionskompleks er repræsenteret af Ochre og Sosnovka vandskel. Vandskellet er opdelt af højovnene i floderne But og Melnichnaya og Chernaya i andenordens vandskel; vandforsyningen til økonomien er tilstrækkelig.

Resultaterne af økonomisk aktivitet er i høj grad påvirket af økonomiske forhold: gårdens beliggenhed, tilvejebringelse af jord, arbejdsressourcer og produktionsmidler.

Summen af ​​positive lufttemperaturer, med temperaturer over 10 O C er lig med 1700-1800 O , ГТК = 1,2. Mængden af ​​nedbør i vækstsæsonen er 310 mm. Varigheden af ​​den frostfri periode er 111-115 dage, den begynder i maj og slutter 10-18 september. Sommeren er moderat varm, den gennemsnitlige månedlige lufttemperatur i juli er + 17,9 O S. vinteren er kold, den gennemsnitlige månedlige temperatur i januar er 15,4 O C. Den gennemsnitlige højde af snedække på markerne er 50-60 cm.

Dette område er placeret i en zone med tilstrækkelig fugt. Nedbør om året er 475 - 500 mm. Reserverne af produktiv fugt i jorden under såning af tidlige forårsafgrøder er tilstrækkelige, optimale og beløber sig til omkring 150 mm i et meterlag, hvilket tillader dyrkning af forårs- og vinterkorn og flerårige græsser i dette område med korrekt brug af landbrugsprodukter. teknologi.

Type vandregime - skylning. Klimaets betydning som jordbundsdannelsesfaktor er bestemt af, at klima er forbundet med vandstrømmen til jorden.

Jorddækket på gårdens territorium er meget forskelligartet og fint kontureret, hvilket forklares af heterogeniteten af ​​topografien, jorddannende klipper og vegetation. De mest almindelige jordarter på statsgården er soddy-podzolic, der besætter et areal på 4982 hektar eller 70% af hele gårdens territorium. De fremherskende blandt dem er torv-flade og fin-podzoliske. Soddy-let podzoliske og soddy-dyb-podzoliske typer er noget mindre almindelige.

Gårdens territorium er beliggende i skovzonen, i underzonen af ​​blandede skove, i området med sydlige taiga, granskove med småbladede arter og lind i trælaget.

De mest almindelige arter er: gran, gran, birk, asp. I underskoven findes langs kanterne: bjergaske, fuglekirsebær. I buskelaget er der hyben og kaprifolier. Det urteagtige dække i skovene er repræsenteret af en række forskellige urter: skovpelargonium, krageøje, hovgræs, højkæmper, stikkelsbær, marsk morgenfrue og adskillige kornsorter - timotej, bentegræs.

Naturlige foderpladser er repræsenteret af kontinentale højland og lavland samt høj- og lavvandede flodsletter. Kontinentale tørre enge med normal fugt og nedbør har korn-forb, forb-græs vegetation. Den består af følgende typer: korn - engblågræs, museærter, rødkløver; forbs - røllike, kornblomst, ranunculus, stor rangle, vilde jordbær, padderok, spredende blåklokke.

Engenes produktivitet er lav. Fødevarekvaliteten er gennemsnitlig på grund af den store mængde underernærede forbs.

Lavlandsenge er placeret i dalene af små floder og vandløb med fugt på grund af atmosfærisk og grundvand. De er domineret af en græs-forb-type vegetation med en overvægt af engsvingel, frugthavergræs, blød strå, almindelig kappe og røllike.

Anvendelsen af ​​jord af disse typer er som græsgange og hømarker. Højtliggende flodsletter enge er repræsenteret af fors, korn og bælgfrugter.

Findes rigeligt: ​​engblågræs, svingel, hanefod, krybende hvedegræs. Produktiviteten på disse enge er gennemsnitlig, foderkvaliteten er god, og de er velegnede til høslæt.

Den største del af territoriet er besat af landbrugsafgrøder, hvoraf de fleste er flerårige græsser og korn.

Statsgårdens marker er oversvømmet, hovedsageligt med flerårigt ukrudt. Blandt jordstænglerne er de fremherskende: padderok, følfod, krybende hvedegræs, blandt rodskuddene: marksotidsel, markbinde, blandt de etårige: forår - hyrdepung, smuk rosmarin, overvintring: blå kornblomst, lugtfri kamille.

2.3 Karakteristika for de økonomiske aktiviteter i landbrugsproduktionskomplekset "Rus"

Landbrugsproduktionskomplekset "Rus" er en af ​​de største gårde i Bolshesosnovsky-distriktet. I mere end årtier har gården været konstant engageret i landbrugsaktiviteter, hvis hovedområder er elitefrøproduktion og mejeriforædling.

Det samlede areal for andelsforeningen er 7114 hektar, inklusive landbrugsjord 4982 hektar, heraf agerjord 4548 hektar, hømarker 110 hektar, græsgange 324 hektar. I løbet af tre år brugte andelsforeningen jorden på forskellig vis. Et mindre fald i de brugte arealer sker blandt andelshaverne - aktionærerne.

Husdyrindustriens hovedretning er kvægopdræt til kød- og mælkeproduktion.

Husdyrbrug er hovedkilden til dyrefoder.

Hovedparten af ​​gårdens dyrkede produkter bruges som foder, en del efterlades til frø, og en meget lille del efterlades til salg. Korn til salg kan kun sælges til foderformål, pga den har et lavt protein- og fiberindhold, den har høj luftfugtighed, og derfor er det ikke rentabelt at dyrke korn til salg.

Gården producerer nok foder. Hø, ensilage og grøn masse bruges som foder. Havre og kløver bruges til grøn masse. Ensilage tilberedes af kløver og havre, hø fra kløver og forb og korn på naturlige hømarker. Halm bruges ikke til at fodre husdyr, fordi der tilberedes nok foder.

I løbet af de sidste tre år er komplekse gødninger, herunder fosfor, kalium og organisk gødning, blevet anvendt på territoriet til det russiske landbrugsproduktionskompleks.

Gødning opbevares i frilands gylleoplag. Der bruges få pesticider, de påføres med dragefly og opbevares ikke.

Importerede landbrugsmaskiner. Til opbevaring af brændstof og smøreolier er der en tankstation - en tankstation, som ligger uden for landsbyen. Indhegnet med et hegn er der lavet en grøn vold for at forhindre strømmen af ​​smelte- og regnvand samt spildt brændstof fra tankstationens område.

2.4 Objekter og forskningsmetoder

Undersøgelsen blev udført i 2007-2008. Undersøgelsesobjekterne er phytocenoser beliggende langs den føderale motorvej "Ekaterinburg - Kazan", der tilhører landbrugsproduktionskomplekset "Rus" i Bolshesosnovsky-distriktet. Oplevelsesmuligheder - afstand fra vejen: 5 m, 30 m, 50 m, 100 m, 300 m.

I Bolshesosnovsky-regionen blæser de fremherskende vinde i sydvestlig retning, så overførslen af ​​ICE-udstødningsgasser sker til undersøgelsesområdet. På grund af den lave hastighed og vindens styrke forekommer nedsynkning nær den føderale motorvej.

For at studere indflydelsen af ​​køretøjer på vejsiden af ​​den føderale motorvej blev følgende metoder brugt:

Bestemmelse af køretøjets trafikintensitet på den føderale motorvej.

Intensiteten af ​​trafikstrømmen blev bestemt ved hjælp af Begma-metoden som præsenteret af A.I. Fedorova (2003). Tidligere var hele trafikafviklingen opdelt i følgende grupper: let gods (herunder lastbiler med en lastkapacitet på op til 3,5 tons), mellemgods (med en lastkapacitet på 3,5 - 12 tons), tung gods (med en last). kapacitet på mere end 12 tons).

Optællingen blev udført om efteråret (september) og foråret (maj) i 1 time om morgenen (fra kl. 8 til 9) og om aftenen (fra kl. 19.00 til 20.00). Gentagelsen var 4 gange (hverdage) og 2 gange (weekender).

Bestemmelse af agrokemiske parametre og indhold af mobile former for tungmetaller i jord.

Prøveudtagningen blev udført i en afstand af 5 m, 30 m, 50 m, 100 m og 300 m fra vejen. På disse afstande blev prøver udtaget i fire replikater. Jordprøver til bestemmelse af agrokemiske indikatorer blev taget til dybden af ​​agerlaget for at bestemme tungmetaller til en dybde på 10 cm Vægten af ​​hver jordprøve var omkring 500 g.

Kemisk analyse blev udført i laboratoriet ved Institut for Økologi ved Perm State Academy of Agricultural Sciences. Følgende agrokemiske indikatorer blev bestemt: humusindhold, pH, indhold af mobile former for fosfor; Af tungmetallerne blev der identificeret mobile former for cadmium, zink og bly i jorden.

· pH af saltekstrakt ifølge TsINAO-metoden (GOST 26483-85);

· mobile fosforforbindelser ved hjælp af den fotometriske metode ifølge Kirsanov (GOST 26207-83);

Bestemmelse af fytotoksicitet

Metoden er baseret på reaktionen af ​​testkulturer. Denne metode giver os mulighed for at identificere tungmetallers toksiske virkning på planters udvikling og vækst. Forsøget blev udført i fire gentagelser. Som kontrol brugte vi jord baseret på vermikompost, købt i en butik, med agrokemiske indikatorer: nitrogen mindst 1%, fosfor mindst 0,5%, kalium mindst 0,5% på tørstof, pH 6,5-7, 5. Der lægges 250 g jord i karrene, og det fugtes til 70 % af PV og denne fugtighed opretholdes under hele forsøget. Der sås 25 radisefrø (Pink-røde med hvid spids) i hvert kar. På den fjerde dag stilles karrene på en let stativ med belysning i 14 timer i døgnet. Under disse forhold blev radiser dyrket i to uger.

Under eksperimentet foretages observationer på følgende indikatorer: tidspunktet for fremkomsten af ​​frøplanter og deres antal for hver dag registreres; evaluere den samlede spiring (ved slutningen af ​​eksperimentet); Længden af ​​jordmassen (plantehøjden) måles regelmæssigt. Ved forsøgets afslutning skilles planterne forsigtigt fra jorden, lyttes til, den resterende jord rystes af, og den endelige længde af planternes overjordiske dele og røddernes længde måles. Derefter lufttørres planterne, og biomassen af ​​de overjordiske dele og rødder vejes separat. En sammenligning af disse data gør det muligt at identificere kendsgerningen om fytotoksicitet eller stimulerende effekt (Orlov, 2002).

Den fytotoksiske effekt kan beregnes ved hjælp af forskellige indikatorer.

FE = M Til - M Hm Til *100,

hvor M Til - vægten af ​​kontrolanlægget (eller alle planter pr. fartøj);

M x - massen af ​​planter dyrket i et formodentlig fytotoksisk miljø.

Lavindikation blev udført efter metoden ifølge Shkraba (2001).

Bestemmelse af lav udføres på prøvefelter. På hvert sted tages der hensyn til mindst 25 modne træer af alle arter repræsenteret i træbevoksningen.

Paletten er lavet af en gennemsigtig to-liters flaske 10-30 cm, hvorpå der tegnes et gitter hver centimeter med en skarp genstand. Først beregnes den samlede dækning, dvs. det areal, der er optaget af alle lavarter, og derefter bestemme dækningen af ​​hver enkelt lavart. Mængden af ​​dækning ved hjælp af et gitter bestemmes af antallet af gitterkvadrater, hvor laver optager mere end halvdelen af ​​pladsen (a), hvilket konventionelt tilskriver dem en dækning på 100%. Tæl derefter antallet af firkanter, hvor laver optager mindre end halvdelen af ​​pladsen (b), og tildel dem betinget en dækning på 50%. Den samlede projektive dækning (K) beregnes ved hjælp af formlen:

K = (100 a + 50 b)/C,

hvor C er det samlede antal gitterkvadrater (Pchelkin, Bogolyubov, 1997).

Efter fastlæggelse af den generelle dækning bestemmes dækningen af ​​hver type lav, der præsenteres på undersøgelsesstedet, på samme måde.

3. Forskningsresultater

.1 Karakteristika for køretøjets trafikintensitet på den føderale motorvej

Ud fra de opnåede resultater kan vi konkludere, at intensiteten af ​​motortransport for efterårs- og forårsperioderne er forskellig, og intensiteten ændrer sig også i løbet af arbejdsdagen og weekenden afhængigt af tidspunktet på dagen. I efteråret passerer 4.080 enheder biler gennem en 12-timers arbejdsdag, og i foråret er 2.448 enheder biler, dvs. 1,6 gange mindre. Om efteråret, i løbet af en 12-timers fridag, kører 2.880 enheder af køretøjer, i foråret 1.680 enheder, dvs. 1,7 gange mindre. I efteråret er det gennemsnitlige antal lette lastbiler pr. 1 time af en arbejdsdag 124 enheder, i foråret - 38, hvilket er 3,2 gange mindre. Antallet af tung godstransport faldt i foråret og steg i efteråret.

I efteråret, på en fridag, steg antallet af personbiler i timen med 1,7 gange. I foråret steg den gennemsnitlige mængde af godsvogne pr. arbejdsdag 1,8 gange. Det gennemsnitlige antal personbiler pr. dag i efteråret var 120 enheder, i foråret - 70, hvilket er 1,7 gange mindre.

Intensiteten af ​​motortransport på den føderale motorvej er større om dagen om efteråret end om foråret. Den højeste intensitet af mellemstore godsvogne blev observeret om foråret på hverdage og om efteråret i weekenden. Intensiteten af ​​personbiltrafikken om efteråret på en arbejdsdag er 1,6 gange større end om foråret, og i weekenden er den 1,7 gange mindre end om efteråret. Der er mere tung lastbiltrafik på hverdage i efteråret og i weekenden i foråret. Det største antal busser kører om efteråret.

Forholdet mellem antallet af vejtransporter på forskellige dage og årstider er vist i figur 1.2.

Ris. 1 Forhold mellem antallet af køretøjer, % (efterår)

Ris. 2 Forholdet mellem antallet af køretøjer, % (fjeder)

I efteråret på hverdage er førstepladsen i trafikafviklingen optaget af biler (47,6%), lette lastbiler (34,9%), andenpladsen (34,9%), efterfulgt af tung gods (12%), mellemgods (3,36%). ) og busser (1,9%). I efteråret, i weekenden, var antallet af personbiler (48,9%), let fragt - 31,5%, mellemgods - 9,9%, tung gods - 7,3% og busser - 2,1%. I foråret (arbejdsdage) personbiler - 48,7%, tung gods - 20,2%, let fragt - 18,4%, mellemgods - 10,6%, busser - 1,9%. Og i weekenden tegner personbiler sig for 48,1%, mellem- og tung gods - 7% og 18%, henholdsvis let gods - 25% og busser - 1,5%.

3.2 Karakteristika for emissioner fra motortransport på den føderale motorvej

Ved at analysere data om emissioner fra køretøjer (bilag 1,2,3,4) og tabeller 2,3,4,5,6 kan følgende konklusioner drages: i efteråret for en 12-timers arbejdsdag på den føderale motorvej "Kazan-Ekaterinburg" 1 km udsender: kulilte - 30,3 kg, nitrogenoxider - 5,06 kg, kulbrinter - 3,14 kg, sod - 0,13 kg, kuldioxid - 296,8 kg, svovldioxid - 0,64 kg; for en 12-timers fridag: kulilte - 251,9 kg, nitrogenoxider - 3,12 kg, kulbrinter - 2,8 kg, sod - 0,04 kg, kuldioxid - 249,4 kg, svovldioxid - 0,3 kg.

Analyse af data for forårsperioden viser, at der på en arbejdsdag genereres følgende forurening pr. 1 km af den føderale motorvej: kulilte - 26 kg, nitrogenoxider - 8,01 kg, kulbrinter - 4,14 kg, sod - 0,13 kg, kulstof dioxid - 325 kg, svovldioxid - 0,60 kg. På en fridag: kulilte - 138,2 kg, nitrogenoxider - 5,73 kg, kulbrinter - 3,8 kg, sod - 0,08 kg, kuldioxid - 243 kg, svovldioxid - 8 kg.

Vi kan sige, at af alle seks komponenter i forbrændingsmotorens udstødningsgas dominerer mængden af ​​kuldioxid; dens største mængde observeres i efteråret på en arbejdsdag. Også i denne periode observeres de største mængder af kulilte, nitrogenoxider og kulbrinter, og de mindste i forårsweekender.

På arbejdsdage i efterårsperioden sker således den største forurening af miljøet med udstødningsgasser fra forbrændingsmotorer, og på forårsdage mindst.

På arbejdsdage om efteråret udledes den største mængde kulstof fra personbiler, mindst fra mellemstore godskøretøjer og mindst fra busser. På en fri forårsdag udledes den største mængde kvælstofoxider fra tunge lastbiler, færre lette lastbiler, mellemstore lastbiler og personbiler og de mindste fra busser.

I efterårsweekender produceres den største mængde kulilte af personbiler og lette lastbiler, og den mindste af busser og tunge godskøretøjer. På en arbejdsdag om foråret udledes en stor mængde kulilte fra en personbil, mindst fra busser.

3.3 Agrokemisk analyse af de undersøgte jorde

Resultaterne af kemisk analyse af jorde udvalgt fra vejkantssektioner af den føderale motorvej er præsenteret i tabellen.

Agrokemiske indikatorer

Afstand fra vejen KCI Humus, %P 2OM 5,mg/kg5 m 30 m 50 m 100 m 300 m5,4 5,1 4,9 5,4 5,22,1 2,5 2,7 2,6 2,4153 174 180 189 195

Agrokemiske analyser viste, at jorden i det undersøgte område er svagt sur; de undersøgte områder adskilte sig ikke fra hinanden i surhedsgrad. Med hensyn til humusindhold er jordene lav humus.

Det kan bemærkes, at fosforindholdet stiger med afstanden fra vejen.

Således indikerer jordbundens egenskaber ifølge agrokemiske indikatorer, at kun jord, der ligger i en afstand af 100 m og 300 m fra vejen, er optimale for vækst og udvikling af planter.

Analyse af jordprøver for indhold af tungmetaller viste, at (tabel 7) hvis vi tager højde for, at den maksimalt tilladte koncentration af cadmium i jorden er 0,3 mg/kg (Staroverova, 2000), så i jorden beliggende i et område 5 m fra vejen oversteg cadmiumindholdet denne MPC med 1,3 gange. Når man bevæger sig væk fra vejen, falder cadmiumindholdet i jorden.

Afstand fra vejenCd, mg/kgZn, mg/kgPb, mg/kg5 m 30 m 50 m 100 m 300 m0,4 0,15 00,7 0,04 0,0153,3 2,4 2,0 ​​1,8 1 ,05,0 2,10 201.

MPC for zink er 23 mg/kg (Staroverova, 2000), derfor kan vi sige, at zinkforurening af vejkanter ikke forekommer i dette område. Det højeste zinkindhold er på 5 m - 3,3 mg/kg fra vejen, det laveste ved 300 m - 1,0 mg/kg.

Baseret på ovenstående kan vi konkludere, at vejtransport er en kilde til jordforurening af de undersøgte vejområder på den føderale motorvej, kun med cadmium. Desuden observeres et mønster: Med stigende afstand fra vejen falder mængden af ​​tungmetaller i jorden, det vil sige, at nogle af metallerne sætter sig nær vejen.

3.4 Bestemmelse af fytotoksicitet

Ved at analysere data opnået ved at studere fytotoksiciteten af ​​jord, der er forurenet med køretøjsemissioner (fig. 3), kan vi sige, at den største fytotoksiske effekt viste sig 50 og 100 m fra vejen (henholdsvis 43 og 47 %). Dette kan forklares med, at den største mængde forurenende stoffer sætter sig 50 og 100 m fra vejen på grund af deres fordeling. Dette mønster er blevet bemærket af en række forfattere, for eksempel af N.A. Golubkina (2004).

Ris. 3. Jordens fytotoksicitets indflydelse på længden af ​​radisefrøplanter af sorten Rose-rød med en hvid spids

Efter at have testet denne teknik, er det værd at bemærke, at vi ikke anbefaler at bruge radiser som en testkultur.

En undersøgelse af de opnåede data ved bestemmelse af spireenergien for radise viste, at den i sammenligning med kontrolmuligheden i mulighederne med en afstand på 50 og 100 m viste sig at være henholdsvis 1,4 og 1,3 gange mindre.

Spiringsenergien af ​​radise afveg ikke signifikant fra kontrolvarianten kun i en afstand af 300 m fra den føderale motorvej.

Det skal bemærkes, at den samme tendens observeres, når man analyserer data om spiringen af ​​den undersøgte afgrøde.

Den højeste spiringsgrad blev opnået i kontrolvarianten (97 %), og den laveste i varianten 50 m fra vejen (76 %), hvilket er 1,3 gange mindre end i kontrolvarianten.

Spredningsanalyse af de opnåede data viste, at forskellen kun observeres 50 m og 30 m fra vejen, i andre tilfælde er forskellen ubetydelig.

3.5 Lavindikation

Resultaterne af undersøgelsen af ​​lavens artssammensætning og tilstand er præsenteret i tabel 11.

Ved undersøgelse af lav blev der identificeret to arter, der blev fundet i undersøgelsesområderne: Platysmatia glauca og Platysmatia glauca.

Stammens lavdækning varierer fra 37,5 til 70 cm 3, Platysmatia glauca (Platysmatia glauca) fra 20 til 56,5 cm3 .

Indflydelsen af ​​den føderale motorvej på tilstanden af ​​lav

Fra forsøgsstedet Art og antal træ Navn på lavart Placering og registrering på stammen Inddækning af stammen, cm 3Samlet dækning, % Samlet dækningsscore 11 - birkHypogymnia physodes) (Hypogymnia physodes) (Hypogymnia physodes) Strip702352 - birk-----3 - gran-----4 - birkPlatismatia grå (PlatismatiaSkovbeskyttelsesstrimmel55,59,235 - granPlatismatia gråSkovbeskyttelsesstribe35,55,9321 - granPlatismatia stribe 4442skov beskyttelsesstribe -442skov beskyttelsesstribe 56,59,433 - birkHypohymnaya opsvulmet -0--4 - granHypohymnaya opsvulmet-0--5 - birkHypohymnaya opsvulmet-0--31 - birkPlatisering grå Skovbeskyttelsesstrimmel37,56,242 - granHypohymnaya opsvulmet-0--4est beskyttelsesstrimmel-0-4swollen -4swollen -4swollen granPlatism grå Beskyttelsesstribe 20 ,53.425 - granHypohymnaya opsvulmet-0--41 - birkHypohymnaya opsvulmetSkovbeskyttelse Strip421442 - birkHypohymnaya opsvulmetSkovbeskyttelsesstrimmel15,52,513 - granHypohymnaya svulmetSkovskov Strip4206,6-beskyttelse Strip206,6 Hypohymnaya svulmet Skovbeskyttelse Strip 12,52,0151 - gran Hypohymnaya svulmet Skovbeskyttelsesstribe 652152 - birk Hypohymnaya svulmet Skovbeskyttelsesstribe 15533 - birkHypohymnaya svulmet-0--4 - birkPlatisme grågrønSkovbeskyttelse Stribe35,55,935 - Hypohymnaya-n-gran

Den samlede dækning var: Platysmatia glauca fra 2 % til 23 %, og Platysmatia glauca fra 5 % til 9 %.

Ved hjælp af en ti-punkts skala (tabel 12) kan vi drage følgende konklusion, at der er forurening fra køretøjers emissioner. Den generelle dækning af Hypohymnia opsvulmet (Platysmatia glauca) varierer fra 1 til 5 point, og Platysmatia glauca (Platysmatia glauca) fra 1 til 3 point.

4. Økonomisk afsnit

.1 Beregning af økonomisk skade fra emissioner

Kriterierne for miljømæssig og økonomisk effektivitet af landbrugsproduktionen er at maksimere løsningen på problemet med at tilfredsstille offentlig efterspørgsel efter landbrugsprodukter opnået til optimale produktionsomkostninger, samtidig med at miljøet bevares og reproduceres.

Bestemmelsen af ​​den miljømæssige og økonomiske effektivitet af landbrugsproduktionen udføres på grundlag af beregninger af indikatoren for miljømæssige og økonomiske skader.

Økologiske og økonomiske skader er faktiske eller mulige tab udtrykt i værdi påført landbruget som følge af forringelse af kvaliteten af ​​det naturlige miljø med ekstra omkostninger til at kompensere for disse tab. Økologisk og økonomisk skade forårsaget af jord, der anvendes i landbruget som det vigtigste produktionsmiddel, kommer til udtryk i omkostningerne ved at vurdere den kvalitative forringelse af dens tilstand, primært udtrykt i et fald i jordens frugtbarhed og tab af produktivitet på landbrugsjord (Minakov, 2003) .

Formålet med dette afsnit er at bestemme skaden fra køretøjsemissioner på den føderale motorvej "Kazan - Jekaterinburg" fra landbrugsbrug.

Der er kørselsret langs den føderale motorvej. Det territorium, hvor det er beliggende, tilhører det russiske landbrugsproduktionskompleks. Ved siden af ​​højre-til-kørsel er et shelterbelt, efterfulgt af en mark. Virksomheden bruger det i landbrugsproduktionen.

Det er kendt, at planter, der vokser i dette område, akkumulerer nogle komponenter af udstødningsgasser, og disse passerer igen langs fødekædens led (græs - husdyr - mennesker) og reducerer derved kvaliteten af ​​foder, reducerer udbyttet, husdyr. produktivitet og kvaliteten af ​​husdyrprodukter, forringelse af dyrs og menneskers sundhed.

For at kunne foretage beregninger er det nødvendigt at kende det gennemsnitlige høudbytte pr. 1 hektar og prisen på 1 kvintal hø for de sidste 3 år (2006-2007). Det gennemsnitlige høudbytte over de sidste 3 år var: 17,8 c/ha, prisen på 1 c hø var 64,11.

Økologiske og økonomiske skader (D) fra tilbagetrækningen af ​​vejretten fra landbrugsbrug beregnes ved hjælp af formlen:

hvor B er bruttohøsten af ​​hø fra det tilbagetrukne område; C - pris på 1 kvintal hø, gnid.

Bruttohøst beregnes ved hjælp af formlen:

B = Ur *P

hvor Y R - gennemsnitligt udbytte i 3 år, c/ha; P - tilbagetrukket areal, ha

B = 17,8*22,5 = 400 c

Y = 400 * 64,11 = 25.676 rubler.

Lad os antage, at gården vil opfylde manglen ved at købe den til markedspris. Derefter kan omkostningerne ved dets erhvervelse beregnes ved hjælp af formlen:

Zpr = K*C,

hvor Z etc - omkostninger ved køb af hø til markedspris, rub.; K - den nødvendige mængde til at købe hø, c; C - markedspris på 1 kvintal hø.

Værdi Z etc lig med det tabte hø på grund af beslaglæggelse af jord, det vil sige 400 centner, markedsprisen på 1 centner, markedsprisen på 1 centner hø er 200 rubler.

Så Z pr = 17,8*200 = 80.100 gnid.

Dermed var jordarealet på 17,8 hektar. Tabet af hø i fysisk vægt vil være 400 cwt. Da vejretten blev taget ud af landbrugsbrug, udgjorde det årlige tab 25.676 rubler. omkostningerne ved at købe det ikke modtagne hø vil være 80.100.

konklusioner

På baggrund af den udførte forskning kan følgende konklusioner drages:

1. Udstødningsgasserne fra forbrændingsmotorer omfatter 200 komponenter, de mest giftige for levende organismer omfatter kulilte, nitrogenoxider, kulbrinter, aldehyder, dioxider, svovldioxid og tungmetaller.
2. Udstødningsgasser påvirker afgrøder, som er hovedkomponenten i agroøkosystemet. Udsættelse for udstødningsgasser fører til et fald i udbytte og kvalitet af landbrugsprodukter. Nogle stoffer fra emissioner kan ophobes i planter, hvilket skaber en yderligere fare for menneskers og dyrs sundhed.
3. I efteråret, i løbet af en 12-timers arbejdsdag, kører 4.080 køretøjer, som udleder omkring 3,3 ton skadelige stoffer til miljøet pr. 1 km vej, og i foråret - 1,2 ton skadelige stoffer. I efteråret, over en 12-timers fridag, blev der observeret 2880 køretøjer, der genererede 3,2 tons skadelige stoffer, og i foråret - 1680 tons, der genererede 1,7 tons skadelige stoffer. Den største forurening sker fra personbiler og lette lastbiler.
4. Agrokemiske analyser af jorden viste, at undersøgelsesområdet i dette område er svagt surt, i forsøgsvarianterne varierede det fra 4,9 til 5,4 pH KCI, jorden har et lavt humusindhold og er udsat for let cadmiumforurening.
5. Den økonomiske skade fra køretøjsemissioner på den føderale motorvej Kazan-Ekaterinburg er 25.676 rubler.

Bibliografi

1. Alekseev Yu.V. Tungmetaller i jord og planter / Yu.V. Alekseev. - L.: Agropromizdat, 1987. - 142 s.

2. Artamonov V.I. Planter og det naturlige miljøs renhed / V.I. Artamonov. - M.: Nauka, 1968. - 172 s.

Bezuglova O.S. Biokemi / O.S. Bezuglova, D.S. Orlov. - Rostov n / Don.: “Phoenik”, 2000. - 320 s.

Berinya Dz.Zh. / Fordeling af køretøjsemissioner og jordforurening ved vejsiden / Dz.Zh. Berinya, L.K. Kalvinya // Indvirkning af køretøjsemissioner på det naturlige miljø. - Riga: More Noble, 1989. - S. 22-35.

Valova V.D. Grundlæggende om økologi / V.D. Valova. - M.: Forlaget "Dashkov og K", 2001. - 212 s.

Varshavsky I.L. Sådan neutraliseres bilers udstødningsgasser / I.L. Varshavsky, R.V. Malov. - M.: Transport, 1968. - 128 s.

Golubkina N.A. Laboratorieværksted om økologi / N.A. Golubkina, M.: FORUM - INTRA - M, 2004. - 34 s.

Gutarevich Yu.F. Miljøbeskyttelse mod forurening fra motoremissioner / Yu.F. Gutarevich, - M.: Harvest, 1989. - 244 s.

Dospehov B.A. Metodologi for felterfaring (Sosnovami statistisk behandling af forskningsresultater) / B.A. Rustning. - M.: Kolos, 197*9. - 413 s.

Drobot V.V. Bekæmpelse af miljøforurening i vejtransport / V.V. Drobot, P.V. Kositsin, A.P. Lukyanenko, V.P. Grav. - Kiev: Teknologi, 1979. - 215 s.

Evgunyev I.Ya. Motorveje og miljøbeskyttelse / I.Ya. Evgeniev, A.A. Mironov. - Tomsk: Tomsk University Publishing House, 1986. - 281 s.

Ilyin V.B. Tungmetaller i jord-plantesystemet. Novosibirsk: Videnskab. 1991. - 151 s.

Kuznetsova L.M. Indflydelsen af ​​tungmetaller på udbyttet og kvaliteten af ​​hvede / L.M., Kuznetsova, E.B. Zubareva // Kemi i landbruget. - 1997. - Nr. 2. - s. 36-37.

Lukanin V.N. Industri- og transportøkologi / V.N. Lukanin. - M.: Højere skole, 2001. - 273 s.

Lukanin V.N., Trofimenko Yu.V. Industri- og transportøkologi: Lærebog. for universiteter / Ed. V.N. Lukanina. - M.: Højere. skole, 2001. - 273 s.

Mineev V.G. Workshop om agrokemi / V.G. Mineev. - M.: Moscow State University Publishing House, 2001. - 689 s.

Mineev V.G. Kemikalisering af landbrug og naturmiljø. M.: Agropromizdat, 1990. - 287 s.

Molchanov A.A. Skovenes indflydelse på miljøet / A.A. Molchanov. - M.: Nauka, 1973. - 145 s.

Nikiforova E.M. Forurening af det naturlige miljø med bly fra køretøjers udstødningsgasser // News of Moscow University. - 1975. - Nr. 3. - s. 28-36.

Obukhov A.I. Videnskabeligt grundlag for udvikling af maksimalt tilladte koncentrationer af tungmetaller i jord / A.I., Obukhov, I.P. Babeva, A.V. Grin. - M.: Forlaget Moskva. Univ., 1980. - 164 s.

Oreshkina A.V. Egenskaber ved jordforurening med cadmium // EkiP. - 2004. Nr. 1. - S. 31-32.

Orlov D.S. Økologi og beskyttelse af biosfæren under kemisk forurening: Lærebog. manual for kemi, kemisk teknologi. og biol. specialist. universiteter / D.S. Orlov, L.K. Sadovnikova, I.N. Lozanovskaya. M.: Højere. skole, - 2002. - 334 s.

Pavlova E.I. Transportøkologi / E.I. Pavlova. - M.: Transport, 2000, - 284 s.

Perelman A.I. Landskabsgeokemi / A.I. Perelman. - M.: Højere skole, 1975. - 341 s.

Pchelkina A.V., Bogolyubov A.S. Metoder til lavindikation af miljøforurening. Værktøjskasse. - M.: Økosystem, 1997. - 80 s.

Staroverova A.V. Standardisering af giftstoffer i jord og fødevarer / A.V. Staroverova, L.V. Vashchenko // Agrokemisk Bulletin. - 2000. - Nr. 2. - S. 7-10.

Fellenberg G. miljøforurening. Introduktion til miljøkemi / G. Fellenberg. - M.: Mir, 1997. - 232 s.

Feldman Yu.G. Hygiejnisk vurdering af motortransport som en kilde til atmosfærisk luftforurening / Yu.G. Feldman. - M.: Medicin, 1975.

Chirkov Yu.I., Agrometeorology / Yu.A. Chirkov. - L.: Gidrometeoizdat, 1986. - 296 s.

Shilnikov I.A. Migration af cadmium, zink, bly og strontium fra rodlaget af soddy-podzoljorde / I.A. Shilnikov, M.M. Ovcharenko // Agrokemisk Bulletin. - 1998. - Nr. 5 - 6. - S. 43-44.

Yusfin Yu.S., Industri og miljø / Yu.S. Yusfin, Ya.I. Leontyev, P.I. Chernousov. - M.: ICC "Acadeic Book", 2002. - 469 s.

Yufit S.S. Gift er overalt omkring os. Udfordringer til menneskeheden / S.S. Yufit. - M.: Classics Style, 2002. - 368 s.

Yagodin B.A. Tungmetaller og menneskers sundhed // Kemi i landbruget. - 1995. - Nr. 4. - s. 18-20.

Yakubovsky Yu Biltransport og miljøbeskyttelse / Yu Yakubovsky. - M.: Transport, 1979. - 198 s.

Vejledning

Har du brug for hjælp til at studere et emne?

Vores specialister rådgiver eller yder vejledningstjenester om emner, der interesserer dig.
Send din ansøgning med angivelse af emnet lige nu for at finde ud af om muligheden for at få en konsultation.

Transportobjekters interaktion med miljøet

Transport er en af ​​hovedkilderne til luftforurening. Miljøproblemer forbundet med forskellige transportfaciliteters påvirkning af miljøet er bestemt af mængden af ​​giftige stoffer, der udsendes af motorer, og involverer også forurening af vandområder. Generering af fast affald og støjforurening har deres del af negative virkninger. Samtidig er det vejtransport, der rangerer først som miljøforurener og forbruger af energiressourcer. Den negative effekt fra jernbanetransportanlæg er en størrelsesorden lavere. Forureningen - i faldende rækkefølge - fra luft-, sø- og indre vandtransport er endnu mindre.

Vejtransportens indvirkning på miljøet

Ved at forbrænde enorme mængder olieprodukter skader biler både miljøet (primært atmosfæren) og menneskers sundhed. Luften bliver opbrugt for ilt, bliver mættet med skadelige stoffer i udstødningsgasser, og mængden af ​​støv suspenderet i atmosfæren og aflejret på overfladen af ​​forskellige substrater stiger.

Spildevand fra virksomheder i motortransportkomplekset er sædvanligvis mættet med petroleumsprodukter og suspenderede stoffer, og overfladeafstrømning fra veje indeholder desuden tungmetaller (bly, cadmium osv.) og chlorider.

Biler er også intensive faktorer i elimineringen af ​​hvirveldyr og hvirvelløse dyr; de er også farlige for mennesker og forårsager mange dødsfald og alvorlige kvæstelser.

Note 1

Ejere af personlige køretøjer vasker ofte deres biler på bredden af ​​vandområder ved hjælp af syntetiske rengøringsmidler, der kommer i vandet.

Skader på naturlige økosystemer er forårsaget af den kemiske metode til at fjerne sne og is fra vejoverflader ved hjælp af reagenser - chloridforbindelser (gennem direkte kontakt og gennem jorden).

De farlige virkninger af disse salte manifesteres i processen med korrosion af metal, der er en del af biler, ødelæggelse af vejkøretøjer og strukturelle elementer af vejskilte og vejbarrierer.

Eksempel 1

Andelen af ​​biler, der kører på trods af, at de overskrider moderne standarder for toksicitet og smog-emissioner, er i gennemsnit 20-25 %.

Den lokale geoøkologiske påvirkning af transport viser sig i den intensive ophobning af kulilte, nitrogenoxider, kulbrinter eller bly i nærheden af ​​forureningskilder (langs motorveje, hovedgader, i tunneler, ved kryds). Nogle forurenende stoffer transporteres fra emissionsstedet, hvilket forårsager regionale geoøkologiske påvirkninger. Kuldioxid og andre gasser, der har en drivhuseffekt, spredes gennem atmosfæren og forårsager globale geoøkologiske påvirkninger, der er ugunstige for mennesker.

Eksempel 2

I ca. 15 % af prøverne i områder påvirket af transport blev de maksimalt tilladte koncentrationer af sundhedsfarlige tungmetaller overskredet.

Hovedaffaldet fra motorkøretøjer er batterier (bly), interiørbeklædningselementer (plastik), bildæk, fragmenter af karosseri (stål).

Påvirkning af jernbanetransport

Den vigtigste kilde til luftforurening er udstødningsgasser, der udsendes af diesellokomotiver, indeholdende kulilte, nitrogenoxider, forskellige typer kulbrinter, svovldioxid og sod.

Derudover kommer der om året op til 200 m³ spildevand, som indeholder sygdomsfremkaldende mikroorganismer, fra personbiler per kilometer spor, og derudover smides op til 12 tons tørt affald ud.

I processen med at vaske rullende materiel udledes rengøringsmidler - syntetiske overfladeaktive stoffer, forskellige olieprodukter, phenoler, hexavalent krom, syrer, alkalier, forskellige organiske stoffer og uorganiske suspenderede stoffer - til vandområder sammen med spildevand.

Støjforurening fra tog i bevægelse har negative helbredsmæssige konsekvenser og påvirker generelt befolkningens livskvalitet.

Lufttransportens indvirkning

Lufttransport mætter atmosfæren med kulilte, kulbrinter, nitrogenoxider, sod og aldehyder. Motorer af luftfarts- og rakettransportobjekter har en negativ effekt på troposfæren, stratosfæren og det ydre rum. Emissioner, der bidrager til ødelæggelsen af ​​planetens ozonlag, står for omkring 5 % af de giftige stoffer, der kommer ind i atmosfæren fra hele transportsektoren.

Påvirkning af flåden

Floder og især havflåden forurener atmosfæren og hydrosfæren alvorligt. Transportskibe mætter atmosfæren med freoner, som ødelægger ozonlaget i Jordens atmosfære, og under forbrændingen frigiver brændstoffet oxider af svovl, nitrogen og kulilte. Det er kendt, at 40 % af de negative påvirkninger af vandtransport skyldes luftforurening. 60 % "deler" indbyrdes støjforurening, vibrationer, der er usædvanlige for biosfæren, fast affald og korrosionsprocesser på transportanlæg, olieudslip under tankskibsulykker og nogle andre ting. Dødeligheden af ​​unge fisk og mange andre vandlevende organismer er forbundet med bølger, der opstår under driften af ​​havfartøjer.

Vejtransport er den mest aggressive i forhold til miljøet sammenlignet med andre transportformer. Det er en stærk kilde til kemikalier (leverer en enorm mængde giftige stoffer til miljøet), støj og mekanisk forurening. Det skal understreges, at med stigningen i køretøjsflåden stiger niveauet af køretøjers skadelige påvirkninger af miljøet hurtigt. Således, hvis hygiejniske videnskabsmænd i begyndelsen af ​​70'erne bestemte, at andelen af ​​forurening, der blev introduceret i atmosfæren ved vejtransport, var i gennemsnit 13%, har den nu allerede nået 50% og fortsætter med at vokse. Og for byer og industricentre er motortransportens andel af den samlede forureningsmængde meget højere og når op på 70 % eller mere, hvilket skaber et alvorligt miljøproblem, der følger med urbaniseringen.

Der er flere kilder til giftige stoffer i biler, hvoraf de tre vigtigste er:

• udstødningsgasser
• krumtaphusgasser
• brændstofdampe

Ris. Kilder til giftige emissioner

Den største andel af den kemiske forurening af miljøet fra vejtransport kommer fra udstødningsgasser fra forbrændingsmotorer.

Teoretisk antages det, at der ved fuldstændig forbrænding af brændstof dannes kuldioxid og vanddamp som følge af samspillet mellem kulstof og brint (inkluderet i brændstoffet) med ilt i luften. Oxidationsreaktionerne har formen:

C+O2=CO2,
2H2+O2=2H2.

I praksis er den faktiske sammensætning af udstødningsgasserne på grund af de fysiske og mekaniske processer i motorcylindrene meget kompleks og omfatter mere end 200 komponenter, hvoraf en betydelig del er giftige.

Bord. Omtrentlig sammensætning af udstødningsgasser fra bilmotorer

Ved at bruge eksemplet med personbiler uden neutralisering kan sammensætningen af ​​motorens udstødningsgasser præsenteres i form af et diagram.

Ris. Komponenter af udstødningsgasser uden neutralisering

Som det kan ses af tabellen og figuren, adskiller sammensætningen af ​​udstødningsgasserne fra de pågældende typer motorer sig væsentligt, primært i koncentrationen af ​​produkter fra ufuldstændig forbrænding - kulilte, kulbrinter, nitrogenoxider og sod.

Giftige komponenter i udstødningsgasser omfatter:

• carbonmonoxid
• kulbrinter
• nitrogenoxider
• svovloxider
• aldehyder
• benz(a)pyren
• blyforbindelser

Forskellen i sammensætningen af ​​udstødningsgasserne fra benzin- og dieselmotorer forklares af den store overskydende luftkoefficient α (forholdet mellem den faktiske mængde luft, der kommer ind i motorcylindrene, og den mængde luft, der teoretisk kræves til forbrænding af 1 kg. brændstof) i dieselmotorer og bedre brændstofforstøvning (brændstofindsprøjtning). Derudover er blandingen for forskellige cylindre ikke den samme i en benzinkarburatormotor: for cylindre placeret tættere på karburatoren er den rig, og for cylindre placeret længere fra den er den dårligere, hvilket er en ulempe ved benzinkarburatormotorer. En del af luft-brændstofblandingen i karburatormotorer kommer ikke ind i cylindrene i damptilstand, men i form af en film, hvilket også øger indholdet af giftige stoffer på grund af dårlig brændstofforbrænding. Denne ulempe er ikke typisk for benzinmotorer med brændstofindsprøjtning, da brændstoffet tilføres direkte til indsugningsventilerne.

Årsagen til dannelsen af ​​kulilte og delvist kulbrinter er den ufuldstændige forbrænding af kulstof (hvis massefraktionen i benzin når 85%) på grund af en utilstrækkelig mængde ilt. Derfor stiger koncentrationerne af carbonmonoxid og carbonhydrider i udstødningsgasserne med berigelse af blandingen (α 1, sandsynligheden for disse transformationer i flammefronten er lav, og udstødningsgasserne indeholder mindre CO, men der er yderligere kilder til dets udseende i cylindrene:

• lavtemperatur flammesektioner af brændstoftændingstrinnet
• dråber brændstof kommer ind i kammeret på de sene stadier af injektion og brænder i en diffusionsflamme med mangel på ilt
• sodpartikler dannet under udbredelsen af ​​en turbulent flamme langs en heterogen ladning, hvor der med et generelt overskud af ilt kan skabes zoner med iltmangel og reaktioner som:

2C+O2 → 2СО.

Kuldioxid CO2 er ikke giftigt, men et skadeligt stof på grund af den registrerede stigning i dets koncentration i planetens atmosfære og dets indvirkning på klimaændringer. Hovedandelen af ​​CO, der dannes i forbrændingskammeret, oxideres til CO2 uden at forlade kammeret, fordi den målte volumenandel af kuldioxid i udstødningsgasserne er 10-15 %, altså 300...450 gange mere end i atmosfærisk luft. Det største bidrag til dannelsen af ​​CO2 ydes af den irreversible reaktion:

CO + OH → CO2 + H

Oxidationen af ​​CO til CO2 sker i udstødningsrøret såvel som i udstødningsgasneutralisatorer, som er installeret på moderne biler til tvungen oxidation af CO og uforbrændte kulbrinter til CO2 på grund af behovet for at opfylde toksicitetsstandarder.

Kulbrinter

Kulbrinter - talrige forbindelser af forskellige typer (for eksempel C6H6 eller C8H18) består af originale eller henfaldne brændstofmolekyler, og deres indhold stiger ikke kun, når blandingen beriges, men også når blandingen er mager (a > 1,15), hvilket er forklares med den øgede mængde uomsat (uforbrændt) brændstof på grund af overskydende luft og fejltændinger i individuelle cylindre. Dannelsen af ​​kulbrinter opstår også på grund af, at gastemperaturen ved væggene i forbrændingskammeret ikke er høj nok til brændstofforbrænding, så her slukkes flammen, og fuldstændig forbrænding sker ikke. Polycykliske aromatiske kulbrinter er de mest giftige.

I dieselmotorer dannes lette gasformige kulbrinter under den termiske nedbrydning af brændstof i flameout-zonen, i kernen og i forkanten af ​​flammen, på væggen på forbrændingskammerets vægge og som et resultat af sekundær injektion ( boosting).

Faste partikler omfatter uopløselige (fast kulstof, metaloxider, siliciumdioxid, sulfater, nitrater, asfalter, blyforbindelser) og opløselige i organiske opløsningsmidler (harpikser, phenoler, aldehyder, lak, kulstofaflejringer, tunge fraktioner indeholdt i brændstof og olie).

Faste partikler i udstødningsgasserne fra superladede dieselmotorer består af 68...75 % af uopløselige stoffer, 25...32 % af opløselige stoffer.

Sod

Sod (fast kulstof) er hovedbestanddelen af ​​uopløselige partikler. Det dannes under volumetrisk pyrolyse (termisk nedbrydning af kulbrinter i gas- eller dampfasen med mangel på ilt). Mekanismen for soddannelse omfatter flere stadier:

• embryodannelse
• vækst af kerner til primære partikler (hexagonale grafitplader)
• stigning i partikelstørrelse (koagulation) til komplekse konglomeratformationer, herunder 100...150 carbonatomer
• brænde ud

Sodfrigivelse fra flammen sker ved α = 0,33...0,70. I regulerede motorer med ekstern blandingsdannelse og gnisttænding (benzin, gas) er sandsynligheden for, at sådanne zoner opstår, ubetydelig. I dieselmotorer dannes lokale zoner, der er overberiget med brændstof, oftere, og de anførte soddannelsesprocesser er fuldt ud realiseret. Derfor er sodemissionen fra udstødningsgasser fra dieselmotorer højere end fra gnisttændingsmotorer. Soddannelsen afhænger af brændslets egenskaber: jo højere C/H-forhold i brændslet, jo højere sodudbytte.

Udover sod indeholder partikler svovl- og blyforbindelser. Nitrogenoxider NOx repræsenterer et sæt af følgende forbindelser: N2O, NO, N2O3, NO2, N2O4 og N2O5. NO dominerer i udstødningsgasserne fra bilmotorer (99 % i benzinmotorer og mere end 90 % i dieselmotorer). I forbrændingskammeret kan NO dannes:

• under høj temperatur oxidation af luft nitrogen (termisk NO)
• som følge af lavtemperaturoxidation af nitrogenholdige brændstofforbindelser (brændstof NO)
• på grund af kollisionen af ​​kulbrinteradikaler med nitrogenmolekyler i zonen med forbrændingsreaktioner i nærvær af temperaturpulsationer (hurtig NO)

Forbrændingskamrene er domineret af termisk NO, dannet af molekylært nitrogen under forbrændingen af ​​en mager brændstof-luftblanding og en blanding tæt på støkiometrisk, bag flammefronten i forbrændingsproduktzonen. Hovedsageligt under forbrændingen af ​​magre og moderat rige blandinger (α > 0,8) sker reaktioner ifølge en kædemekanisme:

O + N2 → NO + N
N + O2 → NO+O
N+OH → NO+H.

I rige blandinger (og< 0,8) осуществляются также реакции:

N2 + OH → NO + NH
NH + O → NO + OH.

I magre blandinger bestemmes udbyttet af NO af den maksimale temperatur af den kæde-termiske eksplosion (maksimal temperatur 2800...2900 ° K), dvs. dannelsens kinetik. I rige blandinger ophører NO-udbyttet med at afhænge af den maksimale eksplosionstemperatur og bestemmes af nedbrydningskinetikken, og NO-indholdet falder. Ved afbrænding af magre blandinger er dannelsen af ​​NO væsentligt påvirket af ujævnheden i temperaturfeltet i forbrændingsprodukternes zone og tilstedeværelsen af ​​vanddamp, som er en hæmmer i kædereaktionen af ​​NOx-oxidation.

Den høje intensitet af processen med opvarmning og derefter afkøling af blandingen af ​​gasser i en forbrændingsmotorcylinder fører til dannelsen af ​​signifikant uligevægtskoncentrationer af reagerende stoffer. Nedfrysning (slukning) af den dannede NO sker på niveauet for maksimal koncentration, som findes i udstødningsgasserne på grund af en kraftig opbremsning i NO-nedbrydningshastigheden.

De vigtigste blyforbindelser i biludstødningsgasser er chlorider og bromider samt (i mindre mængder) oxider, sulfater, fluorider, fosfater og nogle af deres mellemforbindelser, som ved temperaturer under 370 ° C er i form af aerosoler eller faste stoffer partikler. Omkring 50% af bly forbliver i form af kulstofaflejringer på motordele og i udstødningsrøret; resten slipper ud i atmosfæren med udstødningsgasser.

Store mængder blyforbindelser frigives til luften, når dette metal bruges som antibankemiddel. I øjeblikket anvendes blyforbindelser ikke som antibankemidler.

Svovloxider

Svovloxider dannes under forbrændingen af ​​svovl indeholdt i brændstof ved en mekanisme svarende til dannelsen af ​​CO.

Koncentrationen af ​​giftige komponenter i udstødningsgasser vurderes i volumenprocent, ppm i volumen - ppm (ppm, 10.000 ppm = 1% i volumen) og sjældnere i milligram pr. 1 liter udstødningsgas.

Ud over udstødningsgasser er kilder til miljøforurening for biler med karburatormotorer krumtaphusgasser (i mangel af lukket krumtaphusventilation såvel som brændstoffordampning fra brændstofsystemet.

Trykket i krumtaphuset på en benzinmotor, med undtagelse af indsugningsslaget, er væsentligt mindre end i cylindrene, så en del af luft-brændstofblandingen og udstødningsgasserne bryder gennem lækagen af ​​cylinder-stempelgruppen fra forbrændingen kammeret ind i krumtaphuset. Her blandes de med olie og brændstofdampe vasket af cylindervæggene på en kold motor. Krumtaphusgasser fortynder olien, fremmer vandkondensering, ældning og forurening af olien og øger dens surhedsgrad.

I en dieselmotor, under kompressionsslaget, bryder ren luft ind i krumtaphuset, og under forbrænding og ekspansion udstødningsgasser med koncentrationer af giftige stoffer proportional med deres koncentrationer i cylinderen. De vigtigste giftige komponenter i dieselkrumtaphusgasser er nitrogenoxider (45...80%) og aldehyder (op til 30%). Den maksimale toksicitet af krumtaphusgasser fra dieselmotorer er 10 gange lavere end for udstødningsgasser, så andelen af ​​krumtaphusgasser i en dieselmotor overstiger ikke 0,2...0,3 % af den samlede emission af giftige stoffer. Når dette tages i betragtning, anvendes tvungen krumtaphusventilation normalt ikke i dieselmotorer til biler.

De vigtigste kilder til brændstoffordampning er brændstoftanken og elsystemet. Højere temperaturer i motorrummet, på grund af mere belastede motordriftstilstande og den relative tæthed af køretøjets motorrum, forårsager betydelig brændstoffordampning fra brændstofsystemet, når den varme motor stoppes. På grund af den store emission af kulbrinteforbindelser som følge af brændstoffordampning, bruger alle bilproducenter i øjeblikket specielle systemer til deres opsamling.

Ud over kulbrinter, der kommer fra køretøjets kraftsystem, opstår der betydelig atmosfærisk forurening med flygtige kulbrinter fra bilbrændstof, når der tankes køretøjer (i gennemsnit 1,4 g CH pr. 1 liter påfyldt brændstof). Fordampning forårsager også fysiske ændringer i selve benzinerne: på grund af ændringer i fraktionssammensætningen stiger deres densitet, startkvaliteter forringes, og oktantallet for benziner ved termisk krakning og direkte destillation af olie falder. I dieselbiler er brændstoffordampning praktisk talt fraværende på grund af dieselbrændstofs lave flygtighed og tætheden af ​​dieselbrændstofsystemet.

Niveauet af luftforurening vurderes ved at sammenligne de målte og maksimalt tilladte koncentrationer (MPC). MAC-værdier er fastsat for forskellige giftige stoffer til kontinuerlig, gennemsnitlig daglig og engangseksponering. Tabellen viser de gennemsnitlige daglige MPC-værdier for nogle giftige stoffer.

Bord. Tilladelige koncentrationer af giftige stoffer

Ifølge forskning "inhalerer" en personbil med en gennemsnitlig årlig kilometertal på 15 tusinde km 4,35 tons ilt og "udånder" 3,25 tons kuldioxid, 0,8 tons kulilte, 0,2 tons kulbrinter, 0,04 tons oxider nitrogen. I modsætning til industrivirksomheder, hvis emissioner er koncentreret i et bestemt område, spreder en bil produkterne fra ufuldstændig forbrænding af brændstof gennem næsten hele byernes territorium, direkte i atmosfærens jordlag.

Andelen af ​​forurening fra biler i storbyer når store værdier.

Bord. Andel af vejtransport i den samlede luftforurening i verdens største byer, %

Giftige komponenter i udstødningsgasser og fordampninger fra brændstofsystemet har en negativ effekt på den menneskelige krop. Graden af ​​eksponering afhænger af deres koncentrationer i atmosfæren, personens tilstand og hans individuelle karakteristika.

Carbonmonoxid

Kulilte (CO) er en farveløs, lugtfri gas. Densiteten af ​​CO er mindre end luft, og derfor kan den let spredes i atmosfæren. CO2, der kommer ind i menneskekroppen med indåndet luft, reducerer funktionen af ​​iltforsyning, og fortrænger ilt fra blodet. Dette forklares ved, at blodets optagelse af CO er 240 gange højere end optagelsen af ​​ilt. CO har en direkte effekt på vævs biokemiske processer, hvilket fører til forstyrrelse af fedt- og kulhydratmetabolisme, vitaminbalance osv. Som følge af iltsult er den toksiske virkning af CO forbundet med en direkte effekt på cellerne i centralnervesystemet. En stigning i koncentrationen af ​​kulilte er også farlig, fordi opmærksomheden svækkes som følge af kroppens iltsult, reaktionen sænkes, og chaufførernes ydeevne falder, hvilket påvirker trafiksikkerheden.

Arten af ​​de toksiske virkninger af CO kan spores fra diagrammet vist på figuren.

Ris. Diagram over virkningerne af CO på den menneskelige krop:
1 - død; 2 - livsfare; 3 - hovedpine, kvalme; 4 - indtræden af ​​toksisk virkning; 5 – begyndelsen af ​​mærkbar handling; 6 - upåfaldende handling; T,h - eksponeringstid

Det følger af diagrammet, at selv med en lav koncentration af CO i luften (op til 0,01%), forårsager langvarig eksponering for det hovedpine og fører til nedsat ydeevne. En højere koncentration af CO (0,02...0,033%) fører til udvikling af åreforkalkning, myokardieinfarkt og udvikling af kroniske lungesygdomme. Desuden er virkningerne af CO på mennesker, der lider af koronar insufficiens, særligt skadelige. Ved en CO-koncentration på omkring 1 % opstår bevidsthedstab efter blot et par vejrtrækninger. CO har også en negativ effekt på det menneskelige nervesystem, hvilket forårsager besvimelse samt ændringer i øjnenes farve og lysfølsomhed. Symptomer på CO-forgiftning omfatter hovedpine, hjertebanken, åndedrætsbesvær og kvalme. Det skal bemærkes, at ved relativt lave koncentrationer i atmosfæren (op til 0,002%) frigives CO associeret med hæmoglobin gradvist, og humant blod renses for det med 50 % hver 3.-4. time.

Kulbrinteforbindelser

Kulbrinteforbindelser er endnu ikke blevet tilstrækkeligt undersøgt med hensyn til deres biologiske virkninger. Eksperimentelle undersøgelser viste imidlertid, at polycykliske aromatiske forbindelser forårsagede kræft hos dyr. I nærvær af visse atmosfæriske forhold (rolig luft, intens solstråling, betydelig temperaturinversion) tjener kulbrinter som startprodukter til dannelsen af ​​ekstremt giftige produkter - fotooxidanter, som har en stærk irriterende og generelt toksisk virkning på menneskelige organer og danner fotokemisk smog. Særligt farlige fra gruppen af ​​kulbrinter er kræftfremkaldende stoffer. Det mest undersøgte er det polynukleære aromatiske carbonhydrid benzo(a)pyren, også kendt som 3,4-benzo(a)pyren, et stof, der fremstår som gule krystaller. Det er blevet fastslået, at ondartede tumorer opstår på steder med direkte kontakt mellem kræftfremkaldende stoffer og væv. Hvis kræftfremkaldende stoffer aflejret på støvpartikler trænger ind i lungerne gennem luftvejene, tilbageholdes de i kroppen. Giftige kulbrinter er også benzindampe, der kommer ind i atmosfæren fra brændstofsystemet, og krumtaphusgasser, der undslipper gennem ventilationsanordninger og utætheder i forbindelserne af individuelle motorkomponenter og -systemer.

Nitrogenoxid

Nitrogenoxid er en farveløs gas, og nitrogendioxid er en rødbrun gas med en karakteristisk lugt. Når nitrogenoxider kommer ind i menneskekroppen, kombineres de med vand. Samtidig danner de forbindelser af salpetersyre og salpetersyre i luftvejene, hvilket irriterer slimhinderne i øjne, næse og mund. Nitrogenoxider er involveret i processer, der fører til dannelse af smog. Faren for deres indflydelse ligger i det faktum, at forgiftning af kroppen ikke vises med det samme, men gradvist, og der er ingen neutraliserende midler.

Sod

Når sod kommer ind i menneskekroppen, forårsager det negative konsekvenser i åndedrætsorganerne. Hvis relativt store sodpartikler med en størrelse på 2...10 mikron let fjernes fra kroppen, så tilbageholdes små med en størrelse på 0,5...2 mikron i lungerne og luftvejene, hvilket forårsager allergi. Som enhver aerosol forurener sod luften, forringer sigtbarheden på vejene, men vigtigst af alt er tunge aromatiske kulbrinter, inklusive benzo(a)pyren, adsorberet på den.

Svovldioxid SO2

Svovldioxid SO2 er en farveløs gas med en skarp lugt. Den irriterende virkning på de øvre luftveje forklares ved absorptionen af ​​SO2 af slimhindernes fugtige overflade og dannelsen af ​​syrer i disse. Det forstyrrer proteinmetabolismen og enzymatiske processer, hvilket forårsager øjenirritation og hoste.

Kuldioxid CO2

Kuldioxid CO2 (kuldioxid) har ikke en giftig effekt på den menneskelige krop. Det absorberes godt af planter, der frigiver ilt. Men når der er en betydelig mængde kuldioxid i jordens atmosfære, der absorberer solens stråler, skabes der en drivhuseffekt, der fører til den såkaldte "termiske forurening". Som et resultat af dette fænomen stiger lufttemperaturen i de nederste lag af atmosfæren, opvarmning sker, og forskellige klimatiske anomalier observeres. Derudover bidrager en stigning i CO2-indholdet i atmosfæren til dannelsen af ​​"ozon"-huller. Med et fald i ozonkoncentrationen i jordens atmosfære øges den negative påvirkning af hård ultraviolet stråling på menneskekroppen.

Bilen er også en kilde til luftforurening på grund af støv. Under kørsel, især ved opbremsning, dannes gummistøv som følge af friktion af dæk på vejoverfladen, som konstant er til stede i luften på motorveje med tung trafik. Men dæk er ikke den eneste kilde til støv. Faste partikler i form af støv udsendes med udstødningsgasser, bringes ind i byen i form af snavs på bilkarosserier, dannet af slid på vejbanen, løftes op i luften af ​​hvirvelstrømme, der opstår, når bilen er i bevægelse mv. . Støv har en negativ indvirkning på menneskers sundhed og har en skadelig effekt på planteverdenen.

I bymiljøer er bilen en kilde til opvarmning af den omgivende luft. Hvis 100 tusinde biler bevæger sig i en by på samme tid, er dette lig med effekten produceret af 1 million liter varmt vand. Udstødningsgasser fra biler, der indeholder varm vanddamp, bidrager til klimaforandringerne i byen. Højere damptemperaturer øger varmeoverførslen af ​​det bevægelige medium (termisk konvektion), hvilket resulterer i øget nedbør over byen. Byens indflydelse på nedbørsmængden ses især tydeligt af dens naturlige stigning, som sker parallelt med byens vækst. I løbet af en ti-årig observationsperiode i Moskva faldt der for eksempel 668 mm nedbør om året i dets omgivelser - 572 mm, i Chicago - henholdsvis 841 og 500 mm.

Bivirkninger af menneskelig aktivitet omfatter sur regn - forbrændingsprodukter opløst i atmosfærisk fugt - nitrogen og svovloxider. Det gælder primært industrivirksomheder, hvis emissioner udledes højt over overfladen, og som indeholder mange svovloxider. De skadelige virkninger af sur regn omfatter ødelæggelse af vegetation og accelereret korrosion af metalstrukturer. En vigtig faktor her er, at sur regn sammen med bevægelsen af ​​atmosfæriske luftmasser kan rejse afstande på hundreder og tusinder af kilometer og krydse statsgrænser. Tidsskrifter indeholder rapporter om sur nedbør, der falder i forskellige europæiske lande, USA, Canada, og endda set i beskyttede områder som Amazonas.

Temperaturinversioner, en særlig tilstand af atmosfæren, hvor lufttemperaturen stiger med højden i stedet for falder, har en negativ indvirkning på miljøet. Overfladetemperaturinversioner er resultatet af intens varmestråling fra jordoverfladen, hvorved både overfladen og tilstødende luftlag afkøles. Denne tilstand af atmosfæren forhindrer udviklingen af ​​lodrette luftbevægelser, så vanddamp, støv og gasformige stoffer ophobes i de nederste lag, hvilket bidrager til dannelsen af ​​lag af dis og tåge, herunder smog.

Den udbredte brug af salt til bekæmpelse af is på vejene fører til en reduktion af bilernes levetid og forårsager uventede ændringer i vejsidens flora. I England blev der således bemærket udseendet af planter, der er karakteristiske for havets kyster langs vejene.

En bil er en stærk forurener af vandområder og underjordiske vandkilder. Det er blevet fastslået, at 1 liter olie kan gøre flere tusinde liter vand udrikkeligt.

Et stort bidrag til miljøforurening ydes af processer med vedligeholdelse og reparation af rullende materiel, som kræver energiomkostninger og er forbundet med højt vandforbrug, frigivelse af forurenende stoffer til atmosfæren og generering af affald, herunder giftigt.

Ved udførelse af køretøjsvedligeholdelse er enheder, zoner med periodiske og operationelle former for vedligeholdelse involveret. Reparationsarbejde udføres på produktionssteder. Teknologisk udstyr, værktøjsmaskiner, mekaniseringsudstyr og kedelanlæg, der anvendes i vedligeholdelses- og reparationsprocesser, er stationære kilder til forurenende stoffer.

Bord. Kilder til frigivelse og sammensætning af skadelige stoffer i produktionsprocesser hos drifts- og reparationsvirksomheder af transport

Spildevand

Ved drift af køretøjer genereres spildevand. Sammensætningen og mængden af ​​disse vand er forskellig. Spildevand returneres tilbage til miljøet, hovedsageligt til genstande i hydrosfæren (flod, kanal, sø, reservoir) og land (marker, reservoirer, underjordiske horisonter osv.). Afhængigt af produktionstypen kan spildevand hos transportvirksomheder være:

• bilvask spildevand
• olieholdigt spildevand fra produktionsområder (rengøringsløsninger)
• spildevand indeholdende tungmetaller, syrer, alkalier
• spildevand indeholdende maling, opløsningsmidler

Spildevand fra bilvaskehaller tegner sig for 80 til 85 % af mængden af ​​industrispildevand fra biltransportorganisationer. De vigtigste forurenende stoffer er suspenderede stoffer og olieprodukter. Deres indhold afhænger af køretøjstypen, vejens beskaffenhed, vejrforhold, arten af ​​den last, der transporteres, osv.

Spildevand fra vask af enheder, komponenter og dele (brugte vaskeopløsninger) er kendetegnet ved tilstedeværelsen i det af en betydelig mængde af olieprodukter, suspenderede faste stoffer, alkaliske komponenter og overfladeaktive stoffer.

Spildevand, der indeholder tungmetaller (chrom, kobber, nikkel, zink), syrer og baser er mest typisk for bilreparationsindustrier, der anvender galvaniske processer. De dannes under fremstilling af elektrolytter, overfladebehandling (elektrokemisk affedtning, ætsning), galvanisering og vask af dele.

Under malingsprocessen (ved hjælp af pneumatisk sprøjtning) kommer 40% af maling- og lakmaterialerne ind i luften i arbejdsområdet. Når disse operationer udføres i malerkabiner udstyret med hydrofiltre, sætter 90% af denne mængde sig på selve hydrofiltrenes elementer, 10% føres væk med vand. Således ender op til 4 % af brugte malings- og lakmaterialer i spildevand fra malerområder.

Hovedretningen inden for reduktion af forurening af vandområder, grund- og undergrundsvand med industrispildevand er oprettelsen af ​​genbrugsvandforsyningssystemer til produktion.

Reparationsarbejdet er også ledsaget af jordforurening og ophobning af metal-, plast- og gummiaffald nær produktionsområder og afdelinger.

Under konstruktion og reparation af kommunikationsruter samt industri- og husholdningsfaciliteter i transportvirksomheder fjernes vand, jord, frugtbar jord, undergrundsmineralressourcer fra økosystemer, naturlige landskaber ødelægges, og der opstår interferens i dyre- og planteverdenen.

Støj

Sammen med andre transportformer, industrielt udstyr og husholdningsapparater er bilen en kilde til kunstig baggrundsstøj i byen, hvilket som regel har en negativ indvirkning på mennesker. Det skal bemærkes, at selv uden støj, hvis det ikke overstiger acceptable grænser, føler en person ubehag. Det er ikke tilfældigt, at arktiske forskere gentagne gange har skrevet om "hvid stilhed", som virker deprimerende på mennesker, mens naturens "støjdesign" har en positiv effekt på psyken. Men kunstig støj, især høj støj, har en negativ effekt på nervesystemet. Befolkningen i moderne byer står over for et alvorligt problem med at håndtere støj, da høj støj ikke kun fører til høretab, men også forårsager psykiske lidelser. Faren for støjeksponering forværres af den menneskelige krops evne til at akkumulere akustiske stimuli. Under påvirkning af støj af en vis intensitet sker der ændringer i blodcirkulationen, funktionen af ​​hjertet og de endokrine kirtler, og muskeludholdenheden falder. Statistikker viser, at procentdelen af ​​neuropsykiatriske sygdomme er højere blandt mennesker, der arbejder under forhold med høje støjniveauer. Reaktionen på støj kommer ofte til udtryk i øget excitabilitet og irritabilitet, der dækker hele sfæren af ​​følsomme opfattelser. Mennesker, der udsættes for konstant støj, har ofte svært ved at kommunikere.

Støj har en skadelig effekt på de visuelle og vestibulære analysatorer, reducerer stabiliteten af ​​klart syn og refleksaktivitet. Følsomheden af ​​tusmørkesyn svækkes, og dagsynets følsomhed over for orange-røde stråler falder. I denne forstand er støj en indirekte dræber for mange mennesker på verdens motorveje. Dette gælder både for bilister, der arbejder under forhold med intens støj og vibrationer, og for beboere i storbyer med højt støjniveau.

Støj kombineret med vibrationer er særligt skadeligt. Hvis kortvarige vibrationer toner kroppen, så forårsager konstant vibration den såkaldte vibrationssygdom, dvs. en lang række lidelser i kroppen. Førerens synsstyrke falder, synsfeltet indsnævres, farveopfattelsen eller evnen til at vurdere afstanden til en modkørende bil kan ændre sig. Disse overtrædelser er selvfølgelig individuelle, men for en professionel chauffør er de altid uønskede.

Infralyd er også farligt, dvs. lyd med en frekvens mindre end 17 Hz. Denne individuelle og tavse fjende forårsager reaktioner, der er kontraindiceret for en person bag rattet. Effekten af ​​infralyd på kroppen forårsager døsighed, forringelse af synsstyrken og en langsom reaktion på fare.

Af kilderne til støj og vibrationer i en bil (gearkasse, bagaksel, drivaksel, karrosseri, kabine, affjedring samt hjul og dæk) er den vigtigste motoren med dens indsugnings- og udstødningssystemer, køle- og kraftsystemer.

Ris. Analyse af lastbilstøjkilder:
1 - total støj; 2 - motor; 3 - udstødningssystem; 4 - blæser; 5 - luftindtag; 6 - hvile

Men når køretøjets hastighed er mere end 50 km/t, genereres den overvejende støj af køretøjets dæk, som stiger proportionalt med køretøjets hastighed.

Ris. Bilstøjens afhængighed af kørehastigheden:
1 – rækkevidde af støjafledning på grund af forskellige kombinationer af vejbelægninger og dæk

Den kombinerede effekt af alle kilder til akustisk stråling fører til de høje støjniveauer, der kendetegner en moderne bil. Disse niveauer afhænger også af andre årsager:

• vejbelægningens tilstand
• hastighed og retningsændringer
• ændringer i motorhastigheden
• belastninger
• etc.

Der er hestetrukne, bil-, landbrugs- (traktorer og mejetærskere), jernbane-, vand-, luft- og rørtransport. Længden af ​​verdens vigtigste asfalterede veje overstiger 12 millioner km, luftlinjer - 5,6 millioner km, jernbaner - 1,5 millioner km, hovedrørledninger - omkring 1,1 millioner km, indre vandveje - mere 600 tusinde km. Sølinjer er mange millioner kilometer lange.

Alle køretøjer med autonome drivmotorer forurener til en vis grad atmosfæren fra kemiske forbindelser indeholdt i udstødningsgasser. I gennemsnit er de enkelte typer køretøjers bidrag til luftforurening som følger:

bil – 85%;

hav og flod - 5,3%;

luft - 3,7%;

jernbane - 3,5%;

landbrug - 2,5%.

I mange store byer, såsom Berlin, Mexico City, Tokyo, Moskva, Skt. Petersborg, Kiev, udgør luftforurening fra bilers udstødning ifølge forskellige skøn fra 80 til 95 % af al forurening.

Hvad angår luftforurening fra andre transportformer, er problemet her mindre akut, da køretøjer af disse typer ikke er koncentreret direkte i byerne. I de største jernbaneknudepunkter er al trafik således lagt om til elektrisk trækkraft og diesellokomotiver bruges kun til rangerarbejde. Flod- og søhavne ligger som regel uden for byernes boligområder, og skibstrafikken i havneområder er praktisk talt ubetydelig. Lufthavne ligger som regel 20-40 km fra byer. Derudover skaber de store åbne områder over flyvepladser såvel som over flod- og søhavne ikke faren for høje koncentrationer af giftige urenheder, der udsendes af motorer. Sammen med miljøforurening ved skadelige emissioner skal den fysiske påvirkning af atmosfæren i form af dannelse af menneskeskabte fysiske felter (øget støj, infralyd, elektromagnetisk stråling) bemærkes. Af disse faktorer er den mest udbredte påvirkning forårsaget af øget støj. Transport er hovedkilden til akustisk forurening af miljøet. I store byer når støjniveauet op på 70-75 dBA, hvilket er flere gange højere end tilladte standarder.

10.2. Biltransport

Den samlede globale bilflåde tæller mere end 800 millioner enheder, hvoraf 83-85% er personbiler, og 15-17% er lastbiler og busser. Hvis væksttendenserne i bilproduktionen forbliver uændrede, kan antallet af køretøjer i 2015 stige til 1,5 milliarder enheder. Motortransport forbruger på den ene side ilt fra atmosfæren, og på den anden side udsender den udstødningsgasser, krumtaphusgasser og kulbrinter ind i den på grund af deres fordampning fra brændstoftanke og utætte brændstofforsyningssystemer. En bil har en negativ indvirkning på næsten alle komponenter i biosfæren: atmosfæren, vandressourcer, jordressourcer, litosfæren og mennesker. En vurdering af miljøfarer gennem ressource- og energivariabler for en bils hele livscyklus fra tidspunktet for udvinding af de mineralske ressourcer, der er nødvendige for dens produktion til genanvendelse af affald efter endt tjeneste, viste, at de miljømæssige "omkostninger" ved en 1- tons bil, hvor cirka 2/3 af massen er metal, svarende til 15 til 18 tons fast stof og 7 til 8 tons flydende affald bortskaffet i miljøet.

Udstødninger fra køretøjer spredes direkte på byens gader langs veje, hvilket har en direkte skadelig effekt på fodgængere, beboere i nærliggende bygninger og vegetation. Det blev afsløret, at zoner, der overskrider de maksimalt tilladte koncentrationer for nitrogendioxid og kulilte, dækker op til 90 % af byområdet.

En bil er den mest aktive forbruger af luftilt. Hvis en person forbruger op til 20 kg (15,5 m3) luft om dagen og op til 7,5 tons om året, så forbruger en moderne bil omkring 12 m3 luft eller omkring 250 liter ilt i ilt svarende til at forbrænde 1 kg benzin. Således forbruger al amerikansk vejtransport 2 gange mere ilt, end naturen regenererer på hele sit territorium.

Dermed, i store byer absorberer vejtransport ilt ti gange mere end hele deres befolkning. Undersøgelser udført på Moskvas motorveje har vist, at i roligt, vindstille vejr og lavt atmosfærisk tryk på travle motorveje, stiger forbrændingen af ​​ilt i luften ofte til 15 % af dens samlede volumen.

Det er kendt, at når iltkoncentrationen i luften er under 17 %, udvikler folk symptomer på utilpashed, ved 12 % eller mindre er der livsfare, ved en koncentration under 11 % opstår bevidsthedstab og ved 6 %. , vejrtrækningen stopper. På den anden side er der på disse motorveje ikke kun lidt ilt, men luften er også mættet med skadelige stoffer fra bilers udstødning. Et særligt træk ved bilemissioner er, at de forurener luften på højden af ​​menneskelig vækst, og folk indånder disse emissioner.

Sammensætning af køretøjsemissioner omfatter omkring 200 kemiske forbindelser, som, afhængigt af egenskaberne ved deres virkninger på menneskekroppen, er opdelt i 7 grupper.

I 1. gruppe omfatter kemiske forbindelser indeholdt i den naturlige sammensætning af atmosfærisk luft: vand (i form af damp), brint, nitrogen, oxygen og kuldioxid. Motorkøretøjer udsender en så stor mængde damp til atmosfæren, at den i Europa og den europæiske del af Rusland overstiger fordampningsmassen af ​​alle reservoirer og floder. På grund af dette stiger overskyet, og antallet af solrige dage falder mærkbart. Grå, solfrie dage, uopvarmet jord, konstant øget luftfugtighed - alt dette bidrager til væksten af ​​virussygdomme og et fald i landbrugets udbytte.

I 2. gruppe kulilte er inkluderet (maksimalt tilladt koncentration 20 mg/m3; 4 celler). Det er en farveløs gas, smagløs og lugtfri, meget lidt opløselig i vand. Indåndes af en person, kombineres det med hæmoglobin i blodet og undertrykker dets evne til at forsyne kroppens væv med ilt. Som følge heraf opstår der iltsult i kroppen, og der opstår forstyrrelser i centralnervesystemets aktivitet. Effekterne af eksponering afhænger af koncentrationen af ​​kulilte i luften; Ved en koncentration på 0,05 % opstår der således efter 1 time tegn på mild forgiftning, og ved 1 % opstår bevidsthedstab efter flere vejrtrækninger.

I 3. gruppe omfatter nitrogenoxid (MPC 5 mg/m 3, 3 celler) - en farveløs gas og nitrogendioxid (MPC 2 mg/m 3, 3 celler) - en rødbrun gas med en karakteristisk lugt. Disse gasser er urenheder, der bidrager til dannelsen af ​​smog. Når de først er i menneskekroppen, danner de, i vekselvirkning med fugt, salpetersyre og salpetersyre (MPC 2 mg/m 3, 3 celler). Konsekvenserne af eksponering afhænger af deres koncentration i luften, så ved en koncentration på 0,0013% forekommer let irritation af slimhinderne i øjne og næse, ved 0,002% - dannelsen af ​​metahæmoglobin, ved 0,008% - lungeødem.

I 4. gruppe omfatter kulbrinter. Den farligste af dem er 3,4-benzo(a)pyren (MPC 0,00015 mg/m 3, 1 klasse) - et kraftigt kræftfremkaldende stof. Under normale forhold er denne forbindelse gule nåleformede krystaller, dårligt opløseligt i vand og godt opløseligt i organiske opløsningsmidler. I humant serum når opløseligheden af ​​benzo(a)pyren 50 mg/ml.

I 5. gruppe omfatter aldehyder. De farligste for mennesker er acrolein og formaldehyd. Acrolein er et aldehyd af akrylsyre (MPC 0,2 mg/m 3, 2 celler), farveløst, med lugt af brændt fedt og en meget flygtig væske, der opløses godt i vand. En koncentration på 0,00016% er tærsklen for lugtopfattelse, ved 0,002% er lugten svær at tolerere, ved 0,005% er den utålelig, og ved 0,014 indtræder døden efter 10 minutter. Formaldehyd (maksimal koncentrationsgrænse 0,5 mg/m 3, 2 celler) er en farveløs gas med en skarp lugt, let opløselig i vand.

Ved en koncentration på 0,007% forårsager det mild irritation af slimhinderne i øjnene og næsen, samt de øvre luftveje; ved en koncentration på 0,018% er vejrtrækningsprocessen kompliceret.

I 6. gruppe omfatter sod (maksimalt tilladt koncentration 4 mg/m 3, 3 celler), som virker irriterende på luftvejene. Forskning udført i USA afslørede, at 50-60 tusinde mennesker dør årligt af sodluftforurening. Det blev fundet, at sodpartikler aktivt adsorberer benz(a)pyren på overfladen, som et resultat af hvilket helbredet for børn, der lider af luftvejssygdomme, mennesker med astma, bronkitis, lungebetændelse såvel som ældre, forværres kraftigt.

I 7. gruppe omfatter bly og dets forbindelser. Tetraethylbly tilsættes benzin som et anti-banke-additiv (MPC 0,005 mg/m 3, 1 klasse). Derfor kommer omkring 80 % af bly og dets forbindelser, der forurener luften, ind i det, når der bruges blyholdig benzin. Bly og dets forbindelser reducerer aktiviteten af ​​enzymer og forstyrrer stofskiftet i menneskekroppen, og har også en kumulativ effekt, dvs. evne til at akkumulere i kroppen. Blyforbindelser er især skadelige for børns intellektuelle evner. Op til 40% af de forbindelser, der kommer ind i det, forbliver i barnets krop. I USA er brugen af ​​blyholdig benzin forbudt overalt, og i Rusland - i Moskva, St. Petersborg og en række andre store byer.

Emne: Vejtransportens indvirkning på miljøet

PLAN:

1.3.2 Konsekvenser af TDC's indflydelse på økosystemernes biota

2. Problemer med bytransport

2.1. Motortransportens indflydelse på bymiljøet

2.2. Verdensniveau for motorisering

2.3. Veje til grøn bytransport

2.4. Kommunal erfaring med styring af kilometertal for personlige køretøjer

2.5. Den offentlige transports rolle

2.6. Problemet med at genbruge gamle biler

3.1. Luftfart og løfteraketter

Transportkomplekset, især i Rusland, som omfatter vej-, sø-, indre vandveje, jernbaner og luftfart, er et af de største forurenende stoffer i atmosfærisk luft; dets indvirkning på miljøet kommer hovedsageligt til udtryk i emissioner af giftstoffer til atmosfære med udstødningsgasser fra transportkøretøjer, motorer og skadelige stoffer fra stationære kilder, samt i forurening af overfladevandområder, generering af fast affald og påvirkning af trafikstøj.

De vigtigste kilder til miljøforurening og forbrugere af energiressourcer omfatter vejtransport og vejtransportkompleksets infrastruktur.

Forurenende emissioner til atmosfæren fra biler er mere end en størrelsesorden større end emissioner fra jernbanekøretøjer. Dernæst kommer (i faldende rækkefølge) lufttransport, sø og indre vandveje. Køretøjers manglende overholdelse af miljøkrav, den fortsatte stigning i trafikstrømmene, den utilfredsstillende tilstand af vejene - alt dette fører til en konstant forværring af miljøsituationen.

1. Vejtransportens indvirkning på miljøet

For nylig er problemerne med miljøpåvirkning blevet betydeligt værre på grund af vejtransportens hurtige udvikling.

Vejtransport skal betragtes som en industri, der er forbundet med produktion, vedligeholdelse og reparation af køretøjer, deres drift, produktion af brændstoffer og smøremidler samt udvikling og drift af vejtransportnettet.

Fra denne position kan vi formulere følgende negative påvirkninger af biler på miljøet.

Den første gruppe er relateret til bilproduktion:

– høj ressource-, råmateriale- og energikapacitet i bilindustrien;

– bilindustriens egen negative påvirkning af miljøet (støberiproduktion, instrumentel og mekanisk produktion, prøvebænke, maling- og lakproduktion, dækproduktion osv.).

Den anden gruppe skyldes driften af ​​biler:

– forbrug af brændstof og luft, emission af skadelige udstødningsgasser;

– dæk- og bremseslidprodukter;

– støjforurening af miljøet;

– materielle og menneskelige tab som følge af transportulykker.

Den tredje gruppe er forbundet med afhændelse af jord til transportmotorveje, garager og parkeringspladser:

– udvikling af køretøjsserviceinfrastruktur (tankstationer, tankstationer, vaskehaller osv.);

– vedligeholdelse af transportveje i funktionsdygtig stand (brug af salt til at smelte sne om vinteren).

Den fjerde gruppe kombinerer problemerne med regenerering og genbrug af dæk, olier og andre teknologiske væsker og selve brugte køretøjer.

Som allerede nævnt er det mest presserende problem luftforurening.

1.1. Luftforurening fra motorkøretøjer

Ifølge statsrapporten "Om tilstanden af ​​det naturlige miljø i Den Russiske Føderation i 1995" blev 10.955 tusinde tons forurenende stoffer frigivet til atmosfæren ved vejtransport. Motortransport er en af ​​hovedkilderne til miljøforurening i de fleste store byer, mens 90 % af påvirkningen af ​​atmosfæren er forbundet med drift af motorkøretøjer på motorveje, resten af ​​bidraget kommer fra stationære kilder (værksteder, steder, tankstationer, parkeringspladser osv.)

I store russiske byer er andelen af ​​emissioner fra motorkøretøjer sammenlignelig med emissioner fra industrivirksomheder (Moskva og Moskva-regionen, Skt. Petersborg, Krasnodar, Jekaterinburg, Ufa, Omsk osv. I byer med mindre udviklet industri er bidraget fra motorkøretøjer til den samlede luftforurening stiger og i nogle tilfælde når 80% 90% (Nalchik, Yakutsk, Makhachkala, Armavir, Elista, Gorno-Altaisk, etc.).

Hovedbidraget til luftforurening i Moskva kommer fra motortransport, hvis andel i den samlede emission af forurenende stoffer fra stationære og mobile kilder steg fra 83,2% i 1994 til 89,8% i 1995.

Moskva-regionens køretøjsflåde tæller cirka 750 tusinde køretøjer (hvoraf 86% er i individuel brug), hvor emissionen af ​​forurenende stoffer udgør omkring 60% af de samlede emissioner til den atmosfæriske luft.

Bidraget fra motortransport til luftforurening i St. Petersborg overstiger 200 tusind tons/år, og dets andel af de samlede emissioner når 60 %.

Udstødningsgasser fra bilmotorer indeholder omkring 200 stoffer, hvoraf de fleste er giftige. I emissioner fra karburatormotorer er hovedandelen af ​​skadelige produkter kulilte, kulbrinter og nitrogenoxider, og i dieselmotorer - nitrogenoxider og sod.

Hovedårsagen til motortransportens negative indvirkning på miljøet er fortsat det lave tekniske niveau af det rullende materiel i drift og manglen på et system til neutralisering af udstødningsgas.

Strukturen af ​​kilder til primær forurening i USA, vist i tabel 1, er vejledende, hvoraf det kan ses, at emissioner fra motorkøretøjer er dominerende for mange forurenende stoffer.

Indvirkningen af ​​køretøjers udstødningsgasser på folkesundheden. Udstødningsgasserne fra forbrændingsmotorer (ICE) indeholder en kompleks blanding af mere end 200 forbindelser. Disse er hovedsageligt gasformige stoffer og en lille mængde suspenderede faste partikler. En gasblanding af suspenderede faste partikler. Gasblandingen består af inerte gasser, der passerer uændret gennem forbrændingskammeret, forbrændingsprodukter og uforbrændt oxidationsmiddel. Faste partikler er produkter fra brændstofdehydrogenering, metaller og andre stoffer, der er indeholdt i brændstoffet og ikke kan brænde. Baseret på deres kemiske egenskaber og arten af ​​deres virkning på den menneskelige krop opdeles stofferne, der udgør udstødningsgassen, i ikke-toksiske (N2, O2, CO2, H2O, H2) og giftige (CO, CmHn, H2S, aldehyder). og osv.).

Udvalget af forbrændingsmotorers udstødningsforbindelser kan reduceres til flere grupper, som hver især kombinerer stoffer, der er mere eller mindre ens i arten af ​​deres virkninger på den menneskelige krop eller beslægtede i kemisk struktur og egenskaber.

Ikke-giftige stoffer blev inkluderet i den første gruppe.

Den anden ipyrare inkluderer kulilte, hvis tilstedeværelse i store mængder op til 12% er typisk for udstødningsgasser fra benzinmotorer (BD), når de kører på rige luft-brændstofblandinger.

Den tredje gruppe er dannet af nitrogenoxider: oxid (NO) og dioxid (NO:). Af den samlede mængde nitrogenoxider indeholder udstødningsgassen fra en dieselmotor henholdsvis 98–99 % NO og kun 1–2 % N02 og 90 og 100 % dieselmotorer.

Den fjerde største gruppe omfatter carbonhydrider, blandt hvilke repræsentanter for alle homologe serier findes: alkaner, alkener, alkadiener, cykliske og inklusive aromatiske carbonhydrider, blandt hvilke der er mange kræftfremkaldende stoffer.

Den femte gruppe består af aldehyder, hvor formaldehyd udgør 60%, alifatiske aldehyder 32%, aromatiske 3%.

Den sjette gruppe omfatter partikler, hvoraf hoveddelen er sod - faste kulstofpartikler dannet i en flamme.

Af den samlede mængde organiske komponenter indeholdt i udstødningsgassen fra forbrændingsmotorer i et volumen på mere end 1 %, andelen af ​​mættede kulbrinter udgør 32 %, umættede kulbrinter 27,2 %, aromatiske 4 %, aldehyder, ketoner 2,2 % Det skal bemærkes, at afhængigt af brændstoffets kvalitet suppleres udstødningsgassammensætningen af ​​forbrændingsmotorer med meget giftige forbindelser, såsom svovldioxid og blyforbindelser (ved brug af tetraethylbly (TEP) som anti-bankemiddel).

Indtil nu omkring 75 % Benzin produceret i Rusland er blyholdig og indeholder fra 0,17 til 0,37 g/l bly. Der er ikke bly i dieselbilers emissioner, men indholdet af en vis mængde svovl i dieselolie forårsager tilstedeværelsen af ​​0,003-0,05 % svovldioxid i udstødningsgassen. Således er motorkøretøjer en kilde til emissioner til atmosfæren af ​​en kompleks blanding af kemiske forbindelser, hvis sammensætning ikke kun afhænger af typen af ​​brændstof, type motor og driftsforhold, men også af effektiviteten af ​​emissionskontrol. Sidstnævnte stimulerer især foranstaltninger til at reducere eller neutralisere giftige udstødningsgaskomponenter.

Når de kommer ind i atmosfæren, blandes udstødningsgaskomponenterne i forbrændingsmotorer på den ene side med forurenende stoffer, der er til stede i luften, og på den anden side gennemgår de en række komplekse transformationer, der fører til dannelsen af ​​nye forbindelser. Samtidig foregår processer med fortynding og fjernelse af forurenende stoffer fra den atmosfæriske luft gennem våd og tør plantning på jorden. På grund af det store udvalg af kemiske omdannelser af forurenende stoffer i den atmosfæriske luft er deres sammensætning ekstremt dynamisk.

Risikoen for skade på kroppen fra en giftig forbindelse afhænger af tre faktorer: forbindelsens fysiske og kemiske egenskaber, den dosis, der interagerer med vævet i målorganet (organet, der er beskadiget af giftstoffet) og tidspunktet for eksponering, samt kroppens biologiske reaktion på giftstoffet.

Hvis den fysiske tilstand af luftforurenende stoffer bestemmer deres fordeling i atmosfæren, og ved indånding med luft i et individs luftveje, så bestemmer de kemiske egenskaber i sidste ende giftstoffets mutagene potentiale. Således bestemmer opløseligheden af ​​et giftstof dets forskellige fordeling i kroppen. Forbindelser, der er opløselige i biologiske væsker, overføres hurtigt fra luftvejene gennem hele kroppen, mens uopløselige forbindelser tilbageholdes i luftvejene, i lungevævet, tilstødende lymfeknuder eller, når de bevæger sig mod svælget, sluges.

Inde i kroppen gennemgår forbindelserne metabolisme, hvor deres udskillelse lettes og toksicitet også manifesteres. Det skal bemærkes, at toksiciteten af ​​de resulterende metabolitter nogle gange kan overstige moderforbindelsens toksicitet og generelt komplementerer den. Balancen mellem metaboliske processer, der øger toksiciteten, mindsker den eller favoriserer eliminering af forbindelser, er en vigtig faktor i et individs følsomhed over for giftige forbindelser.

Begrebet "dosis" kan i høj grad tilskrives koncentrationen af ​​giftstoffet i målorganets væv. Dens analytiske bestemmelse er ret vanskelig, da det sammen med identifikation af målorganet er nødvendigt at forstå mekanismen for interaktion af giftstoffet på cellulært og molekylært niveau.

Den biologiske reaktion på virkningen af ​​udstødningsgas-toksiske stoffer omfatter adskillige biokemiske processer, der på samme tid er under kompleks genetisk kontrol. Ved at opsummere sådanne processer bestemmes individuel modtagelighed og følgelig resultatet af eksponering for giftige stoffer.

Nedenfor er data fra undersøgelser af virkningen af ​​individuelle komponenter i forbrændingsmotorens udstødningsgas på menneskers sundhed.

Kulilte (CO) er en af ​​de dominerende komponenter i den komplekse sammensætning af køretøjers udstødningsgas. Kulilte er en farveløs, lugtfri gas. Den toksiske virkning af CO på menneskekroppen og varmblodede dyr er, at det interagerer med hæmoglobin (Hb) i blodet og fratager det evnen til at udføre den fysiologiske funktion af iltoverførsel, dvs. Den alternative reaktion, der opstår i kroppen, når den udsættes for en for høj koncentration af CO, fører primært til forstyrrelse af vævsrespirationen. Der er således konkurrence mellem O2 og CO om den samme mængde hæmoglobin, men hæmoglobins affinitet til CO er cirka 300 gange større end for O2, så CO er i stand til at fortrænge ilt fra oxyhæmoglobin. Den omvendte proces med carboxyhæmoglobin-dissociation forløber 3600 gange langsommere end oxyhæmoglobin. Generelt fører disse processer til forstyrrelse af iltmetabolismen i kroppen, iltsult i væv, især celler i centralnervesystemet, dvs. kulilteforgiftning af kroppen.

De første tegn på forgiftning (hovedpine i panden, træthed, irritabilitet, besvimelse) viser sig ved 20-30 % omdannelse af Hb til HbCO. Når konverteringen når 40 - 50 %, besvimer offeret, og ved 80 % indtræffer døden. Langtidsindånding af CO-koncentrationer på mere end 0,1 % er således farlig, og en koncentration på 1 % er dødelig, hvis den udsættes for flere minutter.

Det menes, at eksponering for ICE-udstødningsgasser, hvoraf hovedandelen er CO, er en risikofaktor i udviklingen af ​​åreforkalkning og hjertesygdomme. Analogien er forbundet med den øgede sygelighed og dødelighed hos rygere, som udsætter kroppen for langvarig eksponering for cigaretrøg, der ligesom ICE-udstødningsgas indeholder en betydelig mængde CO.

Nitrogenoxider. Af alle de kendte nitrogenoxider i luften på motorveje og området ved siden af ​​dem er oxid (NO) og dioxid (NO 2) hovedsageligt bestemt. Ved forbrænding af brændstof i en forbrændingsmotor dannes der først NO2, NO2-koncentrationerne er meget lavere. Under brændstofforbrænding er der tre mulige måder at danne NO:

1. 
   Ved høje temperaturer, der er iboende i flammen, reagerer atmosfærisk nitrogen med oxygen og danner termisk NO, hastigheden for dannelse af termisk NO er ​​meget mindre end brændstofforbrændingshastigheden, og den stiger med berigelsen af ​​luft-brændstofblandingen;
2. 
   Tilstedeværelsen af ​​forbindelser med kemisk bundet nitrogen i brændstoffet (i asphalmenfraktioner af renset brændsel er nitrogenindholdet 2,3 vægt%, i tunge brændstoffer 1,4%, i råolie er det gennemsnitlige nitrogenindhold efter vægt 0,65%) forårsager dannelse af brændstof under forbrænding N0. Oxidation af nitrogenholdige forbindelser (især simpel NH3, HCN) forekommer! hurtigt på en tid, der kan sammenlignes med forbrændingsreaktionstiden. Udbyttet af brændstof NO afhænger kun lidt af temperaturen;
3. 
   N0 dannet ved flammefronter (ikke fra atmosfærisk N2 og Oi) ringede hurtigt. Det antages, at regimet fortsætter gennem mellemstoffer indeholdende CN-grupper, hvis hurtige forsvinden nær reaktionszonen fører til dannelsen af ​​NO.

2NO + O2 -» 2NO2; NEJ + Oz

På samme tid, ved solmiddag, sker fotolyse af N02 med dannelsen af ​​N0:

N02 + h -> N0 + O.

I atmosfærisk luft sker der således en omdannelse af NO og NO2, hvilket indebærer, at organiske forurenende stoffer interagerer med nitrogenoxider og danner meget giftige forbindelser. for eksempel nitroforbindelser, nitro-PAH'er (polycykliske aromatiske kulbrinter) osv.

Udsættelse for nitrogenoxider skyldes hovedsageligt irritation af slimhinderne. Langtidseksponering fører til akutte luftvejssygdomme. Ved akut nitrogenoxidforgiftning kan der opstå lungeødem. Svovldioxid. Andelen af ​​svovldioxid (SO2) i udstødningsgassen fra en forbrændingsmotor er lille sammenlignet med kul- og nitrogenoxider og afhænger af svovlindholdet i det anvendte brændstof, som det dannes under forbrændingen af. Særligt bemærkelsesværdigt er køretøjer med dieselmotorers bidrag til luftforurening med svovlforbindelser, fordi Indholdet af svovlforbindelser i brændstof er relativt højt, omfanget af dets forbrug er enormt og stiger hvert år. Forhøjede niveauer af svovldioxid kan ofte forventes nær kørende i tomgang, nemlig på parkeringspladser og nær signaliserede vejkryds.

Svovldioxid er en farveløs gas med en karakteristisk kvælende lugt af brændende svovl; den er ret letopløselig i vand. I atmosfæren får svovldioxid vanddamp til at kondensere til tåge, selv under forhold, hvor damptrykket er mindre end det, der kræves til kondensation. Opløses i den fugt, der er tilgængelig på planter, danner svovldioxid en sur opløsning, der har en skadelig virkning på planter. Især nåletræer i nærheden af ​​byer lider under dette. Hos højere dyr og mennesker virker svovldioxid primært som et lokalt irriterende middel i slimhinden i de øvre luftveje. En undersøgelse af processen med absorption af SO2 i luftvejene ved indånding af luft indeholdende visse doser af dette giftstof viste, at modstrømsprocessen med adsorption, desorption og fjernelse af SO2 fra kroppen efter desorption under udånding reducerer dens samlede belastning i den øvre del. luftrør. I processen med yderligere forskning i denne retning blev det fundet, at en stigning i den specifikke respons (i form af bronkospasme) på eksponering for SO2 korrelerer med størrelsen af ​​området af luftvejene (i området for ​svælget), der adsorberede svovldioxid.

Det skal bemærkes, at personer med luftvejssygdomme er meget følsomme over for virkningerne af eksponering for SO2-forurenet luft. Særligt følsomme over for indånding af selv de laveste SO2-doser er astmatikere, som udvikler akut, nogle gange symptomatisk bronkospasme under selv kortvarig eksponering for lave doser svovldioxid.

En undersøgelse af den synergistiske effekt af oxidanter, især ozon og svovldioxid, viste en signifikant større toksicitet af blandingen sammenlignet med de enkelte komponenter.

At føre. Brugen af ​​blyholdige anti-bank-additiver til brændstof har ført til, at motorkøretøjer er hovedkilden til blyemissioner til atmosfæren i form af en aerosol af uorganiske salte og oxider. Andelen af ​​blyforbindelser i forbrændingsmotorens udstødningsgas varierer fra 20 til 80 % af massen af ​​udsendte partikler, og den varierer afhængigt af partikelstørrelsen og motorens driftstilstand.

Brugen af ​​blyholdig benzin i tung trafik fører til betydelig blyforurening af den atmosfæriske luft, samt jord og vegetation i områder, der støder op til motorveje.

Udskiftning af TEL (tetraethylbly) med andre mere harmløse anti-banke forbindelser og den efterfølgende gradvise overgang til blyfri benzin hjælper med at reducere blyindholdet i den atmosfæriske luft.

I vores land fortsætter produktionen af ​​blyholdig benzin desværre, selvom der er planlagt en overgang til brug af blyfri benzin i motorkøretøjer i den nærmeste fremtid.

Bly kommer ind i kroppen enten gennem mad eller gennem luften. Symptomerne på blyforgiftning har været kendt i lang tid. Under tilstande med langvarig industriel kontakt med bly var de vigtigste klager således hovedpine, svimmelhed, øget irritabilitet, træthed og søvnforstyrrelser. Partikler af blyforbindelser med en størrelse på mindre end 0,001 mm kan trænge ind i lungerne. Større bliver hængende i nasopharynx og bronkier.

Ifølge data er fra 20 til 60% af inhaleret bly placeret i luftvejene. Det meste af det fjernes derefter fra luftvejene ved strømmen af ​​kropsvæsker. Af den samlede mængde bly, som kroppen optager, udgør atmosfærisk bly 7-40 %.

Der er stadig ingen fælles idé om virkningsmekanismen for bly på kroppen. Det menes, at blyforbindelser virker som protoplasmatisk gift. Tidlig eksponering for bly forårsager irreversibel skade på centralnervesystemet.

Organiske forbindelser. Blandt de mange organiske forbindelser, der er identificeret i ICE-udstødningsgas, er der toksikologisk 4 klasser:

Alifatiske carbonhydrider og deres oxidationsprodukter (alkoholer, aldehyder, syrer);

Aromatiske forbindelser, herunder heterocykliske forbindelser og deres oxiderede produkter (phenoler, quinoner);

• 
  alkylsubstituerede aromatiske forbindelser og deres oxiderede
• 
  produkter (alkylphenoler, alkylquinoner, aromatiske carboxyaldehyder, carboxylsyrer);

Det skal bemærkes, at toksikologiske undersøgelser af de fleste inhalerede forbindelser på listen over atmosfæriske forurenende stoffer blev udført hovedsageligt i ren form, selvom størstedelen af ​​organiske forbindelser, der udsendes til atmosfæren, er adsorberet på faste, relativt inerte og uopløselige partikler. Faste partikler er sod, et produkt af ufuldstændig forbrænding af brændstof, partikler af metaller, deres oxider eller salte, samt støvpartikler, der altid er til stede i atmosfæren. Det er kendt, at 20 30 % Partikler i byluft består af mikropartikler (mindre end 10 mikron i størrelse), der udsendes fra udstødningsgasser fra lastbiler og busser.

Emissionen af ​​partikler fra udstødningen afhænger af mange faktorer, blandt hvilke motorens designfunktioner, dens driftstilstand, tekniske tilstand og sammensætningen af ​​det anvendte brændstof skal fremhæves særligt. Adsorptionen af ​​organiske forbindelser indeholdt i udstødningsgassen fra forbrændingsmotorer på faste partikler afhænger af de kemiske egenskaber af de interagerende komponenter. I fremtiden vil graden af ​​toksikologiske effekter på kroppen afhænge af hastigheden af ​​adskillelse af associerede organiske forbindelser og partikler, hastigheden af ​​megabolisme og neutralisering af organiske giftstoffer. Partikler kan også påvirke kroppen, og giftvirkningen kan være lige så farlig som kræft.

Oxidationsmidler. Sammensætningen af ​​udstødningsgasforbindelser, der frigives til atmosfæren, kan ikke betragtes isoleret på grund af de fysiske og kemiske omdannelser og interaktioner, der opstår, som på den ene side fører til omdannelse af kemiske forbindelser, og på den anden side til deres fjernelse fra atmosfæren. Komplekset af processer, der forekommer med primære emissioner fra forbrændingsmotorer omfatter:

Tør og våd aflejring af gasser og partikler;

Kemiske reaktioner af gasformige emissioner fra forbrændingsmotorer med OH, 1ChO3, radikaler, O3, N2O5 og gasformig HNO3; fotolyse;

Reaktioner af organiske forbindelser adsorberet på partikler med forbindelser i gasfase eller i adsorberet form; - reaktioner af forskellige reaktive forbindelser i den vandige fase, hvilket fører til dannelse af sur udfældning.

Processen med tør og våd plantning af kemiske forbindelser med forbrændingsmotoremissioner afhænger af partikelstørrelsen, forbindelsernes adsorptionskapacitet (adsorptions- og desorptionskonstanter) og deres opløselighed. Sidstnævnte er især vigtigt for forbindelser, der er meget opløselige i vand, hvis koncentration i den atmosfæriske luft under regn kan bringes til nul.

De fysiske og kemiske processer, der forekommer i atmosfæren med de oprindelige forbindelser af forbrændingsmotorens udstødningsgas, såvel som deres indvirkning på mennesker og dyr, er tæt forbundet med deres levetid i den atmosfæriske luft.

Når man hygiejnisk vurderer virkningen af ​​udstødningsgas fra forbrændingsmotorer på folkesundheden, bør man således tage højde for det faktum, at forbindelserne af den primære sammensætning af udstødningsgas i atmosfærisk luft gennemgår forskellige transformationer. Under fotolysen af ​​EG ICE sker dissociationen af ​​mange forbindelser (NO2, O2, O, HCHO osv.) med dannelsen af ​​stærkt reaktive radikaler og ioner, der interagerer både med hinanden og med mere komplekse molekyler, især med aromatiske forbindelser, som ret meget i udstødningsgassen.

Som følge heraf opstår der blandt de nyligt dannede forbindelser i atmosfæren så farlige luftforurenende stoffer som ozon, forskellige uorganiske og organiske peroxidforbindelser, amino-, nitro- og nitrosoforbindelser, aldehyder, syrer osv. Mange af dem er stærke kræftfremkaldende stoffer. .

På trods af omfattende information om de atmosfæriske omdannelser af kemiske forbindelser, der udgør GO, er disse processer til dato ikke blevet fuldt ud undersøgt, og derfor er mange produkter af disse reaktioner ikke blevet identificeret. Men selv det, man især ved om virkningen af ​​fotooxidanter på folkesundheden, især på astmatikere og mennesker, der er svækket af kroniske lungesygdomme, bekræfter toksiciteten af ​​ICE-udstødningsgas.

Standarder for emissioner af skadelige stoffer fra køretøjers udstødningsgasser- en af ​​hovedforanstaltningerne er at reducere toksiciteten af ​​bilemissioner, hvis stadigt stigende mængde har en truende effekt på luftforureningsniveauet i storbyer og dermed på menneskers sundhed. For første gang blev opmærksomheden på bilemissioner henledt under studiet af kemien i atmosfæriske processer (1960'erne, USA, Los Angeles), da det blev vist, at fotokemiske reaktioner af kulbrinter og nitrogenoxider kan danne mange sekundære forurenende stoffer, der irriterer slimhinderne membraner i øjnene, luftvejene og forringer synlighed.

På grund af det faktum, at hovedbidraget til den samlede luftforurening med kulbrinter og nitrogenoxider kommer fra udstødningsgasser fra forbrændingsmotorer, blev sidstnævnte anerkendt som årsagen til fotokemisk smog, og samfundet stod over for problemet med lovgivningsmæssige restriktioner for skadelige biler. emissioner.

Derfor begyndte Californien i slutningen af ​​1950'erne at udvikle emissionsstandarder for køretøjsforurenende stoffer som en del af statens luftkvalitetslovgivning.

Formålet med standarden var "at etablere maksimalt tilladte standarder for indholdet af forurenende stoffer i bilers emissioner, knyttet til beskyttelse af folkesundheden, forebyggelse af sensorisk irritation, svækkelse af synlighed og skader på vegetation."

I 1959 blev verdens første standarder etableret i Californien - grænseværdier for CO og CmHn i udstødningsgasser; i 1965 blev US Motor Vehicle Air Pollution Control Act vedtaget, og i 1966 blev en amerikansk statsstandard godkendt.

Den statslige standard var i det væsentlige en teknisk specifikation for bilindustrien, der stimulerede udviklingen og implementeringen af ​​mange aktiviteter, der sigtede mod at forbedre bilindustrien.

Dette gav samtidig US Environmental Protection Agency mulighed for regelmæssigt at skærpe standarder, der reducerer det kvantitative indhold af giftige komponenter i udstødningsgassen.

I vores land blev den første statsstandard for begrænsning af skadelige stoffer i udstødningsgasser fra biler med benzinmotorer vedtaget i 1970.

I de efterfølgende år er forskellige regulatoriske og tekniske dokumenter blevet udviklet og er i kraft, herunder industri- og statsstandarder, som afspejler den gradvise reduktion af emissionsstandarder for skadelige udstødningsgaskomponenter.

1.2. Reduktion af emissioner fra køretøjer

I øjeblikket er der foreslået mange metoder til at reducere skadelige emissioner fra køretøjer: brugen af ​​nye (H2, CH4 og andre gasbrændstoffer) og kombinerede brændstoffer, elektronik til regulering af motordrift på magre blandinger, forbedring af forbrændingsprocessen (forkammer-flare), katalytiske udstødningsrensningsgasser mv.

Ved fremstilling af katalysatorer anvendes to tilgange - der udvikles systemer til oxidation af carbonmonoxid og carbonhydrider og til kompleks ("tre-komponent") rensning baseret på reduktion af nitrogenoxider med carbonmonoxid i nærvær af oxygen og carbonhydrider. Fuldstændig oprensning er mest attraktiv, men dette kræver dyre katalysatorer. I to-komponent rensning udviste platin-palladium katalysatorer den største aktivitet, og i tre-komponent rensning - platin-rhodium eller mere komplekse - indeholdende platin, rhodium, palladium, cerium på granuleret aluminiumoxid.

I lang tid skabte man det indtryk, at brugen af ​​dieselmotorer bidrager til miljøvenlighed. Men på trods af, at dieselmotorer er mere økonomiske, udsender de ikke flere stoffer som CO, NO X end benzinmotorer, de udleder betydeligt mere sod (rengøring, hvorfra der stadig ikke er radikale opløsninger), og svovldioxid. Kombineret med den støj, de skaber, er dieselmotorer ikke mere miljøvenlige end benzinmotorer.

Manglen på flydende brændstof af petroleumsoprindelse samt en ret stor mængde af skadelige stoffer i udstødningsgassen, når de bruges, bidrager til søgningen efter alternative brændstoftyper. Under hensyntagen til vejtransportens særlige forhold formuleres fem hovedbetingelser for udsigterne til nye brændstoftyper: tilgængeligheden af ​​tilstrækkelige energiressourcer, muligheden for masseproduktion, teknologisk og energikompatibilitet med transportkraftværker, acceptable giftige og miljømæssige indikatorer af energiforbrugsprocessen, sikkerhed og uskadelighed ved drift. Et lovende bilbrændstof kan således være den kemiske energikilde, der til en vis grad tillader os at løse det energiøkologiske problem.

Ifølge eksperter opfyldes disse krav bedst af naturligt forekommende kulbrintegasser og syntetiske alkoholbrændstoffer. En række værker identificerer brint- og nitrogenholdige forbindelser som ammoniak og hydrazin som lovende brændstoffer. Brint som et lovende bilbrændstof har længe tiltrukket sig videnskabsmænds opmærksomhed på grund af dets høje energiydelse, unikke kinetiske egenskaber, fraværet af de mest skadelige stoffer i forbrændingsprodukter og en praktisk talt ubegrænset råmaterialebase.

Brintmotoren er miljøvenlig, fordi der under forbrændingen af ​​brint-luftblandinger dannes vanddamp, og dannelsen af ​​eventuelle giftige stoffer er udelukket, bortset fra nitrogenoxider, hvis emission også kan reduceres til et ubetydeligt niveau.

Brint opnås hovedsageligt fra forarbejdning af naturgas og olie; forgasning af kul under tryk ved hjælp af damp-iltblæsning betragtes som en lovende metode; brugen af ​​overskydende energi fra kraftværker til at producere brint ved elektrolyse af vand undersøges også.

Talrige ordninger for mulig brug af brint i en bil er opdelt i to grupper: som hovedbrændstof og som et additiv til moderne motorbrændstoffer, og brint kan bruges i sin rene form eller som en del af sekundære energibærere. Brint som hovedbrændstof er et fjernt perspektiv forbundet med overgangen af ​​motortransport til en fundamentalt ny energibase.

Det er mere muligt at bruge brintadditiver til at forbedre den økonomiske og giftige ydeevne af bilmotorer.

Af størst interesse som sekundær energibærer er akkumuleringen af ​​brint i sammensætningen af ​​metalhydrider. For at oplade et metalhydridbatteri gennem hydridet af visse metaller ved lave temperaturer passerer jeg! brint og fjern varmen. Når motoren kører, opvarmes hydridet af varmt vand eller udstødningsgas og frigiver brint.

Som undersøgelser på transportanlæg har vist, er det mest tilrådeligt at bruge et kombineret lagersystem, herunder jern-titanium og magnesium-nikkelhydrider.

Sammenlignet med brint, som stadig betragtes som en lovende type gasmotorbrændstof (da industrielle metoder til fremstilling af det i mængder, der er tilstrækkelige til massebrug, ikke er blevet udviklet), er natur- og petroleumskulbrintegasser de bedst egnede alternative brændstoffer til motorkøretøjer, som kunne dække den stadigt stigende mangel på flydende motorbrændstof.

Test af driften af ​​flydende gasmotorer viser, at i forhold til brugen af ​​benzin indeholder udstødningsgassen 2-4 gange mindre CO og 1,4-1,8 gange mindre NO X. Samtidig stiger kulbrinteemissionerne, især ved drift ved lave hastigheder og lette belastninger, med 1,2 - 1,5 gange.

Introduktionen af ​​gasbrændstof i vejtransport stimuleres ikke kun af ønsket om at diversificere energikilderne i forbindelse med en stigende mangel på olie, samt miljøvenligheden af ​​denne type brændstof, hvilket er ekstremt vigtigt i forbindelse med stramninger toksiske emissionsstandarder, men også ved fraværet af nogen seriøse teknologiske processer til klargøring af denne type brændstof til brug.

Fra et synspunkt om miljømæssig renlighed, den mest lovende elbil. De nuværende problemer (oprettelse af pålidelige elektrokemiske strømkilder, høje omkostninger osv.) kan meget vel blive løst i fremtiden.

Den generelle miljøtilstand i byerne bestemmes også af den rette tilrettelæggelse af køretøjstrafikken. Den største emission af skadelige stoffer sker under bremsning, acceleration og yderligere manøvrering. Derfor reducerer etableringen af ​​vejudfletninger, motortrafikveje med et netværk af underjordiske passager, korrekt installation af trafiklys og regulering af trafikken efter princippet om "grøn bølge" i høj grad indtrængen af ​​skadelige stoffer i atmosfæren og bidrager til transportsikkerheden.

Støj fra trafikken - Dette er den mest almindelige form for negativ miljøpåvirkning på den menneskelige krop. I byer bor op til 60 % af befolkningen i områder med høje støjniveauer, der specifikt er forbundet med vejtransport. Støjniveauet afhænger af strukturen af ​​trafikafviklingen (andel af lastbiler), trafikintensitet, kvalitet af vejbelægningen, bebyggelsens karakter, føreradfærd under kørslen mv.

Reduktion af støjniveauet fra vejtransport kan opnås gennem teknisk forbedring af køretøjet, støjbeskyttende omsluttende strukturer og grønne områder. Rationel organisering af trafikken samt begrænsning af bilernes bevægelse i byen kan hjælpe med at løse problemet med støjreduktion.

1.3. Transport- og vejkompleksets indflydelse på biocenoser

Den antropiske effekt af TDC er bestemt af adskillige faktorer. Blandt dem er to stadig fremherskende:

Jorderhvervelse og tilhørende forstyrrelse af naturlige systemer,

Miljøforurening. Jordfordeling udføres i overensstemmelse med SNiP'er for vejdesign. Jordfordelingsstandarder tager hensyn til deres værdi og afhænger af den vejkategori, der udformes.

For 1 km af en motorvej af kategori V (laveste) med én vognbane afsættes således 2,1-2,2 hektar landbrugsjord eller 3,3-3,4 hektar ikke-landbrugsjord, for veje af 1. kategori - 4,7-6,4 ha eller 5,5-7,5 ha hhv.

Herudover afsættes væsentlige arealer til parkeringspladser, vejkryds, trafikale kryds mv. For at tilgodese transportudfletninger på forskellige niveauer i krydset mellem motorveje, tildeles der for eksempel fra 15 hektar pr. udfletning i tilfælde af krydset mellem to tosporede veje til 50 hektar i tilfælde af krydset mellem to ottesporede veje .

De angivne jordanvisningsstriber sikrer kvaliteten af ​​anlæg og drift af veje, og dermed trafiksikkerheden. Derfor bør de betragtes som uundgåelige tab, når civilisationsniveauet stiger.

Det russiske motorvejsnet er omkring 930 tusind km, inkl. 557 tusind km offentlig brug. Med en betinget tildeling på 4 hektar jord per 1 km viser det sig, at 37,2 tusinde km2 er besat af veje.

Den russiske bilflåde er på omkring 20 millioner enheder (hvoraf kun 2% er køretøjer, der bruger gasbrændstof). Omkring 4 tusinde store og mellemstore motortransportvirksomheder og mange små, for det meste privatejede, er involveret i transport.

Af alle luftforurenende stoffer genereres 53 % af forskellige typer køretøjer. Heraf falder 70 % på vejtransport (I.I. Mazur, 1996). Den samlede udledning af skadelige stoffer til atmosfæren fra mobile og stationære TDC-kilder er omkring 18 millioner tons om året. Den største fare udgøres af CO, kulbrinter, NO 2, sod, SO 2 Pb og støvede stoffer af forskellig oprindelse.

TDK virksomheder udleder årligt millioner af tons industrispildevand til miljøet. De mest betydningsfulde af dem er suspenderede stoffer, petroleumsprodukter, chlorider og brugsvand.

Miljøforurening fra transport- og TDC-virksomheder er ulige, men deres fælles påvirkning af miljøet er kolossal og anses for at være den største i dag.

Blandt årsagerne til TDC'ernes afgørende bidrag til miljøforurening i Den Russiske Føderation er følgende:

1. Der findes ikke noget effektivt system til at regulere TDC's teknologiske indvirkning på miljøet;

2. Der er ingen garantier fra producenterne for stabiliteten af ​​miljøegenskaber;

3. Der er utilstrækkelig kontrol med kvaliteten af ​​brændstof og smøremidler, der produceres og sælges til forbrugerne;

4. Lavt reparationsarbejde på TDK og især vejtransport (ifølge I.I. Mazur et al., 1996);

5. Lavt juridisk, moralsk og kulturelt niveau for en betydelig del af de mennesker, der tjener TDC i Den Russiske Føderation. For at forbedre den nuværende situation i Den Russiske Føderation er et målrettet omfattende program "Miljøsikkerhed i Rusland" blevet udviklet og er ved at blive implementeret.

1.3.2 Konsekvenser af TDC's indflydelse på økosystemernes biota

TDC's indflydelse på biosfæren eller individuelle økosystemer er kun en del af den menneskeskabte påvirkning af miljøet. Derfor er det kendetegnet ved alle de funktioner, der er bestemt af konsekvenserne af videnskabelige og teknologiske fremskridt, urbanisering og agglomeration. Der er dog en særlig specificitet.

Effekterne af transportsystemer og transport på miljøet kan opdeles i:

1. Permanent

2. Destruktiv

3. Skader.

En permanent effekt på økosystemet fører til periodiske ændringer, der ikke tager det ud af ligevægt. Dette gælder for visse typer forurening (såsom moderat akustisk forurening) eller øget episodisk rekreativ belastning.

I overensstemmelse med loven (reglen), vil en ændring på 1 % i energien i et naturligt system til 1 % ikke tage det ud af ligevægt. Økosystemet er i stand til selvopretholdelse og selvgenopretning under de specificerede forhold.

Den destruktive effekt på biota fører til dens fuldstændige eller betydelige udryddelse. Artsdiversiteten og mængden af ​​biomasse er kraftigt faldende. Det udføres under opbygning af transportsystemer og TDC-virksomheder, samt som følge af menneskeskabte ulykker.

Ud over direkte negative konsekvenser er det indlysende, at enhver økonomisk handling, der fører til direkte ødelæggelse af miljøet, fører til uønskede konsekvenser, som i sidste ende påvirker mikroøkonomiske og sociale processer. Dette mønster blev første gang udtrykt af P. Dansereau (1957) og kaldes feedbackloven om "menneske-biosfærens" interaktion. I denne forbindelse udtrykte B. Commoner et af sine miljømæssige "postulater" - "du skal betale for alt." Og endelig viser den skadelige effekt på økosystemer sig i forhold, hvor energiændringen overstiger 1 % af systemets energipotentiale (se ovenfor), men ikke ødelægger det. I TDK's forhold manifesterer det sig under konstruktion og drift af transportsystemer.

Naturen stræber konstant efter at genoprette den tabte balance ved at bruge successionsmekanismen, og mennesket forsøger at bevare de opnåede fordele, for eksempel ved at reparere og genoprette kommunikation og de områder, der tjener dem.

Hvilke konsekvenser har TDC'ers skade på naturlige økosystemer for økosystemernes biota?

1. Nogle arter af levende væsener kan forsvinde. Alle udgør de vedvarende ressourcer for mennesker. Men ifølge loven om irreversibilitet af "menneske-biosfærens" interaktion (P. Dansereau, 1957) bliver de med irrationel miljøstyring ikke-fornyelige og udtømmelige.

2. Størrelsen af ​​eksisterende populationer falder. En af grundene til dette for producenter er et fald i jordens frugtbarhed og miljøforurening. Det er konstateret, at tungmetaller, traditionelle vejforurenende stoffer, findes i mængder, der overstiger tilladte standarder i en afstand af 100 m fra vejen. De forsinker udviklingen af ​​mange plantearter og reducerer deres ontogenese. For eksempel dør lindetræer (Tilia L.), der vokser langs motorveje 30-50 år efter plantning, mens de i byparker vokser i 100-125 år (E.I. Pavlova, 1998). Antallet af forbrugere er faldende på grund af et fald i kilder til mad og vand, samt muligheder for bevægelse og formering (se foredrag nr. 5).

3. Naturlandskabernes integritet krænkes. Da alle økosystemer er forbundet med hinanden, vil beskadigelse eller ødelæggelse af mindst et af dem som følge af påvirkningen af ​​TDC eller andre strukturer uundgåeligt påvirke eksistensen af ​​biosfæren som helhed.

Bemærk: denne forelæsning er beregnet til studerende, der studerer i specialet "Engineering miljøbeskyttelse i transport".

2. Problemer med bytransport

Det centrale problem med byøkologi er luftforurening fra motorkøretøjer, hvis "bidrag" varierer fra 50 til 90%. (I den globale balance for luftforurening er andelen af ​​motortransport 13,3%).

2.1. Motortransportens indflydelse på bymiljøet

Bilen forbrænder en betydelig mængde ilt og udleder en tilsvarende mængde kuldioxid til atmosfæren. Bilens udstødning indeholder omkring 300 skadelige stoffer. De vigtigste luftforurenende stoffer er kuloxider, kulbrinter, nitrogenoxider, sod, bly og svovldioxid. Blandt kulbrinterne er de farligste benzopyren, formaldehyd og benzen (tabel 45).

Når et køretøj er i drift, frigives gummistøv også til atmosfæren som følge af dækafslidning. Når man bruger benzin tilsat blyforbindelser, forurener bilen jorden med dette tungmetal. Forurening af vandområder opstår, når biler vaskes, og når der kommer brugt motorolie i vandet.

Til bevægelse af biler kræves asfaltveje; et betydeligt område er optaget af garager og parkeringspladser. Personbiler forårsager den største skade, da miljøforurening ved buskørsel pr. passager er cirka 4 gange mindre. Biler (og andre køretøjer, især sporvogne) er en kilde til støjforurening.

2.2. Verdensniveau for motorisering

Der er omkring 600 millioner biler i verden (i Kina og Indien er der 600 millioner cykler). Førende inden for motorisering er USA, hvor der er 590 biler per 1.000 mennesker. I forskellige amerikanske byer bruger en indbyggers rejse rundt i byen fra 50 til 85 gallons benzin om året, hvilket koster $600-1000 (Brown, 2003). I andre udviklede lande er dette tal lavere (i Sverige - 420, i Japan - 285, i Israel - 145). Samtidig er der lande med et lavt niveau af motorisering: i Sydkorea er der 27 biler pr. 1000 mennesker, i Afrika - 9, i Kina og Indien - 2.

At reducere antallet af privatbiler kan opnås ved at hæve priserne på biler udstyret med elektronisk miljøkontrol og et miljøorienteret afgiftssystem. Således har USA indført en ultrahøj "grøn" afgift på motorolie. I en række europæiske lande stiger parkeringsafgifterne konstant.

I Rusland er parkeringspladsen i løbet af de sidste 5 år steget med 29%, og deres gennemsnitlige antal pr. 1000 russere har nået 80

(i store byer - over 200). Hvis de nuværende tendenser inden for bymotorisering fortsætter, kan det føre til en kraftig forringelse af miljøet.

En særlig opgave, der er særlig relevant for Rusland, er at reducere antallet af forældede biler, der fortsat bliver brugt og forurener miljøet mere end nye, samt genbrug af biler, der går til lossepladser.

2.3. Veje til grøn bytransport

At reducere en bils negative påvirkning af miljøet er en vigtig opgave for byøkologien. Den mest radikale måde at løse problemet på er at reducere antallet af biler og erstatte dem med cykler, men som nævnt fortsætter det med at stige i hele verden. Og derfor, for nu, er den mest realistiske foranstaltning til at reducere skader fra en bil at reducere brændstofomkostningerne ved at forbedre forbrændingsmotorer. Der arbejdes på at skabe bilmotorer af keramik, som vil øge brændstoffets forbrændingstemperatur og reducere mængden af ​​udstødningsgasser. Japan og Tyskland bruger allerede biler udstyret med specielle elektroniske enheder, der sikrer en mere fuldstændig forbrænding af brændstof. I sidste ende vil alt dette reducere brændstofforbruget pr. 100 km med cirka 2 gange. (I Japan forbereder Toyota-firmaet sig på at frigive en bilmodel med et brændstofforbrug på 3 liter pr. 100 km.)

Brændstoffet er økologisk: Benzin uden blyadditiver og specielle katalysatoradditiver til flydende brændstof bruges, hvilket øger fuldstændigheden af ​​dets forbrænding. Luftforurening fra biler falder også, når benzin udskiftes med flydende gas. Nye typer brændstof er også under udvikling.

Elbiler, som er under udvikling i mange lande, har ikke ulemperne ved biler med forbrændingsmotorer. Produktionen af ​​sådanne varevogne og biler er begyndt. Elektriske minitraktorer bliver skabt til at servicere byøkonomien. Det er dog usandsynligt, at elbiler vil spille en væsentlig rolle i den globale bilflåde i de kommende år, da de kræver hyppig batteriopladning. Derudover er ulempen ved et elektrisk køretøj den uundgåelige forurening af miljøet med bly og zink, som opstår under produktion og forarbejdning af batterier.

Der udvikles forskellige versioner af brintbrændstofbiler, hvis forbrænding producerer vand og dermed slet ikke forurener miljøet.

onsdage. Fordi brint er en eksplosiv gas, kræver dets anvendelse som brændstof løsning af en række komplekse teknologiske sikkerhedsproblemer.

Som led i udviklingen af ​​fysiske muligheder for solenergi udvikles modeller af solcellebiler. Mens disse køretøjer gennemgår stadierne af eksperimentelle modeller, afholdes deres stævner dog regelmæssigt i Japan, hvor russiske skabere af nye køretøjer også deltager. Prisen på mestermodeller er stadig 5-10 gange højere end prisen på den mest prestigefyldte bil. Ulempen ved solcellebiler er solcellernes store størrelse, samt afhængighed af vejret (solbilen er udstyret med batteri til tilfælde, hvor solen er skjult bag skyer).

I store byer anlægges omfartsveje til intercitybusser og godstransport samt underjordiske og overjordiske transportruter, da der især frigives en del udstødningsgas til atmosfæren, når der opstår trafikpropper i gadekryds. I en række byer er biltrafikken organiseret efter typen "grøn bølge".

2.4. Kommunal erfaring med styring af kilometertal for personlige køretøjer

Et stort antal biler i mange byer rundt om i verden fører ikke kun til luftforurening, men forårsager også trafikforstyrrelser og dannelse af trafikpropper, som er ledsaget af overdreven benzinforbrug og tab af tid for chauffører. Dataene for amerikanske byer, hvor niveauet af motorisering af befolkningen er meget højt, er særligt imponerende. I 1999 udgjorde de samlede tab fra trafikpropper i USA 300 dollars om året pr. i trafikken mere end 50 timer om året og bruger yderligere 75-85 gallons benzin, hvilket koster ham $850-$1.000 (Brown, 2003).

De kommunale myndigheder gør alt for at reducere disse tab. I USA opfordrer en række stater således naboer til at rejse sammen i samme bil på arbejde. I Milano er det praksis at bruge dem hver anden dag for at reducere antallet af kilometertal for personlige biler: På lige dage må biler med lige nummerplader køre, og på ulige dage er biler med ulige nummerplader tilladt. I Europa* er "delte parkeringspladser" vokset i popularitet siden slutningen af ​​1980'erne. Det europæiske netværk af sådanne parker omfatter i dag 100 tusind medlemmer i 230 byer i Tyskland, Østrig, Schweiz og Holland. Hver kollektivbil erstatter 5 personlige, og generelt falder det samlede køretøjs kilometertal med mere end 500 tusinde km hvert år.

2.5. Den offentlige transports rolle

I mange byer har det været muligt at reducere personbilers kilometertal på grund af den perfekte organisering af offentlig transport (det specifikke brændstofforbrug er reduceret med ca. 4 gange). Andelen af ​​offentlig transport er højest i Bogota (75 %), Curitiba (72 %), Kairo (58 %), Singapore (56 %), Tokyo (49 %). I de fleste amerikanske byer overstiger den offentlige transports rolle ikke 10 %, men i New York når dette tal op på 30 % (Brown, 2003).

Den mest avancerede organisation af offentlig transport er i Curitiba (Brasilien). I denne by med en befolkning på 3,5 millioner mennesker kører tresektionsbusser langs fem radiale ruter, tosektionsbusser kører langs tre cirkulære ruter, og enkeltsektionsbusser kører langs kortere ruter. Bevægelsen sker strengt efter køreplanen, stoppestederne er udstyret, så passagerer hurtigt stiger af og på busserne. Som et resultat, på trods af at beboerne ikke har mindre private biler end i andre byer, bruger de dem sjældent og foretrækker offentlig transport. Derudover stiger antallet af cykler i byen år for år, og cykelstiernes længde har oversteget 150 km. Siden 1974 er byens indbyggertal fordoblet, og strømmen af ​​biler på vejene er faldet med 30 %.

2.6. Problemet med at genbruge gamle biler

Udrangerede køretøjer er en af ​​de mest omfangsrige og svære at genanvende fraktioner af husholdningsaffald (se 7.5). I landene i den "gyldne milliard" er deres forarbejdning blevet etableret. Hvis du tidligere skulle betale et betydeligt beløb for at skrotte en bil, er det nu gjort gratis: omkostningerne ved at skrotte en gammel bil er inkluderet i prisen for en ny. Omkostningerne ved bortskaffelse af bil-"rester" afholdes således af fremstillingsvirksomheder og købere. I Europa genbruges 7 millioner biler årligt, og alle nye modeller inkluderer "let adskillelse" i komponenter som en obligatorisk ingeniørløsning - Renault er førende i dette.

I Rusland er genbrug af gamle biler stadig dårligt organiseret (Romanov, 2003). Dette er en af ​​grundene til, at andelen af ​​biler ældre end 10 år i den eksisterende bilflåde overstiger 50 %, og de er kendt for at være de vigtigste forurenende stoffer i bymiljøet. "Rester" af gamle biler er spredt overalt og forurener miljøet. Hvor genbrug af gamle biler organiseres, er det primitivt: enten presses gamle karosserier til briketter (i dette tilfælde forurenes miljøet under smeltning af affald fra afbrænding af plastik), eller også indsamles de tungeste dele af bilen som metalskrot , og alt andet bliver smidt i søer og skove.

Genbrug med fraktionering af en bil er ikke kun mere miljøvenligt, men også økonomisk rentabelt. Kun ved at genbruge batterier kan Rusland løse problemet med blyforsyning. I udviklede lande ender ikke mere end 10 % af dækkene på lossepladser, 40 % af dem brændes for at producere energi, den samme mængde udsættes for dyb behandling og 10 % males til krummer, som bruges som en værdifuld komponent i vejbelægninger. Derudover er nogle dæk regummierede. Under dyb behandling producerer hvert ton dæk 400 liter olie, 135 liter gas og 140 kg ståltråd.

Situationen i Rusland begynder dog at ændre sig. Moskva-regionen er i spidsen, hvor der er skabt en række industrier, ledet af skrotforarbejdningsanlæggene i Noginsk og Lyubertsy. 500 virksomheder og mindre virksomheder var involveret i forarbejdningsprocessen.

Det er helt indlysende, at Rusland har brug for en ny lovgivningsramme, der regulerer gamle bilers skæbne.

3. Andre transportformer og deres indvirkning på miljøet

3.1. Luftfart og løfteraketter

Undersøgelser af sammensætningen af ​​forbrændingsprodukter fra motorer installeret på Boeing 747-fly har vist, at indholdet af giftige komponenter i forbrændingsprodukter afhænger væsentligt af motorens driftstilstand.

Høje koncentrationer af CO og CnHm (n er det nominelle motoromdrejningstal) er karakteristiske for gasturbinemotorer i reducerede tilstande (tomgang, taxa, nærme sig lufthavnen, landing), mens indholdet af nitrogenoxider NOx (NO, NO2, N2O5) stiger betydeligt ved drift i tilstande tæt på nominel (start, stigning, flyvetilstand).

Den samlede udledning af giftige stoffer fra fly med gasturbinemotorer vokser løbende, hvilket skyldes en stigning i brændstofforbruget til 20 - 30 t/t og en støt stigning i antallet af fly i drift.

Emissioner fra gasturbiner har den største indflydelse på levevilkårene i lufthavne og områder, der støder op til teststationer. Sammenlignende data om emissioner af skadelige stoffer i lufthavne viser, at indtægter fra gasturbinemotorer ind i atmosfærens overfladelag er:

Kuloxider - 55%

Nitrogenoxider – 77 %

Kulbrinter – 93%

Aerosol - 97

De resterende emissioner kommer fra landkøretøjer med forbrændingsmotorer.

Luftforurening ved transport med raketfremdrivningssystemer forekommer hovedsageligt under deres drift før opsendelse, under start og landing, under jordforsøg under deres produktion og efter reparation, under opbevaring og transport af brændstof, samt ved tankning af fly. Driften af ​​en flydende raketmotor ledsages af frigivelse af produkter af fuldstændig og ufuldstændig forbrænding af brændstof, bestående af O, NOx, OH osv.

Når fast brændsel brænder, udsendes H2O, CO2, HCl, CO, NO, Cl samt faste Al2O3-partikler med en gennemsnitlig størrelse på 0,1 μm (nogle gange op til 10 μm) fra forbrændingskammeret.

Space Shuttle-motorerne forbrænder både flydende og fast brændstof. Produkterne fra brændstofforbrænding, når skibet bevæger sig væk fra Jorden, trænger ind i forskellige lag af atmosfæren, men for det meste ind i troposfæren.

Under opstartsforhold dannes en sky af forbrændingsprodukter, vanddamp fra støjdæmpningssystemet, sand og støv nær startsystemet. Mængden af ​​forbrændingsprodukter kan bestemmes af tidspunktet (normalt 20 s) for driften af ​​installationen på affyringsrampen og i jordlaget. Efter opsendelsen stiger højtemperaturskyen til en højde på op til 3 km og bevæger sig under påvirkning af vinden over en afstand på 30-60 km; den kan forsvinde, men kan også forårsage sur regn.

Ved opsendelse og tilbagevenden til Jorden påvirker raketmotorer ikke kun atmosfærens overfladelag, men også det ydre rum, og ødelægger Jordens ozonlag. Omfanget af ozonlagets ødelæggelse bestemmes af antallet af missilsystemopsendelser og intensiteten af ​​supersoniske flyflyvninger. I løbet af de 40 år, hvor kosmonautikken eksisterede i USSR og senere Rusland, blev der udført mere end 1.800 opsendelser af løfteraketter. Ifølge Aerospace-prognoser i det 21. århundrede. For at transportere last i kredsløb vil der blive udført op til 10 raketopsendelser om dagen, mens emissionen af ​​forbrændingsprodukter fra hver raket vil overstige 1,5 t/s.

Ifølge GOST 17.2.1.01 - 76 er emissioner til atmosfæren klassificeret:

Ifølge den samlede tilstand af skadelige stoffer i emissioner er disse gasformige og dampformige (SO2, CO, NOx kulbrinter osv.); væske (syrer, alkalier, organiske forbindelser, opløsninger af salte og flydende metaller); fast (bly og dets forbindelser, organisk og uorganisk støv, sod, harpiksholdige stoffer osv.);

Ved masseemission skelnes der mellem seks grupper, t/dag:

Mindre end 0,01 på;

Over 0,01 til 0,1 på;

Over 0,1 til 1,0 tændt;

Over 1,0 til 10 inkl.;

Over 10 til 100 inkl.;

Over 100.

I forbindelse med udviklingen af ​​luftfart og raketteknologi samt den intensive brug af fly og raketmotorer i andre sektorer af nationaløkonomien er deres samlede udledning af skadelige urenheder til atmosfæren steget markant. Disse motorer udgør dog i øjeblikket ikke mere end 5 % af de giftige stoffer, der udsendes til atmosfæren fra køretøjer af alle typer.

3.2. Miljøforurening fra skibe

For at reducere gasforurening under dieseldrift med metaller, sod og andre faste urenheder er dieselmotorer og skibsbyggere tvunget til hurtigt at udstyre skibskraftværker og fremdriftskomplekser med tekniske midler til rensning af udstødningsgasser, mere effektive separatorer til lænseolieholdigt vand, spildevand og husholdningsvandrensere og moderne forbrændingsanlæg.

Køleskabe, gas- og kemikalietankskibe og nogle andre skibe er kilder til atmosfærisk forurening med freoner (nitrogenoxider0, brugt som arbejdsvæske i køleanlæg. Freoner ødelægger ozonlaget i Jordens atmosfære, som er et beskyttende skjold for alt levende. fra den grusomme stråling fra ultraviolet stråling.

Det er klart, at jo tungere brændstof der bruges til varmemotorer, jo flere tungmetaller indeholder det. I denne henseende er brugen af ​​naturgas og brint, de mest miljøvenlige brændstoftyper, på skibe meget lovende. Udstødningsgasserne fra dieselmotorer, der kører på gasbrændstof, indeholder praktisk talt ingen faste stoffer (sod, støv) såvel som svovloxider og indeholder meget mindre kulilte og uforbrændte kulbrinter.

Svovlgassen SO2, som er en del af udstødningsgasserne, oxideres til SO3-tilstanden, opløses i vand og danner svovlsyre, og derfor er SO2's skadelighed for miljøet dobbelt så høj som for nitrogenoxiderne NO2; disse gasser og syrer forstyrrer den økologiske balance.

Hvis vi tager 100 % alle skaderne fra driften af ​​transportskibe, så er, som analysen viser, den økonomiske skade fra forurening af havmiljøet og biosfæren i gennemsnit 405 %, fra vibrationer og støj fra udstyr og skibsskrog. - 22%, fra korrosion af udstyr og skrog -18%, fra upålideligheden af ​​transportmotorer - 15%, fra forringelse af besætningens helbred - 5%.

IMO-reglerne fra 1997 begrænser det maksimale svovlindhold i brændstof til 4,5 % og i begrænsede vandområder (f.eks. i Østersøområdet) til 1,5 %. Hvad angår nitrogenoxider Nox, er der for alle nye skibe under konstruktion fastsat maksimale standarder for deres indhold i udstødningsgasserne afhængig af dieselmotorens omdrejningshastighed, hvilket reducerer luftforureningen med 305. Samtidig er værdien af den øvre grænse for Nox-indhold er højere for lavhastighedsdieselmotorer end medium- og højhastighedsmotorer, da de har mere tid til brændstofforbrænding i cylindrene.

Som et resultat af analysen af ​​alle de negative faktorer, der påvirker miljøet under driften af ​​transportskibe, er det muligt at formulere de vigtigste foranstaltninger, der sigter mod at reducere denne påvirkning:

Brugen af ​​motorbrændstoffer af højere kvalitet samt naturgas og brint som alternative brændstoffer;

Optimering af arbejdsprocessen i dieselmotorer i alle driftstilstande med den udbredte introduktion af elektronisk styrede brændstofindsprøjtningssystemer og kontrol af ventiltiming og brændstoftilførsel, samt optimering af olieforsyning til dieselcylindre;

Fuldstændig forebyggelse af brande i genvindingskedler ved at udstyre dem med temperaturkontrolsystemer i kedelhulrummet, brandslukning og sodblæsning;

Obligatorisk udstyr på skibe med tekniske midler til at kontrollere kvaliteten af ​​udstødningsgasser, der slipper ud i atmosfæren, og olieholdigt, affalds- og husholdningsvand fjernet overbord;

Fuldstændigt forbud mod brug af kvælstofholdige stoffer på skibe til ethvert formål (i køleanlæg, brandslukningsanlæg osv.)

Forebyggelse af utætheder i forskruninger og flangeforbindelser og skibssystemer.

Effektiv brug af akselgeneratorenheder som en del af skibs elektriske kraftsystemer og overgang til drift af dieselgeneratorer med variabel hastighed.