Liikenteen negatiiviset vaikutukset ympäristöön. Liikenteen vaikutukset ympäristöön (2) - Tiivistelmä Mitkä ovat liikenteen ilmakehään kohdistuvan negatiivisen vaikutuksen piirteet

Johdanto

saastepäästöistä kaasua käyttävä moottoriajoneuvo

Voimakas ympäristön saastumisen lähde on tieliikenne. Pakokaasut sisältävät keskimäärin 4-5 % hiilidioksidia sekä tyydyttymättömiä hiilivetyjä, lyijyyhdisteitä ja muita haitallisia yhdisteitä.

Tien läheisyys vaikuttaa haitallisesti agrofytokenoosin komponentteihin. Maatalouden käytäntö ei vieläkään ota täysin huomioon niin voimakkaan antropogeenisen tekijän vaikutusta peltokasveihin. Ympäristön saastuminen pakokaasujen myrkyllisillä aineosilla johtaa suuriin taloudellisiin tappioihin taloudessa, koska myrkylliset aineet häiritsevät kasvien kasvua ja heikentävät laatua.

Polttomoottoreiden (ICE) pakokaasut sisältävät noin 200 komponenttia. Yu. Yakubovskyn (1979) ja E.I. Pavlova (2000) kipinäsytytys- ja dieselmoottoreiden pakokaasujen keskimääräinen koostumus on seuraava: typpi 74 - 74 ja 76 - 48%, O 2 0,3 - 0,8 ja 2,0 - 18 %, vesihöyry 3,0 - 5,6 ja 0,5 - 4,0 %, CO 2 5,0 - 12,0 ja 1,0 - 1,0 %, typpioksidi 0 - 0,8 ja 0,002 - 0,55 %, hiilivedyt 0,2 - 3,0 ja 0,009 - 0,5 %, aldehydit 0 - 0,2 ja 0,0001, 0,0 -009 %, 0,0 -0001 g/ m 2, bentsi (a) pyreeni 10-20 ja enintään 10 mcg/m 3vastaavasti.

SHPK "Rus" -alueella on liittovaltion valtatie "Kazan - Jekaterinburg". Päivän aikana tätä tietä pitkin kulkee suuri määrä ajoneuvoja, jotka ovat jatkuvan ympäristön saastumisen lähde polttomoottoreiden pakokaasuilla.

Tämän työn tarkoituksena on tutkia liikenteen vaikutusta SHPK "Rus":n luonnollisten ja keinotekoisten fytosenoosien saastumiseen Permin alueella, joka sijaitsee liittovaltion valtatien "Kazan - Jekaterinburg" varrella.

Tavoitteen perusteella asetettiin seuraavat tehtävät:

• kirjallisten lähteiden mukaan tutkia polttomoottoreiden pakokaasujen koostumusta, moottoriajoneuvojen päästöjen jakautumista; tutkia pakokaasujen jakautumiseen vaikuttavia tekijöitä, näiden kaasujen komponenttien vaikutusta tienvarsiosuuksiin;
• tutkia autoliikenteen intensiteettiä liittovaltion valtatiellä "Kazan - Jekaterinburg";
• laskea ajoneuvojen päästöt;
• ottaa maanäytteitä ja määrittää tienvarsien maaperän agrokemialliset indikaattorit sekä raskasmetallipitoisuudet;
• määrittää jäkälien esiintyminen ja lajien monimuotoisuus;
• tunnistaa maaperän saastumisen vaikutus ruusunpunaisen lajikkeen retiisikasvien kasvuun ja kehitykseen valkoisella kärjellä;
• määrittää ajoneuvojen päästöistä aiheutuvat taloudelliset vahingot.

Opinnäytetyön materiaali on kerätty kylän teollisen käytännön aikana. Bolshaya Sosnova, Bolshesosnovsky piiri, SHPK "Rus". Tutkimukset tehtiin vuosina 2007-2008.

1. Moottoriliikenteen vaikutus ympäristön tilaan (kirjallisuuskatsaus)

1.1 Pakokaasujen leviämiseen vaikuttavat tekijät

Polttomoottoreiden pakokaasujen (ICE EG) leviämiseen vaikuttavien tekijöiden vaikutusta tutki V.N. Lukanin ja Yu.V. Trofimenko (2001). He havaitsivat, että haitallisten aineiden maapitoisuuden taso ilmakehässä samassa massapäästössä olevien ajoneuvojen osalta voi vaihdella merkittävästi teknogeenisten sekä luonnollisten ja ilmastollisten tekijöiden mukaan.

Teknogeeniset tekijät:pakokaasupäästöjen (EG) intensiteetti ja määrä, saastumista harjoittavien alueiden koko, alueen kehitystaso.

Luonnolliset ja ilmastolliset tekijät:pyöreän järjestelmän ominaisuudet, ilmakehän lämpöstabiilisuus, ilmanpaine, ilman kosteus, lämpötilajärjestelmä, lämpötilan inversiot sekä niiden taajuus ja kesto; tuulen nopeus, ilmapysähdysten ja heikkojen tuulien esiintymistiheys, sumun kesto, maaston pinnanmuodostus, alueen geologinen rakenne ja hydrogeologia, maaperä- ja kasviolosuhteet (maaperän tyyppi, vedenläpäisevyys, huokoisuus, granulometrinen koostumus, maanpeitteen eroosio, kasvillisuuden tila, kivikoostumus , ikä, bonitet ), ilmakehän luonnollisten komponenttien saastumisindikaattoreiden tausta-arvo, eläinmaailman tila, mukaan lukien ikthyofauna.

Luonnossa tuulen lämpötila, nopeus, voimakkuus ja suunta muuttuvat jatkuvasti, joten energian ja ainesosien saastumisen leviäminen tapahtuu jatkuvasti muuttuvissa olosuhteissa.

V.N. Lukanin ja Yu.V. Trifomenko (2001) selvitti typen oksidien pitoisuuden muutoksen sekä etäisyyden tiestä ja tuulen suunnasta: kun tuulella oli tien suuntainen suunta, korkein typpioksidipitoisuus havaittiin tienpinnalla. itse tie ja 10 metrin päässä siitä, ja sen jakautuminen pitemmille etäisyyksille tapahtuu pienemmissä pitoisuuksissa kuin itse tiellä; jos tuuli on kohtisuorassa tiehen nähden, niin typpioksidietäisyys esiintyy pitkiä matkoja.

Päivän aikana korkeammat pintalämpötilat nostavat ilmaa ylöspäin, mikä lisää turbulenssia. Turbulenssi on pienten ilmamäärien kaoottista pyörteistä liikettä yleisessä tuulessa (Chirkov, 1986). Yöllä maan lämpötila on viileämpi, joten turbulenssi vähenee, joten pakokaasujen leviäminen vähenee.

Maan pinnan kyky absorboida tai säteillä lämpöä vaikuttaa lämpötilan pystyjakaumaan ilmakehän pintakerroksessa ja johtaa lämpötilan inversioon. Inversio on ilman lämpötilan nousu korkeuden myötä (Chirkov, 1986). Ilman lämpötilan nousu korkeuden myötä johtaa siihen, että haitalliset päästöt eivät voi nousta tietyn katon yläpuolelle. Pinnan inversiolle ylärajan korkeuksien toistettavuus on erityisen tärkeää, korotetulle inversiolle alarajan toistettavuus.

Tietty potentiaali ympäristöominaisuuksien itsekorjautumiseen, mukaan lukien ilmanpuhdistus, liittyy siihen, että jopa 50 % luonnollisista ja ihmisen aiheuttamista CO2-päästöistä imeytyy veden pinnalle. 2 ilmakehään.

Syvimmin tutkittu kysymys vaikutuksesta polttomoottoreiden pakokaasujen leviämiseen V.I. Artamonov (1968). Erilaiset biokenoosit ovat eriarvoisessa roolissa ilmakehän puhdistamisessa haitallisista epäpuhtauksista. Yksi hehtaari metsää tuottaa kaasunvaihtoa 3-10 kertaa voimakkaammin kuin vastaavan alueen peltokasvit.

A.A. Molchanov (1973), joka tutkii kysymystä metsän vaikutuksista ympäristöön, totesi työssään metsän korkean tehokkuuden puhdistaa ympäristöä haitallisista epäpuhtauksista, mikä liittyy osittain myrkyllisten kaasujen leviämiseen ilmassa. koska metsässä ilmavirtaus epätasaisten puiden latvuissa vaikuttaa osaltaan virtausten luonteen muutoksiin juuri ilmakehän osassa.

Puuviljelmät lisäävät ilman turbulenssia, aiheuttavat lisääntynyttä ilmavirtojen siirtymistä, minkä seurauksena epäpuhtaudet leviävät nopeammin.

Näin ollen polttomoottoreiden pakokaasujen jakautumiseen vaikuttavat luonnolliset ja ihmisen aiheuttamat tekijät. Tärkeimpiä luonnontekijöitä ovat: ilmasto, maaperän pinnanmuodostus ja kasvillisuus. Ajoneuvojen haitallisten päästöjen pitoisuuden lasku ilmakehässä tapahtuu niiden leviämisen, sedimentoitumisen, neutraloitumisen ja sitoutumisen prosessissa eliöstön abioottisten tekijöiden vaikutuksesta. ICE-pakokaasut aiheuttavat ympäristön saastumista globaalilla, alueellisella ja paikallisella tasolla.

1.2 Tienvarsien maaperän saastuminen raskasmetalleilla

Ihmisten aiheuttama kuormitus tuotannon teknogeenisen tehostamisen aikana aiheuttaa maaperän saastumista. Pääsaasteet ovat raskasmetallit, torjunta-aineet, öljytuotteet ja myrkylliset aineet.

Raskasmetallit ovat metalleja, jotka aiheuttavat maaperän saastumista kemiallisilla indikaattoreilla - lyijy, sinkki, kadmium, kupari; ne pääsevät ilmakehään ja sitten maaperään.

Autoliikenne on yksi raskasmetallien saastumisen lähteistä. Raskasmetallit pääsevät maan pinnalle, ja niiden kohtalo riippuu kemiallisista ja fysikaalisista ominaisuuksista. Maaperän tekijät, jotka vaikuttavat merkittävästi, ovat: maaperän granulometrinen koostumus, maaperän reaktio, orgaanisen aineksen pitoisuus, kationinvaihtokyky ja kuivatus (Bezuglova, 2000).

Vetyionien pitoisuuden kasvu maa-ainesliuoksessa johti huonosti liukenevien lyijysuolojen muuttumiseen liukenevimmiksi suoloiksi. Happamoittaminen heikentää lyijy-humuskompleksien stabiilisuutta. Puskuriliuoksen pH-arvo on yksi tärkeimmistä parametreista, joka määrittää raskasmetalli-ionien sorption määrän maaperässä. pH:n noustessa useimpien raskasmetallien liukoisuus lisääntyy ja sitä kautta niiden liikkuvuus kiinteässä faasissa maaliuosjärjestelmässä.. Tutkittaessa kadmiumin liikkuvuutta aerobisissa maaperäolosuhteissa havaittiin, että pH-alueella 4-6 , kadmiumin liikkuvuuden määrää liuoksen ionivahvuus, pH:ssa yli 6 mangaanioksidien sorptiolla on johtava merkitys.

Liukoiset orgaaniset yhdisteet muodostavat vain heikkoja komplekseja kadmiumin kanssa ja vaikuttavat sen sorptioon vain pH:ssa 8.

Maaperän raskasmetalliyhdisteiden liikkuvin ja kasveille parhaiten saavutettavissa oleva osa on niiden pitoisuus maaliuoksessa. Maa-ainekseen pääsevien metalli-ionien määrä määrää alkuaineen myrkyllisyyden maaperässä. Tasapainotila systeemissä kiinteä faasi -liuos määrää sorptioprosessit, luonne ja suunta riippuvat maaperän koostumuksesta ja ominaisuuksista.

Kalkitus vähentää raskasmetallien liikkuvuutta maaperässä ja niiden pääsyä kasveihin (Mineev, 1990; Ilyin, 1991).

Raskasmetallien suurin sallittu pitoisuus (MAC) on ymmärrettävä sellaisiksi pitoisuuksiksi, jotka eivät aiheuta patologisia muutoksia tai poikkeavuuksia maaperän biologisten prosessien aikana pitkäaikaisessa altistumisessa maaperälle ja kasvien kasvulle. eivät johda myrkyllisten alkuaineiden kertymiseen maatalouskasveihin (Alekseev, 1987).

Maaperä on luonnonkompleksin osana erittäin herkkä raskasmetallien aiheuttamille saasteille. Eläviin organismeihin kohdistuvan vaikutuksen vaaran mukaan raskasmetallit ovat toisella sijalla torjunta-aineiden jälkeen (Perelman, 1975).

Raskasmetallit pääsevät ilmakehään ajoneuvojen päästöjen mukana niukkaliukoisissa muodoissa: - oksidien, sulfidien ja karbonaattien muodossa (sarjassa kadmium, sinkki, kupari, lyijy - liukoisten yhdisteiden osuus nousee 50 - 90 %).

Raskasmetallien pitoisuus maaperässä kasvaa vuosi vuodelta. Verrattuna kadmiumiin, maaperän lyijy liittyy pääasiassa sen mineraalipitoisuuteen (79 %) ja muodostaa vähemmän liukenevia ja vähemmän liikkuvia muotoja (Obukhov, 1980).

Ajoneuvojen päästöjen aiheuttama tienvarsien maaperän saastuminen riippuu ajoneuvojen liikenteen intensiteetistä ja tien käytön kestosta (Nikiforova, 1975).

Tienvarsien maaperään on tunnistettu kaksi liikenteen saastumisen kerääntymisaluetta. Ensimmäinen vyöhyke sijaitsee yleensä tien välittömässä läheisyydessä, enintään 15–20 metrin etäisyydellä ja toinen 20–100 metrin etäisyydellä; kolmas vyöhyke, jossa voi esiintyä epänormaalia elementtien kertymistä maaperään, sijaitsee 150 metrin etäisyydellä tiestä (Golubkina, 2004).

Raskasmetallien jakautuminen maan pinnalle määräytyy monien tekijöiden perusteella. Se riippuu saastelähteiden ominaisuuksista, alueen meteorologisista ominaisuuksista, geokemiallisista tekijöistä ja maisemaolosuhteista.

Ilmamassat laimentavat päästöjä ja kuljettavat hiukkasia ja aerosoleja pitkiä matkoja.

Ilmassa olevat hiukkaset leviävät ympäristöön, mutta suurin osa rajoittamattomasta lyijystä laskeutuu maahan tien välittömässä läheisyydessä (5-10 m).

Ajoneuvojen pakokaasujen sisältämä kadmium aiheuttaa maaperän saastumista. Maaperässä kadmium on inaktiivinen alkuaine, joten kadmiumin saastuminen jatkuu pitkään tuoreen saannin lopettamisen jälkeen. Kadmium ei sitoudu maaperän humusaineisiin. Suurin osa siitä maaperässä on ioninvaihtomuodot (56-84%), joten kasvien maanosat keräävät tätä alkuainetta aktiivisesti (kadmiumin imeytyminen lisääntyy maaperän happamoitumisen myötä).

Kadmiumin, kuten lyijyn, liukoisuus maaperään on heikko. Kadmiumpitoisuus maaperässä ei aiheuta muutoksia tämän metallin pitoisuuteen kasveissa, koska kadmium on myrkyllistä eikä elävä aine kerää sitä.

Raskasmetallien saastuttamilla maaperällä havaittiin merkittävä sadon lasku: viljakasveilla 20-30 %, sokerijuurikkaalla 35 %, perunalla 47 % (Kuznetsova, Zubareva, 1997). He havaitsivat, että sadon aleneminen tapahtuu, kun kadmiumpitoisuus maaperässä nousee yli 5 mg/kg. Pienemmillä pitoisuuksilla (2 mg/kg sisällä) havaitaan vain laskeva suuntaus saannossa.

V.G. Mineev (1990) huomauttaa, että maaperä ei ole ainoa linkki biosfäärissä, josta kasvit saavat myrkyllisiä alkuaineita. Näin ollen ilmakehän kadmiumilla on suuri osuus eri kulttuureissa ja siten sen imeytymisessä ihmiskehoon ruoan kanssa.

Yu.S. Yusfin ym. (2002) osoittivat, että sinkkiyhdisteet kerääntyvät ohranjyviin valtatien lähellä. Tutkiessaan palkokasvien kykyä kerätä sinkkiä valtateiden alueelle, he havaitsivat, että metallin keskimääräinen pitoisuus valtatien välittömässä läheisyydessä on 32,09 mg/kg ilmakuivaa massaa. Etäisyyden myötä reitistä keskittyminen väheni. Eniten sinkkiä kertyi 10 metrin etäisyydellä tiestä sinimailasella. Ja tupakan ja sokerijuurikkaan lehdet eivät melkein keränneet tätä metallia.

Yu.S. Yusfin ym. (2002) uskovat myös, että maaperä on herkempi raskasmetallien saastumiselle kuin ilmakehä ja vesiympäristö, koska sillä ei ole sellaista ominaisuutta kuin liikkuvuus. Maaperän raskasmetallipitoisuudet riippuvat viimeksi mainitun redox- ja happo-emäsominaisuuksista.

Kun lumi sulaa keväällä, GO-laskeumakomponentit jakautuvat jonkin verran uudelleen biokenoosissa sekä vaaka- että pystysuunnassa. Metallien jakautuminen biokenoosissa riippuu yhdisteiden liukoisuudesta. Tätä asiaa tutki I.L. Varshavsky et ai. (1968), D.Zh. Berinya (1989). Niiden saamat tulokset antavat ajatuksia metalliyhdisteiden kokonaisliukoisuudesta. Joten 20-40 % strontiumista, 45-60 % koboltista, magnesiumista, nikkelistä, sinkkiyhdisteistä ja yli 70 % saostumassa olevasta lyijystä, mangaanista, kuparista, kromista ja raudasta on niukkaliukoisessa muodossa. Helposti liukenevia fraktioita oli eniten vyöhykkeellä 15 metrin päässä tiepohjasta. Alkuaineiden (rikki, sinkki, rauta) helposti liukenevalla osalla ei ole tapana laskeutua itse tien lähelle, vaan tietylle etäisyydelle siitä. Helposti liukenevat yhdisteet imeytyvät kasveihin lehtien kautta, tulevat vaihtoreaktioihin maaperää imevän kompleksin kanssa ja niukkaliukoiset yhdisteet jäävät kasvien ja maaperän pinnalle.

Raskasmetallien saastuttamat maaperät joutuvat pohjaveteen. Tutkimus I.A. Shilnikov ja M.M. Ovcharenko (1998) osoitti, että kadmiumilla, sinkillä ja lyijyllä saastuttamat maaperät puhdistuvat luonnollisilla prosesseilla (sadonpoisto ja huuhtoutuminen imeytysvesillä) hyvin hitaasti. Raskasmetallien vesiliukoisten suolojen käyttöönotto lisäsi niiden kulkeutumista vasta ensimmäisenä vuonna, mutta tässäkin se oli määrällisesti merkityksetöntä. Seuraavina vuosina raskasmetallien vesiliukoiset suolat muuttuvat vähemmän liikkuviksi yhdisteiksi ja niiden huuhtoutuminen maaperän juurikerroksesta vähenee jyrkästi.

Kasvien saastuminen raskasmetalleilla tapahtuu melko laajalla kaistalla - jopa 100 metriä tai enemmän tiepohjasta. Metalleja löytyy sekä puu- että ruohomaisista sammaleista ja jäkäläistä.

Belgialaisten tietojen mukaan ympäristön metallien saastuminen on suoraan verrannollinen teiden liikenteen intensiteettiin. Joten, kun liikenteen intensiteetti on alle 1 tuhat ja yli 25 tuhatta autoa päivässä, lyijyn pitoisuus tienvarsialueiden kasvien lehdissä on 25 ja 110 mg, rauta - 200 ja 180, sinkki - 41 ja 100, kupari - 5 ja 15 mg/kg lehtiä. Suurin maaperän saastuminen havaitaan ajoradan lähellä, erityisesti jakokaistalla, ja sen siirtyessä pois ajoradalta se vähenee vähitellen (Evgeniev, 1986).

Asutukset voivat sijaita lähellä tietä, mikä tarkoittaa, että ICE-pakokaasun toiminta vaikuttaa ihmisten terveyteen. OG-komponenttien vaikutusta tarkasteli G. Fellenberg (1997). Hiilimonoksidi on vaarallista ihmisille, koska se voi sitoutua veren hemoglobiiniin. Yli 2,0 %:n CO-hemoglobiinipitoisuuden katsotaan olevan haitallista ihmisten terveydelle.

Ihmiskehoon kohdistuvan vaikutuksen mukaan typen oksidit ovat kymmenen kertaa vaarallisempia kuin hiilimonoksidi. Typen oksidit ärsyttävät silmien, nenän ja suun limakalvoja. Hengittäminen ilman kanssa 0,01 % oksideja 1 tunnin ajan voi aiheuttaa vakavan sairauden. Toissijainen reaktio typen oksidien vaikutuksiin ilmenee nitriittien muodostumisena ihmiskehossa ja niiden imeytymisenä vereen. Tämä aiheuttaa hemoglobiinin muuttumisen metahemoglobiiniksi, mikä johtaa sydämen toiminnan häiriintymiseen.

Aldehydit ärsyttävät kaikkia limakalvoja ja vaikuttavat keskushermostoon.

Hiilivedyt ovat myrkyllisiä ja niillä on haitallinen vaikutus ihmisen sydän- ja verisuonijärjestelmään. GO:n hiilivetyyhdisteillä, erityisesti bents(a)pyreenillä, on syöpää aiheuttava vaikutus, eli ne edistävät pahanlaatuisten kasvainten syntymistä ja kehittymistä.

Kadmiumin liiallinen kertyminen ihmiskehoon johtaa kasvainten syntymiseen. Kadmium voi aiheuttaa elimistössä kalsiumin menetystä, kerääntymistä munuaisiin, luun epämuodostumia ja murtumia (Yagodin, 1995; Oreshkina, 2004).

Lyijy vaikuttaa hematopoieettiseen ja hermostoon, maha-suolikanavaan ja munuaisiin. Aiheuttaa anemiaa, enkefalopatiaa, kehitysvammaisuutta, nefropatiaa, koliikkia jne. Ylimääräinen kupari ihmiskehossa johtaa toksikoosiin (ruoansulatuskanavan häiriöt, munuaisvauriot) (Yufit, 2002).

Siten polton pakokaasut vaikuttavat kasveihin, jotka ovat maatalousjärjestelmän pääkomponentti. Pakokaasujen vaikutus johtaa viime kädessä ekosysteemien tuottavuuden laskuun, maataloustuotteiden ulkoasun ja laadun heikkenemiseen. Jotkut GO:n komponentit voivat kerääntyä kasveihin, mikä aiheuttaa lisävaaran ihmisten ja eläinten terveydelle.

1.3 Pakokaasujen koostumus

Ajoneuvojen päästöissä olevien kemiallisten yhdisteiden määrä on noin 200 kappaletta, joihin sisältyy ihmisten terveydelle ja ympäristölle erittäin vaarallisia yhdisteitä. Tällä hetkellä poltettaessa 1 kg bensiiniä auton moottorissa kuluu lähes peruuttamattomasti yli 3 kg ilmakehän happea. Yksi henkilöauto päästää ilmakehään noin 60 cm tunnissa 3pakokaasut ja lasti - 120 cm 3(Drobot et ai., 1979).

On lähes mahdotonta määrittää tarkasti moottoreiden haitallisten päästöjen määrää ilmakehään. Haitallisten aineiden päästöjen määrä riippuu monista tekijöistä, kuten: suunnitteluparametrit, seoksen valmistus- ja palamisprosessit, moottorin toimintatapa, sen tekninen kunto ja muut. Tietojen perusteella seoksen keskimääräisestä tilastollisesta koostumuksesta tietyntyyppisille moottoreille ja vastaaville myrkyllisten aineiden päästöarvoille 1 kg kulutettua polttoainetta kohti, on kuitenkin mahdollista määrittää yksittäisten polttoainetyyppien kulutus. kokonaispäästö.

ETELÄ. Feldman (1975) ja E.I. Pavlovan (2000) mukaan polttomoottoreiden pakokaasut yhdistettiin ryhmiin kemiallisen koostumuksen ja ominaisuuksien sekä ihmiskehoon kohdistuvan vaikutuksen luonteen mukaan.

Ensimmäinen ryhmä. Se sisältää myrkyttömiä aineita: typpeä, happea, vesihöyryä ja muita ilmakehän ilman luonnollisia komponentteja.

Toinen ryhmä. Tähän ryhmään kuuluu vain yksi aine - hiilimonoksidi tai hiilimonoksidi (CO). Hiilimonoksidia muodostuu moottorin sylinterissä aldehydien muuntumisen ja hajoamisen välituotteena. Hapen puute on suurin syy lisääntyneisiin hiilimonoksidipäästöihin.

Kolmas ryhmä. Se sisältää typen oksideja, pääasiassa NO - typpioksidia ja NO 3- typpidioksidi. Typen oksideja muodostuu ilmassa olevan typen palautuvan lämpöhapetusreaktion seurauksena korkean lämpötilan ja paineen vaikutuksesta moottorin sylintereissä. Typpioksidien kokonaismäärästä bensiinimoottoreiden pakokaasut sisältävät 98 - 99 % typen oksideja ja vain 1 - 2 % typpidioksidia, dieselmoottoreiden pakokaasuissa vastaavasti noin 90 % ja 10 %.

Neljäs ryhmä. Tämä ryhmä, joka on koostumukseltaan lukuisin, sisältää erilaisia ​​​​hiilivetyjä, toisin sanoen C-tyypin yhdisteitä X H klo . Pakokaasut sisältävät erilaisten homologisten sarjojen hiilivetyjä: alkaaneja, alkeeneja, alkadieeneja, syklaaneja sekä aromaattisia yhdisteitä. Näiden tuotteiden muodostumismekanismi voidaan vähentää seuraaviin vaiheisiin. Ensimmäisessä vaiheessa polttoaineen muodostavat monimutkaiset hiilivedyt hajoavat termisten prosessien vaikutuksesta useiksi yksinkertaisiksi hiilivedyiksi ja vapaiksi radikaaleiksi. Toisessa vaiheessa hapenpuutteen olosuhteissa atomit irrotetaan muodostuneista tuotteista. Tuloksena olevat yhdisteet yhdistyvät toistensa kanssa yhä monimutkaisemmiksi syklisiksi ja sitten polysyklisiksi rakenteiksi. Siten tässä vaiheessa syntyy useita polysyklisiä aromaattisia hiilivetyjä, mukaan lukien bentso(a)pyreeni.

Viides ryhmä. Se koostuu aldehydeistä - orgaanisista yhdisteistä, jotka sisältävät aldehydiryhmän, joka liittyy hiilivetyradikaaliin. I.L. Varsova (1968), Yu.G. Feldman (1975), Yu. Yakubovsky (1979), Yu.F. Gutarevich (1989), E.I. Pavlova (2000) havaitsi, että aldehydien summasta pakokaasut sisältävät 60 % formaldehydiä, 32 % alifaattisia aldehydejä ja 3 % aromaattisia aldehydejä (akroleiini, asetaldehydi, asetaldehydi jne.). Suurin määrä aldehydejä muodostuu joutokäynnillä ja pienillä kuormituksilla, kun moottorin palamislämpötilat ovat alhaiset.

Kuudes ryhmä. Se sisältää nokea ja muita hajaantuneita hiukkasia (moottorin kulumistuotteet, aerosolit, öljyt, noki jne.). ETELÄ. Feldman (1975), Yu. Yakubovsky (1979), E.I. Pavlova (2000), huomauttaa, että noki on polttoaineen halkeilun ja epätäydellisen palamisen tuote, sisältää suuren määrän adsorboituja hiilivetyjä (erityisesti bentso (a) pyreeniä), joten noki on vaarallista aktiivisena syöpää aiheuttavien aineiden kantajana.

Seitsemäs ryhmä. Se on rikkiyhdiste - epäorgaaniset kaasut, kuten rikkidioksidi, joita esiintyy moottoreiden pakokaasujen koostumuksessa, jos käytetään korkearikkipitoista polttoainetta. Dieselpolttoaineissa on huomattavasti enemmän rikkiä verrattuna muihin liikenteessä käytettäviin polttoaineisiin (Varshavsky 1968; Pavlova, 2000). Rikin läsnäolo lisää dieselpakokaasujen myrkyllisyyttä ja aiheuttaa haitallisten rikkiyhdisteiden ilmaantumista niihin.

Kahdeksas ryhmä. Tämän ryhmän komponentteja - lyijyä ja sen yhdisteitä - löytyy kaasuttimella varustettujen ajoneuvojen pakokaasuista vain käytettäessä lyijypitoista bensiiniä, jossa on vaarallista oktaanilukua nostava lisäaine. Etyylinesteen koostumus sisältää nakutuksenestoainetta - tetraetyylilyijyä Pb (C 2H 5)4. lyijypitoisen bensiinin palamisen aikana scavenger auttaa poistamaan lyijyä ja sen oksideja polttokammiosta ja muuttaa ne höyrytilaan. Ne vapautuvat yhdessä pakokaasujen kanssa ympäröivään tilaan ja asettuvat lähelle tietä (Pavlova, 2000).

Haitalliset aineet leviävät diffuusion vaikutuksesta ilmakehään, osallistuvat fyysisten ja kemiallisten vaikutusten prosesseihin keskenään ja ilmakehän komponenttien kanssa (Lukanin, 2001).

Kaikki epäpuhtaudet on jaettu vaaran asteen mukaan:

Erittäin vaarallinen (tetraetyylilyijy, elohopea)

Erittäin vaarallinen (mangaani, kupari, rikkihappo, kloori)

Kohtalaisen vaarallinen (ksyleeni, metyylialkoholi)

Vähävaarallinen (ammoniakki, polttoainebensiini, kerosiini, hiilimonoksidi jne.) (Valova, 2001).

Eläville organismeille myrkyllisimpiä ovat hiilimonoksidi, typen oksidit, hiilivedyt, aldehydit, rikkidioksidi ja raskasmetallit.

1.4 Saasteiden muuntumismekanismit

IN JA. Artamonov (1968) paljasti kasvien roolin haitallisten ympäristön epäpuhtauksien poistamisessa. Kasvien kyky puhdistaa ilmakehää haitallisista epäpuhtauksista määräytyy ennen kaikkea siitä, kuinka intensiivisesti ne imevät niitä. Tutkija olettaa, että kasvien lehtien karvaisuus toisaalta auttaa poistamaan pölyä ilmakehästä ja toisaalta estää kaasujen imeytymistä.

Kasvit puhdistavat haitallisia aineita eri tavoin. Jotkut niistä sitoutuvat kasvisolujen sytoplasmaan ja muuttuvat inaktiivisiksi tämän vuoksi. Toiset muuttuvat kasveissa myrkyttömäksi tuotteiksi, jotka joskus sisältyvät kasvisolujen aineenvaihduntaan ja joita käytetään kasvien tarpeisiin. On myös havaittu, että juurijärjestelmästä vapautuu joitain haitallisia kasvien maanpäälliseen osaan imeytyviä aineita, kuten rikkipitoisia yhdisteitä.

IN JA. Artamonov (1968) panee merkille vihreiden kasvien merkityksen, mikä johtuu siitä, että ne suorittavat hiilidioksidin hyödyntämisprosessin. Tämä johtuu fysiologisesta prosessista, joka on ominaista vain autotrofisille organismeille - fotosynteesistä. Prosessin laajuudesta kertoo se, että kasvit sitovat vuoden aikana orgaanisten aineiden muodossa noin 6-7 % maapallon ilmakehän hiilidioksidista.

Jotkut kasvit ovat erittäin kaasua imeviä ja samalla vastustuskykyisiä rikkidioksidille. Rikkidioksidin imeytymisen liikkeellepaneva voima on molekyylien diffuusio stomatan läpi. Mitä karvaisempia lehdet ovat, sitä vähemmän ne imevät rikkidioksidia. Tämän fytotoksisen aineen saanti riippuu ilman kosteudesta ja lehtien kyllästymisestä vedellä. Jos lehdet ovat kosteita, ne imevät rikkidioksidia useita kertoja nopeammin kuin kuivat lehdet. Myös ilmankosteus vaikuttaa tähän prosessiin. Ilman suhteellisessa kosteudessa 75 % pavut imevät rikkidioksidia 2-3 kertaa voimakkaammin kuin kasvit, jotka kasvavat 35 %:n kosteudessa. Lisäksi absorptionopeus riippuu valaistuksesta. Valoisassa jalavan lehdet imevät rikkiä 1/3 nopeammin kuin pimeässä. Rikkidioksidin imeytyminen liittyy lämpötilaan: lämpötilassa 32 °C O Tämä kaasu imeytyi intensiivisesti papukasvista verrattuna 13 asteen lämpötilaan o C ja 21 O KANSSA.

Lehtien imemä rikkidioksidi hapettuu sulfaateiksi, minkä vuoksi sen myrkyllisyys vähenee jyrkästi. Sulfaattirikki sisältyy lehdissä tapahtuviin aineenvaihduntareaktioihin, se voi kertyä osittain kasveihin ilman toimintahäiriöiden esiintymistä. Jos rikkidioksidin saantinopeus vastaa sen muunnosnopeutta kasveissa, tämän yhdisteen vaikutus niihin on pieni. Kasvien juuristo voi poistaa rikkiyhdisteitä maaperään.

Typpidioksidia voivat imeä kasvien juuret ja vihreät versot. NO:n otto ja muuntaminen 2lehtiä tapahtuu suurella nopeudella. Lehtien ja juurien talteenoton typpi liitetään sitten aminohappoihin. Muut typen oksidit liukenevat ilman sisältämään veteen ja imevät ne sitten kasveihin.

Joidenkin kasvien lehdet pystyvät absorboimaan hiilimonoksidia. Sen assimilaatio ja muuntaminen tapahtuu sekä valossa että pimeässä, mutta valossa nämä prosessit tapahtuvat paljon nopeammin, primaarisen hapettumisen seurauksena hiilimonoksidista muodostuu hiilidioksidia, jota kasvit kuluttavat fotosynteesin aikana. .

Korkeammat kasvit osallistuvat bentso(a)pyreenin ja aldehydien myrkkyjen poistoon. Ne metaboloivat bentso(a)pyreeniä juurien ja lehtien kautta ja muuttavat sen erilaisiksi avoketjuisiksi yhdisteiksi. Ja aldehydit muuttuvat niissä kemiallisesti, minkä seurauksena näiden yhdisteiden hiili sisältyy orgaanisten happojen ja aminohappojen koostumukseen.

Merillä ja valtamerillä on valtava rooli hiilidioksidin sitomisessa ilmakehästä. IN JA. Artamonov (1968) kuvaa työssään, kuinka tämä prosessi tapahtuu: kaasut liukenevat paremmin kylmään veteen kuin lämpimään veteen. Tästä syystä hiilidioksidi imeytyy intensiivisesti kylmillä alueilla ja saostuu karbonaattien muodossa.

Erityistä huomiota V.I. Artamonov (1968) keskittyi maaperän bakteerien rooliin hiilimonoksidin ja bentso(a)pyreenin vieroitushoidossa. Maaperät, joissa on runsaasti orgaanista ainesta, osoittavat korkeinta hiilidioksidia sitovaa aktiivisuutta. Maaperän aktiivisuus lisääntyy lämpötilan myötä saavuttaen maksiminsa 30 asteessa O C, lämpötila yli 40 O C edistää CO:n vapautumista. Hiilimonoksidin imeytymisaste maaperän mikro-organismeihin on arvioitu eri tavalla: 5-6 * 10 8t/vuosi 14,2*10 asti 9t/vuosi. Maaperän mikro-organismit hajottavat bentso(a)pyreeniä ja muuttavat sen erilaisiksi kemiallisiksi yhdisteiksi.

V.N. Lukanin ja Yu.V. Trofimenko (2001) tutki ICE-pakokaasukomponenttien muuttumisen mekanismeja ympäristössä. Liikenteen saastumisen vaikutuksesta ympäristössä voi tapahtua muutoksia globaalilla, alueellisella ja paikallisella tasolla. Sellaiset teiden epäpuhtaudet kuten hiilidioksidi ja typen oksidit ovat "kasvihuonekaasuja". "Kasvihuoneilmiön" mekanismi on seuraava: Maan pinnalle saapuva auringon säteily absorboituu osittain ja heijastuu osittain. Osa tästä energiasta absorboituu "kasvihuonekaasuihin", vesihöyryyn, eikä se kulje avaruuteen. Siten planeetan globaali energiatase on häiriintynyt.

Fysikaaliset ja kemialliset muutokset paikallisilla alueilla. Sellaiset haitalliset aineet, kuten hiilimonoksidi, hiilivedyt, rikin ja typen oksidit, leviävät ilmakehässä diffuusion ja muiden prosessien vaikutuksesta ja joutuvat fysikaalisiin ja kemiallisiin vuorovaikutusprosesseihin keskenään ja ilmakehän komponenttien kanssa.

Jotkut kemiallisten muutosten prosessit alkavat välittömästi siitä hetkestä, kun päästöt tulevat ilmakehään, toiset - kun suotuisat olosuhteet ilmaantuvat - tarvittavat reagenssit, auringon säteily ja muut tekijät.

Ilmakehässä oleva hiilimonoksidi voi hapettua hiilidioksidiksi epäpuhtauksien - hapettavien aineiden (O, O) läsnä ollessa 3), oksidiyhdisteet ja vapaat radikaalit.

Ilmakehässä olevat hiilivedyt käyvät läpi erilaisia ​​​​muutoksia (hapettuminen, polymeroituminen), jotka ovat vuorovaikutuksessa muiden epäpuhtauksien kanssa, pääasiassa auringon säteilyn vaikutuksesta. Näiden reaktioiden seurauksena muodostuu pyroksideja. Vapaat radikaalit, yhdisteet typen ja rikin oksidien kanssa.

Vapaassa ilmakehässä rikkidioksidi hapettuu jonkin ajan kuluttua SO:ksi 3tai se on vuorovaikutuksessa muiden yhdisteiden, erityisesti hiilivetyjen, kanssa vapaassa ilmakehässä valokemiallisten ja katalyyttisten reaktioiden aikana. Lopputuote on aerosoli tai rikkihapon liuos sadevedessä.

Hapan sade putoaa pinnalle happosateen, lumen, sumun, kasteen muodossa, ja se muodostuu rikin oksidien lisäksi myös typen oksideista.

Kuljetuslaitoksista ilmakehään vapautuvia typpiyhdisteitä edustavat pääasiassa typen oksidit ja typpidioksidit. Auringonvalolle altistuessaan typpioksidi hapettuu nopeasti typpidioksidiksi. Typpidioksidin lisämuutosten kinetiikka määräytyy sen kyvystä absorboida ultraviolettisäteitä ja hajota typpioksidiksi ja atomihapeksi fotokemiallisen savusumun prosesseissa.

Fotokemiallinen savusumu on primääristä ja sekundaarista alkuperää olevien kaasujen ja aerosolihiukkasten moninkertainen seos. Sumun pääkomponenttien koostumus sisältää otsonia, typen ja rikin oksideja, lukuisia orgaanisia peroksidiyhdisteitä, joita kutsutaan yhteisesti fotooksideiksi. Valokemiallista savusumua esiintyy valokemiallisten reaktioiden seurauksena tietyissä olosuhteissa: ilmakehässä on suuri pitoisuus typen oksideja, hiilivetyjä ja muita epäpuhtauksia; voimakas auringon säteily ja rauhallinen tai erittäin heikko ilmanvaihto pintakerroksessa voimakkaalla ja lisääntyneellä inversiolla vähintään vuorokauden ajan. Jatkuva tyyni sää, johon yleensä liittyy inversioita, on tarpeen korkean reagoivien aineiden pitoisuuden luomiseksi. Tällaiset olosuhteet luodaan useammin kesä-syyskuussa ja harvemmin talvella. Pitkään jatkuneella kirkkaalla säällä auringon säteily aiheuttaa typpidioksidimolekyylien hajoamisen, jolloin muodostuu typpioksidia ja atomihappea. Atomihappi molekyylihapen kanssa muodostaa otsonia. Näyttäisi siltä, ​​että jälkimmäisen, hapettavan typpioksidin, pitäisi muuttua jälleen molekyylihapeksi ja typpioksidin dioksidiksi. Mutta niin ei tapahdu. Typpioksidi reagoi pakokaasujen olefiinien kanssa, jotka hajottavat kaksoissidoksen muodostaen molekyylifragmentteja ja ylimääräistä otsonia. Jatkuvan dissosioitumisen seurauksena uusia typpidioksidimassoja halkeilee ja syntyy lisää otsonia. Syntyy syklinen reaktio, jonka seurauksena otsonia kertyy vähitellen ilmakehään. Tämä prosessi pysähtyy yöllä. Otsoni puolestaan ​​reagoi olefiinien kanssa. Ilmakehään keskittyy erilaisia ​​peroksideja, jotka yhteensä muodostavat valokemialliselle sumulle ominaisia ​​hapettimia. Jälkimmäiset ovat lähde niin sanotuille vapaille radikaaleille, jotka ovat reaktiivisia.

Maanpinnan saastuminen liikenteen ja teiden päästöistä kerääntyy vähitellen ja säilyy pitkään myös tien poistamisen jälkeen.

A.V. Staroverova ja L.V. Vashchenko (2000) tutki raskasmetallien muuttumista maaperässä. He havaitsivat, että maaperään joutuneet raskasmetallit, pääasiassa niiden liikkuva muoto, käyvät läpi erilaisia ​​muutoksia. Yksi tärkeimmistä niiden kohtaloon maaperässä vaikuttavista prosesseista on kiinnittyminen humusaineella. Kiinnitys tapahtuu raskasmetallisuolojen muodostumisen seurauksena orgaanisten happojen kanssa. Ionien adsorptio orgaanisten kolloidisten järjestelmien pinnalle tai niiden kompleksoituminen humushappojen kanssa. Samalla raskasmetallien kulkeutumismahdollisuudet heikkenevät. Tämä selittää suurelta osin raskasmetallipitoisuuden lisääntymisen ylemmässä, eli humusisimman kerroksen.

Polttomoottoreiden pakokaasujen komponentit, jotka joutuvat ympäristöön, muuttuvat abioottisten tekijöiden vaikutuksesta. Ne voivat hajota yksinkertaisemmiksi yhdisteiksi tai vuorovaikutuksessa keskenään muodostaa uusia myrkyllisiä aineita. Kasvit ja maaperän bakteerit osallistuvat myös GO:n muuntamiseen, mikä sisältää GO:n myrkyllisiä komponentteja aineenvaihduntaan.

Siten on huomattava, että fytokenoosien saastuminen eri saasteilla on epäselvää ja vaatii lisätutkimuksia.

2. Tutkimuspaikka ja -menetelmät

.1 SHPK "Rus" maantieteellinen sijainti

Maatalouden tuotantoosuuskunta "Rus" sijaitsee Bolshesonovskin alueen koillisosassa. Talouden keskustila sijaitsee Bolšaja Sosnovan kylässä, joka on aluekeskus. Etäisyys osuuskunnan keskustasta aluekeskukseen on 135 km, rautatieasemalle 34 km. Tilan sisäinen viestintä tapahtuu asfaltti-, sora- ja hiekkateillä.

2.2 Luonnolliset ja ilmasto-olosuhteet

Osuuskunnan maankäyttö sijaitsee lounaisella agroilmastoalueella. Tämä vyöhyke on suotuisa viljelykasveille lämpötasapainon ja kasvukauden pituuden kannalta, mutta on olemassa vaara, että maaperän ylähorisontti kuivuu keväällä maaperän haihtumisen vuoksi.

Osuuskunnan alue kuuluu Uralin läntiselle juurelle. Geomorfologinen alue on Verkhnekamskin ylämaan itäinen haara. SHPK "Rusin" kohokuviota edustavat Ocherin ja Sosnovkan vedenjakajat. Vesistöalue on jaettu But- ja Melnichnaya, Chernaya-jokien masuunien avulla toisen luokan vesistöihin, talouden tarjonta vedellä riittää.

Taloudellisen toiminnan tuloksiin vaikuttavat suuresti taloudelliset olosuhteet: talouden sijainti, maan saatavuus, työvoimaresurssit ja tuotantovälineet.

Positiivisten ilmanlämpötilojen summa, yli 10:n lämpötilojen summa O C on 1700-1800 O , HTC = 1.2. Kasvukauden sademäärä on 310 mm. Pakkasvapaan ajanjakson kesto on 111-115 päivää, se alkaa toukokuusta ja päättyy 10.-18.9. Kesä on kohtalaisen lämmin, kuukauden keskimääräinen ilman lämpötila heinäkuussa on + 17,9 O C. talvi on kylmä, tammikuun keskilämpötila on 15,4 O C. Lumipeitteen keskikorkeus pelloilla on 50-60 cm.

Tämä alue sijaitsee riittävän kostealla alueella. Vuoden aikana sataa 475-500 mm. Varhaiskevään kylvössä maaperän tuottava kosteusvarastot ovat riittävät, optimaaliset ja ovat noin 150 mm metrikerroksessa, mikä mahdollistaa kevät- ja talviviljojen sekä monivuotisten nurmikasvien viljelyn tällä alueella oikealla käytöllä. maataloustekniikasta.

Vesijärjestelmän tyyppi - pesu. Ilmaston merkitys maanmuodostustekijänä määräytyy sen perusteella, että veden tulo maaperään liittyy ilmastoon.

Talousalueen maapeite on hyvin monimuotoista ja hienomuotoista, mikä selittää kohokuvion, maaperän muodostavien kivien ja kasvillisuuden heterogeenisyyden. Maatilan yleisimmät maaperät ovat sota-podzolic-maata, jonka pinta-ala on 4982 hehtaaria tai 70% koko tilan alueesta. Niistä vallitsevia ovat soma-matalia - ja hienojakoiset podzolic. Hieman harvinaisempia ovat sota-heikosti podzolic ja sod-deep-podzolic.

Talouden alue sijaitsee metsävyöhykkeellä, sekametsien osavyöhykkeellä, eteläisen taigan alueella, kuusi-kuusimetsissä, joissa on pienilehtisiä lajeja ja lehmus puukerroksessa.

Yleisimmät lajit ovat: kuusi, kuusi, koivu, haapa. Aluskasvillisuudessa löytyy reunoja pitkin: pihlaja, lintukirsikka. Pensaskerroksessa - villiruusu, kuusama. Metsien nurmipeitettä edustavat yrtit: metsäpelargonia, korpinsilmä, kavio, korkea painija, tavallinen kihti, suo kehäkukka ja lukuisat viljat - timotei, taipunut ruoho.

Luonnollisia rehumaita edustavat mannermaiset ylä- ja alamaat sekä korkean ja matalan tason tulvaniityt. Mannermaisilla ylänköniityillä, joilla on normaali kosteus ja ilmakehän sademäärä, on ruoho-forb-ruoho-ruohokasvillisuutta. Se koostuu seuraavista lajeista: viljat - niittysiniruoho, hiiriherneet, punainen apila; kasvit - siankärsämö, nivyanik, kaustinen ranunculus, iso helistin, mansikat, korte, rönsyilevä kello.

Niittyjen tuottavuus on alhainen. Ruokinta-arvo on keskimääräinen aliravittujen ravintolisien suuren määrän vuoksi.

Alankoiset niityt sijaitsevat pienten jokien laaksoissa, joissa on ilmakehän ja pohjaveden kosteutta. Niitä hallitsee ruohoinen kasvillisuus, jossa hallitseva osa on niittynata, kukonjalka, pehmeä olki, mansetti, siankärsämä.

Tällaisten maiden käyttö - laitumina, heinäpeltoina. Korkeatasoisia tulvaniityjä edustaa ruoho-palkokasvillisuus.

Löytyy runsaasti: niityn siniruoho, nata, kukonjalka, sohvaheinä. Näiden niittyjen tuottavuus on keskimääräinen, rehuarvo hyvä, ne sopivat heinäpelloille.

Suurin osa alueesta on maatalouskasveja, joista suurin osa on monivuotisia ruohoja ja viljoja.

Valtiontilan pellot ovat täynnä, pääosin monivuotisia rikkakasveja. Juurikukkalajeista korte, varsajalka, sohvaheinä, hiipivä vehnänurmi, juuriversoista: peltoemkon ohdake, peltosirukka, yksivuotisista: kevät - paimenen kukkaro, kaunis pikulnik, talvehtiminen: sininen ruiskukka, hajuton kamomilla.

2.3 SHPK "Rus" taloudellisen toiminnan ominaisuudet

SHPK "Rus" on yksi Bolshesosnovsky-alueen suurimmista maatiloista. Tilalla on yli vuosikymmenen ajan harjoitettu tasaisesti maataloustoimintaa, jonka pääsuunnat ovat eliittisiementuotanto ja maidonjalostus.

Osuuskunnan kokonaismaa-ala on 7 114 hehtaaria, josta maatalousmaata 4 982 hehtaaria, josta peltoa 4 548 hehtaaria, heinäpeltoja 110 hehtaaria, laitumia 324 hehtaaria. Kolmen vuoden ajan osuuskunta on käyttänyt maata eri tavoin. Käytettyjen maiden pientä laskua tapahtuu heidän osuuskuntajäsenillään - osakkeenomistajilla.

Kotieläinteollisuuden pääsuunta on nautakarjan viljely lihan ja maidon tuotantoon.

Karjanhoito on pääsuunta eläinrehun hankinnassa.

Suurin osa tilan viljellyistä tuotteista menee rehuksi, osa jää siemeniksi ja hyvin pieni osa jää myyntiin. Myytävänä olevaa viljaa voidaan myydä vain rehuksi, koska siinä on vähän proteiinia ja kuitua, sen kosteuspitoisuus on korkea, joten viljan kasvattaminen myyntiin ei ole kannattavaa.

Rehua tilalla riittää. Rehuna käytetään heinää, säilörehua, vihermassaa. Vihermassana käytetään kauraa ja apilaa. Säilörehua valmistetaan apilasta ja kaurasta, heinää apilasta ja yrteistä sekä viljaheinistä luonnonheinäpelloilla. Olkia ei käytetä karjan rehuksi, koska rehua on riittävästi.

Viimeisten kolmen vuoden aikana SHPK Rusin alueelle on tuotu monimutkaisia ​​lannoitteita sekä fosforia, potaskaa ja orgaanisia lannoitteita.

Lantaa varastoidaan ulkoilmavarastoihin. Torjunta-aineita käytetään vähän, niitä kuljetetaan riippuliitoilla, ei säilytetä.

Maatalouskoneiden maahantuonti. Polttoaineen, voiteluöljyjen varastointia varten on huoltoasema - huoltoasema, joka sijaitsee asutuksen ulkopuolella. Se on aidattu, vehreä pengerrys on tehty estämään sulamis- ja sadeveden sekä roiskunutta polttoainetta huoltoaseman alueelta.

2.4 Tutkimuksen kohteet ja menetelmät

Tutkimukset tehtiin vuosina 2007-2008. Tutkimuskohteet ovat fytosenoosit, jotka sijaitsevat liittovaltion valtatien "Jekaterinburg - Kazan" valtatiellä, joka kuuluu Bolshesonovskoje-alueen SHPK "Rus" -ryhmään. Kokemusvaihtoehdot - etäisyys tiestä: 5 m, 30 m, 50 m, 100 m, 300 m.

Bolshesonovskin alueella vallitsevat tuulet puhaltavat lounaaseen, joten ICE-pakokaasut siirretään tutkimusalueelle. Alhaisen tuulen nopeuden ja voimakkuuden vuoksi vajoaminen tapahtuu lähellä liittovaltion valtatietä.

Ajoneuvojen vaikutuksen tutkimiseen liittovaltion valtatien tienvarsiosilla käytettiin seuraavia menetelmiä:

Moottoriajoneuvojen liikenteen intensiteetin määrittäminen liittovaltion valtatiellä.

Liikennevirran intensiteetti määritettiin A.I.:n esittämällä Begman menetelmällä. Fedorova (2003). Aikaisemmin koko liikennevirta oli jaettu seuraaviin ryhmiin: kevyet kuorma-autot (kuorma-autot, joiden kantavuus on enintään 3,5 tonnia), keskikokoiset kuorma-autot (kantokyky 3,5 - 12 tonnia), raskaat kuorma-autot (kuorma-autot). kapasiteetti yli 12 tonnia).

Laskenta suoritettiin syksyllä (syyskuu) ja keväällä (toukokuussa) tunnin ajan aamulla (klo 8-9) ja illalla (klo 19-20). Toisto oli 4-kertainen (arkipäivisin) ja 2-kertainen (viikonloppuisin).

Maatalouskemiallisten indikaattorien ja raskasmetallien liikkuvien muotojen pitoisuuden määrittäminen maaperässä.

Näytteenotto suoritettiin 5 m, 30 m, 50 m, 100 m ja 300 m etäisyydellä tiestä. Näiltä etäisyyksiltä näytteitä otettiin neljänä rinnakkaisena. Maanäytteitä agrokemiallisten indikaattoreiden määrittämistä varten otettiin peltokerroksen syvyyteen, raskasmetallien määrittämiseksi 10 cm:n syvyyteen, kunkin maanäytteen paino oli noin 500 g.

Kemiallinen analyysi suoritettiin PGSHA:n ekologian laitoksen laboratoriossa. Agrokemiallisista indikaattoreista määritettiin: humuspitoisuus, pH, fosforin liikkuvien muotojen pitoisuus; Maaperässä havaittiin raskasmetalleja, kadmiumin, sinkin ja lyijyn liikkuvia muotoja.

· suolauutteen pH TsINAO-menetelmän mukaisesti (GOST 26483-85);

· liikkuvat fosforiyhdisteet fotometrisellä menetelmällä Kirsanovin mukaan (GOST 26207-83);

Fytotoksisuuden määrittäminen

Menetelmä perustuu testiviljelmien reaktioon. Tällä menetelmällä voidaan paljastaa raskasmetallien myrkyllinen vaikutus kasvien kehitykseen ja kasvuun. Koe suoritettiin neljässä toistossa. Kontrollina käytettiin kaupasta ostettua vermikompostipohjaista maaperää, jossa oli maatalouskemiallisia indikaattoreita: typpeä vähintään 1 %, fosforia vähintään 0,5 %, kaliumia vähintään 0,5 % kuiva-aineesta, pH 6,5-7, 5. Astioihin laitetaan 250 g multaa, ja se kostutetaan 70 %:iin PV:stä ja tätä kosteutta ylläpidetään koko kokeen ajan. Jokaiseen astiaan kylvetään 25 retiisinsiementä (ruusunpunainen, valkoinen kärki) Neljäntenä päivänä astiat asetetaan valotelineelle, jossa on valaistus 14 tuntia vuorokaudessa. Retiisit kasvatettiin näissä olosuhteissa kaksi viikkoa.

Kokeen aikana havaintoja tehdään seuraavien indikaattoreiden mukaan: kirjataan taimien syntyaika ja niiden lukumäärä vuorokaudessa; arvioi yleinen itävyys (kokemuksen loppuun mennessä); mittaa säännöllisesti maamassan pituus (kasvin korkeus). Kokeen lopussa kasvit erotetaan varovasti maasta, koputetaan, maaperän jäännökset ravistetaan pois ja mitataan kasvien maanpäällisen osan lopullinen pituus, juurien pituus. Sitten kasvit kuivataan ilmassa ja maanpäällisten osien ja juurien biomassa punnitaan erikseen. Näiden tietojen vertailu mahdollistaa fytotoksisuuden tai stimuloivan vaikutuksen paljastamisen (Orlov, 2002).

Fytotoksinen vaikutus voidaan laskea eri indikaattoreiden mukaan.

FE = M Vastaanottaja - M Hm Vastaanottaja *100,

missä M Vastaanottaja - valvontalaitoksen paino (tai kaikkien kasvien paino astiaa kohti);

M X on oletettavasti fytotoksisella alustalla kasvatettujen kasvien massa.

Jäkäläindikaatio suoritettiin Shkraban (2001) menetelmän mukaisesti.

Jäkälämääritykset tehdään koepaikoilla. Kussakin paikassa otetaan huomioon vähintään 25 täysikasvuista puuta kaikista metsikkössä olevista lajeista.

Paletti on valmistettu läpinäkyvästä kahden litran 10-30 cm pullosta, johon terävällä esineellä on piirretty ruudukko jokaisen senttimetrin läpi. Ensin lasketaan kokonaiskattavuus, ts. kaikenlaisten jäkälätyyppien miehittämä alue, ja sitten määritetään kunkin yksittäisen jäkälälajin peitto. Peittoarvo ruudukkoa käyttämällä määräytyy niiden ruudukkoruutujen lukumäärän mukaan, joissa jäkälät vievät yli puolet neliön (a) pinta-alasta, antaen niille ehdollisesti 100%:n peiton. Laske sitten niiden ruutujen lukumäärä, joissa jäkälät vievät alle puolet neliön (b) pinta-alasta, ja anna niille ehdollisesti 50% peitto. Projektiivinen kokonaispeite (K) lasketaan kaavalla:

K \u003d (100 a + 50 b) / C,

jossa C on ruudukon neliöiden kokonaismäärä (Pchelkin, Bogolyubov, 1997).

Kokonaispeittomäärityksen jälkeen kunkin kirjanpitopaikalla esitetyn jäkälälajin kattavuus määritetään samalla tavalla.

3. Tutkimustulokset

.1 Liittovaltion valtatien liikenteen intensiteetin ominaisuudet

Saaduista tuloksista voidaan päätellä, että syksyn ja kevään ajoneuvojen intensiteetti on erilainen ja intensiteetti vaihtelee myös työ- ja viikonloppupäivien aikana vuorokaudenajasta riippuen. Syksyllä 12 tunnin työpäivän läpi kulkee 4080 autoa ja keväällä 2448 autoa, ts. 1,6 kertaa vähemmän. Syksyllä 12 tunnin vapaapäivän läpi kulkee 2880 yksikköä ajoneuvoa, keväällä 1680 yksikköä, ts. 1,7 kertaa vähemmän. Syksyllä kevyen tavaraliikenteen työpäivän 1 tunnin keskiarvo on 124 yksikköä, keväällä 38, mikä on 3,2 kertaa vähemmän. Raskaan tavaraliikenteen määrä väheni keväällä ja lisääntyi syksyllä.

Syksyllä vapaapäivänä henkilöautot lisääntyivät 1,7 kertaa tunnissa. Keväällä työpäivänä keskimääräinen tavaraliikenne kasvoi 1,8-kertaiseksi. Keskimääräinen autojen määrä päivässä oli syksyllä 120 yksikköä, keväällä - 70, mikä on 1,7 kertaa vähemmän.

Ajoneuvojen intensiteetti liittovaltion valtatiellä on suurempi vuorokaudessa syksyllä kuin keväällä. Keskipitkän tavaraliikenteen intensiteetti oli suurin keväällä työpäivinä ja syksyllä vapaapäivänä. Henkilöautoliikenteen intensiteetti on syksyllä työpäivänä 1,6 kertaa suurempi kuin keväällä ja viikonloppuisin 1,7 kertaa pienempi kuin syksyllä. Raskaat kuorma-autot havaitaan enemmän arkipäivisin syksyllä ja keväällä - viikonloppuisin. Bussit kulkevat eniten syksyllä.

Maantiekuljetusten lukumäärän suhde eri päivinä ja vuodenaikoina on esitetty kuvissa 1.2.

Riisi. 1 Ajoneuvojen lukumäärän suhde, % (syksy)

Riisi. 2 Ajoneuvojen lukumäärän suhde, % (kevät)

Syksyllä arkipäivisin liikennevirrassa ensimmäisellä sijalla ovat henkilöautot (47,6 %), toisella sijalla kevyet kuorma-autot (34,9 %), sitten raskaat kuorma-autot (12 %), keskisuuret kuorma-autot (3,36 %) ja linja-autot. (1,9 %). Syksyllä viikonloppuisin henkilöautoja (48,9 %), kevyitä kuorma-autoja 31,5 %, keskikokoisia 9,9 %, raskaita kuorma-autoja 7,3 % ja linja-autoja 2,1 %. Kevätkaudella (työpäivät) henkilöautot - 48,7%, raskaat kuorma-autot - 20,2%, kevyet kuorma-autot - 18,4%, keskikokoiset kuorma-autot - 10,6%, linja-autot - 1,9%. Ja viikonloppuisin henkilöautojen osuus on 48,1 %, keskisuurten ja raskaiden kuorma-autojen 7 % ja 18 %, kevyiden kuorma-autojen 25 % ja linja-autojen 1,5 %.

3.2 Liittovaltion valtatien moottoriliikenteen päästöjen ominaisuudet

Analysoimalla ajoneuvojen päästötietoja (Liite 1,2,3,4) ja taulukoita 2,3,4,5,6, voimme tehdä seuraavat johtopäätökset: syksyllä 12 tunnin työpäivän osalta Kazanin- Jekaterinburgin liittovaltion valtatie 1 km päästää: hiilimonoksidi - 30,3 kg, typen oksidit - 5,06 kg, hiilivedyt - 3,14 kg, noki - 0,13 kg, hiilidioksidi - 296,8 kg, rikkidioksidi - 0,64 kg; 12 tunnin vapaapäivälle: hiilimonoksidi - 251,9 kg, typen oksidit - 3,12 kg, hiilivedyt - 2,8 kg, noki - 0,04 kg, hiilidioksidi - 249,4 kg, rikkidioksidi - 0,3 kg.

Kevätkauden tietojen analyysi osoittaa, että työpäivänä liittovaltion valtatien kilometriä kohden muodostuu seuraavaa pilaantumista: hiilimonoksidi - 26 kg, typen oksidit - 8,01 kg, hiilivedyt - 4,14 kg, noki - 0,13 kg, hiili dioksidi - 325 kg, rikkidioksidi - 0,60 kg. Vapaapäivänä: hiilimonoksidi - 138,2 kg, typen oksidit - 5,73 kg, hiilivedyt - 3,8 kg, noki - 0,08 kg, hiilidioksidi - 243 kg, rikkidioksidi - 8 kg.

Voidaan sanoa, että polttomoottorin pakokaasun kaikista kuudesta komponentista hiilidioksidin määrällä mitattuna hallitsee hiilidioksidi, sen suurin määrä havaitaan syksyllä työpäivänä. Myös tänä aikana havaitaan suurin määrä hiilimonoksidia, typen oksideja ja hiilivetyjä, ja pienin - kevätlomalla.

Siten syyskauden työpäivinä ICE-pakokaasun ympäristön saastuminen tapahtuu eniten ja kevätpäivinä vähiten.

Syksyn työpäivinä eniten hiiltä päästävät henkilöautot, vähemmän keskikokoiset kuorma-autot ja pienin linja-autot. Kevään vapaapäivänä typen oksideja vapautuu eniten raskaan rahtityypin autoista, vähemmän kevyistä kuorma-autoista, keskikokoisista kuorma-autoista ja henkilöautoista ja pienin linja-autoista.

Syksyn vapaapäivinä eniten häkää muodostuvat henkilöautot ja kevyet kuorma-autot ja vähiten linja-autot ja raskaat kuorma-autot. Kevään työpäivänä hiilimonoksidia vapautuu paljon henkilöautosta, vähiten linja-autoista.

3.3 Tutkittujen maiden agrokemiallinen analyysi

Liittovaltion valtatien tienvarsiosuuksille valittujen maa-ainesten kemiallisen analyysin tulokset on esitetty taulukossa.

Agrokemialliset indikaattorit

Etäisyys tiestä KCI Humus, %P 2NOIN 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

Agrokemiallinen analyysi osoitti, että tutkitun alueen maaperä on lievästi hapan, tutkitut alueet eivät eronneet toisistaan ​​happamuudeltaan. Humuspitoisuuden mukaan maaperät ovat lievästi humusisia.

Voidaan todeta, että fosforipitoisuus kasvaa etäisyyden myötä tiestä.

Näin ollen maaperän ominaisuudet agrokemiallisten indikaattoreiden mukaan osoittavat, että vain 100 m ja 300 m etäisyydellä tiestä sijaitsevat maaperät ovat optimaalisia kasvien kasvulle ja kehitykselle.

Maanäytteiden analyysi niissä olevien raskasmetallipitoisuuksien osalta osoitti, että (taulukko 7) jos otetaan huomioon, että kadmiumin MPC maaperässä on 0,3 mg/kg (Staroverova, 2000), niin maaperässä, joka sijaitsee 5 metrin päässä tiestä kadmiumin pitoisuus ylitti tämän MPC:n 1,3 kertaa. Kun etäisyys tiestä laskee, kadmiumpitoisuus maaperässä vähenee.

Etäisyys tiestä Cd, 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 2,0 1,8 1 ,05,0 2,1 PD 1,30

Sinkin MPC-indeksi on 23 mg/kg (Staroverova, 2000), joten voidaan sanoa, että tienvarsialueet eivät tällä alueella ole sinkillä saastuneita. Korkein sinkkipitoisuus 5 metrin päässä tiestä on 3,3 mg/kg, matalin 300 metrin päässä 1,0 mg/kg.

Edellä esitetyn perusteella voidaan päätellä, että tieliikenne on liittovaltion valtatien tutkittujen tienvarsialueiden maaperän saastumisen lähde, vain kadmiumilla. Lisäksi havaitaan säännöllisyys: etäisyyden kasvaessa tiestä raskasmetallien määrä maaperässä vähenee, eli osa metalleista laskeutuu tien lähelle.

3.4 Fytotoksisuuden määrittäminen

Ajoneuvopäästöillä saastuneen maaperän fytotoksisuuden tutkimuksessa saatuja tietoja analysoimalla (kuva 3) voidaan todeta, että suurin fytotoksinen vaikutus ilmeni 50 ja 100 metrin etäisyydellä tiestä (vastaavasti 43 ja 47%). Tämä selittyy sillä, että suurin määrä epäpuhtauksia laskeutuu 50 ja 100 metrin päähän tiestä niiden jakautumisen erityispiirteiden vuoksi. Tämän mallin panivat merkille useat kirjailijat, esimerkiksi N.A. Golubkina (2004).

Riisi. Kuva 3. Maaperän fytotoksisuuden vaikutus rosovo-punaisen valkokärkisen retiisin taimien pituuteen

Tämän tekniikan testauksen jälkeen on huomattava, että emme suosittele retiisin käyttöä testiviljelmänä.

Retiisin itämisenergiaa määritettäessä saatujen tietojen tutkimus osoitti, että verrokkivarianttiin verrattuna 50 ja 100 m:n etäisyyksillä olevissa varianteissa W oli 1,4 ja 1,3 kertaa pienempi.

Retiisin itämisenergia ei eronnut merkittävästi vertailuversiosta vain 300 metrin etäisyydellä liittovaltion valtatiestä.

On huomattava, että sama suuntaus havaitaan tutkitun viljelmän itävyyttä koskevien tietojen analysoinnissa.

Suurin itävyys saatiin kontrolliversiossa (97 %) ja pienin - 50 metrin päässä tiestä olevassa variantissa (76 %), mikä on 1,3 kertaa vähemmän kuin vertailuversiossa.

Saatujen tietojen dispersioanalyysi osoitti, että ero havaitaan vain 50 metrin ja 30 metrin päässä tiestä, muissa tapauksissa ero on merkityksetön.

3.5 Jäkäläindikaatio

Jäkäläjen lajikoostumuksen ja tilan tutkimuksen tulokset on esitetty taulukossa 11.

Jäkälää tutkittaessa löydettiin tutkituilta alueilta kaksi niiden lajia: Platysmatia glauca ja Platysmatia glauca.

Rungon jäkäläpeitto vaihtelee Hypohymnia swollen (Platysmatia glauca) välillä 37,5-70 cm 3, Platysmatia glauca (Platysmatia glauca) 20 - 56,5 cm3 .

Liittovaltion valtatien vaikutus jäkälän tilaan

Koealalta Puun laji ja numero Jäkälälajin nimi Paikka ja merkintä runkoon Varren kansi, cm 3Kokonaiskattavuus, % Kokonaiskattavuuspisteet11 - koivu Hypogymnia physodes (Hypogymnia physodes) Kaista 702352 - koivu-----3 - kuusi-----4 - koivu Platismin harmaa (Platismatia Metsänsuojelukaista 55,59,235 - kuusi Platismin harmaa metsänsuojelukaista 35,55,9321 - kuusi Metsänsuojelukaista 56,59,433 - koivu Hypohyymous turvonnut -0--4 - kuusi Hypohymous turvonnut-0--5 - koivu Hypohymy turvonnut-0--31 - koivu Platization harmaa-harmaa metsänsuojelukaista 37,56,242 - kuusi Hypohymical koivu---3 turvonnut paisunut metsänsuojelukaista 451544 - kuusi Platointi harmaa-harmaa yhteisrakennus Strip20,53,425 - kuusiHypohymnaya turvonnut-0--41 - koivu Hypohymnaya turvonneetMetsänsuojelukaista 421442 - koivuHypohymous -5,21442 - koivuHypohymous1,5 ymous swollenMetsän suojanauha206 634 - koivuPlatismin harmaa-0 --5 - kuusiHypohymic turvonneetMetsänsuojelukaistale Strip 12,52,0151 - kuusen kaistale 15533 - koivu Hypohymy swollen-0--4 - koivu Platointi harmaa-harmaa Metsänsuojelunauha 35,55,935 - kuusi-Hypohymous-0-Hypohymous

Kokonaiskattavuus oli: Hypohymnia turvonnut (Platysmatia glauca) 2 % - 23 % ja Platysmatia glauca 5 % - 9 %.

Kymmenen pisteen asteikolla (taulukko 12) voidaan päätellä, että ajoneuvojen päästöistä aiheutuu saastumista. Hypohymnia swollen (Platysmatia glauca) kokonaiskattavuus on 1-5 pistettä ja Platysmatia glauca on 1-3 pistettä.

4. Talousosasto

.1 Päästöjen aiheuttamien taloudellisten vahinkojen laskeminen

Maataloustuotannon ekologisen ja taloudellisen tehokkuuden kriteerinä on ongelman ratkaisun maksimointi, joka koskee optimaalisilla tuotantokustannuksilla saatavien maataloustuotteiden yleistä kysyntää ympäristöä säästäen ja uusien.

Maataloustuotannon ympäristö- ja taloudellinen tehokkuuden määritys tehdään ympäristö- ja taloudellisten vahinkojen tunnusluvun laskelmien perusteella.

Ekologiset ja taloudelliset vahingot ovat luonnonympäristön laadun heikkenemisen seurauksena maataloudelle aiheutuvia todellisia tai mahdollisia arvoon ilmaistuja menetyksiä sekä lisäkustannuksia näiden menetysten korvaamiseksi. Maataloudessa päätuotantovälineenä käytettävälle maalle aiheutuvat ekologiset ja taloudelliset vahingot ilmenevät sen kunnon laadullisen heikkenemisen arvioinnin kustannuksina, mikä ilmenee ensisijaisesti maaperän hedelmällisyyden ja maatalousmaan tuottavuuden alenemisena (Minakov). , 2003).

Tämän jakson tarkoituksena on määrittää ajoneuvojen päästöistä aiheutuvat vahingot liittovaltion valtatiellä "Kazan - Jekaterinburg" maatalouskäytöstä.

Liittovaltion valtatietä pitkin kulkee siirtolaisalue. Alue, jolla se sijaitsee, kuuluu SHPK "Rusille". Etuoikeuden vieressä on suojavyö, sitten on pelto. Yritys käyttää sitä maataloustuotannossa.

Tiedetään, että tällä alueella kasvavat kasvit keräävät joitain kasvihuonekaasujen komponentteja, ja ne puolestaan ​​​​liikkuvat ravintoketjun lenkkejä pitkin (nurmi - tuotantoeläimet - ihmiset), mikä heikentää rehun laatua, alentaa satoa, karjan tuottavuutta. ja kotieläintuotteiden laatu, eläinten ja ihmisten terveyden heikkeneminen.

Laskelmien tekemiseksi on tiedettävä keskimääräinen heinäsato 1 hehtaaria kohden ja 1 sentin heinäkustannus viimeisten 3 vuoden ajalta (2006-2007). Heinän keskisato viimeisen 3 vuoden ajalta oli 17,8 q/ha, 1 q heinän hinta 64,11.

Ekologinen - taloudellinen vahinko (E) rivin poistamisesta maatalouskäytöstä lasketaan kaavalla:

jossa B on heinän kokonaiskeräys poistetulta alueelta; C - 1 sentnerin hinta heinää, hankaa.

Heinän bruttosato lasketaan kaavalla:

B = Ur * P

missä R - keskisato 3 vuodelta, c/ha; P - poistettu alue, ha

B \u003d 17,8 * 22,5 \u003d 400 c

Y \u003d 400 * 64,11 \u003d 25676 ruplaa.

Oletetaan, että tila täyttää puutteen ostamalla sen markkinahintaan. Sitten sen hankintakustannukset voidaan laskea kaavalla:

Zpr = K*C,

missä Z jne - heinän ostokustannukset markkinahintaan, ruplaa; K - tarvittava määrä heinän ostamiseen, q; C - 1 sentin heinän markkinahinta.

Z-arvo jne on yhtä suuri kuin maanpoiston vuoksi vastaanottamatta jäänyt heinä, eli 400 senttiä, markkinahinta on 1 sentti, heinän sentin markkinahinta on 200 ruplaa.

Sitten, Z pr \u003d 17,8 * 200 \u003d 80 100 ruplaa.

Maa-ala oli siis 17,8 hehtaaria. Heinän fyysisen painon menetys on 400 senttiä. Kun tien etuoikeus poistettiin maatalouskäytöstä, vuositappio oli 25 676 ruplaa. saamatta jääneen heinän ostohinta on 80100.

johtopäätöksiä

Tehdyn tutkimuksen perusteella voidaan tehdä seuraavat johtopäätökset:

1. Polttomoottoreiden pakokaasujen koostumus sisältää 200 komponenttia, joista myrkyllisimpiä eläville organismeille ovat hiilimonoksidi, typen oksidit, hiilivedyt, aldehydit, dioksidit, rikkidioksidi ja raskasmetallit.
2. Pakokaasut vaikuttavat viljelykasveihin, jotka ovat agroekosysteemin pääkomponentti. Pakokaasujen vaikutus johtaa maataloustuotteiden sadon ja laadun heikkenemiseen. Jotkut päästöistä aiheutuvat aineet voivat kertyä kasveihin, mikä aiheuttaa lisävaaran ihmisten ja eläinten terveydelle.
3. Syksyllä 12 tunnin työpäivän läpi kulkee 4 080 ajoneuvoa, joista päästi ympäristöön noin 3,3 tonnia haitallisia aineita kilometriä kohti ja keväällä 1,2 tonnia haitallisia aineita. Syksyllä 12 tunnin vapaapäivän aikana havaittiin 2880 ajoneuvoa, joista muodostui 3,2 tonnia haitallisia aineita ja keväällä 1680 tonnia, joista 1,7 tonnia haitallisia aineita. Suurin saastuminen aiheutuu henkilöautoista ja kevyistä kuorma-autoista.
4. Maaperän agrokemiallinen analyysi osoitti, että tutkimusalue tällä alueella on lievästi hapan, koeversioissa se vaihteli 4,9 - 5,4 pH KCI:n välillä, maaperän humuspitoisuus on alhainen ja ne ovat lievästi kadmiumin saastuttamia.
5. Ajoneuvojen päästöjen taloudelliset vahingot liittovaltion valtatiellä "Kazan - Jekaterinburg" ovat 25 676 ruplaa.

Bibliografinen luettelo

1. Alekseev Yu.V. Raskasmetallit maaperässä ja kasveissa / Yu.V. Alekseev. - L.: Agropromizdat, 1987. - 142 s.

2. Artamonov V.I. Kasvit ja luonnonympäristön puhtaus / V.I. Artamonov. - M.: Nauka, 1968. - 172 s.

Bezuglova O.S. Biogokemia / O.S. Bezuglova, D.S. Orlov. - Rostov n / Don.: "Phoenix", 2000. - 320 s.

Berinya Dz.Zh. / Ajoneuvojen päästöjen ja tienvarsien maaperän saastuminen / Dz.Zh. Berinya, L.K. Kalvinya // Ajoneuvojen päästöjen vaikutus ympäristöön. - Riika: Noble, 1989. - S. 22-35.

Valova V.D. Ekologian perusteet / V.D. Valova. - M.: Kustantaja "Dashkov ja K", 2001. - 212 s.

Varshavsky I.L. Kuinka neutraloida auton pakokaasut / I.L. Varsova, R.V. Malov. - M.: Liikenne, 1968. - 128 s.

Golubkina N.A. Laboratoriotyöpaja ekologiasta / N.A. Golubkina, M.: FOORUMI - INTRA - M, 2004. - 34 s.

Gutarevitš Yu.F. Ympäristönsuojelu moottorin päästöjen aiheuttamalta saastumiselta / Yu.F. Gutarevitš, - M.: Harvest, 1989. - 244 s.

Armor B.A. Kenttäkokemuksen menetelmät (Sosnovami tilastollinen tutkimustulosten käsittely) / B.A. Panssari. - M.: Kolos, 197 * 9. - 413 s.

Drobot V.V. Taistelu ympäristön saastumista vastaan ​​tieliikenteessä / V.V. Drobot, P.V. Kositsin, A.P. Lukjanenko, V.P. Hauta. - Kiova: Tekniikka, 1979. - 215 s.

Evguniev I.Ya. Autotiet ja ympäristönsuojelu / I.Ya. Evgeniev, A.A. Mironov. - Tomsk: Tomskin yliopiston kustantamo, 1986. - 281 s.

Ilyin V.B. Raskasmetallit maaperä-kasvijärjestelmässä. Novosib.: Tiede. 1991. - 151 s.

Kuznetsova L.M. Raskasmetallien vaikutus vehnän satoon ja laatuun / L.M. Kuznetsova, E.B. Zubarev // Kemia maataloudessa. - 1997. - Nro 2. - S. 36-37.

Lukanin V.N. Teollisuuden ja liikenteen ekologia / V.N. Lukanin. - M.: Korkeakoulu, 2001. - 273 s.

Lukanin V.N., Trofimenko Yu.V. Teollisuus- ja kuljetusekologia: Proc. yliopistoille / Toim. V.N. Lukanin. - M.: Korkeampi. koulu, 2001. - 273 s.

Mineev V.G. Maatalouskemian työpaja / V.G. Mineev. - M.: Moskovan valtionyliopiston kustantamo, 2001. - 689 s.

Mineev V.G. Maatalouden ja luonnonympäristön kemiallistaminen. M.: Agropromizdat, 1990. - 287 s.

Molchanov A.A. Metsän vaikutus ympäristöön / A.A. Molchanov. - M.: Nauka, 1973. - 145 s.

Nikiforova E.M. Luonnonympäristön saastuminen ajoneuvojen pakokaasujen lyijyllä // Moskovan yliopiston Vesti. - 1975. - Nro 3. - S. 28-36.

Obukhov A.I. Tieteellinen perusta raskasmetallien MPC:iden kehittämiselle maaperässä / A.I., Obukhov, I.P. Babieva, A.V. Virne. - M.: Moskovan kustantaja. Univ., 1980. - 164 s.

Oreshkina A.V. Maaperän kadmiumin saastumisen erityispiirteet // EkiP. - 2004. Nro 1. - S. 31-32.

Orlov D.S. Biosfäärin ekologia ja suojelu kemiallisen saastumisen varalta: Proc. kemiallinen korvaus, kemian tekniikka. ja biol. asiantuntija. yliopistot / D.S. Orlov, L.K. Sadovnikova, I.N. Lozanovskaja. M.: Korkeampi. koulu, - 2002. - 334 s.

Pavlova E.I. Kuljetuksen ekologia / E.I. Pavlova. - M.: Liikenne, 2000, - 284 s.

Perelman A.I. Maiseman geokemia / A.I. Perelman. - M.: Higher School, 1975. - 341 s.

Pchelkina A.V., Bogolyubov A.S. Menetelmät jäkälän osoittamiseksi ympäristön saastumisesta. Toolkit. - M.: Ekosysteemi, 1997. - 80 s.

Staroverova A.V. Myrkyllisten aineiden luokitus maaperässä ja elintarvikkeissa / A.V. Staroverova, L.V. Vashchenko // Agrokemian tiedote. - 2000. - Nro 2. - S. 7-10.

Fellenberg G. ympäristön saastuminen. Johdatus ekologiseen kemiaan / G. Fellenberg. - M.: Mir, 1997. - 232 s.

Feldman Yu.G. Moottoriliikenteen hygieeninen arviointi ilmansaasteiden lähteenä / Yu.G. Feldman. - M.: Lääketiede, 1975.

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

Shilnikov I.A. Kadmiumin, sinkin, lyijyn ja strontiumin kulkeutuminen soo-podzolic-maaperän juurikerroksesta / I.A. Shilnikov, M.M. Ovcharenko // Agrokemian tiedote. - 1998. - nro 5 - 6. - S. 43-44.

Yusfin Yu.S., Teollisuus ja ympäristö / Yu.S. Yusfin, Ya.I. Leontiev, P.I. Tšernousov. - M.: ICC "Acadeikniga", 2002. - 469 s.

Yufit S.S. Myrkyt ovat kaikkialla ympärillämme. Haasteet ihmiskunnalle / S.S. Yufit. - M.: Classics Style, 2002. - 368 s.

Yagodin B.A. Raskasmetallit ja ihmisten terveys // Kemia maataloudessa. - 1995. - Nro 4. - S. 18-20.

Yakubovsky Yu. Autoliikenne ja ympäristönsuojelu / Yu. Yakubovsky. - M.: Liikenne, 1979. - 198 s.

Tutorointi

Tarvitsetko apua aiheen oppimisessa?

Asiantuntijamme neuvovat tai tarjoavat tutorointipalveluita sinua kiinnostavista aiheista.
Lähetä hakemus ilmoittamalla aiheen juuri nyt saadaksesi selville mahdollisuudesta saada konsultaatio.

Kuljetusvälineiden vuorovaikutus ympäristön kanssa

Liikenne on yksi tärkeimmistä ilmansaasteiden lähteistä ilmakehässä. Erilaisten liikennelaitosten ympäristövaikutuksiin liittyvät ympäristöongelmat määräytyvät moottoreiden myrkyllisten aineiden päästöjen perusteella, ja ne muodostuvat myös vesistöjen saastumisesta. Kiinteän jätteen syntyminen ja melusaaste aiheuttavat osuutensa kielteisistä vaikutuksista. Samalla tieliikenne on ympäristön saastuttajana ja energiaresurssien kuluttajana ensimmäisellä sijalla. Suuruusluokkaa pienempi on rautatiekuljetusten kielteinen vaikutus. Ilma-, meri- ja sisävesiliikenteen aiheuttama saastuminen - alenevassa järjestyksessä - on vielä vähemmän.

Maantieliikenteen vaikutukset ympäristöön

Polttamalla valtavan määrän öljytuotteita autot vahingoittavat sekä ympäristöä (ensisijaisesti ilmakehää) että ihmisten terveyttä. Ilma on tyhjentynyt hapesta, kyllästetty pakokaasujen haitallisilla aineilla, ilmakehään suspendoituneen ja erilaisten substraattien pinnalle laskeutuneen pölyn määrä lisääntyy.

Moottoriliikennekompleksin yritysten jätevedet ovat yleensä kyllästettyjä öljytuotteilla ja suspendoituneilla aineilla, ja ajoradalta tuleva pintavuoto sisältää lisäksi raskasmetalleja (lyijyä, kadmiumia jne.) ja klorideja.

Autot ovat myös intensiivisiä tekijöitä selkärankaisten ja selkärangattomien eliminoinnissa, ne ovat myös vaarallisia ihmisille aiheuttaen monia kuolemantapauksia ja vakavia vammoja.

Huomautus 1

Henkilökohtaisten ajoneuvojen omistajat pesevät usein autonsa vesistöjen rannoilla käyttämällä synteettisiä pesuaineita, jotka joutuvat veteen.

Luonnonekosysteemien vaurioita aiheuttaa kemiallinen menetelmä poistaa lumi ja jää tienpinnalta reagenssien - kloridiyhdisteiden - avulla (suoraan kosketukseen ja maaperän kautta).

Näiden suolojen vaarallinen vaikutus ilmenee auton osana olevan metallin korroosioprosessissa, tiekoneiden ja liikennemerkkien ja tienvarsien rakenneosien tuhoutumisessa.

Esimerkki 1

Huolimatta nykyaikaisten myrkyllisyyden ja päästöjen opasiteetin standardien ylittämisestä käytettyjen autojen osuus on keskimäärin 20-25%.

Liikenteen paikallinen geoekologinen vaikutus ilmenee hiilimonoksidin, typen oksidien, hiilivetyjen tai lyijyn intensiivisenä kerääntymisenä saastelähteiden läheisyyteen (valtateiden varrelle, pääkaduille, tunneleihin, risteyksissä). Osa epäpuhtauksista kulkeutuu päästöpaikalta aiheuttaen alueellisia geoekologisia vaikutuksia. Hiilidioksidi ja muut kasvihuoneilmiölliset kaasut leviävät ympäri ilmakehää aiheuttaen globaaleja geoekologisia vaikutuksia, jotka ovat ihmiselle epäedullisia.

Esimerkki 2

Noin 15 % näytteistä kuljetusten vaikutusalueilla ylitti terveydelle haitallisten raskasmetallien MPC-arvot.

Tärkeimmät liikennejätteet ovat akut (lyijy), sisäverhoiluelementit (muovi), autonrenkaat, auton korien palaset (teräs).

Rautatieliikenteen vaikutus

Pääasiallinen ilmansaasteiden lähde ovat dieselvetureiden pakokaasut, jotka sisältävät hiilimonoksidia, typen oksideja, erilaisia ​​hiilivetytyyppejä, rikkidioksidia ja nokea.

Lisäksi henkilöautoista patogeenisiä mikro-organismeja sisältävää jätevettä jopa 200 m³ vuodessa per ratakilometri, lisäksi jopa 12 tonnia kuivaa jätettä.

Liikkuvan kaluston pesussa veteen heitetään jäteveden mukana pesuaineita - synteettisiä pinta-aktiivisia aineita, erilaisia ​​öljytuotteita, fenoleja, kuusiarvoista kromia, happoja, emäksiä, erilaisia ​​orgaanisia ja epäorgaanisia kiintoaineita.

Liikkuvien junien aiheuttama melusaaste aiheuttaa kielteisiä terveysvaikutuksia ja vaikuttaa yleisesti väestön elämänlaatuun.

Lentoliikenteen vaikutus

Lentoliikenne kyllästää ilmakehän hiilimonoksidilla, hiilivedyillä, typen oksideilla, noella ja aldehydeillä. Lento- ja rakettikuljetusobjektien moottoreilla on negatiivinen vaikutus troposfääriin, stratosfääriin ja ulkoavaruuteen. Päästöt, jotka vaikuttavat planeetan otsonikerroksen tuhoamiseen, muodostavat noin 5 % koko liikennesektorilta ilmakehään joutuvista myrkyllisistä aineista.

Laivaston vaikutus

Joki ja erityisesti merilaivasto saastuttaa vakavasti ilmakehää ja hydrosfääriä. Kuljetusliikenteessä ilmakehä kyllästyy freoneilla, jotka tuhoavat maapallon ilmakehän otsonikerroksen, ja polttoaineesta vapautuu palaessaan rikin, typen ja hiilimonoksidin oksideja. Tiedetään, että 40 % vesiliikenteen kielteisistä vaikutuksista johtuu ilmansaasteista. 60 % ”jakaa” keskenään melusaastetta, biosfäärille epätavallista tärinää, kuljetuslaitosten kiinteää jätettä ja korroosioprosesseja, öljyvuotoja tankkerionnettomuuksissa ja muutakin. Nuorten kalojen ja monien muiden hydrobionttien kuolleisuus liittyy merialusten liikennöinnin aikana esiintyviin aalloihin.

Tieliikenne on ympäristön kannalta aggressiivisin muihin liikennemuotoihin verrattuna. Se on voimakas kemikaalien (toimittaa valtavan määrän myrkyllisiä aineita ympäristöön), melun ja mekaanisen saastumisen lähde. On syytä korostaa, että parkkipaikan lisääntyessä ajoneuvojen ympäristöhaittojen taso nousee voimakkaasti. Joten jos 70-luvun alussa hygienistit määrittelivät tieliikenteen ilmakehään tuoman saastumisen osuuden keskimäärin 13%, nyt se on jo saavuttanut 50% ja jatkaa kasvuaan. Ja kaupungeissa ja teollisuuskeskuksissa ajoneuvojen osuus saasteiden kokonaismäärästä on paljon suurempi ja saavuttaa 70 prosenttia tai enemmän, mikä luo vakavan ympäristöongelman, joka liittyy kaupungistumiseen.

Autoissa on useita myrkyllisten aineiden lähteitä, joista tärkeimmät ovat kolme:

• pakokaasut
• kampikammion kaasut
• polttoainehöyryt

Riisi. Myrkyllisten päästöjen lähteet

Polttomoottoreiden pakokaasut muodostavat suurimman osan tieliikenteen kemiallisesta ympäristön saastumisesta.

Teoreettisesti oletetaan, että polttoaineen täydellisen palamisen seurauksena hiilen ja vedyn (jotka ovat osa polttoainetta) vuorovaikutuksen seurauksena ilmakehän hapen kanssa muodostuu hiilidioksidia ja vesihöyryä. Tässä tapauksessa hapettumisreaktiot ovat muodoltaan:

С+О2=СО2,
2H2+02=2H2.

Käytännössä moottorin sylintereissä tapahtuvista fysikaalisista ja mekaanisista prosesseista johtuen pakokaasujen todellinen koostumus on hyvin monimutkainen ja sisältää yli 200 komponenttia, joista merkittävä osa on myrkyllisiä.

Pöytä. Autojen moottoreiden pakokaasujen likimääräinen koostumus

Moottoreiden pakokaasujen koostumus henkilöautojen esimerkillä ilman niiden neutralointia voidaan esittää kaavion muodossa.

Riisi. Pakokaasujen komponentit ilman neutralointia

Kuten taulukosta ja kuvasta voidaan nähdä, tarkasteltujen moottorityyppien pakokaasujen koostumus eroaa merkittävästi, pääasiassa epätäydellisen palamisen tuotteiden - hiilimonoksidin, hiilivetyjen, typen oksidien ja noen - pitoisuudessa.

Pakokaasujen myrkyllisiä komponentteja ovat:

• hiilimonoksidi
• hiilivedyt
• typpioksidit
• rikin oksideja
• aldehydit
• bentso(a)pyreeni
• lyijyyhdisteet

Bensiini- ja dieselmoottoreiden pakokaasujen koostumuksen ero selittyy suurella ylimääräisellä ilmakertoimella α (moottorin sylintereihin tulevan ilman todellisen määrän suhde teoriassa tarvittavaan ilmamäärään 1 kg polttoaineen palamiseen ) dieselmoottoreille ja parempaan polttoaineen sumutukseen (polttoaineen ruiskutus). Lisäksi bensiinikaasuttimessa eri sylintereiden seos ei ole sama: lähempänä kaasutinta sijaitsevissa sylintereissä se on rikas, ja siitä kauempana oleville se on huonompi, mikä on bensiinin kaasutinmoottoreiden haitta. . Osa kaasutinmoottoreiden ilma-polttoaineseoksesta ei pääse sylintereihin höyrytilassa, vaan kalvon muodossa, mikä lisää myös myrkyllisten aineiden pitoisuutta polttoaineen huonon palamisen vuoksi. Tämä haitta ei ole tyypillinen polttoaineen ruiskutuksella varustetuille bensiinimoottoreille, koska polttoaine syötetään suoraan imuventtiileihin.

Syy hiilimonoksidin ja osittain hiilivetyjen muodostumiseen on hiilen epätäydellinen palaminen (jonka massaosuus bensiinissä saavuttaa 85 %) riittämättömästä happimäärästä johtuen. Siksi hiilimonoksidin ja hiilivetyjen pitoisuudet pakokaasuissa kasvavat seoksen rikastuessa (α 1, näiden muutosten todennäköisyys liekin rintamassa on pieni ja pakokaasut sisältävät vähemmän CO:ta, mutta sen lähteitä on muitakin esiintyminen sylintereissä:

• polttoaineen sytytysvaiheen liekin matalan lämpötilan osat
• polttoainepisarat, jotka tulevat kammioon ruiskutuksen myöhäisissä vaiheissa ja palavat diffuusioliekissä hapen puutteessa
• nokihiukkasia, jotka muodostuvat pyörteisen liekin etenemisen aikana heterogeenista varausta pitkin, joissa yleisellä happiylimäärällä voidaan luoda sen puutteellisia vyöhykkeitä ja suorittaa tämän tyyppisiä reaktioita:

2С+О2 → 2СО.

Hiilidioksidi CO2 on myrkytön, mutta haitallinen aine johtuen sen pitoisuuden kasvusta planeetan ilmakehässä ja sen vaikutuksesta ilmastonmuutokseen. Suurin osa palotilassa muodostuvasta CO:sta hapettuu CO2:ksi poistumatta kammiosta, koska hiilidioksidin mitattu tilavuusosuus pakokaasuissa on 10-15 % eli 300 ... 450 kertaa enemmän kuin ilmakehän ilmassa. Peruuttamaton reaktio edistää eniten CO2:n muodostumista:

CO + OH → CO2 + H

CO:n hapettuminen CO2:ksi tapahtuu pakoputkessa sekä pakokaasumuuntimissa, jotka on asennettu nykyaikaisiin autoihin CO:n ja palamattomien hiilivetyjen pakkohapettamiseksi CO2:ksi, koska myrkyllisyysstandardeja on noudatettava.

hiilivedyt

Hiilivedyt - lukuisat eri tyyppiset yhdisteet (esimerkiksi C6H6 tai C8H18) koostuvat alkuperäisistä tai hajoavista polttoainemolekyyleistä, ja niiden pitoisuus ei kasva vain rikastuessa, vaan myös seoksen ehtyessä (a > 1,15), mikä selittyy lisääntynyt määrä reagoimatonta (palamatonta) polttoainetta ylimääräisen ilman ja yksittäisten sylintereiden sytytyskatkojen vuoksi. Hiilivetyjen muodostuminen johtuu myös siitä, että polttokammion seinillä kaasujen lämpötila ei ole tarpeeksi korkea polttamaan polttoainetta, joten liekki sammuu täällä eikä täydellistä palamista tapahdu. Myrkyllisimmät polysykliset aromaattiset hiilivedyt.

Dieselmoottoreissa kevyitä kaasumaisia ​​hiilivetyjä muodostuu polttoaineen termisen hajoamisen aikana liekin syttymisvyöhykkeellä, ytimessä ja liekin etureunassa, palotilan seinämien seinämässä ja toissijaisen ruiskutuksen seurauksena. (injektion jälkeen).

Kiinteitä hiukkasia ovat liukenemattomat (kiinteä hiili, metallioksidit, piidioksidi, sulfaatit, nitraatit, asfaltit, lyijyyhdisteet) ja orgaaniseen liuottimeen (hartsit, fenolit, aldehydit, lakka, noki, polttoaineen ja öljyn sisältämät raskaat jakeet) liukenevia aineita.

Ahdettujen dieselmoottoreiden pakokaasujen kiinteät hiukkaset koostuvat 68...75 % liukenemattomista aineista, 25...32 % liukoisista aineista.

Noki

Noki (kiinteä hiili) on liukenemattomien hiukkasten pääkomponentti. Se muodostuu bulkkipyrolyysin aikana (hiilivetyjen lämpöhajoaminen kaasu- tai höyryfaasissa hapen puutteessa). Noen muodostumismekanismi sisältää useita vaiheita:

• ydintyminen
• ytimien kasvu primaarihiukkasiksi (heksagonaaliset grafiittilevyt)
• hiukkaskoon kasvu (koagulaatio) monimutkaisiin muodostelmiin - konglomeraatteihin, mukaan lukien 100 ... 150 hiiliatomia
• loppuun palaminen

Noen vapautuminen liekistä tapahtuu arvolla α = 0,33…0,70. Viritetyissä moottoreissa, joissa on ulkoinen kaasutus ja kipinäsytytys (bensiini, kaasu), tällaisten vyöhykkeiden todennäköisyys on mitätön. Dieselmoottoreissa paikallisia ylipolttoainevyöhykkeitä muodostuu useammin ja luetellut noenmuodostusprosessit toteutetaan täysin. Siksi dieselmoottoreiden pakokaasujen nokipäästöt ovat suuremmat kuin kipinäsytytysmoottoreiden. Noen muodostuminen riippuu polttoaineen ominaisuuksista: mitä suurempi C/H-suhde polttoaineessa, sitä suurempi noen saanto.

Kiinteiden hiukkasten koostumus sisältää noen lisäksi rikki- ja lyijyyhdisteitä. Typen oksidit NOx edustavat joukkoa seuraavia yhdisteitä: N2O, NO, N2O3, NO2, N2O4 ja N2O5. Autojen moottoreiden pakokaasuissa NO on vallitseva (99 % bensiinimoottoreissa ja yli 90 % dieselmoottoreissa). Polttokammiossa NO voi muodostua:

• korkean lämpötilan ilmassa typen hapetus (terminen NO)
• typpeä sisältävien polttoaineyhdisteiden (polttoaine NO) matalan lämpötilan hapettumisen seurauksena
• johtuu hiilivetyradikaalien törmäyksestä typpimolekyylien kanssa palamisreaktiovyöhykkeellä lämpötilan pulsaation läsnä ollessa (nopea NO)

Polttokammioissa hallitsee molekyylitypestä laihaan ilma-polttoaineseoksen palamisen aikana muodostuva terminen NO ja liekin etuosan takana palamistuotteiden vyöhykkeellä oleva seos, joka on lähellä stoikiometristä. Pääasiassa vähärasvaisten ja kohtalaisen runsaiden seosten (α > 0,8) palaessa reaktiot tapahtuvat ketjumekanismin mukaisesti:

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

Rikkaissa seoksissa< 0,8) осуществляются также реакции:

N2 + OH → NO + NH
NH + O → NO + OH.

Laihaissa seoksissa NO-tuoton määrää ketjulämpöräjähdyksen maksimilämpötila (maksimilämpötila 2800 ... 2900 °K), eli muodostumisen kinetiikka. Rikkaissa seoksissa NO-saanto lakkaa olemasta riippuvainen maksimiräjähdyslämpötilasta ja määräytyy hajoamiskinetiikasta, ja NO-pitoisuus pienenee. Laihaiden seosten palamisen aikana NO:n muodostumiseen vaikuttaa merkittävästi palamistuotteiden vyöhykkeen epätasainen lämpötilakenttä ja vesihöyryn läsnäolo, joka estää NOx-hapetusketjureaktion.

ICE-sylinterissä olevan kaasuseoksen kuumennus- ja jäähdytysprosessin korkea intensiteetti johtaa merkittävästi epätasapainoisten reagoivien aineiden pitoisuuksien muodostumiseen. Muodostuneen NO:n jäätyminen (kovettuminen) tapahtuu maksimipitoisuuden tasolla, mikä havaitaan pakokaasuissa NO:n hajoamisnopeuden jyrkän hidastumisen vuoksi.

Ajoneuvojen pakokaasujen pääasialliset lyijyyhdisteet ovat kloridit ja bromidit sekä (pienempinä määrinä) oksidit, sulfaatit, fluoridit, fosfaatit ja jotkin niiden välituoteyhdisteet, jotka ovat aerosolien tai kiinteiden hiukkasten muodossa alle 370°:n lämpötiloissa C. Noin 50 % lyijystä jää noen muodossa moottorin osiin ja pakoputkeen, loput poistuu pakokaasujen mukana ilmakehään.

Suuri määrä lyijyyhdisteitä vapautuu ilmaan, kun tätä metallia käytetään nakutuksenestoaineena. Tällä hetkellä lyijyyhdisteitä ei käytetä nakutuksenestoaineina.

Rikkioksidit

Rikin oksideja muodostuu polttoaineen sisältämän rikin palamisen aikana CO:n muodostumisen kaltaisella mekanismilla.

Myrkyllisten komponenttien pitoisuus pakokaasuissa on arvioitu tilavuusprosentteina, miljoonasosina tilavuusprosentteina - ppm -1, (miljoonasosia, 10 000 ppm = 1 tilavuusprosentti) ja harvemmin milligrammoina litraa pakokaasuja kohti.

Pakokaasujen lisäksi kampikammion kaasut (ilman suljettua kampikammion tuuletusta sekä polttoaineen haihtuminen polttoainejärjestelmästä) ovat kaasuttimella varustettujen autojen ympäristön saastumisen lähteitä.

Bensiinimoottorin kampikammiossa paine imuiskua lukuun ottamatta on paljon pienempi kuin sylintereissä, joten osa ilma-polttoaineseoksesta ja pakokaasuista murtautuu vuotojen läpi sylinteri-mäntäryhmässä palokammiosta. kampikammioon. Täällä ne sekoittuvat kylmän moottorin sylinterin seinämistä huuhtoutuneiden öljy- ja polttoainehöyryjen kanssa. Kampikammiokaasut laimentavat öljyä, edistävät veden tiivistymistä, öljyn vanhenemista ja saastumista sekä lisäävät sen happamuutta.

Dieselmoottorissa puristustahdin aikana kampikammioon tunkeutuu puhdasta ilmaa ja palamisen ja paisumisen aikana pakokaasuja, joiden myrkyllisten aineiden pitoisuudet ovat verrannollisia niiden pitoisuuksiin sylinterissä. Dieselin kampikammiokaasuissa tärkeimmät myrkylliset komponentit ovat typen oksidit (45 ... 80 %) ja aldehydit (jopa 30 %). Dieselmoottorien kampikammiokaasujen maksimyrkyllisyys on 10 kertaa pienempi kuin pakokaasujen, joten kampikammiokaasujen osuus dieselmoottorissa ei ylitä 0,2 ... 0,3 % myrkyllisten aineiden kokonaispäästöistä. Tämän vuoksi pakotettua kampikammion tuuletusta ei yleensä käytetä autojen dieselmoottoreissa.

Tärkeimmät polttoainehöyryjen lähteet ovat polttoainesäiliö ja sähköjärjestelmä. Korkeammat moottoritilan lämpötilat kuormitetun moottorin käyttöolosuhteiden ja ajoneuvon moottoritilan suhteellisen ahtauden vuoksi aiheuttavat merkittävää polttoaineen haihtumista polttoainejärjestelmästä, kun kuuma moottori sammutetaan. Koska polttoaineen haihtumisesta aiheutuu suuria hiilivetyyhdisteiden päästöjä, kaikki autonvalmistajat käyttävät tällä hetkellä erityisiä järjestelmiä niiden talteenottoon.

Auton polttoainejärjestelmästä tulevien hiilivetyjen lisäksi autojen tankkauksen yhteydessä tapahtuu merkittävää ilmansaastumista autojen polttoaineen haihtuvilla hiilivedyillä (keskimäärin 1,4 g CH:ta litraa täytettyä polttoainetta kohti). Haihtuminen aiheuttaa myös fyysisiä muutoksia itse bensiinissä: fraktiokoostumuksen muutoksen vuoksi niiden tiheys kasvaa, lähtöominaisuudet huononevat ja lämpökrakkauksen ja suoratislausbensiinien oktaaniluku pienenee. Dieselajoneuvoissa polttoaineen haihtumista ei käytännössä esiinny dieselpolttoaineen alhaisen haihtuvuuden ja dieselpolttoainejärjestelmän tiiviyden vuoksi.

Ilman pilaantumisen tasoa arvioidaan vertaamalla mitattua ja suurinta sallittua pitoisuutta (MAC). MPC-arvot asetetaan erilaisille myrkyllisille aineille, joilla on jatkuva, keskimääräinen päivittäinen ja kertaluonteinen vaikutus. Taulukossa näkyvät joidenkin myrkyllisten aineiden päivittäiset keskimääräiset MPC-arvot.

Pöytä. Myrkyllisten aineiden sallitut pitoisuudet

Tutkimusten mukaan henkilöauto, jonka keskimääräinen ajokilometrimäärä on 15 tuhatta kilometriä vuodessa, "hengittää sisään" 4,35 tonnia happea ja "hengittää ulos" 3,25 tonnia hiilidioksidia, 0,8 tonnia hiilimonoksidia, 0,2 tonnia hiilivetyjä, 0,04 tonnia typen oksideja. Toisin kuin teollisuusyritykset, joiden päästöt keskittyvät tietylle alueelle, auto hajottaa polttoaineen epätäydellisen palamisen tuotteet lähes koko kaupunkialueelle ja suoraan ilmakehän pintakerrokseen.

Autojen aiheuttaman saastumisen osuus suurissa kaupungeissa saavuttaa suuret arvot.

Pöytä. Maantieliikenteen osuus ilmansaasteiden kokonaismäärästä maailman suurimmissa kaupungeissa, %

Pakokaasujen myrkylliset komponentit ja polttoainejärjestelmän höyryt vaikuttavat haitallisesti ihmiskehoon. Altistumisen aste riippuu niiden pitoisuuksista ilmakehässä, henkilön tilasta ja hänen yksilöllisistä ominaisuuksistaan.

hiilimonoksidi

Hiilimonoksidi (CO) on väritön, hajuton kaasu. CO:n tiheys on pienempi kuin ilman, joten se voi helposti levitä ilmakehässä. Sisäänhengitetyn ilman mukana ihmiskehoon joutuessaan CO heikentää hapen saantia ja syrjäyttää hapen verestä. Tämä johtuu siitä, että CO:n imeytyminen veressä on 240 kertaa suurempi kuin hapen absorptio. CO:lla on suora vaikutus kudosten biokemiallisiin prosesseihin, mikä johtaa rasva- ja hiilihydraattiaineenvaihduntaan, vitamiinitasapainoon jne. Hapen nälänhädän seurauksena CO:n myrkyllinen vaikutus liittyy suoraan keskushermoston soluihin. Hiilimonoksidipitoisuuden nousu on myös vaarallista, koska kehon hapenpuutteen seurauksena huomio heikkenee, reaktio hidastuu, kuljettajien tehokkuus laskee, mikä vaikuttaa liikenneturvallisuuteen.

CO:n myrkyllisten vaikutusten luonne voidaan jäljittää kuvan kaaviosta.

Riisi. Kaavio CO:n vaikutuksista ihmiskehoon:
1 - kuolema; 2 - kuolemanvaara; 3 - päänsärky, pahoinvointi; 4 - myrkyllisen vaikutuksen alku; 5 - havaittavan toiminnan alku; 6 - huomaamaton toiminta; T, h - valotusaika

Kaaviosta seuraa, että jopa alhaisella CO-pitoisuudella ilmassa (jopa 0,01 %) pitkäaikainen altistuminen sille aiheuttaa päänsärkyä ja johtaa suorituskyvyn heikkenemiseen. Korkeampi CO-pitoisuus (0,02...0,033 %) johtaa ateroskleroosin kehittymiseen, sydäninfarktin esiintymiseen ja kroonisten keuhkosairauksien kehittymiseen. Lisäksi CO:n vaikutus sepelvaltimon vajaatoiminnasta kärsiviin on erityisen haitallinen. Noin 1 %:n hiilidioksidipitoisuudella tapahtuu tajunnan menetys muutaman hengenvedon jälkeen. CO:lla on myös negatiivinen vaikutus ihmisen hermostoon aiheuttaen pyörtymistä sekä muutoksia silmien värissä ja valoherkkyydessä. CO-myrkytyksen oireita ovat päänsärky, sydämentykytys, hengenahdistus ja pahoinvointi. On huomattava, että suhteellisen alhaisissa pitoisuuksissa ilmakehässä (jopa 0,002 %) hemoglobiiniin liittyvää CO:ta vapautuu vähitellen ja ihmisverestä puhdistuu 50 % 3-4 tunnin välein.

Hiilivetyyhdisteet

Hiilivetyyhdisteitä ei ole vielä tutkittu riittävästi niiden biologisen vaikutuksen suhteen. Kokeelliset tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että polysykliset aromaattiset yhdisteet ovat aiheuttaneet syöpää eläimissä. Tietyissä ilmakehän olosuhteissa (rauhallinen, voimakas auringon säteily, merkittävä lämpötilan inversio) hiilivedyt toimivat alkutuotteina erittäin myrkyllisten tuotteiden - valohapettimien - muodostumiselle, joilla on voimakas ärsyttävä ja yleinen myrkyllinen vaikutus ihmiselimiin ja jotka muodostavat valokemiallista savusumua. Karsinogeeniset aineet ovat erityisen vaarallisia hiilivetyjen ryhmästä. Tutkituin on polynukleaarinen aromaattinen hiilivety bentso(a)pyreeni, joka tunnetaan myös nimellä 3,4-bentso(a)pyreeni, aine, joka on keltainen kide. On todettu, että pahanlaatuisia kasvaimia esiintyy paikoissa, joissa syöpää aiheuttavat aineet ovat suorassa kosketuksessa kudoksen kanssa. Jos pölymäisille hiukkasille kertyneet syöpää aiheuttavat aineet joutuvat keuhkoihin hengitysteiden kautta, ne jäävät elimistössä. Myrkyllisiä hiilivetyjä ovat myös polttoainejärjestelmästä ilmakehään joutuvat bensiinihöyryt sekä ilmanvaihtolaitteiden kautta karkaavia kampikammiokaasuja sekä yksittäisten moottorikomponenttien ja -järjestelmien liitäntöjen vuotoja.

Typpioksidi

Typpioksidi on väritön kaasu ja typpidioksidi on punaruskea kaasu, jolla on ominainen haju. Nieltynä typen oksidit yhdistyvät veteen. Samalla ne muodostavat hengitysteissä typpi- ja typpihappoyhdisteitä, jotka ärsyttävät silmien, nenän ja suun limakalvoja. Typen oksidit ovat mukana prosesseissa, jotka johtavat savusumun muodostumiseen. Niiden vaikutuksen vaara on siinä, että kehon myrkytys ei ilmene välittömästi, vaan vähitellen, eikä neutraloivia aineita ole.

Noki

Noki, kun se joutuu ihmiskehoon, aiheuttaa kielteisiä seurauksia hengityselimiin. Jos suhteellisen suuret 2…10 mikronin kokoiset nokihiukkaset erittyvät helposti elimistöstä, niin pienet, kooltaan 0,5…2 mikronia, viipyy keuhkoissa, hengitysteissä ja aiheuttavat allergioita. Kuten mikä tahansa aerosoli, noki saastuttaa ilmaa, heikentää näkyvyyttä teillä, mutta mikä tärkeintä, siihen adsorboituvat raskaat aromaattiset hiilivedyt, mukaan lukien bentso(a)pyreeni.

Rikkidioksidi SO2

Rikkidioksidi SO2 on väritön kaasu, jolla on pistävä haju. Ärsyttävä vaikutus ylähengitysteihin johtuu SO2:n imeytymisestä limakalvojen kosteaan pintaan ja happojen muodostumisesta niihin. Se häiritsee proteiiniaineenvaihduntaa ja entsymaattisia prosesseja, aiheuttaa silmien ärsytystä, yskää.

CO2 hiilidioksidi

Hiilidioksidi CO2 (hiilidioksidi) - ei ole myrkyllistä vaikutusta ihmiskehoon. Kasvit imevät sen hyvin happea vapauttaen. Mutta kun maan ilmakehässä on merkittävä määrä hiilidioksidia, joka imee auringonsäteet, syntyy kasvihuoneilmiö, joka johtaa niin sanottuun "lämpösaasteeseen". Tämän ilmiön seurauksena ilman lämpötila ilmakehän alemmissa kerroksissa nousee, lämpenee ja havaitaan erilaisia ​​​​ilmastopoikkeamia. Lisäksi ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden lisääntyminen edistää "otsoni"-aukkojen muodostumista. Kun otsonipitoisuus laskee maan ilmakehässä, kovan ultraviolettisäteilyn negatiivinen vaikutus ihmiskehoon kasvaa.

Auto on myös pölyn aiheuttama ilmansaasteiden lähde. Ajon aikana, varsinkin jarrutettaessa, tienpinnalla olevien renkaiden kitkan seurauksena muodostuu kumipölyä, jota on jatkuvasti ilmassa raskaan liikenteen moottoriteillä. Mutta renkaat eivät ole ainoa pölyn lähde. Pölyn muodossa olevat kiinteät hiukkaset vapautuvat pakokaasujen mukana, ne tuodaan kaupunkiin lian muodossa auton koreihin, muodostuvat tienpinnan hankauksesta, nousevat ilmaan pyörrevirtausten vaikutuksesta, joita syntyy auton liikkuessa , jne. Pöly vaikuttaa haitallisesti ihmisten terveyteen, sillä on haitallinen vaikutus kasvimaailmaan.

Kaupunkiolosuhteissa auto lämmittää ympäröivää ilmaa. Jos kaupungissa liikkuu samanaikaisesti 100 000 autoa, se on yhtä suuri kuin miljoona litraa kuumaa vettä. Lämmintä vesihöyryä sisältävät ajoneuvojen pakokaasut edistävät ilmastonmuutosta kaupungissa. Korkeammat höyryn lämpötilat lisäävät liikkuvan väliaineen lämmönsiirtoa (lämpökonvektio), mikä johtaa enemmän sademäärään kaupungin yllä. Kaupungin vaikutus sademäärään näkyy erityisen selvästi niiden säännöllisenä lisääntymisenä, joka tapahtuu rinnakkain kaupungin kasvun kanssa. Kymmenen vuoden havaintojakson aikana esimerkiksi Moskovassa satoi 668 mm vuodessa, sen läheisyydessä - 572 mm, Chicagossa - 841 ja 500 mm.

Ihmisen toiminnan sivuvaikutuksia ovat happosateet - ilmakehän kosteuteen liuenneet palamistuotteet - typen ja rikin oksidit. Tämä koskee pääasiassa teollisuusyrityksiä, joiden päästöt ohjautuvat korkealle pintatason yläpuolelle ja jotka sisältävät runsaasti rikin oksideja. Happosateen haitallinen vaikutus ilmenee kasvillisuuden tuhoutuessa ja metallirakenteiden korroosion kiihtymisenä. Tärkeä tekijä tässä on se, että happosateet yhdessä ilmakehän ilmamassojen liikkumisen kanssa voivat ylittää satojen ja tuhansien kilometrien etäisyydet valtioiden rajojen yli. Aikakauslehdissä on raportoitu happamista sateista eri Euroopan maissa, Yhdysvalloissa, Kanadassa ja jopa sellaisilla suojelualueilla kuin Amazonin altaalla.

Lämpötilan inversiot, ilmakehän erityinen tila, jossa ilman lämpötila nousee korkeuden mukana, ei laske, vaikuttavat haitallisesti ympäristöön. Pintalämpötilan inversiot ovat seurausta maan pinnasta tulevasta voimakkaasta lämpösäteilystä, jonka seurauksena sekä pinta että viereiset ilmakerrokset jäähtyvät. Tämä ilmakehän tila estää pystysuuntaisten ilmanliikkeiden kehittymisen, joten vesihöyry, pöly ja kaasumaiset aineet kerääntyvät alempiin kerroksiin, mikä edistää sumu- ja sumukerrosten muodostumista, mukaan lukien savusumu.

Suolan laaja käyttö teiden jäätymisen torjuntaan johtaa autojen käyttöiän lyhenemiseen, aiheuttaa odottamattomia muutoksia tienvarsien kasvistossa. Joten Englannissa havaittiin meren rannikolle ominaisten kasvien esiintyminen teillä.

Auto on voimakas vesistöjen, pohjavesilähteiden saastuttaja. On todettu, että 1 litra öljyä voi tehdä useita tuhansia litraa vettä juomakelvottomaksi.

Suuri osa ympäristön saastumisesta on liikkuvan kaluston kunnossapidolla ja korjauksella, joka vaatii energiakustannuksia ja liittyy korkeaan vedenkulutukseen, saasteiden päästöihin ilmakehään ja jätteiden, myös myrkyllisten, syntymiseen.

Ajoneuvojen huoltotöitä tehtäessä ovat mukana osastot, määräaikais- ja operatiivisten huoltomuotojen vyöhykkeet. Korjaustyöt tehdään tuotantolaitoksilla. Huolto- ja korjausprosesseissa käytettävät teknologiset laitteet, työstökoneet, koneistus ja kattilalaitokset ovat kiinteitä saastelähteitä.

Pöytä. Haitallisten aineiden vapautumislähteet ja koostumus tuotantoprosesseissa liikenteen käyttö- ja korjausyrityksissä

Jätevesi

Ajoneuvojen käytön aikana syntyy jätevettä. Näiden vesien koostumus ja määrä ovat erilaisia. Jätevedet palautetaan takaisin ympäristöön, pääasiassa hydrosfäärin esineisiin (joki, kanava, järvi, tekojärvi) ja maalle (pellot, altaat, maanalaiset horisontit jne.). Tuotantotyypistä riippuen jätevedet kuljetusyrityksissä voivat olla:

• autopesujen jätevesiä
• öljyiset jätevedet tuotantolaitoksilta (pesuliuokset)
• jätevedet, jotka sisältävät raskasmetalleja, happoja, emäksiä
• maalia sisältävät jätevedet, liuottimet

Autojen pesusta syntyvä jätevesi on 80 - 85% moottoriajoneuvojen teollisuuden jätevesien määrästä. Tärkeimmät epäpuhtaudet ovat suspendoituneet kiintoaineet ja öljytuotteet. Niiden sisältö riippuu autotyypistä, tienpinnan laadusta, sääolosuhteista, kuljetettavan lastin laadusta jne.

Pesuyksiköiden, kokoonpanojen ja osien jätevedet (jätteenpuhdistusliuokset) erottuvat merkittävästä määrästä öljytuotteita, kiintoaineita, alkalisia komponentteja ja pinta-aktiivisia aineita.

Raskasmetalleja (kromi, kupari, nikkeli, sinkki), happoja ja emäksiä sisältävät jätevedet ovat tyypillisimpiä galvaanisia prosesseja käyttäville autokorjausteollisuudelle. Niitä muodostuu elektrolyyttien valmistuksen, pintakäsittelyn (sähkökemiallinen rasvanpoisto, syövytys), galvanoinnissa ja osien pesussa.

Maalaustyössä (pneumaattisella ruiskutuksella) 40% maali- ja lakkamateriaaleista pääsee työalueen ilmaan. Kun näitä toimia suoritetaan hydraulisilla suodattimilla varustetuissa ruiskutuskaapissa, 90% tästä määrästä laskeutuu itse hydraulisuodattimien elementteihin, 10% kulkeutuu veden mukana. Näin ollen jopa 4 % käytetyistä maali- ja lakkamateriaaleista päätyy maalausalueiden jätevesiin.

Pääsuunta teollisuusjätteiden aiheuttaman vesistöjen, pohjaveden ja pohjaveden pilaantumisen vähentämisessä on järjestelmien luominen veden kierrättämiseksi tuotantoon.

Korjaustöihin liittyy myös maaperän saastumista, metalli-, muovi- ja kumijätteen kertymistä tuotantolaitosten ja osastojen lähelle.

Viestintälinjojen sekä kuljetusyritysten tuotanto- ja kotitaloustilojen rakentamisen ja korjauksen aikana ekosysteemeistä vedetään vettä, maaperää, hedelmällistä maaperää ja mineraalivaroja, tuhotaan luonnonmaisemia sekä häiritään kasvistoa ja eläimistöä.

Melu

Muiden liikennemuotojen, teollisuuslaitteiden, kodinkoneiden ohella auto on kaupungin keinotekoisen melutaustan lähde, joka yleensä vaikuttaa kielteisesti ihmiseen. On huomattava, että jopa ilman melua, jos se ei ylitä sallittuja rajoja, henkilö tuntee epämukavuutta. Ei ole sattumaa, että arktiset tutkijat ovat toistuvasti kirjoittaneet "valkoisesta hiljaisuudesta", jolla on masentava vaikutus ihmiseen, kun taas luonnon "melusuunnittelulla" on positiivinen vaikutus psyykeen. Keinotekoisella melulla, erityisesti kovalla melulla, on kuitenkin negatiivinen vaikutus hermostoon. Nykyaikaisten kaupunkien väestö kohtaa vakavan melunhallinnan ongelman, koska voimakas melu ei vain johda kuulon heikkenemiseen, vaan aiheuttaa myös mielenterveyshäiriöitä. Melualtistuksen vaaraa pahentaa ihmiskehon ominaisuus kerääntyä akustista ärsytystä. Tietyn voimakkuuden melun vaikutuksesta tapahtuu muutoksia verenkierrossa, sydämen ja umpieritysrauhasten työssä ja lihasten kestävyys heikkenee. Tilastot osoittavat, että neuropsykiatristen sairauksien prosenttiosuus on korkeampi meluisissa ympäristöissä työskentelevillä. Melureaktio ilmaistaan ​​usein lisääntyneessä kiihtymyksessä ja ärtyneisyydessä, joka kattaa koko herkän havainnon alueen. Jatkuvasti melulle altistuvien ihmisten kanssa on usein vaikea kommunikoida.

Melu vaikuttaa haitallisesti näkö- ja vestibulaarianalysaattoreihin, heikentää selkeän näön vakautta ja refleksitoimintaa. Hämäränäön herkkyys heikkenee, päivänäön herkkyys oranssinpunaisille säteille heikkenee. Tässä mielessä melu on monien ihmisten epäsuora tappaja maailman valtateillä. Tämä koskee sekä voimakkaan melun ja tärinän olosuhteissa työskentelevien ajoneuvojen kuljettajia että suurten kaupunkien asukkaita, joissa melutaso on korkea.

Melu yhdessä tärinän kanssa on erityisen haitallista. Jos lyhytkestoinen värähtely sävyttää kehoa, niin jatkuva aiheuttaa ns. värähtelysairauden, ts. monenlaisia ​​häiriöitä kehossa. Kuljettajan näöntarkkuus heikkenee, näkökenttä kapenee, värien havaitseminen tai kyky arvioida etäisyyttä vastaantulevaan ajoneuvoon saattaa muuttua. Nämä rikkomukset ovat tietysti yksilöllisiä, mutta ammattikuljettajalle ne ovat aina ei-toivottuja.

Infraääni on myös vaarallista, ts. ääni, jonka taajuus on alle 17 Hz. Tämä yksilöllinen ja kuulumaton vihollinen aiheuttaa reaktioita, jotka ovat vasta-aiheisia ratin takana olevalle henkilölle. Infraäänen vaikutus kehoon aiheuttaa uneliaisuutta, näöntarkkuuden heikkenemistä ja hidasta reagointia vaaraan.

Auton melun ja tärinän lähteistä (vaihteisto, taka-akseli, nivelakseli, kori, ohjaamo, jousitus sekä pyörät, renkaat) tärkein on moottori imu- ja pakokaasu-, jäähdytys- ja tehojärjestelmineen.

Riisi. Kuorma-autojen melulähdeanalyysi:
1 – kokonaismelu; 2 - moottori; 3 – täyttyneiden kaasujen vapautusjärjestelmä; 4 - tuuletin; 5 - ilman sisääntulo; 6 - loput

Yli 50 km/h ajoneuvon nopeuksilla rengasmelu on kuitenkin hallitseva ja lisääntyy suhteessa ajoneuvon nopeuteen.

Riisi. Auton melun riippuvuus liikkeen nopeudesta:
1 - melun hajautusalue erilaisten tienpintojen ja renkaiden yhdistelmien vuoksi

Kaikkien akustisen säteilyn lähteiden kumulatiivinen vaikutus johtaa niihin korkeisiin melutasoihin, jotka ovat ominaisia ​​nykyaikaiselle autolle. Nämä tasot riippuvat myös muista syistä:

• päällysteen kunto
• nopeus ja suunnanmuutos
• moottorin nopeus muuttuu
• kuormia
• jne.

On hevosvetoisia, auto-, maatalous- (traktorit ja puimurit), rautatie-, vesi-, ilma- ja putkiliikenne. Maailman kovapintaisten pääteiden pituus on yli 12 miljoonaa km, lentoradat - 5,6 miljoonaa km, rautatiet - 1,5 miljoonaa km, pääputkistot - noin 1,1 miljoonaa km, sisävesiväylät - yli 600 tuhatta km. Merilinjat ovat miljoonia kilometrejä.

Kaikki autonomisilla voimanlähteillä varustetut ajoneuvot saastuttavat jossain määrin ilmakehää pakokaasujen sisältämillä kemiallisilla yhdisteillä. Tietyntyyppisten ajoneuvojen osuus ilman saastumisesta on keskimäärin seuraava:

auto - 85%;

meri ja joki - 5,3%;

ilma - 3,7 %;

rautatie - 3,5%;

maatalous - 2,5%.

Monissa suurissa kaupungeissa, kuten Berliinissä, Méxicossa, Tokiossa, Moskovassa, Pietarissa ja Kiovassa, autojen pakokaasujen ilmansaaste on eri arvioiden mukaan 80-95 % kaikesta saasteesta.

Muiden liikennemuotojen ilmansaasteiden osalta ongelma ei ole niin akuutti, koska tämäntyyppiset ajoneuvot eivät ole keskittyneet suoraan kaupunkeihin. Suurimmissa rautatien risteyksissä siis kaikki liikenne on siirretty sähkövetoon ja dieselveturit ovat käytössä vain vaihtotyössä. Joki- ja merisatamat sijaitsevat pääsääntöisesti kaupunkien asuinalueiden ulkopuolella ja laivojen liikennöinti satama-alueilla on lähes olematonta. Lentokentät ovat pääsääntöisesti 20-40 km päässä kaupungeista. Lisäksi suuret avoimet tilat lentokenttien yläpuolella sekä joki- ja merisatamien yläpuolella eivät aiheuta vaaraa moottoreiden aiheuttamista suurista myrkyllisten epäpuhtauksien pitoisuuksista. Haitallisten päästöjen aiheuttaman ympäristön saastumisen ohella on huomioitava fyysinen vaikutus ilmakehään ihmisen aiheuttamien fyysisten kenttien muodostumisena (lisääntynyt melu, infraääni, sähkömagneettinen säteily). Näistä tekijöistä lisääntyneellä melulla on suurin vaikutus. Liikenne on tärkein ympäristön akustisen saastumisen lähde. Suurissa kaupungeissa melutaso saavuttaa 70-75 dBA, mikä on useita kertoja korkeampi kuin sallitut normit.

10.2. Auton kuljetus

Koko maailman ajoneuvokannassa on yli 800 miljoonaa yksikköä, joista 83-85 % on henkilöautoja ja 15-17 % kuorma-autoja ja linja-autoja. Jos moottoriajoneuvojen tuotannon kasvutrendit pysyvät ennallaan, vuoteen 2015 mennessä ajoneuvojen määrä voi nousta 1,5 miljardiin yksikköön. Moottoriliikenne toisaalta kuluttaa happea ilmakehästä, ja toisaalta se päästää siihen pakokaasuja, kampikammiokaasuja ja hiilivetyjä niiden haihtuessa polttoainesäiliöistä ja polttoaineen syöttöjärjestelmien vuotamisesta. Auto vaikuttaa negatiivisesti lähes kaikkiin biosfäärin osiin: ilmakehään, vesivaroihin, maavaroihin, litosfääriin ja ihmisiin. Ympäristövaaran arviointi auton koko elinkaaren resurssi- ja energiamuuttujien kautta tuotantoon tarvittavien mineraalivarojen louhinnasta jätteen kierrätykseen huollon päätyttyä osoitti, että ympäristökustannukset 1-tonnisesta autosta, jonka massasta noin 2/3 on metallia, mikä vastaa 15-18 tonnia kiinteää ja 7-8 tonnia nestemäistä jätettä, joka on sijoitettu ympäristöön.

Moottoriajoneuvojen päästöt jakautuvat suoraan kaupungin kaduille teitä pitkin, mikä vaikuttaa suoraan jalankulkijoihin, lähitalojen asukkaisiin ja kasvillisuuteen. Paljastui, että vyöhykkeet, joissa typpidioksidin ja hiilimonoksidin MPC-arvot ylittävät, kattavat jopa 90 % kaupunkialueesta.

Auto on aktiivisin ilman hapen kuluttaja. Jos ihminen kuluttaa jopa 20 kg ilmaa (15,5 m 3) vuorokaudessa ja jopa 7,5 tonnia vuodessa, niin nykyaikainen auto kuluttaa noin 12 m 3 ilmaa tai noin 250 litraa happea hapessa, mikä vastaa 1 kg:n polttamista. bensiini. Siten kaikki maantiekuljetukset Yhdysvalloissa kuluttavat 2 kertaa enemmän happea kuin luonto sen uusio koko alueellaan.

Täten, suurilla suurkaupunkialueilla tieliikenne imee kymmenen kertaa enemmän happea kuin koko väestö. Moskovan moottoriteillä tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että tyynellä tyynellä säällä ja alhaisella ilmanpaineella vilkkailla moottoriteillä hapen palaminen ilmassa nousee usein 15 prosenttiin sen kokonaistilavuudesta.

Tiedetään, että ilman happipitoisuuden ollessa alle 17 % ihmisille kehittyy huonovointisuusoireita, 12 %:lla tai sitä pienemmällä on hengenvaara, alle 11 %:n pitoisuudessa tapahtuu tajunnan menetys ja 6 %:lla. hengitys pysähtyy. Toisaalta näillä moottoriteillä ei ole vain vähän happea, vaan ilma on edelleen kyllästetty autojen pakokaasujen haitallisilla aineilla. Autojen päästöille on ominaista myös se, että ne saastuttavat ilmaa ihmisen kasvun huipulla, ja ihmiset hengittävät näitä päästöjä.

Koostuu ajoneuvojen päästöistä sisältää noin 200 kemiallista yhdistettä, jotka ihmiskehoon kohdistuvan vaikutuksen ominaisuuksista riippuen jaetaan 7 ryhmään.

SISÄÄN 1. ryhmä sisältää kemialliset yhdisteet, jotka sisältyvät ilmakehän ilman luonnolliseen koostumukseen: vesi (höyryn muodossa), vety, typpi, happi ja hiilidioksidi. Autoliikenne päästää ilmakehään niin valtavan määrän höyryä, että se ylittää Euroopassa ja Venäjän eurooppalaisessa osassa kaikkien altaiden ja jokien haihtumismassan. Tämän seurauksena pilvisyys lisääntyy ja aurinkoisten päivien määrä vähenee huomattavasti. Harmaa, ilman aurinkoa, päivät, lämmittämätön maaperä, jatkuvasti korkea kosteus - kaikki tämä edistää virustautien kasvua, sadon vähenemistä.

Sisään 2. ryhmä sisälsi hiilimonoksidia (enimmäispitoisuusraja 20 mg/m3; luokka 4). Se on väritön kaasu, hajuton ja mauton, hyvin heikosti veteen liukeneva. Ihmisen hengittämänä se yhdistyy veren hemoglobiiniin ja estää sen kykyä toimittaa happea kehon kudoksiin. Seurauksena esiintyy kehon happinälkää ja häiriöitä keskushermoston toiminnassa. Altistumisen vaikutukset riippuvat ilman hiilimonoksidipitoisuudesta; joten 0,05 %:n pitoisuudella 1 tunnin kuluttua ilmaantuu merkkejä lievästä myrkytyksestä ja 1 %:ssa tajunnan menetys tapahtuu useiden hengityksen jälkeen.

SISÄÄN 3. ryhmä sisältää typpioksidin (MPC 5 mg / m 3, 3 kennoa) - väritöntä kaasua ja typpidioksidia (MPC 2 mg / m 3, 3 kennoa) - punaruskeaa kaasua, jolla on ominainen haju. Nämä kaasut ovat epäpuhtauksia, jotka edistävät savusumun muodostumista. Joutuessaan ihmiskehoon ne muodostavat vuorovaikutuksessa kosteuden kanssa typpi- ja typpihappoja (MPC 2 mg / m 3, 3 solua). Altistumisen seuraukset riippuvat niiden pitoisuudesta ilmassa, joten pitoisuudella 0,0013%, silmien ja nenän limakalvoilla on lievä ärsytys, 0,002% - methemoglobiinin muodostuminen, 0,008% - keuhko. turvotus.

SISÄÄN 4. ryhmä sisältää hiilivedyt. Vaarallisin niistä on 3,4-bents(a) pyreeni (MPC 0,00015 mg / m 3, 1 luokka) - voimakas syöpää aiheuttava aine. Normaaleissa olosuhteissa tämä yhdiste on neulan muotoisia keltaisia ​​kiteitä, liukenee huonosti veteen ja hyvin - orgaanisiin liuottimiin. Ihmisen seerumissa bentso(a)pyreenin liukoisuus saavuttaa 50 mg/ml.

SISÄÄN 5. ryhmä sisältää aldehydejä. Ihmisille vaarallisimpia ovat akroleiini ja formaldehydi. Akroleiini on akryylihapon aldehydi (MPC 0,2 mg / m 3, 2 solua), väritön, palaneen rasvan tuoksu ja erittäin haihtuva neste, joka liukenee hyvin veteen. Konsentraatio 0,00016 % on hajun havaitsemisen kynnys, 0,002 %:lla hajua on vaikea sietää, 0,005 %:lla se on sietämätöntä ja 0,014:ssä kuolema tapahtuu 10 minuutin kuluttua. Formaldehydi (MPC 0,5 mg / m 3, 2 solua) on väritön kaasu, jolla on pistävä haju ja liukenee helposti veteen.

Konsentraatiolla 0,007 % se aiheuttaa lievää silmien ja nenän limakalvojen sekä ylempien hengityselinten ärsytystä, pitoisuudella 0,018 %, hengitysprosessi on monimutkaista.

SISÄÄN 6. ryhmä sisältää nokea (MPC 4 mg / m 3, 3 solua), jolla on ärsyttävä vaikutus hengityselimiin. Yhdysvalloissa tehdyt tutkimukset ovat paljastaneet, että 50-60 tuhatta ihmistä kuolee vuosittain ilman noen saastumiseen. Todettiin, että nokihiukkaset adsorboivat aktiivisesti bentso(a)pyreeniä sen pinnalle, minkä seurauksena hengityselinten sairauksista kärsivien lasten, astmaa, keuhkoputkentulehdusta, keuhkokuumetta sairastavien sekä vanhusten terveys heikkenee jyrkästi.

SISÄÄN 7. ryhmä sisältää lyijyn ja sen yhdisteet. Tetraetyylilyijyä (MAC 0,005 mg/m 3, 1 kenno) lisätään bensiiniin nakutusta estävänä lisäaineena. Siksi noin 80 % lyijystä ja sen yhdisteistä, jotka saastuttavat ilmaa, joutuvat siihen käytettäessä lyijyllistä bensiiniä. Lyijy ja sen yhdisteet vähentävät entsyymien toimintaa ja häiritsevät aineenvaihduntaa ihmiskehossa, ja niillä on myös kumulatiivinen vaikutus, ts. kyky kerääntyä kehoon. Lyijyyhdisteet ovat erityisen haitallisia lasten älyllisille kyvyille. Jopa 40 % siihen päässeistä yhdisteistä jää lapsen elimistöön. Yhdysvalloissa lyijypitoisen bensiinin käyttö on kielletty kaikkialla, ja Venäjällä - Moskovassa, Pietarissa ja useissa muissa suurissa kaupungeissa.

AIHE: Tieliikenteen vaikutukset ympäristöön

SUUNNITELMA:

1.3.2 TDC-vaikutuksen seuraukset ekosysteemien eliöstölle

2. Kaupunkiliikenteen ongelmat

2.1. Ajoneuvojen vaikutus kaupunkiympäristöön

2.2. Motorisaation maailmantaso

2.3. Tapoja ympäristöystävällisempään kaupunkiliikenteeseen

2.4. Kokemusta kunnallisesta henkilöauton ajokilometrien hallinnasta

2.5. Julkisen liikenteen rooli

2.6. Vanhojen autojen kierrätyksen ongelma

3.1. Lento- ja rakettitukialukset

Varsinkin Venäjällä auto-, meri-, sisävesi-, rautatie- ja lentoliikenteen kuljetuskompleksi on yksi suurimmista ilmakehän ilman epäpuhtauksista, jonka ympäristövaikutukset ilmenevät pääasiassa myrkyllisten aineiden päästöinä ilmakehään. pakokaasumoottoreiden ja kiinteistä lähteistä peräisin olevien haitallisten aineiden kanssa sekä pintavesistöjen saastuminen, kiinteän jätteen muodostuminen ja liikenteen melun vaikutus.

Pääasiallisia ympäristön saastumisen lähteitä ja energiaresurssien kuluttajia ovat tieliikenne ja moottoriajoneuvon infrastruktuuri.

Autojen ilmansaastepäästöt ovat yli suuruusluokkaa suuremmat kuin raideliikenteen ajoneuvojen päästöt. Seuraavaksi tulevat (laskevassa järjestyksessä) lentoliikenne, meri- ja sisävesiliikenne. Ajoneuvojen ympäristövaatimusten noudattamatta jättäminen, liikennevirtojen jatkuva lisääntyminen, teiden huono kunto - kaikki tämä johtaa jatkuvaan ympäristötilanteen heikkenemiseen.

1. Maantieliikenteen vaikutukset ympäristöön

Viime aikoina tieliikenteen nopean kehityksen seurauksena ympäristövaikutusten ongelmat ovat tulleet paljon akuutimmiksi.

Maantieliikennettä on pidettävä toimialana, joka liittyy ajoneuvojen tuotantoon, huoltoon ja korjaukseen, niiden käyttöön, polttoaineiden ja voiteluaineiden tuotantoon sekä tieliikenneverkon kehittämiseen ja toimintaan.

Tästä asennosta voidaan muotoilla seuraavat autojen kielteiset vaikutukset ympäristöön.

Ensimmäinen ryhmä liittyy autojen tuotantoon:

– autoteollisuuden korkea resurssi- ja raaka-aine- ja energiakapasiteetti;

– oma kielteinen vaikutus autoteollisuuden ympäristöön (valimo, työkalu-mekaaninen tuotanto, penkkikokeet, maalien ja lakkojen valmistus, renkaiden valmistus jne.).

Toinen ryhmä johtuu autojen käytöstä:

– polttoaineen ja ilman kulutus, haitallisten pakokaasujen päästöt;

- Renkaiden ja jarrujen hankaustuotteet;

– ympäristön melusaaste;

– kuljetusonnettomuuksista johtuvat aineelliset ja inhimilliset menetykset.

Kolmas ryhmä liittyy maan vieraamiseen moottoriteitä, autotalleja ja pysäköintialueita varten:

– autohuoltoinfrastruktuurin kehittäminen (huoltoasemat, huoltoasemat, autopesulat jne.);

– kuljetusreittien ylläpito toimintakunnossa (suolan käyttö lumen sulattamiseen talvikausina).

Neljännessä ryhmässä yhdistyvät eniten käytettyjen autojen, renkaiden, öljyjen ja muiden prosessinesteiden regeneroinnin ja hävittämisen ongelmat.

Kuten jo todettiin, kiireellisin ongelma on ilman saastuminen.

1.1. Moottoriajoneuvojen aiheuttama ilmansaaste

Valtiollisen raportin "Venäjän federaation ympäristön tilasta vuonna 1995" mukaan tiekuljetukset pääsivät ilmakehään 10 955 tuhatta tonnia epäpuhtauksia. Moottoriliikenne on yksi tärkeimmistä ympäristön saastumisen lähteistä useimmissa suurissa kaupungeissa, kun taas 90 % ilmakehään kohdistuvista vaikutuksista liittyy moottoriajoneuvojen käyttöön moottoriteillä, loput aiheutuvat kiinteistä lähteistä (työpajat, työpaikat, huoltoasemat , parkkipaikat jne.)

Venäjän suurissa kaupungeissa moottoriliikenteen päästöjen osuus on verrannollinen teollisuusyritysten päästöihin (Moskova ja Moskovan alue, Pietari, joissain tapauksissa se saavuttaa 80 % 90 % (Nalchik, Jakutsk, Makhatshkala, Armavir, Elista, Gorno) -Altaisk jne.).

Suurin osa ilmansaasteista Moskovassa on ajoneuvoilla, joiden osuus kiinteistä ja liikkuvista lähteistä peräisin olevien saastepäästöjen kokonaismäärästä kasvoi 83,2 prosentista vuonna 1994 89,8 prosenttiin vuonna 1995.

Moskovan alueen moottoriajoneuvokannassa on noin 750 tuhatta ajoneuvoa (joista 86 % on yksittäiskäytössä), joiden saastepäästöt ovat noin 60 % kokonaispäästöistä ilmaan.

Moottoriliikenteen osuus Pietarin ilma-altaan saastumisesta on yli 200 tuhatta tonnia/vuosi ja sen osuus kokonaispäästöistä on 60 %.

Autojen moottoreiden pakokaasut sisältävät noin 200 ainetta, joista suurin osa on myrkyllisiä. Kaasutinmoottoreiden päästöissä suurin osa haitallisista tuotteista on hiilimonoksidia, hiilivetyjä ja typen oksideja ja dieselmoottoreissa typen oksideja ja noki.

Pääsyynä ajoneuvojen haitallisiin ympäristövaikutuksiin on edelleen käytössä olevan liikkuvan kaluston alhainen tekninen taso ja pakokaasujen jälkikäsittelyjärjestelmän puute.

Ohjeellinen on taulukossa 1 esitetty Yhdysvaltojen ensisijaisten saasteiden lähteiden rakenne, josta voidaan nähdä, että tieliikenteen päästöt ovat monien epäpuhtauksien osalta hallitsevia.

Autojen pakokaasujen vaikutus kansanterveyteen. Polttomoottoreiden (EGD) pakokaasut sisältävät yli 200 yhdisteen monimutkaisen seoksen. Nämä ovat pääasiassa kaasumaisia ​​aineita ja pieniä määriä kiinteitä hiukkasia suspensiossa. Kiinteiden hiukkasten kaasuseos suspensiossa. Kaasuseos koostuu muuttumattomina palotilan läpi kulkevista inertteistä kaasuista, palamistuotteista ja palamattomasta hapettimesta. Kiinteät hiukkaset ovat polttoaineen dehydraustuotteita, metalleja ja muita polttoaineen sisältämiä aineita, joita ei voida polttaa. Kemiallisten ominaisuuksien, ihmiskehoon kohdistuvan vaikutuksen luonteen mukaan OG:n muodostavat aineet jaetaan myrkyttömiin (N 2, O 2, CO 2, H 2 O, H 2) ja myrkyllisiin (CO, C m H n, H 2 S, aldehydit ja muut).

ICE-pakokaasuyhdisteiden valikoima voidaan tiivistää useisiin ryhmiin, joista jokainen yhdistää aineita, jotka ovat enemmän tai vähemmän samanlaisia ​​​​vaikutukseltaan ihmiskehoon tai jotka liittyvät kemialliselta rakenteeltaan ja ominaisuuksiltaan.

Myrkyttömät aineet sisältyvät ensimmäiseen ryhmään.

Toinen ipyrare sisältää hiilimonoksidia, jonka esiintyminen suurina määrinä jopa 12 % on tyypillistä bensiinimoottoreiden pakokaasuille (BD) käytettäessä runsailla ilma-polttoaineseoksilla.

Kolmannen ryhmän muodostavat typen oksidit: oksidi (NO) ja dioksidi (NO:). Typpioksidien kokonaismäärästä DU EG sisältää 98–99 % NO:ta ja vain 12 % N02:ta ja dieselmoottorit 90 % ja 100 %.

Neljänteen, lukuisimpaan ryhmään kuuluvat hiilivedyt, joiden joukosta löydettiin edustajia kaikista homologisista sarjoista: alkaanit, alkeenit, alkadieenit, sykliset hiilivedyt, mukaan lukien aromaattiset hiilivedyt, joiden joukossa on monia syöpää aiheuttavia aineita.

Viides ryhmä koostuu aldehydeistä, joista formaldehydin osuus on 60 %, alifaattisten aldehydien osuus 32 % ja aromaattisten 3 %.

Kuudenteen ryhmään kuuluvat hiukkaset, joista suurin osa on nokea, liekissä muodostuneet kiinteät hiilihiukkaset.

ICE-pakokaasun sisältämien orgaanisten komponenttien kokonaismäärästä tilavuudessa yli 1 %, tyydyttyneet hiilivedyt muodostavat 32 %, tyydyttymättömät 27,2 %, aromaattiset 4 %, aldehydit, ketonit 2,2 % lyijyä (käytettäessä tetraetyylilyijyä (TES) nakutuksenestoaineena).

Toistaiseksi noin 75 % Venäjällä tuotetut bensiinit ovat lyijyä ja sisältävät 0,17-0,37 g/l lyijyä. Dieselkuljetuksen päästöissä ei ole lyijyä, mutta tietyn määrän rikkipitoisuus dieselpolttoaineessa aiheuttaa 0,003 0,05 % rikkidioksidin esiintymisen pakokaasussa. Näin ollen moottoriliikenne on päästöjen lähde ilmakehään monimutkaisesta kemiallisten yhdisteiden seoksesta, jonka koostumus ei riipu pelkästään polttoaineen tyypistä, moottorityypistä ja sen käyttöolosuhteista, vaan myös päästöjen hallinnan tehokkuudesta. Jälkimmäinen stimuloi erityisesti toimenpiteitä pakokaasujen myrkyllisten komponenttien vähentämiseksi tai neutraloimiseksi.

Ilmakehään päästyään ICE-pakokaasun komponentit toisaalta sekoittuvat ilmassa olevien epäpuhtauksien kanssa, toisaalta ne käyvät läpi sarjan monimutkaisia ​​muutoksia, jotka johtavat uusien yhdisteiden muodostumiseen. Samaan aikaan käynnissä on laimennus- ja epäpuhtauksien poistamisprosessit ilmakehän ilmasta märkä- ja kuivaistutuksella. Ilmakehän ilman epäpuhtauksien kemiallisten muutosten valtavan monimuotoisuuden vuoksi niiden koostumus on erittäin dynaaminen.

Myrkyllisen yhdisteen aiheuttama haitta elimistölle riippuu kolmesta tekijästä: yhdisteen fysikaalisista ja kemiallisista ominaisuuksista, kohde-elimen (myrkyllisen aineen vahingoittama elin) kudosten kanssa vuorovaikutuksessa olevasta annoksesta ja ajasta. altistuminen sekä kehon biologinen vaste myrkylliselle altistumiselle.

Jos ilmansaasteiden fysikaalinen tila määrää niiden jakautumisen ilmakehässä ja ilman kanssa hengitettynä yksilön hengitysteihin, kemialliset ominaisuudet määräävät viime kädessä myrkyllisen aineen mutageenisen potentiaalin. Siten myrkyllisen aineen liukoisuus määrää sen erilaisen sijoituksen kehossa. Biologisiin nesteisiin liukenevat yhdisteet siirtyvät nopeasti hengitysteistä läpi kehon, kun taas liukenemattomat yhdisteet jäävät hengitysteihin, keuhkokudokseen, viereisiin imusolmukkeisiin tai nielua kohti nieltyinä.

Kehon sisällä yhdisteet käyvät läpi aineenvaihduntaa, jonka aikana niiden erittyminen helpottuu ja myrkyllisyys ilmenee myös. On huomattava, että tuloksena olevien metaboliittien toksisuus voi joskus ylittää emoyhdisteen toksisuuden ja yleensä täydentää sitä. Tasapaino toksisuutta lisäävien, sitä vähentävien tai yhdisteiden eliminaatiota edistävien aineenvaihduntaprosessien välillä on tärkeä tekijä yksilön herkkyydessä myrkyllisille yhdisteille.

Käsite "annos" johtuu suuremmassa määrin myrkyllisen aineen pitoisuudesta kohde-elimen kudoksissa. Sen analyyttinen määrittely on melko vaikeaa, koska kohde-elimen tunnistamisen ohella on tarpeen ymmärtää myrkyllisen aineen vuorovaikutusmekanismi solu- ja molekyylitasolla.

Biologinen vaste OG-myrkyllisten aineiden vaikutukselle sisältää lukuisia biokemiallisia prosesseja, jotka ovat samanaikaisesti monimutkaisen geneettisen hallinnan alaisina. Yhteenvetona tällaisista prosesseista määritetään yksilöllinen herkkyys ja vastaavasti myrkyllisille aineille altistumisen tulos.

Alla on tiedot tutkimuksista, jotka koskevat ICE-pakokaasun yksittäisten komponenttien vaikutusta ihmisten terveyteen.

Hiilimonoksidi (CO) on yksi tärkeimmistä komponenteista ajoneuvojen pakokaasujen monimutkaisessa koostumuksessa. Hiilimonoksidi on väritön, hajuton kaasu. CO:n myrkyllinen vaikutus ihmiskehoon ja lämminverisiin eläimiin on, että se on vuorovaikutuksessa veren hemoglobiinin (Hb) kanssa ja riistää siltä kyvyn suorittaa hapensiirron fysiologista tehtävää, ts. vaihtoehtoinen reaktio, joka tapahtuu kehossa, kun se altistuu liialliselle CO-pitoisuudelle, johtaa ensisijaisesti kudoshengityshäiriöön. Siten O 2 ja CO kilpailevat samasta hemoglobiinimäärästä, mutta hemoglobiinin affiniteetti CO:lle on noin 300 kertaa suurempi kuin O 2:lle, joten CO pystyy syrjäyttämään hapen oksihemoglobiinista. Karboksihemoglobiinin käänteinen dissosiaatioprosessi etenee 3600 kertaa hitaammin kuin oksihemoglobiinin. Yleensä nämä prosessit johtavat happiaineenvaihdunnan rikkomiseen kehossa, kudosten, erityisesti keskushermoston solujen, hapen nälänhätään, eli kehon hiilimonoksidimyrkytykseen.

Ensimmäiset myrkytyksen merkit (päänsärky otsassa, väsymys, ärtyneisyys, pyörtyminen) ilmaantuvat, kun Hb muuttuu 20-30 % HbCO:ksi. Kun transformaatio saavuttaa 40 - 50 %, uhri pyörtyy ja 80 %:lla tapahtuu kuolema. Siten pitkäaikainen CO:n hengittäminen yli 0,1 %:n pitoisuudella on vaarallista, ja 1 %:n pitoisuus on tappava, jos se altistuu useita minuutteja.

ICE-pakokaasun, jonka pääosa on CO:ta, vaikutuksen uskotaan olevan riskitekijä ateroskleroosin ja sydänsairauksien kehittymisessä. Analogia liittyy tupakoitsijoiden lisääntyneeseen sairastumiseen ja kuolleisuuteen, koska he altistavat kehon pitkäaikaiselle altistukselle tupakansavulle, joka, kuten ICE-pakokaasu, sisältää huomattavan määrän CO:ta.

typpioksidit. Kaikista tunnetuista typen oksideista valtateiden ja niiden lähialueen ilmassa määritetään pääasiassa oksidia (NO) ja dioksidia (NO 2). Polttoaineen palamisprosessissa polttomoottorissa muodostuu ensin NO, NO 2 -pitoisuus on paljon pienempi. Polttoaineen palamisen aikana NO:n muodostuminen on mahdollista kolmella tavalla:

1. 
   Liekille ominaisissa korkeissa lämpötiloissa ilmakehän typpi reagoi hapen kanssa muodostaen termistä NO:ta, terminen NO:n muodostumisnopeus on paljon pienempi kuin polttoaineen palamisnopeus ja se kasvaa ilma-polttoaineseoksen rikastuessa;
2. 
   Kemiallisesti sitoutuneen typen sisältävien yhdisteiden esiintyminen polttoaineessa (puhdistetun polttoaineen asfalteenifraktioissa typpipitoisuus on 2,3 massa-%, raskaissa polttoaineissa 1,4 %, raakaöljyssä keskimääräinen typpipitoisuus 0,65 %) aiheuttaa polttoaineen muodostuminen palamisen aikana N0. Tapahtuu typpeä sisältävien yhdisteiden (erityisesti yksinkertainen NH3, HCN) hapettumista! nopeasti, ajassa, joka on verrattavissa palamisreaktioaikaan. Polttoaineen NO:n saanto riippuu vähän lämpötilasta;
3. 
   Muodostunut liekkirintamille N0 (ei ilmakehän N2:sta ja Oi) kutsutaan nopeasti. Järjestelmän uskotaan etenevän CN-ryhmiä sisältävien väliaineiden kautta, joiden nopea häviäminen lähellä reaktioaluetta johtaa NO:n muodostumiseen.

2 NO + O2 -» 2NO 2; NO + Oz

Samanaikaisesti auringon keskipäivällä tapahtuu NO2:n fotolyysi ja NO:n muodostuminen:

N02 + h -> N0 + O.

Siten ilmakehän ilmassa tapahtuu NO:n ja NO2:n konversio, johon liittyy orgaanisia saastuttavia yhdisteitä vuorovaikutuksessa typen oksidien kanssa, jolloin muodostuu erittäin myrkyllisiä yhdisteitä. esimerkiksi nitroyhdisteet, nitro-PAH:t (polysykliset aromaattiset hiilivedyt) jne.

Altistuminen typen oksideille liittyy pääasiassa limakalvojen ärsytykseen. Pitkäaikainen altistuminen aiheuttaa akuutteja hengitystiesairauksia. Akuutissa typenoksidimyrkytyksessä voi esiintyä keuhkopöhöä. Rikkidioksidi. Rikkidioksidin (SO2) osuus polttomoottoreiden pakokaasussa on pieni verrattuna hiilen ja typen oksideihin ja riippuu käytetyn polttoaineen rikkipitoisuudesta, jonka palamisen aikana sitä muodostuu. Erityisen huomionarvoista on dieselmoottoreilla varustettujen ajoneuvojen osuus ilman saastumisesta rikkiyhdisteillä, koska. polttoaineen rikkiyhdisteiden pitoisuus on suhteellisen korkea, sen kulutuksen mittakaava on valtava ja kasvaa joka vuosi. Kohonneita rikkidioksidipitoisuuksia voidaan usein odottaa joutokäynnillä olevien ajoneuvojen lähellä, nimittäin parkkipaikoilla, lähellä säänneltyjä risteyksiä.

Rikkidioksidi on väritön kaasu, jolla on tyypillinen tukahduttava palavan rikin haju, joka liukenee melko helposti veteen. Ilmakehässä rikkidioksidi saa vesihöyryn tiivistymään sumuksi myös olosuhteissa, joissa höyrynpaine on pienempi kuin kondensaatioon vaadittava paine. Liukeneessaan kasveissa olevaan kosteuteen rikkidioksidi muodostaa happaman liuoksen, jolla on haitallinen vaikutus kasveihin. Tämä vaikuttaa erityisesti kaupunkien lähellä sijaitseviin havupuihin. Korkeammilla eläimillä ja ihmisillä rikkidioksidi toimii ensisijaisesti paikallisesti ärsyttävänä ylempien hengitysteiden limakalvoissa. Tutkimus SO2:n imeytymisprosessista hengitysteissä hengittämällä ilmaa, joka sisältää tiettyjä annoksia tätä myrkyllistä ainetta, osoitti, että SO2:n adsorptio-, desorptio- ja poistumisprosessi kehosta uloshengityksen aikana tapahtuneen desorption jälkeen vähentää sen kokonaiskuormitusta yläosassa. hengitysteitä. Tämänsuuntaisen lisätutkimuksen aikana havaittiin, että spesifisen vasteen (keuhkoputkien kouristusmuodossa) lisääntyminen SO2-altistukseen korreloi hengitysteiden alueen koon kanssa (nielun alueella). adsorboitunut rikkidioksidi.

On huomattava, että ihmiset, joilla on hengitystiesairauksia, ovat erittäin herkkiä SO2:lla saastuneelle ilmalle altistumisen vaikutuksille. Erityisen herkkiä pienimpienkin SO2-annosten hengittämiselle ovat astmaatikot, joille kehittyy akuutti, joskus oireellinen bronkospasmi jo lyhyenkin altistuksen aikana pienille rikkidioksidiannoksille.

Hapettimille, erityisesti otsonille ja rikkidioksidille, altistumisen synergistisen vaikutuksen tutkimus paljasti seoksen merkittävästi suuremman myrkyllisyyden yksittäisiin komponentteihin verrattuna.

Johtaa. Lyijyä sisältävien polttoaineen iskunestolisäaineiden käyttö on johtanut siihen, että moottoriajoneuvot ovat pääasiallinen lyijypäästöjen lähde ilmakehään epäorgaanisten suolojen ja oksidien aerosolin muodossa. Lyijyyhdisteiden osuus ICE-pakokaasussa on 20-80 % päästöjen hiukkasten massasta ja se vaihtelee hiukkaskoon ja moottorin toimintatavan mukaan.

Lyijypitoisen bensiinin käyttö raskaassa liikenteessä aiheuttaa merkittävää lyijypitoista ilmansaastetta sekä maaperän ja kasvillisuuden saastuttamista valtateiden viereisillä alueilla.

TES:n (tetraetyylilyijyn) korvaaminen muilla vaarattommilla nakutuksenestoaineilla ja sitä seuraava asteittainen siirtyminen lyijyttömään bensiiniin auttavat vähentämään lyijypitoisuutta ilmakehän ilmassa.

Valitettavasti maassamme lyijyttömän bensiinin tuotanto jatkuu, vaikka lähitulevaisuudessa suunnitellaan siirtymistä lyijyttömän bensiinin käyttöön moottoriajoneuvoissa.

Lyijy pääsee elimistöön joko ruoan tai ilman kanssa. Lyijymyrkytysoireet ovat olleet tiedossa jo pitkään. Näin ollen pitkäaikaisessa teollisessa kontaktissa lyijyn kanssa päävaivoja olivat päänsärky, huimaus, lisääntynyt ärtyneisyys, väsymys ja unihäiriöt. Lyijyyhdistehiukkaset, joiden koko on alle 0,001 mm, voivat päästä keuhkoihin. Suuremmat viipyvät nenänieluun ja keuhkoputkiin.

Tietojen mukaan 20–60 % hengitetystä lyijystä sijaitsee hengitysteissä. Suurin osa siitä poistuu sitten hengitysteistä kehon nesteiden virtauksen avulla. Ilmakehän lyijyn osuus elimistöön imeytyneen lyijyn kokonaismäärästä on 7-40 %.

Lyijyn vaikutusmekanismista kehossa ei vielä ole yhtä ainoaa käsitystä. Lyijyyhdisteiden uskotaan toimivan protoplasmisena myrkkynä. Varhaisessa iässä altistuminen lyijylle aiheuttaa peruuttamattomia vaurioita keskushermostolle.

orgaaniset yhdisteet. Polttomoottorin pakokaasuissa tunnistetuista monista orgaanisista yhdisteistä erotetaan toksikologisesti neljä luokkaa:

Alifaattiset hiilivedyt ja niiden hapetustuotteet (alkoholit, aldehydit, hapot);

Aromaattiset yhdisteet, mukaan lukien heterosyklit ja niiden hapetetut tuotteet (fenolit, kinonit);

• 
  alkyylisubstituoidut aromaattiset yhdisteet ja niiden hapetetut
• 
  tuotteet (alkyylifenolit, alkyylikinonit, aromaattiset karboksialdehydit, karboksyylihapot);

On huomattava, että useimpien ilmansaasteiden luetteloon sisältyvien hengitettävien yhdisteiden toksikologiset tutkimukset tehtiin pääosin puhtaassa muodossa, vaikka suurin osa ilmakehään vapautuvista orgaanisista yhdisteistä adsorboituu kiinteisiin, suhteellisen inertteihin ja liukenemattomiin hiukkasiin. Hiukkaset ovat nokea, polttoaineen epätäydellisen palamisen tuotetta, metallihiukkasia, niiden oksideja tai suoloja sekä pölyhiukkasia, joita on aina ilmakehässä. Tiedetään, että 20 30 % kaupunkiilman hiukkaset ovat mikrohiukkasia (kooltaan alle 10 mikronia), joita vapautuu kuorma-autojen ja linja-autojen pakokaasuista.

Pakokaasun kiinteiden hiukkasten päästöt riippuvat monista tekijöistä, joista tulee esille moottorin suunnitteluominaisuudet, sen toimintatapa, tekninen kunto ja käytetyn polttoaineen koostumus. ICE-pakokaasun sisältämien orgaanisten yhdisteiden adsorptio kiinteisiin hiukkasiin riippuu vuorovaikutuksessa olevien komponenttien kemiallisista ominaisuuksista. Tulevaisuudessa kehoon kohdistuvien toksikologisten vaikutusten aste riippuu siihen liittyvien orgaanisten yhdisteiden ja kiinteiden hiukkasten erottumisnopeudesta, megabolismin nopeudesta ja orgaanisten myrkyllisten aineiden neutraloitumisesta. Myös hiukkaset voivat vaikuttaa elimistöön, ja myrkyllinen vaikutus voi olla yhtä vaarallinen kuin syöpä.

Hapettavat aineet. Ilmakehään joutuvien GO-yhdisteiden koostumusta ei voida tarkastella erillään käynnissä olevien fysikaalisten ja kemiallisten muutosten ja vuorovaikutusten vuoksi, jotka johtavat toisaalta kemiallisten yhdisteiden muuttumiseen ja toisaalta niiden poistamiseen tunnelmaa. Primääristen ICE-päästöjen yhteydessä esiintyvien prosessien kompleksi sisältää:

Kaasujen ja hiukkasten kuiva- ja märkälaskeuma;

Polttomoottoreiden EG:n kaasupäästöjen kemialliset reaktiot OH:n, ICHO3:n, radikaalien, Oz:n, N2O5:n ja kaasumaisen HNO3:n kanssa; fotolyysi;

Hiukkasiin adsorboituneiden orgaanisten yhdisteiden reaktiot kaasufaasissa tai adsorboidussa muodossa olevien yhdisteiden kanssa; - erilaisten reaktiivisten yhdisteiden reaktiot vesifaasissa, mikä johtaa happaman saostumisen muodostumiseen.

Kemiallisten yhdisteiden kuiva- ja märkäsaostusprosessi ICE-päästöistä riippuu hiukkaskoosta, yhdisteiden adsorptiokyvystä (adsorptio- ja desorptiovakiot) ja niiden liukoisuudesta. Jälkimmäinen on erityisen tärkeä veteen hyvin liukeneville yhdisteille, joiden pitoisuus ilmakehän ilmassa sateen aikana voidaan nollata.

Polttomoottorin alkuperäisten EG-yhdisteiden ilmakehässä tapahtuvat fysikaaliset ja kemialliset prosessit sekä niiden vaikutukset ihmisiin ja eläimiin liittyvät läheisesti niiden elinikään ilmakehän ilmassa.

Näin ollen ICE-pakokaasun kansanterveysvaikutuksen hygieenisessä arvioinnissa tulee ottaa huomioon, että pakokaasujen pääkoostumuksen yhdisteet ilmakehän ilmassa käyvät läpi erilaisia ​​muutoksia. ICE:n GO:n fotolyysin aikana tapahtuu monien yhdisteiden (NO2, O2, O3, HCHO jne.) dissosiaatio, jolloin muodostuu erittäin reaktiivisia radikaaleja ja ioneja, jotka ovat vuorovaikutuksessa sekä keskenään että monimutkaisempien molekyylien kanssa, erityisesti aromaattisen sarjan yhdisteitä, joita on melko paljon OG:ssa.

Tämän seurauksena ilmakehään vasta muodostuneiden yhdisteiden joukkoon ilmaantuu vaarallisia ilmansaasteita, kuten otsonia, erilaisia ​​epäorgaanisia ja orgaanisia peroksidiyhdisteitä, amino-, nitro- ja nitrosoyhdisteitä, aldehydejä, happoja jne., joista monet ovat vahvoja syöpää aiheuttavia.

Huolimatta laajasta tiedosta GO: n muodostavien kemiallisten yhdisteiden ilmakehän muutoksista, näitä prosesseja ei ole tähän mennessä täysin tutkittu, ja näin ollen monia näiden reaktioiden tuotteita ei ole tunnistettu. Kuitenkin myös se, mitä tiedetään erityisesti valohapettimien vaikutuksista kansanterveyteen, erityisesti astmaatikoille ja kroonisten keuhkosairauksien heikentämille ihmisille, vahvistaa ICE-pakokaasujen myrkyllisyyden.

Standardit autojen pakokaasujen haitallisten aineiden päästöille- Yksi tärkeimmistä toimenpiteistä on vähentää autojen päästöjen myrkyllisyyttä, jonka jatkuvasti lisääntyvä määrä vaikuttaa uhkaavasti suurten kaupunkien ilmansaasteiden tasoon ja sitä kautta ihmisten terveyteen. Ensin autojen päästöihin kiinnitettiin huomiota ilmakehän prosessien kemian tutkimuksessa (1960-luku, USA, Los Angeles), kun osoitettiin, että hiilivetyjen ja typen oksidien fotokemialliset reaktiot voivat muodostaa monia sekundaarisia epäpuhtauksia, jotka ärsyttävät silmien limakalvoja. , hengitystiet ja heikentävät näkyvyyttä.

Koska suurin osa hiilivetyjen ja typen oksidien ilmansaasteiden kokonaismäärästä on ICE-pakokaasut, jälkimmäiset tunnustettiin fotokemiallisen savusumun aiheuttajaksi, ja yhteiskunta kohtasi ongelman autojen haitallisten päästöjen rajoittamisesta.

Tämän seurauksena Kalifornia alkoi 1950-luvun lopulla kehittää päästöstandardeja ajoneuvojen ilmanlaadun sisältämille epäpuhtauksille osana valtion ilmanlaatulainsäädäntöä.

Standardin tarkoituksena oli "vahvistaa ajoneuvojen päästöjen sallitut enimmäistasot, jotka liittyvät kansanterveyden suojeluun, aistien ärsytyksen, näkyvyyden heikkenemisen ja kasvillisuuden vaurioitumisen estämiseen".

Vuonna 1959 Kaliforniassa vahvistettiin maailman ensimmäiset standardit - pakokaasujen CO ja CmHn raja-arvot, vuonna 1965 - laki moottoriajoneuvojen ilmansaasteiden hallinnasta hyväksyttiin Yhdysvalloissa ja vuonna 1966 - Yhdysvaltain osavaltiossa. standardi hyväksyttiin.

Valtion standardi oli pohjimmiltaan autoteollisuuden tekninen tehtävä, joka kannusti kehittämään ja toteuttamaan monia autoteollisuuden parantamiseen tähtääviä toimenpiteitä.

Samalla tämä antoi Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirastolle mahdollisuuden tiukentaa säännöllisesti pakokaasujen myrkyllisten komponenttien määrää vähentäviä standardeja.

Maassamme ensimmäinen valtion standardi haitallisten aineiden rajoittamiseksi bensiinimoottorilla varustettujen autojen pakokaasuissa hyväksyttiin vuonna 1970.

Seuraavina vuosina kehitettiin ja on voimassa erilaisia ​​sääntely- ja teknisiä asiakirjoja, mukaan lukien teollisuuden ja valtion standardit, jotka kuvastavat haitallisten pakokaasukomponenttien päästöstandardien asteittaista vähentämistä.

1.2. Autojen päästöjen vähentäminen

Tällä hetkellä on ehdotettu monia menetelmiä moottoriajoneuvojen haitallisten päästöjen vähentämiseksi: uusien (H 2 , CH4 ja muut kaasupolttoaineet) ja yhdistettyjen polttoaineiden käyttö, elektroniikka moottorin toiminnan ohjaamiseen laihalla seoksella, palamisprosessin parantaminen (esikammio- soihdutus), pakokaasujen katalyyttinen puhdistus jne.

Katalyyttejä luotaessa käytetään kahta lähestymistapaa - kehitetään järjestelmiä hiilimonoksidin ja hiilivetyjen hapetukseen sekä kompleksiseen ("kolmikomponenttiseen") puhdistukseen, joka perustuu typen oksidien pelkistykseen hiilimonoksidilla hapen ja hiilivetyjen läsnä ollessa. Täydellinen puhdistus on houkuttelevin, mutta kalliita katalyyttejä tarvitaan. Kaksikomponenttisessa puhdistuksessa platina-palladiumkatalyytit osoittivat suurinta aktiivisuutta ja kolmikomponenttisessa puhdistuksessa platina-rodium tai monimutkaisemmat katalyytit, jotka sisälsivät platinaa, rodiumia, palladiumia, ceriumia rakeisella alumiinioksidilla.

Pitkään luotiin vaikutelma, että dieselmoottoreiden käyttö edistää ympäristön puhtautta. Huolimatta siitä, että dieselmoottorit ovat taloudellisempia, ne eivät kuitenkaan päästä enempää CO:n, NO X:n kaltaisia ​​aineita kuin bensiinimoottorit, niistä vapautuu paljon enemmän nokea (jonka puhdistuksessa ei vieläkään ole kardinaaliliuoksia), rikkidioksidia. Yhdessä syntyneen melun kanssa dieselmoottorit eivät ole ympäristöystävällisempiä kuin bensiinimoottorit.

Raakaöljyperäisen nestemäisen polttoaineen puute sekä riittävän suuri määrä haitallisia aineita pakokaasussa sen käytön aikana edistävät vaihtoehtoisten polttoaineiden etsintää. Tieliikenteen erityispiirteet huomioon ottaen muotoillaan viisi pääehtoa uusien polttoainetyyppien näkymille: riittävän energian ja raaka-aineiden saatavuus, massatuotannon mahdollisuus, teknologinen ja energiayhteensopivuus liikennevoimaloiden kanssa, hyväksyttävä myrkyllinen ja energiankäyttöprosessin, turvallisuuden ja toiminnan vaarattomuuden ympäristöindikaattorit. Lupaava autopolttoaine voi siis olla se kemiallinen energialähde, joka mahdollistaa energia- ja ympäristöongelman jossain määrin ratkaisemisen.

Asiantuntijoiden mukaan luonnonperäiset hiilivetykaasut ja synteettiset polttoaine-alkoholit täyttävät nämä vaatimukset eniten. Useissa töissä vetyä ja typpeä sisältäviä yhdisteitä, kuten ammoniakkia ja hydratsiinia, on mainittu lupaaviksi polttoaineiksi. Vety lupaavana autopolttoaineena on jo pitkään herättänyt tutkijoiden huomion korkean energiatehokkuuden, ainutlaatuisten kineettisten ominaisuuksiensa, useimpien haitallisten aineiden puuttumisen palamistuotteista ja käytännöllisesti katsoen rajattoman resurssipohjan ansiosta.

Vetymoottori on ympäristöystävällinen, koska vety-ilma-seosten palamisen aikana muodostuu vesihöyryä ja myrkyllisten aineiden muodostuminen on suljettu pois paitsi typen oksideista, joiden päästöt voidaan myös vähentää merkityksettömälle tasolle.

Vetyä saadaan pääosin maakaasun ja öljyn prosessoinnissa, lupaavana menetelmänä pidetään hiilen kaasutusta paineistettuna höyry-happipuhalluksella, ja myös voimalaitosten ylimääräisen energian käyttöä vedyn tuottamiseen veden elektrolyysillä tutkitaan. .

Lukuisat suunnitelmat vedyn mahdolliselle käytölle autossa on jaettu kahteen ryhmään: pääpolttoaineena ja lisäaineena nykyaikaisille moottoripolttoaineille, ja vetyä voidaan käyttää puhtaassa muodossaan tai osana sekundaarienergian kantajia. Vety pääpolttoaineena on kaukainen mahdollisuus, joka liittyy moottoriliikenteen siirtymiseen täysin uuteen energiapohjaan.

Realistisempaa on vetylisäaineiden käyttö, jotka parantavat autojen moottoreiden taloudellista ja myrkyllistä suorituskykyä.

Suurin mielenkiinto sekundäärienergian kantajina on vedyn kertyminen metallihydridien koostumukseen. Haluan ladata metallihydridiakun joidenkin metallien hydridin läpi alhaisissa lämpötiloissa! vety ja poista lämpö. Kun moottori on käynnissä, hydridiä lämmitetään kuumalla vedellä tai pakokaasulla vapauttaen vetyä.

Kuten kuljetusasennuksissa tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, on tarkoituksenmukaisinta käyttää yhdistettyä varastointijärjestelmää, joka sisältää rauta-titaani- ja magnesium-nikkelihydridejä.

Verrattuna vetyyn, jota pidetään tällä hetkellä lupaavana kaasumoottoripolttoaineena (koska teollisia menetelmiä sen valmistamiseksi massakäyttöön riittävinä määrinä ei ole kehitetty), luonnon- ja öljy-hiilivetykaasut ovat hyväksyttävimpiä vaihtoehtoisia polttoaineita moottoriajoneuvoihin. voisi kattaa jatkuvasti kasvavan nestemäisten moottoripolttoaineiden puutteen.

Moottoreiden toimintatestit nestekaasulla osoittavat, että bensiinin käyttöön verrattuna EG sisältää 24 kertaa vähemmän CO:ta, 1,4 - 1,8 kertaa vähemmän NO X:ää. Samanaikaisesti hiilivetypäästöt, erityisesti käytettäessä alhaisilla nopeuksilla ja pienillä kuormilla, kasvavat 1,2 - 1,5 kertaa.

Kaasupolttoaineen käyttöönottoa tieliikenteessä kannustaa paitsi halu monipuolistaa energialähteitä kasvavan öljypulan vuoksi, myös tämän tyyppisen polttoaineen ympäristöystävällisyys, mikä on erittäin tärkeää tiukentamisen yhteydessä. myrkyllisiä päästöjä koskevia standardeja, mutta myös vakavien teknisten prosessien puuttuessa tämän tyyppisen polttoaineen valmistamiseksi käytettäväksi.

Ympäristön puhtauden näkökulmasta sähköauto on lupaavin. Nykyiset ongelmat (luotettavien sähkökemiallisten teholähteiden luominen, korkeat kustannukset jne.) voidaan hyvinkin ratkaista tulevaisuudessa.

Kaupunkien yleisen ekologisen tilan määrää myös ajoneuvoliikenteen asianmukainen järjestäminen. Suurin haitallisten aineiden päästö syntyy jarrutuksen, kiihdytyksen ja lisäohjauksen aikana. Siksi tien "risteyksien", suurten nopeuksien valtateiden luominen maanalaisten käytävien verkostolla, liikennevalojen oikea asennus, "vihreän aallon" periaatteen mukainen liikenteenohjaus vähentävät monessa suhteessa haitallisten aineiden vapautumista ilmakehään. ja edistää liikenteen turvallisuutta.

Tieliikenteen melu - tämä on yleisin haitallinen ympäristövaikutus ihmiskehoon. Kaupungeissa jopa 60 % väestöstä asuu alueilla, joilla on kohonnut melutaso, joka liittyy erityisesti tieliikenteeseen. Melutaso riippuu liikennevirran rakenteesta (kuorma-autojen osuus), liikenteen intensiteetistä, tienpinnan laadusta, kehityksen luonteesta, kuljettajan käyttäytymisestä ajon aikana jne.

Tieliikenteen melutasoa voidaan vähentää auton teknisellä parannuksella, melua suojaavilla rakenteilla ja viheralueilla. Liikenteen järkevä järjestäminen sekä autoliikenteen rajoittaminen kaupungissa voivat auttaa ratkaisemaan melun vähentämisongelman.

1.3. Liikenne- ja tiekompleksin vaikutus biokenoosiin

TDA:n antrooppinen vaikutus johtuu monista tekijöistä. Niistä kaksi on kuitenkin vallitsevia:

Maanhankinta ja siihen liittyvät luonnonjärjestelmien häiriöt,

Ympäristön saastuminen. Maanhankinta suoritetaan tiesuunnittelun SNiP:n mukaisesti. Maanhankintahinnat ottavat huomioon niiden arvon ja riippuvat suunnitellun tien luokasta.

V (alimman) luokan yhden kaistan valtatien kilometriä kohden jaetaan siis 2,1-2,2 ha maatalousmaata tai 3,3-3,4 ha ei-viljelymaata, luokan 1 teillä - 4,7-6,4 ha tai 5,5-7,5 ha.

Lisäksi merkittäviä alueita on varattu parkkipaikoille, tieristeyksille, risteyksille jne. Esimerkiksi eritasoisten liikenneliittymien sovittamiseksi valtateiden risteykseen on varattu 15 hehtaaria kohden kahden kaksikaistaisen tien risteyksessä 50 hehtaariin kahden kahdeksankaistaisen tien risteyksessä. .

Nämä jakolinjat varmistavat teiden rakentamisen ja käytön laadun ja siten liikenneturvallisuuden. Siksi niitä tulisi pitää väistämättöminä tappioina sivilisaation tason noustessa.

Venäjän federaation tieverkosto on noin 930 tuhatta km, sis. Yleisessä käytössä 557 tuhatta km. Kun ehdollinen jako on 4 hehtaaria maata kilometriä kohden, käy ilmi, että tiet ovat 37,2 tuhatta km2.

Pysäköintialue Venäjällä on noin 20 miljoonaa yksikköä (joista vain 2 % autoista käyttää kaasupolttoainetta). Noin 4 tuhatta suurta ja keskisuuria moottoriajoneuvoyritystä, monet pienet, jotka ovat pääosin yksityisessä omistuksessa, harjoittavat kuljetuksia.

Kaikista ilmaa saastuttavista aineista 53 % muodostuu erityyppisistä ajoneuvoista. Näistä 70 % on maantiekuljetusten osuus (I.I. Mazur, 1996). TDA:n liikkuvien ja kiinteiden lähteiden haitallisten aineiden kokonaispäästöt ilmakehään ovat noin 18 miljoonaa tonnia vuodessa. Suurin vaara on CO, hiilivedyt, NO 2, noki, SO 2 Pb, eri alkuperää olevat pölyiset aineet.

TDK-yritykset päästävät vuosittain miljoonia tonneja teollisuuden jätevettä ympäristöön. Merkittävimmät niistä ovat kiintoaineet, öljytuotteet, kloridit ja talousvesi.

Liikenne- ja TDK-yritysten aiheuttama ympäristön saastuminen ei ole samanarvoista, mutta niiden yhteisvaikutus ympäristöön on valtava ja sitä pidetään nykyään merkittävimpänä.

Syistä TDC:n ratkaisevaan osuuteen Venäjän federaation ympäristön saastumisessa voidaan erottaa seuraavat:

1. Ei ole olemassa tehokasta järjestelmää TDK:n teknogeenisten ympäristövaikutusten säätelemiseksi;

2. Valmistajat eivät takaa ympäristönsuojelun tason vakautta.

3. Tuotettujen ja kuluttajille myytyjen polttoaineiden ja voiteluaineiden laadun riittämätön valvonta;

4. Alhainen korjaustöiden taso TDK:ssa ja erityisesti maantiekuljetuksessa (I.I. Mazur et al., 1996 mukaan);

5. Venäjän federaation TDC:tä palvelevien henkilöiden merkittävän osan alhainen oikeudellinen ja moraali-kulttuurinen taso. Venäjän federaation nykytilanteen parantamiseksi on kehitetty ja toteutettu kohdennettu kattava ohjelma "Venäjän ekologinen turvallisuus".

1.3.2 TDC-vaikutuksen seuraukset ekosysteemien eliöstölle

TDC:n vaikutus biosfääriin tai yksittäisiin ekosysteemeihin on vain osa ihmisen aiheuttamista ympäristövaikutuksista. Siksi sille on ominaista kaikki tieteellisen ja teknisen kehityksen, kaupungistumisen ja taajaman seurausten määräämät piirteet. Siinä on kuitenkin erikoisominaisuus.

Liikennejärjestelmien ja liikenteen ympäristövaikutukset voidaan jakaa:

1. Pysyvä

2. Tuhoaminen

3. Vahingoittaen.

Pysyvä vaikutus ekosysteemiin johtaa ajoittain tapahtuviin muutoksiin, jotka eivät poista sitä tasapainosta. Tämä koskee tietyntyyppisiä saasteita (kuten kohtalaista akustista) tai lisääntynyttä satunnaista virkistyskuormaa.

Lain (säännön) mukaan 1 %:n muutos luonnonsysteemin energiassa 1 %:iin asti ei poista sitä tasapainosta. Ekosysteemi pystyy säilyttämään itsensä ja toipumaan tietyissä olosuhteissa.

Elöstöä tuhoava vaikutus johtaa sen täydelliseen tai merkittävään tuhoutumiseen. Lajien monimuotoisuus ja biomassan määrä vähenevät jyrkästi. Se suoritetaan liikennejärjestelmien ja TDK-yritysten rakentamisen aikana sekä ihmisen aiheuttamien onnettomuuksien seurauksena.

Suorien kielteisten seurausten lisäksi on selvää, että mikä tahansa taloudellinen toiminta, joka johtaa ympäristön suoraan tuhoutumiseen, johtaa ei-toivottuihin seurauksiin, jotka lopulta vaikuttavat mikrotaloudellisiin ja sosiaalisiin prosesseihin. Tämän säännönmukaisuuden totesi ensimmäisenä P. Dancero (1957), ja sitä kutsutaan vuorovaikutuksen takaisinkytkennän laiksi "ihminen-biosfääri". B. Commoner ilmaisi tässä yhteydessä yhden ympäristön "postulaateistaan" - "sinun on maksettava kaikesta." Ja lopuksi, ekosysteemejä vahingoittava vaikutus ilmenee olosuhteissa, joissa energian muutos ylittää 1 % järjestelmän energiapotentiaalista (katso edellä), mutta ei tuhoa sitä. TDK:n olosuhteissa se ilmenee liikennejärjestelmien rakentamisessa ja toiminnassa.

Luonto pyrkii jatkuvasti palauttamaan menetettyä tasapainoa käyttämällä tähän peräkkäismekanismia, ja ihminen yrittää säilyttää saamansa hyödyt esimerkiksi korjaamalla ja ennallistamalla yhteyksiä ja niitä palvelevia alueita.

Mitä seurauksia TDC:iden luonnollisille ekosysteemeille aiheuttamista vahingoista on ekosysteemien eliöstölle?

1. Jotkut elävien olentojen lajit voivat kadota. Ne kaikki ovat ihmisille uusiutuvia luonnonvaroja. Mutta "ihmisen ja biosfäärin" vuorovaikutuksen peruuttamattomuuden lain (P.Dancero, 1957) mukaan luonnon irrationaalisen käytön tapauksessa niistä tulee uusiutumattomia ja ehtyviä.

2. Olemassa olevien populaatioiden määrä vähenee. Yksi syy tähän on tuottajien kannalta maaperän hedelmällisyyden lasku ja ympäristön saastuminen. On todettu, että raskasmetalleja, perinteisiä tien epäpuhtauksia, löytyy sallitut rajat ylittäviä määriä 100 metrin etäisyydeltä tiestä. Ne hidastavat monien kasvilajien kehitystä, vähentävät niiden ontogeniteettiä. Esimerkiksi valtateiden varrella kasvava lehmus (Tilia L.) kuolee 30-50 vuotta istutuksen jälkeen, kun taas kaupunkipuistoissa ne kasvavat 100-125 vuotta (E.I. Pavlova, 1998). Kuluttajamäärät vähenevät ruoka- ja vesilähteiden sekä liikkumis- ja lisääntymismahdollisuuksien vähenemisen vuoksi (ks. luento nro 5).

3. Luonnonmaisemien koskemattomuutta loukataan. Koska kaikki ekosysteemit ovat yhteydessä toisiinsa, ainakin yhden niistä vahingoittuminen tai tuhoutuminen TDC:iden tai muiden rakenteiden vaikutuksesta vaikuttaa väistämättä koko biosfäärin olemassaoloon.

Huomaa: tämä luento on tarkoitettu opiskelijoille, jotka opiskelevat erikoistumisalalla "Engineering Environmental Protection in Transport".

2. Kaupunkiliikenteen ongelmat

Kaupunkiekologian keskeinen ongelma on ajoneuvojen aiheuttama ilmansaaste, jonka "osuus" vaihtelee välillä 50-90 %. (Autoliikenteen osuus maailman ilmansaastetaseesta on -13,3 %.)

2.1. Ajoneuvojen vaikutus kaupunkiympäristöön

Auto polttaa huomattavan määrän happea ja päästää vastaavan määrän hiilidioksidia ilmakehään. Auton pakokaasut sisältävät noin 300 haitallista ainetta. Tärkeimmät ilman epäpuhtaudet ovat hiilioksidit, hiilivedyt, typen oksidit, noki, lyijy ja rikkidioksidi. Hiilivedyistä vaarallisimpia ovat bentsopyreeni, formaldehydi ja bentseeni (taulukko 45).

Auton käytön aikana ilmakehään pääsee myös kumipölyä, joka muodostuu renkaiden kulumisesta. Käytettäessä bensiiniä, johon on lisätty lyijyyhdisteitä, auto saastuttaa maaperän tällä raskasmetallilla. Vesistöt saastuvat autojen pesussa ja käytetyn moottoriöljyn joutuessa veteen.

Autojen liikkumiseen tarvitaan asfaltoituja teitä, merkittävä alue on autotallien ja parkkipaikkojen käytössä. Suurin vahinko aiheutuu henkilöautoista, sillä linja-autolla matkustaessa ympäristön saastuminen on yhden matkustajan osalta noin 4 kertaa pienempi. Autot (ja muut ajoneuvot, erityisesti raitiovaunut) ovat melusaasteen lähde.

2.2. Motorisaation maailmantaso

Maailmassa on noin 600 miljoonaa autoa (Kiinassa ja Intiassa - 600 miljoonaa polkupyörää). Moottoroinnin edelläkävijä on Yhdysvallat, jossa on 590 autoa tuhatta ihmistä kohden. USA:n eri kaupungeissa yhden asukkaan matkat ympäri kaupunkia kuluttavat 50-85 gallonaa bensiiniä vuodessa, mikä maksaa 600-1000 dollaria (Brown, 2003). Muissa kehittyneissä maissa tämä luku on pienempi (Ruotsissa - 420, Japanissa - 285, Israelissa - 145). Samaan aikaan on maita, joissa on alhainen moottoriajoneuvo: Etelä-Koreassa on 27 autoa 1000 ihmistä kohden, Afrikassa - 9, Kiinassa ja Intiassa - 2.

Henkilöautojen määrän vähentäminen voidaan saavuttaa korkeammalla sähköisellä ympäristövalvontajärjestelmällä varustettujen ajoneuvojen hinnoilla ja ympäristöystävällisellä verojärjestelmällä. Esimerkiksi Yhdysvalloissa on otettu käyttöön erittäin korkea "vihreä" vero moottoriöljylle. Useissa Euroopan maissa pysäköintimaksut nousevat jatkuvasti.

Venäjällä viimeisten 5 vuoden aikana pysäköintialue on kasvanut 29 % ja niiden keskimäärä 1000 venäläistä kohti on noussut 80:een.

(suurissa kaupungeissa - yli 200). Mikäli kaupunkien motorisaation nykytrendit jatkuvat, tämä voi johtaa ympäristön tilan jyrkäseen heikkenemiseen.

Erityisenä Venäjälle erityisenä tehtävänä on vähentää edelleen käytössä olevien vanhentuneiden ja ympäristöä enemmän kuin uusia saastuttavien autojen määrää sekä kaatopaikoille tulevien autojen kierrätystä.

2.3. Tapoja ympäristöystävällisempään kaupunkiliikenteeseen

Auton kielteisten ympäristövaikutusten vähentäminen on kaupunkiekologian tärkeä tehtävä. Radikaalisin tapa ratkaista ongelma on vähentää autojen määrää ja korvata ne polkupyörillä, mutta, kuten todettiin, se jatkaa kasvuaan kaikkialla maailmassa. Ja siksi toistaiseksi realistisin keino vähentää auton aiheuttamia haittoja on alentaa polttoainekustannuksia parantamalla polttomoottoreita. Parhaillaan tehdään keramiikasta automoottoreita, jotka nostavat polttoaineen palamislämpötilaa ja vähentävät pakokaasujen määrää. Japani ja Saksa käyttävät jo autoja, jotka on varustettu erityisillä elektronisilla laitteilla, jotka varmistavat polttoaineen täydellisemmän palamisen. Loppujen lopuksi tämä kaikki vähentää polttoaineenkulutusta 100 km radalla noin 2 kertaa. (Japanissa Toyota valmistautuu julkaisemaan automallin, jonka polttoaineenkulutus on 3 litraa 100 kilometriä kohden.)

Polttoainetta ekologoidaan: käytetään lyijytöntä bensiiniä ja nestemäisille polttoaineille tarkoitettuja erityisiä lisäaineita-katalysaattoreita, mikä lisää sen palamisen täydellisyyttä. Autojen aiheuttamaa ilmansaastetta vähennetään myös korvaamalla bensiini nesteytetyllä kaasulla. Myös uusia polttoainetyyppejä kehitetään.

Sähköautoissa, joita kehitetään monissa maissa, ei ole polttomoottoriautoihin verrattuna haittoja. Tällaisten pakettiautojen ja henkilöautojen valmistus on alkanut. Kaupunkitalouden palvelemiseksi luodaan sähköisiä minitraktoreita. Tulevina vuosina sähköajoneuvoilla ei kuitenkaan todennäköisesti ole merkittävää roolia maailmanlaajuisessa autokannassa, koska ne vaativat usein akkujen lataamista. Lisäksi sähköajoneuvon haittana on väistämätön ympäristön saastuminen lyijyllä ja sinkillä, jota esiintyy akkujen valmistuksen ja käsittelyn aikana.

Vetykäyttöisistä ajoneuvoista kehitetään erilaisia ​​muunnelmia, joiden seurauksena palamisen seurauksena muodostuu vettä, jolloin ympäristö ei saastuta lainkaan.

keskiviikkoisin. Koska vety on räjähtävä kaasu, sen käyttäminen polttoaineena on ratkaistava useita monimutkaisia ​​teknologisia turvallisuusongelmia.

Osana aurinkoenergian fyysisten vaihtoehtojen kehittämistä kehitetään aurinkoajoneuvojen malleja. Samalla kun nämä ajoneuvot käyvät läpi kokeellisten näytteiden vaiheita, niiden rallit järjestetään kuitenkin säännöllisesti Japanissa, joihin osallistuvat myös venäläiset uusien ajoneuvojen luojat. Mestarimallien kustannukset ovat edelleen 5-10 kertaa korkeammat kuin arvostetuimman auton kustannukset. Aurinkoautojen haittana on aurinkokennojen suuri koko sekä riippuvuus säästä (aurinkoauto toimitetaan akulla tapauksissa, joissa aurinko on piilossa pilvien takana).

Suuriin kaupunkeihin rakennetaan ohitusteitä kaukoliikenteen linja-autoille ja tavaraliikenteelle sekä maanalaisille ja korotetuille liikennereiteille, koska katujen risteyksissä liikenneruuhkien ilmaan vapautuu paljon pakokaasuja. Useissa kaupungeissa autojen liikkuminen on järjestetty "vihreän aallon" tyypin mukaan.

2.4. Kokemusta kunnallisesta henkilöauton ajokilometrien hallinnasta

Suuri määrä autoja monissa maailman kaupungeissa ei ainoastaan ​​aiheuta ilmansaasteita, vaan aiheuttaa myös liikennehäiriöitä ja liikenneruuhkien muodostumista, johon liittyy liiallinen bensiinin kulutus ja kuljettajien ajanhukkaa. Erityisen vaikuttavia ovat tiedot Yhdysvaltojen kaupungeista, joissa väestön moottoroidustaso on erittäin korkea. Vuonna 1999 liikenneruuhkien kokonaiskustannukset Yhdysvalloissa olivat 300 dollaria vuodessa amerikkalaista kohden eli yhteensä 78 miljardia dollaria. Joissakin kaupungeissa nämä luvut ovat erityisen korkeita: Los Angelesissa, Atlantassa ja Houstonissa jokainen auton omistaja menettää " liikenneruuhkat yli 50 tuntia vuodessa ja kuluttaa lisäksi 75-85 gallonaa bensiiniä, mikä maksaa hänelle 850-1000 dollaria (Brown, 2003).

Kuntaviranomaiset tekevät kaikkensa vähentääkseen näitä menetyksiä. Joten Yhdysvalloissa useat osavaltiot kannustavat naapureiden yhteisiä matkoja samassa autossa töihin. Milanossa henkilöautojen kilometrimäärän vähentämiseksi niitä harjoitellaan käyttämään joka toinen päivä: parillisina päivinä parillisina ja parittomina autot saavat lähteä. Euroopassa* 1980-luvun lopulta lähtien "jaettujen pysäköintialueiden" suosio on ollut kasvussa. Eurooppalaiseen tällaisten puistojen verkostoon kuuluu nykyään 100 000 jäsentä 230 kaupungissa Saksassa, Itävallassa, Sveitsissä ja Alankomaissa. Jokainen kollektiivinen auto korvaa 5 henkilökohtaista autoa, ja yleensä kokonaiskilometrimäärä vähenee yli 500 tuhatta km vuodessa.

2.5. Julkisen liikenteen rooli

Monissa kaupungeissa oli mahdollista vähentää henkilöautojen kilometrimäärää julkisen liikenteen työn täydellisen organisoinnin ansiosta (tässä tapauksessa ominaiskulutus laskee noin 4 kertaa). Julkisen liikenteen osuus on suurin Bogotassa (75 %), Curitibassa (72 %), Kairossa (58 %), Singaporessa (56 %) ja Tokiossa (49 %). Useimmissa Yhdysvaltain kaupungeissa joukkoliikenteen osuus ei ylitä 10 %, mutta New Yorkissa tämä luku on 30 % (Brown, 2003).

Täydellisin joukkoliikenteen järjestäminen on Curitibassa (Brasilia). Tässä 3,5 miljoonan asukkaan kaupungissa kolmiosaiset linja-autot kulkevat viidellä säteittäisellä reitillä, kaksiosaiset bussit kolmella ympyräreitillä ja yksiosaiset linja-autot lyhyemmällä reitillä. Liikkuminen tapahtuu tiukasti aikataulun mukaan, pysäkit on varustettu niin, että matkustajat pääsevät nopeasti bussiin ja poistumaan niistä. Huolimatta siitä, että yksityisautojen määrä asukkaiden keskuudessa ei ole pienempi kuin muissa kaupungeissa, he käyttävät niitä harvoin ja suosivat julkista liikennettä. Lisäksi polkupyörien määrä kaupungissa kasvaa vuosi vuodelta ja pyöräteiden pituus on ylittänyt 150 km. Vuodesta 1974 lähtien kaupungin väkiluku on kaksinkertaistunut ja autojen määrä teillä on vähentynyt 30 prosenttia.

2.6. Vanhojen autojen kierrätyksen ongelma

Romuajoneuvot ovat yksi tilavimmista ja vaikeimmin kierrätettävistä kotitalousjätteen jakeista (ks. 7.5). "Kultaisen miljardin" maissa niiden käsittely on vakiintunut. Jos aiemmin auton romuttamisesta jouduttiin maksamaan huomattava summa rahaa, niin nyt se tehdään maksutta: vanhan auton kierrätyskulut sisältyvät uuden auton hintaan. Siten autojen "jäännösten" hävittämisestä aiheutuvat kustannukset jäävät valmistusyritysten ja ostajien maksettavaksi. Euroopassa käsitellään vuosittain 7 miljoonaa autoa, ja kaikissa uusissa malleissa on "helppo purkaminen" komponenteiksi pakollisena suunnitteluratkaisuna - Renault on tässä edelläkävijä.

Venäjällä vanhojen autojen kierrätys on edelleen huonosti organisoitua (Romanov, 2003). Tämä on yksi syy siihen, miksi yli 10 vuotta vanhojen autojen osuus nykyisestä kalustosta ylittää 50 % ja niiden tiedetään olevan pääasiallisia kaupunkiympäristön saastuttajia. Vanhojen autojen "jäännökset" ovat hajallaan kaikkialla ja saastuttavat ympäristöä. Siellä missä vanhojen autojen kierrätys on järjestetty, se on primitiivistä: joko puristetaan vanhat korit briketteiksi (tässä uudelleensulatuksen yhteydessä ympäristö saastutetaan muovin palavalla jätteellä) tai auton raskaimmat osat kerätään metalliromuna. , ja kaikki muu heitetään järviin ja metsiin.

Kierrätys autojen fraktioinnilla ei ole vain ympäristöystävällisempää, vaan myös kustannustehokkaampaa. Venäjä voi ratkaista lyijyn toimitusongelman vain kierrättämällä paristoja. Kehittyneissä maissa korkeintaan 10 % renkaista päätyy kaatopaikoille, 40 % niistä poltetaan energian tuottamiseksi, sama määrä käsitellään syvällä ja 10 % jauhetaan muruiksi, joita käytetään arvokkaana komponenttina. tien pinnat. Lisäksi osa renkaista on pinnoitettu. Syväkäsittelyllä jokaisesta rengastonnnista saadaan 400 litraa öljyä, 135 litraa kaasua ja 140 kg teräslankaa.

Tilanne Venäjällä alkaa kuitenkin muuttua. Johtaja on Moskovan alue, jonne on luotu useita teollisuudenaloja, joita johtavat Noginskin ja Lyubertsyn metalliromun käsittelylaitokset. Käsittelyprosessissa oli mukana 500 yritystä ja "yritystä".

On selvää, että Venäjä tarvitsee uuden lainsäädäntökehyksen säädelläkseen vanhojen autojen kohtaloa.

3. Muut liikennemuodot ja niiden vaikutukset ympäristöön

3.1. Lento- ja rakettitukialukset

Boeing-747-lentokoneisiin asennettujen moottoreiden palamistuotteiden koostumuksen tutkimukset osoittivat, että myrkyllisten komponenttien pitoisuus palamistuotteissa riippuu merkittävästi moottorin käyttötavasta.

Korkeat CO- ja CnHm-pitoisuudet (n on moottorin nimellisnopeus) ovat tyypillisiä kaasuturbiinimoottoreille alennetuissa tiloissa (joutokäynti, rullaus, lähestyminen lentokentälle, laskeutuminen), kun taas typen oksidien pitoisuus NOx (NO, NO2, N2O5) lisääntyy merkittävästi työskentelytilassa lähellä nimellisarvoa (lento, nousu, lentotila).

Kaasuturbiinimoottoristen lentokoneiden myrkyllisten aineiden kokonaispäästöt kasvavat jatkuvasti, mikä johtuu polttoaineen kulutuksen kasvusta 20–30 t/h ja käytössä olevien lentokoneiden määrän jatkuvasta kasvusta.

Kaasuturbiinien päästöt vaikuttavat eniten elinoloihin lentoasemilla ja testausasemien lähialueilla. Vertailevat tiedot haitallisten aineiden päästöistä lentokentillä osoittavat, että kaasuturbiinimoottorien tulot ilmakehän pintakerrokseen ovat:

Hiilioksidit - 55 %

typen oksidit - 77 %

Hiilivedyt - 93 %

Aerosoli - 97

Loput päästöistä tulevat polttomoottorilla varustetuista maa-ajoneuvoista.

Rakettipropulsiojärjestelmillä varustetun kuljetuksen aiheuttama ilmansaasteet ilmenevät pääasiassa niiden käytön aikana ennen laukaisua, lentoonlähdön ja laskun aikana, maakokeiden aikana niiden tuotannon ja korjauksen jälkeen, polttoaineen varastoinnin ja kuljetuksen aikana sekä lentokoneiden tankkauksen aikana. Nestemäisen rakettimoottorin toimintaan liittyy polttoaineen täydellisen ja epätäydellisen palamisen tuotteiden vapautuminen, jotka koostuvat O:sta, NOx:stä, OH:sta jne.

Kiinteiden polttoaineiden palamisen aikana polttokammiosta vapautuu H2O, CO2, HCl, CO, NO, Cl sekä Al2O3 kiinteitä hiukkasia, joiden keskikoko on 0,1 µm (joskus jopa 10 µm).

Space Shuttle -moottorit polttavat sekä nestemäisiä että kiinteitä polttoaineita. Aluksen siirtyessä pois maasta polttoaineen palamistuotteet tunkeutuvat ilmakehän eri kerroksiin, mutta enimmäkseen troposfääriin.

Laukaisuolosuhteissa laukaisujärjestelmään muodostuu palamistuotteiden pilvi, melunvaimennusjärjestelmän vesihöyry, hiekka ja pöly. Palamistuotteiden tilavuus voidaan määrittää laitoksen toiminta-ajasta (yleensä 20 s) laukaisualustalla ja pintakerroksessa. Lämpötilapilvi nousee laukaisun jälkeen jopa 3 km:n korkeuteen ja liikkuu tuulen vaikutuksesta 30-60 km:n etäisyydelle, se voi haihtua, mutta voi myös aiheuttaa happosadetta.

Laukaisun ja paluunsa aikana rakettimoottorit vaikuttavat haitallisesti paitsi ilmakehän pintakerrokseen myös ulkoavaruuteen tuhoten Maan otsonikerroksen. Otsonikerroksen tuhoutumisen laajuus määräytyy rakettijärjestelmien laukaisujen ja yliäänikoneiden lentojen intensiteetin mukaan. Kosmonautikan olemassaolon 40 vuoden aikana Neuvostoliitossa ja myöhemmin Venäjällä on suoritettu yli 1 800 kantorakettien laukaisua. Aerospace-yhtiön ennusteiden mukaan XXI-luvulla. lastin kuljettamiseksi kiertoradalle suoritetaan enintään 10 rakettilaukaisua päivässä, kun kunkin raketin palamistuotteiden päästöt ylittävät 1,5 t/s.

GOST 17.2.1.01 - 76:n mukaan päästöt ilmakehään luokitellaan:

Päästöissä olevien haitallisten aineiden kokonaistilan mukaan ne ovat kaasumaisia ​​ja höyryisiä (SO2, CO, NOx hiilivedyt jne.); nestemäiset (hapot, emäkset, orgaaniset yhdisteet, suolaliuokset ja nestemäiset metallit); kiinteä (lyijy ja sen yhdisteet, orgaaninen ja epäorgaaninen pöly, noki, hartsimaiset aineet jne.);

Massapäästöjen mukaan kuusi ryhmää, t/vrk:

Alle 0,01 sis.;

Yli 0,01 - 0,1 mukaan lukien;

Yli 0,1 - 1,0 mukaan lukien;

Yli 1,0 - 10 sis.;

Yli 10 - 100 sis.;

Yli 100.

Lento- ja rakettitekniikan kehityksen sekä lentokoneiden ja rakettimoottoreiden intensiivisen käytön yhteydessä muilla kansantalouden sektoreilla niiden haitallisten epäpuhtauksien kokonaispäästöt ilmakehään ovat lisääntyneet merkittävästi. Nämä moottorit muodostavat kuitenkin enintään 5 % kaikista ajoneuvotyypeistä ilmakehään joutuvista myrkyllisistä aineista.

3.2. Laivojen saastuminen

Dieselkäytön aikana metallien, noen ja muiden kiinteiden epäpuhtauksien aiheuttaman kaasun saastumisen vähentämiseksi dieselmoottorit ja laivanrakentajat pakotetaan varustamaan laivojen voimalaitokset ja propulsiokompleksit pakokaasujen puhdistuslaitteilla, tehokkaammilla öljyisen pilssiveden, jäteveden ja talousveden erottimilla. puhdistamot, nykyaikaiset polttolaitokset.

Jääkaapit, säiliöalukset, kaasu- ja kemikaalien kuljetusalukset ja jotkut muut alukset ovat ilmansaasteiden lähteitä freonien (typpioksidit0, jota käytetään kylmälaitosten työnesteenä. Freonit tuhoavat maapallon ilmakehän otsonikerroksen, joka on suojakilpi kaikille eläville) asioita ankaralta ultraviolettisäteilyltä.

Ilmeisesti mitä raskaampaa polttoainetta lämpömoottoreissa käytetään, sitä enemmän se sisältää raskasmetalleja. Tässä suhteessa maakaasun ja vedyn, ympäristöystävällisimpien polttoainetyyppien, käyttö laivoissa on erittäin lupaavaa. Kaasupolttoaineella toimivien dieselmoottoreiden pakokaasut eivät käytännössä sisällä kiinteitä aineita (noki, pöly), samoin kuin rikkioksideja, sisältävät paljon vähemmän hiilimonoksidia ja palamattomia hiilivetyjä.

Pakokaasuihin kuuluva rikkikaasu SO2 hapettuu SO3:ksi, liukenee veteen ja muodostaa rikkihappoa, minkä vuoksi SO2:n ympäristöhaitallisuusaste on kaksi kertaa korkeampi kuin typen oksidien NO2. kaasut ja hapot häiritsevät ekologista tasapainoa.

Jos otetaan 100-prosenttisesti kaikki kuljetusalusten toiminnasta aiheutuvat vahingot, niin, kuten analyysi osoittaa, meriympäristön ja biosfäärin saastumisen aiheuttamat taloudelliset vahingot ovat keskimäärin 405 prosenttia, laitteiden ja laivan tärinästä ja melusta. runko - 22%, laitteiden ja rungon korroosiosta -18%, kuljetusmoottoreiden epäluotettavuudesta -15%, miehistön terveydentilan heikkenemisestä -5%.

IMO:n säännöt vuodelta 1997 rajoittavat polttoaineen rikkipitoisuuden enintään 4,5 prosenttiin ja rajoitetuilla vesialueilla (esimerkiksi Itämeren alueella) 1,5 prosenttiin. Mitä tulee typen oksideihin Nox, kaikille uusille rakenteilla oleville laivoille niiden pakokaasupitoisuuden raja-arvot asetetaan dieselkampiakselin nopeuden mukaan, mikä vähentää ilmansaasteita 305:llä. Nox-pitoisuuden yläraja hidaskäyntisissä dieselmoottoreissa on korkeampi kuin keskinopeissa ja suurissa nopeissa moottoreissa, koska niillä on enemmän aikaa polttaa polttoainetta sylintereissä.

Kaikkien kuljetusalusten käytön aikana ympäristöön vaikuttavien negatiivisten tekijöiden analysoinnin tuloksena on mahdollista muotoilla tärkeimmät toimenpiteet, joilla pyritään vähentämään tätä vaikutusta:

Korkealaatuisten moottoripolttoaineiden sekä maakaasun ja vedyn käyttö vaihtoehtoisena polttoaineena;

Dieselmoottorin työprosessin optimointi kaikissa käyttötavoissa ottamalla laajalti käyttöön elektronisesti ohjatut polttoaineen ruiskutusjärjestelmät ja säädettävä venttiilin ajoitus ja polttoaineen syöttö sekä optimoimalla öljyn syöttö dieselsylintereihin;

Täydellinen tulipalojen ehkäisy käyttökattiloissa varustamalla ne lämpötilansäätöjärjestelmillä kattilan ontelossa, palonsammutus, noenpuhallus;

Laivojen pakollinen varustaminen teknisillä välineillä ilmakehään pääsevien pakokaasujen ja laivan yli poistuneiden öljyisten, jätevesien ja kotitalousvesien laadunvalvontaa varten;

Täysin kielto käyttää laivoissa typpeä sisältäviä aineita mihin tahansa tarkoitukseen (jäähdytyslaitoksissa, palontorjuntajärjestelmissä jne.)

Vuotojen esto laippa- ja laippaliitännöissä ja laivajärjestelmissä.

Akseligeneraattoriyksiköiden tehokas käyttö osana laivojen voimajärjestelmiä ja siirtyminen muuttuvanopeuksisten dieselgeneraattoreiden käyttöön.