Степень атмосферного загрязнения автомобилями

Загрязнение атмосферы автотранспортом в России

Дыши свободно ⇒ Загрязнение окружающей среды ⇒ Загрязнение атмосферы автотранспортом в России

Выхлопные газы автомобилей — основной источник загрязнения атмосферы развитых стран Запада. В России наибольшее количество вредных выбросов является заслугой теплоэнергетики (ТЭС и котельных). Второе место по масштабам выделения вредных веществ в атмосферу РФ занимают предприятия чёрной и цветной металлургии. Автотранспорт же борется с объектами химической и целлюлозно-бумажной промышленности лишь за третье место в списке ключевых источников загрязнения воздуха в России. Однако наши города-миллионники выбиваются из общей экологической картины по стране. В них ситуация та же, что и в западных мегаполисах: доля загрязнения автотранспортом составляет 70-80% от совокупного количества выбросов вредных веществ в атмосферу. Наибольший урон выхлопные газы автомобилей наносят экологии Москвы, Санкт-Петербурга, Самары, Назрани, Нальчика, Элисты, Краснодара, Ростова-на-Дону, Ставрополя, Сочи, Воронежа и Калуги.

Казалось бы, нет ничего страшного в том, что загрязнение выхлопными газами в российских мегаполисах перекрывает выбросы всех промышленных предприятий, раз на Западе аналогичная история. Но на самом деле в европейских, американских и японских городах машин в 2-3 раза больше, а экология в большинстве из них лучше, чем у нас. Отсюда вывод: автомобильные выбросы в мегаполисах РФ в разы токсичнее зарубежных.

А.П. Константинов определил 3 основные причины повышенного загрязнения автотранспортом крупнейших городов России и поделился информацией с читателями журнала «Экология и жизнь» (ecolife.ru).

Причина чрезмерного загрязнения автотранспортом №1: Некачественное топливо

Одна из главных причин сверхмерного загрязнения выхлопными газами наших мегаполисов — это крайне низкое качество автомобильного топлива. Несмотря на то, что самый страшный этилированный бензин уже 10 лет (с 2003 года) находится в России под запретом, очистить атмосферу от последствий его использования до сих пор не удаётся. Содержащий токсичное вещество первого класса опасности — тетраэтилсвинец — этилированный бензин применялся в нашей стране с 1942 г. Если до этого рубежа советским бензином больные ангиной полоскали горло, то в последующие 60 с лишним лет применения тетраэтилсвинца о таком антисептике и подумать было страшно. Это ядовитое органическое соединение свинца, использовавшееся для повышения октанового числа, в 8 раз токсичнее обычного металлургического свинца.

Машина, заправленная этилированным бензином, каждые 100 м пути выбрасывала с выхлопными газами по 3-4 г свинца. Это чудовищное топливо изначально строжайше запретили использовать в обеих столицах и южной курортной зоне. Чтобы очистить атмосферу остальных городов и регионов России от накопленных за 61 год свинцовых загрязнений, необходимо проведение специальных мероприятий. В США, где этилированный бензин был запрещён в 60-е гг. XX века, для реабилитации загрязнённых территорий достаточно было систематически мыть дороги и тротуары и косить загрязнённую траву на газонах вблизи магистралей. Но в российских городах, в отличие от сплошь заасфальтированных и забетонированных американских, огромные площади участков голой земли. Загрязнение почвы свинцом будет пострашнее радиоактивного, ведь для токсичных металлов нет периода распада.

В то время как экологи бьются над решением проблемы 10-летней давности, стремящиеся сэкономить на топливе автомобилисты продолжают усугублять положение со свинцовым загрязнением. Разумеется, в стране, где изобрели самогонку, не могли не придумать «палёный» бензин — дешёвый прямогонный бензин с добавлением тетраэтилсвинца для повышения октанового числа.

Причина повышенного загрязнения автотранспортом №2: Старые автомобили

Вторая причина интенсивного отравления воздуха крупных российских городов выхлопными газами с повышенной концентрацией загрязняющих веществ — это старые отечественные машины. Выбросы таких автомобилей в разы токсичнее зарубежных, поскольку европейские, американские и японские машины оснащены нейтрализаторами выхлопных газов.

Причина повышенного загрязнения автотранспортом №3: Российские дороги

Третья причина сверхмерного загрязнения атмосферы наших мегаполисов автомобильными выбросами кроется в одной из главных бед России — дорогах. Из-за того что они слишком узкие, да ещё и с множеством перекрёстков и светофоров, автомобилям приходится часто останавливаться, часами стоять в пробках. На каждом светофоре и в местах образования заторов количество автомобильных выбросов зашкаливает, поскольку при режимах холостого хода и набора скорости в атмосферу выделяются максимальные объёмы выхлопных газов.

Как правило, наибольшему загрязнению автотранспортом подвергаются центральные, самые густонаселённые, районы мегаполисов. В результате от загрязнения атмосферы автомобильными выбросами страдает здоровье сотен тысяч жителей каждого крупного города России. Наибольшую опасность выхлопные газы представляют для маленьких детей, поскольку высота автомобильных выбросов не достигает и 1 м.

Проанализировав все 3 причины повышенного загрязнения атмосферы наших мегаполисов автотранспортом, эколог А. П. Константинов пришёл к выводу, что российские города сегодня не способны выдержать и 300 автомобилей на 1000 жителей.

Однако при строгом соблюдении инструкции по сокращению количества вредных автомобильных выбросов в атмосферу у наших мегаполисов появится шанс сравняться с образцовыми японскими городами.

Пути решения проблемы загрязнения выхлопными газами

Для сокращения объёмов вредных автомобильных выбросов в атмосферу используется целый перечень методов:

1. Постоянное совершенствование моделей двигателей и уменьшение корпусов автомобилей с целью минимизации потребления ими топлива.
2. Использование экологичных видов топлива (природного газа, жидкого водорода, этилового спирта и прочих разновидностей «зелёного бензина»).
3. Снабжение выхлопных труб автомобилей нейтрализаторами. В развитых странах машинам запрещено появляться на дорогах без этих «фильтров» для очистки выхлопных газов.
4. Внедрение автоматизированных систем регулирования движения с целью сокращения времени работы автомобильных двигателей в режиме холостого хода и набора скорости.
5. Создание зоны зелёных насаждений вдоль дорог. Данная мера позволяет вполовину уменьшить вредное воздействие автомобильных выбросов на окружающую среду. Одно дерево за год поглощает объём выхлопных газов, выделяемый среднестатистической машиной за 25 000 км пробега.

Источники:

1. А.П. Константинов. Экология и здоровье: опасности мифические и реальные // Экология и жизнь № 8, 2012 г., с. 90 — 91.
2. Экология и экономика природопользования. Бобылев С.Н., Новоселов А.Л., Гирусов Э.В. и др. Учебник. Изд. 2-е, перераб., 2002 г.
3. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. Автор: В.Ф.Протасов. Издательство: финансы и статистика, 2001 г.
4. Экологическое состояние территории России: Учебное пособие для студентов высших педагогических учебных заведений (под ред. Ушакова С.А., Каца Я.Г.) Изд. 2-е, 2004 г.

Автор статьи: Анастасия
Дата публикации: 14.03.2013
Заимствовать материалы статьи без ссылки на сайт запрещено!

Вы можете приложить к своему отзыву картинки.

Источник статьи: http://www.dishisvobodno.ru/avto_zagryaznenie.html

Особенности и характер загрязнений транспортных средств

Подвижному составу автомобильного транспорта — автомобилям, автопоездам, автобусам приходится работать в различных дорожных условиях как в черте города, так и на загородных маршрутах, по дорогам с твердым покрытием и грунтовым, при различных погодных условиях — в сухую и сырую погоду, в летнее и зимнее время. От перечисленных условий зависит степень загрязнения автомобилей. Особенно загрязняются автомобили снизу. Даже в сухую погоду детали, узлы, агрегаты и их сочленения, обращенные к поверхности дороги, покрываются слоем пыли и грязи.

В сырую погоду на нижних поверхностях автомобиля остаются загрязнения, содержащие меньше песка и больше органических, глинистых и других примесей, усиливающих силы сцепления загрязнений с наружными поверхностями деталей шасси. Загрязнения грузовых автомобилей зависят еще и от рода перевозимого груза. Все поверхности автомобиля покрываются мельчайшими частицами материалов в смеси с дорожной пылью, образующими прочно связанную пленку с большими силами сцепления.

Все многообразие загрязнений автомобильной техники условно разделяют на 12 групп, наименование и характеристики которых приведены в табл. 5.1.

По химическому составу загрязнения на объектах ремонта подразделяются: на органические (масляные и жировые отложения, пленки лакокрасочных покрытий, консервационные смазки); неорганические (накипь, дорожная грязь, продукты коррозии); смешанные (нагары, лаки, консистентные смазки, производственные загрязнения). В табл. 5.2 приведены основные объекты очистки и виды загрязнений автомобилъной техники, а в табл. 5.3 дана оценка наиболее характерных загрязнений. В табл. 5.4 приведены составы загрязнений на деталях автомобильных двигателей, поступающих после эксплуатации в ремонтные предприятия.

Загрязнения агрегатов, сборочных единиц и деталей включают в себя наружные отложения, остатки смазочных материалов, углеродистые отложения, продукты коррозии, накипь и остатки старых лакокрасочных покрытий. Эти загрязнения различны по своей природе, а поэтому различны и способы их удаления с поверхностей. Они обладают высокой адгезией и прочно удерживаются на поверхности деталей.

Классификация и характеристика загрязнений автомобильной техники

Наружные отложения можно разделить на пылегрязевые и масляно-грязевые. Пылегрязевые отложения образуются из-за содержания в атмосферном воздухе определенного количества пыли. Ее концентрация вблизи транспортных средств достигает 0,05. 0,50 г/см2 при дисперсности 5. 30 мкм. При увеличении концентрации пылевьгх частиц возрастает их коагуляция и оседание на металлических поверхностях. Этому процессу также способствует пленка влаги. Масляно-грязевые отложения возникают при попадании дорожной грязи и пыли на поверхности деталей, загрязненных маслом. В среднем значение адгезии наружных отложений к поверхности деталей составляет 0,05. 0,20 кгс/см2.

Объекты очистки и основные виды загрязнений

Загрязнения от остатков топливно-смазочных материалов (ТСМ) и продуктов их преобразования являются наиболее распространенными. При эксплуатации автомобилей смазочные материалы претерпевают значительные изменения, вызываемые процессами «старения» — окисления и полимеризации. Это могут быть продукты неполного сгорания топлива, окисления, деструкции углеводородов, полимеризации, конденсации и коагуляции углеводородных и гетероорганических соединений, а также продукты коррозии и биоповреждения металлов в среде ТСМ (рис. 5.1).

Характерные загрязнения автомобилей

Вид загрязнения	Деталь (узел) автомобиля	Толщина слоя загрязнений, мм, не более	Площадь загрязнений поверхности, %, не более	Предел прочности при сжатии, МПа
автомобиля	двигателя
Дорожно-почвенные отложения	Детали ходовой части, рамы, кузова, кабины	—	3-30
Масляно-грязевые отложения	Наружная поверхность двигателя и коробки передач
Масла и смазка	Детали коробки передач и трансмиссии
Лакокрасочные покрытия	Кабина, кузов, рама, крылья
Продукты коррозии	Рама, детали шасси, кабина, кузов
Накипь	Рубашка охлаж­дения блока цилиндров и головки цилиндров
Асфальтено-смолистые отложения	Щеки коленчатого вала, шатуны, картер блока цилиндров
Нагар	Головка цилиндров, выпускной трубопровод, клапан выпускной

Конечными продуктами процессов, указанных на рис. 5.1, являются сажа, нагар, асфальтено-смолистые вещества, лаки, карбены, карбоиды и др. Сажа и нагар накапливаются в основном в камерах сгорания, на форсунках, в выпускном тракте двигателя. Другие загрязнения образуются в топливных и масляных трубопроводах, на фильтрах и других местах.

Загрязнения по фазовому состоянию могут быть как твердыми, так и жидкими.

Состав загрязнений на деталях автомобильных двигателей

Двигатель	Деталь (узел)	Содержание, %
органических веществ	неорганических веществ	воды
ЯМЗ-236	Блок цилиндров	78,5	4,7	9,8
Толкатель	54,5	44,5	1,0
Головка цилиндров	31,9	68,1	—
Клапан выпускной	31,2	68,8	—
Блок цилиндров	90,4	6,0	3,6
ЯМЗ-238	Коромысло клапана	58,4	40,1	1,5
КамАЗ-740	Клапан выпускной	29,4	70,6	—
Головка цилиндров	32,0	68,0	—

Асфальтено-смолистые вещества имеют переходную структуру — от смолообразного до твердого фазового состояния. Карбены и карбоиды является продуктами глубокого преобразования ТСМ и представляют собой твердые вещества с высокой поверхностной активностью. Эти продукты прочно удерживаются на поверхности.

Нагар — это продукт неполного сгорания топлива; откладывается на стенках камеры сгорания, клапана, днище поршня. По структуре нагар может быть плотным, рыхлым и пластичным. Химический состав и внешний вид нагаров неоднороден и зависит от качества и состава применяемых топлив и масел. Нагар может включать 80. 85% карбенов и карбоидов, 4. 7% асфальтенов, 6. 14% смол и 1 . 5 % золы. Нагар обладает высокой механической прочностью и хорошей адгезией к поверхности детали.

Лаки — продукты глубокого преобразования ТСМ — состоят преимущественно из карбенов и карбоидов, связанных преобразованными нейтральными смолами, гидроксикислотами, асфальте -нами. Внешне они представляют собой тонкую прочную пленку, которая образуется в зоне поршневых колец, части шатуна, а также на юбке и внутренних стенках поршня. Как правило, они образуются в зонах воздействия высоких температур на углеводороды масел и топлива, а также в зонах, в которых нет сгорания, но температуры находятся на пределе сгорания углеводородов. Определяющим процессом образования лаков является тонкослойное окисление ТСМ.

Осадки — сгустки, которые откладываются на стенках картеров, щеках коленчатых валов, распределительных шестернях, масляных насосах и в маслопроводах. Они состоят из продуктов сгорания и физико-химического изменения топлива и масла, механических примесей, продуктов износа деталей и воды. Осадки не растворяются в масле и обладают большой плотностью. На 40. 80 % осадки состоят из масел и смол: карбены, карбоиды и зола составляют 10. 30%. Осадками загрязнено 50. 70% поверхности деталей двигателей и проявляются в двух зонах: высокотемпературной (на деталях цилиндро-поршневой группы) и низкотемпературной (в картере двигателя).

Продукты коррозии получаются в результате химического или электрохимического разрушения металлических деталей под действием внешних факторов. При этом на поверхности деталей образуется пленка красновато-бурового цвета гидроаксидов металлов (на алюминиевых деталях пленка имеет серовато-белый цвет гидрата оксидов алюминия). Факторами, обуславливающими коррозию, являются влага, коррозионно-активные продукты ТСМ, внешние условия. В окончательном виде продукты коррозии представляют собой комбинированные сложные составы, включающие также продукты преобразования ТСМ, механические примеси и продукты износа.

Накипь образуется в системе водяного охлаждения двигателя при эксплуатации. Откладываясь на стенках рубашек охлаждения Двигателя и радиатора, накипь затрудняет теплообменные процессы и нарушает нормальную работу двигателя. Образование накипи происходит за счет содержания в воде в растворенном состоянии солей кальция и магния, т. е. жесткостью воды, которые при нагревании воды до 70. 90°С разлагаются и отлагаются на деталях системы охлаждения. Продуктами накипи являются в основном карбонаты кальция и магния, сульфаты и силикаты. Также в системе охлаждения образуются илистые охлаждения вследствие попадания в систему механических примесей.

Источник статьи: http://infopedia.su/10×4368.html