5. Забруднення атмосфери викидами транспорту

Велику частку в забрудненні атмосфери становлять викиди шкідливих речовин від автомобілів. Зараз на Землі експлуатується близько 1 млрд. автомобілів.

В даний час на частку автомобільного транспорту припадає більше половини усіх шкідливих викидів у навколишнє середовище, які є головним джерелом забруднення атмосфери, особливо у великих містах. У середньому при пробігу 15 тис. км за рік кожен автомобіль спалює 2 т палива і близько 26 - 30 т повітря, у тому числі 4,5 т кисню, що в 50 разів більше потреб людини. При цьому автомобіль викидає в атмосферу (кг / рік): чадного газу - 700, діоксиду азоту - 40, незгорілих вуглеводнів - 230 і твердих речовин - 2 - 5. Крім того, викидається багато сполук свинцю з-за застосування в більшості своїй етилованого бензину.

Спостереження показали, що в будинках, розташованих поруч із великою дорогою (до 10 м), жителі хворіють на рак в 3 - 4 рази частіше, ніж у будинках, віддалених від дороги на відстань 50 м. Транспорт отруює також водойми, грунт і рослини.

Токсичними викидами двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ) є відпрацювали і картерів гази, пари палива з карбюратора і паливного бака. Основна частка токсичних домішок надходить в атмосферу з відпрацьованими газами ДВЗ. З картерів газами і парами палива в атмосферу надходить приблизно 45% вуглеводнів від їх загального викиду.

Кількість шкідливих речовин, що надходять в атмосферу у складі відпрацьованих газів, залежить від загального технічного стану автомобілів і, особливо, від двигуна - джерела найбільшого забруднення. Так, при порушенні регулювання карбюратора викиди оксиду вуглецю збільшуються в 4 ... 5 рази. Застосування етилованого бензину, що має у своєму складі з'єднання свинцю, викликає забруднення атмосферного повітря досить токсичними сполуками свинцю. Близько 70% свинцю, доданого до бензину з етилової рідиною, потрапляє у вигляді сполук в атмосферу з відпрацьованими газами, з них 30% осідає на землі відразу за зрізом випускної труби автомобіля, 40% залишається в атмосфері. Один вантажний автомобіль середньої вантажопідйомності виділяє 2,5 ... 3 кг свинцю в рік. Концентрація свинцю в повітрі залежить від вмісту свинцю в бензині.

Виключити надходження високотоксичних сполук свинцю в атмосферу можна заміною етилованого бензину неетилованим.

6. Заходи по боротьбі з викидами автотранспорту

Оцінка автомобілів за токсичністю вихлопів. Велике значення має повсякденний контроль над автомашинами. Всі автогосподарства зобов'язані стежити за справністю випускаються на лінію машин. При добре працюючому двигуні у вихлопних газах окису вуглецю має міститися не більше допустимої норми.

Положенням про Державну автомобільну інспекцію на неї покладено контроль за виконанням заходів з охорони навколишнього середовища від шкідливого впливу автомототранспорту.

У прийнятому стандарті на токсичність передбачено подальше посилення норми: по окису вуглецю-на 35%, по вуглеводнях-на 12%, по оксиду азоту-на 21%.

На заводах введені контроль і регулювання автомобілів по токсичності та димності відпрацьованих газів.

Системи управління міським транспортом. Розроблено нові системи регулювання вуличного руху, які зводять до мінімуму можливість утворення пробок, тому що, зупиняючись і потім набираючи швидкість, автомобіль викидає в кілька разів більше шкідливих речовин, ніж при рівномірному русі.

Побудовано автомагістралі в обхід міст, які прийняли весь потік транзитного транспорту, який раніше нескінченною стрічкою тягся по міських вулицях. Різко знизилася інтенсивність руху, зменшився шум, чистіше стало повітря.

У Москві створена автоматизована система управління дорожнім рухом «Старт». Завдяки досконалим технічним засобам, математичним методам і обчислювальної техніки вона дозволяє оптимально управляти рухом транспорту у всьому місті і повністю звільняє людину від обов'язків безпосереднього регулювання автомобільних потоків. «Старт» на 20-25% скоротить затримки транспорту у перехресть, на 8-10% зменшить кількість дорожньо-транспортних пригод, поліпшить санітарний стан міського повітря, збільшить швидкість сполучення громадського транспорту, знизить рівень шумів.

Переклад автотранспорту на дизельні двигуни. На думку фахівців, переклад автотранспорту на дизельні двигуни зменшить викид в атмосферу шкідливих речовин. У вихлопі дизеля майже не міститься отруйної окису вуглецю, тому що дизельне паливо спалюється в ньому практично повністю. До того ж дизельне паливо вільно від тетраетил свинцю, присадки, яка використовується для підвищення октанового числа бензину, що спалюється в сучасних карбюраторних двигунах з високим ступенем спалювання.

Дизель економічніший карбюраторного двигуна на 20-30%. Більше того, для виробництва 1 л дизельного палива потрібно в 2,5 рази менше енергії, ніж для виробництва тієї ж кількості бензину. Виходить, таким чином, як би подвійна економія енергоресурсів. Саме цим пояснюється швидке зростання числа автомобілів, що працюють на дизельному паливі.

Удосконалення двигунів внутрішнього згоряння. Створення автомобілів з урахуванням вимог екології - одна з серйозних завдань, які стоять сьогодні перед конструкторами.

Удосконалення процесу згоряння палива у двигуні внутрішнього згоряння, застосування електронної системи запалювання приводить до зменшення у вихлопі шкідливих речовин.

Нейтралізатори. Велика увага надається розробці пристрою зниження токсичності - нейтралізаторів, якими можна оснастити сучасні автомобілі.

Спосіб каталітичного перетворення продуктів згоряння полягає в тому, що відпрацьовані гази очищаються, вступаючи в контакт з каталізатором. Одночасно відбувається допалювання продуктів неповного згоряння, що містяться у вихлопі автомобілів.

Нейтралізатор кріплять до вихлопної труби, і гази, що пройшли через нього, викидаються в атмосферу очищеними. Одночасно пристрій може виконувати функції глушника шуму. Ефект від використання нейтралізаторів досягається значний: при оптимальному режимі викид в атмосферу оксиду вуглецю зменшується на 70-80%, а вуглеводнів - на 50-70%.

Значно поліпшити склад вихлопних газів можна за допомогою різних добавок до палива. Вчені розробили присадку, яка знижує вміст сажі у вихлопних газах на 60-90% і канцерогенних речовин - на 40%.

Останнім часом на нафтопереробних підприємствах широко впроваджується процес каталітичного риформінгу низькооктанових бензинів. У результаті можна випускати неетилированні, малотоксичні бензини. Використання їх знижує забрудненість атмосферного повітря, збільшує термін служби автомобільних двигунів, скорочує витрату палива.

Газ замість бензину. Високооктанове, стабільне за складом газове паливо добре змішується з повітрям і рівномірно розподіляється по циліндрах двигуна, сприяючи більш повному згорянню робочої суміші. Сумарний викид токсичних речовин у автомобілів, що працюють на зрідженому газі, значно менше, ніж у машин з бензиновими двигунами. Так, вантажівка «ЗІЛ-130», перекладений на газ, має показник за токсичністю майже в 4 рази менше, ніж його бензиновий побратим.

При роботі двигуна на газі відбувається більш повне згоряння суміші. А це веде до зниження токсичності відпрацьованих газів, зменшення нагарообразования і витрати масла, збільшення моторесурсу. Крім того, зріджений газ дешевше бензину.

Електромобіль. В даний час, коли автомобіль з бензиновим двигуном став одним з істотних чинників, що призводять до забруднення навколишнього середовища, фахівці все частіше звертаються до ідеї створення «чистого» автомобіля. Мова, як правило, йде про електромобіля.