Рассмотрим более подробно, как именно влияют на состояние окружающей среды автомобили с дизельными и карбюраторными двигателями

Основная причина загрязнения воздуха заключается в неполном и неравномерном сгорании топлива. Всего 15% его расходуется на движение автомобиля, а 85% «летит на ветер». К тому же камеры сгорания автомобильного двигателя – это своеобразный химический реактор, синтезирующий ядовитые вещества и выбрасывающий их в атмосферу. Даже невинный азот из атмосферы, попадая в камеру сгорания, превращается в ядовитые окислы азота.

В отработавших газах двигателя внутреннего сгорания (ДВС) содержится свыше 170 вредных компонентов, из них около 160 – производные углеводородов прямо обязаны своим появлением неполному сгоранию топлива в двигателе.

Отработавшие газы, продукты износа механических частей и покрышек автомобиля, а также дорожного покрытия составляет около половины атмосферных выбросов антропогенного происхождения. Наиболее исследованными являются выбросы двигателя и картера автомобиля. В состав этих выбросов, помимо азота, кислорода, углекислого газа и воды, входят такие вредные вещества, как окись углерода, углеводороды, окислы азота и серы, твердые частицы.

Состав отработавших газов зависит от рода применяемых топлива, присадок и масел, режимов работы двигателя, его технического состояния, условий движения автомобиля и др. Токсичность отработавших газов карбюраторных двигателей обусловливается главным образом содержанием окиси углерода и окислов азота, а дизельных – окислов азота и сажи (Приложение, таблица 2).

К числу вредных компонентов относятся и твердые выбросы, содержащие свинец и сажу, на поверхности которой адсорбируются циклические углеводороды (некоторые из них обладают канцерогенными свойствами). Закономерности распространения в окружающей среде твердых выбросов отличается от закономерностей, характерных для газообразных продуктов. Крупные фракции (диаметром более 1 мм), оседая поблизости от центра эмиссии на поверхности почвы и растений, в конечном счете накапливаются в верхнем слое почвы. Мелкие фракции (диаметром менее 1 мм) образуют аэрозоли и распространяются с воздушными массами на большие расстояния.

В таблице десяти основных загрязнителей воздушной среды, составленной Организацией Объединенных Наций, окись углерода, помеченная силуэтом автомобиля, стоит на втором месте.

В 1986 году Россия подписала Женевское соглашение о выполнении стандартов Единой экологической комиссии ООН по экологии автотранспорта. Поэтому уже сейчас необходимо выполнять ряд мероприятий для улучшения экологической обстановки.

Каждый из нас в ответе за чистоту на нашей планете. Каждый водитель должен знать неисправности двигателя, неотлаженность систем питания или зажигания, неправильный выбор скорости движения, резкие разгоны и торможения, работа двигателя на холостом ходу приводят к загрязнению атмосферы.

Двигаясь со скоростью 80 – 90 км/час в среднем автомобиль превращает в углекислоту столько же кислорода, сколько 300 – 350 человек. Но дело не только в углекислоте. Годовой выхлоп одного автомобиля – это 800 кг окиси углерода, 40 кг окислов азота и более 200 кг различных углеводородов. В этом наборе весьма коварна окись углерода. Из-за высокой токсичности ее допустимая концентрация в атмосферном воздухе не должна превышать 1 мг/м³. Известны случаи трагической гибели людей, запускавших двигатели автомобилей при закрытых воротах гаража.

Окислы азота токсичны для человека и, кроме того, обладают раздражающим действием. Особо опасной составляющей отработанных газов являются канцерогенные углеводороды, обнаруживаемые, прежде всего на перекрестках у светофоров.

При использовании этилированного бензина автомобильный двигатель выбрасывает соединения свинца. Свинец опасен тем, что способен накапливаться как во внешней среде, так и в организме человека.

На скорость распространения загрязнения и концентрацию его в отдельных зонах города значительно влияют температурные инверсии. Инверсионный слой выполняет роль экрана, от которого на землю отражается факел вредных веществ, в результате чего их приземные концентрации возрастают в несколько раз.

Из соединений металлов, входящих в состав твердых выбросов автомобилей, наиболее изученными являются соединения свинца. Это обусловлено тем, что соединения свинца, поступая в организм человека и теплокровных животных с водой, воздухом и пищей, оказывает на него наиболее вредное действие. До 50% дневного поступления свинца в организм приходится на воздух, в котором значительную долю составляют отработавшие газы автомобилей.

Выбросы вредных веществ в атмосферу - не единственная сторона воздействия энергетики на природу. Согласно законам термодинамики производство электрической и механической энергии в принципе не может быть осуществлено без отвода в окружающую среду значительных количеств теплоты. Это не может не приводить к постепенному повышению средней температуры на земле. Одно из направлений, связанное с охраной окружающей среды, это увеличение эффективности использования энергии, борьба за её экономию.

Экологизация [2] транспорта может состоять из организационно-планировочного и технологического направления.

Организационно-планировочное направление. Суть данного направления по оздоровлению среды жизнедеятельности человека состоит в следующем. В процессе планирования и застройки урбанизированных территорий целесообразно располагать места концентрации и хранения автотранспорта (гаражи, стоянки, места парковок, автохозяйства и т.д.) на экологически безопасном расстоянии от жилых и общественных зданий (Приложение, таблица 3)

В микрорайонах больших и крупных городов с успехом развивается гаражное строительство в подземном и полуподземном вариантах. Объекты социальной инфраструктуры в данном случае желательно размещать не ближе чем в радиусе 15 км от вытяжной вентиляционной шахты (трубы) гаража.

Полосы зеленых насаждений могут довольно эффективно снижать уровень загрязнения атмосферного воздуха при воздействии выхлопных газов от автотранспорта, при этом варьируются ряды деревьев, кустарников и ширина полос.

За счет посадок зеленых насаждений возможно снижение загрязненности атмосферного воздуха на прилегающих у магистралям территориях на величину 1,5 – 2 ПДК (Приложение, таблица 4).

Технологическое направление. Весьма реальным мероприятием выглядит программа перевода автомобильного транспорта на экологические виды топлива, в том числе перевод городских автобусов, муниципального и ведомственного грузового транспорта, коммунальных и дорожно-транспортных машин на природный газ. Такую эколого-технологическую задачу в 1996 году поставили перед руководителями автохозяйств столицы Правительство Москвы и РАО «Газпром». Использование экологически более чистого моторного топлива – природного газа – позволит сократить выбросы в атмосферу сажи, высокотоксичных ароматических углеводородов, окиси углерода, окислов азота, что, в конечном счете, положительно скажется на здоровье горожан (социальный эффект) и обеспечит экономические выгоды автотранспортным предприятиям за счет сокращения почти вдвое расходов на оплату топлива (экономический эффект).

Московская фирма «ДИТО» предложила свой метод очистки и обработки дизельного топлива перед заправкой в баки автотранспорта, позволяющий снизить содержание канцерогенных полиароматических углеводородов в отработанных газах в 2,5 – 3,5 раза.

Большое значение для экологизации транспорта имеют режимы движения, а также расходы топлива у двигателей внутреннего сгорания. Минимальный расход топлива происходит при режиме наката и торможения при скоростях движения грузового автомобиля 40 – 60 км/час и легкового автомобиля – 60 – 80 км/час. Продольные уклоны и резкие повороты на дорогах требуют перехода работы двигателя в режим тягового усилия, при котором расход топлива и, соответственно, токсичных выбросов увеличивается почти в 2 раза.

Снижение скорости движения автотранспортного потока (переход от оптимального режима к минимальному) может привести к увеличению расхода топлива и выбросов вредных веществ в 3 – 4 раза. При возникновении на пути движения заторов потребление горючего и, соответственно, выбросы возрастают многократно. В режиме разгона при переключении передачи расход топлива (по сравнению с оптимальным режимом) возрастает: на первой передаче – в 5 – 10 раз; на второй передаче – в 2 – 4 раза; на третьей передаче – в 1,5 – 2 раза (Приложение, таблица 5).

Московский нефтеперерабатывающий завод наладил производство моторного топлива с улучшенными экологическими характеристиками. В бензинах вдвое снижено содержание серы (до 0,05%), ограничены содержание бензола (до 3 – 5%) и плотность. Допущено применение добавок и моющих присадок, что способствует снижению выбросов окиси углерода на 20 – 30% и сокращению расхода топлива на 2 – 4%.

Снижение токсичности автомобильных двигателей может быть достигнуто выполнением целого комплекса технологических мероприятий в стационарных условиях (Приложение, таблица 6).

Следует сказать, что городской транспорт является источником шумового воздействия на окружающую среду. На магистральных улицах с интенсивным движением уровень шума достигает в среднем 81 дБА.

Площадь распространения шумового влияния от городского транспорта зависит от многих факторов, в том числе от состояния дорог, рельсовых путей, подвижного состава, работы двигателя и т.п.

Для выявления зон акустического дискомфорта в городских условиях следует осуществлять экологические исследования и разрабатывать шумовую карту, особенно для городов-мегаполисов. В числе противошумных мероприятий можно рекомендовать возведение экранов в виде стен, гаражей, жилых зданий, многорядных зеленых насаждений.