Выбросов
Загрязнение среды обитания выбросами автотранспорта приобретает все больший размах. При этом широкая гамма токсичных соединений выбрасывается не только на транспортных магистралях, но и в жилых районах в приземной слой воздуха, в зону дыхания человека.
В состав выхлопных газов автотранспорта, выбрасываемых в атмосферу, входят более 500 химических соединений. Кроме компонентов топлива (бензина и дизельного топлива) в составе газов присутствуют оксиды азота и углерода, альдегиды, кетоны, ненасыщенные соединения, фенол, нитрозоамины, серусодержащие соединения, сажа, ПАУ и их кислород- и азотпроизводные. Содержание вредных компонентов в отработавших газах автомашин приведено в табл. 4.7.
Таблица 4.7 – Состав отработавших газов бензиновых и дизельных двигателей (% об.)
Компоненты выхлопных газов | Бензиновые двигатели | Дизельные двигатели |
Оксид углерода | 0,5…12,0 | 0,01…0,5 |
Диоксид азота | 0,01…0,8 | 0,004…0,5 |
Диоксид серы | 0,006…0,01 | 0,003…0,05 |
Углеводороды | 0,2…0,3 | 0,01…0,5 |
Альдегиды | 0…0,2 | 0,001…0,009 |
Сажа (г/м3) | 0,01…1,1 | до 0,4 |
3,4-бензпирен (мкг/м3) | до 20 | до 10 |
Как видно из табл. 4.7, бензиновые двигатели выбрасывают больше несгоревших углеводородов и продуктов их неполного окисления (оксида углерода и альдегидов), чем дизельные двигатели.
В состав автомобильных выхлопов входят более 40 ПАУ, обладающих канцерогенным и мутагенным эффектом. Наиболее токсичный среди них – 3,4-бензпирен, являющийся сильным канцерогеном. Установлено, что концентрация БП в выхлопных газах возрастает с повышением содержания ароматических углеводородов в исходном бензине. Относительная токсичность компонентов отработавших газов (за единицу принимается токсичность СО) составляет:
Оксид углерода | – 1 | Сажа | – 60 |
Углеводороды | – 0,63 | Формальдегид | – 100 |
Оксид азота | – 41 | Свинец | – 4470 |
Диоксид азота | – 75 | 3,4-бензпирен | – 3.106 |
Диоксид серы | – 60 |
В 21 городе Украины, где концентрация вредных веществ в атмосфере превышает ПДК в 15 раз, более 30% общего объема вредных выбросов приходится на автотранспорт, а в таких городах, как Львов, Харьков, Одесса, Киев, эта цифра превышает 60…80%. Вклад БП в общее загрязнение воздушной среды канцерогенными веществами составляет 75…80%.
Среднегодовая концентрация БП в воздушной среде г. Днепропетровска превышает ПДК в 3 раза, а максимальные и среднемесячные концентрации этого канцерогена могут достигать 13…21 ПДК.
Соотношение компонентов выхлопных газов изменяется в зависимости от режима работы двигателя: у тормозящей машины увеличивается выброс углеводородов и СО, при ускорении хода – растет количество выбрасываемых СО и NOх. И в том и в другом случае количество СО в отработавших газах автомобиля может увеличиться в 2…8 раз. Минимальное количество СО выбрасывается при равномерной скорости движения автомобиля – 60 км/ч.
Расход топлива автомобилем на малом ходу или перед светофорами увеличивается почти в 2 раза, а концентрация СО в отработавших газах при этом повышается с 2,7 до 6,9%. Снижение концентрации СО до нормы (1,5%) позволило бы уменьшить загрязнение атмосферы крупных городов выбросами автотранспорта почти в 4 раза.
Для уменьшения загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами необходим повседневный технический контроль состояния автомобиля. Низкий уровень технического обслуживания, отсутствие контроля приводят к расстройству узлов и систем автомобиля, и выбросы вредных веществ в атмосферный воздух возрастают. Поэтому сегодня особенно актуальной является задача не только и не столько совершенствовать конструкции автомобилей с точки зрения ограничения токсичности, сколько повышать уровень технического обслуживания и совершенствовать контроль технического состояния автотранспорта.
В мире действует три основных стандарта, по которым измеряются предельно допустимые выбросы автомобиля страны-производителя:
– европейский международный стандарт, утвержденный в 1933г., действует на территории всех европейских государств и является действительным по всему миру;
– более жесткий американский стандарт, который в последнее время планируется объединить с европейским для упрощения процедуры контроля;
– самый строгий стандарт–японский, который также действительный во всем мире.
Отечественный стандарт экологической безопасности не только не соответствует мировым требованиям, но и отстает от них на 10…15 лет.
Международное сотрудничество в области транспорта в рамках ООН включает выполнение требований Комитета по экологической политике Европейской Экономической Комиссии (ЕЭК ООН). Украина является участником соглашения ЕЭК ООН и обязана соблюдать при международных транспортных перевозках правила НЭК ООН, которые постоянно пересматриваются и дополняются в соответствии с изменяющимися условиями эксплуатации. Требования по токсичности отработавших газов изложены в Правиле № 49 ЕЭК ООН и последующих поправках к нему.
Хронология ужесточения требований ЕЭК ООН по токсичности отработавших газов транспортных двигателей
Правило № 49………………………….. | 1982г |
Поправка 01……………………………. | 1990г |
Поправка 02 (Евро І)…………………... | 1993г |
Дополнение к Поправке 02 (Евро ІІ)…. | 1996г |
Поправка 03 (Евро ІІІ)………………… | 2000г |
Евро IV…………………………………. | 2005г |
Требования предусматривают ограничение выбросов основных токсичных компонентов, присутствующих в отработавших газах автотранспорта. В табл. 4.8 представлены выдержки из требований ЕЭК ООН, относящихся к карбюраторным и дизельным автомобилям.
Применение правила № 49 ЕЭК ООН предусматривает, что автомобиль должен соответствовать тем требованиям, которые действовали на момент его производства.
Например, автомобиль, выпущенный в 1995году, должен соответствовать требованиям, вступившим в силу к этому моменту, то есть требованиям Евро II. В последующие годы к такому автомобилю не применяются вновь вводимые более жесткие нормативы токсичности.
Таблица 4.8 – Ограничение токсичности отработавших газов автомобильных двигателей согласно правилам ЕЭК ООН
Вещество | Категория машин | Единица измерения | Евро І | Евро ІІ | Евро ІІІ | Евро IV |
CО | Легковые | г/км | 2,72 | 2,2 (Б) 1,0 (Д) | 2,3 (Б) 0,64 (Д) | 1,0 (Б) 0,5 (Д) |
Грузовые менее 2,5 т | г/км | 2,72–6,9 | 2,72–6,9 | Разрабатывается | ||
Грузовые свыше 3,5 т (Г, Д) | г/кВт.ч | 4,5 | 4,0 | Разрабатывается | ||
CmHn | Легковые | г/км | – | – | 0,2 (Б) | 0,1 (Б) |
Грузовые менее 3,5 т | г/км | – | – | Разрабатывается | ||
Грузовые свыше 3,5 т (Г, Д) | г/кВт.ч | 1,1 | 0,4 | Разрабатывается | ||
NOx | Легковые | г/км | – | – | 0,5 (Д) | 0,25 (Д) |
Грузовые менее 3,5 т | г/км | – | – | Разрабатывается | ||
Грузовые свыше 3,5 т (Г, Д) | г/кВт.ч | 8,0 | 7,0 | Разрабатывается |
Подавляющая часть отечественных моделей автотранспортных средств сертифицирована на соответствие ранним требованиям Правил ЕЭК ООН, действовавшим в Европе до 1992года.
Значительная часть автопарка с возрастом более 20 лет (около 10% общей численности) вообще не проходила экологической сертификации в современном понимании этой процедуры.
В небольших количествах на украинский рынок поступают автомобили с каталитическими нейтрализаторами отработавших газов (уровень Евро І и выше). Однако высокие экологические характеристики этих автомобилей достаточно быстро ухудшаются (или теряются) вследствие отсутствия эффективной системы их контроля в эксплуатации: не разработана правовая база контроля и нормативные требования к этим автомобилям, не хватает современных приборов экологического контроля и т.п.
К сожалению, поступление в атмосферный воздух самого токсичного компонента выхлопных газов – 3,4-бензпирена ни одним стандартом не регламентируется. Кроме того, стандартами не ограничивается содержание в бензине ароматических углеводородов, которые являются исходным продуктом для образования БП в процессе работы двигателя.
Дата добавления: 2015-09-23; просмотров: 1194;