Автопортал || Авто - статьи

Сельскохозяйственная техника
Чтение RSS

Забруднення автотранспортом навколишнього середовища

  1. вуглеводні
  2. сажа
  3. оксиди сірки
  4. Оксид вуглецю
  5. вуглеводневі сполуки
  6. Оксид азоту
  7. сажа
  8. Сірчистий ангідрид SО2
  9. Діоксид вуглецю СО2
  10. Стічні води
  11. шум

Автомобільний транспорт найбільш агресивний в порівнянні з іншими видами транспорту по відношенню до навколишнього середовища. Він є потужним джерелом її хімічного (поставляє в навколишнє середовище величезну кількість отруйних речовин), шумового і механічного забруднення. Слід підкреслити, що зі збільшенням автомобільного парку рівень шкідливого впливу автотранспорту на навколишнє середовище інтенсивно зростає. Так, якщо на початку 70-х років вчені-гігієністи визначили долю забруднень, що вносяться в атмосферу автомобільним транспортом, в середньому дорівнює 13%, то в даний час вона досягла вже 50% і продовжує зростати. А для міст і промислових центрів частка автотранспорту в загальному обсязі забруднень значно вище і доходить до 70% і більше, що створює серйозну екологічну проблему, яка супроводжує урбанізацію.

В автомобілях є кілька джерел токсичних речовин, основними з яких є три:

  • відпрацьовані гази
  • картерів гази
  • паливні випаровування

відпрацьовані гази   картерів гази   паливні випаровування

Мал. Джерела утворення токсичних викидів

Найбільша частка хімічного забруднення навколишнього середовища автомобільним транспортом припадає на відпрацьовані гази двигунів внутрішнього згоряння.

Теоретично передбачається, що при повному згорянні палива в результаті взаємодії вуглецю і водню (входять до складу палива) з киснем повітря утворюється вуглекислий газ і водяну пару. Реакції окислення при цьому мають вигляд:

З + О2 = СО2,
2Н2 + О2 = 2Н2.

Практично ж внаслідок фізико-механічних процесів в циліндрах двигуна дійсний склад відпрацьованих газів дуже складний і включає більше 200 компонентів, значна частина яких токсична.

Таблиця. Орієнтовний склад відпрацьованих газів автомобільних двигунів

компоненти

розмірність

Межі концентрацій компонентів

Бензиновий, з іскор. запалювання

дизельний

бензинові

дизельні

Азот, N

% обсягу

74 ... 77

76 ... 78

Кисень, O2

0,2 ... 8,0

2 ... 18

Пари води, Н2О

3,0 ... 13,5

0,5 ... 10,0

Двуокід вуглецю, СО2

5,0 ... 12,0

1 ... 12,0

Вуглеводні, СН (сумарно)

0,2 ... 3,0

0,01 ... 0,50

Оксид вуглецю, СО

0,1 ... 10,0

0,01 ... 0,30

Оксид азоту, NOx

0,0 ... 0,6

0,005 ... 0,200

альдегіди

0,0 ... 0,2

0,0 ... 0,06

Оксиди сірки (сум.)

мг / м3

0,0 ... 0,003

0,0 ... 0,015

сажа

0,0 ... 100

0,0 ... 20000

Бенз (а) пірен

0,0 ... 25

0,0 ... 10,0

сполуки свинцю

0,0 ... 60

-

Склад відпрацьованих газів двигунів на прикладі легкових автомобілів без їх нейтралізації можна представити у вигляді діаграми.

Мал. Складові частини відпрацьованих газів без застосування нейтралізації

Як видно з таблиці і малюнка, склад відпрацьованих газів розглянутих типів двигунів істотно розрізняється перш за все по концентрації продуктів неповного згоряння - оксиду вуглецю, вуглеводнів, оксидів азоту і сажі.

До токсичних компонентів відпрацьованих газів відносяться:

  • оксид вуглецю
  • вуглеводні
  • оксиди азоту
  • оксиди сірки
  • альдегіди
  • сажа
  • бенз (а) пірен
  • сполуки свинцю

Різниця в складі відпрацьованих газів бензинових і дизельних двигунів пояснюється великим коефіцієнтом надлишку повітря α (відношення дійсної кількості повітря, що надходить в циліндри двигуна, до кількості повітря, теоретично необхідного для згоряння 1 кг палива) у дизельних двигунів і найкращим розпилюванням палива (впорскування палива). Крім того, у бензинового карбюраторного двигуна суміш для різних циліндрів неоднакова: для циліндрів, розташованих ближче до карбюратора, - багата, а для віддалених від нього - біднішими, що є недоліком бензинових карбюраторних двигунів. Частина паливо-повітряної суміші у карбюраторних двигунів надходить в циліндри не в пароподібному стані, а у вигляді плівки, що також збільшує вміст токсичних речовин внаслідок поганого згоряння палива. Цей недолік не характерний для бензинових двигунів з уприскуванням палива, так як подача палива здійснюється безпосередньо до впускних клапанів.

Причиною утворення оксиду вуглецю і частково вуглеводнів є неповне згоряння вуглецю (масова частка якого в бензинах досягає 85%) через недостатню кількість кисню. Тому концентрації оксиду вуглецю та вуглеводнів у відпрацьованих газах зростають при збагаченні суміші (α 1, ймовірність зазначених перетворень у фронті полум'я мала і в відпрацьованих газах міститься менше СО, але в циліндрах знаходяться додаткові джерела його появи:

  • низькотемпературні ділянки полум'я стадії запалення палива
  • краплі палива, що надходять в камеру на пізніх стадіях уприскування і згоряють в дифузійному полум'ї при нестачі кисню
  • частинки сажі, що утворилася в період поширення турбулентного полум'я по гетерогенному заряду, в якому, при загальному надлишку кисню можуть створюватися зони з його дефіцитом і здійснюватися реакції типу:

2С + О2 → 2СО.

Діоксид вуглецю СО2 є не токсичним, але шкідливою речовиною в зв'язку з фіксованим підвищенням його концентрації в атмосфері планети і його впливом на зміну клімату. Основна частка утворилися в камері згоряння СО окислюється до СО2, не виходячи за межі камери, бо замеренная об'ємна частка діоксиду вуглецю у відпрацьованих газах становить 10-15%, т. Е. В 300 ... 450 разів більше, ніж в атмосферному повітрі. Найбільший внесок в освіту СО2 вносить необоротна реакція:

СО + ОН → СО2 + Н

Окислення СО в СО2 відбувається в випускній трубі, а також в нейтралізаторах відпрацьованих газів, які встановлюються на сучасних автомобілях для примусового окислення СО і незгорілих вуглеводнів до СО2 в зв'язку з необхідністю виконання норм токсичності.

вуглеводні

Вуглеводні - численні з'єднання різного типу (наприклад, C6H6 або C8H18) складаються з вихідних або розпалися молекул палива, і їх зміст збільшується не тільки при збагаченні, а й при збідненості суміші (а> 1,15), що пояснюється підвищеною кількістю непрореагировавшего (незгорілого ) палива через надлишок повітря і пропусків запалення в окремих циліндрах. Освіта вуглеводнів відбувається також через те, що під стінами камери згоряння температура газів недостатньо висока для згоряння палива, тому тут полум'я гаситься і повного згоряння не відбувається. Найбільш токсичні поліциклічні ароматичні вуглеводні.

У дизельних двигунах легкі газоподібні вуглеводні утворюються при термічному розпаді палива в зоні зриву полум'я, в ядрі і в передньому фронті факела, на стінці на стінках камери згоряння і в результаті вторинного впорскування (подвприсківанія).

Тверді частинки включають нерозчинні (твердий вуглець, оксиди металів, діоксид кремнію, сульфати, нітрати, асфальти, сполуки свинцю) і розчинні в органічному розчиннику (смоли, феноли, альдегіди, лак, нагар, важкі фракції, що містяться в паливі і маслі) речовини.

Тверді частинки у відпрацьованих газах дизелів з наддувом складаються на 68 ... 75% з нерозчинних речовин, на 25 ... 32% - з розчинних.

сажа

Сажа (твердий вуглець) є основним компонентом нерозчинних твердих частинок. Утворюється при об'ємному піролізі (термічному розкладанні вуглеводнів в газовій або паровій фазі при нестачі кисню). Механізм утворення сажі включає кілька стадій:

  • утворення зародків
  • зростання зародків до первинних частинок (шестикутних пластинок графіту)
  • збільшення розмірів частинок (коагуляція) до складних утворень-конгломератів, що включають 100 ... 150 атомів вуглецю
  • вигоряння

Виділення сажі з полум'я відбувається при α = 0,33 ... 0,70. У відрегульованих двигунах із зовнішнім сумішоутворенням і іскровим запалюванням (бензинових, газових) ймовірність появи таких зон незначна. У дизелів локальні переобогащенная паливом зони утворюються частіше і в повній мірі реалізуються перераховані процеси сажоутворення. Тому викиди сажі з відпрацьованими газами у дизелів більше, ніж, у двигунів з іскровим запалюванням. Освіта сажі залежить від властивостей палива: чим більше відношення С / Н в паливі, тим вихід сажі вище.

До складу твердих частинок крім сажі входять сполуки сірки, свинцю. Оксиди азоту NOx представляють набір наступних сполук: N2О, NO, N2О3, NО2, N2О4 і N2O5. У відпрацьованих газах автомобільних двигунів переважає NO (99% в бензинових двигунах і більше 90% в дизелях). У камері згоряння N0 може утворюватися:

  • при високотемпературному окисленні азоту повітря (термічний NО)
  • в результаті низькотемпературного окислення азотовмісних сполук палива (паливний NO)
  • через зіткнення вуглеводневих радикалів з молекулами азоту в зоні реакцій горіння при наявності пульсації температури (швидкий NO)

У камерах згоряння домінує термічний NO, що утворюється з молекулярного азоту під час горіння бідної паливоповітряної суміші і суміші, близької до стехіометричної, за фронтом полум'я в зоні продуктів згоряння. Переважно при згорянні бідних і помірно багатих сумішей (α> 0,8) реакції відбуваються по ланцюговому механізму:

Про + N2 → NO + N
N + О2 → NO + Про
N + OH → NO + H.

У багатих сумішах (а <0,8) здійснюються також реакції:

N2 + ОН → NO + NH
NH + Про → NО + ОН.

У бідних сумішах вихід NО визначається максимальною температурою ланцюговий-теплового вибуху (максимальна температура 2800 ... 2900 ° К), т. Е. Кінетикою освіти. У багатих сумішах вихід NО перестає залежати від максимальної температури вибуху і визначається кінетикою розкладання і зміст NО зменшується. При горінні бідних сумішей значно вплив на освіту NО надає нерівномірність температурного поля в зоні продуктів згоряння і присутність водяної пари, яка в ланцюгової реакції окислення NOx є інгібітором.

Висока інтенсивність процесу нагрівання, а потім охолодження суміші газів в циліндрі ДВС призводить до утворення істотно нерівноважних концентрацій реагуючих речовин. Відбувається заморожування (гарт) утворився NО на рівні максимальної концентрації, який виявляється у відпрацьованих газах через різке уповільнення швидкості розкладання NО.

Основними сполуками свинцю у відпрацьованих газах автомобілів є хлориди і броміди, а також (в менших кількостях) оксиди, сульфати, фториди, фосфати і деякі їх проміжні сполуки, які при температурі нижче 370 ° С знаходяться в вигляді аерозолів або твердих частинок. Близько 50% свинцю залишається у вигляді нагару на деталях двигуна і в вихлопній трубі, залишок йде в атмосферу з відпрацьованими газами.

Велика кількість сполук свинцю викидається в повітря при використанні цього металу в якості антидетонатора. В даний час сполуки свинцю в якості антидетонаторов не застосовуються.

оксиди сірки

Оксиди сірки утворюються при згорянні сірки, що міститься в паливі за механізмом схожим з утворенням СО.

Концентрацію токсичних компонентів у відпрацьованих газах оцінюють в об'ємних відсотках, мільйонних частках за обсягом - млн -1, (частин на мільйон, 10000 ррm = 1% за обсягом) і рідше в міліграмах на 1 л відпрацьованих газів.

Крім відпрацьованих газів, джерелами забруднення навколишнього середовища автомобілями з карбюраторними двигунами є картерів гази (при відсутності замкнутої вентиляції картера двигуна, а також випаровування палива з паливної системи.

Тиск в картері двигуна внутрішнього згоряння, за винятком такту впуску, значно менше, ніж в циліндрах, тому частина паливо-повітряної суміші і відпрацьованих газів проривається через нещільності циліндропоршневої групи з камери згоряння в картер. Тут вони змішуються з парами масла і палива, змивається зі стінок циліндра холодного двигуна. Картерів гази розріджують масло, сприяють конденсації вологи, старіння і забруднення олії, підвищують його кислотність.

У дизельному двигуні під час такту стиснення в картер проривається чисте повітря, а при згорянні і розширенні - відпрацьовані гази з концентраціями токсичних речовин, пропорційними їх концентрацій в циліндрі. У картерних газах дизеля основні токсичні компоненти - оксиди азоту (45 ... 80%) і альдегіди (до 30%). Максимальна токсичність газів картерів дизелів в 10 разів нижче, ніж відпрацьованих газів, тому частка картерних газів у дизеля не перевищує 0,2 ... 0,3% сумарного викиду токсичних речовин. З огляду на це, в автомобільних дизелях примусову вентиляцію картера зазвичай не застосовують.

Основні джерела паливних випарів - паливний бак і система харчування. Більш високі температури підкапотного простору, зумовлені більш навантаженими режимами роботи двигуна і відносної стисненістю моторного відсіку автомобіля, викликають значні паливні випаровування з паливної системи при зупинці гарячого двигуна. З огляду на великий викид вуглеводневий з'єднань в результаті паливних випарів всі виробники автомобілів в даний час застосовують спеціальні системи їх уловлювання.

Крім вуглеводнів, що надходять з системи харчування автомобілів, значне забруднення атмосфери летючими вуглеводнями автомобільного палива відбувається при заправці автомобілів (в середньому 1,4 г СН на 1 л палива, що заливається). Випари викликають також фізичні зміни в самих бензинах: внаслідок зміни фракційного складу підвищується їх щільність, погіршуються пускові якості, знижується октанове число бензинів термічного крекінгу і прямий перегонки нафти. У дизельних автомобілів паливні випаровування практично відсутні через недостатню випаровуваності дизельного палива і герметичності паливної системи дизеля.

Оцінка рівня забруднення атмосфери проводиться зіставленням виміряної і гранично допустимої концентрації (ГДК). Значення ГДК встановлюються для різних токсичних речовин при постійному, середньодобовому і разовому діях. У таблиці наведено середньодобові значення ГДК для деяких токсичних речовин.

Таблиця. Допустимі концентрації токсичних речовин

речовина

Зміст мг / м3

оксиди

азоту

NO

0,06

NOx

0,1

сполуки свинцю

Pb

0,0003

Pb (NO3) 2

0,0003

Оксид сірки, SO2

0,2

Оксид вуглецю, СО

3

Вуглець, (сажа)

0,05

Бенз (а) пірен, С20Н12

0,000001

Бензин, С

1,5

За даними досліджень, легковий автомобіль при середньорічному пробігу 15 тис. Км «вдихає» 4,35 т кисню і «видихає» 3,25 т вуглекислого газу, 0,8 т оксиду вуглецю, 0,2 т вуглеводнів, 0,04 т оксидів азоту. На відміну від промислових підприємств, викид яких концентрується в певній зоні, автомобіль розсіює продукти неповного згоряння палива практично по всій території міст, причому безпосередньо в приземному шарі атмосфери.

Питома вага забруднень автомобілями в великих містах досягає великих значень.

Таблиця. Частка автомобільного транспорту в загальному забрудненні атмосфери в найбільших містах світу,%

Місто

Оксид вуглецю

вуглеводні

оксиди азоту

Мадрид

Стокгольм

Токіо

Торонто

Лос Анджелес

Нью Йорк

Москва

Санкт-Петербург

95

99

95

98

98

97

96

88

90

93

95

69

66

63

65

79

35

53

33

19

72

31

33

32

Токсичні компоненти відпрацьованих газів і випаровування з паливної системи негативно впливають на організм людини. Ступінь впливу залежить від їх концентрацій в атмосфері, стану людини і його індивідуальних особливостей.

Оксид вуглецю

Оксид вуглецю (СО) - безбарвний, не має запаху газ. Щільність СО менше, ніж повітря, і тому він легко може поширюватись в атмосфері. Поступаючи в організм людини з повітрям, СО знижує функцію кисневого харчування, витісняючи кисень з крові. Це пояснюється тим, що поглощаемость СО кров'ю в 240 разів вище поглощаемости кисню. Прямий вплив надає СО на тканинні біохімічні процеси, що тягнуть за собою порушення жирового і вуглеводного обміну, вітамінного балансу і т.д. В результаті кисневого голодування токсичний ефект СО пов'язаний з безпосереднім впливом на клітини центральної нервової системи. Підвищення концентрації окису вуглецю небезпечні й тим, що в результаті кисневого голодування організму послаблюється увагу, сповільнюється реакція, падає працездатність водіїв, що впливає на безпеку дорожнього руху.

Характер токсичної дії СО можна простежити по діаграмі, представленої на малюнок.

Характер токсичної дії СО можна простежити по діаграмі, представленої на малюнок

Мал. Діаграма впливу СО на організм людини:
1 - смертельний результат; 2 - смертельна небезпека; 3 - головний біль, нудота; 4 - початок токсичної дії; 5 - початок помітного дії; 6 - непомітне дію; Т, ч - час впливу

З діаграми випливає, що навіть при незначній концентрації СО в повітрі (до 0,01%) тривалий вплив його викликає головний біль і призводить до зниження працездатності. Більш висока концентрація СО (0,02 ... 0,033%) призводить до розвитку атеросклерозу, виникнення інфаркту міокарда та розвитку хронічних легеневих захворювань. Причому особливо шкідливо вплив СО на людей, які страждають коронарною недостатністю. При концентрації СО близько 1% настає втрата свідомості вже через кілька зітхань. СО робить негативний вплив і на нервову систему людини, викликаючи непритомність, а також зміни колірної і світловий чутливості очей. Симптоми отруєння СО - головний біль, серцебиття, утруднене дихання і нудота. Слід зазначити, що при порівняно невеликих концентраціях в атмосфері (до 0,002%), СО пов'язаний з гемоглобіном, поступово виділяється і кров людини очищається від нього на 50% кожні 3-4 год.

вуглеводневі сполуки

Вуглеводневі сполуки по їх біологічній Дії вівчені поки що недостатньо. Однако експериментальні дослідження показали, что поліціклічні Ароматичні сполуки віклікалі раку тварин. При наявність певних атмосферних умов (затишність, напружена сонячна радіація, значна температурна інверсія) вуглеводні служать вихідними продуктами для утворення надзвичайно токсичних продуктів - фотооксидантами, що володіють сильними дратівливим і загальнотоксичну дію на органи людини, і утворюють фотохімічний зміг. Особливо небезпечними з групи вуглеводнів є канцерогенні речовини. Найбільш вивченим є багатоядерний ароматичний вуглеводень бенз (а) пірен, відомий ще під назвою 3,4 бенз (а) пірен, - речовина, що представляє собою кристали жовтого кольору. Встановлено, що в місцях безпосереднього контакту канцерогенних речовин з тканиною з'являються злоякісні пухлини. У разі потрапляння канцерогенних речовин, які осіли на пилоподібних частинках, через дихальні шляхи в легені вони затримуються в організмі. Токсичними вуглеводнями є також і пари бензину, що потрапляють в атмосферу з паливної системи, і картерів гази, що виходять через вентиляційні пристрої і нещільності в з'єднаннях окремих вузлів і систем двигуна.

Оксид азоту

Оксид азоту - безбарвний газ, а діоксид азоту - газ червоно-бурого кольору з характерним запахом. Оксиди азоту при попаданні в організм людини з'єднуються з водою. При цьому вони утворюють в дихальних шляхах сполучення азотної і азотистої кислот, дратівливо діючи на слизові оболонки очей, носа і рота. Оксиди азоту беруть участь в процесах, що ведуть до утворення смогу. Небезпека їх впливу полягає в тому, що отруєння організму проявляється не відразу, а поступово, причому немає будь-яких нейтралізують коштів.

сажа

Сажа при попаданні в організм людини викликає негативні наслідки в дихальних органах. Якщо відносно великі частки сажі розміром 2 ... 10 мкм легко виводяться з організму, то дрібні розміром 0,5 ... 2 мкм затримуються в легенях, дихальних шляхах, викликають алергію. Як будь-яка аерозоль, сажа забруднює повітря, погіршує видимість на дорогах, але, найголовніше, на ній адсорбуються важкі ароматичні-вуглеводні, в тому числі бенз (а) пірен.

Сірчистий ангідрид SО2

Сірчистий ангідрид SО2 - безбарвний газ з гострим запахом. Подразнюючу дію на верхні дихальні шляхи пояснюється поглинання SO2 вологою поверхнею слизових оболонок і утворенням в них кислот. Він порушує білковий обмін і ферментативні процеси, викликає подразнення очей, кашель.

Діоксид вуглецю СО2

Діоксид вуглецю СО2 (вуглекислий газ) - не має токсичної дії на організм людини. Він добре поглинається рослинами з виділенням кисню. Але при наявності в атмосфері землі значної кількості вуглекислого газу, що поглинає сонячні промені, створюється парниковий ефект, що призводить до так званого «теплового забруднення». Внаслідок цього явища підвищується температура повітря в нижніх шарах атмосфери, відбувається потепління, спостерігаються різні кліматичні аномалії. Крім того, підвищення вмісту в атмосфері СО2 сприяє утворенню «озонових» дірок. При зниженні концентрації озону в атмосфері землі підвищується негативний вплив жорсткого ультрафіолетового випромінювання ні організм людини.

Автомобіль є джерелом забруднення повітря також пилом. Під час їзди, особливо при гальмуванні, в результаті тертя покришок об поверхню дороги утворюється гумовий пил, яка постійно присутня в повітрі на магістралях з інтенсивним рухом. Але покришки не є єдиним джерелом пилу. Тверді частинки у вигляді пилу виділяються з відпрацьованими газами, завозяться в місто у вигляді бруду на кузовах автомобілів, утворюються від стирання дорожнього покриття, піднімаються в повітря вихровими потоками, що виникають при русі автомобіля, і т.д. Пил негативно позначається на здоров'ї людини, згубно діє на рослинний світ.

У міських умовах автомобіль є джерелом зігрівання навколишнього повітря. Якщо в місті одночасно рухається 100 тис. Автомашин, то це так само ефекту, виробленому 1 млн. Л гарячої води. Відпрацьовані гази автомобілів, що містять теплу водяну пару, вносять свій внесок у зміну клімату міста. Більш високі температури пара підсилюють перенесення тепла рухомим середовищем (термічна конвекція), в результаті чого кількість опадів над містом зростає. Вплив міста на кількість опадів особливо чітко видно по їх закономірного збільшення, що відбувається паралельно з ростом міста. За десятирічний період спостережень в Москві, наприклад, випадало 668 мм опадів на рік, в її околицях - 572 мм, в Чикаго - 841 і 500 мм відповідно.

До числа побічних проявів діяльності людини відносяться і кислотні дощі - розчинені в атмосферної вологи продукти згоряння - оксиди азоту та сірки. В основному це відноситься до промислових підприємств, викиди яких відводяться високо над рівнем поверхні і в складі яких багато оксидів сірки. Шкідливий вплив кислотних дощів проявляється в знищенні рослинності і прискоренні корозії металевих конструкцій. Важливим фактором тут є і те, що кислотні дощі здатні разом з рухом атмосферних повітряних мас долати відстані в сотні і тисячі кілометрів, перетинаючи кордони держав. У періодичній пресі з'являються повідомлення про кислотні дощі, що випадають в різних країнах Європи, в США, Канаді та помічених навіть в таких заповідних зонах, як басейн Амазонки.

Несприятливий вплив на навколишнє середовище роблять температурні інверсії - особливий стан атмосфери, при якому температура повітря з висотою збільшується, а не зменшується. Приземні температурні інверсії є результатом інтенсивного випромінювання тепла поверхнею грунту, внаслідок чого охолоджуються і поверхню, і прилеглі шари повітря. Подібний стан атмосфери перешкоджає розвитку вертикальних рухів повітря, тому в нижніх шарах накопичуються водяна пара, пил, газоподібні речовини, сприяючи утворенню шарів димки і туману, в тому числі - смогу.

Широке застосування солі для боротьби з ожеледицею на автомобільних дорогах веде до скорочення терміну служби автомобілів, викликає несподівані зміни в придорожньої флорі. Так, в Англії відзначена поява уздовж доріг рослин, характерних для морських узбереж.

Автомобіль - сильний забруднювач водойм, підземних водних джерел. Визначено, що 1 л нафти може зробити непридатним для пиття кілька тисяч літрів води.

Великий внесок у забруднення навколишнього середовища вносять процеси технічного обслуговування і ремонту рухомого складу які вимагають енергетичних витрат і пов'язані з великим водоспоживанням, викидом забруднюючих речовин в атмосферу, утворенням відходів, в тому числі токсичних.

При виконанні технічного обслуговування транспортних засобів задіяні підрозділи, зони періодичних і оперативних форм технічного обслуговування. Виконання ремонтних робіт ведеться на виробничих ділянках. Використовувані в процесах ТО і ремонту технологічне обладнання, верстати, засоби механізації та котельні установки є стаціонарними джерелами забруднюючих речовин.

Таблиця. Джерела виділення і склад шкідливих речовин у виробничих процесах на експлуатаційних та ремонтних підприємствах транспорту

Назва зони, ділянки, відділення

Виробничий процес

обладнання, що використовується

Виділяються шкідливі речовини

Ділянка мийки рухомого складу

Омивка зовнішніх поверхонь

Механічна мийка (мийні машини), шлангова мийка

Пил, луги, поверхнево-активні синтетичні речовини, нафтопродукти, розчиняються кислоти, феноли

Зони технічного обслуговування, ділянку діагностики

технічне обслуговування

Підйомно-транспортуючі пристрої, оглядові канави, стенди, обладнання для заміни мастила, комплектуючих, система витяжної вентиляції

Оксид вуглецю, вуглеводні, оксиди азоту, масляний туман, сажа, пил

Слюсарно-механічне відділення

Слюсарні, розточувальні, свердлильні, стругальні роботи

Токарний, вертикально-свердлильний, стругальний, фрезерний, шліфувальний та ін. Верстати

Пил абразивна, металева стружка, масляний туман, емульсії

Елсктротехнічсское відділення

Заточувальні, ізолювальні, обмотувальні роботи

Заточной станок, електролудільние ванни, обладнання для пайки, стенди випробувань

Абразивна і азбестовий пил, каніфоль, пари кислот, третнік

акумуляторна дільниця

Складально-розбірні і зарядні роботи

Ванни для промивання та очищення, зварювальне обладнання, стел- лажі, система витяжної вентиляції

промивні

розчини, пари кислот, електроліт, шлами, промивні аерозолі

Відділення паливної апаратури

Регулювальні і ремонтні роботи з паливної апаратури

Перевірочні стенди, спеціальне оснащення, система вентиляції

Бензин, гас, дизельне паливо. ацетон, бензол, ганчір'я

Ковальсько-рессорное відділення

Кування, гарт, відпустка металевих виробів Ковальський горн, термічні ванни, система витяжної вентиляції Вугільний пил, сажа, оксиди вуглецю, азоту, сірки, забруднені стічні води Мідницьким-Жестяніцкий відділення Різка, пайка, правка, формування по шаблонах Ножиці по металу, обладнання для пайки, шаблони, система вентиляції Пари кислот, третнік, наждачний і металевий пил і відходи Зварювальне відділення Електродугова і газове зварювання Обладнання для дугового зварювання, ацетилену - кисневий генератор, система витяжної вентиляції М інеральная пил, зварювальний аерозоль, оксиди марганцю, азоту, хрому, хлористий водень, фториди арматурних відділення Різка скла, ремонт дверей, підлог, сидінь, внутрішньої обробки Електричний і ручний інструмент, зварювальне обладнання Пил, зварювальний аерозоль, деревна і металева стружка, металеві та пластмасові відходи Шпалерне

відділення

Ремонт і заміна зношених, пошкоджених сидінь, полиць, крісел, диванів Швейні машини, розкрійні столи, ножі для крою та різання поролону Пил мінеральна і органічна, відходи тканин і синтетичних матеріалів Участок шиномонтажу і ремонту шин Розбирання і збірка шин, ремонт покришок і камер, балансувальні роботи Стенди для розбирання та збирання шин, обладнання для вулканізації, верстати для динамічної та статичної балансування Мінеральна і гумовий пил, сірчистий ангідрид, пари бензину Ділянка

лакофарбових

покриттів

Видалення старої фарби, знежирення, нанесення лакофарбових покриттів Устаткування для пневматичного або безповітряного розпилення, ванни, сушильні камери, система вентиляції Пил мінеральна і органічна, пар-розчинників і АЕГ золі фарб, забруднені стічні в ^ я Участок обкатки двигунів (для ремонтних підприємств) Холодна і гаряча обкатка двигуна Стенд для обкатки, система витяжної вентиляції Оксиди вуглецю, азоту, вуглеводню, сажа, сірчистий ангідрид Стоянки і місця відстою рухомого складу Переміщення одиниць п ресувні складу, очікування Обладнана майданчик відкритого або закритого зберігання Теж

Стічні води

При експлуатації автомобілів утворюються стічні води. Склад і кількість цих вод різні. Стічні води повертаються назад в навколишнє середовище, головним чином в об'єкти гідросфери (річка, канал, озеро, водосховище) і суші (поля, накопичувачі, підземні горизонти і ін.). Залежно від виду виробництва стічними водами на підприємствах транспорту можуть бути:

  • стічні води від мийки автомобілів
  • нефтесодержащие стоки від виробничих ділянок (миючі розчини)
  • стічні води, що містять важкі метали, кислоти, луги
  • стічні води, що містять фарбу, розчинники

Стічні води від мийки автомобілів складають від 80 до 85% від обсягу виробничих стоків автотранспортних організацій. Основними забруднювачами є зважені речовини і нафтопродукти. Їх зміст залежить від типу автомобіля, характеру дорожнього покриття, погодні умови, характеру вантажу, що перевозиться і ін.

Стічні води від миття агрегатів, вузлів і деталей (відпрацьовані миючі розчини) відрізняються наявністю в них значної кількості нафтопродуктів, зважених речовин, лужних компонентів і поверхнево-активних речовин.

Стічні води, що містять важкі метали (хром, мідь, нікель, цинк), кислоти і луги найбільш характерні для авторемонтних виробництв, що використовують гальванічні процеси. Вони утворюються в процесі приготування електролітів, підготовки поверхонь (електрохімічне знежирення, травлення) гальванопокриття і промивання деталей.

В процесі проведення малярних робіт (методом пневматичного розпилення) 40% лакофарбових матеріалів надходить в повітря робочої зони. При проведенні цих операцій в фарбувальних камерах, обладнаних гідрофільтрах, 90% цієї кількості осідає на елементах самих гідрофільтрів, 10% несеться з водою. Таким чином, в стічні води фарбувальних дільниць потрапляє до 4% витрачених лакофарбових матеріалів.

Основним напрямком в області зниження забруднення водних об'єктів, грунтових і підземних вод промисловими стоками, є створення систем оборотного водопостачання виробництва.

Ремонтні роботи супроводжуються також забрудненням ґрунту, накопиченням металевих, пластмасових та гумових відходів поблизу виробничих дільниць та відділень.

При будівництві і ремонті шляхів сполучення, а також виробничо-побутових об'єктів підприємств транспорту відбувається вилучення з екосистем води, грунту, родючих грунтів, мінеральних ресурсів надр, руйнування природних ландшафтів, втручання в тваринний і рослинний світ.

шум

Поряд з іншими видами транспорту, промисловим устаткуванням, побутовими приладами автомобіль є джерелом штучного шумового фону міста, як правило, негативно впливає на людину. Слід зазначити, що і без шуму, якщо він не перевищує допустимих меж, людина відчуває дискомфорт. Не випадково дослідники Арктики не раз писали про «білому мовчанні», яке гнітюче діє на людину, тоді як «шумове оформлення» природи позитивно впливає на психіку. Однак шум штучного походження, особливо сильний шум, негативно впливає на нервову систему. Перед населенням сучасних міст виникає серйозна проблема боротьби з шумом, так як сильний шум не тільки веде до втрати слуху, але і викликає психічні розлади. Небезпека шумового впливу посилюється властивістю людського організму накопичувати акустичні роздратування. Під дією шуму певної інтенсивності виникають зміни в циркуляції крові, роботі серця та залоз внутрішньої секреції, знижується м'язова витривалість. Статистичні дані свідчать про те, що відсоток нервово-психічних захворювань вище серед осіб, що працюють в умовах підвищеного рівня шуму. Реакція на шум часто виражається в підвищеній збудливості і дратівливості, що охоплюють всю сферу чутливих сприйняттів. Люди, котрі піддаються постійному впливу шуму, часто стають важкими у спілкуванні.

Шум надає шкідливий вплив на зоровий і вестибулярний аналізатори, знижує стійкість ясного бачення і рефлекторну діяльність. Чутливість сутінкового зору слабшає, знижується чутливість денного зору до оранжево-червоних променів. У цьому сенсі шум є непрямим вбивцею багатьох людей на автотранспортних магістралях світу. Це відноситься як до водіїв автотранспорту, які працюють в умовах інтенсивного шуму і вібрації, так і до жителів великих міст з високим рівнем шуму.

Особливо шкідливий шум в поєднанні з вібрацією. Якщо короткочасна вібрація тонізує організм, то постійна викликає так звану вібраційну хворобу, тобто цілий комплекс порушень в організмі. У водія знижується гострота зору, звужується поле видимості, може зміниться сприйняття кольору або здатність оцінювати відстань до зустрічного автомобіля. Порушення ці, звичайно, індивідуальні, однак для професійного водія вони завжди небажані.

Небезпечним є також інфразвук, тобто звук з частотою менше 17 Гц. Цей індивідуальний і нечутний ворог викликає реакції, протипоказані людині за кермом. Вплив інфразвуку на організм викликає сонливість, погіршення гостроти зору і сповільнену реакцію на небезпеку.

З джерел шуму і вібрації в автомобілі (коробка передач, задній міст, карданний вал, кузов, кабіна, підвіска, а також колеса, шини) основним є двигун з його системами впуску та випуску, охолодження і живлення.

Мал. Аналіз джерел шуму вантажного автомобіля:
1 - сумарний шум; 2 - двигун; 3 - система випуску відпрацьованих газів; 4 - вентилятор; 5 - впуск повітря; 6 - інше

Проте, при швидкості руху автомобіля більше 50 км / год переважаючим є шум створюваний шинами автомобіля, який збільшується пропорційно швидкості руху.

Проте, при швидкості руху автомобіля більше 50 км / год переважаючим є шум створюваний шинами автомобіля, який збільшується пропорційно швидкості руху

Мал. Залежність шуму автомобіля від швидкості руху:
1 - діапазон розсіювання шуму через різні поєднань дорожніх покриттів і шин

Сукупна дія всіх джерел акустичного випромінювання і призводить до тих високих рівнів шуму, якими характеризується сучасний автомобіль. Ці рівні залежать і від інших причин:

  • стану дорожнього покриття
  • швидкості і зміни напрямку руху
  • зміни частоти обертання колінчастого вала двигуна
  • навантаження
  • і т.д.