Samochodowe spaliny: skład, szkody w środowisku i niebezpieczeństwo dla zdrowia ludzkiego

W wyniku działania silnika spalinowego, w który wyposażony jest każdy nowoczesny samochód, paliwo węglowodorowe pali się i do atmosfery trafia olbrzymia ilość różnych związków chemicznych. Od połowy lat 60. ubiegłego stulecia emisja spalin zaczęła ekscytować wielu ludzi. Od tego momentu zaczyna się walka ludzkości o maksymalne możliwe zmniejszenie tych emisji.

Problem szklarni

Zmiana klimatu na poziomie globalnym jest jedną z ważnych cech XXI wieku. Pod wieloma względami zmiany te spowodowane są działaniami ludzkości, w szczególności w ostatnich dziesięcioleciach znacznie wzrosły emisje gazów cieplarnianych do atmosfery. Głównymi źródłami emisji są spaliny samochodowe, z czego 30% to szklarnia.

Gazy cieplarniane występują w warunkach naturalnych i mają na celu regulację temperatury naszej niebieskiej planety, ale nawet niewielki wzrost ich liczby w atmosferze może prowadzić do poważnych globalnych konsekwencji.

Najbardziej niebezpieczny gaz cieplarniany oznacza CO ₂ lub dwutlenek węgla. Odpowiada za około 80% wszystkich emisji, z których większość związana jest ze spalaniem paliwa w silnikach samochodowych. Dwutlenek węgla pozostaje długo w atmosferze w stanie aktywnym, co zwiększa jego niebezpieczeństwo.

Samochód - główne zanieczyszczenie powietrza

Jednym z głównych źródeł dwutlenku węgla są spaliny samochodowe. Oprócz CO ₂ emitują tlenek węgla CO, reszty węglowodorowe, tlenki azotu, związki siarki i ołowiu, a także cząstki stałe. Wszystkie te związki w dużych ilościach do powietrza, prowadzą do globalnego wzrostu temperatury i pojawienia się poważnych chorób u ludzi mieszkających w dużych miastach.

Ponadto różne samochody emitują gazy spalinowe o różnym składzie, wszystko zależy od rodzaju używanego paliwa, takiego jak benzyna lub olej napędowy. Tak więc spalanie benzyny powoduje powstanie całej masy związków chemicznych, które składają się głównie z tlenku węgla, tlenków azotu, węglowodorów i związków ołowiu. Oddech silnika wysokoprężnego zawiera sadzę, która prowadzi do powstawania smogu, niespalonych węglowodorów, tlenków azotu i bezwodnika siarkowego.

W związku z tym szkodliwość spalin do środowiska jest niezaprzeczalna. Obecnie trwają prace nad zmniejszeniem emisji każdego samochodu, a także zastąpieniem stosowania benzyny alternatywnymi i bardziej przyjaznymi dla środowiska źródłami energii, takimi jak energia słoneczna lub wiatrowa. Dużo uwagi poświęca się paliwom wodorowym, których rezultatem spalania jest zwykła para wodna.

Wpływ emisji na zdrowie człowieka

Szkody wyrządzające szkodę dla zdrowia ludzkiego mogą być bardzo poważne.

Pierwszy niebezpieczny tlenek węgla, który powoduje utratę przytomności, a nawet śmierć, jeśli jej stężenie w atmosferze jest zwiększone. Oprócz tego tlenki siarki i związki ołowiu, które latają w dużych ilościach od rura wydechowa auto. Siarka i ołów są znane z silnych efektów toksycznych i mogą pozostawać w ciele przez długi czas.

Węglowodory i cząstki sadzy, które również przedostają się do atmosfery w wyniku częściowego spalania paliwa w silniku, mogą powodować poważne choroby układu oddechowego, w tym rozwój nowotworów złośliwych.

Stały i długotrwały wpływ gazów wydechowych na organizm prowadzi do osłabienia odporności człowieka, zapalenia oskrzeli. Uszkodzenie naczyń krwionośnych i układu nerwowego.

Spaliny samochodu

Obecnie we wszystkich krajach świata samochody podlegają obowiązkowym testom pod kątem zgodności z ustalonymi normami ochrony środowiska. W większości przypadków wywoływane są następujące gazy, których szkodliwość dla środowiska jest maksymalna:

• tlenek węgla i dwutlenek węgla;
• różne reszty węglowodorowe.

Jednak nowoczesne standardy krajów rozwiniętych na świecie nakładają również wymagania na poziom tlenków azotu emitowanych do atmosfery oraz na system kontrolujący proces odparowania paliwa ze zbiornika paliwa.

Dwutlenek węgla (CO)

Spośród wszystkich zanieczyszczeń środowiska, dwutlenek węgla jest najbardziej niebezpieczny, ponieważ nie ma ani koloru ani zapachu. Szkoda dla zdrowia spalin samochodowych jest znacząca, więc jego stężenie w powietrzu wynoszące zaledwie 0,5% może spowodować, że osoba straci przytomność, a następnie śmierć w ciągu 10-15 minut, a takie stężenie jak 0,04% prowadzi do bólu głowy. .

Ten produkt silnika spalinowego jest wytwarzany w dużych ilościach, gdy mieszanina benzyny jest bogata w węglowodory i uboga w tlen. W takim przypadku następuje niecałkowite spalanie i powstaje CO. Problem można rozwiązać przez prawidłowe ustawienie gaźnika, wymianę lub czyszczenie zanieczyszczonego filtra powietrza, regulację łatwopalnych zaworów wtryskowych i kilka innych środków.

W spalinach występuje duża ilość CO w procesie rozgrzewania samochodu, ponieważ jego silnik jest zimny i częściowo spala mieszaninę benzyny. Dlatego samochód powinien być ogrzewany w dobrze wentylowanym pomieszczeniu lub na zewnątrz.

Węglowodory i oleje organiczne

Węglowodory, które nie wypalają się w silniku, a także odparowane oleje organiczne są substancjami, które określają główną szkodę gazów spalinowych samochodów do środowiska. Same te związki chemiczne nie są niebezpieczne, jednak wchodząc do atmosfery reagują z innymi substancjami pod wpływem światła słonecznego, a powstałe związki powodują ból oczu i utrudniają oddychanie. Ponadto węglowodory są główną przyczyną smogu w dużych miastach.

Zmniejszenie ilości węglowodorów w spalinach uzyskuje się poprzez dostosowanie gaźnika tak, aby przygotować zarówno mieszankę ubogą i niezbyt bogatą, jak również stałe monitorowanie niezawodności pierścieni uszczelniających w cylindrach silnika i regulację świec zapłonowych. Całkowite spalanie węglowodorów prowadzi do powstawania dwutlenku węgla i pary wodnej, które są nieszkodliwymi substancjami zarówno dla środowiska, jak i dla ludzi.

Tlenki azotu

Około 78% powietrza atmosferycznego składa się z azotu. Jest to raczej gaz obojętny, ale przy temperaturach spalania paliwa powyżej 1300 ° C, azot jest rozdzielany na pojedyncze atomy i reaguje z tlenem, tworząc różne rodzaje tlenków.

Z tymi tlenkami wiąże się również szkodliwe działanie spalin. W szczególności najbardziej cierpi układ oddechowy. Przy wysokich stężeniach i przedłużonym działaniu tlenki azotu może powodować bóle głowy i ostre zapalenie oskrzeli. Szkodliwe tlenki i środowisko. Znajdując się w atmosferze tworzą smog i niszczą warstwę ozonową.

W celu zmniejszenia emisji tlenków azotu stosowanych w samochodach, stosuje się specjalny system recyklingu gazów, którego zasadą jest utrzymanie temperatury silnika poniżej progu tworzenia tlenków.

Odparowanie paliwa

Proste odparowanie paliwa ze zbiornika może być jednym z najpoważniejszych źródeł zanieczyszczenia środowiska. Pod tym względem ostatnie dekady tworzyły specjalne czołgi, których konstrukcja ma na celu rozwiązanie tego problemu.

Zbiornik paliwa musi również "oddychać". W tym celu wynaleziono specjalny układ, który polega na tym, że wnęka samego zbiornika jest połączona za pomocą węży ze zbiornikiem wypełnionym węglem aktywnym. Ten węgiel jest zdolny do pochłaniania powstałych oparów paliwa, gdy silnik samochodu nie pracuje. Po uruchomieniu silnika odpowiedni otwór otwiera się i opary pochłonięte przez węgiel przedostają się do silnika w celu spalenia.

Wydajność całego układu ze zbiornika i węży musi być stale monitorowana, ponieważ mogą one powodować wyciek oparów paliwa, który zanieczyszcza środowisko.

Rozwiązywanie problemu emisji w dużych miastach

Dziesiątki tysięcy fabryk skupiają się w dużych nowoczesnych miastach, miliony ludzi na żywo i setki tysięcy samochodów jeżdżą ulicami. Wszystko to bardzo zanieczyszcza atmosferę, która stała się głównym problemem XXI wieku. Aby rozwiązać ten problem, władze miasta wprowadzają szereg środków administracyjnych.

Tak więc w 2003 r. W Londynie przyjęto protokół przeciwko zanieczyszczeniom powodowanym przez pojazdy silnikowe środowiska. Zgodnie z tym protokołem kierowcy jadący przez centralne obszary miasta zostaną obciążeni dodatkową opłatą w wysokości 10 £. W 2008 r. Władze londyńskie zatwierdziły nowe prawo, które zaczęło skuteczniej regulować ruch ciężarówek, autobusów i samochodów prywatnych w centralnej części miasta, ustalając dla nich górny limit prędkości. Działania te doprowadziły do ​​zmniejszenia zawartości szkodliwych gazów w atmosferze w Londynie o 12%.

Od 2000 roku podobne działania zostały podjęte w wielu milionach miast. Wśród nich są następujące:

• Tokio;
• Berlin;
• Ateny;
• Madryt;
• Paryż;
• Sztokholm;
• Bruksela i inne.

Przeciwny efekt ustawy przeciwdziałającej zanieczyszczeniom

Walka ze spalinami samochodowymi nie jest łatwym zadaniem, o czym świadczy przykład dwóch najbrudniejszych miast na planecie: miasta Meksyk i Pekinu.

Od 1989 roku w stolicy Meksyku obowiązuje prawo, zgodnie z którym w niektórych dniach tygodnia zabronione jest korzystanie z prywatnego samochodu. Początkowo prawo to zaczęło przynosić pozytywne wyniki, a emisje gazów spadały, ale po pewnym czasie mieszkańcy zaczęli kupować używane samochody, więc codziennie zaczęli podróżować prywatnymi pojazdami, zastępując jeden samochód drugim w ciągu tygodnia. Ta sytuacja pogorszyła stan atmosfery miejskiej.

Podobną sytuację obserwuje się w stolicy Chin. Według danych z 2015 r. Około 80% mieszkańców Pekinu ma kilka samochodów, które umożliwiają im codzienne przemieszczanie się. Ponadto w tej metropolii odnotowuje się ogromną liczbę naruszeń prawa przeciwko zanieczyszczeniom.