Характеристика вредных выбросов автомобильного транспорта

У карбюраторных двигателей при работе на малых нагрузках содержание СО достигает 5-8% при работе на обогащенных смесях. Нормой токсичности двигателя допускается 2% содержания СО при работе.

Оксиды азота (NOx) - самый токсичный газ из отработавших газов. В отработавших газах двигателей 90-99% всего количества оксидов азота составляет NO. Однако уже в системе выпуска и далее в атмосфере происходит окисление N0 - NO2. NO2 - газ красновато-бурого цвета, в малых концентрациях не имеет запаха, хорошо растворяется в воде с образованием кислот.раздражающе действует на слизистые оболочки глаз, носа, остается в легких в виде азотной и азотистых кислот, получаемых в результате их взаимодействия с влагой верхних дыхательных путей.

Оксиды азота способствуют разрушению озонового слоя. Считается, что токсичность NOx больше в 10 раз, чем СО. Норма NOx в воздухе -0,1мг/мЗ.

Выброс NOx с отработавшими газами зависит от температуры среды. Чем больше нагрузка двигателя, тем выше температура в камере сгорания, и, соответственно увеличивается выброс NOx.

Кроме того, температура в камере сгорания зависит от состава смеси. Слишком обедненная или обогащенная смесь при сгорании выделяет меньшее количество теплоты, процесс сгорания замедляется и сопровождается большими потерями теплоты в системе, т.е. в таких условиях выделяется меньшее количество NOx, а выбросы растут, когда состав смеси близок к стехиометрическому (1кг. топлива к 15кг. воздуха).

Углеводороды (СхНу) - этан, метан, бензол, ацетилен и др. (около 200 различных типов).

В дизельных двигателях СхНу образуется в камере сгорания из-за гетерогенной смеси, т.е. пламя гаснет в очень богатой смеси, где не хватает воздуха за счет неправильной турбулентности, низкой температуры, плохого распыления.

Двигатель выбрасывает большое количество углеводородов, когда работает в режиме холостого хода, за счет плохой турбулентности и уменьшения скорости сгорания. СхНу действует раздражающе на органы зрения, обоняния и очень вредны для окружающей среды. Углеводороды от паров бензина также токсичны.

Углеводородные соединения. Наиболее активную роль в образовании смога играют олефины. Вступая в реакции с оксидами азота под воздействием солнечного облучения, они образуют озон и другие

Фотооксиданты - биологически активные вещества, вызывающие раздражение глаз, горла, носа у людей, нанося также ущерб флоре и фауне.

Дым - непрозрачный газ. Может быть белым, синим, черным. Цвет зависит от состояния отработавших газов. Белый и синий дым - это смесь капли топлива с микроскопическим количеством пара. Образуется из-за неполного сгорания и последующей конденсации. Белый дым образуется, когда двигатель находится в холодном состоянии, затем исчезает из-за нагрева. Наличие дыма показывает, что температура недостаточна для полного сгорания топлива. Дым также отрицательно влияет на организм человека, животных и растительность. Черный дым состоит из сажи.

Сажа - бесформенное тело без кристаллической решетки. В отработавших газах дизельных двигателей сажа состоит из неопределенных частиц размерами 0,3-100мкм.

Причина образования сажи заключается в том, что энергетические условия в цилиндре дизельного двигателя оказываются достаточными, для того чтобы молекула топлива разрушилась полностью. Более легкие атомы водорода диффундируют в богатый кислородом слой, вступают с ним в реакцию и как бы изолируют углеводородные атомы от контакта с кислородом.

Образование сажи зависит от температуры, давления в камере сгорания, типа топлива, состава топливно-воздушной смеси.

Существуют другие факторы образования сажи - зоны обогащенной смеси и зоны контакта топлива с холодной стенкой, а также неправильная турбуленция смеси.

При вдыхании сажи ее частицы вызывают негативные изменения в системе дыхательных органов человека. Если относительно крупные частицы сажи размером 2-10мкм. легко выводятся из организма, то мелкие, размером 0,5-2мкм., задерживаются в легких, дыхательных путях, вызывают аллергию. Как и любая аэрозоль, сажа загрязняет воздух, ухудшает видимость на дорогах, но, самое главное, на саже адсорбируются ароматические углеводороды, в том числе канцерогенный бенз(а)пирен, токсичные свойства которого хорошо известны.

Норма сажи в отработавших газах составляет 0,8г/мЗ. Скорость сжигания сажи зависит от размера частиц (при размере частиц меньше 0,01мкм сажа сжигается полностью).

Оксиды свинца (РЬО) возникают в отработавших газах карбюраторных двигателей, когда используется этилированный бензин для повышения октанового числа и уменьшения детонации, т.е. быстрого, взрывного сгорания отдельных участков рабочей смеси в цилиндрах двигателя со скоростью распространения пламени до 3000м/с, сопровождающегося значительным повышением давления газов. РЬО выбрасывается с отработавшими газами в виде аэрозолей в соединении с бромом, фосфором, хромом. Аэрозоли попадая в организм при дыхании, через кожу и с пищей, вызывают отравление, приводящее к нарушению функций органов пищеварения, нервно-мышечных систем, мозга. Свинец плохо выводится из организма и может накапливаться в нем до опасных концентраций.

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Еще статьи

Экспериментальное изучение фитотоксичности нефтяных загрязнений
В настоящее время нефть - наиболее используемый людьми источник энергии. Есть и множество других источников, но отказаться от использования нефти и ее продуктов люди еще не могут. А ведь нефть и нефтепродукты являются одними из распространенных и опасных загрязнителей ...