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.
Сернистый ангидрид (SO2) - бесцветный, с острым запахом газ. Раздражающее действие на верхние дыхательные пути объясняется поглощением SO2 влажной поверхностью слизистых оболочек и образованием в них кислот. Этот газ вызывает раздражение глаз, кашель, нарушает белковый обмен и ферментативные процессы. SO2 и H2S также очень опасны для растительности.
SO2 образуется во время работы двигателя из топлива, получаемого из сернистой нефти.
Альдегиды (RxCHO). В отработавших газах присутствуют в основном формальдегид и акролеин (СгНзСНО).
Формальдегид - бесцветный газ с резким и неприятным запахом, раздражает глаза и верхние дыхательные пути, поражает центральную нервную систему, печень, почки. Акролеин также обладает сильным раздражающим действием.
Альдегиды образуются при сжигании топлива при низких температурах, при обедненной смеси, из-за окисления тонкого слоя масла в стенке цилиндра. Именно эти газы определяют запах отработавших газов.
Радиоэкологический мониторинг окружающей среды
Атомные электростанции - третий «кит» в системе современной
мировой энергетики. Техника АЭС, бесспорно, является крупным достижением НТП. В
случае безаварийной работы атомные электростанции не производят никакого
практически значимого загрязнения окружающей среды, кром ...