
МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ
ТАВАРІЙСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРОТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Кафедра «Сільськогосподарські машини|»
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ|
студентів 2 курсу
факультету «Екології та охорони навколишнього середовища|»
при вивченні дисципліни
«ТЕХНОЕКОЛОГІЯ|»
«Основні шкідливі речовини, які виділяють при роботі
двигуни внутрішнього згорання|»
Мелітополь, 2010
Розробив: к.т.н., доцент Саньков С.М.
Рецензент: к.т.н., доцент
Розглянуто і схвалено на засіданні кафедри сільськогосподарських машин, протокол № _______ від __________ 20____р.
Схвалено і рекомендовано до впровадження в навчальний процес методичною комісією факультету агротехнології та екології, протокол № ____
від ___ _____20____р.
Комп’ютерний набір і верстка зроблені на кафедрі сільськогосподарських машин доцентом Саньковим С.М.
© С.М. Саньков
1 Шкідливі речовини, які викидають під час
РОБОТИ ДВЗ
Принцип роботи двигунів внутрішнього згорання (ДВЗ) заснований на перетворенні хімічної енергії різноманітного палива органічного походження в теплову й далі в механічну в робочій порожнині двигуна. У цей час для живлення ДВЗ найбільше широко використають рідке й газоподібне паливо, основними складовими якого є вуглеводні. При окислюванні їх киснем повітря, що надходить у двигун, утворюються нетоксичні (водяна пара, вуглекислий газ) і токсичні речовини. Останні є продуктами неповного згоряння або побічних реакцій, що протікають при високих температурах. Крім того, деякі шкідливі речовини втримуються в паливі й при роботі двигуна викидаються в навколишнє середовище. Тому що застосовуваний у ДВЗ спосіб сумішоутворення й запалення паливо-повітряної суміші значно впливає на кількість й склад шкідливих викидів, доцільно роздільно розглянути шкідливі речовини, що викидають різними типами ДВЗ.
У бензинових двигунах з іскровим запалюванням джерелами шкідливих викидів є що відробили й картерні гази, випари палива із системи харчування. Бензин складається з вуглецю й водню з масовими частками відповідно 0,855 й 0,145. Теоретично для згоряння 1 кг бензину необхідно 14,95 кг повітря (стехіометричний склад паливо-повітряної суміші, коефіцієнт надлишку повітря α = 1,0). Однак регулювання карбюратора на такий склад суміші у всіх режимах роботи двигуна без складних систем регулювання практично неможливі, крім того, стехіометричний склад суміші часто приводять до нестійкої роботи двигуна в режимах малих навантажень і холостого ходу, у режимах розгону, не забезпечує найвищих енергетичних показників двигуна при повних навантаженнях. Все це обумовлює використати збагачені паливо-повітряної суміші. Недолік кисню є основною причиною підвищених викидів з газами, що відробили, бензинових двигунів продуктів неповного згоряння, у першу чергу окису вуглецю (СО), що входить до складу відпрацьованих газів у відносно більших кількостях (до 1,0-1,5 %) при роботі бензинового двигуна на стехіометричний (α = 1,0) і навіть збідненої суміші (α >1). Це порозумівається нерівномірним розподілом складу суміші по цилин-драм і наявністю збагаченої в окремих циліндрах при стехіометричної і збідненої суміші в цілому для двигуна. Зміст СО у газах, що відробили, бензинового двигуна, зокрема при неправильному регулюванні системи харчування, може становити 10 %. Маса СО, яка викидається в навколишнє середовище, у цьому випадку перевищує масу споживаного двигуном бензину.
При роботі бензинового двигуна на збагаченої паливо-повітряної суміші через недолік кисню, у порівняно великій кількості в навколишнє середовище викидаються вуглеводні (СmНп), що представляють газоподібні частки незгорілого палива. У міру збідніння суміші кількість їх зменшується, досягає мінімуму, а потім різко збільшується. Мінімум викидів СmНп відповідає найбільш стійкій роботі двигуна й, як правило, найкращої економічності. Наявність СmНп у газах, що відробили, при роботі на збіднених сумішах порозумівається гасінням полум'я в пристенному шарі камери згоряння, а їхнє різке збільшення при надмірному збіднінні суміші - наявністю пропусків запалення суміші в окремих циклах. Часто причиною підвищених викидів СmНп, є незадовільна робота системи запалювання. Особливо багато їх викидається в режимах холостого ходу. У багатоциліндрових бензинових двигунах при роботі в режимі мінімальної частоти обертання холостого ходу концентрація СmНп, у газах, що відробили, становить 0,5-0,7 %, що приблизно відповідає викидам у навколишнє середовище 5-7 % вступника в циліндр бензину.
Окис вуглецю й вуглеводні є продуктами недосконалого процесу згоряння бензину в циліндрах двигуна. Основні напрямки зниження викидів цих речовин - збідніння суміші й стабілізація її запалення. У цих умовах у газах, що відробили, двигуна різко збільшується з-тримання окислів азоту у вигляді окису N0 і частково двоокису NО2. Ріст викидів цієї токсичної речовини порозумівається підвищенням температури в зоні реакції й наявністю надлишкового кисню, що вступає в реакцію з азотом, що входить до складу повітря й інертним газом, що є, в атмосфері. Окислювання азоту починається при температурі вище 1600 К, з підвищенням її час реакції скорочується й при 2300 К становить 10-2-10-6 с. Тому в режимах часткових навантажень і холостого ходу внаслідок зниження температури в зоні реакцій кількість окислів азоту різко знижується. Концентрація їх у газах, що відробили, досягає максимального значення в режимах високих частот обертання при навантаженнях, що передують початку включення економайзерного пристрою. У двигунах з високими ступенями стиску концентрація окислів азоту в цих режимах може становити 0,4-0,5 %. У режимах холостого ходу вона виміряється десятками частин на мільйон (ч. н.м. , 1 ч. н.м. = 10-4 %).
Таким чином, у бензиновому двигуні при регулюванні системи живлення, спрямованої на зниження викидів окису вуглецю й вуглеводнів, збільшуються викиди окислів азоту. Це представляє один з основних труднощів рішення завдання комплексного зниження забруднення навколишнього середовища шкідливими викидами бензинових двигунів.
Розглянуті шкідливі речовини - продукти реакцій вуглеводнів палива й складового повітря. Поряд із цими речовинами в газах, що відробили, утримуються шкідливі речовини, що утворилися із вхідних у бензин домішок. До таких речовин належить двоокис сірки. Сірка, як домішка, входить до складу бензину, її зміст у ньому незначно й не перевищує 0,15 %. У циліндрі двигуна сірка окисляється й у вигляді двоокису викидається в навколишнє середовище. Концентрація двоокису сірки в газах, що відробили, при роботі двигуна на номінальному режимі становить 0,008 %.
Один з основних напрямків поліпшення показників бензинових двигунів - підвищення ступеня стиску. Для забезпечення роботи двигуна без детонації при підвищенні ступеня стиску необхідно збільшувати октановое число бензину. Найпоширенішим у цей час речовиною, що забезпечує підвищення октанового числа бензину, є етилова рідина, що складається з тетраетілсвинцю-анти-детонатора й виносника (хлорнафталін, дибромэтен й ін.), що запобігає відкладенню свинцю на деталях двигуна. Кількість етилової рідини, що додається в 1 кг бензину становить 0,5- 1,0 см3. Близько 70 % з'єднань свинцю при роботі двигуна викидається в атмосферу.
У процесі згоряння паливо повітряної суміші в бензиновому двигуні, особливо при роботі, коли відбувається детонаційне згоряння, утворяться проміжні з'єднання - недоокислені вуглеводні, відомі за назвою альдегіди. Останні утворяться в основному у вигляді формальдегіду (Н2С = 0) і акролеина (СН2=СН=СН=0). При роботі двигуна на номінальному режимі зміст альдегідів (у перерахуванні на акролеин) становить до 0,03 %.
У бензині втримуються поліциклічні ароматичні вуглеводні, одним із яких найнебезпечнішим є бенз/а/пирен (С20Н12), що володіє канцерогенними властивостями (табл. 1). Зі збільшенням бенз/а/пирена в бензині концентрація його в газах, що відробили, також зростає, хоча додавання бенз/а/пирена в паливо не збільшує його концентрації в газах, що відробили.
Таким чином, зміст бенз/а/пирена в бензині є індикатором рівня, що втримуються в паливі багатоядерних висококип'ящих ароматичних вуглеводнів, що є джерелом утворення канцерогенних речовин у газах, що відробили. Питомий масовий викид бенз/а/пирена при роботі бензинового двигуна в номінальному режимі становить до 0,02 мг/квт-ч.
Таблиця 1. Марка бензину й зміст у них бенз/а/пирена.
Марка бензина |
Состав углеводородов, % |
Зміст бенз/а/пирена, мкг/л |
|||
неграничні |
парафіни |
нафтени |
ароматичні
|
Б-70 0,7 40,1 47,9 11,3 1
А-76 2,7 38,8 32,8 25,7 10—12
АИ-93 3,8 41,2 17,3 37,7 47—53
Крім газів, що відробили, джерелом забруднення навколишнього середовища при експлуатації бензинових двигунів є картерні гази й випари палива, хоча їхня кількість (за винятком вуглеводнів) відносно невелике. Стосовно викидів з газами, що відробили, викиди з картерними газами становлять 2-8%, СmНп -150-300, N0х- до 2 %. У навколишнє середовище випари попадають із паливного бака й карбюратора. Як показав аналіз повітря, у дев'ятьох великих містах нашої країни, склад вуглеводнів у повітрі ближче до складу палива, чим газів, що відробили, що свідчить про значну роль випарів у забрудненні атмосфери вуглеводнями.
Для згоряння 1 кг дизельного палива необхідно 14,3 кг повітря (α = 1,0). Однак при такому складі суміші енергетичні показники дизеля будуть незадовільними. Найбільш високих значень вони досягають при збідненій суміші (α = 1,3- 1,7), тобто коли на 1 кг палива доводиться 18,5-24 кг повітря. У міру зниження навантаження в дизелі суміш збіднюється й у режимі холостого ходу α = 10. У цьому й полягає одне з переваг дизеля в порівнянні з бензиновим двигуном. Концентрація окису вуглецю в газах, що відпрацювали, дизеля найбільш висока при повнім навантаженні, але навіть у цьому випадку становить 0,1-0,2 %. У міру зниження навантаження внаслідок збідніння суміші концентрація його різко знижується. При роботі дизеля в режимі холостого ходу й малих навантажень вона трохи підвищується, що є наслідком зниження температури й уповільнення окисних реакцій.
Концентрація вуглеводнів також досягає максимуму при повнім навантаженні й становить 0,04-0,06 %. У міру зменшення навантаження концентрація їх знижується, а при малих навантаженнях і холостому ході - збільшується. Таким чином, концентрація продуктів неповного згоряння в газах, що відробили, дизеля значно нижче, ніж у газах бензинового двигуна. Надлишок кисню в циліндрах дизеля, а також висока температура в процесі згоряння сприяють утворенню в циліндрах окислів азоту, які є одним з основних шкідливих речовин, що викидають із газами, що відробили, дизеля. Концентрація окислів азоту в газах, що відробили, у міру збільшення навантаження зростає, хоча при наближенні до повного інтенсивність росту знижується й становить приблизно 2500 ч. н.м. , а при роботі на неодруженому ходу знижується до 50-200 ч. н.м..
У дизелях процес сумішоутворення відбувається у відносно короткий проміжок часу й при загальному для циліндра надлишку повітря є ділянки, де кисню недостатньо. Зокрема в ядрі струменя впорскнутого палива. При недоліку кисню в умовах високих тисків і температури відбувається пиролиз палива з виділенням чистого вуглецю (сажі). Він виділяється й на ділянках з надлишковим киснем, однак надалі повністю згоряє. Кількість сажі в газах, що відробили, дизеля зростає зі збільшенням навантаження й збагаченням суміші. Особливо багато сажі викидається в навколишнє середовище при наявності несправностей у системі паливопостачання (збільшена циклова подача палива, неякісний його раса-запал форсунками, неправильний кут випередження упорскування й ін.). На номінальному режимі викиди сажі чотиритактного дизеля становлять 1,4-2,0 г/квт-год, що в середньому відповідає 0,6-0,9 % палива, що витрачає.
У процесі самозапалювання дизельного палива утворюються проміжні з'єднання - альдегіди, які в основному, як й у бензиновому двигуні, викидаються з газами, що відробили, у вигляді формальдегіду й акролеина. Концентрація альдегідів (у перерахуванні на акролеин) в відпрацьованих газах дизеля при роботі в номінальному режимі становить до 0,002 %. У дизельному паливі в значно більшій кількості, чим у бензині, утримується сірки до 0,5 %. При наявності надлишкового кисню в процесі згоряння вона окисляється. У результаті в газах, що відробили, дизеля зміст двоокису сірки на номінальному режимі може становити 0,03 %.
Кількість шкідливих речовин, що викидають із картерними газами дизеля менше, ніж у бензинового двигуна. Викиди N0 становлять 0,2 %, З-0,3-0,5, вуглеводню-і 0,1-3,0% шкідливих викидів з газами, що відробили.
Дія шкідливих речовин, що викидають ДВЗ, на навколишню середовище й людини
Широке використання ДВЗ у різних сферах діяльності людини визначає значні викиди шкідливих речовин виділюваних при роботі цих двигунів у навколишнє середовище. Щорічно в усім світі спалюється близько 2 млрд. т різного кам'яного вугілля, добувається й переробляється приблизно 2,2 млрд. т нафти, 2 - рудних і нерудних матеріалів, що приводить до викидів у навколишнє середовище 450 млн. т окису вуглецю, 75 - окислів азоту, 220 - двоокису сірки, 150 млн. т різних аерозолів. Тільки одні автомобільні двигуни в навколишнє середовище викидають 240 млн. т окису вуглецю, 12 -'- окислів азоту й 66 млн. т вуглеводнів.
Варто врахувати, що шкідливі речовини ДВЗ, особливо автомобільних, розподіляються нерівномірно в навколишнім середовищі. Основна їхня маса виділяється в населених пунктах, містах, уздовж автомобільних доріг, що приводить до підвищеного забруднення й шкідливого впливу цих речовин на людину й навколишнє середовище. При сучасній структурі парку ДВЗ серед шкідливих речовин, що викидаються автомобілями в навколишнє середовище, найбільшу кількість становить окис вуглецю (С) - газ без кольору й запаху. Молекулярна маса його дорівнює 28, тобто незначно нижче маси повітря. Тому С легко поширюється в атмосфері, попадає в житлові приміщення, що перебувають на значних відстанях від місць роботи ДВЗ. Окис вуглецю в атмосфері зберігається від 2 до 4 місяців, хоча є дані, що цей період може тривати 5 років. При попаданні в органи подиху людини СО з'єднується з гемоглобіном крові й утворює карбоксигемоглобін СОНВ, що приводить до ряду шкідливих наслідків (зокрема , при малих концентраціях з'являється головний біль, знижується працездатність). Більше високі концентрації ,СО приводять до втрати свідомості й навіть смертельному результату (рис. 1). Дослідження показують, що перебування протягом 8 год в атмосфері з концентрацією СО тільки 0,001-0,0015 % (10-15 ч. н.м. ) викликає у окремих людей погіршення здатності розрізняти інтервали часу. Процес утворення карбоксигемоглобіна є оборотним. При припиненні вдихання СО концентрація його за кожні 3-4 год знижується приблизно в 2 рази.
Дослідження із впливу СО на рослинний мир показали, що при концентраціях СО нижче 0,01 % такого впливу не спостерігається навіть у випадку витримування рослин у цій атмосфері протягом 3 тижнів, а в деяких дослідженнях відзначається погіршення проростання пилка.
Вуглеводні, що викидають у навколишнє середовище з відпрацьованими газами ДВЗ, представляють складні хімічні сполуки. Наприклад, ароматичні вуглеводні мають сильними отруйними властивостями, шкідливо впливають на центральну нервову й м'язову системи людини.
Рисунок 1 - Діаграма впливу концетрації СО у повітрі на організм людини.
Найнебезпечнішим є олефіновий ряд (ненасичені) вуглеводнів. Численними дослідженнями встановлено, що один із цих вуглеводнів - етилен негативно впливає на рослини, викликаючи симптоми раннього старіння, хронічні поразки, обпадання квіток і плодів, гноблення росту. Крім того, наявність олефінового ряду вуглеводнів у повітрі, а їхня кількість становить близько 35 % загального змісту вуглеводнів, що викидають із газами, що відробили, ДВЗ, є однієї з причин утворення складових фотохімічних смогів. Такі складові утворяться при сонячній погоді й наявності в повітрі двоокису азоту, який також викидається з відпрацьованими газами ДВЗ.
Двоокис азоту під дією сонячних променів розкладається на окис азоту й атомарний кисень. Останній з'єднується з киснем повітря й утворить озон, що частково, з'єднуючись із окисом азоту, знову утворить двоокис азоту й молекулярний кисень. Частково атомарний кисень й озон вступають у реакцію з різними органічними сполуками, утворюючи високоактивні недоокислені речовини - оксиданти. Один з основних органічних оксидантів - пероксиацетил- нітрат
О II (ПАН) — СН3 — С — О — О — МО2.
Іншим розповсюдженим оксидантом є пероксибензоил-нітрат
(ПБН) —С6Н5 — С — О — О — МО2.
Таким чином, основними складовими фотохімічних смогів є озон, двоокис азоту й зазначені вище речовини. Дослідженнями встановлено, що озон дратує слизуваті оболонки очей людини, приводить до погіршення самопочуття осіб із серцево-судинними захворюваннями. Він також впливає на рослини: викликає утворення характерних плям на листах, приводить до виникнення хлорозу й ранньому старению рослин. Озон у концентрації 0,03 ч. н.м. протягом 8 год вражає такі рослини, як боби, редис, помідори, овес, пшеницю, картоплю й ін.
Двоокис азоту, якщо розглядати її не як складову фотохімічного смогу, також є шкідливою речовиною - спостерігається захворювання органів подиху, зниження активності головного мозку людини, гальмування росту різних видів рослин.
Оксиданти, які утворилися в ході реакцій ПАН і ПБН, роблять дратівну дію на слизувату оболонку очей людини. Деякими дослідженнями встановлено, що при інтенсивних фотохімічних смогах спостерігається захворювання тварин. Особливу небезпеку оксиданти представляють для осіб з порушеннями органів подиху. У таблиці 2 наведені дані про вплив різних концентрацій озону й фотооксидантів у повітрі на стан людини й навколишнє середовище.
Таблиця 2. Вплив складових фотохімічного смогу на стан людини й навколишнє середовище
Концентрація |
Час впливу, год |
Ефект |
|
ч. н. м. |
мкг/м3 |
Озон
0,02 40 1 Натяг і розтріскування гуми
0,03 60 8 Гноблення рослинності
0,1 200 1 Спазми дихальних шляхів
2,0 3900 2 Сильний кашель
Фотохімічні оксиданти
0,05 100 4 Ушкодження рослинності
0,1 200 4 Роздратування слизуватої оболонки ока
0,03—0,3 60—600 1 Погіршення спортивних показників
ДВЗ - одне з основних джерел викиду в навколишнє середовище сажі. Підрахунки показують, що частки сажі розміром до 0,15 мкм можуть перебувати в повітрі у зваженому стані близько 8 діб. Сажа шкідливо впливає на навколишнє середовище й людину в трьох аспектах. Як і будь-яке тверде тіло, вона при влученні в організм людини викликає роздратування дихальних шляхів.
Наявність зважених часток сажі погіршує видимість на автомобільних дорогах. Основна ж небезпека сажі полягає в тім, що на поверхні її часток можуть адсорбуватися канцерогенні вуглеводні.
Двоокис сірки, що викидає з газами, що відробили, ДВЗ, становить незначну кількість загального викиду цієї речовини штучними джерелами забруднення. Проте, у місцях, де широко використають ДВЗ, відзначається підвищене забруднення повітря двоокисом сірки. У повітря вона переходить в ангідрид SО3, що з парами води утворює сірчану кислоту, що наносить шкоду рослинам, що викликає захворювання дихальних шляхів у людей і тварин, і посилюючий процес корозії металів. Є дані, що 40 % чорних металів витратиться на покриття збитку, яке викликане корозією внаслідок наявності в атмосфері сірчистих з'єднань.
Свинець, який входить до складу тетраетіл-свинцю, що додається до бензину як антидетонатор, викидається в навколишнє середовище у вигляді аерозолей неорганічних солей й окислів, в основному у формі часток розміром 1 мкм. З'єднання свинцю попадають в овочі й фрукти, що ростуть уздовж автомобільних доріг, у листи сільськогосподарських культур.
Альдегіди викидаються з відпрацьованими газами ДВЗ в основному у вигляді формальдегіду й акролеіна.
Формальдегід - безбарвний газ із різким і неприємним заходом. Концентрація його в повітрі 0,007 % приводить до роздратування дихальних шляхів і слизуватих оболонок носа й око людини.
Акролеін - прозора з жовтуватим відтінком рідина, що володіє різким запахом підгорілих жирів і масла. Досліди, проведені на тваринах, показують, що підвищена концентрація акролеіна приводить до зниження маси тварин, зміні складу крові. Для людини концентрація 0,0005 % важко стерпна, 0,002 - нестерпна.
При оцінці впливу шкідливих викидів ДВЗ на навколишнє середовище й людину необхідно враховувати, що ті шкідливі речовини, які викидаються в атмосферу, з опадами попадають у ґрунт і водойми й забруднюють їх, внаслідок чого знижується врожайність й якість сільськогосподарської продукції, наноситься збиток рибному господарству.
Гранично припустимі концентрації (ПДК-ГДК) домішок в атмосфері, а серед цих домішок й основні шкідливі речовини ДВЗ установлюють виходячи з рівня шкідливого впливу речовини на навколишнє середовище й людину. Пріоритет наукового обґрунтування ГДК належить радянським ученим і насамперед В. Я. Рязанову, які сформулювали основні критерії шкідливості атмосферних забруднень. Припустимої може бути така концентрація, яка не робить прямого або непрямого шкідливого й неприємного впливу на людину, не знижує його працездатності й не погіршує самопочуття, не впливає несприятливо на рослинність, клімат місцевості, прозорість атмосфери, побутові умови життя населення. Величина ГДК залежить від часу впливу забруднюючої речовини на людину й навколишнє середовище. Тому встановлюють максимально разову й середньодобову ГДК. Перша з основною характеристикою небезпеки шкідливого речовини й характеризує його гра-ничну концентрацію, що при короткому-тимчасовому впливі (протягом 20-30 хв) не викликає в людини негативних явищ, а друга - припустимий ступінь забруднення протягом тривалого періоду часу. У таблиці 3 наведені значення ГДК для шкідливих речовин, що викидають ДВЗ, прийняті в нашій країні згідно СН 245-71 і доповненнями.
Найбільша концентрація окремої шкідливої речовини не повинна перевищувати максимально разової ГДК, тобто Сі< <ГДКі mах. Якщо в повітрі є шкідливі речовини, що діють в одному напрямку, то сума відносінь концентрацій цих речовин до їх максимально разових ГДК не повинна перевищувати одиниці –
Таблиця 3. Значення ГДК шкідливих речовин, що викидають ДВЗ, для атмосферного повітря населених пунктів.
Речовина |
Гранично припустимі концентрації, мг/м3 |
|
максимально разова |
середньодобова |
Окис вуглецю 5,0 3,0
Вуглеводні (у перерахун-
ку на С) 5,0 1,5
Окисли азоту (у перера-
хунку на NO2) 0,085 0,04
Формальдегід 0,035 0,035
Акролеин 0,03 0,03
Двоокис сірки 0,5 0,05
Свинець - 0,003
Сажа 0,15 0,05
Бенз(а)пирен - 1 10-6
До шкідливих речовин, що викидають ДВЗ, які діють в одному напрямку, відносять двоокис азоту із двоокисом сірки, а також двоокис азоту з формальдегідом й ін.
У зв'язку з інтенсивним розвитком різних галузей господарства, кількість шкідливих речовин, що надходять в атмосферу від штучних джерел, безупинно зростає. У таблиці 4 наведені дані розрахунків про викидах основних шкідливих речовин автомобільними ДВЗ у нашій країні, що є одними з основних джерел забруднення атмосфери населених пунктів і міст. При рівномірному розподілі по території країни такі викиди не могли б викликати відчутного забруднення навколишнього середовища. Однак необхідно врахувати, що загальна площа всіх населених пунктів, де в основному зосереджують автомобілі, становить 100 тис. км2, або 0,4 % території країни. Промислові підприємства поза містами займають 70 тис. км2 (0,3 %), всі види транспорту - 40 тис. км2 (менш 0,2 %). Таким образом, шкідливі речовини, що надходять у навколишнє середовище від промисловості, транспорту, різних енергетичних установок, викидаються на площі майже 210 тис. км2, або менш 1 % території країни, що приводить до концентрації шкідливих речовин у повітрі населених пунктів і міст, у першу чергу окису вуглецю, іноді перевищуючої ГДК.
Таблиця 4. Викиди шкідливих речовин автомобільними ДВЗ, млн. т/рік [5]
Речовина |
Рік |
|||
1960 1960 |
1970 |
1980 |
||
Окис вуглецю Вуглеводні Окисли азоту |
10,8 1,8 0,7
|
26,1 3,3 1,4 |
33,2 5,5 2,5 |
Забруднення повітря, ґрунту, водойм шкідливими речовинами завдає економічної шкоди народному господарству країни. Цей збиток уключає підвищені захворювання населення, зниження продуктивності сільського, лісового й рибного господарства, корозію металів і засобу, затрачувані на захисні покриття, втрати коштовних продуктів з викидами в атмосферу, витрати на різні технічні вдосконалення для боротьби із забрудненнями, розробку пристроїв для нейтралізації шкідливих викидів, підтримка в належному стані будов, житлових будинків, пам'ятників архітектури.
По підрахунках, збиток у Великобританії від забруднення атмосфери в 1980 р. становив 252 млн. фунтів стерлінгів, у тому числі від автомобільних ДВЗ -51, у Японії в 1970 р.-23 млрд. доларів, у США в 1977 р.- приблизно 25 млрд. доларів. Відповідно до методики, використовуваної при розрахунку ефективності нової й поліпшеної автомобільної техніки на перед прийняттях Міністерства автомобільної промисловості СРСР, збиток від викиду 1 т шкідливої речовини окису вуглецю становить 70-100 руб., вуглеводнів-180- 270, окислів азоту - 200-300 руб.
Незважаючи на те, що наведені дані є розрахунковими й у дійсності можуть мати відхилення в ту або іншу сторону, однак вони свідчать про те, що зниження шкідливих викидів штучними джерелами, серед яких ДВЗ є одними з основних, представляє важливу проблему, рішення якої буде сприяти поліпшенню здоров'я людей і стани навколишнього середовища.