Ci accompagnano quasi ovunque: volano nella nostra cucina attraverso la finestra, ci inseguono in macchina, via Attraversamento pedonale, nei trasporti pubblici ... Gas di scarico delle auto: sono davvero così pericolosi per l'uomo, come lo descrivono i media?

Dal generale allo specifico: inquinamento atmosferico da gas di scarico

Periodicamente dentro principali città A causa dello smog incombente, non puoi nemmeno vedere il cielo. Le autorità di Parigi, ad esempio, in questi giorni stanno cercando di limitare l'uscita delle auto: oggi guidano i proprietari di auto con numeri pari e domani con numeri dispari ... Ma non appena soffia un vento fresco e si diffonde il gas accumulati, tutti vengono nuovamente rilasciati sulla strada fino a quando una nuova ondata di smog copre la città in modo che i turisti non vedano la Torre Eiffel. In molte grandi città, sono le automobili i principali inquinanti atmosferici, sebbene a livello globale siano inferiori alla leadership del settore. Solo la sfera della produzione di energia da prodotti petroliferi e sostanze organiche emette nell'atmosfera il doppio di anidride carbonica rispetto a tutte le automobili messe insieme.

Inoltre, secondo gli ambientalisti, l'umanità abbatte ogni anno tanta foresta quanta sarebbe sufficiente per elaborare tutta la CO 2 che entra nell'atmosfera da tubo di scarico.

Cioè, qualunque cosa si possa dire, ma l'inquinamento dell'atmosfera da parte dei gas di scarico delle auto è, su scala globale, solo uno degli anelli del sistema di consumo dannoso per il nostro pianeta. Tuttavia, proviamo a passare dal generale al particolare: cosa ci è più vicino, una specie di fabbrica ai margini della geografia o un'auto? " cavallo di Ferro”- in generale, il nostro generatore di "fascino" di scarico personale, che qui e ora continua a farlo. E danneggia, prima di tutto, noi stessi. Molti conducenti lamentano sonnolenza e cercano un modo, senza nemmeno sospettare che la mancanza di forza e vigore sia dovuta all'inalazione di gas di scarico!

Fumi di scarico - è così male?

Totale in gas di scarico contiene più di 200 diverse formule chimiche. Questi sono azoto, ossigeno, acqua e la stessa anidride carbonica che sono innocui per l'organismo e agenti cancerogeni tossici che aumentano il rischio di malattie gravi fino alla formazione di tumori maligni. Tuttavia, questo è nel futuro, lo stesso sostanza pericolosa uno che ha il potenziale per influenzare la nostra salute qui e ora è il monossido di carbonio CO, un prodotto della combustione incompleta dei combustibili. Non possiamo sentire questo gas con i nostri recettori e crea in modo impercettibile e invisibile un piccolo Auschwitz per il nostro corpo: il veleno limita l'accesso dell'ossigeno alle cellule del corpo, che a sua volta può causare sia un normale mal di testa che sintomi più gravi di avvelenamento, fino alla perdita di coscienza e esito letale.

La cosa più terribile è che sono i bambini ad essere più avvelenati: proprio a livello della loro inalazione si concentra la maggior quantità di veleno. Gli esperimenti in corso, che hanno tenuto conto di tutti i tipi di fattori, hanno rivelato uno schema: i bambini che sono regolarmente esposti al monossido di carbonio e ad altri prodotti di "scarico" diventano semplicemente stupidi, per non parlare dell'immunità indebolita e delle malattie "minori" come i frequenti raffreddori. E questa è solo la punta dell'iceberg: vale la pena descrivere gli effetti della formaldeide, del benzopirene e di altri 190 composti diversi sul nostro corpo?? I pragmatici britannici hanno calcolato che i fumi di scarico uccidono ogni anno più persone di quante ne muoiano incidenti d'auto!

Fumi di scarico delle auto: come gestirli?

E ancora, passiamo dal generale al particolare: puoi accusare i governi mondiali di inattività quanto vuoi, rimproverare i magnati dell'industria ogni volta che tu o i tuoi familiari siete malati, ma tu e solo tu puoi fare qualcosa, se non completamente abbandonare l'auto, ma almeno per ridurre le emissioni. Certo, siamo tutti limitati dalle capacità del nostro portafoglio, ma delle azioni elencate in questo articolo, sicuramente ce ne sarà almeno una adatta a te. Mettiamoci d'accordo: inizierai a esibirti in questo momento, senza rimandare a un domani spettrale.

È del tutto possibile che tu possa permetterti di passare ai motori a gas: fallo! Se ciò non è possibile, regola il motore, spendi. Se tutto è in ordine con il motore, prova a scegliere la modalità più razionale del suo funzionamento. Pronto? Vai oltre: usa i neutralizzatori di gas di scarico! Il portafoglio non lo consente? Quindi risparmia sulla benzina: cammina più spesso, vai in bicicletta al negozio.

Il costo del carburante è così alto che in poche settimane di tali risparmi puoi permetterti il ​​​​miglior catalizzatore! Ottimizza i viaggi: prova a fare quante più cose possibili in una corsa, combina i viaggi con i tuoi vicini o colleghi. Agendo in questo modo, soddisfacendo almeno una delle condizioni di cui sopra, puoi essere personalmente soddisfatto di te stesso: l'inquinamento atmosferico da gas di scarico è diminuito grazie a te! E non pensare che questo non sia un risultato: le tue azioni sono come piccoli ciottoli che comportano una valanga.

Nel mondo moderno, è generalmente accettato che i gas di scarico dei motori combustione interna causare i maggiori danni all'ambiente. Di recente, tuttavia, si sono sentite sempre più opinioni contrastanti di esperti sull'influenza di questi gas. Nella nostra consueta comprensione, solo le macchine danneggiano la natura, lasciando in secondo piano generatori e impianti per il riscaldamento, l'approvvigionamento idrico e altre esigenze. Secondo uno studio dell'European Medical Journal, i gas di scarico delle automobili causano circa 40.000 morti ogni anno.

Le ultime scoperte degli scienziati hanno confermato il fatto che circa il 6% di tutti i decessi sono associati a Bambini e anziani, i cui corpi non possono ancora ripulirsi rapidamente dalle microscopiche molecole di carburante, sono considerati un gruppo a rischio speciale. Sulla base di tutto ciò, viene messo in discussione il fatto che i gas di scarico possano essere innocui. Dopotutto, anche un guidatore alle prime armi sa che rimanere in casa con il motore acceso è mortale.

Il primo monossido di carbonio:

1) In caso di avvelenamento a breve termine, inizierà l'irritazione delle mucose degli occhi, del naso e della gola. Un'ulteriore esposizione provocherà vomito e molto probabilmente perdita di coscienza. Per i pazienti con asma ed enfisema, tale avvelenamento potrebbe essere l'ultimo.

2) Anche sonnolenza, affaticamento e perdita di coscienza sono basse dosi a lungo termine.

3) Visione offuscata, peggioramento delle vertigini indicano chiaramente che il sistema nervoso centrale è danneggiato.

La temperatura dei gas di scarico è la causa principale di tutti i danni. Il fatto è che maggiore è la temperatura, più velocemente si formano i prodotti della combustione, il che porta ad un aumento della concentrazione sostanze nocive durante lo scarico. Molto spesso, i medici diagnosticano l'ipossia nei conducenti che sono in viaggio per la maggior parte del tempo. Tra loro ci sono camionisti, tassisti, corrieri e molti altri.

Ma non è così spaventoso come potrebbe sembrare. Basta seguire i seguenti suggerimenti e salverà la salute di te e dei tuoi cari:

1) all'interno del garage o vicino al territorio della casa, cercare di lasciare l'auto funzionante il meno possibile;

2) acquistare carburante di alta qualità;

e vivi nel settore privato, quindi durante l'installazione della recinzione, ti consigliamo di creare un piccolo spazio tra il terreno e l'inizio della tela. Poiché i gas di scarico sono più pesanti dell'aria, usciranno a questi intervalli. Se possibile, gli esperti raccomandano di rendere "trasparente" un lato della recinzione, che accelererà la ventilazione dei gas pesanti;

4) Installare vari generatori diesel il più lontano possibile dagli alloggi. Progetta un sistema per rimuovere i gas dal tuo sito anche quando vento forte. È meglio spendere qualche migliaio in più che trasformarsi in un asmatico in 4-5 anni.

Ricorda che qualsiasi carburante e i suoi fumi sono pericolosi per la salute, anche al di fuori dei motori o dei generatori delle auto.

Un piccolo programma educativo per chi ama respirare dal tubo di scappamento.

Speso GHIACCIO gas contengono circa 200 componenti. Il periodo della loro esistenza dura da pochi minuti a 4-5 anni. Di Composizione chimica e proprietà, così come la natura dell'impatto sul corpo umano, sono combinati in gruppi.

Primo gruppo. Include sostanze non tossiche (componenti naturali dell'aria atmosferica

Secondo gruppo. Questo gruppo include solo una sostanza: monossido di carbonio o monossido di carbonio (CO). Il prodotto della combustione incompleta dei combustibili derivati ​​dal petrolio è incolore e inodore, più leggero dell'aria. Nell'ossigeno e nell'aria, il monossido di carbonio brucia con una fiamma bluastra, rilasciando molto calore e trasformandosi in anidride carbonica.

Il monossido di carbonio ha un pronunciato effetto tossico. È dovuto alla sua capacità di reagire con l'emoglobina del sangue, portando alla formazione di carbossiemoglobina, che non lega l'ossigeno. Di conseguenza, lo scambio di gas nel corpo è disturbato, appare la carenza di ossigeno e vi è una violazione del funzionamento di tutti i sistemi corporei.

Gli automobilisti sono spesso esposti all'avvelenamento da monossido di carbonio. Veicolo quando si passa la notte in cabina con il motore acceso o quando il motore si sta scaldando in un garage chiuso. La natura dell'avvelenamento da monossido di carbonio dipende dalla sua concentrazione nell'aria, dalla durata dell'esposizione e dalla suscettibilità individuale di una persona. Un lieve grado di avvelenamento provoca palpiti alla testa, oscuramento degli occhi, aumento della frequenza cardiaca. In caso di avvelenamento grave, la coscienza si annebbia, la sonnolenza aumenta. A dosi molto elevate di monossido di carbonio (oltre l'1%), si verificano perdita di coscienza e morte.

Terzo gruppo. Contiene ossidi di azoto, principalmente NO - ossido di azoto e NO 2 - biossido di azoto. Questi sono i gas che si formano nella camera motore a combustione ad una temperatura di 2800 ° C e una pressione di circa 10 kgf / cm 2. L'ossido nitrico è un gas incolore, non interagisce con l'acqua ed è leggermente solubile in essa, non reagisce con soluzioni di acidi e alcali.

Facilmente ossidato dall'ossigeno atmosferico e forma biossido di azoto. In condizioni atmosferiche normali, l'NO viene completamente convertito in NO 2, un gas di colore marrone con un odore caratteristico. È più pesante dell'aria, quindi si raccoglie in avvallamenti, fossati ed è un grande pericolo quando Manutenzione Veicolo.

Per il corpo umano, gli ossidi di azoto sono ancora più dannosi del monossido di carbonio. La natura generale dell'esposizione varia a seconda del contenuto di vari ossidi di azoto. Al contatto del biossido di azoto con una superficie bagnata (mucose degli occhi, naso, bronchi), si formano acido nitrico e nitroso, che irritano le mucose e colpiscono il tessuto alveolare dei polmoni. Ad alte concentrazioni di ossidi di azoto (0,004 - 0,008%), si verificano manifestazioni asmatiche ed edema polmonare.

Inalando aria contenente ossidi di azoto ad alte concentrazioni, una persona non ha sensazioni spiacevoli e non implica conseguenze negative. Con un'esposizione prolungata agli ossidi di azoto in concentrazioni superiori alla norma, le persone soffrono di bronchite cronica, infiammazione della mucosa del tratto gastrointestinale, soffrono di insufficienza cardiaca e disturbi nervosi.

La reazione secondaria all'effetto degli ossidi di azoto si manifesta nella formazione di corpo umano nitriti e il loro assorbimento nel sangue. Ciò provoca la conversione dell'emoglobina in metaemoglobina, che porta a una violazione dell'attività cardiaca.

Gli ossidi di azoto hanno anche un effetto negativo sulla vegetazione, formando soluzioni di acido nitrico e nitroso sui piatti fogliari. La stessa proprietà determina l'effetto degli ossidi di azoto Materiali di costruzione e costruzioni metalliche. Inoltre, sono coinvolti nella reazione fotochimica della formazione dello smog.

Quarto gruppo. Questo gruppo più numeroso comprende vari idrocarburi, cioè composti del tipo C x H y. I gas di scarico contengono idrocarburi di varie serie omologhe: paraffinici (alcani), naftenici (ciclani) e aromatici (benzene), per un totale di circa 160 componenti. Si formano a causa della combustione incompleta del carburante nel motore.

Gli idrocarburi incombusti sono una delle cause del fumo bianco o blu. Questo accade quando l'accensione è ritardata. miscela di lavoro nel motore o a basse temperature nella camera di combustione.

Gli idrocarburi sono tossici e hanno un effetto negativo sul sistema cardiovascolare umano. I composti idrocarburici dei gas di scarico, insieme alle proprietà tossiche, hanno un effetto cancerogeno. Gli agenti cancerogeni sono sostanze che contribuiscono alla comparsa e allo sviluppo di neoplasie maligne.

L'idrocarburo aromatico benz-a-pirene C 20 H 12 contenuto nei gas di scarico si distingue per una speciale attività cancerogena. motori a benzina e diesel. Si dissolve bene in oli, grassi, siero di sangue umano. Accumulandosi nel corpo umano a concentrazioni pericolose, il benz-a-pirene stimola la formazione di tumori maligni.

Gli idrocarburi sotto l'influenza della radiazione ultravioletta del Sole reagiscono con gli ossidi di azoto, provocando la formazione di nuovi prodotti tossici: i fotoossidanti, che sono alla base dello "smog".

I fotoossidanti sono biologicamente attivi, hanno un effetto dannoso sugli organismi viventi, portano ad un aumento delle malattie polmonari e bronchiali nell'uomo, distruggono prodotti in gomma, accelerano la corrosione dei metalli, peggiorano le condizioni di visibilità.

Quinto gruppo. È costituito da aldeidi - composti organici contenenti un gruppo aldeidico -CHO associato a un radicale idrocarburico (CH 3, C 6 H 5 o altri).

I gas di scarico contengono principalmente formaldeide, acroleina e acetaldeide. La maggior quantità di aldeidi si forma nei modi mossa oziosa e piccoli carichi quando le temperature di combustione nel motore sono basse.

La formaldeide HCHO è un gas incolore con cattivo odore, più pesante dell'aria, facilmente solubile in acqua. Irrita le mucose umane, le vie respiratorie, colpisce il sistema nervoso centrale e provoca l'odore dei gas di scarico, specialmente nei motori diesel.

L'acroleina CH 2 \u003d CH-CH \u003d O, o aldeide dell'acido acrilico, è un gas tossico incolore con l'odore di grassi bruciati. Ha un effetto sulle mucose.

L'aldeide acetica CH 3 CHO è un gas con un odore pungente e un effetto tossico sul corpo umano.

Sesto gruppo. Al suo interno vengono rilasciati fuliggine e altre particelle disperse (prodotti di usura del motore, aerosol, oli, fuliggine, ecc.). La fuliggine è costituita da particelle di carbonio solido nero che si formano durante la combustione incompleta e la decomposizione termica degli idrocarburi combustibili. Non rappresenta un pericolo immediato per la salute umana, ma può irritare le vie respiratorie. Creando un pennacchio fumoso dietro il veicolo, la fuliggine compromette la visibilità sulle strade. Il danno maggiore della fuliggine risiede nell'assorbimento del benzo-a-pirene sulla sua superficie, che in questo caso ha un effetto negativo più forte sul corpo umano che nella sua forma pura.

Settimo gruppo. È un composto di zolfo - gas inorganici come anidride solforosa, idrogeno solforato, che compaiono nei gas di scarico dei motori se si utilizza carburante con un alto contenuto di zolfo. Nei carburanti diesel è presente una quantità significativamente maggiore di zolfo rispetto ad altri tipi di carburanti utilizzati nei trasporti.

I giacimenti petroliferi domestici (soprattutto nelle regioni orientali) sono caratterizzati da un'alta percentuale di presenza di zolfo e composti solforati. Pertanto, il gasolio ottenuto da esso utilizzando tecnologie obsolete ha una composizione frazionata più pesante e, allo stesso tempo, è meno purificato dai composti di zolfo e paraffina. Secondo norme europee, entrato in vigore nel 1996, il contenuto di zolfo nel gasolio non deve superare 0,005 g/l, e secondo lo standard russo - 1,7 g/l. La presenza di zolfo aumenta la tossicità dei gas di scarico diesel ed è la causa della comparsa di composti di zolfo dannosi in essi.

I composti di zolfo hanno un odore pungente, sono più pesanti dell'aria e si dissolvono in acqua. Irritano le mucose della gola, del naso, degli occhi di una persona, possono portare a una violazione del metabolismo dei carboidrati e delle proteine ​​​​e all'inibizione dei processi ossidativi, ad alte concentrazioni (oltre lo 0,01%) - all'avvelenamento del corpo. L'anidride solforosa ha anche un effetto dannoso sul mondo vegetale.

Ottavo gruppo. I componenti di questo gruppo - piombo e suoi composti - si trovano nei gas di scarico dei veicoli a carburatore solo quando si utilizza benzina con piombo, che ha un additivo che aumenta il numero di ottani. Determina la capacità del motore di funzionare senza detonazione. Più alto è il numero di ottani, più la benzina è resistente ai colpi. combustione per detonazione la miscela di lavoro scorre a velocità supersonica, che è 100 volte più veloce del normale. Il funzionamento del motore con detonazione è pericoloso perché il motore si surriscalda, la sua potenza diminuisce e la durata è drasticamente ridotta. L'aumento del numero di ottano della benzina aiuta a ridurre la possibilità di detonazione.

Come additivo che aumenta il numero di ottano, viene utilizzato un agente antidetonante: liquido etilico R-9. La benzina con l'aggiunta di liquido etilico diventa al piombo. La composizione del liquido etilico comprende l'effettivo agente antidetonante - piombo tetraetile Pb (C 2 H 5) 4, lo scavenger - bromuro di etile (BrC 2 H 5) e α-monocloronaftalene (C 10 H 7 Cl), il riempitivo - benzina B-70, un antiossidante - paraossidifenilammina e colorante. Durante la combustione della benzina con piombo, lo spazzino aiuta a rimuovere il piombo ei suoi ossidi dalla camera di combustione, trasformandoli in uno stato di vapore. Essi, insieme ai gas di scarico, vengono rilasciati nell'area circostante e si depositano vicino alle strade.

Nelle aree a bordo strada, circa il 50% delle emissioni di particolato di piombo si distribuisce immediatamente sulla superficie adiacente. Il resto rimane nell'aria sotto forma di aerosol per diverse ore, per poi depositarsi anche sul terreno vicino alle strade. L'accumulo di piombo sul ciglio della strada porta all'inquinamento degli ecosistemi e rende i suoli vicini inadatti all'uso agricolo.

L'aggiunta dell'additivo R-9 alla benzina la rende altamente tossica. Marchi diversi la benzina ha percentuali diverse di additivi. Per distinguere le marche di benzina con piombo, vengono colorate aggiungendo coloranti multicolori all'additivo. La benzina senza piombo viene fornita non colorata (Tabella 9).

Nel mondo sviluppato, l'uso della benzina con piombo è limitato o è già stato completamente interrotto. In Russia trova ancora ampia applicazione. Tuttavia, l'obiettivo è smettere di usarlo. I grandi centri industriali e le aree di villeggiatura stanno passando all'uso della benzina senza piombo.

Gli ecosistemi sono influenzati negativamente non solo dai componenti considerati dei gas di scarico del motore, divisi in otto gruppi, ma anche dagli stessi idrocarburi, oli e lubrificanti. Possedendo una grande capacità di evaporazione, soprattutto quando la temperatura aumenta, i vapori di combustibili e oli si diffondono nell'aria e influiscono negativamente sugli organismi viventi.

Fuoriuscite accidentali e scarichi intenzionali di olio usato direttamente sul terreno o in corpi idrici si verificano nei siti di rifornimento di carburante e petrolio. La vegetazione non cresce al posto della macchia d'olio per molto tempo. I prodotti petroliferi caduti nei corpi idrici hanno un effetto dannoso sulla loro flora e fauna.

Come risultato del funzionamento del motore a combustione interna, che è dotato di ogni auto moderna, viene bruciato il combustibile a base di idrocarburi e un'enorme quantità di vari composti chimici viene rilasciata nell'atmosfera. Dalla metà degli anni '60, le emissioni di gas di scarico sono diventate una preoccupazione per molte persone. Da questo momento inizia la lotta dell'umanità per la massima riduzione possibile di queste emissioni.

Il problema dell'effetto serra

Il cambiamento climatico a livello globale è una delle caratteristiche importanti del 21° secolo. In molti modi, questi cambiamenti sono dovuti alle attività dell'umanità, in particolare, le emissioni di gas serra nell'atmosfera sono aumentate in modo significativo negli ultimi decenni. La principale fonte di emissioni sono i gas di scarico dei veicoli, il 30% dei quali sono gas serra.

I gas serra esistono naturalmente e sono progettati per regolare la temperatura del nostro pianeta blu, ma anche un leggero aumento della loro quantità nell'atmosfera può portare a gravi conseguenze globali.

Il gas serra più pericoloso è la CO2, o anidride carbonica. Rappresenta circa l'80% di tutte le emissioni, la maggior parte delle quali è associata alla combustione del carburante nei motori delle automobili. L'anidride carbonica rimane attiva nell'atmosfera per lungo tempo, il che ne aumenta la pericolosità.

L'auto è il principale inquinante atmosferico

Una delle principali fonti di anidride carbonica è lo scarico delle automobili. Oltre alla CO2, emettono monossido di carbonio CO, residui di idrocarburi, ossidi di azoto, composti di zolfo e piombo e particolato. Tutti questi composti entrano nell'aria in grandi quantità, portando a un aumento globale della temperatura e all'insorgenza di gravi malattie nelle persone che vivono nelle grandi città.

Oltretutto, auto diverse emettono gas di scarico di diversa composizione, tutto dipende dal tipo di carburante utilizzato, come benzina o gasolio. Quindi, quando la benzina viene bruciata, compaiono tutta una serie di composti chimici, costituiti principalmente da monossido di carbonio, ossidi di azoto, idrocarburi e composti di piombo. I gas di scarico dei motori diesel contengono fuliggine, che provoca smog, idrocarburi incombusti, ossidi di azoto e anidride solforica.

Pertanto, il danno dei gas di scarico per ambiente senza dubbio. Sono attualmente in corso lavori per ridurre la quantità di emissioni di ogni auto, oltre a sostituire l'uso della benzina con fonti energetiche alternative e più rispettose dell'ambiente, come l'energia solare o eolica. Molta attenzione è prestata combustibile a idrogeno, il cui risultato della combustione è il normale vapore acqueo.

Impatto delle emissioni sulla salute umana

Il danno che i gas di scarico causano alla salute umana può essere molto grave.

Innanzitutto è pericoloso il monossido di carbonio, che provoca la perdita di coscienza e persino la morte se la sua concentrazione nell'atmosfera aumenta. Inoltre, sono dannosi gli ossidi di zolfo e i composti di piombo, che fuoriescono in grandi quantità dal tubo di scarico di un'auto. Lo zolfo e il piombo sono noti per essere altamente tossici e possono rimanere nel corpo per lungo tempo.

Gli idrocarburi e le particelle di fuliggine, che entrano anche nell'atmosfera a seguito della parziale combustione del carburante nel motore, possono causare gravi malattie dell'apparato respiratorio, compreso lo sviluppo di tumori maligni.

L'effetto costante e prolungato dei gas di scarico sul corpo porta ad un indebolimento dell'immunità umana, bronchite. Il danno è fatto ai vasi sanguigni e al sistema nervoso.

Scarico del veicolo

Attualmente, in tutti i paesi del mondo, le auto sono soggette a controlli obbligatori per il rispetto degli standard stabiliti. standard ambientali. Nella maggior parte dei casi vengono chiamati i seguenti gas di scarico, il cui danno ambientale è massimo:

• monossido di carbonio e anidride carbonica;
• vari residui di idrocarburi.

Tuttavia standard moderni i paesi sviluppati del mondo impongono inoltre requisiti sul livello di ossidi di azoto emessi nell'atmosfera e sul sistema di monitoraggio del processo di evaporazione del carburante da serbatoio di carburante.

Anidride carbonica (CO)

Di tutti gli inquinanti ambientali, l'anidride carbonica è il più pericoloso perché non ha né colore né odore. Il danno alla salute dei gas di scarico delle auto è significativo, ad esempio, la sua concentrazione nell'aria di solo lo 0,5% può causare la perdita di conoscenza e la successiva morte di una persona entro 10-15 minuti e una concentrazione dello 0,04% porta a mal di testa .

Questo prodotto del motore a combustione interna si forma in grandi quantità quando la miscela di benzina è ricca di idrocarburi e povera di ossigeno. In questo caso si verifica una combustione incompleta del combustibile e si forma CO. Il problema può essere risolto da impostazione corretta carburatore, sostituzione o pulizia sporca filtro dell'aria, regolazione delle valvole che iniettano una miscela combustibile e alcune altre misure.

Una grande quantità di CO viene rilasciata nei gas di scarico durante il processo di riscaldamento dell'auto, perché il suo motore è freddo e brucia parzialmente miscela di benzina. Pertanto, il riscaldamento dell'auto deve essere effettuato in un'area ben ventilata o all'aperto.

Idrocarburi e oli organici

Gli idrocarburi che non bruciano nel motore, così come gli oli organici evaporati, sono sostanze che determinano i principali danni ambientali causati dai gas di scarico delle automobili. Da soli, questi composti chimici non rappresentano un pericolo, tuttavia, entrando nell'atmosfera, reagiscono con altre sostanze sotto l'influenza della luce solare e i composti risultanti provocano dolore agli occhi, rendendo difficile la respirazione. Inoltre, gli idrocarburi sono la principale causa di smog nelle grandi città.

La riduzione della quantità di idrocarburi nei gas di scarico si ottiene regolando il carburatore in modo che prepari una miscela sia magra che ricca, nonché monitorando costantemente l'affidabilità degli anelli di compressione nei cilindri del motore e regolando le candele. La completa combustione degli idrocarburi porta alla formazione di anidride carbonica e vapore acqueo, sostanze innocue sia per l'ambiente che per l'uomo.

ossido d'azoto

Circa il 78% dell'aria atmosferica è costituito da azoto. È un gas abbastanza inerte, ma a temperature di combustione del carburante superiori a 1300 ° C, l'azoto si divide in singoli atomi e reagisce con l'ossigeno, formando vari tipi ossidi.

Anche gli effetti dannosi dei gas di scarico sulla salute umana sono associati a questi ossidi. In particolare, il sistema respiratorio soffre di più. Ad alte concentrazioni e ad azione prolungata, gli ossidi di azoto possono causare mal di testa e bronchite acuta. Gli ossidi sono anche dannosi per l'ambiente. Una volta nell'atmosfera, formano lo smog e distruggono lo strato di ozono.

Per ridurre le emissioni di ossidi di azoto, nelle automobili viene utilizzato uno speciale sistema di ricircolo delle emissioni di gas, il cui principio è mantenere la temperatura del motore al di sotto della soglia per la formazione di questi ossidi.

Evaporazione del carburante

La semplice evaporazione del carburante da un serbatoio può essere una delle principali fonti di inquinamento ambientale. A questo proposito, negli ultimi decenni sono stati prodotti serbatoi speciali, il cui design è progettato per risolvere questo problema.

Anche il serbatoio del carburante deve "respirare". Progettato per questo sistema speciale, che sta nel fatto che la cavità stessa del serbatoio è collegata tramite tubi flessibili a un serbatoio riempito di carbone attivo. Questo carbone è in grado di assorbire i vapori di carburante risultanti quando il motore dell'auto non è in funzione. Non appena il motore viene avviato, il foro corrispondente si apre ei vapori assorbiti dal carbone entrano nel motore per la combustione.

Le prestazioni di questo intero sistema dal serbatoio e dai tubi devono essere costantemente monitorate, poiché potrebbero fuoriuscire vapori di carburante che inquineranno l'ambiente.

Risolvere il problema delle emissioni nelle grandi città

Decine di migliaia di fabbriche sono concentrate nelle grandi città moderne, milioni di persone vivono e centinaia di migliaia di automobili percorrono le strade. Tutto ciò inquina notevolmente l'atmosfera, che è diventata il problema principale del 21° secolo. Per risolverlo, le autorità cittadine introducono una serie di misure amministrative e.

Così, nel 2003, a Londra è stato adottato un protocollo contro l'inquinamento. in macchina ambiente. In base a questo protocollo, i conducenti che attraversano le zone interne della città sono soggetti a un supplemento di £ 10. Nel 2008 le autorità londinesi hanno approvato nuova legge, che ha iniziato a regolamentare in modo più efficace la circolazione di camion, autobus e autovetture personali nella parte centrale della città, fissando loro un limite massimo soglia di velocità. Queste misure hanno portato a una riduzione del contenuto di gas nocivi nell'atmosfera sopra Londra del 12%.

Dagli anni 2000, misure simili sono state prese in molte città con oltre un milione di abitanti. Tra questi ci sono i seguenti:

• Tokio;
• Berlino;
• Atene;
• Madrid;
• Parigi;
• Stoccolma;
• Bruxelles e altri.

L'effetto opposto della legge antinquinamento

La lotta allo scarico delle auto non è un compito facile, come dimostra chiaramente l'esempio di due delle città più inquinate del pianeta: Città del Messico e Pechino.

Dal 1989, la capitale messicana ha una legge che ne vieta l'uso Auto personale in determinati giorni della settimana. All'inizio questa legge ha iniziato a portare risultati positivi e le emissioni di gas sono diminuite, ma dopo un po 'i residenti hanno iniziato ad acquistare auto usate di seconda mano, grazie alle quali hanno iniziato a viaggiare ogni giorno con mezzi propri, sostituendo un'auto con un'altra entro una settimana. Questa situazione ha ulteriormente peggiorato lo stato dell'atmosfera urbana.

Una situazione simile si osserva nella capitale della Cina. Secondo i dati del 2015, circa l'80% dei residenti di Pechino ha diverse auto, che consentono loro di viaggiare ogni giorno su di esse. Inoltre, in questa metropoli si registra un numero enorme di violazioni della legge antinquinamento.

Le principali fonti di emissioni dei veicoli sono il motore a combustione interna, l'evaporazione del carburante attraverso il sistema di ventilazione del serbatoio del carburante e telaio: a causa dell'attrito del pneumatico sulla superficie stradale, usura pastiglie dei freni e corrosione delle parti metalliche, indipendentemente dalle emissioni del motore, si formano particelle di polvere fine. L'erosione del catalizzatore rilascia platino, palladio e rodio, mentre l'usura delle guarnizioni della frizione rilascia anche sostanze tossiche come piombo, rame e antimonio. I valori limite dovrebbero essere fissati anche per queste emissioni secondarie dei veicoli.

Sostanze nocive

Riso. Composizione dei gas di scarico

La composizione dei gas di scarico (scarico) di un'auto comprende molte sostanze o gruppi di sostanze. La parte predominante dei componenti dei gas di scarico sono gas non tossici contenuti nell'aria normale. Come mostrato in figura, solo una piccola parte dei gas di scarico è dannosa per l'ambiente e la salute umana. Nonostante ciò, è necessaria un'ulteriore riduzione della concentrazione dei componenti tossici dei gas di scarico. Sebbene automobili moderne oggi danno gas di scarico molto puliti (per le auto Euro 5 è per certi aspetti anche più pulito dell'aria aspirata), un numero enorme di auto usate, di cui solo in Germania sono circa 56 milioni di unità, emettono una quantità significativa di sostanze tossiche e sostanze nocive. Le nuove tecnologie e l'introduzione di requisiti più rigorosi per la compatibilità ambientale dei gas di scarico sono chiamate a correggere la situazione.

Monossido di carbonio (CO)

monossido di carbonio(monossido di carbonio) Il CO è un gas incolore e inodore. È un veleno per il sistema respiratorio, interrompendo la funzione del sistema nervoso centrale e cardiovascolare. Nel corpo umano lega i globuli rossi e provoca la carenza di ossigeno, che in breve tempo porta alla morte per soffocamento. Già a una concentrazione nell'aria dello 0,3% in volume, il monossido di carbonio uccide una persona in brevissimo tempo. L'azione dipende dalla concentrazione di CO nell'aria, dalla durata e dalla profondità dell'inalazione. Solo in un ambiente con una concentrazione zero di CO può essere espulso dal corpo attraverso i polmoni.

Il monossido di carbonio si verifica sempre quando c'è mancanza di ossigeno e combustione incompleta.

Idrocarburi (CH)

Gli idrocarburi vengono immessi nell'atmosfera sotto forma di combustibile incombusto. Hanno un effetto irritante sulle mucose e sugli organi respiratori di una persona. Un'ulteriore ottimizzazione del flusso di lavoro del motore è possibile solo attraverso migliori tecnologie di produzione e una migliore conoscenza dei processi di combustione.

I composti idrocarburici si presentano come paraffine, olefine, aromi, aldeidi (soprattutto formaldeidi) e composti policiclici. Proprietà cancerogene e mutagene sperimentalmente provate di oltre 20 idrocarburi policiclici aromatici, che, a causa delle loro piccole dimensioni, sono in grado di penetrare nelle vescicole polmonari. I composti idrocarburici più pericolosi sono il benzene (C6H6), il toluene (metilbenzene) e lo xilene (dimetilbenzene, formula generale C6H4 (CH3) 2). Ad esempio, il benzene può causare cambiamenti nel quadro del sangue in una persona e portare all'insorgenza di cancro del sangue (leucemia).

Il motivo del rilascio di idrocarburi nell'atmosfera è sempre la combustione incompleta del carburante, la mancanza di ossigeno e, nel caso di una miscela molto magra, la combustione troppo lenta del carburante.

Ossidi di azoto (NOx)

Ad una temperatura di combustione elevata (superiore a 1100°C), l'azoto inerte alla reazione contenuto nell'aria si attiva e reagisce con l'ossigeno libero nella camera di combustione, formando ossidi. Sono molto dannosi per l'ambiente: provocano smog, morte forestale, piogge acide; gli ossidi di azoto sono anche sostanze di transizione per la formazione di ozono. Sono veleno per il sangue, causano il cancro. Nel processo di combustione si formano vari ossidi di azoto - NO, NO2, N2O, N2O5 - che hanno la denominazione generale NOx. Quando combinato con acqua, si formano acidi nitrico (HNO3) e nitroso (HNO2). Il biossido di azoto (NO2) è un gas velenoso rosso-marrone con un odore pungente che irrita il sistema respiratorio e forma composti con l'emoglobina del sangue.

Questo è il più problematico di tutti gli ossidi di azoto e in futuro si applicheranno norme separate per le concentrazioni ammissibili. La quota di NO2 nelle emissioni totali di ossido di azoto in futuro dovrebbe essere inferiore al 20%. Dal 2010, la direttiva 1999/30/CE ha fissato un valore limite di 40 µg/m per N02.Il rispetto di questo limite pone requisiti speciali in termini di protezione contro le emissioni nocive.

Le condizioni più favorevoli per la formazione di ossidi di azoto sono calore combustione di una miscela magra aria-carburante. I sistemi di ricircolo dei gas di scarico riducono la percentuale di ossidi di azoto nei gas di scarico dei veicoli.

Ossidi di zolfo (SOx)

Gli ossidi di zolfo si formano dallo zolfo contenuto nel carburante. Durante la combustione, lo zolfo reagisce con l'ossigeno e l'acqua formando ossidi di zolfo, acidi solforici (H2SO4) e solforosi (H2SO3). L'ossido di zolfo è il principale costituente delle piogge acide e la causa della morte delle foreste. È un gas caustico solubile in acqua, il cui effetto sul corpo umano si manifesta con arrossamento, gonfiore e aumento della secrezione delle mucose umide degli occhi e del tratto respiratorio superiore. L'anidride solforosa colpisce le mucose del rinofaringe, dei bronchi e degli occhi. La sede più comune di "attacco" dell'anidride solforosa sono i bronchi. Il forte effetto irritante sulle vie respiratorie è dovuto alla formazione di acido solforoso in ambiente umido. L'anidride solforosa SO2 sospesa in polvere fine e l'aerosol di acido solforico penetrano in profondità nel tratto respiratorio. Gli asmatici ei bambini piccoli sono i più sensibili alla crescente concentrazione di anidride solforosa nell'aria. L'alto contenuto di zolfo nel carburante riduce la durata dei catalizzatori nei motori a benzina.

La riduzione delle emissioni di anidride solforosa si ottiene limitando il contenuto di zolfo nel carburante. L'obiettivo è un carburante senza zolfo.

Acido solfidrico (H2S)

Le conseguenze dell'impatto di questo gas sulla vita organica non sono ancora del tutto chiare alla scienza, ma è noto che nell'uomo può causare gravi avvelenamenti. Nei casi più gravi, c'è una minaccia di soffocamento, perdita di coscienza e paralisi della centrale sistema nervoso. Nell'avvelenamento cronico si nota l'irritazione delle mucose degli occhi e delle vie respiratorie. L'odore di idrogeno solforato si avverte già alla sua concentrazione nell'aria nella quantità di 0,025 ml/m3.

L'idrogeno solforato nei gas di scarico si verifica in determinate condizioni e, nonostante la presenza di un catalizzatore, dipende dal contenuto di zolfo nel carburante.

Ammoniaca (NH3)

L'inalazione di ammoniaca provoca irritazione delle vie respiratorie, tosse, mancanza di respiro e soffocamento. L'ammoniaca provoca anche arrossamenti infiammati sulla pelle. L'avvelenamento diretto da ammoniaca è raro, poiché anche grandi quantità vengono rapidamente convertite in urea. Quando grandi quantità di ammoniaca vengono inalate direttamente, la funzione polmonare è spesso compromessa per molti anni. Questo gas è particolarmente pericoloso per gli occhi. Con un forte effetto dell'ammoniaca sugli occhi, possono verificarsi annebbiamento della cornea e cecità.

In determinate condizioni, l'ammoniaca può persino formarsi nel catalizzatore. Allo stesso tempo, l'ammoniaca è utile come agente riducente per i catalizzatori SCR.

Fuliggine e particelle

Fuliggineè carbonio puro e un prodotto indesiderato della combustione incompleta degli idrocarburi. Il motivo della formazione di fuliggine è la mancanza di ossigeno durante la combustione o il raffreddamento prematuro dei gas di combustione. Le particelle di fuliggine spesso si legano a residui di carburante incombusto e olio motore, così come l'acqua, i prodotti di usura delle parti del motore, i solfati e la cenere. Le particelle variano notevolmente in forma e dimensione.

Tavolo. Classificazione delle particelle

La tabella mostra la classificazione e le dimensioni delle particelle. Molto spesso, quando il motore è in funzione, si formano particelle con un diametro di circa 100 nanometri (0,0000001 mo 0,1 micron); tali particelle possono naturalmente entrare nei polmoni di una persona. Durante l'agglutinazione (incollaggio) delle particelle di fuliggine tra loro e con altri componenti, la massa, il numero e la distribuzione delle particelle nell'aria possono cambiare in modo significativo. I componenti principali delle particelle sono mostrati nella figura.

Riso. Principali componenti delle particelle

Grazie alla sua struttura spugnosa, le particelle di fuliggine possono catturare sostanze sia organiche che inorganiche formatesi durante la combustione del carburante nei cilindri del motore. Di conseguenza, la massa delle particelle di fuliggine può aumentare di tre volte. Queste non saranno più singole particelle di carbonio, ma agglomerati di forma regolare, formatisi per attrazione molecolare. La dimensione di tali agglomerati può raggiungere 1 µm. Le emissioni di fuliggine e altre particelle sono particolarmente attive durante la combustione del gasolio. Queste emissioni sono considerate cancerogene. Le nanoparticelle pericolose rappresentano una percentuale quantitativamente elevata di particelle, ma solo una piccola percentuale in massa. Per questo motivo si propone di limitare il contenuto di particelle nei gas di scarico non per massa, ma per quantità e distribuzione. In futuro, è prevista una differenziazione tra dimensione delle particelle e distribuzione delle particelle.

Riso. Composizione delle particelle

Le emissioni di particolato dei motori a benzina sono da due a tre ordini di grandezza inferiori a quelle dei motori diesel. Tuttavia, queste particelle si trovano anche nello scarico dei motori a benzina con iniezione diretta carburante. Pertanto, ci sono proposte per limitare il contenuto massimo di particelle nei gas di scarico dei veicoli. La sublimazione è il passaggio diretto di una sostanza dallo stato solido a quello gassoso e viceversa. Un sublimato è un solido precipitato di un gas quando viene raffreddato.

polveri sottili

Durante il funzionamento dei motori a combustione interna si formano anche particelle particolarmente fini: la polvere. È costituito principalmente da particelle di idrocarburi policiclici, metalli pesanti e composti di zolfo. Parte delle frazioni di polvere è in grado di penetrare nei polmoni, altre frazioni non penetrano nei polmoni. Le frazioni superiori a 7 micron sono meno pericolose, poiché vengono filtrate dal sistema di filtrazione del corpo umano.

Una diversa percentuale di frazioni più piccole (meno di 7 micron) penetra nei bronchi e nelle vescicole polmonari (alveoli), provocando irritazione locale. Nella regione delle vescicole polmonari, i componenti solubili entrano nel flusso sanguigno. Il sistema di filtraggio del corpo non fa fronte a tutte le frazioni di polvere fine. L'inquinamento da polveri atmosferiche è anche chiamato aerosol. Possono trovarsi allo stato solido o liquido e, a seconda delle dimensioni, possono avere un diverso periodo di esistenza. Quando si muovono, le particelle più piccole possono combinarsi in particelle più grandi con un periodo di esistenza relativamente stabile nell'atmosfera. Queste proprietà sono possedute principalmente da particelle con un diametro da 0,1 µm a 1 µm.

Quando si valuta la formazione di polvere fine a seguito del lavoro motore dell'autoè necessario distinguere questa polvere dalla polvere che si forma naturalmente: polline di piante, polvere stradale, sabbia e molte altre sostanze. Le fonti di polveri sottili nelle città, come l'usura delle pastiglie dei freni e dei pneumatici, non devono essere sottovalutate. Quindi lo scarico diesel non è l'unica "fonte" di polvere nell'atmosfera.

Fumo blu e bianco

fumo blu avviene durante il lavoro motore diesel a temperature inferiori a 180°C a causa delle più piccole goccioline di olio di condensazione. A temperature superiori a 180°C, queste goccioline evaporano. I componenti del combustibile idrocarburico incombusto sono coinvolti nella formazione fumo blu e a temperature da 70°C a 100°C. Una grande quantità di fumo blu indica una grande usura del gruppo cilindro-pistone, delle aste e delle guide delle valvole. Anche l'avvio troppo tardivo della fornitura di carburante può causare fumo blu.

Il fumo bianco è costituito da vapore acqueo generato durante la combustione del carburante e diventa percepibile a temperature inferiori a 70°C. Particolarmente caratteristico è l'aspetto fumo bianco per motori diesel con precamera e camera a vortice dopo un avviamento a freddo. Il fumo bianco è anche causato da componenti di idrocarburi incombusti e condensati.

Anidride carbonica (CO2)

Diossido di carbonioÈ un gas incolore, non infiammabile e dal sapore aspro. A volte è erroneamente chiamato acido carbonico. La densità della CO2 è circa 1,5 volte superiore alla densità dell'aria. L'anidride carbonica è parte integrale di aria espirata da una persona (3-4%) Quando si inala aria contenente il 4-6% di CO2, una persona ha mal di testa, tinnito e palpitazioni cardiache e, a concentrazioni più elevate di CO2 (8-10%), si verificano attacchi di asma, perdita coscienza e arresto respiratorio. A una concentrazione superiore al 12%, si verifica la morte per fame di ossigeno. Ad esempio, una candela accesa si spegne con una concentrazione di CO2 dell'8-10% in volume. Sebbene l'anidride carbonica sia un asfissiante, non è considerata velenosa come componente dello scarico del motore. Il problema è che l'anidride carbonica, come mostrato nella figura, contribuisce in modo significativo all'effetto serra globale.

Riso. Quota di gas nell'effetto serra

Insieme ad esso, metano, protossido di azoto (gas esilarante, ossido di diazoto), fluorocarburi ed esafluoruro di zolfo contribuiscono allo sviluppo dell'effetto serra. Anidride carbonica, vapore acqueo e microgas influenzano il bilancio radiativo della Terra. I gas trasmettono la luce visibile ma assorbono il calore riflesso dalla superficie terrestre. Senza questa capacità di trattenere il calore, la temperatura media sulla superficie terrestre sarebbe di circa -15°C.

Questo è chiamato effetto serra naturale. Con un aumento della concentrazione di microgas nell'atmosfera, aumenta la percentuale di radiazione termica assorbita e si verifica un ulteriore effetto serra. Secondo gli esperti, entro il 2050 la temperatura media sulla Terra aumenterà di +4°C. Ciò può portare a un innalzamento del livello del mare di oltre 30 cm, a seguito del quale i ghiacciai montani e le calotte polari inizieranno a sciogliersi, la direzione delle correnti marine (compresa la Corrente del Golfo) cambierà, le correnti d'aria cambieranno, e i mari inonderanno vaste distese di terra. Questo è ciò a cui possono portare i gas serra prodotti dalle attività umane.

Le emissioni totali di CO2 antropogeniche sono di 27,5 miliardi di tonnellate all'anno. Allo stesso tempo, la Germania è una delle maggiori fonti di CO2 al mondo. Le emissioni di CO2 legate all'energia sono in media di circa un miliardo di tonnellate all'anno. Questo è circa il 5% di tutta la CO2 prodotta nel mondo. La famiglia media di 3 persone in Germania produce 32,1 tonnellate di CO2 all'anno. Le emissioni di CO2 possono essere ridotte solo riducendo il consumo di energia e di carburante. Finché l'energia sarà prodotta bruciando combustibili fossili, persisterà il problema della creazione di quantità eccessive di anidride carbonica. Pertanto, la ricerca di fonti energetiche alternative è urgente. L'industria automobilistica sta lavorando intensamente per risolvere questo problema. Tuttavia, l'effetto serra può essere combattuto solo su scala globale. Anche se all'interno dell'UE vengono compiuti grandi progressi nella riduzione delle emissioni di anidride carbonica, altri paesi potrebbero, al contrario, vedere un aumento significativo delle emissioni nei prossimi anni. Gli Stati Uniti sono in testa con un ampio margine nella produzione di gas serra, sia in termini assoluti che su base pro capite. Con una quota di solo il 4,6% della popolazione mondiale, producono il 24% delle emissioni mondiali di anidride carbonica. Questo è circa il doppio rispetto alla Cina, la cui quota nella popolazione mondiale è del 20,6%. I 130 milioni di automobili negli Stati Uniti (meno del 20% del numero totale di automobili del pianeta) producono tanta anidride carbonica quanto l'intera industria giapponese, il quarto più grande emettitore di CO2 al mondo.

Senza ulteriori misure di protezione del clima, le emissioni globali di CO2 aumenteranno del 39% entro il 2020 (rispetto al 2004) e ammonteranno a 32,4 miliardi di tonnellate all'anno. Nei prossimi 15 anni, le emissioni di anidride carbonica negli Stati Uniti aumenteranno del 13% e supereranno i 6 miliardi di tonnellate.In Cina, dovremmo aspettarci un aumento delle emissioni di CO2 del 58%, a 5,99 miliardi di tonnellate, e in India - di 107 %, a 2,29 miliardi di tonnellate m Nell'UE, al contrario, l'aumento sarà solo dell'1% circa.