Привет, Вы узнаете о том , что такое влияние транспорта на окружающую среду, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое влияние транспорта на окружающую среду, экология водного транспорта, экология железнодорожного транспорта, экология авиационного транспорта , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Экология.

Наряду с энергетикой, промышленностью, сельским хозяйством и строительством на окружающую среду существенное воздействие оказывает транспорт. Транспорт всегда играл важную роль в жизни человечества, но особенно его роль возросла в XX в. Расстояние между любыми двумя точками земного шара можно преодолеть за несколько часов.

Различают следующие основные виды транспорта: автомобильный, воздушный, железнодорожный, морской, речной, магистральный трубопроводный (нефтепроводы и газопроводы).

В настоящее время земной шар покрыт густой сетью путей сообщения. Протяженность магистральных автомобильных дорог мира с твердым покрытием превышает 11,5 млн км, воздушных линий — 5,3 млн км, железных дорог — 1,3 млн км, трубопроводов — около 1 млн км, внутренних водных путей — 600 тыс. км. Транспорт стал одной из крупнейших отраслей народного хозяйства. На транспорте занято 9 % всех работающих в народном хозяйстве, транспортом потребляется примерно 13% топливно-энергетических ресурсов, расходуемых в народном хозяйстве. Большую долю транспортной работы выполняет промышленный транспорт, в составе которого примерно 30 — 35% перевозок совершают железные дороги и около 60% — автомобили, а оставшиеся 5 — 10% — конвейерные виды (трубопроводы, транспортеры, канатные дороги), а также речные и морские суда.

Воздействие различных видов транспорта на окружающую среду происходит различными путями.

Современным крупным аэропортам требуется, как правило, 25 — 50 км² площади. Аэропорт в Далласе (штат Техас в США) занимает 70 км². Добавим к этому, что примерно 120 км² в зоне современного аэропорта становятся непригодными для заселения в основном по условиям безопасности полетов и чрезмерного шума.

Кардинально решает проблему экономии площадей строительство железных и автомобильных дорог на эстакадах и особенно под землей. Но такие сооружения существенно повышают стоимость транспортных сооружений: на эстакадах — в 1,5 — 2 раза, под землей — $ 3 — 4 раза. Во многих городах мира на эстакады подняты автомобильные и железные дороги, а также линии метрополитена. На эстакаду поднята скоростная железная дорога между Токио и Осака. С целью экономии площадей сооружаются также многоэтажные и подземные* гаражи и стоянки автомобилей. В Женеве, например, подземный гараж размещен даже под частью площади озера. Строятся подземные железнодорожные вокзалы. Примером грандиозного подземного вокзала может служить новый вокзал в Токио. Уже давно практикуется использование территорий, отвоеванных у моря. Наибольший опыт в этом отношении накопили Нидерланды, примерно 1/3 территории которой когда-то была дном моря. Сегодня в Нидерландах изучаются и реализуются возможности строительства новых островов в Северном море для размещения аэродромов, причалов для погрузки и разгрузки супертанкеров, а также мусоросжигательных станций и заводов по переработке отходов производства и быта.

В Японии значительная часть эстакады монорельсовой дороги, связывающей центр Токио с аэропортом, проходит не над берегом, а непосредственно над морем вдоль берега. Там же созданы искусственные острова. Токио и Осака частично стоят на земле, отвоеванной у моря. Голландский метод осушения территории с помощью дамб был использован в США при сооружении аэродрома в Чикаго на берегу озера Мичиган, а также в Великобритании на ряде островов.

Все виды транспорта в той или иной степени вызывают загрязнение водного бассейна. Наиболее распространенными загрязнителями, которые вводятся транспортом в гидросферу, являются нефть и нефтепродукты. Эти загрязнения усиливаются из-за ава-

рий танкеров, перевозящих нефть. К 70-м годам XX в. многие крупные реки и озера оказались в той или иной степени загрязненными. Загрязнена нефтью вода многих морей, особенно в бассейне Средиземного моря, в частности в районах Неаполя, Венеции, Генуи, Марселя. Нефтяная пленка задерживает на 35 — 40% ультрафиолетовое излучение и тем самым снижает фотосинтез и образование биомассы в океане. Она же затрудняет обмен кислородом между гидросферой и атмосферой, а находящаяся в воде 1 т нефти поглощает почти весь кислород, растворенный в 400 тыс. т воды. Нефть не только плавает, но и тонет, отравляя глубинные массы воды. Уже сегодня ущерб по объему морепродуктов, которыми пользуется человек, оценивается в 20 млн т в год, или около 25%.

Транспорт вместе с промышленностью являются в настоящее время главными источниками загрязнения воздушного бассейна. Особую ответственность несет автомобильный транспорт. По американским данным, в 1960 г. на его долю приходилось более 55 % общей массы загрязнителей, при этом особенно много выбрасывается окиси углерода (81 %). Иными словами, транспорт выделяет значительную часть загрязнителей, приходящихся на энергетику, промышленность и прочие сферы экономики.

Современный автомобиль для сгорания 1 кг бензина расходует около 200 л кислорода. Это больше объема кислорода, вдыхаемого человеком на протяжении суток. В среднем при пробеге 15 тыс. км за год автомобиль сжигает 1,5 — 2 т топлива и 20 — 30 т кислорода. Реактивный пассажирский самолет при перелете из Парижа в Нью-Йорк тратит 35 т кислорода.

1. Автомобильный транспорт

Автомобильный транспорт относится к основным источникам загрязнения окружающей среды [38]. В крупных городах на долю автотранспорта приходится более половины объема вредных выбросов в атмосферу. В мегаполисах эта величина еще больше: Санкт-Петербург — 71 %, Москва — 88%. Несоответствие транспортных средств экологическим требованиям при продолжающемся увеличении транспортных потоков и плохих дорожных условиях приводит к постоянному возрастанию загрязнения атмосферного воздуха, почв и водных объектов. Уровни загрязнения воздуха оксидами азота и углерода, углеводородами и другими вредными веществами на большинстве автомагистралей в 5 —10 раз превышают предельно допустимые концентрации.

Большинство сортов применяемого ныне бензина содержит в качестве антидетонационной присадки тетраэтилсвинец (0,41 — 0,82 г/л). Бензин с такой присадкой называют этилированным. Применение этой присадки позволяет сократить потребление топлива, но загрязняет атмосферу соединениями свинца.

В России в 1997 г. эксплуатировалось 22,5 млн единиц автомобильной техники, в том числе более 17,6 млн легковых автомобилей. В стране насчитывается около 4 тыс. крупных и более 200 тыс. мелких предприятий, занятых непосредственно перевозками.

Низкий технический уровень отечественных автомобилей и эксплуатацию, не соответствующую требованиям национальных стандартов, подтвердили результаты операции «Чистый воздух», проведенной в 1997 г. Практически во всех субъектах Российской Федерации отмечено, что доля автомобилей, эксплуатируемых с превышением действующих нормативов по токсичности и дым-ности, в среднем составляет 20 — 25 % и в отдельных регионах страны достигает 40 %.

Основными причинами сложной экологической обстановки в городах, связанной с эксплуатацией автотранспорта, являются:

• отсутствие надлежащего контроля на предприятиях за соблюдением нормативов государственных стандартов по токсичности и дымности отработавших газов транспортных средств;

• выпуск этилированных автомобильных бензинов, не позволяющих исключить выбросы соединений свинца и использовать каталитические нейтрализаторы;

• слабый контроль за качеством реализуемого моторного топлива;

• недостаточное внимание, уделяемое переводу автотранспорта на менее токсичные виды топлива;

• въезд на территорию городов большегрузного транспорта;

• отсутствие достаточной нормативной базы, низкий эффект экономического механизма управления охраной окружающей среды на транспорте.

В 2000 г. мировой парк автомобилей достиг примерно 1 млрд единиц, из которых 83 — 85 % приходится на легковые автомобили, а 15—-17% — на грузовые автомобили и автобусы. Из общего числа легковых автомашин примерно 40 % сосредоточено в США, 10% — в Японии и 20% — в четырех европейских странах: ФРГ, Франции, Италии и Великобритании. На каждую 1000 жителей в 2001 г. в среднем приходилось: в США — 534 автомобиля, Франции — 454, в Великобритании — 322, в России — 167 автомашин.

Если поставить все существующие сегодня в мире автомобили бампер к бамперу, они составят ленту в 4 млн км, которой 100 раз можно обмотать земной шар по экватору. Специалисты Массачу-" сетского технологического института (США) считают, что и после 2000 г., несмотря на развитие сети общественного транспорта, личные автомашины будут составлять примерно 75% всего транспортного парка.

Влияние на человека отработавших газов автомобилей

По воздействию на организм человека компоненты отработавших газов (табл. 4) подразделяются на:

токсичные — оксид углерода, оксиды азота, оксиды серы, углеводороды, альдегиды, свинцовые соединения;

канцерогенные — бенз(а)пирен;

раздражающего действия — оксиды серы, углеводороды.

Влияние перечисленных компонентов отработанных газов на организм человека зависит от их концентрации в атмосфере и продолжительности воздействия.

Состав отработавших газов (ог)

Двигатели	Состав отработавших газов, %
			н2о (пар)	со2	СО		СХНУ	Сажа
Бензиновые	74—77	0,3—0,8	3-5,5	5-12	5-10	До 0,8	0,2-3	До 0,4
Дизельные	76-78	2—18	0,5-4	1-10	0,02-5	До 0,5	До 0,5	До 1,1
Состав выбросов	75	3	5	11	5	0,15	0,5	-
Масса выбросов при пробеге 15000 км за год	15т	0,6 т	1т	2,275 т	1т	30 кг	100 кг	-

Оксид углерода— газ без цвета и запаха.При вдыхании проникает в кровь и образует комплексное соединение с гемоглобином — карбоксигемоглобин. Оксид углерода реагирует с гемоглобином в 210 раз быстрее, чем кислород, что приводит к развитию кислородной недостаточности. Признаками кислородной недостаточности являются нарушения в центральной нервной системе, поражение дыхательной системы, снижение остроты зрения. Увеличенные среднесуточные концентрации оксида углерода способствуют возрастанию смертности лиц с сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Оксид углерода в воздухе в зависимости от степени концентрации вызывает:

• слабое отравление через 1 ч (С = 0,05 об. %);

• потерю сознания через несколько вдохов (С = 1 об. %). Оксиды азота — смесь различных оксидов: NO₂, N₂O₃, N₂O₄. Наибольшую опасность представляет NO₂.

Воздействие оксидов азота на человека приводит к нарушению функций легких и бронхов. Воздействию оксидов азота в большей степени подвержены дети и люди, страдающие сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Оксиды азота в воздухе в зависимости от концентрации вызывают:

• раздражение слизистых оболочек носа и глаз (С = 0,001 об.%);

• начало кислородного голодания (С = 0,001 об. %);

• отек легких (С = 0,008 об. %).

Сернистый ангидрид— бесцветный газ с резким запахом, хорошо растворяется в воде, образуя сернистую кислоту. Длительное воздействие даже относительно низких концентраций сернлеваний, способствует возникновению бронхитов, астмы и других респираторных заболеваний.

Сернистый ангидрид в воздухе в зависимости от степени концентрации вызывает:

• раздражение слизистой оболочки глаз, кашель (С = 0,001 % об.);

• раздражение слизистой оболочки горла (С = 0,002 об. %);

• отравление через 3 мин (С = 0,004 об. %);

• отравление через 1 мин (С = 0,01 об. %).

Углеводороды — группа соединений типа С_ХН_У. Обладают неприятным запахом. В результате фотохимических реакций углеводородов с оксидами азота образуется смог.

Бензапирен — полициклический и ароматический углеводород (ПАУ). Об этом говорит сайт https://intellect.icu . При нормальных атмосферных условиях — кристаллический продукт, плохо растворимый в воде. Попадая в организм человека, ПАУ постепенно накапливается до критических концентраций и стимулирует образование злокачественных опухолей.

Сажа — твердый фильтрат отработавших газов, состоящий в основном из частиц углерода. Непосредственной опасности для человека не представляет. Влияние сажи проявляется в неприятном ощущении загрязненности воздуха. Сажа является адсорбентом канцерогенных веществ (ПАУ до 2 %) и способствует усилению влияния других токсических компонентов, например сернистого ангидрида.

Соединения свинца появляются в отработавших газах в случаях применения тетраэтилсвинца — антидетонационной присадки к бензинам. Свинец способен накапливаться в организме, попадая в него через дыхательные пути, с пищей и через кожу. Поражает центральную нервную систему и кроветворные органы.

истого ангидрида увеличивает смертность от сердечно-сосудистых заболеваний, способствует возникновению бронхитов, астмы и других респираторных заболеваний.

Сернистый ангидрид в воздухе в зависимости от степени концентрации вызывает:

• раздражение слизистой оболочки глаз, кашель (С = 0,001 % об.);

• раздражение слизистой оболочки горла (С = 0,002 об. %);

• отравление через 3 мин (С = 0,004 об. %);

• отравление через 1 мин (С = 0,01 об. %).

Углеводороды — группа соединений типа С_ХН_У. Обладают неприятным запахом. В результате фотохимических реакций углеводородов с оксидами азота образуется смог.

Бензапирен — полициклический и ароматический углеводород (ПАУ). При нормальных атмосферных условиях — кристаллический продукт, плохо растворимый в воде. Попадая в организм человека, ПАУ постепенно накапливается до критических концентраций и стимулирует образование злокачественных опухолей.

Сажа — твердый фильтрат отработавших газов, состоящий в основном из частиц углерода. Непосредственной опасности для человека не представляет. Влияние сажи проявляется в неприятном ощущении загрязненности воздуха. Сажа является адсорбентом канцерогенных веществ (ПАУ до 2 %) и способствует усилению влияния других токсических компонентов, например сернистого ангидрида.

Соединения свинца появляются в отработавших газах в случаях применения тетраэтилсвинца — антидетонационной присадки к бензинам. Свинец способен накапливаться в организме, попадая в него через дыхательные пути, с пищей и через кожу. Поражает центральную нервную систему и кроветворные органы.

Для многих крупных городов характерно превышение предельно допустимой концентрации оксида углерода в 20 — 30 раз, с чем врачи связывают высокую смертность от инфаркта миокарда.

Концентрация оксидов азота в городах увеличивается в 10 — 100 раз. Поступающие в атмосферу оксиды азота сохраняются в ней в течение 3 — 4 дней. В результате фотохимических реакций на солнечном свету оксида азота образуется диоксид азота NO₂, который вместе с углеводородами является причиной образования токсических туманов, называемых смогами.

Продолжительность существования сернистого газа в атмосфере — в пределах 10 ч. Выбросы SO₂ являются причиной выпадения сернокислотных осадков, способствующих закислению почвы, воды и разрушению облицовки зданий.

Содержание вредных веществ в отработавших газах

Вредное вещество ОГ	Содержание в ОГ ДВС
	Дизели	Бензиновые
Оксид углерода	0,005-0,5 об.%	0,25-10 Об. %
Оксиды азота в пересчете на азот	0,004-0,5 об.%	0,01-0,8 об. %
Сернистый ангидрид	0,003-0,05 об. %	—
Углеводороды в пересчете на углерод	0,01-0,5 об.%	0,27-0,3%
Бенз(а)пирен	До 10 мкг/м3	До 20 мкг/м3
Сажа	До 1,1 г/м3	До 0,4 г/м3
Соединения свинца	—	Выбрасывается до 85 % соединений свинца (от количества введенного в бензин с ТЭС)

Содержание углекислого газа в воздухе не нормируется. Продолжительность существования СО2 в атмосфере 4 года. Возрастание концентрации оксида углерода опасно возникновением парникового эффекта, который приводит к возрастанию температуры воздуха у поверхности Земли (см. главу 10).

Высокое содержание свинца в организме человека приводит к хроническому отравлению свинцом.

Влияние пыли на здоровье человека

Основными источниками поступающей в атмосферу Земли пыли являются: тепловые станции (выбрасывают 25 % пыли от общего ее количества), промышленность (50%), сжигание мусора (8%), прочие источники, включая автомобильный транспорт (17%).

Пыль подразделяется по степени ее дисперсности на крупнодисперсную (размеры частиц выше 10 мкм), среднедисперсную (от 10 до 0,25 мкм) и мелкодисперсную (не менее 0,25 мкм). Пыль является разновидностью аэрозолей. Аэрозоли с твердыми частицами, образовавшиеся в результате горения топлива, называют дымами, а с жидкими частицами — туманами. Пылевые частицы и аэрозоли постоянно находятся в движении в окружающей среде. Скорость осаждения взвешенных в воздухе частиц зависит от их размера.

Степень запыленности воздуха при движении автомобильного транспорта зависит от следующих факторов: времени года

типа покрытия дороги и вида почвы, направления ветра, интенсивности движения, грузоподъемности автомобиля, типа шин.

Основной частью пыли является кварц. На городских магистралях в уличной пыли обнаруживаются также примеси кальция, кадмия, свинца, хрома, цинка, меди, железа. Присутствие перечисленных примесей определяется функционированием автомобильного транспорта и обработкой магистралей антиобледенитель-ными составами. Увеличивают выбросы пыли шины, оснащенные шипами. Износ дорожного полотна при их использовании составляет 2 — 4 мм за зимний сезон. В целом ряде стран использование шипованных шин запрещено, за исключением ограниченного числа автомобилей специального назначения.

Воздействие пыли увеличивает скорость изнашивания машин и механизмов и оказывает вредное влияние на организм человека. Из анализа отказов двигателей внутреннего сгорания известно, что 50% происходит по причине загрязнения топлива взвешенными частицами неорганического происхождения. Содержание их находится в прямой зависимости от степени запыленности воздуха и сезона эксплуатации и колеблется от нескольких граммов до 300 г на тонну топлива.

Вредное воздействие пыли на организм человека зависит от ее дисперсности, твердости частиц, формы пылинок, их электрического заряда и т. д. Мелкодисперсная пыль наиболее опасна, так как оседает в легких и бронхах и при длительном вдыхании приводит к возникновению профессиональных заболеваний.

К средствам и методам борьбы с запыленностью воздуха городов следует отнести:

• снижение выбросов твердых частиц при работе ДВС;

• разработку новых и улучшение существующих твердых покрытий дорог;

• уборку и увлажнение улиц города;

• применение антиобледенительных веществ, не содержащих вредаых примесей;

• насыщение городов зонами зеленых насаждений.

Особенно опасны для организма кислотосодержащие аэрозоли, адсорбирующие канцерогенные вещества. Первые нарушают кислотное равновесие тканевых клеток; вторые, постепенно накапливаясь в организме, могут явиться причиной возникновения злокачественных опухолей.

Отходы автотранспортных предприятий

Использование, техническое обслуживание и ремонт автомобилей приводят к образованию на автотранспортных предприятиях (АТП) отходов, которые оказывают вредное влияние на окружающую среду.

Нефтепродукты (отработанные моторные, трансмиссионные и индустриальные масла, консистентные смазки) представляют опасность в связи с их подвижностью при попадании в почву или воду. При концентрации нефтяных загрязнителей более 0,05 мг/л портятся вкусовые качества воды.

Источниками загрязнения окружающей среды нефтепродуктами на АТП могут быть сточные воды от установок для наружной мойки автомобилей, а также сами автомобили при подтекании масла из агрегатов. Подтекание масел из автомобилей на открытых стоянках и розлив заправляемых масел приводят к смыву их с территории АТП и попаданию в почву с ливневыми водами.

С полотна дороги дождевыми стоками в прилегающие почвы приносятся различные загрязнения, в том числе топливо, масла, водорастворимые соли и грязь с большим содержанием тяжелых металлов (свинец).

Осадки, накапливающиеся в отстойниках моечных установок (песок, глина, ил, нефтепродукты), образуют вредную для окружающей среды массу. Один автомобиль за год при многократных прохождениях через моечную установку в среднем оставляет вредных веществ: легковой до 50 кг и грузовой — до 250 кг.

Электролит аккумуляторных батарей является весьма вредным для окружающей среды веществом. На дно аккумуляторных банок выпадают свинцовая пыль и кусочки свинцовых пластин. Поэтому мойка аккумуляторных банок в местах, где возможно попадание в сточные воды или почву остатков отработавшего электролита и свинцового шлама, недопустима.

Этиленгликоль является составляющей антифризов, при нарушении правил их использования может попадать в почву и сточные воды. Этиленгликоль ядовит, имеет большую проникающую способность и при малейших неплотностях в системе охлаждения двигателей попадает в окружающую среду.

Резиновая пыль и пыль с асфальтовых покрытий дорог содержат вредные вещества, попадающие в почву и атмосферу. Ежегодно с колес одного автомобиля стирается до 10 кг резины, а с асфальтовых покрытий дорог — слой в 1 мм. Это значит, что на шоссе шириной 10 м на каждом отрезке в 100 км образуется в год 100 т пыли.

Отходы тормозной жидкости, образующиеся при техническом обслуживании и ремонте гидравлических приводов тормозной системы автомобиля, также требуют утилизации.

Один автомобиль за свой жизненный цикл образует массу вторичных ресурсов и отходов, в 10 раз большую массы самого автомобиля. Если при этом учитывать и применяемую воду (для мойки и систем охлаждения), то масса образующихся отходов превышает собственную массу автомобиля в 100 раз. Например, АТП из 150 автомобилей ЗИЛ-130 за один год эксплуатации ориентировочно образует 1,5 тыс. т вторичных ресурсов и отходов, а с учетом потребления воды — 9 тыс. т.

Создание экологичных конструкций автомобилей

Экологичность автомобилей обеспечивает их топливная экономичность, т. е. чем меньше топлива расходует автомобиль, тем меньше экологический ущерб.

Экономия топлива достигается за счет комплекса конструктивных и эксплуатационных мероприятий для принципиально сохраняемых конструкций автомобилей. Применительно к легковым автомобилям наибольшее влияние на уменьшение расхода топлива оказывают: уменьшение массы и размеров автомобиля, улучшение аэродинамических характеристик, снижение сопротивления качению, применение компьютеризированных систем контроля и управления двигателем и сокращение всех видов механических потерь.

Уменьшение массы и размеров автомобиля достигается за счет применения высокопрочных сталей и алюминиевых сплавов, пластмасс, стекло- и углепластиков.

В конструкции грузовых автомобилей основные источники экономии топлива — дизелизация (54%), регулирование скорости вентилятора (28%), применение радиальных шин (13%), улучшение аэродинамических форм и обтекателей (5%).

Перспективными направлениями по совершенствованию современного автомобиля с двигателем внутреннего сгорания являются: повышение коэффициента полезного действия двигателя за счет совершенствования процессов сгорания (турбонаддув, работа двигателя на переобедненных смесях, электронное зажигание); сокращение потерь на трение (уменьшение поверхности поршней, сокращение опорных поверхностей вкладышей, использование керамических покрытий); оптимизация режимов работы двигателя за счет электронных систем управления рабочими процессами двигателя; применение двухтопливных автомобилей (бензин — газ; дизельное топливо —газ).

С целью уменьшения загрязнения атмосферы ужесточаются нормы расхода топлива на 100 км пробега. Так, в США каждой фирме было предписано, чтобы средний расход топлива на один автомобиль в 1985 г. не превышал 8,5 л, а к 1995 г. средний автомобиль, продающийся в стране, расходовал не больше 5,3 л на 100 км пробега. С целью уменьшения массы автомобиля, что приводит к снижению распада топлива при разгоне и замедлении, обычные стальные и чугунные детали автомобиля целесообразно заменить деталями из алюминиевых сплавов, высокопрочных сталей, титана, пластмассы и композитных материалов. Важное значение с рассматриваемых позиций стали придавать и аэродинамике автомобиля. Проведенные исследования показывают, что в целом улучшение аэродинамики может обеспечить сокращение расхода топлива до 15%.

Еще в 1985 г. компания «Исудзу» (Япония) представила модель с мотором из керамики, которая на 14% легче и на 30% экономичнее, чем существующая ныне. Этот двигатель не имеет системы охлаждения и может работать на любом виде топлива. Компания «Тойота» продемонстрировала сверхэкономичный автомобиль, который при скорости 60 км/ч на 1 л бензина проезжает 54 км, т.е. на 100 км тратит 1,85 л.

Фирма «Рено» в 1987 г. продемонстрировала экспериментальный автомобиль «Веста-2», который проделал путь от Парижа до Бордо (501 км), затратив в условиях средней интенсивности движения 9,75 л бензина, т.е. 1,94 л на 100 км. Но экономичность — не главное достоинство современного автомобиля. Сегодня в цене экологически чистые машины. Самые строгие требования в этом отношении действуют в США, Японии, Швейцарии и Австрии (табл. 6). В США почти все эксплуатируемые автомобили имеют специальные устройства для снижения токсичности выхлопа, а 85 % оснащено каталитическими конвертерами. В ФРГ к категории чистых относится 94 % вновь покупаемых машин.

Предусматривается также разработка специальных автоматических устройств, которые позволят без участия водителя отключать мотор во время стоянки перед светофором или в заторах.

В зависимости от внешней обстановки современная электроника автомобиля помогает поддерживать почти безопасные для окружающей среды режимы работы двигателя и экономить топливо.

Применение улучшенных и альтернативных видов топлива

Улучшению экологической обстановки на автомобильном транспорте способствует запрещение использования этилированного бензина. Кроме токсичности тетраэтилсвинца использование этилированного бензина быстро выводит из строя каталитические нейтрализаторы отработавших газов из-за обволакивания свинцом поверхности катализатора.

Альтернативные заменители бензина могут быть естественного и искусственного происхождения. При нормальных условиях они могут находиться в жидком (этанол, метанол) или газообразном (пропан, бутан, коксовый и генераторный газы, водород) состоянии. Преимущественное применение в качестве моторного топлива на автомобильном транспорте сжиженного нефтяного газа (ГСН) и сжатого природного газа (ГСП) обусловлено тем, что они имеют физико-химические свойства, близкие к бензину. Это требует лишь незначительного изменения конструкции двигателя и позволяет равнозначно работать на двух видах топлива.

В ряде стран в качестве топлива используются синтетические спирты: метанол, или метиловый спирт, и этанол — этиловый спирт.

Метанол получается из угля, сланцев, древесины. Он несколько тяжелее бензина, а энергоемкость его в 2 раза меньше. Запуск двигателя на чистом метаноле, в первую очередь зимой, затруднен. По некоторым данным, метанол усиливает коррозию металла, особенно в присутствии воды. В настоящее время стоимость метанола выше стоимости бензина. Важное качество метанола состоит в том, что в отработавших газах в 2 — 3 раза меньше токсичных компонентов, чем при использовании бензина. Метанол используют в качестве добавки к бензину в количестве 5 — 30 %. При этом концентрация окиси углерода в отработавших газах снижается на 14 — 72%. Смесь метанол — бензин несколько снижает мощ-ностные характеристики двигателей. Но следует иметь в виду, что добавка метанола, например в количестве 15 %, повышает октановое число смеси с 88 до 95,8. При соответствующей переделке двигателя с целью повышения на нем степени сжатия можно по-лучить даже экономию на расходе топлива. В качестве недостатков смеси как топлива отмечают склонность ее к расслоению, в особенности при попадании в смесь воды и при понижении температуры. Метанол ядовит.

Этанол имеет энергоемкость на 25 — 30 % выше и, следовательно, требует пропорционально менее вместительного топливного бака. Экологические характеристики этанола близки к метанолу. У двигателей, работающих на этаноле, в отработанных газах еще меньше выделяется углеводородов. Однако в продуктах сгорания спирта содержатся совершенно новые загрязнители атмосферы, в том числе формальдегид.

В Бразилии в 1985 г. уже все автомобили работали на смесях с содержанием метанола 2 —10%. Предполагалось, что удельный вес метанола в автомобильном топливе Бразилии будет непрерывно возрастать и к 2000 г. автомобильное топливо на 75 % будет состоять из метанола. Совершенствование технологии и массовость производства должны существенно снизить стоимость метанола, и ожидают, что он станет дешевле бензина. В 1987 г. более 2 млн легковых автомобилей, несколько десятков тысяч грузовых автомобилей, сотни тракторов Бразилии работали на топливном спирте, получаемом из сахарного тростника, маниоки (разновидности картофеля), бамбука, древесины. И в обычных автомобилях чистый бензин не применяется, в обязательном порядке он на 30 % разбавляется спиртом в целях экономии.

Использование газового топлива в виде смеси пропана и бутана позволяет снизить на холостом ходу количество окиси углерода в 4 раза, а в рабочем режиме в 10 раз. Сегодня в мире эксплуатируется уже несколько сот тысяч таких автомобилей. Еще в 1970 г. Япония имела около 300 тыс. автомобилей на газовом топливе, в Италии — 500 тыс.

В нашей стране и в ряде других стран проводятся исследования по использованию природного газа в качестве автомобильного топлива. При этом токсичность отработанных газов уменьшается: по СО — в 2 — 4 раза; СН — в 1,1 —1,4; NO —в 1,2 —2 раза. Мировые запасы природного газа примерно вдвое превышают мировые запасы нефти. Природный газ уже используется в качестве топлива примерно для четверти миллиона автомобилей в Италии, Канаде и Новой Зеландии. Главный недостаток, связанный с этим видом топлива, — громоздкость газового баллона. Он должен примерно в 5 раз превышать объем бензинового бака для эквивалентного пробега.

Идеальное топливо с точки зрения сохранения окружающей среды представляет водород, однако он значительно дороже бензина. Серьезную техническую и экономическую проблему представляет и размещение водорода в автомобиле и пока еще не найдено

продолжение следует...

Продолжение:

Часть 1 Лекция 7. Влияние транспорта на окружающую среду, экология водного, железнодорожного и авиационного транспорта
Часть 2 2. Водный, железнодорожный и авиационный транспорт и экология - Лекция