выхлопные газы чем вредны
Какой вред окружающей среде наносят автомобильные выхлопные газы?
Ежегодно в России от ядовитых веществ в воздухе погибает полмиллиона человек. По объемам выбросов автотранспорт уступает только нефтеперерабатывающей промышленности. В этой статье рассказывается, что такое выхлопной газ, какой вред он наносит окружающей среде и какие меры принимаются для защиты экологии.
Что такое выхлопные газы
При работе двигателя в воздух попадает выхлопной газ – продукт сгорания топлива. Выхлопные газы автомобиля составляют 80 % от всех загрязнений в атмосфере. В отработанном сырье присутствует 280 токсичных веществ. За сутки одна легковая машина добавляет 1 килограмм таких соединений.
Состав выхлопных газов
Выхлопы содержат тяжелые металлы, продукты окисления и сгорания топлива, ароматические углеводороды. К самым опасным относятся:
Вступая в реакцию между собой, эти элементы образуют новые ядовитые соединения. Машины, работающие на дизельном топливе, выдают больше токсичных веществ по сравнению с бензиновыми двигателями. Но и те и другие пагубно воздействуют на экологию.
Влияние выхлопных газов на окружающую среду
Автомобильный транспорт занимает первое место как источник загрязнения атмосферы в мегаполисах.
От общего объема вредных веществ на его долю приходится 80%.
Влияние на человека
Постоянное воздействие токсичных соединений вызывает ряд проблем со здоровьем:
Свинец нарушает обменные процессы в организме, вызывает гипертонию, снижает мозговую активность. Бензапирен поражает иммунную систему и провоцирует рак.
Влияние на природу
Автомобильные выхлопы наносят вред окружающей среде. Частицы дыма, сажи образуют токсичный смог. На это остро реагируют растения вдоль проезжей части. Впитывая в себя опасные соединения, они выглядят тускло и болезненно.
Угарный газ, попадая в атмосферу, воздействует на осадки, образует кислотные дожди. Они отравляют воду и почву, губят растительный и животный мир.
Транспортные выхлопы – одна из причин парникового эффекта. Этот процесс ускоряется и представляет реальную угрозу экологической обстановке. Таяние арктических льдов, глобальное потепление, аномалии погоды – последствия вредных выбросов. Взаимодействуя с атмосферой, меняя ее состав, частицы сажи провоцируют возникновение озоновых дыр.
Как снизить негативное воздействие выхлопных газов
Чтобы уменьшить нагрузку на природу, принимается ряд мер:
Защита окружающей среды уже не пустой звук. Реальные действия проводятся на мировом уровне, создаются масштабные проекты, разрабатываются международные стандарты. Участие и поддержка таких акций – обязанность каждого человека.
Воздействие выхлопных газов на здоровье человека
Дизельные двигатели широко используются в транспортных средствах и электрогенераторах, и поэтому часто встречаются случаи профессионального воздействия выхлопных газов дизельных двигателей. В 2012 году Международное агентство по изучению рака (МАИР) классифицировало дизельные выхлопные газы как канцерогенные для человека, главным образом, исходя из повышенного риска заболевания раком легких.
В последние годы значительное развитие технологий дизельных двигателей, что привело к изменению уровня выбросов и состава выхлопных газов. В настоящей статье рассматриваются последствия воздействия выхлопных газов дизельных двигателей на здоровье человека, воздействие на рабочем месте, а также доступные средства снижения воздействия.
Выхлопные газы на рабочем месте представляют опасность для самочувствия и здоровья работнико. Мероприятия по охране труда, такие как измерения вредных факторов и аттестация рабочих мест, позволят избежать вреда для здоровья.
Состав выхлопных газов дизельных двигателей
Выхлопные газы дизельных двигателей представляют собой сложную смесь газообразных и твердых частиц, образующихся при сгорании дизельного топлива. Количество выбросов и состав выхлопных газов зависят, например, от типа, состояния и наличия технического обслуживания двигателя, состава и свойств топлива, а также применяемых методов последующей обработки выхлопных газов. Основными газообразными компонентами отработанных газов дизельного топлива являются диоксид углерода, кислород, азот, водяной пар, окиси азота и окись углерода. Кроме того, в газовой фазе могут выделяться диоксид серы и различные органические соединения, такие как низкомолекулярные карбонилы, карбоновые кислоты, алканы, алкены и ароматические вещества.
Помимо газов и паров, выхлопные газы содержат мельчайшие частицы, которые образуются в процессе сгорания и последующей конденсации соединений газовой фазы. Эти частицы состоят из элементарного углерода, адсорбированных органических соединений, сульфатов, нитратов и следов других элементов. Выхлопные частицы дизельного топлива легко вдыхаются. Благодаря небольшому размеру частицы могут достигать легочных альвеол, чувствительной газообменной области легких.
Известно, что использование биодизеля вместо или в смеси с ископаемым топливом может умеренно снизить выбросы частиц, суммарных углеводородов и окиси углерода, но в то же время выбросы оксидов азота часто увеличиваются. В целом, выхлопные газы биодизеля содержат меньше генотоксичных полициклических ароматических углеводородов, но больше раздражающих альдегидов и кетонов.
Влияние на легкие и сердечно-сосудистую систему
Воздействие выхлопных газов дизельного двигателя может вызвать раздражение глаз, носа и горла, а также неприятные запахи. У добровольцев, подвергшихся относительно высокому уровню выхлопных газов дизельного топлива, обнаружена легкая воспалительная реакция и раздражение дыхательных путей. Помимо респираторного эффекта, в исследованиях наблюдались изменения в функции кровеносных сосудов. Кроме того, исследования связывают загрязнение окружающего воздуха, особенно твердыми частицами, с развитием хронических сердечно-сосудистых заболеваний. Однако основополагающие механизмы и относительная важность различных составляющих дизельных выхлопных газов по отношению к наблюдаемым эффектам изучены не в полной мере.
В исследованиях на животных воздействие выхлопных газов дизельных двигателей было связано с повышенной реакцией на аллергены и снижением устойчивости к вирусным и бактериальным инфекциям в легких. Длительное воздействие высокого уровня выхлопных газов дизельного топлива может вызвать профессиональные заболевания легких. При очень высоких уровнях воздействия были также обнаружены опухоли легких.
Канцерогенность выхлопных газов дизельного топлива
В июне 2012 года Международное агентство по изучению рака (МАИР) обновило свою оценку канцерогенности дизельных выхлопных газов и переклассификации дизельных выхлопных газов как канцерогенных для человека (Группа 1). Обновленная оценка основана главным образом на недавно опубликованных эпидемиологических исследованиях риска заболевания раком легких, связанного с воздействием дизельных выхлопных газов, среди шахтеров, железнодорожников и работников автотранспортной отрасли. В частности, крупное исследование среди шахтеров показало повышенный риск заболевания раком легких при повышенном воздействии выхлопных газов дизельных двигателей.
Риск профессионального рака среди рабочих с наибольшим воздействием был почти в три раза выше по сравнению с группой с наименьшим воздействием. Шахтеры, подвергаются воздействию дизельных выхлопных газов во время таких работ, как добыча руды, транспортировка, техническое обслуживание и использование транспортных средств. Широкое использование дизельного оборудования в подземных шахтах и тот факт, что подземные работы увеличивают возможность накопления выхлопных газов, затрудняет контроль воздействия на рабочих.
Имеются также ограниченные эпидемиологические данные, связывающие облучение выхлопными газами дизельных двигателей с повышенной заболеваемостью раком мочевого пузыря. Поскольку выхлопные газы дизельного топлива являются генотоксичными для бактерий и клеток млекопитающих, МАИР пришла к выводу, что выхлопные газы дизельного топлива могут вызывать рак из-за его генотоксичности.
Влияние современных двигателей на здоровье
До сих пор очень мало данных о воздействии на здоровье выхлопных газов двигателей с новой технологией. Так как выбросы твердых частиц от новых дизельных двигателей значительно ниже, чем у старых дизельных двигателей, ожидается снижение риска заболевания раком при использовании новой технологии дизельных двигателей. Немногие имеющиеся исследования на животных указывают на то, что применение передовых методов последующей обработки выхлопных газов может значительно снизить вред от выхлопов дизельных двигателей.
Исследования, позволяющие сравнить старую и новую технологии выхлопных двигателей в отношении различных последствий для здоровья, включая генотоксичность и воспалительные эффекты, будут представлять особый интерес в будущем. Необходима также дополнительная информация о фактических уровнях воздействия на рабочих местах, где используются новые технологии дизельных двигателей.
Загрязнение атмосферы выхлопными газами: влияние на человека и окружающую среду
Во второй половине 20 века во многих странах мира произошел резкий скачок развития автомобилестроения. Увеличение количества машин привело к усилению беспокойства как ученых, так и простых обывателей по поводу влияния продуктов сгорания топлива на здоровье человека и на экологию в целом.
Данная проблема загрязнения атмосферы выхлопными газами не потеряла своей актуальности. В их составе присутствует множество токсичных компонентов, поэтому выхлопные газы – одна из главных экологических проблем современности.
Что такое выхлопные газы?
Выхлопными газами автомобилей называют продукты переработки топлива, выбрасываемыми в атмосферу. Их состав и влияние на окружающую среду начали активно изучать еще в 60-е годы 20 века.
За последние десятилетия количество автомобилей на планете значительно увеличилось, а вредные выбросы, возникающие в процессе их работы стали серьезной проблемой. Особенно страдает от них экология крупных городов. Присутствие веществ, содержащихся в их составе, в мегаполисах превышает допустимые нормы и может привести к возникновению различных заболеваний.
Состав выхлопных газов
Состав выхлопных газов автомобилей зависит от качества используемого топлива и типа двигателя. Но отличия будут только в процентном составе тех или иных веществ. Выхлопы автомобилей состоят как из вполне безвредных веществ, так и из достаточно токсичных.
В большей части они состоят из таких газов, как азот, кислород, диоксид углерода и водяные пары. Эти вещества входят в состав атмосферного воздуха и не представляют никакой опасности для людей и окружающей среды. Объем каждой из вредных примесей в составе не превышает 1-2%, реже 5-10%. К опасным для здоровья можно отнести следующие компоненты:
Компонент | Объемная доля в бензиновом двигателе, % | Объемная доля в дизельном двигателе, % | Токсичность |
Азот | 74–77 | 76–78 | нетоксичен |
Кислород | 0,3–8 | 2–18 | нетоксичен |
Водяной пар | 3–5,5 | 0,5–4 | нетоксичен |
Диоксид углерода | 5–12 | 1–10 | нетоксичен |
Оксид углерода | 0,1–10 | 0,01–5 | токсичен |
Углеводороды | 0,2–3 | 0,009–0,5 | токсичны |
Альдегиды | 0–2 | 0,001–0,009 | токсичны |
Диоксид серы | 0–0,002 | 0–0,03 | токсичен |
Сажа, г/м3 | 0–0,04 | 0,1–1,1 | токсична |
Бензапирен, г/м3 | 0,01–0,02 | 0–0,01 | токсичен |
Монооксид углерода и углекислый газ
Эти вещества считаются опасными и наносящими серьезный ущерб экологии. В большинстве стран мира автомобили проходят проверку и сертификацию на соответствие международным нормам по их содержанию в составе выхлопных газов автомобилей.
Причиной высокого содержания углекислого газа в воздухе является неполное сгорание топлива. Это чаще всего происходит при прогреве двигателя. Поэтому прогревать автомобиль рекомендуется в хорошо проветриваемом помещении или на свежем воздухе.
Также уменьшить количество указанных веществ в составе автомобильных выхлопов можно при помощи правильной настройки карбюратора, заменой старого воздушного фильтра или регулировкой впрыскивающих клапанов.
Углеводороды и органические масла
Остатки не прогоревших углеводородов и пары органических масел не представляют опасности для здоровья людей. Но под действием солнечных лучей они вступают в реакцию с другими компонентами воздуха и образуют токсичные соединения. Полученные вещества могут вызвать раздражение слизистых оболочек и дыхательных путей. Кроме того, одним из основных элементов смога являются углеводороды и их соединения.
Если следить за состоянием уплотнительных колец, а также настроить карбюратор и свечи зажигания таким образом, чтобы углеводороды в процессе работы двигателя прогорали полностью, то в результате будут выделятся безвредные вещества: углекислый газ и пары воды.
Формальдегид
В результате взаимодействия формальдегида, выделяемого автомобилями, с атмосферным азотом и рядом других компонентов воздуха образуются токсичные соединения. При их достаточной концентрации образуется туман, который может представлять опасность для человека.
Пыль и сажа
Мельчайшие твердые частицы, содержащиеся в выхлопных газах автомобилей, оседают на обочинах и различных объектах вдоль автомобильных трасс. При постоянном вдыхании подобной пыли и сажи возникает риск развития заболеваний дыхательной и сердечно-сосудистой системы. Из-за малых размеров частиц сажи, они легко попадают непосредственно в кровеносные сосуды и оказывают пагубное влияние на них изнутри.
Возможности полностью исключить данные вещества из состава выхлопных газов пока не существует. Единственной возможностью уменьшить их количество – это применение качественного топлива.
Бензпирен
Бензпирен (Бензапирен) относится к группе полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). Данные мутагенные и канцерогенные вещества способны накапливаться в природных объектах, воде и почве. Бензипрен самый распространенный из ряда опасных веществ этой группы. Со временем он накапливается в организме человека и, при достижении определенной критической концентрации, оказывает необратимые воздействия на его здоровье.
Объем выхлопных газов
В среднем при сжигании одного литра топлива выделяется 16 тысяч литров выхлопных газов. Примерный объем газов, выделяемых каждым автомобилем можно вычислить, исходя из среднего расхода топлива на 100 км пробега, заявленного производителем машины. Для этого придется суммировать пройденное расстояние и считать общий объем заправленного топлива.
Выхлопы каждого автомобиля за 1 день или пройденный километр сосчитать просто невозможно. Также нельзя определить общий объем выхлопа большого количества машин, так как неизвестно сколько проезжает ежедневно или ежечасно каждая машина. Поэтому любые данные подобных исследований можно считать сильно усредненными или приближенными.
Влияние выхлопных газов на здоровье человека
Долгое время в качестве автомобильного топлива использовался этилированный бензин, в продуктах его сгорания присутствовал свинец. Этот опасный для человека элемент способен накапливаться в организме. Сейчас этот металл исключен из состава бензина, но за время применения этилированного бензина, свинец мог серьезно повлиять на здоровье жителей крупных городов.
При нагревании углеводородов под воздействием прямых солнечных лучей они окисляются и при вдыхании вызывают раздражение слизистых оболочек глаз и обострение хронических заболеваний дыхательной системы.
Сажа и бензипрен, накапливаясь в организме человека, способны вызвать появление опухолей, в том числе и недоброкачественных.
При классификации веществ, вырабатывающихся в процессе сгорания автомобильного топлива, по степени опасности для человека выделяют 6 основных групп:
Лечение при отравлении
В случае отравления продуктами сгорания топлива следует срочно обратиться в больницу. Для снижения вреда выхлопных газов автомобилей для сердечно-сосудистой системы производят инъекции препаратов для нормализации ее работы.
При отравлении угарным газом проводят искусственную вентиляцию легких, детоксикацию.
Первая помощь при отравлении
При подобных отравлениях необходимо вывести пострадавшего на свежий воздух, расположить его в сидячем или полусидячем положении и срочно вызвать скорую помощь. До приезда медицинской бригады можно укрыть пострадавшего теплым одеялом и дать теплое питье.
Влияние выхлопных газов на окружающую среду
Выхлопы автомобилей влияют на городскую экологию следующим образом:
Все перечисленные факторы тем или иным образом влияют и на здоровье местных жителей.
Как защититься от выхлопных газов?
Для защиты от вредного воздействия газов в местах большого скопления техники или в автомобильных пробках можно применить противогаз или респиратор. Но они редко имеются под рукой. Уменьшить воздействие автомобильных выхлопов можно при помощи самодельной повязки из шарфа или платка.
Влияние загрязнения атмосферы на здоровье человека и окружающую среду
Основные химические загрязнители атмосферы
Основные загрязнители атмосферы: классификация по агрегатному состоянию
Экологический класс транспортного средства: как узнать, таблица, по VIN
Антропогенное загрязнение атмосферы: виды, основные источники, последствия
Экологические проблемы использования тепловых двигателей
Механизм образования кислотных дождей: кислоты из серы и азота
Отрицательные последствия кислотных дождей
Источники химического загрязнения воздуха и его последствия
Как утилизировать автомобиль в 2021 году?
Экологические последствия загрязнения атмосферы
Основные загрязняющие вещества: перечень и их ПДК
Влияние выхлопных газов на окружающую среду
Автомобильные выхлопные газы оказывают прямое и долгосрочное воздействие на окружающую среду. Вместе с выхлопными газами выделяется широкий спектр газов и твердых частиц, вызывая глобальное потепление, кислотные дожди и нанося вред окружающей среде и здоровью человека.
Шум двигателя и утечки топлива также вызывают загрязнение окружающей среды. Легковые и грузовые автомобили и другие виды транспорта вносят наибольший вклад в загрязнение воздуха, но владельцы автомобилей могут уменьшить воздействие своего автомобиля на окружающую среду.
Обеспокоены выбросами загрязняющих веществ в атмосферный воздух? Измерения выбросов в атмосферу на вашем предприятии позволит сократить загрязнение.
Глобальное потепление
Загрязнение является одной из основных причин глобального потепления. Легковые и грузовые автомобили выбрасывают в атмосферу углекислый газ и другие парниковые газы, на долю которых приходится пятая часть общего объема загрязнения в результате глобального потепления.
Парниковые газы удерживают тепло в атмосфере, что приводит к повышению температуры во всем мире. Без парниковых газов Земля была бы покрыта льдом, но сжигание чрезмерного количества ископаемого топлива, такого как бензин и дизельное топливо, привело к повышению глобальной температуры на 0,6 градуса Цельсия, или 1 градус F, начиная с доиндустриального периода, и это будет продолжаться в предстоящие десятилетия. Более высокие мировые температуры сказываются на сельском хозяйстве, дикой природе, уровне моря и природных ландшафтах.
Воздух, почва и вода
Последствия автомобильного загрязнения широко распространены, влияя на качество воздуха, почвы и воды. Закись азота способствует истощению озонового слоя, который защищает Землю от вредного ультрафиолетового излучения Солнца.
Двуокись серы и азота смешиваются с дождевой водой, создавая кислотные дожди, которые наносят ущерб сельскохозяйственным культурам, лесам и другой растительности, и зданиям.
Разливы нефти и топлива с легковых и грузовых автомобилей просачиваются в почву вблизи шоссейных дорог, а топливо и твердые частицы от выбросов транспортных средств загрязняют озера, реки и водно-болотные угодья.
Здоровье человека
Твердые частицы, углеводороды, окись углерода и другие автомобильные загрязнители наносят вред здоровью человека. Дизельные двигатели выбрасывают большое количество твердых частиц, которые находятся в воздухе и представляют собой частицы сажи и металла. Они вызывают раздражение кожи и глаз и аллергию, а очень мелкие частицы скапливаются глубоко в легких, где они вызывают проблемы с дыханием.
Углеводороды реагируют с двуокисью азота и солнечным светом и образуют озон, который благотворно влияет на верхние слои атмосферы, но вреден на уровне земли. Озон раздражает легкие, вызывая боли в груди, кашель и затруднение дыхания.
Окись углерода, еще один выхлопной газ, особенно опасен для младенцев и людей, страдающих заболеваниями сердца, поскольку она мешает крови переносить кислород. К другим автомобильным загрязнителям, которые наносят вред здоровью человека, относятся диоксид серы, бензол и формальдегид. Шум от автомобилей также является вредным, повреждая слух и вызывая психологические расстройства.
Снижение автомобильного загрязнения
Существует несколько способов, с помощью которых владельцы автомобилей и грузовиков могут уменьшить воздействие загрязняющих веществ, содержащихся в автомобилях, на окружающую среду.
Старые и плохо обслуживаемые автомобили являются причиной большинства загрязнений от автомобилей, но электрические, гибридные и другие топливосберегающие автомобили оказывают меньшее воздействие.
Максимально экономьте топливо, удаляя все ненужные предметы, такие как багажники на крыше, и ездите с одной средней скоростью, а не разгоняйтесь и сильно тормозите. Держите автомобиль в хорошем техническом состоянии, регулярно настраивая и проверяя шины, и оставляйте его дома, когда сможете. По возможности пользуйтесь общественным транспортом.
ФМБА РОССИИ
Межрегиональное управление №31 ФМБА России
Выберите территориальное управление ФМБА России
ВЛИЯНИЕ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
Выхлопные газы автомобиля могут нанести вред здоровью, и достаточно серьезный. Прежде всего, оксид углерода или угарный газ, не имеет вкуса и запаха, но при высокой концентрации вызывает головокружение, головную боль, тошноту, может приводить к обморокам. Сернистый бензин и создаваемый им оксид серы – одна из причин сильного запаха выхлопных газов. Дело в том, что молекулы диоксида серы очень ощутимо воздействуют на обонятельные рецепторы, поэтому этот запах чувствуется даже при невысокой концентрации, а более концентрированный “аромат” перекрывает все остальные запахи для носа человека, что может подтвердить каждый, кто зажигал в доме спички. Этилированные бензины обогащают воздух свинцом. Количество таких выхлопных газов и вред здоровью, который они наносят, сделало свинец одним из самых известных отравляющих компонентов в атмосфере. В настоящее время такой бензин в качестве топлива для автомобилей уже не используется, но довольно долго его пары наполняли все крупные города. Углеводороды в выбросах автомобилей окисляются при попадании под действие солнечных лучей и образуют токсичные соединения с резким запахом, которые особенно сильно сказываются на работе верхних дыхательных путей и приводят к обострениям хронических заболеваний дыхательной системы. Вред от выхлопных газов автомобиля во многом объясняют канцерогены – сажа и бензопирен, которые способствуют развитию опухолей, особенно — злокачественных.
Рассматривая выхлопные газы и вред, который они приносят, нужно добавить и про влияние этого химического коктейля целиком: длительный контакт с выхлопными газами приводит к смерти, в частности — от отравления конкретно угарным газом. Наибольшая опасность этих выбросов состоит в их количестве, распространенности и мелком размере частиц, что позволяет выхлопам проходить через естественные барьеры организма и попадать в легкие. При постоянном воздействии выхлопных газов на организм может развиваться иммунодефицит, бронхиты, страдают сосуды головного мозга, нервная система и другие органы. Кроме того, большая часть токсичных веществ, входящих в состав выхлопных газов, может взаимодействовать друг с другом и с другими компонентами атмосферы, что способствует образованию смога.
Наибольший вред выхлопных газов мы получаем, находясь в пробках, где от автомобильных выбросов просто некуда бежать. В такой ситуации, если под рукой нет респиратора или противогаза, вдыхать выхлопы все же придется, однако можно закрыть нос и рот платком или шарфом. Полностью это Вас от выхлопов не защитит, но хотя бы несколько сгладит ситуацию. При постоянном воздействии выхлопов стоит разнообразить свое меню антиоксидантами, которые содержатся в ягодах, фруктах, зеленых овощах и зеленом чае, а также в семечках, и пить больше воды, так как она способствует детоксикации. Такой “допинг” помогает организму справляться с последствиями вдыхания химического коктейля и поддерживает здоровье.
Выхлопные газы в квартире явно нежелательные гости, однако они зачастую проникают в наши дома, если под ними или вблизи есть дороги или парковки. Если нет возможности или желания переехать на лоно природы подальше от дорог, можно создать в доме безопасные зоны. Чтобы понять, как защититься от выхлопных газов в квартире, нужно определить источник их появления. В абсолютном большинстве случаев выхлопы проникают через окна. В таком случае лучшим решением будет установить герметичные стеклопакеты, а проветривание проводить с помощью качественного бризера– он наполнит комнату свежим воздухом, очищенным от пыли, грязи, выхлопов и других загрязнителей и подогретым до выбранной температуры. Так как выхлопные газы способствуют снижению количества кислорода в крови и мешают нормальному газообмену, следует выводить организм на полезные прогулки в пригород или в удаленный от дороги парк, чтобы получить порцию свежего воздуха.