Диаграмма изменения численности ПТО автомобилей и автомоек
Одним из непременных условий снижения вредного воздействия транспорта на окружающую среду является поддержание его в технически исправном состоянии. Для этих целей в р. Татарстан в настоящее время эксплуатируется свыше 500 станций и пунктов технического обслуживания автомобилей и более 50-ти автомобильных моек.
За десятилетие количество пунктов технического обслуживания автомобилей увеличилось более чем в 30 раз, а автомоек – почти в 5 раз
Эти объекты также оказывают негативное воздействие на окружающую среду. Так в частных автомастерских отсутствуют контейнеры для сбора отходов, загрязненных нефтепродуктами (фильтры, резинотехнические изделия, промасленная ветошь и т.п.), не решен вопрос по утилизации
отработанных моторных масел и других технических жидкостей, вследствие чего образуются неорганизованные свалки в городской черте. Большая часть автомобильных моек работает без оборотных систем водоснабжения, поэтому значительная часть жидких отходов, загрязненных нефтепродуктами, вывозится на полигон.
4.1. Влияние АЗС на атмосферный воздух
Атмосфера – газовая оболочка, состоящая в основном из азота и кислорода с примесями водяных паров, углекислого, редких и благородных газов.
Автомобильный транспорт, с одной стороны, потребляет из атмосферы кислород, а с другой – выбрасывает в атмосферу отработанный газ, углеводороды. Воздействие автомобильного транспорта на все составляющие биосферы: атмосферу, водные и земельные ресурсы, литосферу и человека. Однако наиболее остро стоит проблема загрязнения воздушного бассейна вредными выбросами с отработавшими газами автомобильных двигателей.
В составе отработавших газов (ОГ) двигателей внутреннего сгорания содержатся сотни вредных компонентов, однако наиболее существенными являются: оксид углерода (СО), углеводороды (СН), оксиды азота (NOx), твердые частицы (ТЧ), соединения свинца (Pb) и серы (SO2), альдегиды, а также канцерогенные вещества. Важное значение начинает приобретать загрязнение атмосферы диоксидом углерода (СО2), в больших количествах содержащимся в отработавших газах автомобилей. Этот газ играет основную роль в формировании парникового эффекта планеты - явления, устранение которого в настоящее время стало глобальной проблемой.
Под загрязнением понимается процесс привнесения в воздух или образование в нём физических агентов, химических веществ или организмов, неблагоприятно воздействующих на среду жизни или наносящих урон материальным ценностям. В определённом смысле загрязнением можно считать и изъятие из воздуха отдельных газовых ингредиентов (в частности кислорода) крупными технологическими объектами, в данном случае, технологическим объектом является автомобильный транспорт. Загрязняющие и ядовитые вещества переносятся на большие расстояния, попадают с осадками в почву, поверхностные и подземные воды, в океаны, отравляют окружающую среду, отрицательно сказывается на получении растительной биомассы и включаются в круговороты многих элементов биосферы. Циркуляция атмосферных потоков влияет на местные климатические условия, а через них – на режим рек, почвенно-растительный покров и на процесс рельефообразования. Следовательно, не смотря на то, что масса внешней оболочки биосферы (атмосферы) ничтожно мала по сравнению с массой планеты, ее роль во всех природных процессах огромна. Наличие вокруг земного шара атмосферы определяет общий тепловой режим поверхности Земли. Современный газовый состав атмосферы является результатом длительного исторического развития природы и, как известно, слагается из азота (78, 09 %), кислорода (20, 95 %), аргона (0, 93 %), углекислого газа (0, 03 %), неона и других газов и паров воды. Кроме того, газовый состав содержит различные вещества, выделяемые природными и техногенными источниками, такие как пыль, имеющая растительное, вулканическое, космическое, почвенное и техногенное происхождение; капельножидкая вода (туман); частицы морской соли; газы, образующиеся во время лесных и степных пожаров; различные продукты растительного, животного или микробиологического происхождения.
Автомобильный транспорт, наряду с промышленностью, является одним из основных источников загрязнения атмосферы. Доля автотранспорта в общих выбросах вредных веществ в городах может достигать 60-80%. Более 80 % всех выбросов в атмосферу составляют выбросы оксидов углерода, двуокиси серы, азота, углеводородов, твёрдых веществ. Из газообразных загрязняющих веществ в наибольших количествах выбрасываются окислы углерода, углекислый газ, угарный газ, образующиеся преимущественно при сгорании топлива. В больших количествах в атмосферу выбрасываются и оксиды серы: сернистый газ, сернистый ангидрид, сероуглерод, сероводород и другие. Самый многочисленным классом веществ, загрязняющих воздух крупных городов, являются углеводороды. К числу постоянных ингредиентов газового загрязнения атмосферы относятся также свободный хлор его соединения и другие.
Экологическая опасность АЗС определяется загрязнениями поступающими от автомобилей во время их нахождения на территории заправочной станции. Загрязнения формируются отработавшими газами автомобильных двигателей, в результате утечек топлива и масел, продуктами износа деталей автомобилей и автомобильных шин, грязью с кузовов автомобилей, испарениями из резервуаров АЗС для хранения топлива и топливораздаточных колонок. Отработавшие газы поступают в воздух. Часть из них (большая) распространяется в воздухе путем рассеивания, остальная часть оседает на территории АЗС и смывается поверхностными (дождевыми и талыми) и моечными водами на почву прилегающих к АЗС территорий, загрязняя их. Часть загрязнений поступает путем фильтрации в грунтовые воды. Все автозаправочные станции в соответствии с проектами оборудуются сооружениями для очистки поверхностных вод, стекающих с их территории. А территория планируется с целью направления этих вод к очистным сооружениям. Загрязнения, поступающие в воздух очистке не подвергаются. По этой причине и из-за большого их количества (от автотранспорта, пром. предприятий) в мире и в России загрязнения воздушной среды считают наиболее опасными. В соответствии с этим в настоящей работе будут рассматриваться загрязнения, поступающие в атмосферный воздух. Отработавшие газы автомобильных двигателей содержат несколько сотен вредных для природной среды компонентов (таблица 1), некоторые из которых по степени воздействия на организм человека относят к I-IV классам опасности. Люди, находящиеся в непосредственной близости от потоков автомобилей, особенно в местах «пробок», в закрытых, плохо проветриваемых помещениях рядом с работающим двигателем получают отравления от действия оксида углерода ( СО, IV класс опасности). Поступая в организм человека с вдыхаемым воздухом СО быстро поглощается кровью и блокирует возможность гемоглобина снабжать организм кислородом. Диоксид азота (NO2) II класс опасности) пагубно действует на нервную систему, увеличивает число больных астмой. Образующаяся в результате химических реакций азотная кислота, находящаяся в воздухе, вызывает сильную коррозию металлических конструкций и разрушение наружных поверхностей зданий и сооружений. Углеводороды представлены в выбросах высокомолекулярными соединениями, полицикличными ароматическими углеводородами и альдегидами. В целом их действие отнесено к IV классу опасности. Однако некоторые из них (например, бенз(а)пирен, 1 класс опасности) обладают канцерогенным действием. Альдегиды (II класс опасности) обладают резким и неприятным запахом, раздражают глаза и верхние дыхательные пути, поражают центральную нервную систему, почки, печень. Сажа (III класс опасности) вызывает негативные изменения в системе дыхательных органов, мелкие ее частицы задерживаются в легких, что опасно, так как на этих частицах адсорбируются ароматические углеводороды, в том числе бенз(а)пирен. Диоксид серы (III класс опасности) взаимодействуя с влагой воздуха образует серную кислоту, нарушает белковый обмен, поражает легкие и верхние дыхательные пути. Соединения свинца (1 класс опасности) чрезвычайно вредны. С 1.01.2003 года производство этилированного бензина (содержащего тетраэтил свинца, 0,37 г/л) в России запрещено. Однако возможно его наличие в бензинах низких марок в результате действия недобросовестных производителей и поставщиков топлива. Попадая в организм человека при дыхании, через кожу с пищей, свинец вызывает отравление, приводящее к нарушению функций органов пищеварения, нервно-мышечных систем, мозга. Свинец накапливается в растениях и с кормом попадает в организм животных, а затем через пищевые продукты и в организм человека.
Таблица № 1:
Состав и содержание основных компонентов в отработавших газах автомобилей
| Наименование вещества | Двигатели с искровым зажиганием | Дизельные двигатели |
| Азот, % | 74,0…77,0 | 76,0…78,0 |
| Кислород, % | 0,3…8,0 | 2,0…18,0 |
| Водяной пар, % | 3,0…5,5 | 0,5…4,0 |
| Двуокись углерода, % | 5,0…12,0 | 1,0…10,0 |
| Окись углерода, % | 0,5…10,0 | 0,01…0,5 |
| Окислы азота, % | 0…0,8 | 0,0002…0,5 |
| Углеводороды, % | 0,2…3,0 | 0,009…0,5 |
| Альдегиды, % - формальдегиды – акролеин | 0…0,2 | 0,0001…0,009 |
| Бенз(а)пирен, мг/м3 | 0…20 | 0…10 |
| Сажа, мг/м3 | 0…100 | 0…2000 |
| Диоксид серы, мг/м3 | 0…0,003 | 0…0,02 |
| Соединения свинца, мг/м3 | 0…60 |
Учитывая высокую опасность компонентов отработавших газов автомобилей для человека установлены предельно допустимые концентрации этих веществ в атмосферном воздухе (табл. 2) Во многом количество выбрасываемых загрязнителей зависит от условий нахождения автомобилей на территории АЗС: движутся они или стоят, работают или нет двигатели автомобилей, как долго остается открытым горловина бензобака автомобиля, как долго находится автомобиль на территории АЗС. Территория, изымаемая для строительства АЗС, определяется не только нормативами расстояний между сооружениями, но и тем, как размещены эти сооружения (т.е. планировочным решением АЗС). Однако эти факторы до настоящего времени остаются без должного внимания строителей АЗС и природоохранных служб.
Таблица № 2:
Масса и предельно допустимые концентрации токсичных веществ, выбрасываемых с отработавшими газами автомобилей в атмосферу:
| Наименование вещества | Масса выбросов, кг/т топлива | ПДК, мг/ма | Класс опасности | |||
| ПДКрр | ПДКсс | ПДКмр | ||||
| Бензин, Диз. топливо | ||||||
| Оксид углерода (СО) | 3,0…5,0 | |||||
| Углеводороды (СН) | 100,0 | 1,5…5,0 | ||||
| Окислы азота (NOx) | 2,0 | 0,04…0,085 | ||||
| Диоксид серы (so2) | 10,0 | 0,05…0,5 | ||||
| Соединения свинца (Pb) | 0,0003 | 0,0003…0,01 | ||||
| Твердые частицы, сажа(С) | 1,5 | 4,0 | 0,005…0,015 |
Объем выбросов от автомобильного транспорта в России в 2002 году составил более 14 млн. т/19,20,21/.
Для улучшения функционирования транспортных систем на территории города важную роль играет сеть станций технического обслуживания (СТО) и автозаправочных станций (АЗС).
АЗС представляют собой потенциально опасные объекты для жилых массивов. Для предприятий загрязнителей такого класса опасности санитарно – защитная зона должна быть 50 – 100 м, но в индустриальных городах с высокой плотностью населения эти требования нарушаются.
Поэтому для снижения отрицательного влияния автотранспорта на состояние окружающей среды по республики Татарстан предлагается строго соблюдать расположение АЗС в соответствии с действующими нормами, определенными законами, нормативными актами и отраслевыми документами, а также тщательно контролировать токсичность и дымность отработанных газов с помощью современных диагностических и газоаналитических приборов.
Чувствительность населения к действию загрязнения атмосферы зависит от большого числа факторов, в том числе от возраста, пола, общего состояния здоровья, питания, температуры и влажности и т.д. Лица пожилого возраста, дети, больные, курильщики, страдающие хроническим бронхитом, коронарной недостаточностью, астмой, являются более уязвимыми.
Общая схема реакции организма на воздействие загрязнителей ОС по данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) имеет следующий вид
|
Проблема состава атмосферного воздуха и его загрязнения от выбросов автотранспорта становится все более актуальной. Это можно проследить уже на примере Казани. В 1982 г. вклад автотранспортных средств в суммарное загрязнение атмосферы составлял 69 %, в 1990 г.-74,6%, наконец, в 1993 г. – 79,6 %.
Среди факторов прямого действия (все, кроме загрязнения окружающей среды) загрязнение воздуха занимает, безусловно, первое место, поскольку воздух – продукт непрерывного потребления организма.
Дыхательная система человека имеет ряд механизмов, помогающих защитить организм от воздействия загрязнителей воздуха. Волоски в носу отфильтровывают крупные частицы. Липкая слизистая оболочка в верхней части дыхательного тракта захватывает мелкие частицы и растворяет некоторые газовые загрязнители. Механизм непроизвольного чихания и кашля удаляет загрязненные воздух и слизь при раздражении дыхательной системы.
Тонкие частицы представляют наибольшую опасность для здоровья человека, так как способны пройти через естественную защитную оболочку в легкие. Вдыхание озона вызывает кашель, одышку, повреждает легочные ткани и ослабляет иммунную систему.