Экологическая безопасность автомобилей

Экологическая безопасность – свойство транспортного средства оказывать минимальное отрицательное воздействие на окружающую среду в процессе всего срока эксплуатации.

Основные негативные последствия, связанные с эксплуатацией автомобиля – загрязнение атмосферного воздуха, шум, вибрации, электромагнитные излучения, истощение природных ресурсов, потери полезной площади земли, уничтожение флоры и фауны.

Особую актуальность имеет загрязнение атмосферного воздуха вредными веществами, содержащимися в отработавших газах, к которым относятся прежде всего оксид углерода (СО), углеводороды (С_nН_m), оксиды азота (NO_х), твердые частицы (сажа).

Вступая в реакцию с окружающим воздухом, загрязняющие вещества образуют фотохимический смог, вызывающий резь в глазах, аллергические, сердечнососудистые и нервные заболевания людей.

Методы, применяемые для снижения токсичности отработавших газов от автотранспортных средств, можно разделить на четыре группы:

1) группа I — совершенствование конструкции, рабочего процесса, специального регулирования двигателей внутреннего сгорания и их систем;

2) группа II — применение альтернативного вида топлива или изменение физико-химических свойств применяемого типа топлива;

3) группа III — очистка выбросов от токсичных компонентов с помощью специальных дополнительных устройств;

4) группа IV — замена традиционных двигателей новыми малотоксичными силовыми установками.

Помимо отработавших газов отрицательное воздействие на окружающую среду имеют продукты изнашивания конструкционных элементов транспортных средств, а также течи и испарения технических жидкостей и масел. Например, при износе шин в атмосферу и грунт попадают сажа и цинк, при износе контактных проводов и «башмаков» троллейбусов – тяжёлые металлы и т.п. Подтекающие жидкости на основе технических спиртов ядовиты.

Как свободные, так и малоподвижные связанные формы нефтепродуктов легко отдают летучие фракции в атмосферу, а растворимые соединения – в воду. Это полностью не прекращается со временем, так как микробиологические процессы трансформации углеводородов приводят частично к образованию летучих и воднорастворимых продуктов их метаболизма. По соотношению тяжелых и легких фракций нефти и содержанию парафина можно судить о скорости испарения, вымывания, опасности цементации почв.

Пропитывание нефтью почвенной массы приводит к изменениям в химическом составе, свойствах и структуре почв. Прежде всего, это сказывается на гумусовом горизонте – количество углерода в нем резко увеличивается, и ухудшается свойство почв как питательного субстрата для растений. Гидрофобные частицы нефти затрудняют поступление влаги к корням растений, что приводит к физиологическим изменениям последних. Продукты трансформации нефти резко изменяют состав почвенного гумуса. На первых стадиях загрязнения это относится в основном к липидным и кислым компонентам. На дальнейших этапах за счет углерода нефти увеличивается содержание нерастворимого гумина. В почвенном профиле возможно изменение окислительно-восстановительных условий, увеличение подвижности гумусовых компонентов и ряда микроэлементов.

Все вещества, входящие в состав нефти и нефтепродуктов, являются токсичными и, нередко, канцерогенными.

Загрязнение нефтью приводит к резкому нарушению в почвенном микробиоценозе. Комплекс почвенных микроорганизмов отвечает на нефтяное загрязнение после кратковременного ингибирования повышением своей численности и усилением активности. Прежде всего, это относится к углеводородоокисляющим микроорганизмам, количество которых резко возрастает по сравнению с незагрязненными почвами. Сообщество микроорганизмов в почве принимает неустойчивый характер. По мере разложения нефти в почве общее содержание микроорганизмов приближается к фоновым значениям, но количество нефтеокисляющих бактерий (например, в почвах южной тайги до 10-20 лет) значительно превышает те же группы в незагрязненных почвах.

Нефтяное загрязнение подавляет фотосинтетическую активность растительных организмов. Это сказывается, прежде всего, на развитии почвенных водорослей. В зависимости от дозы нефти, попавшей в почву, и сохранности почвенного и растительного покрова наблюдаются различные реакции почвенных водорослей – от частичного угнетения и замены одних группировок другими до выпадения отдельных групп или полной гибели всей популяции. Индикационным признаком экстремальных условий, находящихся на грани зон толерантности и резистентности, является изменение видового состава водорослей. Динамика и степень самоочищения в пределах зоны толерантности отражаются в численности водорослей.

Загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами оказывает длительное отрицательное воздействие на почвенных организмах, вызывая их массовое удаление. Отрицательное действие загрязнения осуществляется в результате прямого контакта с нефтью и через изменение свойств загрязненных почв.

Отрицательное воздействие автомобиля на окружающую среду
заключается не только в выделении токсичных веществ, но и в сжигании кислорода (кислорода на сгорание 1 т нефтепродуктов расходуется примерно 3,3 т кислорода).