Как близость дороги влияет на здоровье человека – Наука – Коммерсантъ
Исследователи из King`s College в Лондоне установили, что загрязнение воздуха связано с повышенными рисками развития сердечно-сосудистых заболеваний, инсультов, сердечной недостаточности и бронхита.
Британские ученые проанализировали состояние здоровья людей, проживающих в условиях высокой загрязненности воздуха, по 13 показателям и затем сравнили полученные результаты со средними показателями по региону. У детей, проживающих вблизи оживленных трасс, было выявлено замедленное развитие легких: на 14% — в Оксфорде, 13% — в Лондоне, 8% — в Бирмингеме, 5% — в Ливерпуле, 3% — в Ноттингеме и 4% — в Саутгемптоне. Также выяснилось, что у людей, живущих в радиусе 50 м от крупной трассы, на 10% выше риск развития рака легких. Исследование проводилось в 13 городах Великобритании и Польши.
Ученые уверены, что, если бы содержание вредных примесей в воздухе снизилось хотя бы на пятую часть, это серьезно бы снизило заболеваемость бронхитом среди детей.
— Несомненно, выхлопные газы являются главной причиной развития целого ряда заболеваний, в том числе заболеваний легких. Увеличение концентрации углекислого газа само по себе является крайне неблагоприятным фактором развития гиперкапнии (одной из форм гипоксии) и нарушения работы дыхательной системы. Зачастую вблизи крупных городских дорог уровень углекислого газа в десятки, а в крайних случаях и сотни раз превышает допустимые нормы. Но не только он опасен для здоровья людей. Выхлопные газы — один из основных источников загрязнения окружающей среды свинцом. Свинец (компонент топливных присадок, повышающих октановое число) крайне токсичен для детей, в том числе для развивающихся нервной и дыхательной систем, также он оказывает мощное тератогенное действие.
Взрослые также страдают от выхлопных газов и от близости к автозаправочным станциям. Не нужно забывать, что ароматические углеводороды, к которым относится бензин,— одни из самых сильных из известных онкогенов и мутагенов. Конечно, прежде всего эти вещества провоцируют рак легких, хотя они оказывают и комплексное влияние. Поэтому как и сами пары бензина, которые мы вдыхаем при заправке машин, так и не полностью сгоревшие продукты топлива оказывают крайне негативное влияние на человека.
Наиболее подвержены действию вредных веществ люди с ослабленной иммунной системой и системой детоксикации организма, то есть дети, пожилые и ослабленные болезнями жители городов. Несомненно, снижение загрязненности воздуха в городах — это один из магистральных путей увеличения продолжительности и качества жизни населения, именно поэтому так активно в европейских странах развиваются новые стандарты качества как топлива, так и системы очистки выхлопных газов. Кроме того, сейчас весь мир борется за «зеленые» города. Это связано с тем, что, как ни странно, самыми лучшими фильтрами выхлопных газов являются деревья. Они прекрасно улавливают и нейтрализуют все вредные вещества и увлажняют воздух, что крайне необходимо для правильной работы эпителия дыхательной системы человека, помогает ему очиститься от пыли — основного источника хронических неинфекционных заболевай дыхательной системы.
Александр Мелерзанов, декан факультета биологической и медицинской физики МФТИ:
— Современные исследования неопровержимо свидетельствуют о драматическом влиянии загрязнения окружающей среды на здоровье городских жителей. В частности, реснитчатый эпителий, выстилающий верхние дыхательные пути, функционирует как механизм очистки дыхательной системы от вредных веществ, попадающих туда с вдыхаемым воздухом. Со временем функция начинает нарушаться под воздействием внешних токсических агентов, таких как вдыхаемый дым при курении и другие химически активные вещества. В результате барьерно-очистительная функция нарушается, отсюда — развитие заболеваний системы. Также в результате интоксикации нарушается деятельность и других функциональных систем организма. Возможно провести аналогию между курением и избыточным загрязнением воздуха городов. Так как провести массовое переселение жителей из городов или быстро и кардинально улучшить состояние городской системы не представляется возможным, то можно привести многочисленные исследования, связанные с влиянием отказа от курения на здоровье, онкологическую заболеваемость, включая рак легких, и развитие болезней сердечно-сосудистой системы. ВОЗ разработала целую систему (AirQ+) оценки влияния качества воздуха на заболеваемость, качество жизни и потерянные годы жизни как результат развития заболеваний легких и сердечно-сосудистой системы.
Марина Секачева, доктор медицинских наук, директор Института кластерной онкологии, руководитель Центра персонализированной онкологии OncoTarget, Первый московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова (Сеченовский университет):
— Мегаполисы диктуют свои правила жизни, и крайне сложно вычленить отдельные факторы, приводящие к повышению частоты различных заболеваний, в том числе рака легкого. Однако статистически доказано научными группами в разных странах, что с повышением уровня загрязнения воздуха прямо пропорционально возрастает и частота поражения органов дыхания. Загрязненность воздуха, в частности около оживленных трасс, повышает такой риск в 1,25–1,5 раза. Загрязнение воздуха в настоящее время признано правительствами, международными организациями и гражданским обществом одним из основных глобальных факторов риска для здоровья населения. Сегодня научное сообщество однозначно считает, что загрязнение воздуха увеличивает смертность и заболеваемость сердечно-сосудистыми и респираторными заболеваниями и раком легких и сокращает продолжительность жизни. Хотя загрязнение воздуха заметно снизилось в странах с высоким уровнем дохода, оно все еще было причиной около 5 млн случаев смерти в 2017 году, в основном в странах с низким и средним уровнем дохода, где загрязнение воздуха возросло за последние 25 лет.
Как всегда, в группы риска попадают люди, уже имеющие определенную предрасположенность (наследственную или приобретенную), а также дети и представители старшего поколения. Хорошо известно, что самым главным фактором риска развития рака легкого является курение, в том числе пассивное. Курение повышает риск развития рака легкого в три-четыре раза. В последние десятилетия усилиями всего мирового сообщества ведется активная пропаганда здорового образа жизни. В том числе в нашей стране, по свидетельству Всемирной организации здравоохранения, проводится эффективная и последовательная антитабачная кампания. Во многих странах созданы центры профилактики рака легкого, основной задачей которых становится привлечение внимания к проблемам курения и загрязнения воздуха. Крайне важно понимать, что прекращение курения в любом возрасте с любым стажем курильщика значительно снижает риск развития рака легкого. Никогда не поздно бросить курить! Это всегда целесообразно! Даже прекращение курения после диагностики рака легкого значительно продлевает жизнь пациентов.
Второй по значимости после курения причиной рака легкого становится загрязнение окружающей среды. Эта проблема хорошо известна и правительственным структурам всех стран, и научному сообществу. Борьба с загрязнением воздуха идет на всех уровнях, включая создание более экологичных производств, более экологичных транспортных средств, переход на альтернативные источники энергии и так далее. И мы еще находимся в начале этого пути.
Подготовила Мария Грибова
«Вдох-выхлоп». Как влияют выхлопные газы на окружающую среду и людей? | ОБЩЕСТВО
Автомобили наиболее агрессивны по отношению к окружающей среде в сравнении с другими видами транспорта. Это мощный источник химического, шумового и механического загрязнения.
Вред атмосфере
Зачастую выхлопными газами называют все выбросы в городскую атмосферу, в том числе котельных, заводов и других промышленных предприятий. На самом деле этим термином правильно называть только транспортные выбросы, которые появляются в результате переработки топлива.
Такие газы также называют отходящими. Выхлопные газы – продукт работы двигателей внутреннего сгорания, и, учитывая стремительный рост количества транспорта за последние 50 лет и, в частности, прирост личного автотранспорта в городах, выхлопные газы в воздухе городов обосновались всерьёз и надолго, и количество их только растёт. Сейчас именно отходящие газы – основная причина загрязнения воздуха в городе. Они постоянно оказывают влияние на здоровье человека.«По мере увеличения общего объёма автопарка интенсивно растёт и уровень вредного воздействия автомобилей на окружающую среду, – поясняет эколог Дмитрий Марков. – В начале 70-х годов учёные-гигиенисты определили, что доля загрязнений, которую вносят в атмосферу автомобили, в среднем равна 13%. Сейчас она достигла уже 50% и продолжает расти, а для городов и промышленных центров доля выбросов от выхлопных газов в общем объёме загрязнений значительно выше – до 70% и более. Это создаёт серьёзную экологическую проблему».
Все автомобили выбрасывают в воздух канцерогены и токсичные вещества. Состав выхлопных газов автомобиля меняется в зависимости от типа двигателя, бензиновый или дизельный, однако основной набор остаётся одинаковым. В состав автомобильных выхлопных газов входят как нетоксичные (азот, кислород, водяной пар, диоксид углерода), так и токсичные (оксид углерода, углеводороды, альдегиды, диоксид серы, сажа, бензапирен) химические вещества.
Мельчайшие частицы вредных соединений попадают в тело растения и отравляют его. Именно поэтому растущие у больших дорог или парковок газоны и деревья часто выглядят вяло, быстро желтеют и погибают.
Загрязнение воздуха выхлопными газами значительно повлияло на состав осадков. Из-за
автотранспорта идут кислотные дожди, появляются цветные туманы, выпадает тёмный снег. Конечно, осадки немного очищают воздух, но вся собранная грязь попадает в почву, что вызывает общее загрязнение окружающей среды выхлопными газами. Те же соединения и тяжёлые металлы через почву распространяются дальше: попадают в корм животных, в сельскохозяйственные культуры.
Вред для здоровья
Выхлопные газы могут нанести достаточно серьёзный вред здоровью человека, а
канцерогены – сажа и бензапирен, которые содержатся в них, – способствуют развитию
опухолей.
«Опасность оксида углерода или угарного газа заключается в том, что он не имеет вкуса и запаха, однако при высокой концентрации вызывает головокружение, головную боль, тошноту, может приводить к обморокам, – поясняет врач-терапевт Нина Копылова. – Этилированные бензины обогащают воздух свинцом, который считается одним из самых известных отравляющих компонентов в атмосфере. Углеводороды в выбросах автомобилей окисляются при попадании под действие солнечных лучей и образуют токсичные соединения с резким запахом. Они особенно сильно сказываются на работе верхних дыхательных путей и приводят к обострениям хронических заболеваний дыхательной системы».
Длительный контакт с выхлопными газами приводит к смерти, в частности – от отравления угарным газом. Наибольшая опасность этих выбросов состоит в их количестве, распространённости и мелком размере частиц, что позволяет выхлопам проходить через естественные барьеры организма и попадать в лёгкие.
При постоянном воздействии выхлопных газов на организм могут 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.
Как защититься
Наибольший вред от выхлопных газов люди получают, находясь в пробках, где от автомобильных выбросов просто некуда бежать. В такой ситуации, если под рукой нет респиратора или противогаза, вдыхать выхлопы всё же придётся, однако можно закрыть нос и рот платком или шарфом. Полностью это от выхлопов не защитит, но хотя бы несколько сгладит ситуацию.
При постоянном воздействии выхлопов стоит разнообразить свое меню антиоксидантами, которые содержатся в ягодах, фруктах, зелёных овощах и зелёном чае, а также в семечках, также врачи советуют пить больше воды, так как она способствует детоксикации. Такой «допинг» помогает организму справляться с последствиями вдыхания химического коктейля и поддерживает здоровье.
Выхлопные газы снижают количество кислорода в крови и мешают нормальному газообмену. По этой причине стоит выезжать на полезные прогулки в пригород или в удалённый от дороги парк, чтобы подышать свежим воздухом.
Зачастую выхлопные газы проникают в дома, если под ними или вблизи есть дороги или парковки. Если нет возможности или желания переехать за город подальше от автодорог, можно создать в доме безопасные зоны.
«Чтобы понять, как защититься от выхлопных газов в квартире, нужно определить источник их появления, – говорит врач Алена Морозова. – В большинстве случаев выхлопы проникают через окна. Лучшим решением будет установить герметичные окна, а проветривать помещение при помощи качественного бризера (компактная вентиляционная система). Он наполнит комнату свежим воздухом, очищенным от пыли, грязи, выхлопов и других загрязнителей».
В последние годы учёные разрабатывают биологические виды топлива, электромобили и всевозможные модификации двигателя, что в будущем позволит отказаться от углеводородного «корма» для автомобилей и сократит количество вредных выхлопных газов.
Фото: «АиФ-Новосибирск»Влияние выхлопных газов на организм человека Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»
СЕКЦИЯ № 1
ЭКОЛОГО-ПРАВОВЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ ПРИРОДНОГО И ТЕХНОГЕННОГО ХАРАКТЕРА; ПРОМЫШЛЕННАЯ
ЭКОЛОГИЯ
ВЛИЯНИЕ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
Э.Г. Абдурахманова, доцент, к.б.н., доцент, Дагестанский государственный университет, г. Махачкала,
Республика Дагестан
Проблема здоровья человека в современном мире становится все актуальнее. В связи с интенсивным ростом и развитием промышленности, автотранспорта, идет огромный выброс в атмосферу различных химических элементов которые наносят вред организму человека. Химические элементы попадают в организм с выхлопными газами с выбросами промышленных объектов. Выбросы, попадающие в атмосферу из автомобилей составляют 90 % загрязняющих веществ. Опасности от выхлопных газов превалируют в мегаполисах и в больших городах. Выхлопные газы влияют на демографию, рост инвалидности, на здоровье населения. Стремительное развитие автомобильной промышленности, потоки машин в мегаполисах, многочасовые пробки, все это в конечном итоге наносит огромный вред здоровью населения. Изменение окружающей среды отрицательно влияет на организм, если физические и химические параметры превышают предельно допустимые концентрации (ПДК). Особенно подвержены опасностям водители, таксисты, водители маршруток, люди которые часто попадают в час пик в автомобильную пробку. Вместе с ростом автомобильного транспорта растет и выброс вредных веществ в атмосферу. Автотранспорт является непрерывно движущимся источником загрязнения окружающей среды и далеко идущими последствиями. Больше вреда наносит автотранспорт на дизельном топливе. Выхлопные газы в первую очередь действуют на органы дыхания, особенно у детей, так как, именно на уровне их дыхательной системы находится наибольшая концентрация выхлопных газов. В выхлопных газах находится около 280 вредных веществ. Население в больших городах особенно живущих в центрах городов, получают вредное воздействие токсических веществ в высоких концентрациях. Нарушают деятельность многих физиологических функций организма. Пагубно влияют на работу функциональных систем организма.
Выхлопные газы особенно действуют неблагоприятно во время многочасовых пробок. Потенциальными пациентами и людьми, страдающими различными заболеваниями в результате действия выхлопных газов являются водители автотранспорта, таксисты, водители маршруток.
Так как выхлопные газы содержат большое количество химических
элементов превышающих предельно допустимые концентрации (ПДК). Вследствие постоянного действия этих химических элементов возникают заболевания как острые, так и хронические. Возникают следующие заболевания со стороны дыхательных путей: астма, аллергия, бронхит, гайморит, раздражение дыхательных путей, опухоли, эмфизема легких, аллергические реакции.
Со стороны сердечно сосудистой системы: отдышка, головокружения, учащение симптомов стенокардии, провоцируют развитие инфаркта миокарда, приводят к тромбозам. Эти химические элементы, содержащиеся в выхлопных газах, приводят к сгущению крови и как следствие-тромбоз, тромбоэмболии, инфаркты миокарда.
Уменьшение доставки кислорода к сердцу, за счет того, что из-за действия угарного газа карбоксигемоглобин не может захватить кислород, что приводит к гипоксии тканей (кислородное голодание). Влияет на систему кровообращения в целом.
Со стороны нервной системы: недомогания, раздражительность, нарушение сна.
Некоторые химические элементы имеют свойство оседать в организме, особенно тяжелые металлы. Накапливаясь постепенно в организме, эти вещества зашлаковывают организм и естественно со временем это приводит к серьезным заболеваниям. Особенно опасно это тем, что резко увеличиваются случаи появления у людей раковых опухолей. Со стороны кожи: дерматит, конъюнктивит.
Основные химические элементы в выхлопных газах
Бензиновые Дизельные
К2,об% 74-77 76-78
02,об% 0,3-0,8 2,0-18
h3O(пары)об% 3,0-5,5 0,5-4,0
СО2, об% 0,0-16 1,0-10
СО, об% 0,1-5,0 0,01-0,5
Оксид азота, об% 0,0-0,8 0,0002-0,5000
Углеводороды ,об% 0,2-3,0 0,09-0,500
Альдегиды, об% 0,0-0,2 0,001-0,009
Сажа 0,0-0,04 0,01-1,10
Бензопирен 10-20х10-6 10х10-6
Это такие токсичные вещества как: диоксид азота, оксид углерода, Формальдегид, свинец, азот, взвешенные вещества, диоксид серы, бензопирен.
Наиболее опасны для человека: оксид углерода, диоксид азота, которые влияют на сердечно сосудистую и дыхательную систему. В течение суток автомобиль выбрасывает до 1 кг выхлопных газов. Химический состав выхлопных газов опасен не только для здоровья человека, но и животных, растений, почвы, воды. Соединения диоксида азота, углеводородов приводит к образованию органических соединений-образующих смог. Они повышают уровень кислотности атмосферных осадков.
Смог — вызывает воспаление глаз, слизистых оболочек, симптомы удушья,
54
обостряет заболевания со стороны нервной системы. В головном мозге начинаются процессы, которые легко могут привести к параличу.
Угарный газ — самое опасное химическое соединение. Образуется в результате не полного сгорания бензина.
Человек при вдыхании страдает от резкого дефицита кислорода. Это может вызвать головокружение, тошноту, головную боль, мигрень, потерю сознания, а при длительном вдыхании может явиться причиной смерти, особенно в закрытых помещениях.
Диоксид азота — затуманивает прозрачность воздуха, отличается высокой токсичностью. Он и является причиной заболеваний дыхательной системы.
Формальдегид — резкопахнущий газ, очень токсичен. Является причиной раздражения глаз, легких, носоглотки, вызывает аллергические реакции, влияет на центральную нервную систему (ЦНС).
Пыль — частицы пыли так же вредны для организма человека и являются причиной болезни дыхательной системы, дерматитов, конъюнктивитов.
Свинец — влияет на умственное развитие, особенно губителен для детей, т.к. дети более чувствительны к воздействию токсичного металла. Он опасен еще тем, что он накапливается в организме.
Бензопирен — это органическое вещество содержащее углерод, входящее в группу полициклических углеводородов. Бензопирен высокотоксичен, является канцерогеном, оседает в больших количествах вдоль автомобильных дорог и на объектах рядом с ними. С атмосферными осадками попадает в почву, воду, откуда в процессе испарения поднимается в воздух. В момент выделения с выхлопными газами, особенно в пробках попадает в дыхательные пути человека. Проникает в растения. Происходит круговорот в природе и таким образом опять попадает в организм человека. В организме имеет свойства, как и все химические вещества, биоаккумулироваться.
Биоаккумуляция — это эффект наращивания концентрации.
Согласно гигиеническим нормативам 2.1.6.695-68 и 2.1.6.1338-03 предельно допустимое среднесуточное количество бензопирена в воздухе (ПДК) — 0.1мг/100 м3
-5
Или 10-9 г/м . В процентах питания ПДУ не более 0,001 мг/кг. В воде — не более 0,000001 мг/л, в питьевой воде не более 0,000005 мг/л. В среднем уровень загрязнения в больших городах выше в 10-20 раз предельно допустимых концентраций. Бензопирен в высокой концентрации вызывает заболевания кровеносной системы, оказывает мутагенное, гематотоксическое, эмбриотоксическое действие. Мутагенное действие обусловлено тем, что бензопирен проникает в ДНК, вызывая необратимые процессы, которые влияют на потомство.
Оксид азота — в норме участвует в физиологических процессах организма. Он представляет опасность, когда превращается в диоксид азота N20 — более опасное соединение. Это бурый, обладающий неприятным запахом газ. Диоксид азота сильно раздражает слизистые оболочки дыхательных путей. так, как он ослабляет обоняние. Влияет на адаптацию глаз в темноте — ослабляет ночное зрение. Увеличивает усилия затрачиваемые на дыхание, т.е. затрудняет акт дыхания. А люди с хроническими заболеваниями легких испытывают затруднение дыхания даже при маленьких концентрациях
-5
0,038 мг/м . При попадании в организм человека N02 при контакте с влагой образует азотную и азотистую кислоту, которые разъедают стенки альвеолы легких. Кровеносные капилляры становятся проницаемыми, это ведет к пропусканию сыворотки крови в полость легких. Нарушается газообмен. Длительное действие N02 ведет к повышению смертности от сердечных и раковых заболеваний.
Диоксид азота представляет собой опасность, даже если его концентрация не превышает ПДК, но действует длительно.
Углеводороды — их более 200 веществ, они высокотоксичны, появляются в отработанных газах двигателей внутреннего сгорания.
В зонах с интенсивным движением они не приносят вред здоровью. Но могут вызвать реакции, которые ведут к образованию вредных соединений даже в незначительной концентрации. Это группа опасных и высокотоксичных веществ, образуются в результате пиролиза различных фракций топлива. Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) это канцерогенные вещества, они имеют свойство накапливаться в организме и не выводятся из организма, ведут к образованию злокачественных заболеваний.
Сажа образуется при неполном сгорании углеродных веществ. Является так же сильным канцерогеном. В дизельном топливе концентрация сажи в 3 раза больше, чем в бензиновом.
Меры предосторожности от выхлопных газов
Для уменьшения влияния выхлопных газов на уровне населения, специалисты рекомендуют объездные пути в объезд населенных пунктов для транзитных и грузового транспорта. Кардинально решает вопрос озеленения, т.к. углекислый газ поглощается растениями и выделяется кислород. Регулировать движение автотранспорта в больших городах во избежание пробок, т.к. во время пробок выделяется больше выхлопных газов с токсичными веществами, особенно в час пик.
Нужно искать пути снижения токсичных выхлопных газов. Для этого нужно искать менее токсичное топливо, вместо двигателей внутреннего сгорания использовать экологически чистые установки на двигатели нейтрализаторов. Выбор рационального режима работы двигателя. Для снижения загрязняющих веществ в атмосфере еще нужно переходить на газобаллонные двигатели или еще малоиспользуемые водородные двигатели.
Снизить до минимума автопоездки, ходить пешком т.к. это один из
факторов здорового образа жизни или пользоваться велосипедом. Существует новое средство для уменьшения загрязнения атмосферы выхлопными газами Специальный биокатализатор, которое позволяет экономить топливо. Жителям мегаполиса нужно чаще выезжать в лес, особенно сосновый, гулять каждый вечер в парках. Прогресс в технике не всегда идет на пользу здоровья человека.
Немаловажным фактором снижения риска заболевания является качество топлива.
Разработка Евро стандартов регулирует качество жизни человека.
Список использованной литературы
1. Пивоваров Ю.П. Гигиена и основы экологии человека. Москва, 2004.
2. Егорова Г.Л. Свинец в окружающей среде.
3. Анисимов Е.Е. Исследование влияния выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания на окружающую среду республики Саха.
4. Зайцева О.Ю. Вред выхлопных газов автомобилей. Экология и безопасность жизнедеятельности.
5. Кунянц И.Л. Химическая энциклопедия.
6. http: //ooo-ikar.narod.ru/vred.html
7. http://www.dishisvobodno.ru/exhaust_gases.html
МОНИТОРИНГ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ НА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЯХ КАК СОВОКУПНОСТЬ ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ И ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ
Е.З. Арифуллин, старший научный сотрудник,
Е.В. Калач, доцент, к.т.н., А.В. Калач, заместитель начальника института по научной работе, д.х.н.,
профессор,
Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж
Для получения достоверной информации о состоянии гидротехнического сооружения (ГТС) и возможности ее обработки на современном техническом уровне необходима разработка систем автоматизированного контроля и мониторинга гидротехнических сооружений.
Мониторинг на гидротехнических сооружениях должен обеспечить весь комплекс основных показателей состояния объектов, но и сложных не контролируемых процессов в основании сооружения грунтового значения.
События основных показателей ГТС проводится с помощью автоматизированных комплексных системы мониторинга, но уже по техническому состоянию с поддержкой регламентирующих управляющих мероприятий и информационным компьютерным моделированием аварийных ситуаций.
Вредное влияние отработавших газов на человека и окружающую среду.
Выхлопные газы и человеческий организм
Бурная эволюция машиностроительных отраслей, обусловленная извечной тягой человечества к повышению комфорта собственного бытия и удовлетворения разнообразных нужд, сопровождается и негативными последствиями, в первую очередь – для здоровья людей и окружающей природной среды. Причем не только для ныне живущих, но и для будущих поколений человеческой расы, да и для планеты в целом.
Интенсивное развитие легкой и особенно тяжелой промышленности, а также автотранспорта, приводит к колоссальным выбросам в атмосферу, на почву и водные ресурсы планеты самых разнообразных химических веществ, нарушающих нежный баланс условий существования живой природы. При этом выхлопные газы, являющиеся непременным спутником работающих двигателей внутреннего сгорания, составляют почти 90% от общего объема загрязнений окружающей среды.
Мировой парк автомобилей, дорожно-строительной и сельскохозяйственной техники в настоящее время насчитывает миллионы машин разных типов, назначения и производительности. Львиная доля этой техники оснащена двигателями внутреннего сгорания, и при работе оказывают негативное влияние на окружающий живой мир. Так, один легковой автомобиль, в среднем, способен за день работы выбросить в атмосферу почти килограмм разнообразных токсичных и канцерогенных веществ, которые способны не только оказывать очевидный сиюминутный вред, но и накапливаться в окружающей среде длительный период времени, проявляя негативные последствия через годы и десятилетия. Тяжелые грузовики и автобусы наносят еще более существенный вред, чем легковушки.
Особенно заметно сказывается негативное влияние выхлопных газов автомобилей в крупных мегаполисах и городах, особенно в часы интенсивного движения на улицах и дорогах. И если на заре появления автотранспорта эти негативы казались достаточно безобидными, то в наше время жители мегаполисов начинают задыхаться в буквальном смысле этого слова. Но и это не весь «арсенал» вреда, наносимый выбросами из автомобильных глушителей – многие компоненты отработавших газов способны годами накапливаться в живых тканях и со временем проявлять себя, вызывая онкологию и даже мутацию организма.
***
Что представляют собой выхлопные газы автомобилей?
Выхлопные газы автомобилей – это сочетание десятков и сотен видов химических соединений, среди которых присутствуют и достаточно безобидные вещества, и относительно вредные, и даже смертельно опасные для живых существ. Все эти вещества образуются в результате химических реакций, протекающих в процессе сгорания автомобильного топлива, либо содержатся в топливе, не успевшем сгореть в цилиндрах двигателя и выброшенном в атмосферу в виде чистых или недоокислившихся нефтепродуктов.
Определенный вред наносят и твердые частички сажи, содержащиеся в продуктах сгорания некоторых видов автомобильного топлива, например, дизельного, а также банальная пыль и прочие твердые частицы, выбрасываемые выпускным трактом системы питания, поскольку они способны не только негативно влиять на дыхание, но и адсорбируют другие вредные компоненты отработавших газов.
Химический и механический состав выхлопных газов
Выхлопные газы могут образоваться в результате сгорания различных видов топлива, при этом в них могут содержаться вредные компоненты, перечисленные ниже.
Оксиды углерода
Чрезвычайно опасен монооксид углерода СО (угарный газ). Менее опасен углекислый газ СО2, но и он при определенной концентрации в воздухе способен оказывать негативное влияние на организм человека.
Оксиды азота
Наибольшую опасность для человеческого организма представляют диоксид азота NO2 и монооксид азота NO.
Оксиды серы
Наиболее опасен диоксид серы SО2 (двуокись серы, сернистый газ, сернистый ангидрид).
Бензопирен
Бензопирен — ароматическое соединение из числа полициклических углеводородов. Способен аккумулироваться в организме и приводить к серьезным заболеваниям, оказывая канцерогенные и мутагенные действия.
Альдегиды
К альдегидам относят класс органических соединений, содержащих альдегидную группу CHO. Эти вещества обладают раздражающим и нейротоксическим действием на живые организмы. Некоторые альдегиды обладают канцерогенными свойствами, т. е. способны вызвать онкологические заболевания.
Ароматические углеводороды
К ароматическим углеводородам относят обширную группу углеродистых соединений (бензол и его гомологи — ксилол, толуол, стирол и др.), способных оказывать разнообразное воздействие на живой организм.
Соединения свинца
Из различных соединений свинца наибольшее токсикологическое значение имеют арсенат, ацетат, хромат, карбонат, хлорид, нитрат и ряд других солей этого металла.
Сажа и взвешенные частицы (пыль)
Эти компоненты выхлопных газов сами по себе не являются токсичными, но они способны вызывать дисфункции дыхательных органов. Кроме того, поверхность этих частиц насыщена другими, более токсичными газообразными компонентами продуктов сгорания топлива, которые адсорбируют в твердые частицы.
Воздействие компонентов выхлопных газов на организм человека
Вследствие содержания в выхлопных газах автомобилей вредных и даже ядовитых веществ, они способны вызывать развитие острых и хронических заболеваний, особенно при постоянном или систематическом действии на организм человека.
Для органов дыхания характерные следующие заболевания:
- аллергические реакции;
- астма;
- бронхит;
- гайморит;
- образование злокачественных опухолей;
- воспаление дыхательных путей;
- эмфизема.
Для сердечнососудистой системы свойственны такие заболевания:
- кислородное голодание;
- нарушения дыхания в виде отдышки;
- головокружения;
- проявления признаков стенокардии;
- инфаркт миокарда;
- повышение вязкости крови, как итог – тромбозы, тромбоэмболии;
- кислородное голодание, так называемая гипоксия тканей.
Для нервных клеток характерно развитие таких нарушений:
- общее недомогание;
- повышенная возбудимость;
- сонливость и стойкое нарушение сна.
Многие химические соединения, входящие в состав выхлопных газов, в особенности тяжелые металлы, характеризуются свойством накапливаться в живых тканях и органах. Это приводит к зашлаковыванию организма с последующим развитием серьезных заболеваний.
Наибольший объем токсинов присутствует в выхлопных газах при пуске холодного двигателя, при работе на холостом ходу или в режиме повышенных нагрузок. В этих случаях система питания подает двигателю обогащенную или даже богатую горючую смесь, в результате происходит неполное сгорание топлива и выброс несгоревших или недоокислившихся компонентов в атмосферу.
***
По степени действия на человека, составляющие выхлопных газов можно разбить на шесть групп:
К первой группе относятся малотоксичные компоненты отработавших газов. К ним относят азотные соединения, водород, водяной пар, кислород, углекислый газ и прочие составляющие атмосферы. Такие вещества не несут непосредственно вред здоровью человека, однако способствуют возникновению неблагоприятных условий существования людей, так как оказывают действие на состав окружающего воздуха. Негативное воздействие этих веществ на живой организм существенно возрастает с повышением их концентрации в атмосферном воздухе.
Ко второй группе относится оксид углерода (угарный газ), который является чрезвычайно токсичным веществом. Отравиться угарным газом можно, например, при работающем двигателе автомобиля в помещении с плотно прикрытыми воротами или во время ночлега в машине с не заглушенным мотором.
Угарный газ вызывает кислородное голодание и, как результат, нарушение функций всех внутренних систем человеческого организма. Степень интоксикации угарным газом определяется его концентрацией, временем действия и иммунитетом человека, на которого воздействует это вещество.
При легком отравлении учащается сердцебиение, наблюдается пульсация в висках и темнеет в глазах.
Для среднего отравления характерны сонливость и неясное сознание.
Тяжелая степень отравления газом с концентрацией более 1% приводит к потере сознания, а в отдельных случаях, даже к летальному исходу.
К третьей группе относятся окислы азота и серы. Некоторые из этих соединений считаются даже более токсичными элементами, чем угарный газ.
Диоксид азота тяжелее воздуха и скапливается внизу помещений, в приямках, нишах и каналах, а при повышенных концентрациях является очень опасным работников, занимающихся регулярным обслуживанием автомобилей. При продолжительном действии таких газов человек может заболеть астмой, отеком легких, хроническим бронхитом, воспалением слизистой пищеварительной системы, сердечной недостаточностью и нервными расстройствами.
Интоксикация оксидами азота, в зависимости от условий (концентрация и соотношение веществ во вдыхаемом воздухе), может развиваться либо по удушающему (токсический отек легких), либо по шокоподобному (метгемоглобинообразование, ожог легких), либо по обратимому (падение АД) типу.
Наиболее типичным для оксидов азота является удушающее действие, приводящее к развитию отека легких.
Вдыхание диоксида азота в очень высоких концентрациях приводит к быстрому развитию нитритного шока, часто заканчивающегося гибелью пострадавших.
В случае преобладания в газовой смеси монооксида азота развивается так называемая обратимая форма интоксикации. Поражение сопровождается одышкой, рвотой, падением артериального давления за счет сосудорасширяющего действия NO. Эти явления быстро проходят после удаления пораженного из зараженной атмосферы.
Очень токсичным компонентом этой группы является диоксид серы SO2. Симптомы при отравлении сернистым газом — насморк, кашель, охриплость, сильное першение в горле и своеобразный привкус. При вдыхании сернистого газа более высокой концентрации — удушье, расстройство речи, затруднение глотания, рвота, возможен острый отёк лёгких.
При кратковременном вдыхании оказывает сильное раздражающее действие, вызывает кашель и першение в горле.
Установлено, что чувствительность к сернистому газу может сильно отличаться у отдельных людей, животных и растений. Так, среди растений наиболее устойчивы по отношению к сернистому газу берёза и дуб, наименее — роза, сосна и ель.
Четвертая группа является самой многочисленной по количеству веществ, включает более полутора сотен различных соединений. Сюда входят самые разнообразные углеводороды, например, парафиновые алканы, нафтеновые цикланы и определенные ароматические бензолы. Эти вещества ядовиты и пагубно действуют на функции сердечнососудистой системы.
Помимо этого, углеводородные соединения являются канцерогенами и способствуют возникновению и росту злокачественных опухолей;
В пятую группу входят органические альдегиды, такие как формальдегид, акролеин и уксусный альдегид. Подобные вещества также ядовитые и являются продуктом неполного сгорания топлива на режимах обогащенной или богатой смеси, особенно если температура отработавших газов невысокая.
Вредное воздействие таких соединений выражается в раздражение слизистых оболочек, поражении внутренних дыхательных органов и нервных клеток.
К шестой группе относится сажа и мелкие элементы, являющиеся результатом износа и внутреннего нагара на двигателе, а также добавления аэрозолей и масел. Такие частицы не оказывают непосредственного негативного влияния на здоровье человека, но способны оказывать раздражающее действие на дыхательные пути и собирают на своей поверхности опасные химические компоненты, содержащиеся в выхлопных газах.
Современные тенденции развития автотранспортной техники характеризуются динамичным повышением требований к экологичности автомобиля и элементов его конструкции, в первую очередь – двигателей внутреннего сгорания. Возрастают требования к составу отработавших газов, которые контролируются газоанализаторами различных типов. Уделяется колоссальное внимание оптимизации системы питания ДВС.
В наши дни ведутся интенсивные разработки, направленные на скорейшую замену силовых агрегатов автомобилей менее опасными с экологической точки зрения – электрическими двигателями, а также двигателями, способными работать на альтернативном и более экологически безопасном топливе.
***
Нормативные документы по токсичным веществам в отработавших газах
Способы снижения токсичности выхлопных газов
Главная страница
Дистанционное образование
Специальности
Учебные дисциплины
Олимпиады и тесты
Влияние выхлопных газов на экологию и здоровье человека. Способы защиты от них
Влияние выхлопных газов на экологию и здоровье человека. Способы защиты от них.
Резкий скачок развития автомобилестроения случился во второй половине 20 века. Увеличение объёма автомобилей сказалось на усилении беспокойства людей по поводу влияния выхлопных газов и продуктов сгорания топлива на экологию и состояние здоровья человека.
Проблема загрязнения воздуха выхлопными газами имеет большую актуальность в наше время. В их составе присутствует множество токсичных компонентов, поэтому выхлопные газы – одна из главных экологических проблем современности. Присутствие веществ, содержащихся в их составе, в мегаполисах превышает допустимые нормы и может привести к возникновению различных заболеваний.
При сжигании 1 литра топлива в среднем выделяется 16 тысяч литров выхлопных газов. Исходя из среднего расхода топлива на 100 км пробега, заявленного производителем машины, можно вычислить приблизительный объём газов, выделяемых каждым автомобилем. Для этого необходимо суммировать пройденное расстояние и рассчитать общий объём заправленного топлива.
Большую опасность для здоровья человека представляет высокая концентрация вредных веществ, находящихся в выхлопных газах автомобилей. Угарный газ – один из самых быстродействующих и наиболее опасных компонентов автомобильных выхлопов. Он не имеет вкуса и запаха, а при высокой концентрации в замкнутом объеме вызывает тошноту, головокружение, удушье, обмороки и смерть.
Продолжительный срок в качестве топлива для автотранспорта применяли этилированный бензин. В продуктах его сгорания присутствовал свинец. Этот очень опасный элемент имеет свойство накапливаться в организме человека. Сейчас свинец исключен из состава бензина, но за время применения этилированного бензина, он мог сильно сказаться на здоровье городских жителей.
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, скапливаясь в организме человека, способны спровоцировать возникновение опухолей, в том числе и недоброкачественных.
При классификации веществ, вырабатывающихся в процессе сгорания автомобильного топлива, по степени опасности для человека выделяют 6 ключевых групп:
- Безопасные
- Оксид углерода (угарный газ)
- Оксид и диоксид азота
- Углеводородные соединения
- Альдегиды
- Сажа и мелкодисперсные элементы.
Выхлопные газы автотранспорта оказывают большое негативное влияние на экологию следующим образом:
- Загрязнение воздуха, воды и почвы вредоносными элементами.
- Отрицательное воздействие на сельскохозяйственные и кормовые культуры на полях рядом с дорогами.
- Отравление растений, растущих вдоль дорог.
- Возникновение токсичных кислотных осадков.
Все перечисленные факторы тем или иным образом оказывают большое влияние и на здоровье местных жителей.
Загрязнение воздуха выхлопными газами существенно сказалось на составе атмосферных осадков. Именно благодаря деятельности транспорта возникают кислотные дожди, цветные туманы и т.д. Безусловно, за счет осадков воздух несколько очищается, однако вся собранная грязь попадает в почву, вызывая общее загрязнение окружающей среды выхлопными газами. Те же соединения и тяжелые металлы через почву распространяются далее, попадая в корм животных и выращиваемые сельскохозяйственные культуры, а значит, загрязняя не только природу, но и повторно человека.
Сравнительный анализ токсичности выхлопных газов автомобилей и пути ее снижения
АННОТАЦИЯ
Произведен анализ загрязнения атмосферы выбросами выхлопных газов автомобилей, описаны их вредные воздействия на окружающую среду и человека, предложено использование природного газа как альтернативного вида топлива в решении экологических проблем.
ABSTRACT
The analysis of atmospheric pollution emissions of exhaust gases of automobiles, described their harmful effects on the environment and humans, there is provided the use of natural gas as the alternative fuel in solving environmental problems.
Ключевые слова: экологические проблемы; отработавшие газы; вредные компоненты; автомобильный транспорт; загрязнение; природный газ; пассажирские перевозки.
Keywords: ecological problems; exhaust gases; harmful components; automobile transport; pollution; natural gas; passenger transportation.
С ускорением развития производства автомобилей увеличивается количество машин, что является причиной образования пробок на улицах. Это, в свою очередь приводит к резкому росту массового количества токсичного дыма, выходящего из автомобилей, что оказывает вредное воздействие на здоровье человека и окружающую среду. В выхлопных газах содержится около 220 вредных веществ, в том числе окись углерода (CO), углеводород (CH), оксид азота (NOx) и другие газы. Наиболее опасны для здоровья человека: оксид углерода, диоксид азота, которые оказывают отрицательное влияние на сердечно сосудистую и дыхательную системы. В течение суток автомобиль выбрасывает до 1 кг выхлопных газов. Химический состав выхлопных газов опасен не только для здоровья человека, но и животных, растений, почвы, воды. Кроме того в республиках СНГ в связи с засушливостью погоды в атмосферном воздухе в течении 8-9 месяцев содержится пыль, частицы которой так же вредны для организма человека и являются причиной болезни дыхательных путей, дерматитов, конъюнктивитов и др. заболеваний.
В отработавших газах может содержаться свинец, который опасен для умственного развития людей и особенно губителен для детей, поскольку дети более чувствительны к воздействию токсичного металла. Он опасен еще тем, что накапливается в организме.
Содержащаяся в выбросах сера окисляется и образуются два соединения — диоксид серы (SO2) и триоксид (SO3) серы. При растворении в воде диоксид серы образует кислотные дожди, которые губят растения, увеличивают кислотность озер. Даже при среднем содержании оксидов серы в воздухе (100 мкг/м3), что нередко имеет место в больших городах, растения приобретают желтоватый оттенок. Повышение уровня оксидов серы в воздухе приводит к учащению заболевания дыхательных путей. При совместных концентрациях диоксида серы и взвешенных частиц (в виде сажи и пыли) в у взрослых и детей могут наблюдаться изменения в работе легких.
Химические элементы попадают в организм с выхлопными газами и с выбросами промышленных объектов. Доля загрязняющих веществ, попадающих в атмосферу от автомобилей составляют 75-90 %. Опасности от выхлопных газов превалируют в крупных городах. Выхлопные газы влияют на демографию, рост инвалидности, на здоровье населения. Стремительное развитие автомобильной промышленности, потоки машин в мегаполисах, многочасовые пробки, все это в конечном итоге наносит огромный вред здоровью населения. Загрязнение окружающей среды отрицательно влияет на организм, если физические и химические параметры превышают предельно допустимые концентрации (ПДК) [1].
В настоящее время мировой автомобильный парк насчитывает более 750 млн единиц и продолжает расти. По статистике каждые две секунды с конвейеров автомобильных заводов сходит новый автомобиль, что приводит к резкому повышению автомобилизации населения мира. В 2005 г. на 1000 человек в мире приходилось около 120 автомобилей, а в 2025 г. эта цифра увеличится до 160 единиц [2].
По оценкам зарубежных специалистов, если сегодняшний темп прироста автомобилей сохранится в ближайшие 20 лет, то уже к 2025 г. в мире будет свыше 1,5 млрд автомобилей. Естественно, что столь интенсивное развитие автотранспорта стало оказывать серьёзное негативное воздействие на все компоненты биосферы, причем наибольшая доля загрязнения атмосферы выхлопными газами приходится легковому автомобилю (рис.1).
Рисунок 1. Структурные доли загрязнения окружающей среды различными видами автомобилей, %
Так, только один легковой автомобиль поглощает из атмосферы за год в среднем больше 4 т кислорода, выбрасывая с отработавшими газами примерно 800 кг окиси углерода, около 40 кг окислов азота и почти 200 кг различных углеводородов.
Только в России общее количество вредных веществ, ежегодно выбрасываемых автомобильным транспортом в атмосферу, превышает цифру в 30 млн т.[ 2 ].
Состав и объёмы выбросов во многом зависят от типа двигателя автотранспортного средства. В табл. 1 показан состав вредных веществ в отработавших газах карбюраторных и дизельных двигателей.
Таблица 1.
Состав вредных веществ в отработавших газах карбюраторных и дизельных двигателей. [ 2 ].
№ |
Наименование выброса |
Компоненты отработавшего газа Содержание по объёму, % |
Примечание |
|
Двигатели |
||||
бензиновые |
дизели |
|||
1 |
Азот |
74,0 — 77,0 |
76,0 — 78,0 |
Нетоксичен |
2 |
Кислород |
0,3 — 8,0 |
2,0 — 18,0 |
|
3 |
Пары воды |
3,0 — 5,5 |
0,5 — 4.0 |
|
4 |
Диоксид углерода |
5,0 — 12,0 |
1,0 — 10,0 |
Токсичен |
5 |
Оксид углерода |
0,1 — 10,0 |
0,01 — 5,0 |
|
6 |
Углеводороды |
0,2 — 3,0 |
0,009 — 0,5 |
Токсичны |
|
Неканцерогенные |
|||
1 |
Альдегиды |
0 — 0,2 |
0,001 — 0,009 |
|
2 |
Оксид серы |
0 — 0,002 |
0 — 0,03 |
|
3 |
Сажа, г/м3 |
0 — 0,04 |
0,01 — 1,1 |
|
4 |
Бензапирен |
0,01 — 0,02 |
До 0,01 |
Канцероген |
Поскольку, отработавшие газы автомобилей поступают в нижний слой атмосферы, то они находятся практически в зоне дыхания человека. Поэтому автомобильный транспорт следует отнести к категории наиболее опасных источников загрязнения атмосферного воздуха вблизи автомагистралей, которые пролегают вдоль полей, засаженных кормовыми культурами, использующимися в питании домашних животных и людей.
Короткий перечень вышеуказанных источников показывает, что токсичность отработавших газов автомобилей и снижение его уровня до предельно допустимой концентрации является одной из глобальных проблем во всем мире. В настоящее время прогрессивным обществом человечества ведутся глобальные научно-исследовательские работы по резкому снижению количества вредных веществ в отработавших газах автомобилей. Результаты таких исследований показали, что есть несколько способов уменьшить количество вредных веществ в выхлопных газах. Один из самых эффективных методов решения этой проблемы является появление сильного, авторитетного и действенного документа Евростандарт, в котором устанавливаются жесткие требования к экологической чистоте топлива.
Стандартизация – важный аспект любого производства, и особенно выпуска топлива, так как несоблюдение установленных требований может иметь разрушительное воздействие не только в отношении автомобиля, где оно будет использоваться, но и всей окружающей среды, включая здоровье людей.
С развитием нефтепереработки требования к производимому бензину и дизельному топливу и соответствующие стандарты неизменно ужесточаются, при этом устанавливать и менять их могут сразу несколько сторон, в частности:
- Производители автомобилей с целью обеспечения стабильной работы двигателя и смежных систем в течение установленного срока эксплуатации. Производители топлива, опирающиеся на современные возможности нефтеперерабатывающей промышленности.
- Правительство, устанавливающее порядок транспортировки и хранения топлива, а также требования, относящиеся к его экологичности.
- Для улучшения экологии в странах Евросоюза с 2001 года принята процедура сертификации Евро. Она направлена на то, чтобы урегулировать уровень количества вредных веществ, которые содержаться в выхлопных газах автомобиля до максимально допустимых норм. Требования Евростандарта к экологической чистоте автомобильных топлив из года в год ужесточаются (рис.2).
NOX и PM нормы выбросов для дизельный автомобилей
Рисунок 2.Этапы ужесточения требований Евростандарта к качеству автомобильных топлив (на примере дизельного топлива).
Сертификат Евро является экологическим сертификатом, подтверждающим соответствие ввозимого в страны автомобиля требованиям Технического регламента. Таким образом, политика Евро направлена на уменьшение содержания в выхлопных газах нежелательных и вредных веществ.
Экологический стандарт под названием «Евро» был введён в 1992, он регулирует качество любого вида горючего для автомобилей (бензин, дизельное топливо ДТ). Разделение горючего на виды на основе европейского стандарта базируется на содержании в составе топлива определённых веществ, загрязняющих природу.
Выделяют стандарты Евро-1, Евро-2, Евро-3, Евро-4, Евро-5 и Евро-6. Во многих странах по закону можно продавать только такие новые автомобили, у которых класс потребляемого горючего составляет Евро-5 или Евро-6.
Однако требования стандарта Евро-6 выполняются только в странах Евросоюза. Например, в настоящее время в России действуют нормативы Евро-4 и Евро-5, а в странах СНГ до сих пор Евро-2, Евро-3 и Евро-4, а в некоторых местах не соблюдаются требованиям даже Евро-2.В Узбекистане, хотя с 2020 года введены в действие нормативы Евро-4 полное выполнение их пока ещё не осуществляется.
Рассмотрим отличие Евро-4 от Евро-5 которое состоит в разнице присутствия в составе топлива таких веществ, как сера, соли тяжёлых металлов, ведущих к повышению объёма угарного и углекислого газов, а также азотных оксидов в выхлопных газах автомобиля, что влияет на состояние природы и работу самой машины.
Действующие в России нормативные акты позволяют сейчас производить ДТ лишь трёх классов: Евро-3, 4 и 5, в которых соответственно содержится 300, 50 и 10 мг серы на кг. В России в 2010г. были введены нормы на выхлопные газы Евро-4. В 2015 в России запретили ДТ класса Евро-3, а в 2016 — и ДТ класса Евро-4.
В связи с тем, что в настоящее время во многих странах в основном придерживаются экологическим требованиям стандартов Евро-4 и Евро-5 рассмотрим различие составов дизельного топлива и бензина соответствующих требованиям этих стандартов.
ДТ Евро-4. В этом дизельном топливе допустимо наличие серы в количестве не более 50 мг на кг. От концентрации данного вещества в ДТ зависит концентрация двуокиси серы в выхлопном газе.
ДТ класса Евро-4 вспыхивает при +55, аналогично ДТ класса Евро-5. Однако концентрация угарного газа в первом равна 1,5 г на кВт*ч, а во втором она намного меньше. На ароматические полициклические углеводороды приходится до 2 процентов от общей массы.
Евро-4 совпадает с российским стандартом «вид II». На рис.3 показано отличие дизельного топлива, соответствущего Евро-4 от Евро-5, а на рис.4 тоже самое для бензина.
Рисунок 3. Отличие составов дизельного топлива Евро-4 и Евро-5
Учитывая отличия Евро-4 от Евро-5 для бензина, при наличии выбора предпочтительнее пользоваться топливом Евро-5, поскольку сера в нём содержится в меньшем объёме по сравнению с Евро-4. Применение горючего Евро-5 не ухудшает техническое состояние автомобиля.
Инструкции к современным автомобилям должны содержать указание на октановое число применяемого горючего, а также классификацию его на основе стандартов Евро. При указании бензина Евро-5 нежелательно использование горючего, относящегося к более низкому классу. Основа химического состава данных категорий топлива одна и та же. Такое горючее является углеводородным, сырьём для него является нефть.
Рисунок 4. Отличие составов бензинового топлива Евро-4 и Евро-5
С 2015 года в Европе действуют нормы Евро-6. Согласно этим требованиям, для бензиновых и дизельных двигателей устанавливаются следующие допустимые выбросы вредных веществ ( табл.2, г/км):
Таблица 2.
Допустимые нормы выбросов для бензиновых и дизельных двигателей по Евро-6, г/км
№ |
Наименование выброса |
Двигатель |
|
Бензиновый |
Дизельный |
||
1 |
Оксид углерода (CO) |
1,0 |
0,5 |
2 |
Углеводород (СН) |
0,1 |
— |
3 |
Оксид азота (NOx) |
0,06 |
0,08 |
4 |
Взвешенные частицы (PM) |
0,005 |
0,005 |
5 |
Углеводороды и оксиды азота (HC+NOx) |
— |
0,17 |
Разработка новых видов бензина и ДТ обусловлена, прежде всего, ужесточением требований к экологической безопасности используемых нефтепродуктов. Они напрямую влияют на состав топлива, а точнее, на количество вредных веществ, содержащихся в нем и образующихся в результате его переработки.
Среди потребителей бытует мнение, что октановое число бензина отражает его качество и чистоту, однако это в корне неверно. Октановое число показывает лишь устойчивость бензина к самовоспламенению при сжатии. В то же время именно наименование стандарта, которому соответствует топливо, говорит о его экологической безопасности и «чистоте». Так, в переходный период в продаже можно встретить как бензин АИ-92, соответствующий «Евро-5», так и АИ-95 прошлого стандарта «Евро-4».
Из выше сказанного следует, что на октановое число стандарт не влияет, а топливо отличается составом, а именно: содержанием монооксидов углерода (СО),оксида азота (NO),углеводорода и взвешенных частиц.
Наибольшие изменения в стандартах заметны по первым двум пунктам. Для примера, в выбросах переработанного дизельного топлива «Евро-3» должно было содержаться не более 0,64 г/км CO и 0,5 г/км NO. Для бензина того же стандарта показатели соответственно равны 2,3 г/км и 0,15 г/км.
Если взглянуть на требования в последнем (на сегодняшний день) «Евро-6», то соответствующие значения для ДТ уже существенно ниже и составляют 0,5 г/км и 0,08 г/км, а в случае с бензином – 1 г/км СО и 0,06 г/км NO. То есть, в обоих случаях с принятием новых стандартом количество вредных выбросов уменьшилось минимум вдвое.
В Узбекистане также как и в других развитых странах начинается поэтапный ввод требований стандарта «Евро- 4» [13].
С 1 января 2022 года запрещается импорт моторного топлива экологического класса ниже «Евро-3», а с 1 января 2023 года — моторного топлива экологического класса ниже «Евро-4».
Об этом говорится в указе президента «Об утверждении концепции охраны окружающей среды Республики Узбекистан до 2030 года».
Согласно документу запрещается:
- с 1 января 2020 года ввод новых мощностей по производству моторного топлива экологического класса ниже «Евро-4»;
- с 1 января 2022 года помещение под таможенный режим «временный ввоз» и «выпуск для свободного обращения (импорт)» моторного топлива экологического класса ниже «Евро-3», а с 1 января 2023 года – моторного топлива экологического класса ниже «Евро-4»;
- с 1 января 2022 года помещение под таможенный режим «временный ввоз» и «выпуск для свободного обращения (импорт)» в целях эксплуатации и реализации колесных транспортных средств категорий «М» и «N», оборудованных газовыми, бензиновыми и дизельными двигателями, уровень токсичности которых не соответствует требованиям экологического класса «Евро-4».
Кабинету Министров поручено в двухмесячный срок утвердить порядок экологической сертификации ввозимых в республику новых колесных транспортных средств категорий «М» и «N» на соответствие требованиям экологического класса [13].
На современном этапе развития двигателестроения проводятся комплексные исследования по улучшению качества топлива с целью совершенствования процесса сгорания, экономичности двигателя и, конечно снижения вредных выбросов двигателем [3].
Одним из путей улучшения качества бензина является уменьшение содержания этиловых соединений в топливе, поскольку свинцовые соединения не сгорают и выбрасываются с отработавшими газами в атмосферный воздух. В настоящее время во многих странах неэтилированные бензины уже находят широкое применение.
Результаты выше проведенных работ позволяют сделать следующие выводы:
- Проблема экологической безопасности автомобильного транспорта и снижение количества вредных выбросов является важнейшей задачей современности, решение которых возможно как за счет совершенствования конструкции двигателя, так и улучшения качества топлива.
- Качество применяемого топлива оказывает решающее влияние на экологические показатели автомобильного транспорта.
- При применении топлива соответствующего требованиям Евро вместо стандартных топлив отечественного производства значительно снижается количество средневзвешенных вредных выбросов в атмосферу.
- Разработка новых видов бензина и дизельного топлива обусловлена, прежде всего, ужесточением требований к экологической безопасности используемых нефтепродуктов. Они напрямую влияют на состав топлива, а точнее, на количество вредных веществ, содержащихся в нем и образующихся в результате его переработки.
Список литературы:
- Абдурахманова Э.Г. Влияние выхлопных газов на организм человека / Дагестанский государственный университет, г. Махачкала / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-vyhlopnyh-gazov-na-organizm-cheloveka.
- Использование природного газа – решение экологических проблем отечественного автотранспорта / В.Г. Тамадаев, Л.М. Негинский, Е.В. Харченко. – 2011 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-prirodnogo-gaza-kak-sposob-ekologizatsii-avtomobilnogo-transporta.
- Каримходжаев Н., Алматаев Т.О., Одилов Х.А. Основные причины, вызывающие износ деталей автотранспортных средств, эксплуатирующихся в различных природно-климатических условиях // Universum: Технические науки. – 2020. – № 5 (74). – С. 68–73.
- Кошкина А.О., Набиуллин Р.И., Моисеев Н.Е. Влияние качества моторных топлив на экологичность ДВС // Современная техника и технологии. – 2014. – № 12 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://technology.snauka.ru/2014/12/5325 (дата обращения: 08.02.2019).
- Мирзоева Ф.М., Шекихачева З.З. Проблемы экологической обстановки на автомобильном транспорте в Российской Федерации / ФГБОУ ВПО «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова» // Фундаментальные исследования. – Нальчик, 2014. – № 11.
- Сравнение топлива стандартов «ЕВРО» / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://gpn-trade.ru/about/articles/sravnenie-topliva-standartov-evro/.
- Стандарты топлива Евро (сравнительная характеристика) / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.toplivoprodazha.ru/diztoplivo/diztoplivo-euro/.
- Фирма «Дженерал моторс» – о требованиях к октановому числу бензина и качеству дизельных топлив в ближайшем будущем / B.D. Рoyte [и др.], пер. с англ. – М., 1987 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://review.uz/ru/post/v-uzbekistane-nachinaetsya-poetapniyy-otkaz-ot-topliva-klassa-nije-evro-.
- Чем отличается Евро-4 от Евро-5 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://autoshas.ru/chem-otlichaetsya-evro-4-ot-evro-5.html.
- [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://sevtest.su/cert-euro-4-eco/.
- [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://autoshas.ru/chem-otlichaetsya-evro-4-ot-evro-5.html.
- [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://eco.psu.kz/index.php?option=com_content&view=article&id.
- Karimkhodjaev N. Dependence of Reliability of Operation and Environmental Safety of Automotive Engines on Fuel Quality // International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology. – 2020. – Vol. 7. – Issue 10. – P. 15201–15205.
Что такое выхлопные газы, их влияние на природу, здоровье человека
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.
Содержание статьи:
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:
- окись углерода;
- углекислый газ;
- озон;
- сера;
- оксид азота;
- бензол.
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:
- раздражение слизистой;
- хронические заболевания органов дыхания;
- ослабление нервной и сердечно-сосудистой системы;
- частые мигрени, слабость, раздражительность;
- аллергия и астма;
- болезнь Альцгеймера.
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:
- Повышенное налогообложение на транспорт с большим объемом двигателя.
- Организация дорожного движения и увеличение пешеходных зон.
- Ограничение скорости в центральных районах города.
- Выпуск гибридных, малолитражных автомобилей.
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.
Какое влияние на здоровье оказывают выбросы выхлопных газов?
Выбросы выхлопных газов транспортных средств состоят из диоксида углерода, водяного пара, оксидов азота, оксида углерода, диоксида серы, твердых частиц (ТЧ) и различных углеводородов, включая полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) и летучие органические соединения.
В совокупности эти выбросы выхлопных газов, возникающие в результате работы двигателей внутреннего сгорания, все чаще рассматриваются как потенциальный риск для здоровья, при этом все более строгие стандарты вводятся неограниченно во многих частях мира.
Кредит изображения: Ody_Stocker / Shutterstock.com
Твердые частицы и здоровье
Исследования показали взаимосвязь между ТЧ и неблагоприятными последствиями для здоровья с упором как на краткосрочное, так и на долгосрочное воздействие ТЧ. ТЧ образуются в результате химических реакций между различными загрязнителями, и проникновение частиц зависит от их размера.
По данным Агентства по охране окружающей среды США, ТЧ включают частицы диаметром более 10 мкм, называемые ТЧ 10 , и очень мелкие частицы с диаметром, как правило, равным 2.5 мкм и меньше.
PM 10 может проникать в легкие после вдыхания и достигать кровотока; Более мелкие частицы PM 2,5 представляют больший риск для здоровья, поскольку они могут проникать дальше в конечные области бронхов, а также в конечные бронхиолы и альвеолы. Несколько эпидемиологических исследований показали, что кратковременное и долгосрочное воздействие PM 2,5 приводит к назальному фарингиту, при этом более длительное воздействие, в частности, связано с сердечно-сосудистыми заболеваниями и детской смертностью.
В дополнение к этим эффектам, респираторные заболевания и вредное воздействие на иммунную систему также считаются долгосрочными хроническими последствиями. Люди, страдающие пневмонией, диабетом, астмой, респираторными и сердечно-сосудистыми заболеваниями, подвергаются большему риску от PM.
Окись углерода
Окись углерода возникает в результате неполного сгорания топлива. Повышенный уровень углекислого газа может вызвать отравление; Симптомы включают головокружение, слабость, головную боль, рвоту и потерю сознания.Окись углерода проявляет свое действие за счет связывания гемоглобина.
Окись углерода имеет большее сродство к этому белку, более плотно связываясь, вызывая потерю кислорода. Результатом этого является гипоксия, ишемия и сердечно-сосудистые заболевания.
Оксиды азота
Оксиды азота являются сильным раздражителем дыхательной системы, проникая глубоко в ткань легких, вызывая респираторные заболевания, хрипы, бронхоспазм и даже отек легких в больших количествах.Более того, концентрации более 2 ppm могут повлиять на иммунную систему, особенно на CD8 + Т-клетки.
Сообщается, что длительное воздействие диоксида азота связано с развитием хронических заболеваний легких, а также с ухудшением обоняния.
Диоксид серы
Двуокись серы поражает людей, животных и растения. Наиболее приемлемые когорты включают людей с заболеваниями легких, пожилых людей и детей. Основные последствия для здоровья, связанные с вдыханием диоксида серы, включают выработку слизи, бронхит и бронхоспазм.
Диоксид серы также считается сенсорным раздражителем, способным глубоко проникать в легкие, где он превращается в бисульфит и может взаимодействовать с сенсорными рецепторами, вызывая бронхоспазм. Другие последствия для здоровья включают повреждение глаз (слезотечение и помутнение роговицы) и слизистых оболочек, а также обострение ранее существовавших сердечно-сосудистых заболеваний.
Свинец
Свинец — это тяжелый металл, который может выделяться из некоторых бензиновых двигателей.Свинец может попасть в организм при вдыхании, проглатывании и абсорбции через кожу. При вдыхании свинца он накапливается в крови и мягких тканях, а также в легких и печени, сердечно-сосудистой, нервной и репродуктивной системах и костях. Другие эффекты включают потерю концентрации и памяти, а также усиление боли в суставах и мышцах
Новорожденные и маленькие дети очень чувствительны к низким дозам свинца; это нейротоксикант и может влиять на развитие маленьких детей, приводя к нарушениям обучаемости, гиперактивности, нарушению памяти и даже умственной отсталости.
Краткосрочные и долгосрочные последствия загрязнения
Краткосрочные эффекты загрязнения носят временный характер и варьируются от простого дискомфорта, такого как раздражение глаз, кожи, носа и горла, до острых симптомов, таких как кашель, хрипы, затрудненное дыхание и стеснение в груди. Более серьезные краткосрочные эффекты включают астму, пневмонию, бронхит, а также проблемы с легкими и сердцем.
Продолжительное долгосрочное воздействие этих загрязнителей может усугубить эти симптомы, вызывая более широкие репродуктивные, неврологические и респираторные эффекты; они могут привести к множеству различных типов рака и, в редких случаях, к смерти.Вероятность смерти возрастает из-за долгосрочных последствий хронического воздействия. Долгосрочные эффекты более вероятны у лиц с предрасполагающим заболеванием.
Хотя краткосрочное и долгосрочное воздействие выхлопных газов транспортных средств на здоровье однозначно сильны, характер повреждения клеток зависит от компонента загрязнителя, его источника и концентрации. Воздействие на здоровье также зависит от страны, сезона, региона и времени.
Артикул:
- Сидбом А., Бломберг А., Парния С. и др.(2001) Воздействие на здоровье выхлопных газов дизельных двигателей. Eur Respir J. doi: 10.1183 / 036.01.17407330.
- Пандья Р.Дж., Соломон Г., Киннер А., Бальмес-младший. (2002) Дизельный выхлоп и астма: гипотезы и молекулярные механизмы действия. Специалист по охране здоровья окружающей среды . DOI: 10.1289 / ehp.02110s1103.
- Savary CC, Bellamri N, Morzadec C, et al. Длительное воздействие концентраций частиц выхлопных газов дизельных двигателей в окружающей среде не влияет на фенотип эпителиальных клеток бронхов человека.(2018) Toxicol In Vitro. DOI: 10.1016 / j.tiv.2018.06.014.
- Shears RK, Jacques LC, Naylor G, et al. (2020) Воздействие частиц выхлопных газов дизельных двигателей увеличивает восприимчивость к инвазивным пневмококковым заболеваниям. J Allergy Clin Immunol. DOI: 10.1016 / j.jaci.2019.11.039.
Дополнительная информация
Почему выхлопные газы автомобилей вредны для человека? »Science ABC
Выхлопные газы автомобилей содержат определенные ядовитые химические вещества, в том числе оксид углерода , диоксид серы, оксиды азота, формальдегид, бензол и сажу , все из которых могут нанести вред человеческому организму при постоянном вдыхании в больших количествах.
Иногда нам нравятся вещи, которые кажутся просто странными и не имеют смысла в разумном мире. У меня есть друг, которому нравится есть мел, другой — почву (я не шучу), а третий любит аромат дыма от пестицидов. Однако я не могу судить их слишком много, потому что в детстве я любил запах бензина, в то время как некоторые из моих друзей любили запах выхлопных газов автомобилей!
Хотя такие предпочтения иррациональны и немного странны, некоторые из них намного больше.Например, запах выхлопных газов автомобилей (который фактически становится вдыханием) чрезвычайно вреден для организма. В самых крайних случаях он может убить людей, подвергшихся воздействию больших доз.
Выхлопные газы
Как вы уже знаете, подавляющему большинству транспортных средств требуется масло / газ для работы двигателей, что позволяет протекать определенным механическим и химическим реакциям и запускать транспортное средство. Все, что происходит под капотом автомобиля (в первую очередь, при сгорании топлива), выделяет смесь газов и взвешенных частиц, которую мы все вместе называем выхлопными газами.
Выхлопные газы, выбрасываемые автобусом (Фото: Pixabay)
Выхлопные газы составляют большую часть выбросов автомобилей, поскольку они в основном выбрасываются как побочный продукт сгорания определенных видов топлива, таких как дизельное топливо, бензин, природный газ , мазут и т. д. Выхлопные газы транспортного средства удаляются из транспортного средства и выпускаются в окружающую среду через так называемую выхлопную трубу или форсунку .
Выхлопные газы известны тем, что они вредны как для человека, так и для окружающей среды из-за присутствия определенных химических веществ, которые, как известно, вредны для человека.Следует отметить, что не все компоненты выхлопных газов вредны; они также состоят из нетоксичных компонентов, таких как азот, водяной пар и двуокись углерода (хотя это парниковый газ и главный фактор глобального потепления). Но прежде чем мы подробно рассмотрим газы и их воздействие, мы составим список этих газов!
Список вредных газов, содержащихся в выхлопных газах
- Окись углерода
- Углеводороды (бензол)
- Диоксид серы
- Сажа (не совсем газ)
В этой статье мы рассмотрим некоторые из нежелательных и токсичные компоненты выхлопных газов по одному:
Окись углерода
Ни одно обсуждение автомобильного дыма и его опасностей не может быть полным без упоминания этого опасного газа.Окись углерода сама по себе является бесцветным, безвкусным и без запаха газом и является одним из главных виновников, которые делают выхлопные газы опасными для здоровья человека, поскольку он связывается с гемоглобином в нашей крови, что приводит к удушью.
При постоянном воздействии даже небольшого количества (0,0035%) окиси углерода в течение 6-8 часов у человека начнутся первые симптомы отравления угарным газом, которые включают головокружение, спутанность сознания, головокружение и головную боль. Ситуация становится все хуже по мере увеличения концентрации газа в воздухе.
Симптомы отравления угарным газом (Фото предоставлено Википедией)
В конце спектра его побочных эффектов смерть человека, подвергшегося воздействию, менее чем за 3 минуты, если его концентрация в воздухе составляет 1,28% (12 800 частей на миллион) или более.
Углеводороды (бензол)
Выхлопные газы содержат определенные углеводороды (соединения, содержащие цепочки атомов водорода и углерода), в частности бензол, который имеет опасные последствия для нашего здоровья как сразу, так и в долгосрочной перспективе.Как хорошо известный канцероген (то, что вызывает рак), бензол, как известно, серьезно влияет на костный мозг, что может привести к снижению количества красных кровяных телец, что приведет к анемии.
По данным Министерства здравоохранения и социальных служб (DHHS), бензол может вызывать рак кроветворных органов (или лейкемию), если подвергаться воздействию в течение длительного периода времени.
Диоксид серы
Бесцветный газ с резким резким запахом, диоксид серы раздражает органы дыхательных путей, включая нос и горло, вызывая хрипы, кашель и одышку.В долгосрочной перспективе длительное воздействие диоксида серы было связано с астмой и другими подобными состояниями.
Сажа
Сажа — это порошкообразное вещество, которое делает выхлопные газы черными.
Сажа (дым от дизельного топлива) от большого грузовика. (Фото: Wikipedia Commons)
Это почти все, что есть сажа (по крайней мере, снаружи). В частности, это масса, которая остается в результате неполного сгорания углеводородов.
Слишком много вредных воздействий сажи, чтобы перечислить их, но они включают грипп, астму и даже рак.Сажа наносит сильный удар по органам дыхания людей, которые постоянно ей подвергаются. Это также связано с острой сосудистой дисфункцией и повышенным риском ишемической болезни сердца.
Сажа вредит окружающей среде (как и другие химические вещества, перечисленные выше). Фактически, сажа настолько вредна для окружающей среды, что составляет более четверти всех опасных загрязнений в воздухе!
Последнее слово
Короче говоря, совершенно очевидно, что выхлопные газы, независимо от того, исходят ли они от маленькой машины или гигантского производственного предприятия, наносят действительно серьезный ущерб не только нам, но и всей окружающей среде.Поэтому разумно делать все возможное, чтобы максимально ограничить собственные выбросы. А пока избавьтесь от привычки нюхать выхлопные газы автомобилей!
Психологическое воздействие воздействия выхлопных газов транспортного средства: выводы, полученные на модели на животных
Кратковременная высокая доза и длительная низкая доза SVEE не повлияли на массу тела, потребление пищи и воды у подвергшихся воздействию крыс
Масса тела [высокая доза: F (4, 60 ) = 4,039, р = 0,1025; низкая доза: F (4, 60) = 6,557, p = 0,0626], еда [высокая доза: F (3, 45) = 8.673, р = 0,0546; низкая доза: F (3, 45) = 8,208, p = 0,0587] и потребление воды [высокая доза: F (3, 45) = 6,540, p = 0,0787; низкая доза: F (3, 45) = 1,546, p = 0,3646] между контрольными крысами, подвергавшимися действию нормального воздуха (CON), и крысами, подвергавшимися воздействию имитированного выхлопа транспортного средства (EXP), оставалась неизменной после кратковременной высокой дозы и длительной SVEE ( Рис. 2а – е). Это говорит о том, что воздействие выхлопных газов автомобиля не повлияло на общие параметры тела.
Рисунок 2Общие параметры кузова по SVEE.Нет существенной разницы в увеличении веса, высокая доза кратковременная ( a ), низкая доза пролонгированной ( d ) SVEE; прием пищи, кратковременная высокая доза ( b ), пролонгированная низкая доза ( e ) SVEE; и прием воды, кратковременная высокая доза ( c ), пролонгированная низкая доза ( f ) SVEE через 2 недели. Значения представляют собой средние значения ± стандартная ошибка среднего, n = 8 крыс / группа.
Кратковременная высокая доза и пролонгированная низкая доза SVEE приводили к усилению тревожного поведения у подвергшихся воздействию крыс Инжир.3a, CON: 50,92 ± 2,60, EXP: 44,47 ± 1,43, −12%, p = 0,0429, t = 2,243, df = 16). Аналогичное наблюдение было сделано у крыс EXP после пролонгированного SVEE низкой дозы (рис. 3e, CON: 36,94 ± 1,35, EXP: 32,68 ± 1,19, -11%, p = 0,0270, t = 2,356, df = 24).
Рисунок 3Исследование тревожно-подобного поведения ( a — h ) у крыс, подвергнутых кратковременному воздействию высокой дозы (( a — d ), n = 9 крыс / группа) и длительной низкой дозе. ( e — h , n = 13 крыс / группа) 2-недельная SVEE.Тревожное поведение оценивалось с использованием открытого поля ( a , e ), приподнятого лабиринта ( b , f ), светло-темного ( c , g ) и закапывания мрамора. ( d , h ) испытания. (*) Значительно отличается от контроля, p <0,05, (**) значительно отличается от контроля, p <0,01. Столбцы представляют собой средние значения ± SEM.
В тесте Elevated Plus Maze (EPM) крысы EXP проводили значительно меньше времени в открытых рукавах устройства EPM по сравнению с крысами CON, после короткого периода с высокой дозой (рис.3b, ВЫН: 109,0 ± 26,22, ОПЫТ: 53,0 ± 8,91, -51%. p = 0,0433, t = 2,313, df = 16) и пролонгированной низкой дозой (рис. 3f, CON: 81,91 ± 10,29, EXP: 53,00 ± 6,179, -34%, p = 0,0299, t = 2,348, df = 24) SVEE .
В тесте Light Dark (LD) крысы EXP проводили значительно меньше времени в освещенном отсеке бокса LD по сравнению с крысами CON после короткого замыкания с высокой дозой (рис. 3c, CON: 77,57 ± 11,75, EXP: 33,56 ± 9,77, -56%, p = 0,0116, t = 2,901, df = 16) и пролонгированной низкой дозой (рис. 3g, CON: 106,7 ± 6.85, EXP: 84,0 ± 8,29, −21%, p = 0,0475, t = 2,112, df = 24) SVEE.
Аналогичным образом, в тесте на закапывание мрамора (MB) крысы EXP закопали значительно большее количество шариков по сравнению с крысами CON после короткого замыкания с высокой дозой (рис. 3d, CON: 1,75 ± 0,25, EXP: 3,75 ± 0,62, + 114%). , p = 0,0255, t = 2,954, df = 16) и при низкой дозе пролонгированного действия (рис. 3h, CON: 0,42 ± 0,13, EXP: 1,15 ± 0,19, + 173%, p = 0,0045, t = 3,118, df = 24) SVEE.
Таким образом, как кратковременная высокая доза, так и пролонгированная низкая доза на 2 недели привели к усилению тревожноподобного поведения у крыс EXP, что было исследовано с использованием четырех различных параметров тревожно-подобного поведения.
Кратковременная высокая доза и пролонгированная низкая доза SVEE приводили к усилению депрессивного поведения у подвергшихся воздействию крыс кратковременная высокая доза (рис. 4a, CON: 27,11 ± 3,02, EXP: 50,17 ± 8,86, + 85%, p = 0,0131, t = 2,872, df = 16) и пролонгированная низкая доза (рис. 4b, CON: 32,85 ± 7,24 , EXP: 61,08 ± 10,79, + 90%, p = 0,0378, t = 2,204, df = 24) SVEE. Это предполагает усиление депрессивно-подобного поведения после SVEE.
Рисунок 4Исследование депрессивноподобного поведения ( a , b ) у крыс, подвергнутых кратковременному воздействию высокой дозы ( a , n = 9 крыс / группу) и длительной низкой дозе ( b , n = 13 крыс / группа) 2 неделя SVEE. Подобное депрессии поведение исследовали с помощью теста принудительного плавания. (*) Значительно отличается от контроля p <0,05. Столбцы представляют собой средние значения ± SEM.
Кратковременная высокая доза и пролонгированная низкая доза SVEE привели к нарушению памяти у облученных крыс (СТМ) тест (рис.5a, CON: 0,16 ± 0,16, EXP: 1,5 ± 0,56, + 837%, p = 0,0464, t = 2,272, df = 16) после кратковременного SVEE с высокой дозой. Не было существенной разницы в количестве ошибок между крысами CON и EXP в тесте долговременной памяти (LTM) (рис. 5b, CON: 0,83 ± 0,16, EXP 1,66 ± 0,83, p = 0,4383, t = 0,799, df = 16). После длительной SVEE с низкой дозой крысы EXP совершали больше ошибок в определении местоположения скрытой платформы по сравнению с крысами CON в обоих тестах STM (рис. 5c, CON: 0,69 ± 0,17, EXP: 1,41 ± 0,25, + 104%, p = 0.0280, t = 2,346, df = 24) и LTM-теста (рис. 5d, CON: 0,25 ± 0,17, EXP: 1,61 ± 0,5, + 544%, p = 0,0207, t = 2,485, df = 24).
Рисунок 5Исследование функции обучающей памяти у крыс, подвергнутых кратковременному воздействию высокой дозы ( a , b ; n = 9 крыс / группа) и пролонгированной низкой дозе ( c , d ; n = 13 крыс / группа) 2 нед. SVEE. Краткосрочную ( a , c ) и долгосрочную ( b , d ) память оценивали с помощью 12 испытаний с радиальным водным лабиринтом (RAWM).Аппарат RAWM показан в виде вставок, содержащих круглый бассейн с 6 дорожками для плавания. (*) Значительно отличается от контроля p <0,05. Столбцы представляют собой средние значения ± SEM.
Таким образом, кратковременная SVEE с высокой дозой нарушала только кратковременную память у крыс, подвергшихся воздействию, однако длительная SVEE с низкой дозой приводила как к кратковременному, так и к долговременному ухудшению памяти.
Знаете ли вы о риске выхлопных газов для здоровья?
Если вы работаете с автомобилями, вы должны быть знакомы с выхлопными газами.Это пары, выделяющиеся при сжигании ископаемого топлива для питания транспортного средства. Однако знаете ли вы о риске этих выбросов для здоровья?
Вот в чем дело:
Выхлопные газы состоят из множества компонентов, и их состав меняется в зависимости от используемого топлива. Однако, несмотря на то, что количество может варьироваться, основные компоненты остаются прежними.
Из чего состоят выхлопные газы?
Выбросы выхлопных газов представляют собой смесь газов (диоксида углерода, монооксида углерода, бензола и некоторых других ароматических углеводородов, азота и водяного пара) и твердых частиц (в основном сажи).
Некоторые газы нетоксичны, поэтому не все они вредны. Один из нетоксичных газов — водяной пар, который на самом деле совершенно не опасен.
С другой стороны, ядовитые газы включают окись углерода, которая может быть чрезвычайно смертельной, способной убить человека даже в концентрациях в течение нескольких минут.
Итак, здоровый баланс!
Давайте сначала обсудим нетоксичные газы, просто чтобы убрать их с дороги.
Нетоксичные газы в выхлопных газах
Нетоксичные газы в выхлопных газах не оказывают на нас отрицательного воздействия, по крайней мере, в тех количествах, в которых они присутствуют в выхлопных газах транспортных средств.
Водяной пар
Водяной пар — единственный действительно нетоксичный газ, содержащийся в выхлопных газах. В отличие от пара, который представляет собой воду, нагретую до точки кипения, водяной пар представляет собой естественно испаренную воду. Он недостаточно горячий, чтобы нас обжечь или поранить.
На самом деле, если вы следите за погодой, вы бы заметили показатель влажности, который представляет собой просто количество водяного пара, присутствующего в атмосфере, и оно может доходить до 100%, не влияя на нас.
Так как же водяной пар является частью автомобильных выбросов?
При сгорании любого органического топлива выделяется водяной пар и углекислый газ.Вы также производите оба этих газа в своем теле при выдохе. Наши клетки используют глюкозу (сахар, который относится к классу органических соединений) в качестве топлива для производства тепловой энергии, а углекислый газ и вода являются побочными продуктами.
Двуокись углерода
Двуокись углерода (химическая формула: CO2) — второй важный побочный продукт при сжигании любого органического топлива.
Любой органический материал по самому своему определению состоит из атомов углерода и водорода. Молекулы органического топлива горят или окисляются в присутствии кислорода с образованием диоксида углерода (один атом углерода в сочетании с двумя атомами кислорода) и воды (два атома водорода и один атом кислорода).
Как мы упоминали ранее, все живые существа производят углекислый газ (даже растения; они производят кислород посредством фотосинтеза, но они также дышат, где они поглощают кислород и выделяют углекислый газ). Он естественным образом содержится в нашем воздухе, но его концентрация очень низкая — около 0,04%.
Он может быть токсичным, но люди начинают ощущать какие-либо побочные эффекты только тогда, когда его концентрация превышает 5%, хотя он может вызвать смерть в количестве более 10%. Однако обычные выхлопные газы не содержат очень большого количества углекислого газа, поэтому в данном контексте это не представляет потенциальной опасности.
Азот
Азот (химический символ: N) — еще один газ, который естественным образом содержится в воздухе, которым мы дышим. Однако, в отличие от углекислого газа, это целых 78% нашей атмосферы. По сути, почти 80% вдыхаемого нами воздуха — это азот.
Опять же, как и углекислый газ, азот может быть смертельным в очень высоких или концентрированных дозах, но в выхлопных газах для всех целей и целей он безвреден.
Токсичные газы в выхлопных газах
В отличие от нетоксичных газов, токсичные газы в выхлопных газах могут вызвать длительный ущерб или даже смерть.
Бензол
Хотя в выхлопных газах транспортных средств присутствуют и другие углеводороды, наиболее распространенным и опасным из них является бензол (химическая формула: C6H6). Бензол — это жидкость, которая очень легко испаряется, образуя пары. У него сладкий запах, поэтому его легко обнаружить.
При длительном воздействии это химическое вещество влияет на клетки нашего тела, заставляя их работать неправильно. Это может повлиять на костный мозг, поэтому организм не вырабатывает достаточно красных кровяных телец. Это также может повлиять на иммунную систему.
Бензол также связан с лейкемией.
Если вы вдыхаете большое количество паров бензола, вы начнете испытывать сонливость и головокружение, учащенное сердцебиение с нерегулярным сердцебиением, спутанность сознания, тремор и головные боли.
Продолжительное воздействие этих паров в больших количествах приведет к потере сознания, тогда как очень высокие уровни приведут к смерти.
Диоксид серы
Двуокись серы (химическая формула: SO2) — это еще один газ с характерным запахом, позволяющий легко идентифицировать и обнаруживать.Он образуется во время вулканической активности, поэтому в более высоких концентрациях он встречается вокруг вулканов.
При вдыхании эти выхлопные газы раздражают носовой ход, горло и дыхательные пути. Это может вызвать раздражение, одышку, кашель, хрипы и ощущение стеснения в груди. Большинство людей начинают ощущать действие газа почти сразу, в течение нескольких минут после его вдыхания.
Если вы подвергаетесь его длительному воздействию, это может привести к астме или другим респираторным заболеваниям.
Окись углерода
Окись углерода (химическая формула: CO) — самый смертоносный газ в смеси выхлопных газов. Он не имеет цвета и запаха, поэтому его невозможно обнаружить в воздухе. Однако даже 0,0035% окиси углерода в воздухе, постоянно вдыхаемое в течение шести-восьми часов, может вызвать симптомы отравления угарным газом.
Каковы симптомы отравления угарным газом?
Первоначальные симптомы — головокружение, спутанность сознания и ломота в голове. Длительное воздействие выхлопных газов также может вызвать повреждение некоторых органов тела.
Однако, если концентрация повышается, это может привести к смерти в считанные минуты — менее 3 минут, если концентрация составляет 1,28% или выше!
Я знаю, что вы могли подумать, что углекислый газ также состоит из углерода и кислорода. Как образуется окись углерода, если эти два элемента должны образовывать углекислый газ?
Видите ли … углерод — особенный элемент. Неважно, как он сочетается с кислородом. Если топливо на основе углерода горит в присутствии достаточного количества кислорода, оно будет производить углекислый газ.Однако в замкнутом пространстве, где недостаточно кислорода, он будет гореть, образуя окись углерода.
Выхлопные газы образуются в результате сжигания топлива в небольшой камере автомобиля, что означает ограниченное количество кислорода.
Окись углерода — это причина, по которой нельзя разводить огонь в помещении без надлежащей вентиляции.
Это также причина того, почему углекислый газ не представляет большой опасности в выхлопных газах. Если вы находитесь в замкнутом пространстве, где накапливается дым, да, уровень CO2 увеличится.
Однако, поскольку уровни окиси углерода также будут увеличиваться, а для причинения вам вреда необходимо очень мало этого, это выхлопные газы, о которых вам нужно больше всего беспокоиться. Это начнет влиять на вас задолго до того, как уровень углекислого газа достигнет опасного уровня.
Твердые частицы в выхлопных газах
Помимо газов, выхлопные газы также состоят из мельчайших частиц пыли, взвешенных в воздухе, в основном сажи.
Сажа
Что такое сажа?
Как ни странно, это крошечные частицы углерода.Помните, мы говорили, что при сжигании углерода образуется двуокись углерода или окись углерода, в зависимости от количества кислорода?
Что ж, если кислорода недостаточно, а топливо горит при более низкой температуре, некоторые атомы углерода вообще не соединяются с кислородом, а вместо этого рассеиваются в виде сажи.
Поскольку эти частицы очень притягиваются к маслянистым углеводородам, они обычно оседают, образуя жирный черный налет на поверхности.
Однако при вдыхании частицы достаточно малы, чтобы попасть в легкие и в кровоток.Попав внутрь, они могут повлиять на ваше сердце и легкие, что приведет к сердечным приступам, бронхиту, астме, инсультам и многому другому.
Система удаления выхлопных газов автомобилей
Как видите, работа с выхлопными газами автомобилей может быть очень опасной. Веб-сайт HSE рекомендует использовать хорошо вентилируемое место в сочетании с системой улавливания выхлопных газов, чтобы не допускать попадания в пространство смертоносных газов.
В VODEX мы предлагаем широкий спектр продуктов для экстракции автомобилей; включая решения для удаления дыма и пыли для выхлопных газов в автомобильных мастерских и гаражах.
Свяжитесь с нами, если вам нужна помощь в выборе подходящего экстракционного раствора или если вам нужен индивидуальный продукт. С помощью нашего опыта и ассортимента продукции вы сможете получить рабочее место, свободное от всех вредных газов и пыли от выхлопных газов автомобилей.
Выбросы выхлопных газов при ремонте автомобилей
Выхлопные газы автомобилей могут раздражать глаза и дыхательные пути, а также представляют опасность для здоровья при вдыхании. Дымовые газы, работающие на углеродном топливе, содержат ядовитый газ — окись углерода.Продолжительное воздействие паров дизельного топлива, особенно синего или черного дыма, может вызвать кашель и одышку. Многократное длительное воздействие паров дизельного топлива в течение примерно 20 лет может повысить риск рака легких.
Обеспечьте хорошую вентиляцию рабочего места. Подключите систему улавливания выхлопных газов к выхлопной трубе автомобиля при статическом движении, особенно при работе в смотровой яме. Он должен обеспечивать вентиляцию в безопасном месте на открытом воздухе, где дым не будет втягиваться обратно в мастерскую и не повлияет на другие помещения или людей поблизости.Поддерживайте муфты и гибкие соединения в хорошем состоянии, чтобы предотвратить утечки. Не следует полагаться на то, что дверцы подъезда к транспортному средству остаются открытыми для обеспечения вентиляции, так как зимой они будут оставаться закрытыми. Используйте инструкции e-COSHH Essentials, чтобы уменьшить воздействие.
Выхлопные газы могут быстро достигать опасной концентрации, особенно от холодных или периодически работающих двигателей (при работе в помещении без вытяжной вентиляции). Не полагайтесь на каталитические нейтрализаторы для безопасной работы двигателей в помещении.Они менее эффективны, когда выхлопные газы относительно холодные, например, от транспортных средств, которые долгое время работают на холостом ходу или используются периодически в течение коротких периодов. Каталитические нейтрализаторы не удаляют токсичные оксиды азота.
Выбросы выхлопных газов дизельного двигателя (DEEE)
DEEE содержат известные канцерогенные вещества, поэтому воздействие этих паров необходимо предотвращать или контролировать. Руководство по HSE HSG187 предоставляет примеры передовой практики для контроля воздействия в конкретных ситуациях, включая деятельность в помещениях MVR.Важно, чтобы это руководство выполнялось и чтобы средства управления (например, извлечение выхлопной трубы автомобиля) были предусмотрены и использовались. Кроме того, необходимо соблюдать все организационные меры по сокращению периода воздействия и количества лиц, подвергшихся воздействию. Всегда лучше избегать воздействия DEEE, если это вообще возможно.
Влияние выбросов выхлопных газов дизельных двигателей на здоровье
Эпидемиологические исследования продемонстрировали связь между различными уровнями загрязнения воздуха и различными последствиями для здоровья, включая смертность, обострение астмы, хронический бронхит, инфекции дыхательных путей, ишемическую болезнь сердца и инсульт.Из загрязнителей воздуха, производимых автотранспортными средствами, частицы выхлопных газов дизельных двигателей составляют весьма значительный процент частиц, выбрасываемых во многих городах. Поэтому в данном обзоре основное внимание уделяется влиянию выхлопных газов дизельных двигателей на здоровье и, в особенности, отдельным компонентам. Острые последствия воздействия выхлопных газов дизельного двигателя включают раздражение носа и глаз, изменения функции легких, респираторные изменения, головную боль, усталость и тошноту. Хроническое воздействие связано с кашлем, выделением мокроты и снижением функции легких.Помимо симптомов, исследования воздействия на здоровых людей документально подтвердили ряд глубоких воспалительных изменений в дыхательных путях, особенно до того, как можно будет обнаружить изменения легочной функции. Вполне вероятно, что такие эффекты могут быть еще более пагубными для астматиков и других субъектов с нарушенной легочной функцией. Существуют также наблюдения, подтверждающие гипотезу о том, что выхлопные газы дизельных двигателей являются одним из важных факторов, способствующих пандемии аллергии. Например, во многих экспериментальных системах можно показать, что частицы выхлопных газов дизельного двигателя действуют как адъюванты по отношению к аллергену и, следовательно, увеличивают реакцию сенсибилизации.Однако большая часть исследований побочных эффектов выхлопных газов дизельных двигателей как in vivo, так и in vitro, проводилась на животных. Остаются вопросы относительно релевантности уровней воздействия и возможности экстраполировать результаты таких моделей на людей. Поэтому крайне важно дополнительно оценить острые и хронические эффекты выхлопных газов дизельных двигателей в механистических исследованиях с тщательным учетом уровней воздействия. По возможности и этически оправданные исследования следует проводить на людях.
исследований воздействия на здоровье, воздействия и риска загрязнения от мобильных источников
Выбросы автотранспортных средств способствуют повышению уровня токсичности воздуха в воздухе, известного или предположительно канцерогенного для человека или животных.Воздействие токсичных веществ в воздухе также может вызывать неопухолевые последствия для здоровья, такие как неврологические, сердечно-сосудистые, респираторные, репродуктивные и / или иммунные нарушения.
Ниже приведены ресурсы по воздействию на здоровье, воздействию и риску загрязнения из мобильных источников.
- Дизельные выхлопы в США (PDF) (4 стр., 412K, EPA420-F-03-022, июнь 2003 г.)
В этом документе представлен обзор воздействия выхлопных газов дизельного двигателя на ваше здоровье и окружающую среду, а также шаги по сократить выбросы, и как правительство способствует сокращению выбросов. - Документ об оценке здоровья для выхлопных газов дизельных двигателей (PDF) (669 стр., 8.23MB, EPA / 600 / 8-90 / 057F, май 2002 г.) , представляющий собой смесь газов и частиц.
- Веб-сайт по токсичным веществам в воздухе
Онлайновый ресурсный центр Агентства по охране окружающей среды, содержащий информацию о токсичных загрязнителях воздуха, их воздействии на здоровье, технических отчетах, данных оценки, нормах и программах качества воздуха. - Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний (ATSDR)
ATSDR — федеральное агентство общественного здравоохранения Министерства здравоохранения и социальных служб США. - Исследование школьного автобуса Калифорнийского совета по воздушным ресурсам
Это исследование было проведено для определения диапазона воздействия токсичных веществ воздуха на детей во время поездок на школьном автобусе. - Центры по воздуху, климату и энергетике (ACE): решения для поддержки науки
EPA поддерживает исследования для информирования политиков об эффективной реализации стратегий борьбы с загрязнением воздуха для достижения максимальной пользы для здоровья населения за счет снижения воздействия вредного загрязнения воздуха. - Исследование загрязнения воздуха вблизи проезжей части и других источников загрязнения воздуха
Это исследование сосредоточено на источниках загрязнения воздуха вблизи проезжей части, поскольку проживание и работа вблизи источников загрязнения воздуха может привести к более высокому воздействию загрязнителей воздуха, многие из которых способствуют неблагоприятным последствиям для здоровья. - Анализ судьбы, воздействия и рисков (FERA)
Этот веб-сайт предоставляет инструменты, помогающие усилиям EPA по оценке рисков для здоровья и воздействия на окружающую среду, связанных с воздействием «критериальных» загрязнителей (шесть распространенных загрязнителей воздуха, включая озон и частицы) и токсичных веществ. загрязнители воздуха. - Институт воздействия на здоровье
Эта независимая некоммерческая корпорация была учреждена в 1980 году для предоставления высококачественных, беспристрастных и актуальных научных данных о воздействии на здоровье загрязняющих веществ от транспортных средств и других источников в окружающей среде. - Международное агентство по изучению рака (IARC)
IARC — специализированное онкологическое агентство Всемирной организации здравоохранения. Их цель — способствовать международному сотрудничеству в исследованиях рака. - Интегрированная система информации о рисках (IRIS)
База данных EPA о последствиях для здоровья человека, которые могут возникнуть в результате воздействия различных веществ, обнаруженных в окружающей среде. - Оценка токсичности воздуха в национальном масштабе (NATA)
NATA — это постоянная комплексная оценка токсичности воздуха в США Агентством по охране окружающей среды для государственных, местных и племенных агентств. - Отчет Национальной токсикологической программы по канцерогенным веществам (RoC)
RoC — это утвержденный Конгрессом научно обоснованный отчет об общественном здравоохранении, в котором определяются вещества в окружающей среде, представляющие опасность для людей, проживающих в Соединенных Штатах. - Управление по оценке рисков для здоровья в окружающей среде (OEHHA)
Миссией калифорнийского офиса OEHHA является защита и улучшение здоровья населения и окружающей среды путем научной оценки рисков, связанных с опасными веществами. - Science Inventory
Science Inventory — это база данных с возможностью поиска по исследовательским продуктам, главным образом из Управления исследований и разработок Агентства по охране окружающей среды. Записи научного реестра содержат описания продукта, контактную информацию и ссылки на доступные печатные материалы или веб-сайты. - ToxFAQs ™
ToxFAQs ™ — это база данных резюме об опасных веществах, разработанная Отделом токсикологии Агентства по токсическим веществам и регистрации заболеваний.