Меню

Выхлопные газы автомобилей легче или тяжелее воздуха

Свойства выхлопных газов

Многие владельцы дизельных автомобилей, генераторов, котлов беспокоятся о выхлопных газах. И не напрасно, ведь хорошо известно, что выхлопные газы токсичны. Главный вопрос, который они задают: — Каково поведение выхлопных газов и как скоро они улетучатся сами по себе? Постараемся ответить на эти вопросы…

Начнем с того, что выхлопные газы современных двигателей внутреннего сгорания, к которым относятся так же и дизельные двигатели, вовсе не один газ, а смесь газов. Каждый из них обладает определенными свойствами, которые определяют не только токсичность, но и летучесть.

Летучесть – это свойство газа подниматься в атмосфере вверх или опускаться вниз. Летучесть зависит от плотности газа. Если он плотнее воздуха – газ опускается, наоборот – поднимается.

Выхлопной коктейль состоит из более чем 200 компонентов. Вот только основные:

  • Азот (N) – доля в выхлопе около 77%. Не токсичен.
  • Кислород (О2) – доля в выхлопе 2-15%. Не токсичен.
  • Пары воды (H2O) – доля в выхлопе около 3%. Не токсичны.

Эти газы, абсолютно безобидны и являются компонентами атмосферного воздуха, который используется в дизельных двигателях для образования топливной смеси. Из-за того, что эти газы химически и физически весьма стабильны, они не претерпевают каких-либо изменений.

  • Углекислый газ (СО2) – доля в выхлопе около 5%. Не токсичен, является продуктом сгорания топлива. Он полезен для роста растений, однако оказывает негативное влияние на атмосферу Земли, повышая ее температуру.
    Плотность углекислого газа – 1,97 кг/м 3 . Он тяжелее воздуха, следовательно, не поднимается вверх, а наоборот скапливается в подвалах, канавах, углублениях.
  • Угарный газ (СО) – доля в выхлопе около 2%. Очень токсичен. Опасен тем, что не имеет цвета и запаха. Угарный газ воздействует на нервную и сердечно сосудистую систему человека, вызывая кислородное голодание, сонливость, обмороки, удушье, смерть.
    Плотность угарного газа – 1,15 кг/м 3 . Он чуть легче воздуха, следовательно, поднимается вверх, медленно скапливаясь в мансардах, под крышами домов.
  • Оксид азота (NO2) – доля в выхлопе около 0,5%. Очень токсичен. Представляет собой газ бурого цвета с характерным запахом.
    При контакте NO2 с влагой (слизистые оболочки глаз, носа, бронхов) образуется азотная кислота, поражающая легкие человека. При высоких концентрациях NO2 возникают астма и отек легких.
    NO2 опасен тем, что вдыхая его в достаточно высоких концентрациях, человек не имеет неприятных ощущений и не предполагает опасности отравления. При длительном воздействии NO2, у человека развивается хронический бронхит, гастрит, язва желудка, сердечная недостаточность, нервные расстройства.
    Плотность оксида азота – 2,05 кг/м 3 . Он тяжелее воздуха, следовательно, опускается вниз, скапливаясь в подвалах, канавах, углублениях.
  • Углеводороды (CxHx) – доля в выхлопе около 0,2%. Токсичны. Даже в малых концентрациях вызывают головную боль, головокружение, обмороки. Они оказывают неблагоприятное воздействие на сердечно сосудистую систему человека. Углеводородные соединения обладают также канцерогенным действием. Канцерогены — это вещества, способствующие возникновению и развитию раковых заболеваний.

Особой канцерогенной активностью отличается ароматический углеводород бензапирен С20H12, который хорошо растворяется в маслах, жирах, сыворотке человеческой крови. Накапливаясь в организме человека до опасных концентраций, бензапирен стимулирует образование злокачественных опухолей.

CxHx легче воздуха, следовательно, поднимаются вверх, скапливаясь в мансардных помещениях, под крышами домов, сараев.

  • Альдегиды (R-CHO) – доля в выхлопе около 0,005%. Токсичны. Вызывают раздражение слизистой оболочки дыхательных путей, глаз и т. д. Способны накапливаться в организме, приводя к хроническим заболеваниям.
    Альдегиды тяжелее воздуха, следовательно, опускаются вниз, скапливаясь в подвалах, канавах, углублениях.
  • Сернистый ангидрид (SO2) – доля в выхлопе около 0,05%. Токсичен. При взаимодействии с водой образует серную кислоту. Пагубно воздействует на слизистые оболочки дыхательных путей, глаз. Обладает резким, неприятным запахом.
    Плотность SO2 – 2,63 кг/м 3 . Он тяжелее воздуха, следовательно, опускается вниз, скапливаясь в подвалах, канавах, углублениях.
  • Вот такая картина. Кроме того, следует учесть, что время жизни некоторых ядовитых компонентов до 5 лет. Накапливаясь где-то в подвалах жилых построек, гаражах эти газы вряд ли «уйдут» сами, как надеются многие владельцы дизельной техники. Они скорее отравят всё живое…

    Отсюда вытекают основные правила безопасности:

    • Не стоять рядом с прогреваемым автомобилем.
    • Прогревать автотранспорт желательно на открытой и продуваемой местности, а не у стены, и уж тем более, не в гараже!
    • Не размещать дизельные генераторы внутри жилых домов. Лучше – как можно дальше от жилья, людей, растений, внутри хорошо проветриваемых специальных построек.

    Кстати, обращаем ваше внимание на последний пункт. Его нарушает каждый второй владелец загородной недвижимости в нашей стране. Объяснение простое – возможность воровства.

    Так неужели лучше умереть?

    Топливная компания «Ойл-Экспо» — оптовые поставки дизельного топлива по Москве и Московской области на объекты заказчика.

    Загрязнение атмосферы выхлопными газами: влияние на человека и окружающую среду

    Во второй половине 20 века во многих странах мира произошел резкий скачок развития автомобилестроения. Увеличение количества машин привело к усилению беспокойства как ученых, так и простых обывателей по поводу влияния продуктов сгорания топлива на здоровье человека и на экологию в целом.

    Данная проблема загрязнения атмосферы выхлопными газами не потеряла своей актуальности. В их составе присутствует множество токсичных компонентов, поэтому выхлопные газы – одна из главных экологических проблем современности.

    Что такое выхлопные газы?

    Выхлопными газами автомобилей называют продукты переработки топлива, выбрасываемыми в атмосферу. Их состав и влияние на окружающую среду начали активно изучать еще в 60-е годы 20 века.

    За последние десятилетия количество автомобилей на планете значительно увеличилось, а вредные выбросы, возникающие в процессе их работы стали серьезной проблемой. Особенно страдает от них экология крупных городов. Присутствие веществ, содержащихся в их составе, в мегаполисах превышает допустимые нормы и может привести к возникновению различных заболеваний.

    Состав выхлопных газов

    Состав выхлопных газов автомобилей зависит от качества используемого топлива и типа двигателя. Но отличия будут только в процентном составе тех или иных веществ. Выхлопы автомобилей состоят как из вполне безвредных веществ, так и из достаточно токсичных.

    В большей части они состоят из таких газов, как азот, кислород, диоксид углерода и водяные пары. Эти вещества входят в состав атмосферного воздуха и не представляют никакой опасности для людей и окружающей среды. Объем каждой из вредных примесей в составе не превышает 1-2%, реже 5-10%. К опасным для здоровья можно отнести следующие компоненты:

    • Оксид углерода.
    • Альдегиды.
    • Углеводороды.
    • Диоксид серы.
    • Сажа
    • Бензапирен.
    Компонент Объемная доля в
    бензиновом двигателе, %
    Объемная доля в
    дизельном двигателе, %
    Токсичность
    Азот 74–77 76–78 нетоксичен
    Кислород 0,3–8 2–18 нетоксичен
    Водяной пар 3–5,5 0,5–4 нетоксичен
    Диоксид углерода 5–12 1–10 нетоксичен
    Оксид углерода 0,1–10 0,01–5 токсичен
    Углеводороды 0,2–3 0,009–0,5 токсичны
    Альдегиды 0–2 0,001–0,009 токсичны
    Диоксид серы 0–0,002 0–0,03 токсичен
    Сажа, г/м3 0–0,04 0,1–1,1 токсична
    Бензапирен, г/м3 0,01–0,02 0–0,01 токсичен

    Монооксид углерода и углекислый газ

    Эти вещества считаются опасными и наносящими серьезный ущерб экологии. В большинстве стран мира автомобили проходят проверку и сертификацию на соответствие международным нормам по их содержанию в составе выхлопных газов автомобилей.

    Вред, наносимый этими примесями, зависит от их концентрации в воздухе. Так малое содержание (до 0,05%) углекислого газа может привести к возникновению головной боли и тошноты, а более высокое (0,5%) – вызывает удушье и смерть в течение 15 минут.

    Причиной высокого содержания углекислого газа в воздухе является неполное сгорание топлива. Это чаще всего происходит при прогреве двигателя. Поэтому прогревать автомобиль рекомендуется в хорошо проветриваемом помещении или на свежем воздухе.

    Также уменьшить количество указанных веществ в составе автомобильных выхлопов можно при помощи правильной настройки карбюратора, заменой старого воздушного фильтра или регулировкой впрыскивающих клапанов.

    Углеводороды и органические масла

    Остатки не прогоревших углеводородов и пары органических масел не представляют опасности для здоровья людей. Но под действием солнечных лучей они вступают в реакцию с другими компонентами воздуха и образуют токсичные соединения. Полученные вещества могут вызвать раздражение слизистых оболочек и дыхательных путей. Кроме того, одним из основных элементов смога являются углеводороды и их соединения.

    Если следить за состоянием уплотнительных колец, а также настроить карбюратор и свечи зажигания таким образом, чтобы углеводороды в процессе работы двигателя прогорали полностью, то в результате будут выделятся безвредные вещества: углекислый газ и пары воды.

    Формальдегид

    В результате взаимодействия формальдегида, выделяемого автомобилями, с атмосферным азотом и рядом других компонентов воздуха образуются токсичные соединения. При их достаточной концентрации образуется туман, который может представлять опасность для человека.

    Пыль и сажа

    Мельчайшие твердые частицы, содержащиеся в выхлопных газах автомобилей, оседают на обочинах и различных объектах вдоль автомобильных трасс. При постоянном вдыхании подобной пыли и сажи возникает риск развития заболеваний дыхательной и сердечно-сосудистой системы. Из-за малых размеров частиц сажи, они легко попадают непосредственно в кровеносные сосуды и оказывают пагубное влияние на них изнутри.

    Возможности полностью исключить данные вещества из состава выхлопных газов пока не существует. Единственной возможностью уменьшить их количество – это применение качественного топлива.

    Бензпирен

    Бензпирен (Бензапирен) относится к группе полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). Данные мутагенные и канцерогенные вещества способны накапливаться в природных объектах, воде и почве. Бензипрен самый распространенный из ряда опасных веществ этой группы. Со временем он накапливается в организме человека и, при достижении определенной критической концентрации, оказывает необратимые воздействия на его здоровье.

    Объем выхлопных газов

    В среднем при сжигании одного литра топлива выделяется 16 тысяч литров выхлопных газов. Примерный объем газов, выделяемых каждым автомобилем можно вычислить, исходя из среднего расхода топлива на 100 км пробега, заявленного производителем машины. Для этого придется суммировать пройденное расстояние и считать общий объем заправленного топлива.

    Выхлопы каждого автомобиля за 1 день или пройденный километр сосчитать просто невозможно. Также нельзя определить общий объем выхлопа большого количества машин, так как неизвестно сколько проезжает ежедневно или ежечасно каждая машина. Поэтому любые данные подобных исследований можно считать сильно усредненными или приближенными.

    Влияние выхлопных газов на здоровье человека

    Высокая концентрация вредных веществ, содержащихся в выхлопах автомобилей, в атмосфере представляет серьезную опасность для здоровья. Одним из самых быстродействующих и наиболее опасных компонентов автомобильных выхлопов является угарный газ. Он не имеет вкуса и запаха, а при высокой концентрации в замкнутом объеме вызывает тошноту, головокружение, удушье, обмороки и смерть.

    Долгое время в качестве автомобильного топлива использовался этилированный бензин, в продуктах его сгорания присутствовал свинец. Этот опасный для человека элемент способен накапливаться в организме. Сейчас этот металл исключен из состава бензина, но за время применения этилированного бензина, свинец мог серьезно повлиять на здоровье жителей крупных городов.

    При нагревании углеводородов под воздействием прямых солнечных лучей они окисляются и при вдыхании вызывают раздражение слизистых оболочек глаз и обострение хронических заболеваний дыхательной системы.

    Сажа и бензипрен, накапливаясь в организме человека, способны вызвать появление опухолей, в том числе и недоброкачественных.

    При классификации веществ, вырабатывающихся в процессе сгорания автомобильного топлива, по степени опасности для человека выделяют 6 основных групп:

    1. Безопасные.
      К ним относятся азот и его соединения, водород и водяные пары, кислород, углекислый газ и другие элементы земной атмосферы.
    2. Оксид углерода или угарный газ.
      Наиболее опасная составляющая отходящих газов, он способен вызвать отравление и привести к смерти от сильнейшего удушья.
    3. Оксид и диоксид азота.
      Эти вещества считаются более опасными чем угарный газ, при длительном воздействии данных газов даже в небольшой концентрации можно заболеть астмой, получить отек легких или хронический бронхит, а также они способствуют развитию заболеваний пищеварительной, сердечно-сосудистой и нервной систем.
    4. Углеводородные соединения.
      В эту группу входит множество органических соединений, большинство из которых ядовиты, вредны для сердечно-сосудистой системы или приводят к возникновению опухолей.
    5. Альдегиды.
      Вызывают раздражение слизистых оболочек, приводят к заболеваниям дыхательных путей и убивают нервные клетки.
    6. Сажа и мелкодисперсные элементы
      Кроме непосредственного влияния на дыхательные пути и кровеносные сосуды способны впитывать в себя вредные вещества и способствовать их накоплению в организме.

    Лечение при отравлении

    В случае отравления продуктами сгорания топлива следует срочно обратиться в больницу. Для снижения вреда выхлопных газов автомобилей для сердечно-сосудистой системы производят инъекции препаратов для нормализации ее работы.

    При отравлении угарным газом проводят искусственную вентиляцию легких, детоксикацию.

    Первая помощь при отравлении

    При подобных отравлениях необходимо вывести пострадавшего на свежий воздух, расположить его в сидячем или полусидячем положении и срочно вызвать скорую помощь. До приезда медицинской бригады можно укрыть пострадавшего теплым одеялом и дать теплое питье.

    Влияние выхлопных газов на окружающую среду

    Выхлопы автомобилей влияют на городскую экологию следующим образом:

    • Загрязнение воздуха, воды и почвы вредными веществами.
    • Отравление растений, растущих вдоль дорог.
    • Возникновение ядовитых кислотных осадков.
    • Отрицательное влияние на сельскохозяйственные и кормовые культуры на полях рядом с дорогами.

    Все перечисленные факторы тем или иным образом влияют и на здоровье местных жителей.

    Как защититься от выхлопных газов?

    Для защиты от вредного воздействия газов в местах большого скопления техники или в автомобильных пробках можно применить противогаз или респиратор. Но они редко имеются под рукой. Уменьшить воздействие автомобильных выхлопов можно при помощи самодельной повязки из шарфа или платка.

    Для защиты квартиры , расположенной вблизи дороги или парковки, рекомендуется приобрести плотные стеклопакеты, чаще применять специальные приборы – очистители воздуха и как можно больше времени проводить за городом или в парках.

    Основные загрязнители атмосферы: классификация по агрегатному состоянию

    Основные химические загрязнители атмосферы

    Источники химического загрязнения воздуха и его последствия

    Антропогенное загрязнение атмосферы: виды, основные источники, последствия

    Ингредиентное загрязнение окружающей среды

    Причины появления фотохимического тумана и смога

    Влияние загрязнения атмосферы на здоровье человека и окружающую среду

    Экологический класс транспортного средства: как узнать, таблица, по VIN

    Контроль и критерии оценки качества атмосферного воздуха

    Механизм образования кислотных дождей: кислоты из серы и азота

    Экологические проблемы использования тепловых двигателей

    Читайте также:  Схема реверса для мотора 12 вольт
    Adblock
    detector