Антропогенные воздействия на атмосферу

Лучшим  катализатором оказалась платина, но этот дорогой и дефицитный материал не может широко применяться. Предприняты поиски других, более дешевых и доступных катализаторов. Исследования показали, что в известной степени платину могут заменить палладий, радий, рутений, а также окись меди, окись хрома, окись никеля, двуокись марганца и др.

Сегодня многие страны мира имеют четкие программы  перевода всего автотранспорта на неэтилированный бензин. И это ко многому обязывает. С вводом в строй современных мощностей по глубокой переработке нефти производство экологически чистого топлива значительно вырастет. Вот тогда и сработают стимулы, заложенные в ценах, которые несколько выше, чем на традиционные виды бензина.

Перевод автомобилей на дизельные двигатели. Всемерная дизелизация — важное магистральное направление автомобилестроения. Возрастающий интерес к дизельному двигателю для автотранспорта связан с проблемой не только удешевления эксплуатации автомобилей, но и уменьшения загрязнения окружающей среды. Дизельный двигатель свободен от многих недостатков, присущих его бензиновому собрату. В топливе для дизельных двигателей нет свинцовых присадок, а выброс таких вредных веществ, как окись углерода и углеводороды, на 50—90% ниже.

При сжигании в процессе работы дизельного двигателя 1 т топлива в атмосферу  выбрасывается в среднем 16— 18 кг сажи. В зависимости от режима работы дизеля на долю сажи приходится до 90% суммарной  токсичности выхлопа. В отработанных газах дизелей содержатся также и другие токсичные компоненты — окислы азота, сернистый газ и т. д. Тенденция к дизелизации автомобильного парка выдвигает поэтому ряд новых требований по охране воздушного бассейна от вредных выбросов двигателей.

Количество  токсичных выбросов с отработанными  газами зависит от конструкции дизеля, в частности топливоподающей аппаратуры. В эксплуатационных условиях дымность отработанных газов в основном зависит от технического состояния и регулировки механизмов и систем дизелей. Поэтому содержание двигателя в хорошем состоянии и тщательная регулировка являются одним из основных направлений снижения дымности дизелей. В борьбе с дымным выхлопом важны также качество моторных топ- лив и масел, правильная организация эксплуатации автомобильного парка. Немалую роль играет профессиональный уровень водителя.

Всем  хорош дизельный двигатель —  и простой конструкцией, и надежностью, и экономичностью, но, увы, не экологической чистотой. Одним из направлений борьбы за чистоту воздушного бассейна является поиск более чистого топлива для двигателей. Небезуспешные работы ведутся, в частности, с газовым топливом.

До  сих пор на газе ходили только автомобили с карбюраторными двигателями, дизели же — нет. У них отсутствует система зажигания, т. е. нет искры, и, стало быть, нечем зажечь в цилиндрах газ. Решение нашли специалисты Центрального научно-исследовательского автомобильного и автомоторного института. Оно оптимально как по экономическим, так и по экологическим показателям. В продуктах сгорания газодизельной смеси в 2—3 раза меньше токсичных веществ. А это, особенно в городах, очень существенно.

В некоторых городах появились «Икарусы» с двумя вместительными баллонами на крыше. Они работают на особом виде горючего — смеси дизельного топлива и природного газа, прекрасно справляются со своей задачей. У автобусов нет обычного дымного шлейфа, который тянется за тяжело груженной машиной. Этот автобус экологически чистый. Отработавших газов у него по сравнению с обычным в 4 раза меньше. При этом вдвое снижен расход дизельного топлива, на 10-—12% повышена мощность двигателя, а время его работы между ремонтами увеличено в 1,5 раза.

На  автомобильные дизели имеется специальный  ГОСТ 17.2.2.01-84 «Охрана природы. Атмосфера. Дизели автомобильные. Дымность отработавших газов. Нормы и методы измерений». Стандарт содержит методику, которая дает подробные рекомендации водителю, как определить содержание окиси углерода в выхлопе, как отрегулировать двигатель. Отечественные стандарты предусматривают дальнейшее поэтапное ужесточение норм выброса токсичных веществ. На заводах введены контроль и регулирование автомобилей по токсичности и дымности отработанных газов.

Сложнее обстоит дело с выполнением требований, стандартов при эксплуатации автомобилей. Систематический контроль за двигателями и их регулированием по токсичности и дымности может быть налажен только при условии обеспечения автотранспортных предприятий и органов Госавтоинспекции портативными газоанализаторами и дымомерами.

Газ вместо бензина. В последние два десятилетия в нашей стране осуществляются крупные мероприятия по переводу автомобильного транспорта на природный газ. Э?:о позволяет повысить чистоту воздушного бассейна в городах и районах, где работают автомобили, заправленные газом, а также высвободить для нужд народного хозяйства немало дефицитного жидкого топлива. На ближайший годы намечено значительно расширить производство автомобилей, работающих на сжатом и сжиженном газе.

Перевод автомобильного транспорта с жидкого на газовое топливо экономически и технически оправдан. Если уровень добычи нефти и газового конденсата стабилизировался и составляет 600—615 млн. т в год, то объемы добычи газа растут. Каждая тысяча газобаллонных автомобилей экономит на грузовых перевозках 12 тыс. т бензина, на пассажирских (автобусах)—30 тыс, т, на таксомоторных— 8 тыс. т в год. Значительно, сокращаются и затраты на охрану окружающей среды и воздушного бассейна.

Природный газ — отличное топливо для  машин. Он дешев. Газ лучше бензина смешивается с воздухом, поэтому он полнее сгорает в двигателе, а значит, и вредных веществ в отработанных газах меньше. Различных присадок газовое топливо не требует. Октановое число у него и так рекордное— от 105 до 110 ед., в то время как у самого высокосортного бензина оно составляет только 98 ед. Кроме того, газовое топливо продлевает жизнь автомобильного двигателя почти в 1,5 раза. Нетрудно понять, почему бензин смывает смазку со стенок цилиндров, разжижает ее и портит, а газ не нарушает масляную пленку между трущимися деталями, и они меньше изнашиваются.

Расчеты показывают, что перевод на газовое  топливо примерно 1 млн. автомобилей  позволит экономить ежегодно до 8 млн. т бензина. Несомненно, что применение природного газа будет увеличиваться  главным образом на транспорте больших городов и курортных зон.

На  улицах Москвы, С. Петербурга, Свердловска  и других городов все чаще встречаются  автомобили, у которых под грузовой платформой расположены 6 или 8 баллонов, окрашенных в красный цвет. По этому признаку можно определить, что топливом для них служит сжатый природный газ. Для заправки автомобилей газовым топливом, отвечающим этим требованиям, создается сеть автомобильных газонаполнительных компрессорных станций (АГНКС).

Электромобиль. В настоящее время, когда автомобиль с бензиновым двигателем стал одним из существенных факторов, приводящих к загрязнению окружающей среды, специалисты все чаще обращаются к идее создания «чистого» автомобиля — электромобиля. В некоторых странах начинается их серийное производство.

В России производятся электромобили пяти марок. Электромобиль Ульяновского автозавода (УАЗ-451-МИ) отличается от остальных моделей системой электродвижения на переменном токе и встроенным зарядным устройством. Это позволяет производить подзарядку батарей свинцово-кислотных аккумуляторов непосредственно от городской электросети. Зарядное устройство снабжено преобразователем тока, допускающим применение легкого и низкооборотного тягового двигателя. Машины этой марки уже используются в Москве для доставки продуктов в магазины и школьные буфеты.

В интересах защиты окружающей среды считается целесообразным перевод, автотранспорта на электротягу, особенно в крупных городах. Предполагается, используя существующие типы источников тока с определенным их усовершенствованием, создать и передать в эксплуатацию электромобили, экономически и технически конкурентоспособные с обычными автомобилями. Последующие этапы развития электромобилей связывают с их серийным и массовым производством и постепенным увеличением их доли в автомобильном транспорте. Оценки показывают, что в 2025 г. электромобили могут составлять 15% от общего числа автомобилей мира.

Автоматизированные  системы управления городским транспортом. Снижению вредных выбросов автомобилей способствуют равномерное движение машин на улицах, ликвидация заторов, сокращение задержек транспорта на перекрестках. Большую роль в регулировании движения играет привычный всем нам светофор. Впервые он появился в 1868 г. в Лондоне, когда автомобилей и в помине еще не было, а улицы находились во власти конных экипажей. Тогда перед зданием парламента установили железнодорожный семафор с зелеными и красными газовыми трубками. Увы, от новшества вскоре пришлось отказаться, поскольку трубки то и дело взрывались, пугая лошадей. Лишь 60 лет спустя усовершенствованный, уже электрический светофор появился на одной из улиц Нью-Йорка. Стандартом США было тогда установлено такое расположение цветов (сверху вниз или слева направо): красный, желтый и зеленый.

В нашей стране первый трехсекционный (трехцветный) светофор был установлен на перекрестке московских улиц Петровки и Кузнецкого моста в 1939 г.

Странная  на первый взгляд взаимосвязь светофора  с чистотой воздуха, и экономией  топлива и электроэнергии объясняется весьма просто: в результате умелого управления транспортными потоками автомобили меньше простаивают на перекрестках, вхолостую расходуя горючее и загрязняя воздух отработанными газами, а трамваи не тратят дополнительную электроэнергию на разгон и торможение. Именно эту задачу успешно решает «электронный регулировщик», оборудованный ЭВМ, специальными датчиками, установленными на проезжей части, и получающий информацию о движении транспорта с соседних перекрестков. В настоящее время создана система «Старт», которая вошла в строй в Москве наиболее насыщенном автотранспортом городе страны. На первом этапе система внедрена в пределах Садового кольца.

В перспективе  на улицах наших городов можно  будет увидеть и принципиально  новые системы регулирования  дорожным движением.

Любые вопросы организации дорожного  движения не-, обходимо рассматривать  с точки зрения не только обеспечения его безопасности, но и уменьшения токсичности отработанных газов. Почему, скажем, предельная скорость движения в городе установлена не 80 и не 50, а 60 км в час? Именно на эту скорость у легковых автомобилей приходится минимум вредных выбросов. При резком же увеличении или уменьшении скорости движения выброс возрастает более чем вдвое.

Для снижения вредного влияния автомобильного транспорта важен вынос из городской черты грузовых транзитных потоков. Требование это зафиксировано в действующих строительных нормах и правилах, но практически соблюдается редко.

«Город  без автомобиля» мыслится как  сочетание широких транспортных магистралей, где предоставляется простор для автомобильного движения, с микрорайонами, куда въезд автотранспорта запрещен или предельно ограничен и где люди ходят только пешком. В качестве примера можно привести проект застройки микрорайона Мещерские озера в Нижнем Новгороде: 30 тыс. жителей этого жилого массива будут полностью избавлены от заездов автомобилей. Микрорайон окружат подземные и наземные гаражи, а для транзитного проезда будет сооружена специальная углубленная трасса, над которой перекинутся пешеходные мостики. Это оптимальный градостроительный вариант.

Эффективным мероприятием по снижению вредного влияния  автомобильного транспорта на горожан  является организация пешеходных зон  с полным запретом въезда транспортных средств на жилые улицы. Менее эффективное, но более реальное мероприятие — это введение системы пропусков, дающих право на въезд в пешеходную зону только специальным автомобилям и автомобилям, владельцы которых живут в конкретной зоне жилой застройки. При этом должен быть полностью исключен сквозной проезд автотранспорта через жилой квартал.

С 1 февраля 1990 г. по решению Мосгорисполкома  введены ограничения на въезд транзитного иногороднего грузового автотранспорта в столицу. Эти меры приняты после того, как летом 1989 г. сессия Моссовета рассмотрела состояние экологической обстановки в городе и, признав ее все более ухудшающейся, предложила безотлагательно снизить уровень загрязнения окружающей среды. Проведенное в Москве обследование транспортных потоков показало, что все центральные улицы эксплуатируются на пределе пропускной способности, а многие ее уже исчерпали. На некоторых участках Садового кольца, например, содержание вредных веществ, выбрасываемых с автомобильными выхлопами, в 13—14 раз превышает предельно допустимую концентрацию. Въезд закрыт только для иногородних государственных и кооперативных грузовых машин, водители которых намерены проследовать транзитом через город или по Московской кольцевой автодороге, иными словами — сокращая объездной путь вокруг столицы или желая побывать в ней по личным делам, но со своим транспортом.

6. КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ.

В последние годы сформировались новые  взгляды на вероятность климатических  изменений, вызванных деятельностью  человека. Стало ясно, что общему потеплению климата способствует не только повышение содержания углекислого газа, но и увеличение концентраций метана, закиси азота, озона и хлорфторуглеродов, это также ведет к возникновению эффекта. Исследования, проведенные в Великобритании и США, показали, что прогнозировавшееся на будущее потепление уже началось. Характер климата может измениться внезапно, что обернется губительными последствиями для сельского хозяйства, которое не сможет заранее приспособиться к этому.