Разрушающее действие галогенов, фреонов и т.д.

В ряде городов атмосферные выбросы столь значитель­ны, что при неблагоприятной для самоочищения атмосфе­ры погоде (безветрие, температурная инверсия, при кото­рой дым стелется к земле, антициклональная погода с ту­маном) концентрация загрязнений в приземном воздухе до­стигает критической величины, при которой наблюдается остро выраженная реакция организма на вредные атмосфер­ные выбросы. При этом различают две ситуации: густой ту­ман, смешанный с дымом (лондонского типа) и фотохими­ческий туман (лос-анджелесский).

Смог лондонского типа наблюдается при пасмурной, ту­манной погоде, способствующей значительному возрастанию концентрации сернистого ангидрида и трансформации его в еще более токсичный аэрозоль серной кислоты. Одновре­менное возрастание концентрации других ингредиентов ат­мосферных выбросов может усиливать действие сернистого ангидрида или катализировать его превращение в серный ангидрид. Наиболее легкие симптомы при действии смога – резь в глазах, слезотечение, сухой кашель, тошнота, го­ловная боль; умеренные симптомы – кашель с мокротой, стеснение в груди, общая слабость; тяжелые — чувство уду­шья.

Тяжело переносят смог лица, страдающие бронхиаль­ной астмой, декомпенсированными формами заболеваний сердца, хроническим бронхитом с эмфиземой и т. д. Резко возрастают в дни смога обращаемость за медицинской по­мощью и смертность. В 1952 г. в Лондоне за 5 дней смога умерло на 4000 человек больше, чем в среднем умирало за 5 обычных дней.

Фотохимический туман впервые наблюдался в Лос-Анд­желесе, затем в Токио, Мехико и других городах. В его образовании огромную роль играют выхлопные газы автотран­спорта.

Кислотные дожди преимущественно связаны с выбросами в атмосферу сернистого газа, сероводорода, оксида и диоксида азота, углекислого газа. Однако ведущим компонентом, формирующим опасные соединения в атмосфере Земли, является сернистый газ, хотя его содержание в тропосфере незначительно и составляет всего 0,2×10-9%. Естественные источники его в тропосфере – преимущественно вулканы. Антропогенный источник сернистого газа – сжигание ископаемого топлива. Ежегодный выброс в тропосферу сернистого газа составляет 145 млн т: 70% выбросов дает сжигание угля, 16% – жидкого топлива (мазута, нефти, керосина, бензина).

Сернистые угли содержат до 1–3% серы, углеводороды – до 3%. Долговременное пребывание в атмосфере сернистого газа с содержанием его до 0,1 части на миллион вредно. В атмосфере происходят следующие превращения сернистого газа:

SO2+2O2=2SO3+44 ккал (под ультрафиолетом);

SO2+H2O = H2SO3+18 ккал;

H2SO3+O(дождя)= H2SO4 (кислотныйдождь);

или:

или:

 NO2+O2+H2O = HNO3

Сероводород образуется под влиянием сульфатбактерий в почве и морской воде при гниении органического вещества. Из почвы в атмосферу поступает 68, а из морской воды – 30 млн т сероводорода ежегодно. Нормальная концентрация сероводорода в атмосфере – 2 части на миллиард; 15 частей на миллион предельно допустимые концентрации сероводорода в тропосфере. Основным источником загрязнения атмосферы антропогенного характера являются выбросы нефтехимии. Сероводород в атмосфере воздуха окисляется до сернистого газа, который идет на формирование кислотных дождей.

Азот. В атмосфере преимущественно, кроме атомарного азота, присутствуют его оксид и диоксид: NOи NO2. Эти соединения образуются и в двигателях внутреннего сгорания. Диоксид азота – газ желтого цвета с коричневым оттенком – сильно поглощает ультрафиолетовое излучение солнца; концентрация диоксида азота в местах удаления от индустриальных центров обычно равна 0,5–4 частей на миллиард. Над континентами концентрация его в 4 раза выше, чем над океанами. В районах действующих вулканов она достигает 20 частей на миллиард, в сильно загрязненных кварталах городов концентрация газа достигает 0,1 части на миллион! Биохимические реакции противостоят накоплению этого газа в атмосфере. Наоборот, электрические разряды повышают концентрации обоих газов.

Галогены в виде Cl2, HCl, Вr2, F2, НFобразуются в промышленности. Токсичность их очень высока. Производство алюминия – источник загрязнения фтором, так как в качестве флюса используется криолит (Fe6AlNa3). Уничтожение пластмасс путем сжигания – дополнительный источник загрязнения НСlза счет образования группы полихлорных бифенилов.

В России в 2004 г. произошло увеличение выбросов вред­ных веществ автомобильным транспортом на 20%. Предпо­лагается, что этот рост будет происходить за счет значи­тельного увеличения парка легковых автомобилей и изме­нения структуры парка грузового транспорта.

В 2003 г. в список городов с наибольшим уровнем загряз­нения воздуха (в них индекс загрязнения — ИЗА — состав­ляет не менее 14) вошли 44 города: Москва, Новосибирск, Екатеринбург, Самара, Омск, Челябинск, Ростов-на-Дону, Саратов, Красноярск, Тольятти, Краснодар, Иркутск, Хаба­ровск, Новокузнецк, Ульяновск, Кемерово, Липецк, Магни­тогорск, Нижний Тагил, Курган, Улан-Удэ, Чита, Влади­мир, Махачкала, Ставрополь, Ангарск, Волжский, Братск, Бийск, Благовещенск, Норильск, Новороссийск, Сызрань, Южно-Сахалинск, Уссурийск, Абакан, Соликамск, Биробид­жан, Кызыл, Новомосковск, Черемхово, Новодвинск, Зима, Шелихов.

Механизм образования фотохимического тумана следую­щий: молекулы окислов азота, содержащихся в выхлопных газах, возбуждаются за счет энергии ультрафиолетовых лу­чей солнца, затем, реагируя с кислородом воздуха, образу­ют озон. Последний, реагируя с углеводородом выхлопных газов или выбросов нефтеперерабатывающих предприятий, образуетфотооксиданты: органические перекиси, свободные радикалы, альдегиды, кетоны.

Накапливаясь при ясной, без­ветренной погоде на улицах города, озон и фотооксиданты вызывают сильное раздражение глаз, верхних дыхательных путей, результатом которого являются слезотечение, мучи­тельный кашель. Понижается видимость в атмосфере, по­вреждаются зеленые насаждения, поверхности зданий и т.д.

Из всего спектра электромагнитного излучения для об­разования фотохимического тумана имеет значение лишь узкая область, включающая ближнее УФ-излучение и ви­димое излучение с длиной волны 200—760 нм. Это объясняется тем, что именно в данной области энергия фотонов со­измерима с энергией химических связей и, следовательно, поглощение света может иметь фотохимический эффект. Поэтому фотохимический туман образуется именно в ясные дни.

По экспертным оценкам, более чем в 150 городах России преобладающее влияние на загрязнение воздушного бассей­на оказывает именно автотранспорт. В этот список попада­ют Сочи, Анапа, Ессентуки, Кисловодск, Нальчик, Пяти­горск, Минеральные Воды и ряд крупнейших центров с на­селением более 500 тыс. человек: Москва, Санкт-Петербург, Ростов-на-Дону, Воронеж, Краснодар, Пенза, Тюмень и др.

Представляют интерес объемные показатели выбросов автотранспортом вредных веществ. По различным субъек­там Российской Федерации диапазон колебаний их величин достаточно широк: от 16 тыс. т/год до примерно 2 млн т/год. Рекорд принадлежит Тюменской области, где выбросы со­ставляют свыше 1 951,8 тыс. тонн.

Выбросы в объеме свыше полумиллиона тонн в год на­блюдались в Краснодарском крае, Московской области, Баш­кортостане, Алтайском и Красноярском краях, Ростовской области и в самой Москве.

Результаты всероссийской операции «Чистый воздух», ежегодно проводимой в крупных городах, показали, что из-за неисправностей или неправильных регулировок систем питания и зажигания ДВС экологическим нормам не соот­ветствует 25-30% автомобилей, находящихся в эксплуата­ции, а показатель выбросов вредных веществ отечествен­ных автомобилей в эксплуатации примерно в 2 раза выше аналогичного показателя в Германии. Неудовлетворитель­ное техническое состояние подвижного состава и автодорог не способствует энергосбережению на автотранспорте и в конечном счете его экологической безопасности.

Снижение вредных выбросов от автомобилей может быть достигнуто за счет улучшения качества традиционных ви­дов моторного топлива и применения новых, экологически более «чистых» видов горючего, Основное мероприятие здесь – снижение содержания в автомобильных бензинах высокотоксичного антидетонатора тетраэтилсвинца (ТЭС). До настоящего времени около 75% выпускаемых бензинов являются этилированными и содержат от 0,17 до 0,37 г свин­ца на 1 л бензина. При сгорании этилированных бензинов около половины содержащегося в них свинца выбрасывается с выхлопными газами в атмосферу.

В США, Германии, Швейцарии, Японии и других стра­нах содержание свинца в автомобильных бензинах доведено до минимума (0,15 г/л и менее), в ближайшее время свин­цовые антидетонаторы в этих странах вообще не будут ис­пользоваться. В России полный отказ от использования эти­лированного бензина планировался; решение этого вопроса связано с трудностями модернизации технологических процессов неф­тепереработки.

Существенное снижение загрязнения окружающей сре­ды и экономия бензина достигаются при замене традицион­ных видов нефтяного топлива так называемыми альтерна­тивными видами моторного топлива, в первую очередь, га­зом. В этом плане практическое применение нашли сжи­женные пропанбутановые газы и сжатый природный газ. По экспериментальным оценкам, использование газового топлива снижает выбросы окиси углерода в 2-4 раза, окис­лов азота — в 1,1-1,5 и суммарных углеводородов — в 1,4-2 раза.

В последние годы широко проводятся исследования в области использования присадок к топливу в целях умень­шения токсичности и дымности выбросов. Применение при­садок позволяет снизить дымность в 4—7 раз (в зависимости от содержания присадки в топливе и от режима работы двигателя).

Человечество, поставив себя на грань экологической ка­тастрофы, всерьез задумывается о возможности передвиже­ния без помощи двигателя внутреннего сгорания, безжалост­но отравляющего воздух. Один из вариантов — использование солнечной энергии; конечно, современные машины на солнечных батареях еще не могут соперничать с «Вольво» и «Тойотой», но в США, Японии, Австралии подобные разра­ботки ведутся при непосредственном участии известнейших промышленных фирм.

На территории выставки «ЭКСПО-70» в Осаке курсиро­вали электротакси. Весьма успешно работают английские конструкторы: еще в начале 1975 г. на улицах Манчестера появился электрический автобус, рассчитанный на 34 пас­сажира.

Параллельно с интенсивной автомобилизацией общества ведутся научные и технологические разработки в области обеспечения экологической безопасности автотранспортных средств. К сожалению, рост объема и темпы процесса авто­мобилизации существенно опережают внедрение методов и средств экологической безопасности. Это обусловлено пре­валированием экономических интересов производителей автомобилей над экологическими и социальными интереса­ми общества, в том числе и самих производителей.

Наивно рассчитывать, что они могут быть уравновешены посредством агитационно-пояснительной работы. Нужны жесткие государственно-административные меры норматив­ного характера. Их разработка, применение и контроль за соблюдением должны быть непременной обязанностью всех ветвей власти.