дизельних двигунів, про.%
Діоксид сірки утворюється у відпрацьованих газах у тому випадку, коли сірка міститься у вихідному паливі (дизельне паливо). Аналіз даних, наведених у табл. 16 показує, що найбільшу токсичність має вихлоп карбюраторних ДВС за рахунок більшого викиду СО, NO x, C n H mта ін. Дизельні ДВЗ викидають у великих кількостях сажу, яка в чистому вигляді нетоксична. Однак частинки сажі, володіючи високою адсорбційною здатністю, несуть на своїй поверхні частинки токсичних речовин, у тому числі канцерогенних. Сажа може тривалий час перебувати у зваженому стані у повітрі, збільшуючи тим самим час дії токсичних речовин на людину.
Застосування етилованого бензину, що має у своєму складі з'єднання свинцю, викликає забруднення атмосферного повітря токсичними сполуками свинцю. Близько 70% свинцю, доданого до бензину з етиловою рідиною, потрапляє в атмосферу з газами, що відпрацювали, з них 30% осідає на землі відразу за зрізом випускної труби автомобіля, 40% залишається в атмосфері. Один вантажний автомобіль середньої вантажопідйомності виділяє 2,5-3 кг свинцю на рік. Концентрація свинцю в повітрі залежить від вмісту його у бензині. Виключити надходження високотоксичних сполук свинцю в атмосферу можна заміною етилованого бензину на неетильований, що використовують у Російської Федераціїта ряді країн Західної Європи.
Склад відпрацьованих газів ДВЗ залежить від режиму роботи двигуна. У двигуна, що працює на бензині, при невстановлених режимах (розгін, гальмування) порушуються процеси сумішоутворення, що сприяє підвищеному виділенню токсичних продуктів. Залежність складу відпрацьованих газів ДВЗ від коефіцієнта надлишку повітря наведено на рис. 77, а. Перезбагачення горючої сумішідо коефіцієнта надлишку повітря а = 0,6-0,95 на режимі розгону веде до збільшення викиду незгорілого палива та продуктів його неповного згоряння.
У дизельних двигунах зі зменшенням навантаження склад горючої суміші збіднюється, тому вміст токсичних компонентів у газах, що відпрацювали, при малому навантаженні зменшується (рис. 77, б).Зміст СО та С nН mзростає під час роботи на режимі максимального навантаження.
Кількість шкідливих речовин, що надходять в атмосферу у складі газів, що відпрацювали, залежить від загального технічного стану автомобілів і особливо від двигуна – джерела найбільшого забруднення. Так, при порушенні регулювання карбюратора викиди ЗІ збільшуються в 4-5 разів.
У процесі старіння двигуна його викиди збільшуються через погіршення всіх характеристик. При зносі поршневих кілецьзбільшується прорив крізь них. Витоку через вихлопний клапан можуть стати основним джерелом викидів вуглеводнів.
Характеристики режиму роботи та конструкції, що впливають на викиди в карбюраторних двигунах, включають такі параметри:
3) швидкість;
4) керування моментом;
5) утворення нагару у камері згоряння;
6) температура поверхні;
7) протитиск вихлопу;
8) перекриття клапанів;
9) тиск у впускному трубопроводі;
10) співвідношення між поверхнею та об'ємом;
11) робочий об'єм циліндра;
12) ступінь стиснення;
13) рециркуляція вихлопного газу;
14) конструкція камери згоряння;
15) співвідношення між ходом поршня та діаметром циліндра.
Зменшення кількості забруднюючих речовин, що викидаються, досягається в сучасних автомобіляхза рахунок використання оптимальних конструкторських рішень, точного регулювання всіх елементів двигуна, вибором оптимальних режимівруху, використанням палива більше високої якості. Керування режимами руху автомобіля може здійснюватися за допомогою комп'ютера, що встановлюється у салоні автомобіля.
Експлуатаційні та конструкторські параметри, що впливають на викиди двигунів, у яких запалення суміші відбувається за рахунок стиснення, включають такі характеристики:
1) коефіцієнт надлишку повітря;
2) випередження упорскування;
3) температура вхідного повітря;
4) склад палива (включаючи присадки);
5) турбонаддув;
6) завихрення повітря;
7) конструкція камери згоряння;
8) характеристики форсунки та струменя;
9) рециркуляція вихлопного газу;
10) система вентиляції картера.
Турбонаддув підвищує температуру циклу і, таким чином, посилює окисні реакції. Ці фактори призводять до скорочення викидів вуглеводнів. Щоб зменшити температуру циклу та таким чином скоротити викид оксидів азоту, спільно з турбонаддувом може бути використане проміжне охолодження.
Однією з найбільш перспективних напрямів зниження викидів токсичних речовин карбюраторних двигунів використання методів зовнішнього придушення викидів, тобто. після того, як вони вийдуть із камери згоряння. До таких пристроїв відносяться термічні та каталітичні реактори.
Мета використання термічних реакторів полягає в тому, щоб доокислити вуглеводні та оксид вуглецю за допомогою некаталітичних гомогенних газових реакцій. Ці пристрої призначені для окислення, тому не призводять до видалення оксидів азоту. Такі реактори підтримують підвищену температуру. вихлопних газів(до 900°С) протягом періоду часу доокислення (в середньому до 100 мс), так що окисні реакції продовжуються у вихлопних газах і після того, як вони залишать циліндр.
Каталітичні реактори встановлюються в вихлопної системи, яка часто дещо віддалена від двигуна і, залежно від конструкції, використовується для видалення не тільки вуглеводнів та СО, але, крім того, і оксидів азоту. Для автомобільних транспортних засобів використовуються такі каталізатори, як платина та паладій, для окислення вуглеводнів та СО. Для зменшення вмісту оксидів азоту як каталізатор використовується родій. Як правило, використовується лише 2–4 г благородних металів. Основні металеві каталізатори можуть бути ефективними при використанні спиртових палив, але їхня каталітична активність швидко падає при використанні традиційних вуглеводневих палив. Застосовуються два види носіїв каталізаторів: таблетки (γ-оксид алюмінію) або моноліти (кордіорит або корозійностійка сталь). Кордієрит при застосуванні його як носій покривають γ-оксидом алюмінію перед нанесенням каталітичного металу.
Каталітичні нейтралізатори конструктивно складаються з вхідного та вихідного пристроїв, службовців для підведення та виведення нейтралізованого газу, корпусу та укладеного в нього реактора, що представляє собою активну зону, де і протікають каталітичні реакції. Реактор-нейтралізатор працює за умов великих температурних перепадів, вібраційних навантажень, агресивного середовища. Забезпечуючи ефективне очищеннявідпрацьованих газів, нейтралізатор за надійністю не повинен поступатися основним вузлам та агрегатам двигуна.
Нейтралізатор для дизельного двигуна показано на рис. 78. Конструкція нейтралізатора осесиметрична і має вигляд труби в трубі. Реактор складається із зовнішньої та внутрішньої перфорованих решіток, між якими розміщений шар гранульованого платинового каталізатора.
Призначення нейтралізатора полягає в глибокому (не менше
90 про %) окисленні ЗІ та вуглеводнів у широкому інтервалі температур (250…800°С) у присутності вологи, сполук сірки та свинцю. Каталізатори цього типу характеризуються низькими температурами початку ефективної роботи, високою термостійкістю, довговічністю та здатністю стійко працювати при високих швидкостях газового потоку. Основним недоліком цього типу нейтралізатора є висока вартість.
Для того щоб каталітичне окислення відбувалося нормально, каталізатори, що окислюють, вимагають деякої кількості кисню, а каталізатори, що відновлюють, - деякої кількості СО, C nН mабо Н 2 . Типові системи та реакції каталітичного окислення-відновлення наведено на рис. 79. Залежно від селективності каталізатора в процесі відновлення оксидів азоту може утворитися деяка кількість аміаку, який потім знову окислюється NO, що призводить до зниження ефективності руйнування NO x.
Вкрай небажаним проміжним продуктом може бути сірчана кислота. Для майже стехіометричної суміші співіснують як окислюються, так і складові, що відновлюються у вихлопних газах.
Ефективність каталізаторів може бути знижена у присутності сполук металів, які можуть надходити у вихлопні гази з палива, добавок змащувальних матеріалів, а також внаслідок зношування металів. Це явище відоме під назвою отруєння каталізатора. Особливо значно знижують активність каталізатора антидетонаційні добавки тетраетилсвинцю.
Крім каталітичних та термічних нейтралізаторів відпрацьованих газів двигунів використовуються і рідинні нейтралізатори. Принцип дії рідинних нейтралізаторів заснований на розчиненні або хімічній взаємодії токсичних компонентів газів при пропусканні їх через рідину певного складу: вода, водний розчинсульфіту натрію, водний розчин бікарбонату натрію. Внаслідок пропускання відпрацьованих газів дизельного двигуна знижується викид альдегідів приблизно на 50%, сажі – на 60–80%, відбувається деяке зниження вмісту бенз(а)пірену. Головні недоліки рідинних нейтралізаторів - це великі габарити і недостатньо високий ступінь очищення більшості компонентів вихлопних газів.
Підвищення економічності автобусів та вантажних автомобілів досягається насамперед застосуванням дизельних ДВС. Вони мають екологічні переваги в порівнянні з бензиновими ДВС, оскільки мають меншу на 25–30% питому витрату палива; крім того, склад відпрацьованих газів у дизельного ДВЗменш токсичний.
Для оцінки забруднення атмосферного повітря викидами автотранспорту встановлено питомі значення газових викидів. Є методики, що дозволяють за питомими викидами та кількістю автомобілів розрахувати кількість викидів автотранспорту в атмосферу для різних ситуацій.
По суті бензин складається з молекул вуглецю та кисню. При згорянні бензину в циліндрах двигуна вуглець з'єднується з киснем, що у повітрі, у результаті утворюється двоокис вуглецю (вуглекислий газ СО2), водень з'єднується з киснем, утворюючи воду (Н2О).
З 1 л бензину виходить приблизно 0,9 л води, яка зазвичай не видно, так як вона виходить із системи випуску відпрацьованих газів у вигляді пари, на який перетворюється під впливом високої температури. Тільки при холодному двигуні, особливо в холодну пору року, видно білі хмари газів, що відпрацювали, утворені сконденсованою водою.
Ці продукти горіння утворюються, коли повітря та паливо змішуються в оптимальній пропорції (14,7:1). Але, на жаль, це співвідношення не завжди витримується, тому й є шкідливі речовини у відпрацьованих газах.
Автомобіль Fiesta обладнаний керованим трикомпонентним каталітичним нейтралізатором, дизельний двигун - окисним каталітичним нейтралізатором
Всі без винятку автомобілі обладнані керованим 3-компонентним каталітичним нейтралізатором, автомобілі з дизельними двигунами Endura-DE - окисним каталітичним нейтралізатором. Керований каталітичний нейтралізатор зменшує вміст оксидів вуглецю приблизно на 85%, вуглеводнів – на 80%, оксидів азоту – на 70%.
Окисні каталітичні нейтралізатори не впливають на концентрацію оксидів азоту. Зі збільшенням пробігу ефективність каталітичного нейтралізатора знижується. Позначення «керований» говорить про те, що при роботі двигуна склад газів, що відпрацювали, постійно контролюється за допомогою датчика концентрації кисню і вміст шкідливих речовин у газах зменшується до пропонованих законодавством норм.
Функція датчика концентрації кисню (лямбда-зонд)
Датчик концентрації кисню (HO2S) на Fiesta встановлений перед каталітичним нейтралізатором в передній вихлопній трубі ( Мал. 11.4) та діє за принципом гальванічного елемента з твердим електролітом у вигляді керамічного матеріалу, виготовленого з діоксиду цирконію та оксиду ітрію. Керамічний матеріал датчика піддається зовні впливу газів, що відпрацювали, його внутрішня поверхня з'єднана з навколишнім повітрям.
Для зменшення часу приведення датчика у нормальний робочий режим його обладнають електричним підігрівом. Внаслідок різниці у вмісті кисню у газах, що відпрацювали, і навколишньому повітрі в датчику виникає різниця потенціалів, яка при певному залишковому вмісті кисню у відпрацьованих газах сильно збільшується.
Цей стрибок напруги відбувається точно при співвідношенні палива та повітря l=1. При нестачі кисню (l<1), т.е. при богатой топливовоздушной смеси, напряжение составляет 0,9–1,1 В. При бедной смеси (l>1) напруга зменшується до 0,1 Ст.
Сигнал датчика концентрації кисню передається блоку управління системою упорскування палива. Блок збагачує або збіднює паливоповітряну суміш, щоб підтримувати співвідношення палива та повітря якомога ближче до оптимального l=1.
Робоча область каталітичного нейтралізатора
Ступінь ефективності каталітичного нейтралізатора є функцією робочої температури. Нейтралізатор починає працювати при температурі приблизно 300 ° С, яка досягається через 25-30 з руху. Робоча температурау діапазоні 400–800 °С забезпечує оптимальні умови для отримання максимальної ефективності та великого терміну служби нейтралізатора.
Керамічний каталітичний нейтралізатор сприйнятливий до надвисокої температури. Якщо температура перевищує 900 °С, починається процес інтенсивного старіння, а при температурах понад 1200 °С його працездатність повністю порушується.
Активний шар складається з металів, чутливих до вмісту свинцю в паливі, при відкладенні активність каталітичного шару швидко зменшується. Тому двигуни з каталітичними нейтралізаторамислід експлуатувати лише на неетильованому бензині.
Каталітичний нейтралізатор має пористу керамічну основу, покриту дорогоцінними металами - платиною та родієм і укладену в оболонку з нержавіючої сталі. Розташована на дротяній сітці керамічна основа пронизана великою кількістю паралельно розташованих каналів. На стінках каналів нанесений проміжний шар збільшення активної поверхні каталітичного нейтралізатора ( Мал. 11.5).
Каталітичний нейтралізатор містить 2–3 г дорогоцінних металів, причому платина сприяє окисленню, а родій – відновленню оксидів азоту.
Каталітичний нейтралізатор нейтралізує такі шкідливі речовини, як чадний газ, вуглеводень та оксиди азоту (тому він називається трикомпонентний каталітичний нейтралізатор).
ПРАКТИЧНА РАДА
Експлуатація автомобілів з каталітичним нейтралізатором
Якщо двигун автомобіля Fiesta не пускається через розрядку акумуляторної батареї, не намагайтеся пустити двигун, штовхаючи або буксуючи автомобіль. У каталітичний нейтралізатор потрапить дуже багато незгорілого палива, яке згодом приведе його в непридатність.
При перебоях у запаленні або пропусках запалення необхідно одразу ж перевірити систему запалення та при подальшому русі уникати високої частотиобертання колінчастого валудвигуна.
Перед нанесенням захисної мастики на дно кузова ретельно закрийте каталітичний нейтралізатор, інакше можливе загоряння.
Під час кожного підйому автомобіля обов'язково перевіряйте теплозахисні пластини.
Негерметичність системи випуску газів, що відпрацювали (прогоріла прокладка, тріщина від високої температури і т.д.) перед датчиком концентрації кисню призводить до неправильних результатів вимірювання (висока частка вмісту кисню). Тому електронний блокуправління двигуном збагачуватиме суміш, що призведе до збільшення витрати палива та передчасного зносукаталітичного нейтралізатора.
ТЕХНІЧНИЙ СЛОВНИК
Склад відпрацьованих газів
Оксид вуглецю (чадний газ – СО).
Чим багатша паливоповітряна суміш, тим більше утворюється чадного газу. Точне керування кількістю палива, що впорскується, правильно встановлений моментзапалювання та рівномірний розподіл суміші в камері згоряння зменшують вміст чадного газу у відпрацьованих газах.
Ніколи не вимірюйте вміст оксиду вуглецю в закритих приміщеннях, оскільки чадний газ отруйний і навіть невелика його концентрація в закритих приміщеннях може бути смертельною. У повітрі чадний газ відносно швидко з'єднується з киснем і утворює вуглекислий газ. Незважаючи на те, що вуглекислий газ не отруйний, він бере участь в утворенні «парникового» ефекту.
Вуглеводні (СН).
Сполуки вуглеводнів об'єднані в одну групу. Зміст СН залежить від конструкції двигуна (незмінна величина). Занадто багата або занадто бідна паливоповітряна суміш також збільшує частку вмісту СН у газах, що відпрацювали. Деякі їх безпечні, інші можуть викликати ракові захворювання. Всі сполуки вуглеводнів спільно з оксидами азоту (NOx) утворюють смог (важко розчинні туманні хмари газів, що відпрацювали).
Оксиди азоту (NOx або NO)
утворюються, насамперед, через наявність азоту повітря, що надходить у камеру згоряння (понад 3/4). Їх концентрація особливо висока в конструкціях двигунів з низькою витратою палива і малим вмістом СО і СН у газах, що відпрацювали. Для цих двигунів характерні висока температура згоряння та бідна паливоповітряна суміш. При сильній концентрації оксиди азоту можуть пошкодити органи дихання. При поєднанні з водою утворюються кислотні дощі.
Вуглекислий газ (СО2).
Утворюється при згорянні палива, що містить вуглець при з'єднанні з киснем повітря. Вуглекислий газ зменшує корисну дію озонового шару Землі, що захищає від шкідливого ультрафіолетового випромінювання Сонця.
Отруйні речовини, які у відпрацьованих газах дизельних двигунів.
При роботі дизельного двигуна утворюється незначна кількість СО та СН. Через більш високу компресію дизельний двигун викидає менше оксидів азоту. Але для дизельного двигуна характерні інші шкідливі речовини у продуктах згоряння. Наприклад, сажа - типова складова частина відпрацьованих газів дизеля. Сажа складається з незгорілих вуглеців і золи.
Частинки сажі при потраплянні до органів дихання стають збудниками раку. Двоокис сірки (SO2) також утворюється за наявності сірки, перш за все, дизельне паливо. Сприяє появі сірчаної чи сірчистої кислоти у дощі (кислотні дощі). Автомобілі з дизельними двигунами спричиняють 3% кислотних опадів.
Вуглекислий газ утворюється при згорянні дизельного палива лише за більш високих концентраціях.
1Сучасний міський житель з дитинства настільки звик до запаху вихлопних газів, що вже зовсім його не помічає, продовжуючи тим часом дихати отруйним гаром.
Вихлопні гази - відпрацьоване у двигуні робоче тіло. В середньому на одного мешканця припадає понад 100 кілограмів забруднюючих речовин щорічно. Таке повітря з нами всюди - на вулиці, вдома та особливо в салоні автомобіля.
Вихлопні гази автомобілів містять:
Продукти неповного згоряння рідкого палива (ЗІ, сажа, вуглеводні, ін);
Продукти окислення азоту повітря – різні оксиди азоту;
Поліциклічні ароматичні вуглеводні (у тому числі бенз(а)пірен).
За даними іспанських учених, 225 тисяч людей у Європі помирають від захворювань, викликаних вихлопними газами. У Росії не ведеться подібна статистика, але тут ситуація як мінімум вдвічі гірша, ніж у Європі і особливо «дістається» москвичам. Група вчених з Університету Онтаріо дійшла висновку, що вихлопні гази автомобілів є причиною загибелі кожного шостого немовляти від хвороби, так званої синдромом раптової дитячої смерті. Зовні цілком здоровий малюк, найчастіше у віці двох-чотирьох місяців, раптом уві сні тихо відходить у інший світ. Після аналізу дитячої смертності США з 1995 по 1997 гг. та порівняння даних із рівнем забруднення атмосфери вони виявили прямий зв'язок між цими явищами.
У Європі вже існують нешкідливі водневі двигуни, вихлопи яких є парою води. Але вони поки що не використовуються у широкій практикі.
Якби кожен автомобіліст виконував нескладні правила, то екологія міста помітно покращала б: потрібно переходити на газобалонні двигуни; ефективним способом зниження токсичних речовин є упорскування води в камеру згоряння.
З метою значного зменшення забруднень повітря, ґрунтів та поверхневих водойм компанія «Екопроміка» розробила та виробляє комплекс газоочисного обладнання на базі плазмової технології газорозрядно-каталітичного очищення повітря – Газоконвертор «Ятаган». На сьогодні це обладнання газоочищення має найкращі показникидля очищення від вихлопних газів за співвідношенням ціна-якість та ефективність-габарити, що практично не має змінних частин, не вимагає утилізації відходів та має найнижчу вартість експлуатації.
Бібліографічне посилання
Зайцева О.Ю. ШКОДА ВИХЛОПНИХ ГАЗІВ АВТОМОБІЛІВ // Успіхи сучасного природознавства. - 2010. - № 8. - С. 45-45;URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=8548 (дата звернення: 08.07.2019). Пропонуємо до вашої уваги журнали, що видаються у видавництві «Академія Природознавства»
Гази автотранспорту залишаються в приземному шарі атмосфери, що ускладнює їхнє розсіювання. Вузькі вулиці та високі будівлі також сприяють затримуванню токсичних з'єднань вихлопних газів у зоні дихання пішоходів. До складу вихлопних газів автотранспорту входить понад 200 компонентів, тоді як нормуються з них лише небагато (димність, оксиди вуглецю та азоту, вуглеводні).
Склад вихлопних газів залежить від ряду факторів: типу двигуна (карбюраторний, дизельний), режиму його роботи та навантаження, технічного стану та якості палива (табл. 10.4, 10.5).
Вихлопні гази, крім вуглеводнів, що входять до складу палива, містять продукти неповного його згоряння, такі як ацетилен, олефіни та карбонільні сполуки. Кількість ЛОС у вихлопних газах залежить від умов роботи двигуна. Особливо велика кількістьшкідливих домішок надходить у навколишнє повітря, коли двигун працює на «холостому» ходу - при короткочасних зупинках та на перехрестях.
До складу вихлопних газів входять такі токсичні речовини як чадний газ, оксиди азоту, сірчистий газ, сполуки свинцю та різні канцерогенні вуглеводні.
До складу вихлопних газів карбюраторних та дизельних двигунів входить близько 200 хімічних сполук, З яких найбільш токсичні оксиди вуглецю, азоту, вуглеводні, в т. Ч. Поліциклічні ароматичні вуглеводні (бенз(а)пірен та ін.). При спалюванні 1 л бензину в повітря надходить 200-400 мг свинцю, що входить до складу антидетонаційної присадки. Транспорт є також джерелом пилу, що виникає від руйнування дорожніх покриттівта стирання шин.
Оскільки склад вихлопних газів залежить від суміші палива та повітря та моменту запалювання, він також залежатиме і від характеру водіння. Для досягнення найбільшої потужностіпотрібні суміші з 10-15% збагаченням, в той час як найбільш економічною є швидкість при дещо меншому збагаченні палива. Більшість двигунів на холостому ходу потрібні збагачені суміші, і продукти горіння неповністю викидаються з циліндра. При прискоренні руху тиск у паливній системі знижується та паливо конденсується на стінках колектора. Для запобігання збідненню паливної сумішіслужить карбюратор, що забезпечує подачу більшої кількостіпалива під час прискорення руху. При зниженні швидкості за допомогою закритого дроселя вакуум у колекторі збільшується, знижується підсмоктування повітря і надмірно зростає насиченість суміші. За таких коливань викиди значною мірою залежить від вимог, що висуваються до двигуна (табл.[ ...]
Питання про вихлопні гази та аерозолі, що виділяються в повітря автомобільними двигунами, потребує значно більш інтенсивного вивчення. У цьому напрямку отримані вже деякі дані про склад вихлопних газів, з яких випливає, що їх склад змінюється під впливом численних факторів, куди входять конструкція двигуна, режим роботи і догляд за двигуном, а також пальне, що використовується (Faith, 1954; Fitton, 1954) . В даний час планується інтенсивне вивчення впливу всіх складових вихлопних газів в хронічному експерименті, на тварин.
| 18 |
Безбарвний газ, без запаху та смаку. Щільність по відношенню до повітря 0,967. Температура кипіння – 190°С. Коефіцієнт розчинності у воді 0,2489 (20 °), 0,02218 (30 °), 0,02081 (38 °), 0,02035 (40 °). Вага 1 л газу при 0°З 760 мм рт. ст. 1,25 р. входить до складу різних газових сумішей, коксового, сланцевого, водяного, деревного, доменного газів, вихлопних газів автотранспорту та ін.
Відпрацьовані гази автомобілів та інших двигунів внутрішнього згоряння є основним джерелом забруднення атмосфери міст (до 40% всіх забруднень у США). Багато фахівців схильні розглядати проблему забруднення атмосфери як проблему забруднення її відпрацьованими газами різних двигунів (автомобілі, моторні човни та судна, реактивні двигунилітаків і т. д.). Склад цих газів дуже складний, оскільки, крім вуглеводнів різних класів, Вони містять токсичні неорганічні речовини (оксиди азоту, вуглецю, сполуки сірки, галогени), а також метали та металорганічні сполуки. Аналіз подібних композицій, що містять неорганічні та органічні сполуки з широким інтервалом температур кипіння (вуглеводні С1-С12), зустрічає значні труднощі, і для його здійснення, як правило, використовують кілька аналітичних методів. Зокрема, оксид та діоксид вуглецю визначають методом ІЧ-спектроскопії, оксиди азоту- за допомогою хемілюмінесценції, а для виявлення вуглеводнів застосовують газову хроматографію. З її допомогою можна аналізувати і неорганічні компоненти вихлопних газів, причому чутливість визначення становить близько 10-4% для ЗІ, 10-2% для N0, 3-10-4% для С02 і 2-10“5% для вуглеводнів, але аналіз складний і трудомісткий.
На концентрації вихлопних газів у тунелі впливають: 1) інтенсивність, склад та швидкість транспортного потоку; 2) довжина, конфігурація та ступінь заглиблення тунелю; 3) напрям і швидкість панівних вітрів по відношенню до осі тунелю.
У табл. 12.1 наведено склад основних домішок у вихлопних газах бензинових та дизельних двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ).
Вище згадувалося, що склад вихлопних газів помітно змінюється зі зміною режиму роботи двигуна, тому реактор має бути розрахований з урахуванням зміни концентрацій. Крім того, для протікання реакції потрібні підвищені температуритому реактор повинен забезпечувати швидкий підйом температури, так як в холодному реакторі буде конденсуватися вода. До технічних труднощів додається необхідна умоващоб система реактора функціонувала тривалий час без технічного догляду. На відміну від інших пристроїв у машині в цьому випадку автомобіліст не звертатиме увагу на систему реактора, що не дає йому практичної віддачі, і, можливо, він не отримає реальних сигналів про те, що система вийшла з ладу. Крім того, контролювати ефективність очисної системи шляхом регулярних перевірок та технічних оглядівзначно важче, ніж досягти певного середнього рівня надійності конструкції.
| 10 |
Кількісний та якісний склад вихлопних газів залежить від виду та якості палива, типу двигуна, його характеристик, технічного стану, кваліфікації механіків, забезпечення автогосподарства діагностичною апаратурою та ін.
Для визначення двоокису азоту у вихлопних газах двигунів внутрішнього згоряння автомобілів і в газах, що відходять, ванн регенерації срібла запропоновано непроточний електрохімічний осередок, що володіє тривалим ресурсом роботи - 120 діб. Робочим електродом служить платина або графіт, а допоміжним - вугілля марки Б. Поглинальний розчин має склад 3% КВг і 1% Н2304. Нижня межа аналізованої концентрації двоокису азоту даним непроточним осередком 0,001 мг/л.
У табл. 3 наведено орієнтовний склад вихлопних газів карбюраторних та дизельних двигунів (І. Л. Варшавський, 1969).
Значне забруднення атмосфери відбувається вихлопним! газами автомобільного транспорту До їх складу входить велика гама: токсичних речовин, головними з яких є: СО, NOx- вуглеводні, канцерогенні речовини. До забруднювачів повітряного басейну від автомобільного транспорту слід віднести також гумовий пил, що утворюється в результаті стирання автопокришок.
Технічний стан двигуна. Великий вплив на склад вихлопних газів має технічний стан двигуна і насамперед карбюратора. Дослідження, проведені Ж-Г. Манусаджанцем (1971), показали, що після встановлення на автомобілях, що мали раніше підвищений вміст окису вуглецю у вихлопних газах (5-6%), нових правильно відрегульованих карбюраторів концентрація цього газу знизилася до 1,5% . Несправні карбюратори після ремонту та регулювання також забезпечували зменшення вмісту окису вуглецю у вихлопних газах до 1,5-2%.
Проста міра регулювання двигунів може знизити токсичність вихлопних газів у кілька разів. Тому у містах створюються контрольно-вимірювальні пункти для діагностики двигунів машин. В автогосподарстві на спеціальних бігових барабанах, що замінюють полотно дороги, машина проходить випробування, в ході якого вимірюється хімічний склад газів двигуна. різних режимахроботи. Машина з викидом вихлопних газів на лінію не повинна випускатися. За наявними в літературі даними, один цей захід може знизити забруднення атмосферного повітря 1980 р. в 3,2 разу, а до 2000 р.-вчетверо.[ ...]
У схемі, що розглядається, передбачається частину теплової енергії вихлопних газів в опалювальний період використовувати для теплофікаційних цілей КС, прилеглих населених пунктів, тепличних та тваринницьких господарств. Комплексна енерготехнологічна установка на КС включає до свого складу багато агрегатів, вузлів та обладнання, представлених на схемі рис.1, які показали високу економічність і успішно експлуатуються протягом тривалого часу в різних галузях промисловості.
В умовах Південно-Сахалінська, де основними забруднювачами є вихлопні гази автотранспорту та відходи ТЕЦ, спеціальних робітза впливом їх на окремі об'єкти рослинного світу не проводилося. У ході робіт з визначення мікроелементарного складу ряду рослин, у тому числі і лугових і бур'янів, були проведені деякі спостереження за вмістом токсичних мікроелементів у надземній масі рослин у межах міста та за його межами, а також на відпрацьованих картах, що рекультивуються, золовідвалу Південно-Сахалінської ТЕЦ . Хімічний склад залежить як від виду, так і від зовнішніх умовіснування, тому визначення свинцю бралися проби наступних видів рослин: їжаки збірної (Dactylis glomerata L.), конюшини повзучого (Trifolium repens L.), вейника Лангсдорфа (Calamagrostis langsdorffii (Link) Trin.), мятлика лугового (Роа praten). , Кульбаба аптечного (Taraxacum officinale Web.) - в межах міста, на узбіччях доріг і для контролю - в місцях, віддалених від антропогенного впливу.
Вже згадувалося, що сонячні промені можуть змінювати хімічний склад забруднювачів атмосферного повітря. Особливо це виступає у разі забруднювачів окисного типу, коли сонячні промені можуть призвести до утворення подразнюючого газу з недратівливого (Haagen-Smit a. Fox, 1954). Фотохімічні перетворення цього типу відбуваються при реакції між вуглеводнями, що містяться в повітрі, і оксидами азоту, причому головним джерелом як тих, так і інших є вихлопні гази автомобілів. Ці фотохімічні реакції мають настільки велике значення (наприклад, у Лос-Анжелосі), що для вирішення цієї приватної проблеми, що висувається вихлопними автомобільними газами, докладаються величезні зусилля. До вирішення цієї проблеми підходять із трьох різних сторін: а) шляхом зміни палива для двигунів; б) шляхом зміни конструкції двигуна; в) змінюючи хімічний склад вихлопних газів після їх утворення у двигуні.
Вам може здатися дивним, що тут не згадується окис вуглецю (чадний газ), який входить до складу вихлопних газів автомобіля. Щороку гине чимало людей, які мають звичку випробувати двигун у закритому гаражі або піднімати його скла біля машини, у вихлопній системі якої є витік. У великих концентраціях чадний газ, безумовно, смертельний: поєднуючись з гемоглобіном крові, він перешкоджає перенесенню кисню від легень до всіх органів тіла. Але на відкритому повітрі в переважній більшості випадків концентрація окису вуглецю настільки мала, що не становить небезпеки для здоров'я людини.
Зазначимо, що значна кількість окису вуглецю потрапляє в атмосферне повітря з вихлопними газами автомобілів та інших транспортних засобів, забезпечених карбюраторними двигунамивнутрішнього згоряння, у вихлопі яких міститься СО від 2 до 10% (великі значення відповідають режимам малих оборотів). У зв'язку з цим особлива увага приділяється освоєнню карбюраторів, що випускаються під умовною назвою «Озон» легкових автомобілів"Жигулі". Завдяки ряду технічних новацій цей карбюратор дозволяє значно зменшити викид в атмосферу з вихлопними газами шкідливих для організму людини речовин. За рекомендацією Центрального науково-дослідного автомобільного та автомоторного інституту на карбюраторі застосовано пристрій «Каскад», який оптимізує склад паливно-повітряної суміші, даючи цим можливість як зменшити токсичність викидів, а й знизити питому витрату бензина.[ ...]
Оксид вуглецю утворюється при неповному згорянні речовин, що містять вуглець. Він входить до складу газів, що виділяються в процесах виплавки і переробки чорних і кольорових металів, вихлопних газів двигунів внутрішнього згоряння, газів, що утворюються при вибухових роботах, і т. д.
Сучасні методи аналізу дозволяють поряд із віком окремих шарів льоду визначити склад повітря в період їх утворення, стежити за наростанням забруднення повітря. Так, у 1968 р. було встановлено, що рівень оксиду свинцю, що надходить у повітря переважно з вихлопними газами автомобілів, становить близько 200 мг на 1 т льоду. Автори книги «Обложені вічним льодом», з якої взяті ці цифри, коментують їх так: «Льод, цей безмовний свідок еволюції клімату Землі, сигналізує про величезну небезпеку. Чи дослухається до нього людство?» .[...]
Такі дослідження також створюють передумови для розробки спеціальних прогностичних моделей, що пов'язують склад палива та його властивості з викидами вихлопних газів для сімейств автомобілів, починаючи з ранніх транспортних засобів, не обладнаних каталітичними нейтралізаторами, до автомобілів останніх моделей, Вироблені із застосуванням найновіших технологій. Цей взаємозв'язок між властивостями, складом і викидами є надзвичайно складним, тому такі моделі дозволяють розробникам палив знаходити певні межі складів паливних композицій, при яких зміни характеристик палива можуть надавати вимірний вплив на викиди вихлопних газів, що піддається кількісній оцінці. Ці межі складів, звичайно, залежатимуть як від типу автомобілів, що є на конкретному ринку, так і від можливостей виробництва палива. Таким чином, і в цьому випадку для розуміння всього процесу необхідно мати чітку картину, що характеризує обидва ці фактори.
Феноли використовують для дезінфекції, а також виготовлення клеїв та фенолформальдегідних пластмас. Крім того, вони входять до складу вихлопних газів бензинових та дизельних двигунів, утворюються при згорянні та коксуванні дерева та вугілля.
Під впливом викидів, що здійснюються промисловими підприємствами, хімічно активних покидьків та залишків від основного виробництва суттєво змінюється склад атмосферного повітря у містах. У ньому значно збільшується відсоток вмісту пилу, крім того, з'являються «сліди» речовин, не характерних для навколишнього середовища у природному стані. Зростання вихлопних газів автомобільного транспорту сприяє розвитку важких захворювань органів дихання. Викиди шкідливих речовин від автотранспорту та промислових підприємств обумовлюють підвищену забрудненість повітря оксидами сірки, сульфатів, вуглекислого газу, чадного газу, оксидами азоту, сірководню, аміаку, ацетону, формальдегіду та ін. У гострих випадках високого забруднення повітря відзначаються подразнення, кон'юнктиви, кашель, підвищене слиновиділення, спазм голосової щілини та інші симптоми. При хронічному забрудненості повітря відзначається відома варіабельність перерахованих симптомів та його менш виражений характер. Забруднення атмосферного повітря міст є тією причиною, яка збільшує опір струму повітря в дихальних шляхах.
Контроль за станом повітряного середовища в Федеративній республіці Німеччини здійснює мережу постів та 9 постійних станцій (Мюнхен), що стежать за вмістом в атмосфері шкідливих газів та пилу 15. Найбільш небезпечними для навколишнього середовища є речовини, що входять до складу вихлопних газів автомобілів. Дані вимірювань надходять до центру обробки, обладнаний ЕОМ, для складання необхідних характеристикзабруднення повітря та їх класифікації.
Автомобільний транспортне належить до провідних джерел надходження сірчистого ангідриду в атмосферу. У книзі І. Л. Варшавського, Р. В. Малова «Як знешкодити відпрацьовані гази автомобіля» (1968) питання про сірчистий ангідрид як викид двигуна автомашини взагалі не розглядається. Ця позиція узгоджується з результатами досліджень у 1974-1975 роках повітря на магістралях жвавого автомобільного рухув Ленінграді, де спостерігалися поодинокі випадки незначного перевищення допустимих концентрацій сірчистого ангідриду (Г. В. Новіков та ін, 1975). Однак, за даними США (В. Н. Смеляков, 1969), річний викид оксидів сірки автомобілями в цій країні досягає 1 млн. т, тобто порівнянний з викидом твердих частинок. В Англії за 1954 рік, за даними РШоп (1956), викид сірчистого ангідриду двигунами автомашин склав 20 тис. т. бензинових двигунівта 0,02%-дизельних. Ці матеріали переконують у доцільності контролю концентрацій ангідриду на трасах інтенсивного руху автотранспорту.
Крім того, ці знання і даний підхід можуть застосовуватися для технологій двигунів, що знову розробляються. Як показано на рис. 1, очікується, що майбутній напрямок робіт з мінімізації викидів вихлопних газів традиційних двигунів зрушуватиметься у бік створення повністю оптимізованих систем, охоплюючи при цьому автомобіль, двигун та паливо. Основним чинником цього процесу буде знання того, як правильно підібрати склад спеціальних палив, щоб вони стали придатними для таких систем.
Як приклади практичного застосування перспективних лазерних діодів на РЬ, Бп, Ті можна навести два проекти, що розробляються американською фірмою «Техас-Інструмент» (Даллас). У першому з них розробляється компактний пристрій (вагою не більше 4,5 кг) на лазерному діоді, що перебудовується, для контролю промислових викидів з труб на вміст 302, N02 н інших газів. Другий проект має на меті створення зручного приладу для контролю вихлопних газів автомобілів на вміст СО, С02, залишків вогневоднів, що не згоріли, і серусодержащих газів. Побудовані макети є матрицями з ряду лазерних днодів, налаштованих кожен на певний газ і пов'язаних оптичними аналогічними матрицями фотоприймачів. Прилад повинен поміщатися безпосередньо у вихлопний струмінь. Труднощі пов'язані з розробкою зручного охолоджувача, необхідного для забезпечення безперервного режиму випромінювання лазера. Цей прилад створюється як масовий контрольний засіб у зв'язку з проектом державного стандарту США, що розробляється, на допустимий склад вихлопних газів. Обидва прилади будуються на абсорбційному методі.
Хоча регулювання вмісту сірки в паливі та вибір альтернативного палива і володіють потенційною можливістю забезпечення непрямого зниження шкідливих вихлопів автомобілів, з точки зору перспектив нафтової компанії основним фактором, що враховується при розробці палива з низьким рівнем шкідливих викидів, є можливість безпосереднього впливу на викиди вихлопних газів таких властивостей палива, як вуглеводневий склад, леткість, щільність, цетанове число тощо, а також включаються до складу палива кисневмісних сполук (окислювачів) або біопалив. У розділі розглядається перше питання. Остання тема більш докладно обговорюється у статті, що публікується в цьому ж журналі.
Кругообіги азоту та сірки все більше піддаються впливу промислового забруднення повітря. Окиси азоту (N0 і N02) і сірки (50г) з'являються в ході цих кругообігів, але лише як проміжні стадії і присутні в більшості місцеперебування в дуже малих концентраціях. Спалювання викопного палива сильно збільшило вміст летких оксидів у повітрі, особливо у містах; у такій концентрації вони стають небезпечними для біотичних компонентів екосистем. У 1966 р. ці оксиди становили близько третини загальної кількості (125 млн. т) промислових викидів у США, Основне джерело БОг - теплові електростанції, що працюють на вугіллі, а основне джерело N02 - автомобільні мотори. Л), а оксиди азоту завдають шкоди, потрапляючи у дихальні шляхи вищих тварин та людини. В результаті хімічних реакцій цих газів з іншими забруднюючими речовинами шкідлива дія тих та інших посилюється (відзначається свого роду синергізм). Розробка нових типів двигунів внутрішнього згоряння, очищення пального від сірки та перехід від теплових електростанцій до атомних дозволять усунути ці серйозні порушення у кругообігах азоту та сірки. Зауважимо у дужках, що такі зміни у способах виробництва енергії людиною висунуть інші проблеми, про які треба подумати заздалегідь (див. гл. 16).
Ця обставина визначає і наступний аргумент на користь вітчизняної водневої енергетики. Він полягає у необхідності глобального підходу до вирішення подібних проблем. Тенденція до загальної інтеграції торговельно-економічної системи сьогодні така, що вимагає аналізу світового ринку для переважної номенклатури товарів та послуг. У умовах Росія не може бути вирвана з глобальних промислових і торгово-економічних зв'язків. Не можна не зважати, не несучи при цьому великих матеріальних і моральних втрат, з дедалі жорсткішими екологічними вимогами, що закріплюються національними та міжнародним законодавством. Закон про «Чисте повітря», прийнятий конгресом США, вже згадані вище посилення на хімічний склад вихлопних газів повітряного та наземного транспортуу Західній Європі та інших регіонах планети, а також низка інших законодавчих заходів є основою для Глобального екологічного кодексу. Назріла необхідність створення національної концепції використання водню у паливній базі країни як екологічно чистого пального для повітряного та наземного транспорту. Така концепція та відповідна національна програма можуть бути розроблені в рамках конверсії оборонних галузей промисловості.
При вивченні забруднення навколишнього середовища викидами будь-якого промислового підприємства зазвичай враховують лише ті хімічні речовини, які на підставі технологічного процесу можуть вважатися пріоритетними за валовим викидом в атмосферне повітря або стічні води. Тим часом значна частина вихідних і кінцевих продуктів виробництва має досить високу реакційну здатність. Тому є підстави припускати, що ці сполуки взаємодіють не лише на стадії технологічного процесу. Не можна виключати можливість такої взаємодії у повітрі виробничих приміщень, Звідки новостворені продукти як неорганізовані викиди потрапляють в атмосферне повітря. Нові хімічні речовини можуть виходити в результаті хімічних та фотохімічних реакцій у забрудненому атмосферному повітрі, а також у воді та ґрунті. Прикладом може бути утворення нових хімічних речовин із продуктів неповного згоряння палива, що входить до складу вихлопних газів автомобілів. В даний час досить повно вивчено шляхи фотохімічного окислення цих продуктів. Доведено можливість забруднення атмосферного повітря якісно новими хімічними речовинами, не зазначеними в технологічному регламенті підприємств, що вивчаються.
Вихлопні гази (або відпрацьовані гази) - основне джерело токсичних речовин двигуна внутрішнього згоряння - це неоднорідна суміш різних газоподібних речовинз різноманітними хімічними та фізичними властивостями, що складається з продуктів повного та неповного згоряння палива, надлишкового повітря, аерозолів та різних мікродомішок (як газоподібних, так і у вигляді рідких та твердих частинок), що надходять з циліндрів двигунів у його випускну систему. У своєму складі вони містять близько 300 речовин, більшість із яких токсичні.
Основними нормованими токсичними компонентами вихлопних газів двигунів є оксиди вуглецю, азоту та вуглеводню. Крім того, з вихлопними газами в атмосферу надходять граничні та ненасичені вуглеводні, альдегіди, канцерогенні речовини, сажа та інші компоненти. Орієнтовний склад.
| Компоненти вихлопного газу | Зміст за обсягом, % | Токсичність | |
|---|---|---|---|
| Двигун | |||
| бензин | дизель | ||
| Азот | 74,0 - 77,0 | 76,0 - 78,0 | ні |
| Кисень | 0,3 - 8,0 | 2,0 - 18,0 | ні |
| Пари води | 3,0 - 5,5 | 0,5 - 4,0 | ні |
| Диоксид вуглецю | 5,0 - 12,0 | 1,0 - 10,0 | ні |
| Оксид вуглецю | 0,1 - 10,0 | 0,01 - 5,0 | так |
| Вуглеводні неканцерогенні | 0,2 - 3,0 | 0,009 - 0,5 | так |
| Альдегіди | 0 - 0,2 | 0,001 - 0,009 | так |
| Оксид сірки | 0 - 0,002 | 0 - 0,03 | так |
| Сажа, г/м3 | 0 - 0,04 | 0,01 - 1,1 | так |
| Бензопірен, мг/м3 | 0,01 - 0,02 | до 0,01 | так |
При роботі двигуна на етильованому бензині у складі вихлопних газів є свинець, а у двигунів, що працюють на дизельному паливі - сажа.
Оксид вуглецю (CO - чадний газ)
Прозорий, що не має запаху отруйний газ, трохи легше за повітря, погано розчинний у воді. Оксид вуглецю є продуктом неповного згоряння палива, на повітрі горить синім полум'ям з утворенням діоксиду вуглецю (вуглекислого газу). У камері згоряння двигуна CO утворюється при незадовільному розпилюванні палива, в результаті холоднопламенних реакцій, при згоранні палива з нестачею кисню, а також внаслідок дисоціації діоксиду вуглецю при високих температурах. При наступному згоранні після займання (після верхньої мертвоїточки, на такті розширення) можливе горіння оксиду вуглецю за наявності кисню з утворенням діоксиду. При цьому процес вигоряння CO продовжується і у випускному трубопроводі. Слід зазначити, що з експлуатації дизелів концентрація CO у вихлопних газах невелика (приблизно 0,1 - 0,2%), тому, зазвичай, концентрацію CO визначають для бензинових двигунів.
Оксиди азоту (NO, NO2, N2O, N2O3, N2O5, надалі NOx)
Оксиди азоту є одними з найбільш токсичних компонентів газів, що відпрацювали. За нормальних атмосферних умов азот є дуже інертним газом. При високих тисках і особливо температурах азот активно входить у реакцію з киснем. У вихлопних газах двигунів понад 90% всієї кількості NOx становить оксид азоту NO, який ще системи випуску, а потім і в атмосфері легко окислюється в діоксид (NO2). Оксиди азоту дратівливо впливають на слизові оболонки очей, носа, руйнують легкі людини, оскільки під час руху дихальним трактом вони взаємодіють із вологою верхніх дихальних шляхів, утворюючи азотну і азотисту кислоти. Як правило, отруєння організму людини NOx проявляється не відразу, а поступово, причому якихось нейтралізуючих засобів немає.
Закис азоту (N2O геміоксид, газ, що веселить) газ з приємним запахом, добре розчинний у воді. Має наркотичну дію.
NO2 (діоксид) блідо-жовта рідина, що бере участь у освіті смогу. Діоксид азоту використовується як окислювач у ракетному паливі. Вважається, що для організму людини оксиди азоту приблизно в 10 разів небезпечніші за CO, а при врахуванні вторинних перетворень у 40 разів. Оксиди азоту становлять небезпеку для листя рослин. Встановлено, що їхній безпосередній токсичний вплив на рослини проявляється при концентрації NOx у повітрі в межах 0,5 - 6,0 мг/м3. Азотна кислота викликає сильну корозію вуглецевих сталей. На величину викиду оксидів азоту значно впливає температура в камері згоряння. Так, у разі підвищення температури від 2500 до 2700 До швидкість реакції збільшується в 2,6 разу, а при зменшенні від 2500 до 2300 К - зменшується в 8 разів, тобто. що температура, то вище концентрація NOx. Раннє упорскування палива або високий тиск стиснення в камері згоряння також сприяють утворенню NOx. Чим вища концентрація кисню, тим вища концентрація оксидів азоту.
Вуглеводні (CnHm етан, метан, етилен, бензол, пропан, ацетилен та ін.)
Вуглеводні органічні сполуки, молекули яких побудовані лише з атомів вуглецю та водню, є токсичними речовинами. У вихлопних газах міститься більше 200 різних CH, які діляться на аліфатичні (з відкритим або закритим ланцюгом) і містять бензольне або ароматичне кільце. Ароматичні вуглеводні містять у молекулі один або кілька циклів із 6 атомів вуглецю, з'єднаних між собою простими або подвійними зв'язками (бензол, нафталін, антрацен та ін.). Мають приємний запах. Наявність CH у відпрацьованих газах двигунів пояснюється тим, що суміш у камері згоряння є неоднорідною, тому у стінок, в перезбагачених зонах, відбувається гасіння полум'я і обрив ланцюгових реакцій. мають неприємний запах. CH є причиною багатьох хронічних захворювань. Токсичні також пари бензину, які є вуглеводнями. Допустима середньодобова концентрація парів бензину становить 1,5 мг/м3. Зміст CH у вихлопних газах зростає при дроселюванні, під час роботи двигуна на режимах примусового холостого ходу (ПХХ, наприклад, при гальмуванні двигуном). При роботі двигуна на зазначених режимах погіршується процес сумішоутворення (перемішування паливоповітряного заряду), зменшується швидкість згоряння, погіршується займання і, як результат, виникають його часті пропуски. Виділення CH викликається неповним згорянням поблизу холодних стінок, якщо до кінця згоряння залишаються місця з сильним локальним недоліком повітря, недостатнім розпилюванням палива, при незадовільному завихренні повітряного заряду та низьких температурах(Наприклад, режим холостого ходу). Вуглеводні утворюються в перезбагачених зонах, де обмежений доступ кисню, а також поблизу порівняно холодних стін камери згоряння. Вони відіграють активну роль в утворенні біологічно активних речовин, що викликають подразнення очей, горла, носа та їх захворювання, і завдають шкоди рослинному та тваринному світу.
Вуглеводневі сполуки надають наркотична діяна центральну нервову систему, можуть бути причиною хронічних захворювань, а деякі ароматичні CH мають отруйні властивості. Вуглеводні (олефіни) та оксиди азоту за певних метеорологічних умов активно сприяють утворенню смогу.
Зміг від вихлопних газів.
Зміг (Smog, від smoke дим і fog - туман) отруйний туман, що утворюється в нижньому шарі атмосфери, забрудненої шкідливими речовинамивід промислових підприємств, вихлопними газами від автотранспорту та тепловиробних установок за несприятливих погодних умов. Він є аерозоль, що складається з диму, туману, пилу, частинок сажі, крапельок рідини (у вологій атмосфері). Виникає в атмосфері промислових міст за певних метеорологічних умов. Вступають в атмосферу шкідливі газивступають у реакцію між собою та утворюють нові, у тому числі і токсичні сполуки. У атмосфері у своїй відбуваються реакції фотосинтезу, окислення, відновлення, полімеризації, конденсації, каталізу тощо. Внаслідок складних фотохімічних процесів, що стимулюються ультрафіолетовою радіацією Сонця, з оксидів азоту, вуглеводнів, альдегідів та інших речовин утворюються фотооксиданти (окислювачі).
Низькі концентрації NO2 можуть створити велику кількість атомарного кисню, який у свою чергу утворює озон і знову реагує на речовини, що забруднюють атмосферне повітря. Наявність в атмосфері формальдегіду, вищих альдегідів та інших вуглеводневих сполук також сприяє разом із озоном утворенню нових перекисних сполук. Продукти дисоціації взаємодіють із олефінами, утворюючи токсичні гідроперекисні сполуки. При їх концентрації понад 0,2 мг/м3 настає конденсація водяної пари у вигляді дрібних крапель туману з токсичними властивостями. Їхня кількість залежить від сезону року, часу доби та інших факторів. У спекотну суху погоду зміг спостерігається у вигляді жовтої пелени (колір надає присутній у повітрі діоксид азоту NO2 крапельки жовтої рідини). Зміг викликає подразнення слизових оболонок, особливо очей, може викликати головний біль, набряки, крововиливи, ускладнення захворювань дихальних шляхів Погіршує видимість на дорогах, збільшуючи цим кількість дорожньо-транспортних пригод. Небезпека для життя людини велика. Так, наприклад, лондонський смог 1952 р. називають катастрофою, оскільки за 4 дні від смогу загинуло близько 4 тис. осіб. Наявність в атмосфері хлористих, азотних, сірчистих сполук і крапельок води сприяє утворенню сильних токсичних сполук і пар кислот, що згубно позначається на рослинах, а також спорудах, особливо на історичних пам'ятниках, складених з вапняку. Природа смогів різна. Наприклад, у Нью-Йорку утворенню смогу сприяють реакції фтористих та хлористих сполук з крапельками води; у Лондоні присутність парів сірчаної та сірчистої кислот; у Лос-Анджелесі (каліфорнійський чи фотохімічний смог) наявність в атмосфері оксидів азоту, вуглеводнів; в Японії - присутність в атмосфері частинок сажі та пилу.
