Влияние токсичных выхлопных газов на организм человека
Последствия вдыхания токсичных выхлопных газов:
1. Респираторные проблемы: Вхождение токсичных газов в организм через дыхательную систему может вызвать различные респираторные проблемы, такие как астма, хроническая обструктивная болезнь легких и другие заболевания дыхательной системы. Длительное воздействие этих газов может привести к ухудшению функции легких и повышенному риску развития болезней.
2. Кардиоваскулярные заболевания: Высокий уровень токсичных газов, таких как оксиды азота (NOx) и угарный газ (CO), может повысить риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. Оксиды азота могут способствовать развитию атеросклероза и сердечных приступов, а угарный газ может оказывать отрицательное влияние на работу сердца и снизить уровень кислорода в организме.
3. Воздействие на центральную нервную систему: Некоторые компоненты выхлопных газов, например, свинец и бензол, могут оказывать токсическое воздействие на центральную нервную систему. Это может привести к ухудшению памяти, концентрации, упадку интеллекта и другим негативным последствиям.
4. Повреждение ДНК: Некоторые вещества, содержащиеся в выхлопных газах, могут наносить вред на уровне ДНК. Это может привести к мутациям, раковым заболеваниям и другим генетическим нарушениям.
Защита от токсичных выхлопных газов:
Для защиты от токсичных выхлопных газов рекомендуется соблюдать следующие меры:
- Избегать пребывания в местах с высоким уровнем загрязнения воздуха, особенно вблизи дорог с интенсивным движением автомобилей.
- Использовать средства индивидуальной защиты, такие как маски или респираторы, при необходимости.
- Предпочтение отдавать пешим или велосипедным прогулкам вместо использования автомобиля.
- Правильное обслуживание и чистка автомобиля, чтобы уменьшить выбросы токсичных газов.
- Поддерживать зеленые насаждения, так как растения способны поглощать часть токсичных газов.
- Соблюдать требования по экологической безопасности, установленные законодательством.
В целом, борьба с загрязнением воздуха от выхлопных газов является актуальной и важной задачей для общества. Правильное понимание последствий и влияния токсичных газов на организм человека поможет принять необходимые меры для защиты здоровья и окружающей среды
Нормы токсичности отработавших газов в Европе для грузовых автомобилей
Для дизельных двигателей грузовых автомобилей стандарты Евро определяют предельные содержания углеводородов (НС и NMHC), оксида углерода (СО), оксидов азота (NOx), твердых частиц и показатели дымности выхлопа. Предельно допустимые значения соотнесены с мощностью двигателя и указаны в г/кВт·ч (см. рис. «Европейские нормы токсичности отработавших газов для грузовых автомобилей с дизельными двигателями» ). Нормы токсичности Евро-3 применяются для всех типовых испытаний на соответствие техническим условиям новых двигателей, выпущенных с октября 2000 года, а также ко всем серийно выпускаемым автомобилям с октября 2001 года. Содержание выбросов измеряется вовремя 13-ступечатого Европейского цикла испытаний в установившихся режимах (ESC), а показатели дымности выхлопа в соответствии с процедурой дополнительных испытаний ELR (Европейский цикл испытаний последовательных ступеней нагрузки при постоянной частоте вращения). Дизельные двигатели, оборудованные системами снижения токсичности отработавших газов (например, каталитическими нейтрализаторами DeNOx или сажевыми фильтрами), также должны быть испытаны в соответствии с процедурой Европейского цикла испытаний в переходных режимах (ЕТС). Европейские испытательные циклы проводятся при нормальной рабочей температуре двигателя.
Для двигателей с малым рабочим объемом, т.е. с объемом менее 0,75 л на один цилиндр и номинальной частотой вращения коленчатого вала свыше 3000 мин-1, допустимое содержание твердых частиц несколько выше, чем для двигателей с большим рабочим объемом. Для цикла испытаний ЕТС установлены отдельные значения предельно допустимого содержания токсичных веществ, например, допустимое содержание твердых частиц приблизительно на 50 % выше, чем указано для цикла ESC, поскольку пиковых выбросов сажи можно ожидать именно в переходных, динамических режимах.
В октябре 2005 года вступили в силу нормы токсичности Евро-4, сначала для типовых испытаний на соответствие техническим условиям, а год спустя для серийного производства. Все предельные концентрации токсичных веществ значительно ниже, чем предусмотрено нормами Евро-3, однако наиболее значительным было ужесточение требований к содержанию твердых частиц (допустимый предел снижен приблизительно на 80%). Кроме того, вступление в силу норм Евро-4 повлекло за собой следующие изменения:
- Динамические испытания (ЕТС) в дополнение к циклам ESC и ELR являются обязательными для всех дизельных двигателей;
- Функционирование компонентов системы снижения токсичности отработавших газов должно документально отражаться на протяжении всего срока службы автомобиля.
Нормы токсичности Евро-5 были введены в действие в октябре 2008 года для всех новых двигателей и год спустя для всех новых серийно произведенных автомобилей. По сравнению с нормами Евро-4 были ужесточены требования только к предельному содержанию NOx.
В январе 2013 года вступят в силу нормы Евро-6 для новых типов двигателей (1 год спустя для всех вновь произведенных двигателей). По сравнению с нормами Евро-5, предельное содержание оксидов азота будет снова снижено на 80 %, а содержание твердых частиц — более чем на 60 % (относительно предела ЕТС для Евро-5). В соответствии с нормами Евро-6 будут введены новые, согласованные процедуры испытаний. Здесь также будут предусмотрены испытания в стационарном режиме (WHSC, всемирный согласованный цикл испытаний в установившихся режимах и динамические испытания (WHTC, всемирный согласованный динамический цикл). В отличие от норм Евро-5, в Евро-6 не будут отдельно указаны значения предельного содержания твердых частиц для испытаний в переходных (динамических) режимах; эти предельные значения будут идентичны указанным для испытаний в установившихся режимах.
Долговечность
Соответствие требованиям к предельному содержанию токсичных веществ в отработавших газах должно быть продемонстрировано на протяжении определенной величины пробега или определенного периода времени. При этом различаются три класса автомобилей в зависимости от их массы, со все более строгими требованиями к долговечности для каждого следующего класса:
- Малотоннажные грузовые автомобили с разрешенной полной массой до 3,5 т.: 6 лет или 100 000 км (Евро-4 и Евро-5) или 160 000 км (Евро-6);
- Грузовые автомобили с разрешенной полной массой до 16 т.: 6 лет или 200 000 км (Евро-4 и Евро-5) или 300 000 км (Евро-6);
- Большегрузные грузовые автомобили с разрешенной полной массой более 16 т.: 7 лет или 500 000 км (Евро-4 и Евро-5) или 700 000 км (Евро-6).
Как определить экологический класс машины
Чтобы понять, разрешено ли вам передвигаться по охраняемой территории и соответствует ли автомобиль нормам токсичности, нужно знать его экологический класс. Порой для беспроблемной езды достаточно лишь переоформить документы, но в сложных случаях понадобится переоборудование отдельных систем.
Определить класс токсичности своего транспортного средства можно:
- проанализировав информацию, указанную в свидетельстве о регистрации ТС;
- заглянув в паспорт машины;
- ознакомившись с таблицей Росстандарта (потребуется VIN-код автомобиля).
Последний способ является самым популярным. Вы вводите цифры кода в соответствующей строке и получаете всю информацию об автомобиле
Знание класса токсичности авто очень важно, ведь некоторые дорожные знаки ограничивают движение транспортных средств с высоким содержанием загрязняющих веществ в выхлопе. За нарушение их требований придется заплатить штраф
Кроме того, в России введен экологический налог.
В связи со сложной экологической ситуацией в нашей стране подобные ужесточения кажутся вполне оправданными. Если вы собираетесь покупать иностранную машину, обязательно анализируйте стандарты токсичности, чтобы через год-другой вам не пришлось устанавливать нейтрализаторы, фильтры или менять двигатель, тратя на все это огромные деньги.
Комментарии
Рекомендованные статьи
27 сентября 2018
Обновленный Geely Emgrand 7
8 апреля 2022
Подписка на автомобиль от АВТОDOM
22 июня 2023
Дилерская сеть SWM: 39 автоцентров
11 сентября 2017
Кузовной ремонт от ММС Клуб – идеальное восстановление цвета и геометрии автомобиля
30 ноября 2018
Прогулка по ММАС 2018
26 февраля 2015
Выплаты по ОСАГО многократно возрастут
Предельные значения токсичности легковых автомобилей в США.
Нормы токсичности отработавших газов дизельных тяжелых грузовых автомобилей полной массой > 3.9т
Оборудование, используемое для испытаний на токсичность
Испытания дизелей на токсичность осуществляются как в виде дополнительной процедуры, так и во время проведения регулярных техосмотров автомобилей. Для этой цели применяются два стандартизованных метода. По первому методу определенное количество отработавшего газа пропускается через фильтрующий элемент. Степень обесцвечивания фильтра характеризует содержание сажи в отработавших газах. Абсорбционный метод (испытание на непрозрачность или потемнение газа) основан на определении снижения яркости луча света, пропускаемого через отработавшие газы. Определение дымности отработавших газов дизелей должно осуществляться под нагрузкой. Здесь наиболее распространены два разных метода проведения испытаний: испытания при полной нагрузке, осуществляемые на испытательной трассе с торможением автомобиля; испытания при свободном ускорении с кратковременным нажатием на педаль газа; нагрузка при этом создается возвратно-поступательно перемещающимися и вращающимися массами самого двигателя, работающего в режиме ускорения.
Дымомер (оптический метод)
Насос прокачивает часть отработавших газов, поступающих из пробоотборного зонда через камеру. Это необходимо для уменьшения влияния колебаний давления отработавших газов на результаты испытаний. Через отработавшие газы, находящиеся в испытательной камере, пропускаются световые лучи. Фотоэлементы регистрируют снижение интенсивности света после прохождения камеры; это снижение соответствует непрозрачности Т (в %) или коэффициенту абсорбции k. Для получения полных и точных результатов испытательная камера должна иметь определенную длину. Во время испытаний под нагрузкой обеспечивается непрерывный процесс измерений дымности с индикацией получаемых данных. Дымомер автоматически определяет максимальное значение и производит расчет среднего значения для нескольких периодов подачи газа.
Понятие экологического класса автомобиля
Сформировавшиеся на сегодняшний день экологические нормы — результат длительных исследований и изучения экспертами состава выхлопов ДВС. В среднем, современная машина потребляет 4 тонны кислорода в год, выбрасывая при этом в атмосферу огромное количество оксидов азота, углерода и угарного газа. Чтобы защитить экологию, в России ввели нормы, регламентирующие максимальное содержание в выхлопах вредных веществ.
Экологический класс автомобиля — это своего рода классификационный код, который определяет уровень выброса двигателем загрязняющих веществ. С 2006 года на территории РФ действовал протокол Евро-2, это был первый отечественный экостандарт. Каждые два года нормативные акты обновлялись, а класс повышался. Теперь же ввозить в Россию можно исключительно автомобили, которые соответствуют стандарту Евро-5. Действующие нормы токсичности распространяются на легковые, грузовые авто и спецтехнику.
Cостав и температура отработавших газов
Рециркуляция отработавших газов
Часть отработавших газов направляется во впускную систему для уменьшения количества кислорода в свежем заряде с одновременным увеличением его теплоемкости. Оба этих фактора приводят к понижению температуры сгорания и, таким образом, снижению образования NO. Повышенное количество рециркулируемых газов вызывает более высокие выбросы сажи и оксида углерода из-за недостатка воздуха в смеси. Поэтому количество рециркулируемых отработавших газов должно быть ограничено.
Очистка отработавших газов
Выброс углеводородов может быть уменьшен при использовании в выпускной системе каталитических нейтрализаторов. В них часть газообразных углеводородов, включая и те, что соединяются с твердыми частицами (сажа), сгорают в присутствии кислорода, содержащегося в отработавших газах. Для снижения выбросов твердых частиц (сажи) в настоящее время используются специальные фильтры, устанавливаемые в выпускной системе автомобиля.
Все более ужесточающиеся нормы определяют снижение предельного содержания количества токсичных комонентов в отработавших газах. Эти выбросы могут быть замерены при заданных определенных условиях работы двигателя. >
Мероприятия по снижению вредных выбросов в окружающую среду
Снижение токсичности отработавших газов можно добиться техническими решениями и эксплуатационными мероприятиями.
Снижение токсичности отработавших газов достигается рядом технических решений, которые включают повышение экономичности двигателей, использование экологически более чистых видов топлива, присадок к топливу, установку нейтрализаторов отработавших газов, фильтров.
Повышение экономичности двигателей достигается совершенствованием их конструкции и позволяет сократить потребление топлива и соответственно снизить выбросы вредных веществ, одновременно обеспечивается сбережение энергетических ресурсов.
Повышению экологических показателей дизелей способствует давно применяемый турбонаддув и в последнее время внедряемая рециркуляция отработавших газов. Рециркуляция представляет собой перепуск части отработавших газов в впускной коллектор двигателя. Ее целесообразно использовать в допустимых пределах при работе двигателя на малых и средних нагрузках. Применение 10 % рециркуляции позволяет снизить содержания оксидов азота в отработавших газах на 30 – 40 %. Для тепловозных дизельных двигателях находит применение эффективное рециркуляционное устройство, обеспечивающее в реальных условиях снижение выбросов оксидов азота до 50 %.
Использование экологически более чистых видов топлива позволяет заменить традиционные жидкие виды топлива газом и значительно снизить уровень выбросов. В качестве газового топлива для дизельных двигателях используют сжиженный нефтяной газ (СНГ) и сжатый природный газ (СПГ). Сжиженный нефтяной газ получают при переработке нефти как побочный продукт, состоящий в основном из пропан-бутановых фракций. Его выпуск составляет 2 — 3 % от выхода основной продукции при перегонке нефти, и поэтому его ресурсы ограничены.
Применение СНГ и СПГ в качестве моторного топлива на транспортном подвижном составе позволяет существенно снизить токсичность: по оксиду углерода (СО) в 3 — 4 раза, оксидам азота (NOx) в 1,2 — 2,0 раза, углеводородам (СН) в 1,2-1,4 раза. При работе дизеля по газодизельному циклу дымность в режиме свободного ускорения уменьшается в 2 — 4 раза, шумность снижается на — 10 дБА, двигатель работает мягче и без специфического запаха.
Проводятся испытания маневрового тепловоза, работающего на сжатом газе, где организация рабочего процесса дизельного двигателя осуществляется по газодизельному циклу при зажигании газовоздушной смеси с помощью запальной порции дизельного топлива. При этом выбросы оксидов азота снижаются в 2 раза, углеводородов — в 3 раза, оксидов углерода — в 5 — 10 раз. Газотепловоз, работающий на сжатом природном газе (85 %) с порцией запального дизельного топлива (15 %) позволяет снизить расход дизельного топлива на 55 %, заменив его природным газом. Такие газотепловозы желательно использовать на станциях, расположенных в черте городов. Сейчас ведутся работы по созданию магистральных газотепловозов.
Схема испытаний
Как правило, выбросы токсичных веществ с отработавшими газами двигателей определяются на стенде с беговыми барабанами (для легковых автомобилей) или на испытательном моторном стенде (грузовые автомобили). Многие нормы предельного содержания токсичных компонентов в отработавших газах и методы испытаний автомобилей на токсичность были впервые внедрены в США, где способ отбора проб (газа) постоянного объема был применен в качестве эффективного способа для контроля за выбросом твердых частиц при динамических испытаниях. При этой процедуре отработавшие газы разбавляются отфильтрованным окружающим воздухом и отбираются посредством ротационного насоса во время стандартизованного цикла испытаний. Разбавление отработавших газов воздухом устраняет вероятность конденсации в них влаги и одновременно удерживает их температуру на уровне, требуемом для измерения содержания твердых частиц (52°С). Одна проба пропускается через специальный бумажный фильтрующий элемент, где осуществляется определение уровня выброса твердых частиц за счет измерения увеличения массы пробы.
Вторая нагретая проба газа направляется в пламенно-ионизационный детектор, в котором производится непрерывный контроль за концентрацией углеводородов. Третья проба отправляется в сборник отработавших газов. После окончания цикла испытаний его содержимое направляется в газоанализатор, где производятся замеры концентраций СО, МОх и СО2. Расчеты для определения уровней выбросов различных компонентов отработавших газов базируются на данных об объеме смеси газов и концентрации отдельных их компонентов. В США для проверки легковых и грузовых автомобилей на токсичность отработавших газов применяются одни и те же методы и газоанализаторы. Отработавшие газы обычно разбавляются дважды, что дает возможность пропускать большие объемы газа через трубопроводы приемлемого размера. В европейском цикле испытаний также применяется разбавление части газового потока воздухом при замерах содержания твердых частиц в отработавших газах. После измерений концентрации твердых частиц проводятся дополнительные проверки непрозрачности этих газов как в стационарных условиях, так и при движении с полной нагрузкой.
Токсичность выхлопных газов и здоровье человека
Одним из самых опасных компонентов выхлопных газов является оксид азота. При вдыхании этого вещества оно негативно влияет на органы дыхания, вызывая различные респираторные проблемы, такие как астма и бронхит. Оксид азота также способствует формированию смога и создает неблагоприятную атмосферу для организма.
Другим опасным компонентом выхлопных газов является угарный газ или оксид углерода. При попадании в организм угарный газ блокирует приток кислорода к клеткам, что может приводить к серьезным заболеваниям и даже смертельному исходу. Нарушение функции сердца и головного мозга являются одними из основных последствий отравления угарным газом.
Для защиты здоровья населения страны, Российская Федерация установила нормы токсичности выхлопных газов, которые регулируют выбросы автотранспорта
Важно отметить, что в последние годы эти нормы были ужесточены в связи с ростом осведомленности о вреде выхлопных газов и их влиянии на здоровье. Принятие этих мер позволяет снизить уровень загрязнения воздуха и снизить риск развития респираторных и сердечно-сосудистых заболеваний у населения
Изменения и последствия усиления норм токсичности выхлопных газов
Ужесточение норм токсичности выхлопных газов в России имеет свои последствия, как для автопроизводителей, так и для общества в целом. Во-первых, это требует внедрения новых современных технологий в производство автомобилей, чтобы снизить выбросы вредных веществ. Это может повлиять на стоимость автомобилей и на индустрию в целом.
Во-вторых, ужесточение норм токсичности может привести к улучшению качества воздуха и здоровья населения. Исследования показывают, что уровень загрязнения воздуха негативно влияет на здоровье людей и может привести к увеличению риска развития серьезных заболеваний. Снижение выбросов вредных веществ способствует улучшению качества жизни и предотвращению заболеваний, связанных с загрязнением воздуха.
Таким образом, ужесточение норм токсичности выхлопных газов является необходимым шагом для защиты здоровья человека и окружающей среды. Это позволит снизить риск развития различных заболеваний и улучшить качество жизни населения.
Нормативные требования к выбросам выхлопных газов в России
| Вредное вещество | Норма выбросов для бензиновых двигателей | Норма выбросов для дизельных двигателей |
|---|---|---|
| Оксиды азота (NOx) | 0,08 г/км | 0,14 г/км |
| Угарный газ (CO) | 2,3 г/км | 1,25 г/км |
| Углеводороды (HC) | 0,10 г/км | 0,14 г/км |
| Частицы (PM) | 0,0025 г/км | 0,005 г/км |
Ограничения для выбросов в городских условиях
На сегодняшний день существует несколько категорий автомобильных выбросов в зависимости от их содержания. Наибольшие ограничения установлены для выбросов оксидов азота (NOx), углеводородов (HC), угарного оксида (CO), а также частиц (PM).
Ограничения для выбросов оксидов азота (NOx)
Для автомобилей, которые выпущены после 1 января 2019 года, предельное содержание оксидов азота составляет 0,08 г/км для бензиновых автомобилей и 0,13 г/км для дизельных автомобилей. Для автомобилей, выпущенных до 1 января 2019 года, допустимые значения составляют 0,25 г/км для бензиновых автомобилей и 0,5 г/км для дизельных автомобилей.
Ограничения для выбросов углеводородов (HC)
Для автомобилей с бензиновым двигателем предельное содержание углеводородов составляет 0,10 г/км для автомобилей, выпущенных после 1 января 2019 года, и 0,20 г/км для автомобилей, выпущенных до этой даты. Для дизельных автомобилей определенные ограничения по углеводородам отсутствуют.
Ограничения для выбросов угарного оксида (CO)
Максимальное содержание угарного оксида составляет 1,00 г/км для бензиновых автомобилей и 0,50 г/км для дизельных автомобилей с двигателями, выпущенными после 1 января 2019 года. Автомобили, выпущенные до этой даты, допускаются выбрасывать до 2,00 г/км угарного оксида для бензиновых автомобилей и 1,00 г/км для дизельных автомобилей.
Ограничения для выбросов частиц (PM)
Для бензиновых автомобилей предельное содержание частиц составляет 0,005 г/км для автомобилей, выпущенных после 1 января 2019 года, и 0,025 г/км – для автомобилей, выпущенных до этой даты. Дизельные автомобили должны соответствовать требованиям 0,005 г/км для автомобилей, выпущенных после 1 января 2021 года, и 0,025 г/км для автомобилей, выпущенных до этой даты.
Таким образом, ограничения для выбросов в городских условиях Беларуси являются одними из самых строгих в Европе. Это направлено на улучшение качества воздуха в городах и защиту здоровья населения.
| Тип выбросов | Предельное содержание (г/км) | Тип автомобиля | Дата выпуска |
|---|---|---|---|
| Оксиды азота (NOx) | 0,08 для бензиновых0,13 для дизельных | Пост-2019/Пре-2019 | 01.01.2019 |
| Углеводороды (HC) | 0,10 для бензиновых (пост-2019)0,20 для бензиновых (пре-2019) | Пост-2019/Пре-2019 | 01.01.2019 |
| Угарный оксид (CO) | 1,00 для бензиновых0,50 для дизельных (пост-2019) | Пост-2019 | 01.01.2019 |
| Угарный оксид (CO) | 2,00 для бензиновых1,00 для дизельных (пре-2019) | Пре-2019 | До 01.01.2019 |
| Частицы (PM) | 0,005 для бензиновых (пост-2019)0,025 для бензиновых (пре-2019) | Пост-2019/Пре-2019 | 01.01.2019 |
| Частицы (PM) | 0,005 для дизельных (пост-2021)0,025 для дизельных (пре-2021) | Пост-2021/Пре-2021 | 01.01.2021 |