1.1. Экологическая оценка выбросов токсичных веществ

Количественная оценка выбросов токсичных веществ не характеризует их экологической роли, т. к. отрицательное воздействие разных веществ на человеческий организм изменяется в очень широких пределах. Токсичность вещества оценивается его предельно допустимой концентрацией (ПДК). Применение шкалы ПДК позволяет оценивать роль различных выбросов. При этом существует большая неопределенность в величине ПДК для углеводородов и их оксипроизводных, которые определяются суммарно и имеют ПДК, отличающиеся на три порядка. Так как усреднение в данном случае проблематично, примем для этой группы ПДК равным ПДК диоксида азота ( в нормах предельно-допустимых выбросов (ПДВ) стран ЕС до 2000 г. углеводороды и их оксипроизводные и оксиды азота лимитировались суммарно). Для СО, NO₂, сажи среднесуточные ПДК составляют соответственно 3; 0,04; 0,05 мг/м ³.

Если при сжигании 1 кг топлива выделяется G_A г вещества A, имеющего предельно-допустимую концентрацию ПДК_А , то концентрация его в воздухе будет равна ПДК, если объем загрязненного воздуха равен . Такая же степень загрязнения воздуха веществом В будет при и суммарное загрязнение воздуха различными токсичными веществами можно рассчитать через вес одного вещества, принятого за эталон, определяя , где А – эталон. Примем за эталон оксид углерода. Тогда выбросы легковых автомобилей, соответствующих нормам Евро-4, можно представить в следующем виде (табл. 1.2).

Таблица 1.2

Выбросы легковыми АТС

массой до 1250 кг по нормам Евро-4 в пересчете на СО, г/км

Допустимые выбросы в виде	Бензиновые двигатели		Дизельные двигатели
	г/км	%	г/км	%
СО	0,7	5,86	0,47	1,92
NOx	5,25	43,93	18,75	76,63
CH	6	50,21	3,75	15,32
Твердые частицы			1,5	6,13
Суммарно	11,95	100,00	24,47	100,00

Из данных табл. 1.2 следует, что в общей токсичности отработавших газов роль оксида углерода невелика  он обуславливает менее 2% суммарной токсичности для дизельных и менее 6% для бензиновых двигателей (фактически вклад оксида углерода в общую токсичность отработавших газов еще меньше, т.к. в табл. 1.2 не учитываются выбросы SO₂). Более 75% токсичности отработавших газов дизельных двигателей обуславливают оксиды азота, для бензиновых двигателей половина токсичности обусловлена углеводородами и их оксипроизводными и более 40%  оксидами азота.

1.2. Загрязняющие вещества, выбрасываемые в воздух автотранспортом

1.2.1. Углеводороды и их производные

Существует два источника выбросов углеводородов автотранспортом:

– испарение углеводородов (и их производных, если они содержатся в бензине) при транспорте и хранении бензина, при заправке автомобилей, из топливной системы двигателей. Для дизельного топлива потери от испарения несущественны, для бензинов потери от нефтезавода до использования в двигателе достигают 2 %;

– углеводороды и их кислородопроизводные, выбрасываемые с отработавшими газами. Полное сгорание углеводородов не происходит даже при очень значительном избытке воздуха, т.к. в пристенном слое камеры сгорания температура низка и горение не идет.

Существующими методами определяются суммарно углеводороды и продукты неполного окисления (более 200 индивидуальных веществ), их токсичности сильно отличаются.

Наиболее токсичными из этих веществ являются бензол, формальдегид, ацетальдегид, полициклические ароматические углеводороды.

Алканы малотоксичны. Алкены оказывают раздражающее действие на дыхательные пути и слизистые оболочки. Диеновые углеводороды малотоксичны, но легко вступают в фотохимические реакции с озоном и диоксидом азота, что приводит к образованию смога. Значительно токсичнее арены, они угнетающе действуют на органы кроветворения (костный мозг, селезенку); бенз()пирен (3,4-бензпирен) является одним из самых сильных изученных канцерогенов. Альдегиды вызывают сильное раздражение слизистых оболочек глаз и дыхательных путей, могут провоцировать пневмонию и отек легких. Спирты обладают наркотическим действием, фенол раздражает кожу, угнетает дыхание. Анилин и его производные – кровяные яды, действующие на гемоглобин.