К мобильным источникам относятся автомобили и транспортные механизмы, передвигающиеся по земле, по воде и по воздуху. В больших городах к числу основных источников загрязнения атмосферного воздуха относится автотранспорт. Отходящие газы двигателей содержат сложную смесь, их более чем двухсот компонентов, среди которых немало канцерогенов. Наземные транспортные средства - это механизмы, передвигающиеся по шоссейным и железным дорогам, а также строительное, сельскохозяйственное и военное оборудование. В соответствии с различиями в количествах и видах выбрасываемых загрязняющих веществ целесообразно рассматривать в отдельности двигатели внутреннего сгорания (особенно двух- и четырехтактные) и дизели.
В таблице №1 указаны выбросы от мобильных источников.
Тип двигателя | Топливо | Основные виды загрязнений | Примеры | |
Четырехтактный двигатель внут-реннего сгорания | Бензин | Углеводороды, ок-сид углерода, окси-ды азота | Автомобили, авто-бусы, самолеты, мотоциклы | |
Двухтактный двигатель внутренне-го сгорания | Бензин (с добавлени-ем масла) | Углеводороды, ок-сид углерода, оксид азота, твердые веще-ства | Мотоциклы вспо-могательные мото-ры | |
Дизель | Лигроин | Оксиды азота, твер-дые вещества | Автобусы, тракто-ра, машины, поезда | |
Таблица 1. Основные виды выбросов загрязняющих веществ от мобильных ис-точников
Вредные вещества при эксплуатации подвижных транспортных средств поступают в воздух с отработавшими газами, испарениями из топливных систем и при заправке, а так же с картерными газами. На выбросы оксида углерода значительное влияние оказывает рельеф дороги и режим движения автомашины. Так, например, при ускорении и торможении в отработавших газах увели-чивается содержание оксида углерода почти в 8 раз. Минимальное количество оксида углерода выделяется при равномерной скорости автомобиля 60 км/ч.
В таблице №2 приведены значения концентрации основных примесей карбюраторного двигателя при различных режимах его работы.
Режим работы двигателя | Оксид угле-рода, % по объёму | Углеводо-роды, мг/л | Оксиды азота, мг/л | |
Холостой ход | 4-12 | 2-6 | -- | |
Принудительный холостой ход | 2-4 | 8-12 | -- | |
Средние нагрузки | 0-1 | 0,8-1,5 | 2,5-4,0 | |
Полные нагрузки | 0,7-0,8 | 4-8 | ||
Таблица 2. Концентрация веществ в зависимости от режима работы карбюраторного двигателя
Выбросы оксидов азота максимальны при отношении воздух - топливо 16:1. Таким образом, значения выбросов вредных веществ в отработавших га-зах автотранспорта зависят от целого ряда факторов: отношения в смеси возду-ха и топлива, режимов движения автотранспорта, рельефа и качества дорог, технического состояния автотранспорта и др. Состав и объёмы выбросов зави-сят также от типа двигателя. В таблице №3 показаны выбросы ряда вредных веществ карбюраторного и дизельного двигателей.
Вещество | Двигатель | ||||
Карбюраторный | Дизельный | ||||
Оксид углерода | 0,5-12,0 | 0,01-0,5 | |||
Оксид азота | 0,005-0,8 | 0,002-0,5 | |||
Углеводороды | 0,2-0,3 | 0,009-0,5 | |||
Бенз(а)пирен | До 20 мкг/м3 | До 10 мкг/м3 | |||
Таблица 3. Выбросы (% по объёму) веществ при работе дизельных и карбюраторных двигателей
Как видно из данных таблицы №3, выбросы основных загрязняющих ве-ществ значительно ниже в дизельных двигателях. Поэтому принято считать их более экологически чистыми. Однако дизельные двигатели отличаются повышенными выбросами сажи, образующейся вследствие перегрузки топлива. Сажа насыщена канцерогенными углеводородами и микроэлементами; их выбросы в атмосферу недопустимы.
В связи с тем, что отработавшие газы автомобилей поступают в нижний слой атмосферы, а процесс их рассеяния значительно отличается от процесса рассеяния высоких стационарных источников, вредные вещества находятся практически в зоне дыхания человека. Поэтому автомобильный транспорт следует отнести к категории наиболее опасных источников загрязнения атмосферного воздуха вблизи автомагистралей.