Исследование опасного влияния маломерных судов и автотранспорта на среду обитания в зонах их совместного воздействия 36

• Название: Исследование опасного влияния маломерных судов и автотранспорта на среду обитания в зонах их совместного воздействия 36
• Дата: 29.03.2023
• Размер: 0.93 Mb.
• Имя файла: Khqi_VKR_Hahlenov_16.01.23_.docx
• Тип: Исследование; #1024127
• страница: 5 из 11

2.2 Характер воздействия вредных веществ на человека

Воздействие вредных веществ на человека определяется уровнем концентрации вещества в атмосфере, степенью токсичности вещества, а также продолжительностью воздействия.

Оксиды азота NO_x. В отработавших газах ДВС присутствуют несколько различных соединений азота с кислородом, но в основном это оксид азота NO. В ОГ дизелей на долю NO приходится 95…98 % из всех оксидов, а в двигателях с принудительнымвоспламенением – 98,0…99,5 %.

Остальное (от 2 до 5 %) – диоксид азота NO₂. При понижении температуры ОГ, попадающих в атмосферу, NO окисляется до NO₂. В диапазоне температур 135…21 ^оС NO₂ находится в смеси с N₂O₄, а при температуре ниже 21 ^оС полностью переходит в N₂O₄. NO – бесцветный газ, плохо растворим в воде; NO₂ – бурый газ с удушливым запахом, реагирует с водой с образованием азотистой HNO₂ и азотной HNO₃ кислот, которые разрушают легочную ткань, вызывая хронические заболевания, необратимые изменения в сердечно-сосудистой системе. В соединении с углеводородами оксиды азота образуют токсичные нитроолефины, вызывающие заболевания слизистых оболочек верхних дыхательных путей, хронические бронхиты, нервные расстройства.

Постоянное воздействие ВВ на человека, животных и растения может привести к мутациям на генетическом уровне и к резкому наследственному изменению организмов, меняющему их морфологические (внешнее и внутреннее строение) и/или физиолого-поведенческие признаки.

Оксид углерода СО – бесцветный газ без запаха и вкуса, плохо растворим в воде, горюч (образует с воздухом взрывчатые смеси), попадая в легкие человека, а оттуда в кровь, вытесняет из крови кислород, поскольку обладает в 200 раз большей растворимостью; в результате снижения содержания кислорода возникает удушье. При небольших концентрациях СО в воздухе проявляются головокружение и тошнота. Поскольку оксид углерода практически имеет ту же плотность, что и воздух (28 против 28,7 г/моль), то самостоятельно улетучивается из помещений очень плохо.

Углеводороды C_nH_m – самая многочисленная группа соединений, оказывают общетоксическое и раздражающее воздействие, способны вызывать многие хронические заболевания, часть углеводородов обладает неприятным запахом. Некоторые из представителей этого класса, например, бенз(α)пирен С₂₀Н₁₂, обладают канцерогенным действием, т.е. способствуют развитию онкологических заболеваний.

Альдегиды RCHO (R – углеводородный радикал); характерный представитель – формальдегид НСНО. Обладают резким запахом; при определенных дозах вызывают раздражение дыхательных путей и слизистых оболочек носа и глаз. Действие на организм человека характеризуется раздражающим и общетоксическим эффектом на центральную нервную систему, поражением внутренних органов.

Соединения серы SO₂ и SO₃ хорошо растворимы в воде; обладают резким запахом, вызывают раздражение верхних дыхательных путей и нарушение белкового обмена в организме. В ОГ также присутствуют пары серной кислоты H₂SO₄.

Оксид свинца PbO – вещество, которое обладает способностью накапливаться в организме; негативно воздействует на умственные способности, а также внутренние органы, вызывая в них мутагенные изменения.

Сажа C представляет собой мельчайшие частицы углерода – от долей до десятков микрон; самые мелкие способны по несколько суток витать в воздухе, попадая в легкие человека и вызывая раздражения и заболевания. Сажа, содержащаяся в ОГ ДВС (в отличие от сухой промышленной сажи), несет на себе частицы несгоревших углеводородов топлива и масла, что усиливает ее вредное воздействие.

Дисперсные частицы (РМ – Particle Matter) – совокупное определение всех твердых и жидких (кроме воды) веществ, находящихся в воздухе, которые (в отличие от газообразных веществ) имеют геометрический размер, характеризуемый таким параметром, как аэродинамический диаметр (АД).

Аэродинамический диаметр – диаметр частицы с плотностью 1 г/см³, имеющий ту же скорость оседания в воздухе, что и данная частица; характеризует способность частиц перемещаться в воздухе, на что влияет не только плотность, но и их форма.

Образование этих частиц обусловливается, с одной стороны, естественными факторами (пыль, споры и пыльца растений и т.д., поднимаемые в воздух ветром), а с другой – антропогенными (функционированием транспортных средств, станций по выработке электроэнергии и тепла, предприятий по выпуску цемента, добыче железной руды в открытых карьерах и т.п.). К числу антропогенных факторов относятся и процессы горения в различных устройствах, в том числе – сгорание топлива и смазочного масла в камере сгорания тепловых двигателей.

Частицы оказывают вредное влияние на человека вследствие попадания в легкие (рис. 2.1 [10]).

При этом частицы с АД более 10 мкм практически полностью задерживаются в ротовой и носовой полостях вследствие столкновения с препятствиями. Частицы с АД не более 0,5 мкм полностью выдыхаются. Соответственно наибольший вред наносят частицы с АД = 0,5…10,0 мкм.



Рисунок 2.1 - Характер воздействия дисперсных частиц на человека

В двигателестроении под дисперсными частицами понимаются все твердые и жидкие (кроме воды) вещества, находящиеся в смеси отработавших газов и воздуха при температуре смеси не более 52 ^оС.

Размер РМ изменяется от нескольких нанометров до нескольких микрометров. Дисперсные частицы, имеющие аэродинамический диаметр не более 2,5 μм, обозначают РМ_2,5; частицы размером 2,5…10 μм – РМ₁₀. Дисперсные частицы, выбрасываемые с ОГ автомобильного транспорта, обусловливают содержание в воздухе населенных мест до 10…17 % от всех РМ₁₀, источником которых является антропогенная деятельность. В случае отсутствия крупной промышленности в городах эта цифра может достигать 75 %. Но источником дисперсных частиц могут быть и природные факторы: пыль и пыльца растений, и они также наносят вред человеку.

Большинство загрязняющих веществ представляют собой простые химические соединения. Однако дисперсные частицы, выбрасываемые с ОГ ДВС, отличаются широким химическим составом и различными физическими характеристиками. В их число входят твердые и жидкие вещества, представляющие собой продукты неполного сгорания топлива и смазочного масла, а также продукты износа деталей двигателя.