Загрязнение воздуха автотранспортом - экология и бизнес

Автомобильный транспорт стал одной из основных причин критической техногенной нагрузки на население, а, так называемое, коммерческое топливо для автомобилей содержит значительное количество плохо сгорающих в автомобильном двигателе ароматических соед

  Прошло уже 13 лет с тех пор, как в Днепропетровске по этой проблеме экологи провели брифинг для СМИ, а воз и ныне там.  Тогда экологов  возмутила статья в Днепропетровском еженедельнике  "Автоклуб"  N22 (25) от 4 июня 1998 года на странице «Вести  от фирмы RUBIX» (в то время один из крупнейших поставщиков-продавцов автомобильного топлива  в  Приднепровье)", где была  опубликована  статья, видимо, сотрудника этого самого RUBIXa, некого О.Борисова "Качественный бензин не может быть деше­­­вым». В статье автор впервые совершенно спокойно и хладнокровно сообщал, что «если вы покупаете дешевый бензин с октановым числом 95, то можно с уверенностью утверждать, что этот  бензин не европейский и вам следует задуматься о его качестве.  А если вам на заправке  не  смогли предоставить сертификат качества на такой бензин,  то вы можете приобрести «болтушку». "Болтушка" - это действительно бензин с октановым числом 95, однако получен он смешением  низкооктанового  бензина с бензольно - толуольной смесью,  сгорание которой приводит к  образованию нагара в системе двигателя».  Добавим к откровениям работника  "Рубикса",  что  такая болтушка приводит к образованию "нагара" не только в двигателе,  карбюраторе, камере  сгорания,  трубах,  клапанах, но и в легких жителей города, так как ароматизированная болтушка, которой и сегодня заправляют автомобили в Украине, не полностью сгорает в двигателе и  обогащает выбросы токсичными продуктами неполного сгорания.

  На Украине смертность уже 20 лет превышает рождаемость, а по детской смертности мы достигли  уровня стран третьего мира. г.Днепропетровск, к сожалению, только подтверждает общую тенденцию. Одной из основных причин снижения показателей  здоровья  является  ухудшение состояния среды обитания,  в особенности,  качества  питьевой воды и увеличение содержания вредных веществ в воздухе.  Казалось бы, вынужденный  простой  большинства предприятий - загрязнителей должен привести к улучшению качества воздуха.  Однако:  резко увеличилось количество автотранспорта в городах, произошли качественные  изменения  парка  легковых автомашин за счет появления значительного количества престижных  иномарок,  не приспособленных к нашим дорогам и нашему топливу,  а также дряхлых  западных  машин,  ранее использовавшиеся сорта бензина вытеснены на рынке более дешевыми для продавцов сортами с,  так называемыми,  "ароматизирующими" добавками (имеется в виду  отнюдь  не  приятный  запах,  а  добавка  для  повышения октанового числа и замены дефицитной нефтяной  составляющей или составляющей из природного газа токсичными  ароматическими  соединениями -  бензолом,  толуолом, ксилолом и т.п. коксохимического происхождения или их смесью), резко ухудшилось  качество дизельного топлива (тяжелые фракции, механические загрязнения), что также ухудшило экологические показатели дизельного транспорта.

  Итак, автомобильный транспорт стал одной из основных причин критической  техногенной  нагрузки на население Приднепровского региона,  а,  так называемое,  коммерческое топливо для  автомобилей по данным городской санитарно-эпидемиологической станции, согласующимся с дан­­­ными  независимой  экспертизы,  содержит значительное количество плохо сгорающих в автомобильном двигателе ароматических соединений таких как бензол,  толуол, ксилол и даже стирол  (бензол -3-6%, толуол - 10-20%, м,п-ксилол - 11-20%, о-ксилол - 9-17%, стирол - 7-9,4 %). По данным независимых экспертов из химико-технологического университета содержание бензола может доходить до 18-20%.  Выхлопные газы автомобилей вследствие этого содержат большое количество этих трудносжигаемых ароматических соединений и продуктов их неполного сгорания, отрицательно сказывающихся на здоровье людей.

  В мировой практике жестко лимитируется содержание,  по крайней мере,  бензола (канцероген,  наркотик).  По экспертным оценкам химиков упомянутые ароматические соединения не  успевают  полностью сгорать в двигателе и выбрасываются с выхлопными газами. Целенаправленные исследования о количестве ароматических соединений в выбросах автомобилей никем не проводились.  Обследования автоинспекции этот параметр не учитывают,  в данных по мониторингу, а в данных Гидрометеослужб такие сведения также отсутствуют.

  Каталитическое дожигание выхлопных газов в этой ситуации бесперспективно, и следует определить направления увеличения степени полноты сжигания топлива в двигателе, а, следовательно,  уменьшения  доли содержания ароматических соединений в автомобильных выбросах с целью улучшения его экономических и экологических характеристик.

  Пути решения новой экологической проблемы:  введение новых ТУ на топливо, устанавливающих принятые в других странах ограничения по содержанию ароматических соединений, введение ограничений на продажу эрзац - топлив, ужесточение контроля качества топлива, поступающего для продажи, сертификация организаций, имеющих  право торговли топливом, введение жесткого экологического налога на низкокачественное топливо  как для производителя,  так и для продавца,  подключение к решению проблемы общества  потребителей,  органов Госстандарта, использование современных присадок к топливу, обеспечивающих  более  полное  сгорание  и  улучшение  за счет этого экологических характеристик  транспортных средств.

  Все мероприятия, кроме последнего, в настоящее время в связи с отсутствием в Украине своей  нефти окажутся,  видимо, малоэффективными. Итак, наиболее перспективным направлением является  применение  специализированных  присадок  различного  функционального  действия  непосредственно к топливу или смазочным маслам. Нами выполнена классификация присадок к топливам и показано,  что по назначению их можно разделить на две группы: присадки-стабилизаторы для сохранения физико-химических и эксплуатационных свойств, присущих самим топливам;  к ним можно отнести антиокислительные и биоцидные присадки и деактиваторы  топлива  (переходные  соединения  металлов,  диизопропилдитиофосфат цинка и др.),  присадки- модификаторы  коллоидного или коллоидно-химического действия,  изменяющие свойства топлив или  придающие  им новые физико-химические и эксплуатационные свойства; обладая чаще всего радикальным механизмом воздействия, они могут иметь антидетонационное назначение (ТЭС, ТМС, циклопентан ­ диенилжелезо,  ферроцен  и  его алкильные производные) или противодымное назначение (в качестве этих модификаторов  используют  метилциклопентадиенилтрикарбонилмарганец  и  другие  соединения Mn,  алкилпроизводные дициклопентадиенилжелеза,  нитроферроцены железа, органические соединения щелочных и щелочноземельных металлов, нафтенаты, стеараты и другие органические соединения хрома, молибдена, органические соединения бария). К модификаторам коллоидно-химического действия относятся также противоизносные,  противокоррозионные,  защитные,  антистатические, моющие, диспергирующие и противооблединительные присадки. В результате исследования этих присадок выяснилось, что здесь работают присадки, связанные с закономерностями  поведения  поверхностно-активных веществ в неполярных средах,  к которым относятся нефтяные топлива. В данном случае органические соединения металлов играют незначительную роль и по сравнению с другими соединениями работают неэффективно.

  В нашем городе получили некоторое распространение:  УНИВЕРСАЛЬНЫЙ МОДИФИКАТОР- АНАМЕГАТОР ТОПЛИВА Т-4 / Т-6 - изобретение киевского ученого А. Озерянского. Он по данным исследований  в 1,5 - 3  раза снижает вредные выбросы,  экономия топлива 8 -  15%,  нетоксичен,  экономия  горючего  8-12%  в  зависимости  от износа двигателя и вида топлива,  снижение токсичности продуктов  сгорания по СО до 30%, дымности двигателя внутреннего сгорания- до 50%, уменьшение лаконагарообразования, повышение надежности работы топливной аппаратуры, повышение мощности дви­­­гателя на 10-28%,  токсичность отсутствует, методика применения чрезвычайно проста (добавление одной ампулы 1,2 мл на канистру бензина)  . Одного литра Т-4 достаточно для модифицирования 18500 л бензина  или 5600  л  дизтоплива.  Стоимость  Т-4 составляет 2-3%  от стоимости топлива.  Применяют также МОДИФИКАТОР- АНАМЕГАТОР МАСЛА того же автора. Он значительно снижает расход масла на угар в 1,6 раза, в 3 - 5 раз  увеличивает срок службы масла,  снижает вредные выбросы ДВС более чем на 30%, цена - около  40%  от стоимости отечественного моторного масла, продление срока службы масел в 2-3 раза,  повышение мощности двигателя до 10%  за счет  улучшения и выравнивания компрессии по цилиндрам,  снижение скорости износа  трущихся  поверхностей двигателя, повышенные моющие свойства, улучшение и восстановление работоспособности уплотнений,  снижение лаконагарообразования,  отсутствие токсичности.  В свое время, нашим Горисполкомом  была признана перспективность использования для широкого внедрения в г.Днепропетровске модификаторов Т-4 и МП-8 для модификации топлива и масел непосредственно  на  нефтебазах.  К  сожалению,  даже после успешных широкомасштабных испытаний этих присадок в городе, эти решения в силу ряда объективных и субъективных причин так и не были выполнены.

  Вторым направлением является использование  различных  методов  предварительной  активации  топлива как при его изготовлении, или заправке,  так и собственно в автомобиле. К ним можно  отнести ультрамикрофильтрацию от взвешенных частиц, кавитационную обработку, электрическую  и магнитную обработку, пропускание через фильтры из материала, обладающего катализирующими  свойствами,  и др. Представляет определенный интерес ряд разработок, использование которых  позволяет  приблизиться  к  решению экологических проблем транспорта.  Среди них: 

"КЛАПАН  ЧИСТОГО ВОЗДУХА" - автор изобретения Тэд Свитен (США). 52% снижения вредных выбросов пока­­­зали испытания в Швеции.  В наших реальных условиях КЧВ может дать снижение выбросов на карбюра­­­торных двигателях в среднем в 2 - 4 раза,  экономию топлива до 1 %,  предполагаемая цена с  установкой - около 50 долларов,  срок гарантии - 1 год (32 тыс.  км),  окупаемость клапана  только за счет экономии топлива - 15 - 20 тыс. км.

УКРАИНСКИЙ КАТАЛИЗАТОР ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ (НИИ ПМ г.  Киев) по своим технико-экологическим параметрам, вроде бы,  не уступает зарубежным  аналогам, но отличается  только более низкой ценой.  По обязательствам перед Европейским сообществом еще до  2003 года все транспортные средства на территории Украины должны были  быть оборудованы  катализаторами дожигания выхлопных  газов.  Цена подобных катализаторов в Европе - 300 - 1 500 долларов в  зависимости от модификации. Что-то не нашел ничего о результатах этих намерений.

УСТРОЙСТВО БИНАРНОГО ТОПЛИВА изобретено и доведено до серийного производства в Украине.  Позволяет снизить вредные выбросы в 2 - 3 раза за счет использования двухкомпонентной смеси: низкооктанового бензина и пропан-бутана. Экономический эффект  -  30 -50%  снижения затрат на заправки.  Предполагаемая окупаемость устройства - 20  тыс.  км. Горисполком пытался поддержать попытки ряда организаций внедрить в рамках реали­­­зации этого направления в регионе каталитический преобразователь топлива "Титан".  К сожалению, масштабы этой работы пока не позволили судить об успехе.

  И, наконец, третьим направлением является физико-химическое воздействие собственно на процесс сжигания топлива (ионизация, наложение пульсирующих электромагнитных полей, использование тлеющего разряда и т.п.). По этому направлению представляется одной из наиболее интересных разработка автомобильных  свечей  с  плазменной  активацией (Институт энергетики  нашего Национального университета). Вспомним также  о перспективных работах одной из лабораторий того же университета  по  использованию водоэмульгированного топлива (к примеру, для систем ”вода - мазут”).

    Интерес к  вынесенной в заголовок проблеме  появлялся в печати время от времени снова и снова.  Даже СБУ как-то рапортовало народу о том, что им удалось  поймать где-то  в Донбассе  одну!  какую-то хитрую фирму, которая  разбодяживала  топливо отходами коксохимических  заводов.  Коксохимики только улыбнулись  бы, узнав эту новость – у них давно демонтировали все установки переработки фракции БТКС (те самые отходы), видимо, потому, что  они хорошо  и чрезвычайно выгодно смешиваются с   жидким топливом. А совсем недавно по телевидению какая-то уже научная фирма  гордо отрапортовала, что ими или куплен, или  оборудован какой-то  ”ночной бомбардировщик”, который будет  неожиданно проверять бензин на заправках и  устанавливать его качество. Что-то говорилось в информации об огромной стоимости установленного в микроавтобусе уникального оборудования (видимо, имеется в виду обычный лабораторный хроматограф, который  у химиков испокон веку применялся) и о важности таких рейдов для нашей страны. При этом не сообщалось, что делать с  выявленными нарушителями и, кто будет торговать бензином, если  их всех обличат и накажут.  Заметим, что уже много лет назад экологи обращались к тогдашнему президенту Л.Кучме с предложениями по решению этой проблемы. После этого и был издан  интересный Указ Президента, где содержание бензола в бензине ограничивалось почему-то 5% (практически во всех странах мира ограничение - 1%),  неизвестно кому поручалось контролировать это содержание, и, опять же, неизвестно кто и какими средствами должен был обеспечить  необходимый аналитический контроль качества бензина. На том все и закончилось…