Какими соединениями загрязняется вода от транспорта?

Вопрос:

Какими соединениями загрязняется вода от транспорта?

Ответ:

Транспорт является одним из основных источников загрязнения поверхностных вод. Большая часть загрязнений попадает в поверхностные воды из атмосферы. На долю автомобильного транспорта приходится больше половины всех вредных выбросов в атмосферу в крупных городах. В среднем за год автомобиль сжигает 2 т топлива и расходует около 4,5 т кислорода, что в 50 раз больше потребностей человека.

Автомобиль выбрасывает в атмосферу, кг/год:

  • угарного газа – 700
  • диоксида азота – 40
  • несгоревших углеводородов – 230
  • и твердых веществ – около 5.

Кроме того, выбрасывается много соединений свинца из-за использования этилированного бензина.

В состав выхлопных газов входят следующие вредные вещества:

Сажа.................................................. 0,4 г/м3

Альдегиды......................................... 0,2 мг/ м3

Бенз(а)пирен..................................... 10–20 мкг/м3

Монооксид углерода.......................... 0–1,2 об.%

Монооксид азота................................ 0,001–0,8 об.%

Углеводороды.......................................0,2–3,0 об.%                              

Среди вредных веществ, поступающих от автомобильного транспорта, имеются и канцерогенные соединения. Это в первую очередь бензапирен и другие ароматические углеводороды, поступающие с выхлопными газами автотранспорта.

Вредные токсичные вещества, содержащиеся в отработавших газах двигателей, в зависимости от механизма образования разделяются на группы:

  • углеродсодержащие вещества – продукты полного и неполного сгорания топлива (СО2, CO, углеводороды, в т.ч. полициклические ароматические, сажа);
  • вещества, механизм образования которых не связан с процессом сгорания топлива (оксиды азота – по термическому механизму);
  • примеси, содержащиеся в топливе (соединения серы, свинца, других тяжелых металлов), воздухе (аэрозоли), а также образующиеся в процессе износа деталей (оксиды металлов).

Монооксид углерода СО  – образуется при сгорании углеводородного топлива с воздухом, а также при диссоциации СО2 (при высоких температурах).

Углеводороды СХНУ – образуются в результате неполноты сгорания топлива при горении.

Наиболее токсичными из углеводородов являются полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Кроме основного представителя ПАУ – бензапирена, в выхлопных газах автомобильных двигателей присутствуют множество других до ПАУ, а также их замещенных производных. Причем, пирена и флуорена содержится в десятки раз больше, чем бензапирена.

Содержание других ПАУ (коронен и тетрафен) также превышает содержание бензапирена более чем в 10 раз. В городах с интенсивным автомобильным движением отмечено присутствие хризена, 3,4-бензфенантрена, циклопента(cd)пирена, бензнафтотиофена и др.

В водоемах, расположенных вблизи автомобильных дорог, ПАУ накапливаются в донных отложениях и способны оказывать негативное воздействие на водные организмы. ПАУ обладают высоким сродством к липопротеидам и поэтому способны накапливаются в жировых тканях рыб и человека.

Также в состав загрязнителей от автомобильного транспорта входят сера, свинец, оксиды азота.

Сера, содержащаяся в моторном топливе, во время горения окисляется до SO2. Диоксид серы затем может окисляться до SОз, взаимодействуя с парами воды и формируя серную кислоту (Н24).

Свинец в составе твердых частиц (при использовании этилированных бензинов) присутствует в виде соединений галогенидов свинца.

Оксиды азота представлены N2O, NO, N2O3, NO2, N2O4 и N2O5. В бензиновых двигателях и более 90% в дизелях на 99% преобладает NO.

Таким образом, состав загрязнителей от автомобильного транспорта чрезвычайно сложен и многообразен. Некоторые загрязняющие компоненты в присутствии других компонентов образуют не менее вредные вторичные производные.

О.В. Мосин, к.х.н., доц