Влияние строительства автомобильной дороги на окружающую среду (стр. 8 из 11)

Разработано большое число присадок и к дизельному топливу, снижающих содержание сажи в выхлопных газах. Наиболее эффективными оказались барийсодержащие присадки. Сравнительные их испытания показали, что добавление к топливу 1 % (по объему) присадки А2 (разработана в СССР) снижает концен трацию сажи в выхлопных газах при всех режимах работы двигателя примерно на 70-90 %. При этом уменьшается также на 60-80 % выброс канцерогенных веществ.

Большое внимание уделяется выпуску новых сортов автомобильного топлива. Начиная с 1996 г., производятся поставки на автозаправочные станции новой марки бензина «Евросупер-95» с Новоуфимского нефтеперерабатывающего завода. Он отличается не только высоким октановым числом, но и предельно малым содержанием вредных сероводородных соединений. «Евросупер-95» вырабатывается по современным высоким технологиям без тет-раэтилсвинца и других вредных для ОС и человека добавок. В Сибирском отделении Российской академии наук (РАН) разработана установка для получения высокооктанового бензина из углеродного сырья различного происхождения. С помощью специального катализатора на этой установке осуществляется получение чистых высокооктановых фракций без каких-либо добавок. Сырьем служат попутный газ и газовый конденсат, который образуется при добыче нефти, и другие углеводородные соединения.

На Западно-Сибирском металлургическом комбинате нашли способ превращения в высокооктановый бензин компонентов доменных и коксовых газов, выбрасываемых в атмосферу. Возможно также превращать в бензин компоненты газов, сжигаемых на заводах синтетического каучука.

В России найден способ изготовления порошкового бензина. По качеству он соответствует Аи-92 и Аи-76, но с более низким содержанием оксида углерода в выхлопе.

Перевод автомобилей на природный газ. По экспериментальным оценкам, использование газового топлива снижает выбросы оксида углерода в 2-4 раза, оксидов азота — в 1,1—1,5 и суммарных углеводородов — в 1,4-2 раза. Природный газ хорошо смешивается с воздухом, полнее сгорает в двигателе, не содержит практически серы, свинца и других нежелательных примесей. В отличие от бензина газ не нарушает масляную пленку между трущимися деталями и они меньше изнашиваются, что продлевает эксплуатацию двигателя. Наконец, газовое топливо не требует различных присадок. Октановое число у него достигает 110, в то время как у высокосортного бензина 96. Согласно Ю. В. Новикову (1998), перевод автомашин на газовое топливо позволит почти в 100 раз снизить выбросы в атмосферу канцерогенных веществ. Сократится и расход нефтепродуктов: каждая тысяча газобаллонных автомобилей сэкономит на грузовых перевозках 12 тыс. т, на таксомоторных — 6 тыс. т, на пассажирских (автобусах) — 30 тыс. т в год. Значительно сократятся затраты и на охрану ОС. Если учесть, что газ дешевле бензина, то достоинства газобаллонного автомобиля становятся еще более наглядными.

Сейчас из почти 800 млн автомашин, эксплуатируемых в мире, более 10 млн работают на природном газе. Наиболее активно переводятся на природный газ автомобили в Канаде, Италии и США. Их эксплуатация показала, что в выхлопных газах резко снижается содержание сажи, оксида углерода (II) и многих вредных органических соединений.

Для России, обладающей крупнейшими запасами природного газа и являющейся мировым лидером по его добыче, повсеместный перевод автомобилей на газ — не только способствовал бы снижению вредных выбросов (минимум на 10—20 %), но и оказался бы экономически оправданным мероприятием. Согласно расчетам специалистов, при переводе на сжиженный природный газ доля топлива в общих эксплуатационных затратах на автомобиль сокращаемся вдвое, быстро окупаются затраты на приобретение газобаллонного оборудования и его установку (в течение полугода окупаются затраты при переводе на газ грузовых автомобилей моделей «ГАЗ» и «ЗИЛ», в течение года автобусов «Ика-рус-280» и в течение 14 месяцев — автомобилей «КамАЗ-5320»).

В то же время отмечаются и существенные недостатки газового топлива: 1) необходимость установки на автомобиле баллонов для сжиженного газа (с давлением 1,6 МПа); 2) опасность растекания смеси (она тяжелее воздуха) в салоне автомобиля, гараже и т. д., что может привести к взрыву; 3) необходимость создания разветвленной сети автомобильных газонаполнительных компрессорных станций, время заправки на которых одного автомобиля составляет 10—15 мин.

Санитарно-технические мероприятия. К таковым относится прежде всего установка каталитических нейтрализаторов. Они используются для обезвреживания выхлопных газов автомобиля путем химического превращения отдельных вредных веществ, содержащихся в них, при помощи катализаторов.

Каталитические нейтрализаторы конструктивно состоят из входного 1 и выходного 2 патрубков, корпуса 3 и заключенного в него реактора 4, представляющего собой слой гранулированного или канального катализатора 5(рис 9.7).

Канальный катализатор изготовляется, как правило, из керамики или металла и имеет сотовую структуру. Поверхность катализатора, несмотря на малые размеры, имеет рабочую площадь порядка 3 м². На эту поверхность нанесен слой платины с небольшой добавкой родия или палладия. Сотовые каналы проходят в продольном направлении.

По характеру осуществляемой в нейтрализаторах реакции они подразделяются на окислительные (называемые также дожигателями), восстановительные и бифункциональные. В окислительных нейтрализаторах при 250-800 °С происходит окисление продуктов неполного сгорания — оксида углерода и углеводородов:

Первые каталитические конверторы, использующие окисляющий катализатор, были установлены на моделях американских автомобилей, выпускаемых с 1975 г. Активный катализатор представлял собой благородный металл (например, Pd, Pt) или смесь оксидов металлов типа Fe203/Cr203 и СоО/Сг203 на инертном носителе. Карбюратор, используемый в этой системе, создавал «обогащенную» смесь, что приводило к выбросу несгорев-ших углеводородов из первичной камеры сгорания. Этот избыток углеводородов затем окислялся катализатором при более низкой температуре и дополнительном пропускании воздуха, что минимизировало также и образование NOx.

В восстановительных нейтрализаторах (выпускаются с 1981 г.) для глубокого восстановления оксидов азота необходимо, чтобы газ, поступающий в реактор, был слабо восстановительным или близким к нейтральному. В этом случае реакции восстановления оксидов азота в

Наиболее современные разработки представляют собой двойную бифункциональные катализаторы) систему, работающую с почти полным соблюдением стехиометрического отношения топливо/воздух)

восстановительный катализатор (восстанавливает NOx до N2); 2) подача воздуха; 3) окислительный катализатор для окисления остаточных углеводородов и СО.

Испытания отечественных катализаторов показали, что они снижают уровень СО в отработанных газах на 80 %, CnHm — на 70 %, N0 — на 50 %. В целом токсичность выброса уменьшается в 10 раз.

Предпринятые поиски других, более дешевых и доступных катализаторов привели к выводу, что в известной степени платину могут заменить палладий, рутений, а также оксиды меди, хрома, никеля, диоксид марганца.

В нейтрализаторах российского производства часто используется оксид алюминия. Как и в термореакторе, процесс окисления СО и CnHm требует подачи дополнительного воздуха, а процесс восстановления оксида азота (NO) не требует подачи воздуха. Современные каталитические нейтрализаторы выполняются в виде двухкамерного реактора: в одной камере осуществляется окисление СО и CnHm, а во второй восстановление NO. Нейтрализаторы этого типа применяются на автомобилях с бензиновыми и дизельными двигателями.

3.6 Мероприятия по охране почв

Необходимо рекультивировать брошенные участки дорог, временные строительно-технологические проездовы и территории, занимаемые под строительные площади.

Планируется снятие растительного слоя, его складирование, сохранение и последующее использование для рекультивации и при укреплении откосов. Для обеспечения противоэрозионной устойчивости откосов предусмотрен посев трав из расчета 20 кг на гектар. Для укрепления крутых откосов предусмотрено использование геосинтетических материалов.

Отчуждение земель. Для размещения транспортных коммуникаций нужны земля, вода, воздух, подчас огромных площадей и объемов. Подсчитано (Н. Н. Родзевич, 2003 г.), что в СП площадь земель, на которых размещены автомагистрали, желе» ные дороги и аэродромы, составляет 101 тыс. км2, а площади городов — 109 тыс. км2. Автодороги занимают около 2 % территории Великобритании, 6 % — Японии и Бельгии. В Россини протяженность автодорог превысила 0,5 млн км. Под железные дороги страны отведено около 10 тыс. км2.

Почворазрушающие процессы и деградация. При строительстве и эксплуатации дорог происходят почворазрушающие процессы: оползни, просадки и эрозия. Причем часто развивается особый вид последней — дорожная эрозия, происходящая в результате размыва и разрушения почв. Из-за этого возникают группы оврагов по колеям грунтовых дорог. Чтобы избежать размыва в кюветах, необходимо сохранять в них травянистый покров, а также сооружать бетонные лотки.