CC BY
3
Новиков И. И., Кузьмина Е. А., Репин И. В. — Сов. здра-
воохр., 1977, № 7, с. 57—69. Петров Н. Н. Вопросы хирургической деонтологии. 5-е изд. Л., 1956.
Писарев Д. И. Основные проблемы врачебной этики и медицинской деонтологии. М., 1969. Развитие онкологии в СССР в 1971—1975 годах. Под ред.
Н. Н. Блохина. М., 1977. Рахальский Ю. £., Григорьевских В. С. — Здравоохр.
Российск. Федерации, 1971, № 12, с. 35—40. Резниченко М. И. — Врач, дело, 1976, № 5, с. 153. Ташлыков В. А. Взаимоотношения врача и больного в
процессе психотерапии неврозов. Автореф. дне. канд. Л., 1974.
* Телешевская М. Э., Погибко Н. И. Вопросы врачебной деонтологии. Л., 1978.
Трапезников В. А. — Наука и жизнь, 1969, № 1, с. 10—20.
Чеботарева Э. П. Врачебная этика. М., 1970.
Янушкевичус 3. И. — Клин, мед., 1974. № 5, с. ¡39—144.
Гладкий И. — Здравоохранение (Бухарест), 1970, № 3, с. 247—252. *
Конечный Р., Боухсл М. Психология в медицине. Прага, 1974, с. 236.
Поступила 30.11.82
УДК 614.72:621.43.019.9
Л. М. Лифлянд
ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НА АВТОТРАНСПОРТЕ
ЦОЛИУВ, Москва
Исследования токсичности отработавших газов (ОГ) автотранспортных средств до недавнего времени касались в основном бензиновых двигателей. Это было связано прежде всего с тем, что число автомобилей с дизельными двигателями (ДД) в автопарке страны было относительно невелико. В 1975 г. в СССР дизели составляли лишь 9% от всех двигателей грузовых автомобилей, в 1980 г. — 25%, в 1985 г. предположительно составят 40%. В «Основных направлениях экономического и социального развития на 1981—1985 годы и на период до 1990 года» указывается, что дизели-зация автомобильного парка ускорится. Удельный вес грузооборота, выполняемого автомобилями с ДД, за пятилетие увеличится с 36 до 46%. Вклад в днзелнзацию автопарка внесут Камский автомобильный комплекс, который доведет выпуск дизелей до 250 000 в год; расширится выпуск дизелей на Ярославском моторном заводе; планируется производство дизелей для автомобилей ЗИЛ и ГАЗ. Ведутся работы по созданию дизелей для легковых автомобилей. На прошедшей Всесоюзной научной конференции «Защита воздушного бассейна от загрязнения токсичными выбросами транспортных средств» подчеркивалось, что применение дизелей на легковых автомобилях позволит обеспечить снижение расхода топлива на 30% и уменьшить выброс токсичных веществ в 2,5— 3,5 раза (В. Ф. Кутенев).
На мировом капиталистическом рынке, начиная с 1973 г., конъюнктура резко меняется в пользу дизельных автомобильных двигателей. Это вызвано тем, что во многих городах США и Японин уровни загрязнения атмосферного воздуха за счет ОГ автотранспорта достигли таких угрожающих размеров, что администрация этих стран была вынуждена пересмотреть существующие нормативы на основные компоненты ОГ автотранспорта; кроме того, энергетический кризис обусловил поиск более экономичного топлива. Реальное решение обеих проблем представилось в виде использова-
ния ДД как более экономичного и обладающего более «чистым» выбросом. С 1970 по 1977 г. доля легковых автомобилей с ДД в ФРГ возросла с 3^ до 3,9%, во Франции — с 1,1 до 2,8%. В США а* топарк в 1970 г. насчитывал 162 000 легковых автомобилей с ДД, к концу 1977 г. — 600 000. В 1976 г. доля легковых автомобилей с ДД в общем их выпуске составила во всем капиталистическом мире 1,3%, в Западной Европе — 3,1%, в ФРГ — 5,6%, в Японии — 0,2%. Предполагаемая доля легковых автомобилей с ДД в 1985 г. — 4%, в 1990 г.—около 10%, в 2000 г. — около 25%. Прирост ежегодного выпуска в период до 1985 г. составит 17% (А. А. Ватулян и соавт.).
При сравнительном анализе дизель дает меньшее загрязнение воздушной среды. При массе автомобиля 1 т он выделяет окиси углерода в 10 раз, углеводородов в 9,3, окислов азота в 2,15 раза меньше, при массе 2 т — соответственно в 13,5, 4,1 и 1,4 раза меньше по сравнению с автомобилями ан^, логичной массы с бензиновым двигателем (М. Пар* шин и Ю. Паршин). В. Ф. Кутенев и соавт. срав; нивают грузовые автомобили с разными типами двигателей (табл. 1).
Как видно по основным загрязнителям — СО и СНХ и в меньшей степени — N0*, применение ДД весьма эффективно, причем известен ряд технических решений, повышающих этот эффект. Для снижения количества СО у дизелей наиболее част« улучшают качество распиливания, повышают тонкость распыла топлива. Дтя снижения уровня СН применяют распылители с уменьшенным объемо> под иглой распылителя и строгий контроль над поршневого зазора. Сокращение количества N0] осуществляют путем снижения максимальной тем» пературы цикла, увеличения периода вспрыска1 уменьшения угла опережения вспрыска, рецирку» ляцией ОГ и др. Наиболее радикальным методов считается применение предкамерного смесеобразования, так как дизели с непосредственным вспрыском выбрасывают примерно равное с бензиновы-
Таблица 1
Выброс вредных веществ (в г) во время испытаний грузовых автомобилей по ездовому циклу ЕЭК ООН
2? Выброс вредных веществ
с ш = "с Число
§ двигателей СО снх мох
3 Бензиновый 370—490 41—46 42-47
2 Дизель 51—63 26-40 36—41
ми двигателями той же мощности количество N0,;. Двигатели с предкамерным смесеобразованием выбрасывают N0* вдвое меньше (Т. Р. Филипосянц и соавт., Ю. Якубовский; Сагртс, Сапеваса). Советские и зарубежные специалисты склоняются к использованию электронного регулирования топ-ливоподачи на основе микропроцессора (Ю. И. Бу-дыко и В. Э. Коганер; А. 3. Филиппов; Обзорная информация НИИНАВТОПРОМ, 1979). При наличии микропроцессора несложно предусмотреть регулирование топливоподачи не только в зависимости от частоты вращения вала и нагрузки, но и с учетом атмосферного давления, температуры воздуха на впуске и др.
В ближайшие годы предполагается решить ряд проблем, еще препятствующих более широкому использованию ДД на автотранспорте: это прежде всего выброс сажи, частиц, дымность и запах ОГ, нормирование которых находится на еще недостаточно высоком уровне из-за отсутствия простых и надежных способов измерения. М. М. Вихерт показал, что концентрация сажи в ОГ дизелей современной конструкции с хорошо организованным рабочим процессом достигает при работе 04—06 мг/л. Расширение исследований, направленных на снижение содержания сажи — основного компонента дизелей, продиктовано тем, что она является адсорбентом канцерогенных углеводородов, в частности бенз(а)пирена (Т. Р. Филипосянц и соавт.). По результатам испытаний, проведенных в Агентстве по охране окружающей среды США, средний выброс частиц дизелей превышает средний выброс бензиновых двигателей, оборудованных каталитическими нейтрализаторами, примерно в 30 раз 'Обзорная информация НИИНАВТОПРОМ, 1979). 5яд американских авторов сделали попытку ана-тизировать состав частиц ОГ дизельных двнгате-1ей, их свойства, размер и причины образования и шределить характеристику компонентов, влияю-дих на запах ОГ дизелей (БршсН и соавт., и др.). Эни установили, что на запах ОГ влияют химические вещества, аналогичные содержащимся в топ-пиве. В работе БршсН и соавт. приводится таблица 7 классификацией составов, влияющих на запах от ДД. в которой указаны общий класс веществ, определенный класс и характеристика запаха. Так. класс ароматических углеводородов подразде-
ляется на алкилбензолы, алкенилбензолы, мети-линданы, ворталины, тетралины с указанием соответствующих запахов (жженый, сожженного топлива, нафталиновый). Неароматическне углеводороды подразделяются на алкены и алкины, для которых характерен жженый запах, гетероциклические виды серы — на тиофены и бензотнофены, альдегиды — на парафиновые и ароматические альдегиды, фуранельдегиды с указанием запаха, и т. д. В этой же работе есть таблица с результатами исследования, проводимого параллельно фирмой «Артур Д. Лнтл инкорпорейшн», в которой указаны структурный класс, углеродный предел и запах. Структурный класс включает производные гндрок-сильной и метоксильной группы: алкенон, фуран, диенон, фурфурал, мотоксибензол, фенол, бенз-альдегид, бензофуран, инданон, инденон, нефтол, нафтальдегид, причем метоксибензол, фенол, бенз-альдегид и инданон присутствуют в наибольшем количестве. Были получены данные, позволяющие предположить, что более подверженные окислению вещества присутствуют в ОГ в значительно меньших (по отношению к другим веществам) пропорциях, чем в топливе. Большое значение для снижения дымности дизелей придается металлсодержащим присадкам к топливу. В последнее время наиболее широкое применение получили антидымные присадки, содержащие барий. Как правило, к топливу добавляют 1% присадки. Механизм действия присадок до конца еще не изучен. Бариевая присадка уменьшает дымность на 20—50% без изменения показателей эффективности дизеля и содержания N0., и СО. Как указывают Т. Р. Филипосянц и соавт. в обзоре, основная часть бария выделяется в виде нетоксичного сульфата бария. Относительная доля растворимых токсичных соединений бария 0,5—25% от общего его содержания. Полное превращение бария, вводимого с присадкой в безвредный сульфат бария (Ва504), наиболее желательно, так как это, по мнению данных авторов, не создало бы никаких токсикологических проблем от применения присадок. Несмотря на то что при равновесных условиях полное превращение бария в сульфат бария соответствует количеству серы в топливе с 0,02%, сульфат бария не является единственным продуктом этих реакций. По данным литературы, 10—15% бария содержится в ОГ в виде растворимых соединений, главным образом токсичного карбоната бария (ВаСОэ). Однако поскольку барий и его растворимые соли являются обычными компонентами ОГ, это требует гигиенической оценки.
В обзорной информации НИИНАВТОПРОМ (М., 1979) указывается, что в настоящее время работы по снижению выброса вредных веществ с ОГ дизелей ведутся в следующих направлениях: совершенствование рабочего процесса, конструкции дизелей и их топливной аппаратуры, разработка методов и устройств, уменьшающих токсичность ОГ (рециркуляция, нейтрализация и фильтрация ОГ, присадки к топливу и др.), разработка станлар-
Таблица 2
планируемое снижение выбросов от грузовых машин в США
Годы Снижение выбросов Тип двигателя
СО сн, NO,
1973—1979 50 40 0 Бензиновый
0 0 30 Дизель
1983 90 90 30 Бензиновый и
1985 90 90 75 дизель
Примечание. Здесь и в табл. 3 — обзорная информация НИИНАВТОПРОМ, 1979.
тов, устанавливающих предельные нормы выброса вредных веществ с ОГ дизелей.
В настоящее время в СССР и за рубежом имеются государственные стандарты на выбросы СО, N0,, СНЛ с ОГ бензиновых двигателей, стандарты на дымность дизелей. Ведется разработка норм на токсичность ОГ автомобильных дизелей по СО, СНА. и N0^.. Наличие законодательных норм является основной причиной того, что работы по совершенствованию рабочих процессов направлены не только на улучшение экономических и энергетических показателей, но и на снижение токсичности ОГ. В США и Японии уже действуют государственные стандарты на токсичность ОГ автомобильных дизелей. В США планируется также дальнейшее ужесточение этих стандартов в связи с высокой загрязненностью атмосферного воздуха в городах (табл. 2).
Учитывая особенности развития автотранспорта в европейских странах и дефицит топлива нефтяного происхождения, следует ожидать менее жесткого нормирования токсичности ОГ грузовых автомобилей с дизелями в Европе, проведение которого намечается в ближайшие годы в рамках ЕЭК ООН. Имеется Государственный стандарт для оценки токсичности ОГ автомобильных дизелей в ГДР ТУ 25324/01/02. В дополнение к существующим готовится такой стандарт и в СССР. В качестве предполагаемых допустимых норм в
Таблица 3
Планируемые допустимые нормы на выброс вредных веществ (в г/л) с ДД грузовых автомобилей и автобусов в СССР
Выброс вредных веществ.
Год выпуска со сн, 1 NO,
198Э 7 2,5 13,5
1985 5 2,0 13,0
отечественных нормативных документах, ограничивающих выброс вредных веществ с ОГ двигателей грузовых автомобилей и автобусов, предполагается принятие величин, учитывающих фактический выброс вредных веществ и прогнозируемое загрязнение атмосферы (табл. 3).
Литература. Бутыко Ю. И., Коганер В. Э. — Там
же. Харьков, 1981, с. 54—55. Ватулян А. А. и др. — В кн.: Автомобильные двигатели и топливная аппаратура. (Обзорная информ. IV,— НИИНАВТОПРОМ). М., 1979. Вихерт М. М., Кратко А. П., Рафалькес И. С. и др. —
Автомоб. пром-ть, 1975, № 10, с. 8—11. Кутснев В. Ф. — В кн.: Всесоюзная науч. конф. «Защита воздушного бассейна от загрязнения токсичными выбросами транспортных средств». Харьков, 1981, с. 6. Кутенев В. Ф., Чарыков А. А., Блунов В. Н. — Автомоб.
пром-ть, 1974, № 3, с. 9—11. Паршин М., Паршин Ю. — Автомоб. трасп., 1979, № 8, с. 60—62. Руководство по гигиене атмосферного воздуха. Под ред. К. А. Буштуевой. М., 1976. Филипосянц Т. Р., Кратко А. П., Маэинг М. В. — В кн.: Автомобильные двигатели и топливная аппаратура. (Обзорная информ. IV НИИНАВТОПРОМ), 1979, с. 3-55.
Филиппов А. 3. — В кн.: Всесоюзная науч. конф. «Защита воздушного бассейна от загрязнения токсичными выбросами транспортных средст-». Харьков, 1981, с. 26. Якубовский Ю. Автомобильный транспорт и защита окружающей среды. М., 1979. Canesaca N. — Дзидося гидзюцу, 1977, v. 31, р. 959—965. Carpinc Т. — Brasov. Univ. Buel., 1977, v. 19-B. p. 97 105.
Spindt R. S. et al. — Tankstellen — u. Garagen — Gewerbe, 1972, Bd 19, S. 405—408.
Поступила 13.12.8
