Автотранспорт и человек

Сернистый ангидрид. Оказывает пагубное влияние на слизистую оболочку верхних дыхательных путей, вызывает бронхиальную закупорку. Начиная с 500 мкт/м³ у больных бронхитом наблюдаются осложнения, 200 мкт/м³ вызывает увеличение приступов у астматиков.

Оксиды  азота. Диоксид азота и фитохимические производные являются побочными продуктами нефтехимических производств и рабочих процессов дизельных двигателей. Оказывают влияние на легкие и на органы зрения. Начиная с 150 мкт/м³, при длительных воздействиях происходит нарушение дыхательных функций Оксиды азота раздражают слизистую оболочку глаз и носа, разрушают легкие. В дыхательных путях оксиды азота реагируют с влагой, которая находится в этом месте. Оксиды азота способствуют разрушению озонового слоя.

Считается, что токсичность NO_x больше в 10 раз, чем СО. N₂O действует как наркотик. Норма NO_x в воздухе – 0,1 мг/м³.

Озон. Повышение концентрации оксидов азота и углеводородов под действием солнечной радиации порождает фотохимический смог (озон, ПАН и др.) Фоновая концентрация озона в природе 20 – 40 мкт/м³. При 200 мкт/м³наблюдается заметное негативное воздействие на организм человека.

Моноксид  углерода. При сжигании топлива в условиях недостатка воздуха, CO генерируется в процессе работы автомобильных двигателей. Соединяясь с гемоглобином (НЬ), из вдыхаемого воздуха попадает в кровь, препятствуя насыщению крови кислородом, а следовательно, и тканей, мышц, мозга. При концентрации 20 – 40 мкт/м³ в течение 1 часа содержание НЬСО в крови повышается на 2 – 3%, что вызывает ослабление зрения, ориентации в пространстве, реакций. СО вызывает нарушение нервной системы, головную боль, похудение, рвоту.

Диспансерные исследования Института экологии человека и гигиены  окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН показали, что длительное вдыхание воздуха, содержащего моноксид углерода в концентрациях 3-6 ПДК и диоксид  азота 2-3 ПДК, вызывает в детском  организме ряд ответных реакций. Установлены удлинение времени  латентного периода зрительно –  моторной реакции, хронический тонзиллит, хронический ринит, гипертрофия  миндалин, снижение жизненной емкости  легких.

Основными представителями альдегидов, поступающих в атмосферный воздух с выбросами автомобилей, являются формальдегид и акролеин. Действие формальдегида характеризуется раздражающим эффектом по отношению к нервной системе. Он поражает внутренние органы и анактивирует ферменты, нарушает обменные процессы в клетке путем подавления цитоплазматического и ядерного синтеза. Именно R_xCHO определяют запах ОГ.

Биологическое действие фотооксидантов (смесь озона, диоксида азота и  формальдегида) на клеточном уровне подобно действию радиации, вызывает цепную реакцию клеточных повреждений.

Углеводороды (С_xН_y) имеют неприятные запахи. С_xН_y раздражают глаза, нос и очень вредны для флоры и фауны. С_xН_y от паров бензина также токсичные, допускается 1,5 мг/м³ в день.

Оксиды  свинца накапливаются в организме человека, попадая в него через животную и растительную пищу. Свинец и его соединения относятся к классу высокотоксичных веществ, способных причинить ощутимый вред здоровью человека. Свинец влияет на нервную систему, что приводит к снижению интеллекта, а также вызывает изменения физической активности, координации, слуха, воздействует на сердечно-сосудистую систему, приводя к заболеваниям сердца. Свинцовое отравление (сатурнизм) занимает первое место среди профессиональных интоксикаций.

Содержание свинца в растениях, которые растут около дорог, зависит  от расстояния растения до дороги. Норма  РЬ в Европе – 10 мг РЬ в 1 кг травы.

Современные исследования в  области влияния состояния атмосферного воздуха на здоровье населения можно  характеризовать следующей качественной таблицей 2 общего плана.

Таблица 2.

Кратность превышения ПДК	Ответ состояния здоровья населения
1	Нет изменений в состоянии  здоровья
2-3	Изменение состояния здоровья по некоторым показателям
4- 7	Выраженные функциональные сдвиги
8- 10	Рост специфической и  неспецифической заболеваемости
100	Острые отравления
500	Летальные отравления

 

  

 

 

  

 

3  Энергетическое загрязнение        

 К энергетическим загрязнениям  окружающей среды автотранспортном  относят шум, вибрации, электромагнитные  излучения.

 

3.1 Шумовое воздействие

Наиболее сильно влияет на психологическое состояние человека шумовое воздействие. Шум – всякие нежелательные, неприятные звуковые колебания, беспорядочно изменяющиеся во времени. Звуковые колебания – акустические колебания, лежащие в диапазоне  частот от 16Гц до 22кГц.

Различают четыре вида воздействия  шума:

1. раздражающее воздействие  (шумовые всплески, переменное акустическое  воздействие в сочетании с  шумом постоянного уровня и  громкие звуки);

2. снижение самообладания  (предъявление жалоб и претензий  к объектам и субъектам повышенных  шумовых воздействий);

3. воздействие шума на  характер принимаемых решений,  что важно, например, для водителя  при быстрой смене обстановки  в городских условиях движения;

4. воздействие шума на  внимание в процессе длительной  работы с учетом наличия корреляции  уровня шума с вероятностью  совершения ДТП.

При регламентировании показателей  шума АТС учитывают особенности  слухового восприятия шума человеком, которое не совпадает с результатами измерений, a также наличие синергетического эффекта при одновременном воздействии  на организм человека шума, вибраций, температур, газов в салоне.

Основными источниками внешнего шума являются автотранспорт, а также  некоторые виды производства и строительство.  Установлено, что интенсивность шума  (в дБА) составляет от:        

 Легкового автомобиля  – 70-80        

 Автобуса                       -  80-85        

 Грузового автомобиля  – 80-90        

 Мотоцикла                   - 90-95        

 Автомобильные средства  по интенсивности шума различаются  довольно резко. К самым шумным  относятся грузовые автомобили  с дизельным двигателем (90-95дБА), к самым «тихим» – легковые  автомобили высоких классов (65-70 дБА).        

 Источником шума на  автомобиле являются двигатель,  коробка передач, ведущий мост, вентилятор, выхлопная труба, всасывающий  трубопровод, шины. При скорости  движения до 70-80 км/ч под нагрузкой  основным источником шума на  автомобиле оказывается двигатель.  За пределами указанных скоростей  главный шум производят шины. Когда нагрузка сбрасывается, наиболее  интенсивный шум вызывается также  шинами.        

 Таким образом, транспортные  средства являются источниками  прежде всего внешних шумов,  беспокоящих всех людей, находящихся  в пределах их (шумов) досягаемости.

Уже много лет осуществляется нормирование транспортных шумов. Выработаны международные нормы, определяющие уровни шума, производимые автомобильными транспортными средствами. Максимально  допустимые уровни шума составляют: для  легковых автомобилей – 80дБА, автобусов  и грузовых автомобилей в зависимости  от массы и вместимости соответственно от 81 до 85 и от 81 до 88 дБА.   

В условиях акустического  дискомфорта по уровню автотранспортного  шума проживает не менее 12,5 млн. городских  жителей РФ.

3.2 Вибрации

Другим источником транспортного  дискомфорта (для водителя и пассажиров) являются колебания и вибрации, возникающие  в процессе движения автомобиля. Они  рассматриваются в рамках группового свойства - плавности хода.        

  При движении автомобиля возникают колебания, обусловленные неуравновешенными силовыми воздействиями в узлах и агрегатах автомобиля, а также внешним переменным воздействием от неровностей дорожного покрытия. Эти колебания передаются на кузов автомобиля и через дорожное покрытие и грунт - на элементы придорожного пространства. Воздействие вибраций можно рассматривать по аналогии с шумом в двух аспектах: воздействие на водителя и пассажиров автомобиля и воздействие на окружающие объекты.

По способу передачи на человека различают общую и локальную  вибрации. Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека и вызывает сотрясение всего организма; локальная вибрация передается через руки человека. Водитель автомобиля одновременно подвергается воздействию общей и локальной вибрации, а пассажир и пешеход, находящийся рядом с проезжей частью, - общей.

Оценка плавности хода связана с наличием частотной  и амплитудной чувствительности различных органов человека, особенно при экстремальных виброускорениях  во время движения автомобиля.

Согласно нормативным  документам экспериментально оцениваются  значения вертикальных, продольных и  поперечных виброускорений, которые  сопоставляются с техническими нормами  для каждого вида АТС.

Нормы общей вибрации установлены  в октавных диапазонах со среднегеометрическими частотами 2; 4; 8; 16; 31,5; 63 Гц, а локальной вибрации - 16; 32;63; 125; 250; 500; 1000 Гц.

В автомобиле вибрации низкой частоты возникают при взаимодействии колес с дорогой, и параметры  колебаний являются случайными. Уровень  вибрации в основном определяется скоростью  движения, ровностью дорожного покрытия, конструктивными особенностями подвески автомобиля и его техническим состоянием. Колебания автомобиля по всем параметрам близки к параметрам колебаний отдельных органов человека, поэтому вибрация оказывает отрицательное влияние на те органы человека, частоты колебаний которых совпадают с частотой вибрации автомобиля.

При проектировании подвески автомобиля стараются обеспечить такую плавность хода, при которой уровни вибрации не превышают порога снижения комфортности или порога производительности труда, а частота колебаний кузова находится в диапазоне 1,5... 2,5 Гц.

Наименьший уровень вибрации, источником которой является взаимодействие колес с дорогой, наблюдается при размещении водителя и пассажиров внутри автомобиля на площади, ограниченной колесной базой. Такое размещение принято практически для всех легковых автомобилей. Для водителей грузовых автомобилей с компоновкой кабины над двигателем и автобусов вагонного типа необходимо применение сиденья с подрессориванием.

Вибрации, возникающие при  движении автомобиля, не только воздействуют на водителя и пассажиров, но и передаются через дорожное покрытие в окружающее пространство. Исследования показывают, что они могут превышать допустимый для человека уровень на удалении от проезжей части до 10м.

Для предотвращения воздействия  вибрации на организм человека применяются  различные виброгасительные и демпфирующие устройства (амортизаторы, демпферы, рессоры, пружины и т.д.).

 

3.3  Электромагнитные излучения

Природа электромагнитного  излучения связана с вихревыми  электрическими и магнитными полями. Их общее поле условились называть электромагнитным. Электромагнитное поле проявляется в работе всех электротехнических приборов и установок.

Основной источник электромагнитных излучений — система зажигания автомобиля и, в первую очередь, свечи, распределитель, высоковольтные провода. Приборы системы зажигания и электрооборудование автомобилей являются первичными излучателями электромагнитных волн, а элементы кузова, детали моторного отсека, капот, крылья, решетка радиатора - вторичными. В целом автомобиль является контуром, собственные характеристики индуктивности и емкости которого зависят от многих факторов и пока мало изучены.

Автомобиль является сравнительно маломощным источником электромагнитного излучения, однако проблема электромагнитного излучения существует, она связана с большим числом электрических источников на улицах города и проникновением этого излучения в жилую застройку. Эта проблема стала более актуальной в условиях быстрого развития транспорта, в том числе электромобилей. Электромагнитные поля с высокой плотностью энергии оказывают вредное воздействие непосредственно на организм человека. Вредное воздействие электромагнитных излучений на человека связано с переносом их энергии. Степень воздействия определяется количеством энергии электромагнитных излучений в зависимости от частоты или длины волны. По электрическим свойствам большинство живых тканей на частотах более 60 кГц и особенно на СВЧ можно рассматривать как аномальные диэлектрики.

 
 

4 Автокатастрофы

Движение материи обеспечивает транспорт. Развитие транспорта порождает  проблемы. Ежегодно в мире в автокатастрофах  погибают 0,2 млн. человек, 0,5 млн. становятся калеками, 10 млн. получают травмы (рис.1.4.8.). По использованию площадей в мире по крайней мере треть площади  города приходится на дороги и автостоянки. Строительство дорог в большей  степени стимулирует увеличение транспортных потоков и, как следствие, снижение средней скорости перемещения.

Рис. 3. Ежегодные жертвы автокатастроф  в мире

Ожидается, что с ростом численности автомобильного парка  при относительной стабилизации протяженности дорожной сети и развития технических средств регулирования  движения произойдет рост дорожно-транспортного  травматизма, увеличение уровней загрязнения  вредными веществами атмосферного воздуха, почвы, водоемов и грунтовых вод. По данным ГАИ в России совершается  ежегодно до 140 тыс. дорожно-транспортных происшествий, в которых погибает 37 тыс. человек и более 200 тыс. человек  получают увечья и травмы. По удельному  уровню погибших в ДТП на 1000 АТС  Россия опережает страны ЕС в 10-12 раз.