Загрязнения атмосферного воздуха вредными веществами и его охрана

                      Государственное образовательное учреждение

                     среднего профессионального образования

                      «Белозерский педагогический колледж»

 

 

 

 

 

 

                  

                         РЕФЕРАТ

 

   НА ТЕМУ: «Загрязнения атмосферного воздуха вредными веществами и его охрана»

 

По предмету: Экологические основы природопользования

 

По специальности: 050603 «Изобразительное искусство и черчение » с методикой преподавания декоративно-прикладного искусства и народных ремесел»

 

 

 

 

 

 

 

Студентки 5Б группы

Худяковой Алены

 

Руководитель:

Ганичева Татьяна Александровна

 

 

                                          

 

 

                                           

 

 

                                             Белозерск

                                         

                                           Содержание

I.Введение

II.Основная часть

    1.Атмосферный  воздух

    2.Антропогенные  выбросы в атмосферу

    3.Парниковый  эффект

    4.Озоновы экран  земли

    5.Кислотные  дожди

    6.Выхлопы автотранспорта

    7.Охрана атмосферного  воздуха

III.Заключение

IV.Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                        

                                                 Введение

 

       Атмосфера (от греч. atmos – пар и sphaira - шар) – сложная система, состоящая из воздуха, химических примесей и паров воды. Жизнь на Земле возможна до тех пор, пока существует атмосфера. Все живые организмы используют воздух атмосферы для дыхания, атмосфера защищает их от пагубного воздействия космических лучей и температуры.

         Атмосферный воздух представляет собой элемент окружающей природной среды, жизненно важный для биологических организмов, включая людей, который служит защитой от космических излучений, поддерживает определенный тепловой баланс на планете, определяет климат т.д.

        Наряду с экологическими функциями  атмосферный воздух выполняет  важнейшие экономические функции,  так как выступает незаменимым  элементом производственных процессов,  энергетической, транспортной и другой деятельности человека.

        Воздух не имеет запаха, прозрачен,  его плотность 1, 2928 г/л, растворимость  в воде в воде 29,18 см/л, в жидком  состоянии приобретает голубоватую  окраску. Жизнь людей невозможна  без воздуха, воды и пищи.

        Интенсивное развитие промышленности, рост городов, увеличение количества транспортных средств, активное освоение околоземного пространства приводит к изменению газового состава атмосферы, накоплению различных видов загрязнений (пылевого, химического, магнитного), разрушению озонового слоя атмосферы, нарушению ее естественного баланса.

        Все это наносит ощутимый вред  экономике, здоровью людей, природной  среде и вызывает необходимость  регулирования антропогенного воздействия  на атмосферный воздух.

        Существуют нормы ПДК (предельно  допустимых концентраций) веществ  в воздухе. За этим должны  следить специальные органы (лаборатория  загрязнения окружающей среды)  и принимать какие-либо меры: от  штрафа до закрытия предприятия.  При этом полностью человек не осознает всю опасность, поэтому своим рефератом я хочу рассказать о проблемах загрязнения воздуха, как бороться с этим, а также об охране атмосферного воздуха.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                   Атмосферный воздух

 

      Атмосферный воздух – это природная смесь газов приземного слоя атмосферы за пределами жилых, производственных и иных помещений, сложившаяся в ходе эволюции Земли.

      Первый научный труд, в котором обобщаются представления об атмосфере, принадлежит Аристотелю, высказавшему предположение, что Земля имеет форму шара и поэтому воздушная оболочка, ее окружающая, должна быть сферической. Это и выражается словом «атмосфера» (по-гречески «атмос» - пар, дыхание, а «сфера» - шар). В русскую науку это слово ввел М.В.Ломоносов.

       По-видимому, атмосфера нашей планеты состояла вначале из летучих веществ, образовавшихся в земных недрах: H2, H2O, CO, CH4, NH3. Свободный азот если и выходил наружу как продукт вулканической деятельности, то превращался в аммиак. Условия для этого были самые подходящие: избыток водорода, повышенные температуры – поверхность Земли еще не остыла.

       Толщина  воздушной оболочки океана, которая  окружает земной шар, не меньше  тысячи километров – почти  в четверть земного радиуса. Масса этой оболочки округленно составляет пять квадратильонов тонн. Хотя это эквивалентно менее чем одной миллионной доле массы Земли, без атмосферы жизнь на планете была бы невозможна. Вдыхая каждую минуту от5 до 100 л воздуха, человек в сутки потребляет его 12 – 15 кг, а это значительно превосходит среднесуточную потребность в пище и воде.

      Атмосфера,  кроме того, надежно оберегает  человека от многочисленных опасностей, угрожающих ему из космоса:  не пропускает метеориты (только  над Москвой их ежесуточно  сгорает около двухсот), защищает землю от перегрева, отмеряя солнечную энергию в необходимом количестве. Также нивелирует перепад суточных температур, которой мог бы составить примерно 200К, что неприемлемо для выживания всех земных существ. На верхнюю границу атмосферу ежесекундно обрушивается лавина космических излучений. Если бы они достигли земной поверхности, мгновенно исчезло бы все живущее на Земле.

      Основной  потребитель воздуха в природе  – флора и фауна Земли. Воздух  необходим всему живому на  Земле. Без пищи человек может прожить пять недель, без воды – пять дней, без воздуха – пять минут, но нормальная жизнедеятельность людей требует не только наличия воздуха, но и определенной его чистоты, от качества воздуха зависят здоровье людей, состояние растительного и животного мира, прочность и долговечность любых конструкций зданий, сооружений. Загрязненный воздух губителен для вод, суши, морей, почв.

       Очень  долгое время люди считали  воздух простым веществом, и  только в 18 веке французский  ученый Антуан Лоран Лавуазье установил, что воздух является механической смесью различных газов.

        Газовая оболочка спасает все  живущее на Земле от губительных ультрафиолетовых, рентгеновских и космических лучей. Верхние слои атмосферы частично поглощают, частично рассеивают эти лучи. Атмосфера защищает Землю от «звездных осколков» и от крупных космических осколков.

        Велико значение атмосферы и  в распределении света. Воздух  атмосферы разбивает солнечные  лучи на миллион мелких лучей,  рассеивает их и создает то равномерное освещение, к которому мы привыкли. Наличие воздушной оболочки придает нашему небу голубой цвет, так как молекулы основных элементов воздуха и различные примеси, содержащиеся в нем, рассеивают главным образом лучи с короткой длиной волны, т. е. фиолетовые, синие и голубые. По мере удаленности от Земли, а, следовательно, уменьшения плотности и засоренности воздуха цвет неба становиться темнее, воздушная оболочка приобретает густо-синюю, а в стратосфере черно-фиолетовую окраску.

        Атмосфера является средой, в которой распространяются звуки. Без воздуха на Земле царила бы тишина, невозможна была бы человеческая жизнь.

 

                           Антропогенные выбросы в атмосферу

 

       Атмосферный воздух загрязняется путем привнесения в него или образования в нем загрязняющих веществ в концентрациях, превышающих нормативы качества или уровня естественного содержания.

       Загрязняющее  вещество – примесь в атмосферном  воздухе, оказывающая при определенных  концентрациях неблагоприятное  воздействие на здоровье человека, объекты растительного и животного мира и другие компоненты окружающей природной среды или наносящая ущерб материальным ценностям.

        В последние годы содержание  в атмосферном воздухе российских  городов и промышленных центров таких вредных примесей, как взвешенные вещества, диоксид серы, существенно уменьшилось, так как со значительным спадом производства сократилось число промышленных выбросов, а концентрации оксида углерода и диоксида азота выросли в связи с ростом парка автомобилей.

        Список городов с катастрофическим  уровнем загрязнения атмосферного  воздуха в России увеличивается  ежегодно, но многие годы в  нем числятся Братск, Екатеринбург, Кемерово, Красноярск, Липецк, Магнитогорск, Москва, Новосибирск, Тольятти.

        Наиболее значимое влияние на  состав атмосферы оказывают предприятия  черной и цветной металлургии,  химическая и нефтехимическая  промышленность, целлюлозно-бумажная  промышленность, автотранспорт, а  в некоторых городах и котельные.

        Черная металлургия. Процессы выплавки чугуна и переработки его на сталь сопровождаются выбросом в атмосферу различных газов. Выброс пыли в расчете на 1 т предельного чугуна составляет 4,5 кг, сернистого газа – 2,7 кг, марганца – 0,1 – 0,6 кг.

         Источником загрязнения воздуха сернистым газом являются агломерационные фабрики. Во время агломерации происходит выгорание серы из пиритов.

         Значительно загрязняют атмосферу  выбросы мартеновских и конвертерных  сталеплавильных заводов. 

         Большинство современных заводов черной металлургии имеют цехи коксования углей и отделения по переработке коксового газа. Коксохимические производства загрязняют атмосферный воздух пылью и смесью летучих соединений. В некоторых случаях, например при нарушении режима работы, в атмосферу выбрасываются значительные количества неочищенного коксового газа.

         Загрязнение воздуха пылью при  коксовании углей происходит  при подготовке шихты и загрузке  ее в коксовые печи, выгрузке  кокса в тушильные вагоны и  мокром тушении кокса.

         Строительство объектов большой мощности при недостаточной проработке вопросов аспирации, пылегазоочистки приводит к аварийным постоянным выбросам в атмосферу значительного количества вредных веществ.

         Цветная металлургия. Вредные вещества образуются при производстве глинозема, алюминия, меди, свинца, олова, цинка, никеля и других металлов в печах (для спекания, выплавки, обжига и др.), на дробильно-размольном оборудовании, в конвертерах, местах погрузки, выгрузки и пересылки материалов, на открытых складах. В основном предприятия цветной металлургии загрязняют атмосферный воздух сернистым ангидридом, окисью углерода и пылью.

        Химическая и нефтехимическая промышленность. Выбросы в атмосферу в химической промышленности происходят при производстве кислот (серной, соляной, азотной, фосфорной и др.), резинотехнических изделий, фосфора, пластических масс, красителей и моющих средств, минеральных удобрений, крекинге нефти.

         Предприятия нефтеперерабатывающей  промышленности, концентрация которых особенно велика в Башкортостане, Самарской, Ярославской и Омской областях, загрязняют атмосферу выбросами углеводородов, сернистого газа, окиси углерода, окислов азота.

         Особую экологическую опасность  представляет разработка месторождений нефти и газа с повышенным содержанием сероводорода.

         Промышленность строительных материалов. Вокруг заводов, производящих цемент, асбест и другие строительные материалы, сложились зоны с повышенным содержанием в воздухе бензапирена, пыли, в том числе цементной, и других вредных веществ.

          Деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность. Среди наиболее крупных загрязнителей атмосферы можно выделить Архангельский целлюлозно-бумажный комбинат. Характерные загрязняющие вещества, производимые этим предприятием.- твердые вещества, окись углерода, сернистый ангидрид, окислы азота, толуол, сероводород, ацетон, ксилол, бутилацетат, этилацетат, метилмеркаптан, формальдегид.

        В сельской местности источниками загрязнения атмосферного воздуха являются животноводческие и птицеводческие хозяйства, промышленные комплексы по производству мяса, предприятия, обслуживающие технику, энергетические и теплосиловые предприятия.

         В растениеводческих хозяйствах  атмосферный воздух загрязняется минеральными удобрениями, пестицидами при протравлении полей и семян на складах, а также на хлопкоочистительных заводах.

         Смог (смесь дыма и тумана). Сам по себе туман не опасен для человеческого организма, губительным он становиться, только если чрезмерно загрязнен токсическими примесями. Смог наблюдается лишь в осенне-зимнее время (с октября по февраль). Главную опасность представляет содержащийся в нем сернистый газ в концентрации 5 – 10 г/м и выше.

        Влияние атмосферных загрязнений на окружающую среду и здоровье населения. От загрязнения воздуха страдают животные и растения. Например, отходы медеплавильных заводов – хлор, мышьяк, сурьма – вызывают гибель домашних и диких животных, поедающих отравленную этими веществами пищу, тяжелые заболевания скота наблюдаются от фтористых соединений. Медь и цинк, попадающие с выбросами заводов на землю, могут полностью уничтожить травяной покров.

        Воздействие сернистого газа  и его производных на человека  и животных проявляется, прежде  всего, в поражении верхних дыхательных путей. Под влиянием сернистого газа и серной кислоты происходит разрушение хлорофилла в листьях растений, в связи, с чем ухудшается фотосинтез и дыхание, замедляется рост, снижается качество древесных насаждений и урожайность сельскохозяйственных культур, а при более высоких и продолжительных дозах воздействия растительность погибает.

        Загрязнение атмосферного воздуха  таит в себе угрозу не только  здоровью людей, но и наносит  большой экономический ущерб. Наличие в воздухе соединений серы ускоряет процессы коррозии металлов, разрушение зданий, сооружений, памятников культуры, ухудшает качество промышленных изделий и материалов.

        Вредные для человека и для  природы выбросы, могут перемещаться  в воздушных потоках на громадные расстояния.

        В России  наиболее неблагополучными с  точки зрения здоровья населения  по-прежнему остаются города с  высокой концентрацией промышленности. Загрязненная атмосфера вызывает  увеличение числа заболеваний  дыхательных путей. Состояние атмосферы сказывается на показателях заболеваемости даже в разных районах индустриальных городов. Например, в Москве предрасположенность к бронхиальной астме, бронхиту, конъюнктивиту, фарингиту, хроническим отитам на 40 – 60% выше в районах с повышенным уровнем загрязнения атмосферного воздуха.

        В Новокузнецке  были изучены риски нарушения  здоровья различных групп населения  под влиянием загрязнений атмосферы.

       Исследования  показали, что особенно связаны  с уровнем загрязнения атмосферного  воздуха показатели заболеваемости детей всех возрастных групп, как мальчиков, так и девочек.

        Комплексная  оценка состояния здоровья детей,  осуществленная на основе углубленного  медицинского осмотра школьников 7 – 11 лет, показала, что общее  число здоровых детей в высокозагрязненном районе составило 6,6%, в контрольном районе – 19,9%.

         Более трети  учащихся в загрязненном районе  имеют функциональные отклонения, 60,5% страдают различными хроническими  заболеваниями. У 20,3% детей, проживающих  в районе с высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха, выявлено повышенное артериальное давление, у 47,7% - анемия.

         Все названные патологии, по заключению исследователей, связаны с воздействием пыли, сернистого ангидрида, серной кислоты и двуокиси азота. Высокая корреляция вышеуказанных заболеваний с суммарным загрязнением атмосферного воздуха наблюдалась постоянно.

         Существенное значение при заболеваниях легких в условиях загрязненной атмосферы имеет возрастной фактор. У мужчин наименьший показатель заболеваемости наблюдается в возрастной группе 20 – 29 лет, у женщин – до 19 лет. В старших возрастных группах у мужчин показатели заболеваемости выше, чем у женщин.

        

                                      Парниковый эффект

        

         Накопление углекислого газа  в атмосфере – одна из основных  причин парникового эффекта, возрастающего  от разогревания Земли лучами  Солнца.

Этот газ не пропускает солнечное тепло обратно в  космос. Содержание парниковых газов  – CO2, метана и др. – неуклонно увеличивается.

         Российский климатолог Н.И. Будыко  еще в 1962 году выдвинул гипотезу, что сжигание человечеством огромного  количества разнообразных топлив, особенно во второй половине 20 века, неизбежно приведет к увеличению  содержания углекислого газа в атмосфере. А он задерживает отдачу солнечного и глубинного тепла с поверхности Земли в космос, что приведет к эффекту, который мы наблюдаем в застекленных парниках. Вследствие такого парникового эффекта средняя температура приземного слоя атмосферы должна постепенно повышаться.

         Выводы Н.И. Будыко заинтересовали американских метеорологов. Они проверили его расчеты, сами провели многочисленные наблюдения и к концу 60 – х гг. пришли к твердому убеждению, что парниковый эффект в атмосфере Земли существует и нарастает.

         Концентрация, например, двуокиси углерода  в атмосфере увеличилась по  сравнению с доиндустриальной  эпохой на 28%. Если человечество  не примет меры, чтобы сократить  выбросы этих газов, к середине  будущего века средняя глобальная температура приземной атмосферы повысится на 1,5 – 4,5 С.

         В балансе потребления органического  топлива в нашей стране природный  газ занимает 45%, в то время  как в мировом топливном балансе  на природный газ приходится 25%. Таким образом, структура российской энергетики по воздействию на климат более нейтральна по сравнению с энергетикой других стран, так как природный газ имеет более низкий коэффициент выброса двуокиси углерода, чем уголь и нефть.

         К газам, создающим парниковый эффект, относится и метан, поэтому очень важно определить реальные его потери при добыче, транспортировке по трубопроводам, распределении в городах и населенных пунктах, при использовании на станциях теплоснабжения и электростанциях.

         Суммарные промышленные выбросы углерода в России в 1990 году оценивались в пределах 650 – 700 млн. т. К наиболее загрязняющим атмосферу отраслям отнесены топливно-энергетическая, нефтехимическая, металлургическая и транспортная.

         Изменение климата в результате антропогенных выбросов парниковых газов ведет к негативным крупномасштабным последствиям практически во всех областях деятельности человека. Наиболее значительному потеплению подвержены высокие широты Земли, в которых расположена значительная часть территории России.

         В Российской Федерации изменение климата чревато для сельского, лесного и водного хозяйства. Это связано главным образом с перераспределением осадков и увеличением числа и интенсивности засух.

         Введение различных технологий (извлечение диоксида углерода из дымовых газов, превращение углекислого газа в метанол и диметиловый спирт) снизит накопление углекислого газа в атмосфере и поможет не только создать альтернативное сырье для синтеза многих органических соединений, основой для которых сегодня служит нефть, но и решить важные экологические проблемы.

 

                                      Озоновый экран земли 

 

         Стратосферный озоновый слой защищает людей и живую природу от жесткого ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения в ультрафиолетовой части солнечного спектра.

         Озон – трехатомные молекулы  кислорода – рассеян над Землей  на высоте от 15 до 50 км; озоновая  защитная оболочка очень невелика: всего 3 млрд. т газа, наибольшая  концентрация – на высоте от 20 до 25 км. Если гипотетически сжать эту оболочку при нормальном атмосферном давлении, получится слой всего в 2 мм, однако без него жизнь на планете невозможна.

         Запуск мощных ракет, ежедневные  полеты реактивных самолетов  в высоких слоях атмосферы, испытания ядерного и термоядерного оружия, ежегодное уничтожение природного озонатора – миллионов гектаров леса – пожарами и хищнической рубкой, массовое применение фреонов в технике, парфюмерной и химической продукции в быту – главные факторы, разрушающие озоновый экран Земли. Разрушение озонового экрана Земли сопровождается рядом явных и скрытых негативных воздействий на человека и живую природу.

        Прорыв через «озоновые дыры»  солнечных рентгено- и ультрафиолетовых  лучей, энергия фотонов которых превышает энергию лучей видимого спектра в 50 – 100 раз, увеличивает число мощных лесных пожаров. В 1996 году в России сгорело 2 млн. га леса, горели леса в Австралии, Северной и Южной Америке, Африке, Европе. Лесной индонезийский пожар 1997 года, бушевавший почти пять месяцев, покрыл дымом не только Индонезию, но и Малую Азию, Сингапур, достиг Южно-Китайского моря. Люди задыхались от дыма, потерпел катастрофу авиалайнер.

        В 1996 году  Нобелевской премией по химической  экологии удостоены ученые-химики Шервурд Роуланд, Марио Малина из Калифорнийского университета в Беркли (США) и Поль Крутцен из Германии за научную гипотезу, выдвинутую ими еще в 1974 году. Их догадка состоит в том, что разрушителями озона являлись синтезированные человеком химические вещества, получившие название хлорфторуглероды (ХФУ).

        Российские  физики (Институт общей физики  РАН) предложили уничтожать сам  источник разрушения озона, организовать  глобальную очистку атмосферы  от фреонов, воздействуя на  нее микроволновым разрядом. Образовавшаяся плазма избирательно очистит атмосферу от фреонов, не нанося вреда каким – либо другим ее компонентам, не повышая температуру и не вызывая обновления новых соединений. Расчеты показали: создание необходимого для уничтожения фреона количества плазмы требует относительно малых энергетических затрат, так как плазма создается импульсами продолжительностью всего в миллиардные доли секунды, а между импульсами установка не работает.

        Список химических  веществ и отходов производства, вредно воздействующих на состояние озонового слоя атмосферы, утверждается специально уполномоченными государственными органами Российской Федерации в области охраны окружающей среды.

 

                                            Кислотные дожди

 

        Термин «кислотные дожди» ввел в 1872 году английский инженер Роберт Смит в книге «Воздух и дождь: начало химической климатологии». Кислотные дожди, содержащие растворы серной и азотной кислот, наносят значительный ущерб природе. Земля, водоемы, растительность, животные и постройки становятся их жертвами. На территории России в 1996 году вместе с осадками выпало более 4 млн. т серы и 1,25 млн. т нитратного азота. Особенно тревожная ситуация сложилась в Центральном и Центрально-Черноземном районах, а также в Кемеровской области и Алтайском крае, в Норильске. В Москве и Санкт-Петербурге с кислотными дождями на землю выпадает до 1500 кг серы на 1 кв. км. Заметно меньше кислотность осадков в прибрежной зоне северных, западно- и восточносибирских морей. Самым благоприятным регионом в этом отношении признана Республика Саха (Якутия).

        Миллионы тонн  диоксидов серы, выбрасываемые в  атмосферу, превращают выпадающие  дожди в слабый раствор кислот.

        В водоемы,  пострадавшие от кислотных дождей, новую жизнь могут вдохнуть небольшие количества фосфатных удобрений; они помогают планктону усваивать нитраты, что ведет к снижению кислотности воды.

        Земля и  растения, конечно, тоже страдают  от кислотных дождей: снижается  продуктивность почв, сокращается  поступление питательных веществ, меняется состав почвенных микроорганизмов.

        Огромный вред наносят кислотные  дожди лесам. Леса высыхают, развивается  суховершинность на больших площадях. Кислота увеличивает подвижность  в почвах алюминия, который токсичен  для мелких корней, и это приводит к угнетению листвы и хвои, хрупкости ветвей. Особенно страдают  хвойные деревья, потому что хвоя сменяется реже, чем листья, и поэтому накапливает больше вредных веществ за один и тот же период. Хвойные деревья желтеют, у них изреживаются кроны, повреждаются мелкие корни. Но и у лиственных деревьев изменяется окраска листьев, преждевременно опадает листва, гибнет часть кроны, повреждается кора. Естественного возобновления хвойных и лиственных лесов не происходит.

         Все больший ущерб кислотные  дожди наносят сельскохозяйственным  культурам: повреждаются покровные  ткани растений, изменяется обмен  веществ в клетках, растения  замедляют рост и развитие, падает  урожайность.

          Кислотные дожди не только убивают живую природу, но и разрушают памятники архитектуры. Прочный, твердый мрамор, смесь окислов кальция (CaO и CO2), реагируют с раствором серной кислоты, и превращается в гипс (СaSO4). Смена температур, потоки дождя и ветер разрушают этот мягкий материал. Исторические памятники Греции и Рима, простояв тысячелетия, в последние годы разрушаются прямо на глазах.

          Изучив новые данные о кислотности  осадков, выпадающих в различных регионах Западной Европы, и о воздействии их на здания и сооружения, сотрудники Дублинского университета (Ирландия) выявили, что самое катастрофическое положение сложилось в центре Манчестера (Великобритания), где за 20 месяцев кислотные осадки растворили более

120 г на 1 кв. м камня  (песчаника, мрамора или известняка).

         Город пострадал очень сильно, хотя общее количество осадков  в наблюдаемый отрезок времени  там было крайне низким. Очевидно, слишком высока была степень  их кислотности.

         Страдают от кислотных дождей  и люди, вынужденные потреблять питьевую воду, загрязненную токсическими металлами – ртутью,свинцом, кадмием и т.п.

         Спасать природу от закисления  необходимо. Для этого придется резко снизить выбросы в атмосферу окислов серы и азота, но в первую очередь сернистого газа, так как именно серная кислота и ее соли на 70-80% обусловливают кислотность дождей, выпадающих на больших расстояниях от места промышленного выброса.

         Система контроля загрязнения  снежного покрова на территории  России осуществляется на 625 пунктах,  обследующих площадь в 15 млн. кв. км. Пробы забирают на наличие ионов сульфата, нитрата аммония, тяжелых металлов, определяющих значение pH.

 

                                      Выхлопы автотранспорта

                

          В автомобильных двигателях внутреннего сгорания в мире ежегодно сжигается около 2 млрд. т нефтяного топлива.

         В России автотранспорт ежедневно  выбрасывает в атмосферу 16, 6 млн.  т загрязняющих веществ. Особенно  тяжелая экологическая ситуация  сложилась в Москве, Санкт-Петербурге, Томске, Краснодаре. 30% заболеваний горожан непосредственно связаны с загрязненностью воздуха выхлопными газами.

         Автомобильными двигателями в  воздух городов более 95% оксида  углерода, около 65% углеводородов  и 30% оксидов азота.

         Известно, что топливо сгорает в камере при взаимодействии с кислородом воздуха. Этот процесс сопровождается интенсивным выделением тепла, которое и преобразуется в работу.

         При средних нагрузках в камеру  сгорания попадает несколько  обедненная смесь. Если смесь несколько обогатить, скорость ее сгорания увеличивается, в камере развиваются более высокие температуры и давление. Для максимальных нагрузок или резкого перехода с малой нагрузки на большую требуется богатая смесь. Из-за недостатка кислорода топливо сгорает не полностью. Двигатель хотя и развивает большую мощность, но работает неэкономично и выбрасывает в атмосферу токсичные вещества – оксид углерода, оксиды азота, альдегиды и несгоревшие углеводороды, среди которых особую опасность представляют  ароматические, в частности бензапирен, вызывающий онкологические заболевания. Кроме того, входящий в состав воздуха азот при высокой температуре и давлении в цилиндрах двигателя реагирует с остаточным кислородом. В результате образуются оксиды азота – еще одна вредная составляющая выхлопных газов.