- порушенні грунтово-рослинного покрову і зменшенні врожайності сільськогосподарських культур.
Забруднення повітря транспортними засобами майже виключно пов'язано із споживанням енергії видобувних палив. Згідно до європейської статистики за 2009 рік енерговитрати транспорту сягали 29,8 % загального споживання енергії в Європейському Союзі (ЄС). Це сумарно з промисловим споживанням енергії, що дорівнює третині загального споживання енергії в ЄС.
Автомобільний транспорт є однією з галузей, що в значній мірі визначає розвиток промисловості і сільського господарства будь-якої країни. Тому світовий парк автотранспортних засобів безперервно збільшується. Значну роль відіграє автомобільний транспорт в економіці України. Автомобільним транспортом перевозиться понад 60 % пасажирів і більше половини обсягу вантажів. Якщо оцінювати внесок автомобільного транспорту в загальне забруднення атмосферного повітря в Україні, то його частка за оксидом вуглецю становитиме 49 %, за вуглеводнями – 32 %, за оксидами азоту – 20 %. В багатьох містах України викиди автотранспорту становлять від 60 до 90 %.
Шкідливий вплив автомобільного транспорту на навколишнє середовище проявляється під час руху автомобілів, їх технічного обслуговування, а також в зв'язку з існуванням інфраструктури, що забезпечує функціонування автомобільного транспорту.
Викиди автотранспортних засобів складають біля 40 % всіх шкідливих речовин, що потрапляють в атмосферу. Для ряду міст України (Київ, Львів, Чернівці, Полтава та інші) ця величина перевищує 70 %.
Незважаючи на значне зменшення шкідливих викидів, їх величина залишається значною і складає близько 40 кг на кожного жителя України.
1.2 Склад вихлопних газів теплових двигунів
Відпрацьовані гази теплових двигунів є складною сумішшю, до складу якої входить більш 200 компонентів. Однак різноманітність продукті вихлопу можна звести до декількох груп, кожна з яких поєднує речовини, у тій чи іншій мірі подібні за характером впливу на організм людини або близькі за хімічною структурою і властивостями.
Відповідно до класифікації Ю. Г. Фельдмана , до першої групи відносяться компоненти нетоксичні: азот, кисень, водень, водяна пара і вуглекислий газ. До другої - оксид вуглецю (СО); до третьої – оксиди азоту, що включають оксид азоту (II) (N0) і оксид азоту (IV) (>Ю2). Сама численна четверта група речовин складається з вуглеводнів, серед яких є представники всіх гомологічних рядів: алкани, алкени, алкадієни, циклани, а також ароматичні сполуки. До п'ятої групи компонентів ВГ відноситься суміш альдегідів: формальдегід, аліфатичні альдегіди й ароматичні альдегіди; до шостої – сажа, характерна для вихлопу дизельних, газотурбінних і турбореактивних двигунів. Слід зазначити, що в залежності від якості палива і різних присадок, що додаються до палива, у ВГ теплових двигунів можуть міститися сполуки свинцю і сірки [1].
Із складного складу ВГ теплових двигунів найбільш небезпечними як атмосферні забруднювачі є: оксид вуглецю (II), оксиди азоту, вуглеводні, альдегіди, а також сполуки свинцю і сірки — первинні забруднювачі атмосфери. Вторинними забруднювачами є фотооксиданти — продукти фотохімічних перетворень викидів автотранспорту, а також аерозолі [2].
Говорячи про транспорт як джерело забруднення навколишнього середовища, необхідно також згадати і про шум, що виникає при його експлуатації.
1.3 Нормування шкідливих викидів двигунами транспортних засобів
Під час роботи автомобільних двигунів внутрішнього згоряння джерелами викидів шкідливих речовин є:
а) відпрацьовані гази;
б) картерні гази;
в) випаровування з системи живлення.
Нормування екологічних показників автомобілів та їх двигунів проводиться на стадії виробництва і в процесі експлуатації. На стадії виробництва (при схваленні типу автомобілів, перевірці відповідності серійної продукції та реєстрації) екологічні показники невеликих автомобілів перевіряються при випробуванні транспортних засобів на стендах тягових якостей, автомобілі великої вантажопідйомності та пасажиромісткості – при випробуванні їх двигунів на гальмівних стендах.
В процесі експлуатації перевірка відповідності шкідливих викидів нормам проводяться на транспортних засобах під час роботи двигунів в окремих режимах, що легко імітуються і є характерними для експлуатації.
В європейських країнах випробування і нормування дорожніх транспортних засобів з точки зору викидів забруднюючих речовин здійснюється згідно Правил ЄЕК ООН та Директив ЄС.
Правила ЄЕК встановлюють технічну процедуру випробувань. В них не вказується дата введення норм викидів. Допустимі величини викидів і терміни їх введення вказані в Директивах ЕС і вони є обов'язковими для країн-членів ЄС.
В 2009 році керівними органами Європейського Союзу погоджено перспективні норми на 2010 рік і на 2015 рік. Ці норми відомі як "Євро-3" і "Євро-4". Величина їх і термін введення в дію для пасажирських автомобілів категорії М1 повною масою менше 2,5 т.
В дію вказані норми введені Директивою 98/69/ЄС. Крім більш жорстких норм викидів останньою Директивою внесені нові вимоги і до процесу випробування. При випробуванні за їздовим циклом відпрацьовані гази відбираються і протягом 40 с, коли двигун прогрівається. В попередніх Правилах і Директивах відбір газів для аналізу починався після 40 с циклу.
В Україні під час виробництва нових автомобілів їх екологічні показники, поки що, оцінюють згідно прийнятих раніше галузевих стандартів.
В Україні, поки що, в експлуатації автомобілі з бензиновими двигунами з огляду шкідливих викидів перевіряються за ГОСТ 17.2.2.03-87. Згідно цього стандарту перевіряється і обмежується вміст оксиду вуглецю і вуглеводнів в двох режимах роботи двигуна: мінімальної і підвищеної частот обертання холостого ходу. Підвищена частота десь на рівні 2000 хв — 0,8 номінальної частоти обертання колінчастого вала. В режимі мінімальної частоти обертання вміст оксиду вуглецю не повинен перевищувати 1,5 %, вуглеводнів для автомобілів з двигунами, які мають до 4 циліндрів — 1200 млн'', з більшим числом циліндрів — 3000 млн-1. В режимі підвищеної частоти обертання вміст оксиду вуглецю обмежується 2 %, вміст вуглеводнів — 600 млн-1 для автомобілів, двигуни яких мають до 4 циліндрів та 1000 млн"1 для автомобілів з більшим числом циліндрів
1.4 Огляд існуючих видів газоаналізаторів
Газоаналізатор (рос. газоанализатор, англ. gas analyser, gas alarm, gas indicator, нім. Gasanalysator, Gasprüfer) — прилад для визначення якісного і кількісного складу сумішей газів. Робота газоаналізатора основана на вимірюванні фізичних, фізико-хімічних характеристик газової суміші або її окремих компонентів.
В даний час найбільш поширені автоматичні газоаналізатори. За принципом дії вони можуть бути розділені на три основні групи:
а) прилади, дія яких заснована на фізичних методах аналізу, що включають допоміжні хімічні реакції. За допомогою таких газоаналізаторів визначають зміну об'єму або тиску газової суміші в результаті хімічних реакцій її окремих компонентів;
б) прилади, дія яких заснована на фізичних методах аналізу, що включають допоміжні физико-хімічні процеси (термохімічні, електрохімічні, фотоколориметричні і ін.). Термохімічні засновані на вимірі теплового ефекту реакції каталітичного окислення (горіння) газу. Електрохімічні дозволяють визначати концентрацію газу в суміші за значенням електричній провідності електроліту, що поглинув цей газ. Фотоколориметричні засновані на зміні кольору певних речовин, при їх реакції з аналізованим компонентом газової суміші;
в) прилади, дія яких заснована на чисто фізичних методах аналізу (термокондуктометричні, термомагнітні, оптичні і ін.). Термокондуктометрчні засновані на вимірі теплопровідності газів. Термомагнітні газоаналізатори застосовують головним чином для визначення концентрації кисню, що володіє великою магнітною сприйнятливістю. Оптичні газоаналізатори засновані на вимірі оптичної щільності, спектрів поглинання або спектрів випускання газової суміші.
Кожен із згаданих методів має свої плюси і мінуси, опис яких займе немало часу і місце, і виходить за рамки даної статті. Виробниками газоаналізаторів в даний час використовуються практично всі з перерахованих методів газового аналізу, але найбільшого поширення набули електрохімічні газоаналізатори, як найбільш дешеві, універсальні і прості. Мінуси даного методу: невисока вибірковість і точність виміру; недовгий термін служби чутливих елементів, схильних до впливу агресивних домішок.
Принцип дії фотоколориметричних заснований на зміні кольору певних речовин, при їх реакції з аналізованим компонентом газової суміші, застосовують головним чином для виміру мікроконцентрацій токсичних домішок в газових сумішах — сірководню, оксидів азоту і ін.
При цьому мірою концентрації певного компоненту являється інтенсивність окраски утворених продуктів реакції. Газоаналізаторам такого типу властива досить висока чутливість і вибірковість, що досягається вибором характерного хімічного реактиву, який використовується для виготовлення індикаторного засобу. Також ще однією перевагою даного методу є те що на його основі можна створювати універсальні конструкції, оскільки один і той же прилад з різними індикаторними розчинами може бути використаний для встановлення різноманітних шкідливих речовин.
За принципом дії дані газоаналізатори поділяються на рідинні, стрічкові, порошкові.
В рідинних газоаналізаторах реакція відбувається в розчині, а концентрацію компонента, який ми визначаємо вимірюють за світлопоглинанням розчину. Перевагою використання даних приладів є більш висока точність вимірювання і можливість використання індикаторних розчинів, які мають в своєму складі концентровані кислоти. Однак в зв’язку з тим що вони мають велику кількість механічних приладів, які забезпечують перекачку і дозування рідини і газів їх конструкція є досить складною і громіздкою.