Проверка токсичности отработавших газов автомобиля: Проверка и регулировка токсичности отработавших газов двигателя

Содержание

Токсичность автомобильных двигателей – Основные средства

А. Дмитриевский, канд. техн. наук

Непрерывный рост автомобильного парка потребовал введения в большинстве стран мира норм на выброс токсичных веществ с отработавшими газами, а также ряда других требований, связанных с улавливанием паров топлива и картерных газов.

Срез действующего каталитического нейтрализатора

Согласно существующим законам двигатели большегрузных автомобилей (с общей массой более 3,5 т) и автобусов при разработке и сертификации проходят испытания на моторных стендах. Нормируются три компонента отработавших газов: оксид углерода (CO), углеводороды (CH) (пары несгоревшего топлива и продукты неполного сгорания) и оксиды азота (NOx). При этом используется 13-ти ступенчатый цикл, который включает в себя работу на холостом ходу, режиме максимального крутящего момента при нагрузках 2, 25, 50, 75, 100%, опять на холостом ходу и далее на номинальной мощности (100%) с постепенным уменьшением нагрузки (75, 50, 25, 2% от полной) и снова холостой ход. Нормы при испытании на моторных стендах задаются в г/кВт·ч. Заметим, что содержание в отработавших газах канцерогенных веществ пока не нормируется.

Проверка проводится только на трех скоростных режимах, что позволяет при электронных системах управления на большинстве эксплуатационных режимов устанавливать оптимальные регулировочные параметры. Именно это определяет очень сложные алгоритмы подачи топлива, закономерности изменения углов опережения зажигания и впрыскивания топлива.

Автомобили и микроавтобусы с общей массой до 3,5 т испытываются на роликовом стенде, моделирующем движение на различных передачах с заданными скоростями, режимы разгона и торможения двигателем. В европейском ездовом цикле задаются скорости от 15 до 120 км/ч. Для автомобилей с максимальной скоростью менее 130 км/ч (малые грузовики, грузопассажирские автомобили и др.) максимальная скорость ездового цикла ограничивается 90 км/ч. Для замера токсичности используется аппаратура, обеспечивающая разбавление отработавших газов воздухом и определение содержания СН пламенно-ионизационным способом.

Для выполнения норм Еuro-2 и Еuro-3, а также действующих в США и ряде других стран требуется применение трехкомпонентных каталитических нейтрализаторов в сочетании с микропроцессорной системой управления топливоподачей и зажиганием, работающей с обратной связью от кислородного датчика. Некоторые нейтрализаторы для получения минимальных выбросов оксидов азота и углеводородов требуют работы двигателя на незначительно обогащенных смесях (коэффициент избытка воздуха не 1, а 0,96…0,98). Современные электронные блоки управления позволяют производить необходимое смещение качества смеси. Это, в частности, использовано для ряда двигателей отечественного производства.

На дизельных двигателях для снижения СО, СН и NОx также применяются каталитические нейтрализаторы, а на транспортных средствах, работающих в закрытых помещениях, устанавливаются фильтры для улавливания сажи и твердых частиц.

В эксплуатационных условиях испытания на роликовом и моторном стендах не возможны. Поэтому токсичность бензиновых двигателей измеряется на двух режимах холостого хода: при минимальной (nmin) и повышенной (nпов) частоте вращения. Последняя задается предприятием-изготовителем или принимается в пределах от 2 000 об/мин до 80% от номинальной. Концентрацию СО и СН (в %) определяют газоанализаторами непрерывного действия, использующими принцип инфракрасной спектроскопии и отвечающими требованиям ГОСТ. Необходимо иметь в виду, что эти приборы регистрируют только часть углеводородов – примерно в 2…5 раз меньше, чем пламенно-ионизационные. Оксиды азота не нормируют и не замеряют, так как их выброс на описанных режимах невелик.

Схема установки сажевого фильтра на погрузчике

Заметим, что выбросы СО и СН при nmin не определяют общей загазованности атмосферы, поскольку не превышают 10…12% от общего выброса токсичных компонентов. Так что ужесточение норм на этом режиме снизит загазованность только в каких-то локальных зонах, например, на перекрестках или в автопарках.

На режиме nпов в карбюраторных двигателях кроме системы холостого хода в действие вступают переходная, а иногда и главная дозирующая системы. При этом удается косвенно оценить правильность регулировок этих систем. С этого режима целесообразно начинать проверку содержания СО и СН.

Для автомобилей без нейтрализаторов концентрация СО не должна превышать 2%. Для устойчивой работы двигателя при минимальном расходе топлива содержание СО должно находиться в пределах 0,5…1,0%. Концентрация СН для двигателей с числом цилиндров до четырех включительно ограничена 600 млн-1, при большем числе цилиндров – 1 000 млн-1. При исправном двигателе и правильной регулировке системы топливоподачи концентрация СН находится в пределах 50…150 млн-1. Замер состава газов следует проводить не ранее, чем через 30 секунд после установления заданного режима, чтобы исключить влияние топлива, дополнительно впрыснутого ускорительным насосом при открытии дроссельной заслонки, и дать возможность отработавшим газам дойти от цилиндра до газоанализатора.

В случае повышенной концентрации СО, а следовательно, и СН необходимо прочистить воздушные жиклеры системы холостого хода и главной дозирующей системы. Следует помнить, что в карбюраторах К-151 (автомобили УАЗ, «Газель», «Волга») в системе холостого хода их два, причем второй имеет малый диаметр и поэтому засоряется особенно часто. Если после прочистки воздушных жиклеров концентрация СО остается выше нормы, то в карбюраторах ДААЗ-2105, 2106, 2107 состав смеси можно отрегулировать винтом производственной подстройки. Иногда из-за засорения отверстия, соединяющего воздушный канал карбюратора с эмульсионным каналом, сделать этого не удается. Прочистить канал можно тонкой проволокой или завернув винт до упора и отвернув его на столько же оборотов – конус иглы сам прочистит отверстие.

В карбюраторах, не имеющих винта производственной подстройки, приходится увеличивать калиброванную часть воздушного жиклера холостого хода, причем в карбюраторах с параллельным открытием дросселей (К-89, К-90, К-135 грузовых автомобилей ЗИЛ и ГАЗ) необходимо обеспечить равную пропускную способность обоих жиклеров (разница не выше 3…5%).

Причиной повышенной концентрации СН могут быть перебои искрообразования из-за переобеднения смеси, шунтирования свечей, обгорания контактов прерывателя-распределителя и других неисправностей электрических цепей. Как правило, выброс СН удается уменьшить за счет увеличения искрового промежутка до 0,8…0,9 мм. При низкой концентрации СО неустойчивая работа двигателя, рывки при трогании могут возникнуть из-за частичного засорения топливного жиклера или низкого уровня топлива в поплавковой камере. В карбюраторах К-151 для улучшения ездовых качеств и уменьшения выброса СН рекомендуется повысить уровень топлива в поплавковой камере на 4 мм (до 19 мм от плоскости разъема крышки).

Мультитестер Bosch

В двигателях, оборудованных нейтрализаторами, концентрация СО не должна превышать 0,7%, а СН – 200 млн-1 для двигателей с числом цилиндров до четырех и 300 млн-1 – при большем числе цилиндров. В случае необходимости выброс СН можно снизить установкой более позднего зажигания. Однако при этом увеличивается расход топлива и ухудшается динамика разгона.

Отрегулировав двигатель при nпов, переходим на режим nmin.

Согласно действующим нормам при техническом осмотре концентрация СО не должна превышать 3,5%. У двигателей с карбюраторами К-151, К-131 (автомобили УАЗ, ГАЗ), ДААЗ-2105,2107 (автомобили ВАЗ) с автономной системой холостого хода минимальная концентрация СН (180…250 млн-1) достигается при СО 0,3…0,5%. Норма СН составляет 1 200 млн-1. Однако рекомендуется регулировать карбюратор так, чтобы содержание СО было в пределах 0,8…1,0%, для обеспечения гарантированного запаса на возможные изменения состава смеси при эксплуатации. Для автомобилей с нейтрализатором норма СО – 1%, СН – 400 или 600 млн-1.

Бывают случаи, когда при завернутом до упора винте качества смеси концентрация СО превышает норму. В карбюраторах К-151 это происходит, когда калиброванное отверстие в первом топливном канале системы холостого хода имеет слишком большую пропускную способность. В этом случае необходимо уменьшить это отверстие, а иногда даже заглушить его. В карбюраторе ДААЗ-2108 и его модификациях одной из причин высокой концентрации СО является прорыв мембраны пневмопривода клапана экономайзера мощностного режима. Клапан в этом случае остается открытым постоянно. Топливо через прорванную мембрану и демпфирующий жиклер, расположенный в нижней части корпуса карбюратора, попадает в задроссельное пространство, что ведет не только к высокой концентрации СО, но и к увеличению расхода топлива. Временно до замены мембраны можно заглушить демпфирующий жиклер и жиклер экономайзера, однако это сопровождается снижением максимальной скорости автомобиля.

Регулирование двухкамерных карбюраторов грузовых автомобилей ЗИЛ и ГАЗ К-89, К-90, К-135 с параллельным открытием дроссельных заслонок требует определенных навыков.

При nmin целесообразно начинать регулирование по СН. Вращением винта качества одной из камер необходимо добиться минимальной концентрации СН. Затем нужно повторить операцию с винтом качества другой камеры и, в случае необходимости, винтом количества установить заданную частоту вращения. После этого проверить концентрацию СО. Если она окажется выше нормы, то следует обеднить смесь, поворачивая последовательно винты качества обеих камер точно на одинаковые углы до тех пор, пока концентрация не снизится до нормы. Затем нужно снова проверить концентрацию СН. При повышенной концентрации СН можно несколько увеличить частоту вращения или уменьшить опережение зажигания.

Дизельные двигатели грузовых автомобилей и автобусов проверяются на непрозрачность (дымность) выхлопа, которая оценивается в процентах при помощи дымомеров путем просвечивания пробы отработавших газов на заданных режимах. Среди приборов зарубежного производства наиболее известны «Хартридж» и МК-3. Из многочисленных отечественных дымомеров наиболее полно основным требованиям к таким приборам отвечает «Измеритель дымности переносной ИДП-2».

Пламенно-ионизационный детектор

ИДП-2 измеряет коэффициент светопропускания столба отработавших газов заданной длины и преобразует аналоговые сигналы датчиков в единицы дымности (в процентах или в виде коэффициента ослабления светового потока, м-1), приведенные к нормализованным значениям температуры газа (100°С) и фотометрическим данным (430 мм). Источник света – лампа накаливания МН 6,3В-0,3А, датчик – кремниевый фотодиод ФД-24К. Прибором можно пользоваться при температурах выше –20°С. Его питание обеспечивает батарея из 10 элементов VARTA 5006 0,75 А·ч.

Измерения проводятся после полного прогрева двигателя. При наличии двух выхлопных труб дымность замеряют в каждой из них. После подключения прибора частота вращения доводится до максимальной. Этот режим выдерживается до достижения температуры отработавших газов, соответствующей инструкции. Измерение дымности проводится при изменении частоты вращения от минимальной до максимальной путем быстрого нажатия на педаль подачи топлива до упора и отпускания ее. Интервал цикла не более 15 секунд. Циклы повторяются 10 раз, но в зачет принимаются только последние четыре. На этих режимах дымность не должна превышать 40% для двигателей без наддува и 50% для двигателей с наддувом. Затем проводится замер при максимальной частоте вращения коленчатого вала после нажатия педали подачи топлива до упора и стабилизации показаний прибора, но не ранее, чем через 30 секунд. При этом норма на дымность – 15%.

В настоящее время готовится новый стандарт, в котором предусмотрены более жесткие требования для автомобилей с каталитическими нейтрализаторами.


Проверка и регулировка токсичности отработавших газов двигателя



из «Устройство, обслуживание и ремонт »

Содержание токсичных веществ в отработавших газах двигателей зависит в первую очередь от состояния и регулировки приборов системы питания, а также от общего технического состояния автомобиля и режимов работы двигателя. Нагрузка двигателя также оказывает существенное влияние на токсичность отработавших газов. [c.112]
Оптимальным режимом работы двигателя следует считать такой, когда коэффициент избытка воздуха приближается к а =1,2. При этом достигается снижение токсичности и уменьшение расхода топлива. Для практического обеспечения этого режима необходимы специальные конструктивные. мероприятия, которые внедряются на автомобильных двигателях. [c.112]
Графики зависимостей показывают, что наибольший выброс окиси углерода происходит в режиме холостого хода двигателя. Поскольку этот режим составляет довольно большой процент работы двигателя, особенно в городе, оказалось целесообразным ввести ограничения токсичности именно для режима холостого хода, учитывая также простоту проверки токсичности в этом режиме. [c.112]
допускается содержание окиси углерода в отработавших газах двигателей при работе на холостом ходу и при отборе пробы внутри выпускного трубопровода на расстоянии не менее 300 мм от его среза — не более 2,0% по объему при малой частоте вращения коленчатого вала не более 1,5 /о по объему при большой частоте вращения (0,6 п от частоты вращения, соответствующей номинальной мощности двигателя) для автомобилей, изготовленных с 01. 07. 1978 г. до 01. 01. 1980 г. После этого срока нормы ужесточаются соответственно до 1,5 и 1,0 /о. [c.113]
Для контроля токсичности отработавших газов карбюраторных двигателей разработаны и применяются различные методы. Они позволяют определять величину концентраций окиси углерода, окислов азота и несгоревших углеродов в отработавших газах. Концентрацию окиси углерода, которая содержится в отработавших газах в значительных количествах, можно определять относительно простыми методами. Из них следует особо выделить следующие каталитическое дожигание окиси углерода на раскаленной платиновой спирали поглощение компонентами отработавших газов недисперсного инфракрасного излучения, имеющего определенную длину волны химический метод, использующий реакцию вещества-индикатора с окисью углерода. [c.113]
Состав отработавших газов определяют с помощью приборов, называемых газоанализаторами. Они бывают стационарные и портативные (переносные). Стационарные газоанализаторы применяют в основном для лабораторных исследований. [c.113]
Хорошими качествами обладают газоанализаторы непрерывного контроля отработавших газов типа К-456 и Элкон 5-105. [c.113]
Принцип работы прибора К-456 заключается в определении концентрации СО по количеству тепла, которое выделяется при дожигании пробы газа на раскаленной каталитически активной платиновой спирали. В качестве измерительной системы газоанализатора К-456 (рис. 50) используется электрический мост, в плечи которого включены измерительная платиновая нить / , термокомпенсационная эталонная платиновая нить / , два постоянных резистора Н1 и R2, а в диагональ — измерительный прибор И. На ноль стрелку прибора устанавливают перемещением движка потенциометра Питание прибора осуществляется от аккумуляторной батареи Б. Для надежности подвода отработавших газов к платиновой нити используется мембранный насос. [c.113]
Порядок работы с прибором следующий подключают прибор к источнику питания соединяют трубку 6 подвода газов с зондом 7 прибора, не соединяя ее конец с выпускной трубой глушителя автомобиля устанавливают на ноль стрелку прибора ручкой 3 потенциометра вставляют трубку пробоотборника в выпускную трубу глушителя и закрепляют ее зажимом, пускают двигатель и замеряют концентрацию СО в интервале 30 с (не менее) в выбранном режиме. [c.114]
Принцип работы газоанализатора Абгаз-Инфралит (рис. 52) следующий. Два излучателя 6 инфракрасных лучей через параболические линзы и обтюратор 7 создают пучок, направляемый в рабочую камеру 5 и камеру 8 сравнения, которая заполнена воздухом, не поглощающим ИК-лучи. [c.115]
Чувствительная мембрана приемника, разделяющая его камеры, испытывает разность давлений лучей и прогибается в сторону меньщего давления. [c.115]
Перемещение мембраны воспринимается усилителем и далее передается в стрелочный (индикаторный) и записывающий приборы. [c.115]
Токсичность отработавших газов проверяют в двух режимах холостого хода двигателя и при резком открытии дроссельных заслонок карбюратора. Такая последовательность контроля токсичности позволяет оценить работу системы холостого хода, главного дозирующего устройства и ускорительного насоса карбюратора. При необходимости вместе с проверкой выполняют регулировки или устраняют неисправности карбюратора, позволяющие установить предельный уровень токсичности отработавших газов. [c.115]
Указанные работы проводят на прогретом до нормальной температуры двигателе. [c.115]
Если не удается добиться указанной регулировки, то это свидетельствует об износе винта качества смеси, засорения воздушных каналов или жиклеров холостого хода, повышении уровня топлива в поплавковой камере, засорении воздушного фильтра карбюратора. [c.116]
Выявленные неисправности устраняют и проводят повторную регулировку. [c.116]
Если содержание СО в этом режиме очень мало, то это свидетельствует о пониженном уровне топлива в поплавковой камере, засорении главного жиклера главного дозирующего устройства или подсосе постороннего воздуха в карбюратор. [c.116]
Слишком высокое содержание СО будет характеризовать переобогащение смеси вследствие засорения воздушного компенсационного жиклера, повышения уровня топлива в поплавковой камере, засорения воздушного фильтра или негерметичности (подтекании) клапана экономайзера. [c.116]
Если ускорительный насос исправен, то содержание СО должно скачкообразно повышаться до 1 /о. Меньшее увеличение концентрации СО свидетельствует о потере производительности ускорительного насоса вследствие неточной регулировки его привода или износа деталей. [c.116]

Вернуться к основной статье

В Иркутске проверяют дымность и токсичность выхлопных газов автомобилей | ОБЩЕСТВО

Иркутск, 23 мая – АиФ-Иркутск. В Иркутске начались рейды по проверке дымности и токсичности выхлопных газов автомобилей, сообщает пресс-служба городской мэрии.

Первый в 2014 году совместный рейд управления экологии администрации и ГИБДД областного центра по проверке дымности и токсичности отработавших газов автомобилей прошел накануне на улице Маршала Конева. Во время одного рейда проверяются в среднем до 40 автомобилей легкового, грузового и маршрутного транспорта.

Значительную часть потока улицы Маршала Конева составляет грузовой транспорт. В первый час рейда сотрудники ДПС остановили несколько грузовиков, принадлежащих крупным производственным предприятиям областного центра. Водителям транспорта выписали протоколы об административных правонарушениях. Кроме того, с некоторых автомобилей сняли номерные знаки. Водители смогут получить их обратно после устранения нарушений и повторной проверки машины.

Как отметила главный специалист управления экологии администрации Валентина Сафонова, состояние атмосферного воздуха в Иркутске в последние годы улучшается. По итогам 2009 и 2010 годов областной центр входил в список 45 городов России с высоким уровнем загрязнения атмосферы. Комплексный индекс загрязнения атмосферы в Иркутске составлял 20, а сегодня он — 14. По мнению специалистов, это связано  с закрытием котельных, приостановкой загрязняющих атмосферу производств и обновлением автопарка горожан. Валентина Сафонова считает, что превышения содержания загрязняющих веществ в выхлопных газах можно избежать при эксплуатации любого автомобиля, если заправляться на авторизованных АЗС и вовремя менять масляный, воздушный и топливный фильтры.

Подобные рейды по дымности и токсичности выхлопных газов автомобилей будут проходить еженедельно в разных районах Иркутска до октября.

Напомним, что в Иркутске проводят частые  рейды по автобусам. Читайте подробности здесь>>>

ВЫХЛОПНЫЕ ГАЗЫ И КАК С НИМИ БОРОТЬСЯ

Выхлопные газы являются продуктом переработки углеводородного топлива. Отработавшие газы  – большая проблема в современном мире, поскольку они являются причинами отравления окружающей среды, образования парникового эффекта, а так же появления смогов в городах. Смог является ядовитым туманом, который образуется в нижнем загрязненном слое атмосферы. Ультрафиолетовая радиация Солнца способствует окислению вредных веществ (оксида азота, углеводородов, альдегидов и др.). Смог негативно сказывается на здоровье человека, вызывая раздражение слизистой и способствуя появлению головной боли, отеков, различных осложнений и другие малоприятные симптомы.

В состав выхлопных газов входят следующие элементы:

  1. Токсичные: оксид углерода, оксид углерода, альдегид, оксид серы,  сажа и неканцерогенные угдеводороды

  2. Нетоксичные: азот, кислород, пары воды, диоксид углерода

  3. Канцероген: бензопирен

Причинами большого выброса ядовитых газов в атмосферу могут быть как неполное сгорание топлива в ДВС, так и загрязнение топлива всевозможными добавками и примесями. К сожалению, идеальный процесс сгорания топлива получить крайне сложно, поэтому ядовитые выбросы ДВС  неизбежно опадают в атмосферу.

В настоящее время во многих странах существуют законы и нормы, ограничивающие содержание опасных веществ в газах, которые выделяют транспортные средства.

Снижение вредных выбросов 

  1. Правильная организация движения автотранспорта в условиях города. Устранение пробок и простоев автомобиля с работающем двигателем.
  2. Использование пропана, бутана и другого нефтяного топлива, а так же природных газов.
  3. Поддерживать ДВС в хорошем состоянии и вовремя устранять все неисправности.

Определяют токсичность отработавших газов на специальных стендах диагностики или при помощи газоанализаторов.

Кроме того, соответствие уровня токсичности выхлопов является одним из обязательных пунктов проверки при техосмотре автомобиля. Пройти технический осмотр в Брянске Вы можете в компании Гросс-Авто. Записаться на ТО онлайн можно на нашем сайте, в разделе Теосмотр. После прохождения процедуры Вы можете купить полис ОСАГО или КАСКО.

Если норма выхлопных газов окажется выше допустимого значения, наши специалисты автотехцентра Гросс-Авто помогут Вам в устранении данной проблемы и дадут советы по уходу за двигателем. В случае поломки ДВС и его составляющих, мастера компании Гросс-Авто готовы предложить Вам свои услуги по ремонту и диагностике дизельных и других двигателей. Так же мы выполняем ремонт газелей Камминс (cummins), регулировку ТНВД, замену масла в двигателе и акпп, сход-развал и другие услуги по обслуживанию автомобиля. 

Автомобильные газоанализаторы

Диагностика и регулировка двигателей внутреннего сгорания автомобилей (ДВС) — это одно из наиболее важных направлений деятельности по снижению токсичности выхлопных газов, повышению экономичности ДВС и сроков их эксплуатации. Эти задачи решаются при помощи специального диагностического оборудования, в перечень которого входит и автомобильный газоанализатор, контролирующий состав отработанных газов.

Назначение автомобильных газоанализаторов

Общее назначение газоанализаторов — измерение и анализ газовых смесей для определения их количественного и качественного (объёмного и процентного) состава. В частности, газоанализатор для автомобиля используется при измерении количества вредных выбросов в выхлопных газах ДВС, работающих на бензиновом, дизельном и газообразном топливе: оксида углерода (CО), диоксида углерода (СО2), углеводородов и других соединений.Диагностика двигателей, регулировка и ремонт карбюраторов, газового оборудования, наладка систем впрыска топлива — вот далеко не полный список работ, выполнение которых практически невозможно без применения автомобильных газоанализаторов. Регулировка расхода топлива — это особо востребованная в наши дни услуга, когда стоимость топлива растёт изо дня в день.

В зависимости от конструктивного устройства автомобильные газоанализаторы могут измерять один или несколько компонентов выхлопных газов (однокомпонентные и многокомпонентные). Одно- или двухкомпонентными газоанализаторами можно измерять количество вредных примесей в отработанных газах автомобилей (СО, окислы азота), не оборудованных катализаторами. Некоторое время назад наиболее распространёнными были однокомпонентные газоанализаторы для определения содержания оксида углерода СО. Введение норм выбросов по экологическим стандартам ЕВРО не только СО, но и других составляющих отработанных газов стимулировало выпуск и использование многокомпонентных газоанализаторов для оценки их состава. При помощи обычных автомобильных газоанализаторов можно выполнять диагностику и регулировку либо бензиновых, либо дизельных двигателей. Универсальные газоанализаторы позволяют диагностировать и выполнять регулировку и бензиновых, и дизельных ДВС.

Экологические стандарты ЕВРО

Евростандарты вводятся ЕЭК (Европейской Экологической комиссией) ООН и регулируют нормы содержания оксида углерода (СО), оксидов азота (NO), углеводородов (СН), и других вредных веществ. Начиная с экологического стандарта ЕВРО1, введённого в 1992 году, нормы постепенно ужесточаются, при этом системы нейтрализации выхлопных газов должны соответствовать определённому экологическому классу (экологическим нормам автомобиля) в зависимости от срока его эксплуатации. Всего классов — 6, от 0-го до 6-го. Двигатели автомобилей, оснащённые катализаторами и полностью отвечающие экологическим стандартам ЕВРО, регулирующие содержание вредных примесей в выхлопных газах автомобилей и спецтехники нуждаются в применении многокомпонентных газоанализаторов, более точных и дорогих. Методики измерений одно- и многокомпонентными газоанализаторами автомобильных выхлопов несколько отличаются друг от друга.

Состав выхлопных газов

Отработанные газы, выводимые из камеры сгорания на такте выпуска, имеют в своём составе токсичные и нетоксичные компоненты (всего — около 200), которые можно объединить в несколько групп в зависимости от химического состава, свойств и характера воздействия на окружающую среду и организм человека:
— Нетоксичные компоненты. Это естественные составляющие атмосферного воздуха (например, водяной пар Н2O).
— Угарный газ (оксид углерода СО). Выделяется при неполном сгорании топлива, имеет ярко выраженное отравляющее воздействие. Степень отравления зависит от его концентрации и продолжительности воздействия на человека. При дозах свыше 1 % возможна потеря сознания и смерть.
— Оксиды азота NO и диоксиды азота NO2. Считаются более опасными, чем угарный газ. При окислении оксида азота кислородом воздуха образуется диоксид азота — газ тяжелее воздуха, собирается в нишах и углублениях и весьма опасен при техобслуживании автомобилей. Влияет на слизистую оболочку и на ткани лёгких, при длительном воздействии возможно заболевание бронхитом и нарушение деятельности сердечно-сосудистой системы.
— Ароматические углеводороды (соединения вида СxHy). Образуются также при неполном сгорании топлива. Неправильная регулировка двигателя, позднее зажигание и пониженная температура в камере сгорания приводит к появлению дыма. Углеводородные соединения токсичны, влияют на сердечно-сосудистую систему и являются сильными канцерогенами.

Остальные компоненты автомобильных выхлопов (альдегиды, сернистые соединения, свинец) не менее вредны для организма человека. Правильная и своевременная регулировка и наладка двигателя при помощи автомобильных газоанализаторов позволит намного снизить содержание вышеперечисленных вредных веществ в отработанных газах автомобиля.

Пути снижения вредных автомобильных выбросов

Сокращения объёма вредных выбросов в выхлопных газах автомобилей можно достичь при помощи:
— правильной организации дорожного движения;
— применения альтернативных видов топлива;
— установки каталитических нейтрализаторов в системы выпуска автомобилей;
— применения гибридных конструкций автомобилей.

В большой степени на содержание токсичных примесей в выхлопных газах влияет техническое состояние и регулировка двигателей. При неправильной регулировке вредные выбросы бензиновых двигателей могут увеличиться в 2, а дизельных — в 20 раз.

Устройство и принципы работы автомобильных газоанализаторов

Простой автомобильный однокомпонентный газоанализатор предназначен для измерения содержания в выхлопных газах только оксида углерода СО, главным образом использует способ дожигания не полностью сгоревших компонентов в выхлопных газах. Дожигание СО выполняется в измерительной камере прибора при помощи специальной нагретой нити, при этом изменение температуры нити и характеризует содержание СО в газах. Точность показаний такого газоанализатора невелика и зависит во многом от содержания ещё одного компонента — углеводорода СН.

Определение содержания вредных веществ в отработанных газах современными многокомпонентными газоанализаторами для автомобиля производится без использования химических реактивов, в основном тепловым (инфракрасным) способом измерения. Метод основан на принципе измерения величины поглощения теплового излучения различными составляющими выхлопных газов. В конструкцию газоанализаторы встроены инфракрасные излучатели и приёмники излучения. Между ними расположены измерительные элементы, в которые подаётся анализируемая смесь. По величине снижения интенсивности инфракрасных лучей, проходящих через газ и поступающих на приёмник, можно определить концентрацию какого-либо компонента в составе газовой смеси.

Помимо измерительных, в газоанализаторе имеются трубки с образцовой газовой смесью. Они служат для непрерывного сравнения степени поглощения теплового излучения в образцовой смеси и в анализируемом газе. Значение этой разницы преобразуется в цифровой или аналоговый вид и передаётся на показывающее или регистрирующее устройство. Перед началом измерений, во избежание появления дополнительных погрешностей газоанализатор необходимо прогреть. Отбор газа производится газозаборной трубкой (зондом). Для очистки поступающих на анализ отработанных газов от сажи, твёрдых частиц и капель воды в трубке предусмотрена установка сменных фильтров и влагоотделителей. Для принудительного прокачивания исследуемых газов по измерительным трубкам используется встроенный насос. Градуировка шкал автомобильных газоанализаторов для О2, СО и СО2 обычно выполняется в процентах, для СН — в миллионных долях (ч.н.млн, ppm), т.е. 1000 ч.н.млн = 0.1%. Таким образом, опытный мастер, используя газоанализатор автомобильных выхлопов, на основании полученной полной информации о процессе сгорания топлива в двигателе сможет сделать правильные выводы о возможных причинах его нарушения.

Типы и сферы применения автомобильных газоанализаторов

Современные комбинированные автомобильные газоанализаторы, кроме определения состава отработавших газов, способны диагностировать и предоставлять дополнительную информацию о технических параметрах двигателя (температура масла, число оборотов двигателя, начало работы ТНВД, момент зажигания, коэффициент избытка воздуха и др.). Газоанализаторы могут дополнительно оснащаться печатающим устройством, интерфейсом для передачи данных на компьютер или синхронизируемый принтер.

В зависимости от условий использования автомобильные газоанализаторы подразделяются на:
— стационарные — предназначены для работы в стационарных помещениях;
— транспортируемые — используются в передвижных лабораториях;
— переносные — для работы вне помещений;
— блочно-модульные — системы, перемещаемые на специальных тележках и не привязанные к определённому месту.

Переносной и транспортируемый газоанализатор автомобильный имеет возможность выполнять анализы и измерения на ходу. Автомобильные газоанализаторы используются на станциях техобслуживания, пунктах инструментального контроля при техосмотрах, в автопарках и автохозяйствах — везде, где необходим контроль и регулировка бензиновых и дизельных ДВС.

Сферы применения газоанализаторов выхлопных газов

С полным перечнем автомобильных газоанализаторов Вы можете ознакомиться в разделе нашего каталога Приборы для контроля выхлопных газов ДВС.

Инстр-ый контроль токсичности выхлопных газов

Инструментальный контроль токсичности выхлопных газов

 

Диагностика и регулировка двигателей внутреннего сгорания автомобилей (ДВС) — это одно из наиболее важных направлений деятельности по снижению токсичности выхлопных газов, повышению экономичности ДВС и сроков их эксплуатации. Эти задачи решаются при помощи специального диагностического оборудования, в перечень которого входит и автомобильный газоанализатор, контролирующий состав отработанных газов. Общее назначение газоанализаторов — измерение и анализ газовых смесей для определения их количественного и качественного (объёмного и процентного) состава. В частности, газоанализатор для автомобиля используется при измерении количества вредных выбросов в выхлопных газах ДВС, работающих на бензиновом, дизельном и газообразном топливе: оксида углерода (CО), диоксида углерода (СО2), углеводородов (CH) и других соединений. Диагностика двигателей, регулировка и ремонт карбюраторов, газового оборудования, наладка систем впрыска топлива — вот далеко не полный список работ, выполнение которых практически невозможно без применения автомобильных газоанализаторов. Регулировка расхода топлива — это особо востребованная в наши дни услуга, когда стоимость топлива растёт изо дня в день.

В зависимости от конструктивного устройства автомобильные газоанализаторы могут измерять один или несколько компонентов выхлопных газов (однокомпонентные и многокомпонентные). Одно- или двухкомпонентными газоанализаторами можно измерять количество вредных примесей в отработанных газах автомобилей (СО, окислы азота), не оборудованных катализаторами. Некоторое время назад наиболее распространёнными были однокомпонентные газоанализаторы для определения содержания оксида углерода СО. Введение норм выбросов по экологическим стандартам ЕВРО не только СО, но и других составляющих отработанных газов стимулировало выпуск и использование многокомпонентных газоанализаторов для оценки их состава. При помощи обычных автомобильных газоанализаторов можно выполнять диагностику и регулировку либо бензиновых, либо дизельных двигателей. Универсальные газоанализаторы позволяют диагностировать и выполнять регулировку и бензиновых, и дизельных ДВС.

 

В соответствии с ГОСТ Р 52033-2003 г. «АВТОМОБИЛИ С БЕНЗИНОВЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ ВЫБРОСЫ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ С ОТРАБОТАВШИМИ ГАЗАМИ. Нормы и методы контроля при оценке технического состояния»

 

проверки газоанализаторами автомобилей на выбросы загрязняющих веществ могут проводиться:

— на предприятиях, изготовляющих двигатели и автомобили, при приемочных, периодических и контрольных испытаниях серийной продукции ;

— при сертификационных испытаниях;

— при контроле технического состояния находящихся в эксплуатации автомобилей в установленном порядке специально уполномоченными органами;

— на предприятиях, эксплуатирующих и обслуживающих автомобили, при техническом обслуживании, ремонте и регулировке агрегатов, узлов и систем, влияющих на изменение содержания нормируемых компонентов в отработавших газах;

— на предприятиях, осуществляющих капитальный ремонт автомобилей.

Для измерения содержания компонентов СО, СН, СО2 и О2 в отработавших газах автомобилей с бензиновыми двигателями должны применяться газоанализаторы 2 класса, 1класса или 0 класса.

Слушатели, прошедшие  обучение, получают Удостоверение, установленного  образца.

Фонд учебного времени 16 академических часов

 

Документы для обучения

— Заявка на обучение (скачать)

— Документ, удостоверяющий личность

У девяти авто выявили неисправности при замерах уровня выхлопных газов в Иркутске

Замеры. Фото: Пресс-служба администрации Иркутска

Проверки по замерам токсичности и дымности отработавших выхлопных газов автомобилей проходят на дорогах Иркутска еженедельно начиная с мая. Специалисты отдела экологической безопасности и контроля комитета городского обустройства администрации Иркутска совместно с сотрудниками ГИБДД проверяют транспортные средства, работающие на газе и бензине, на токсичность, на дизельном топливе — на дымность. Накануне рейд прошел в районе конечной остановки общественного транспорта «Аэропорт», было проверено 28 автотранспортных средств, у девяти из них была неисправна топливная система, пишет ИА IrkutskMedia со ссылкой на пресс-службу администрации города.

«В случае, если фактические показатели превышают нормативные, инспекторы ГИБДД составляют протокол об административном правонарушении на водителя транспортного средства. Если автомобиль принадлежит организации, к ответственности привлекается и механик предприятия, выпустивший транспорт на линию. Рейды проводятся уже более 15-ти лет, в последние годы мы отмечаем, что число технически неисправных автомобилей сокращается и составляет 25% от общего числа проверенных автомобилей», — отметила заместитель начальника отдела экологической безопасности и контроля комитета городского обустройства администрации Иркутска Валентина Сафонова.

Отметим, что из-за технических особенностей измерительного оборудования рейды проводятся в теплое время года с мая по октябрь. С начала этого периода было проведено уже восемь проверок в различных районах Иркутска, проверено более 250 единиц транспорта. Проверяющие опрашивают водителей, где они последний раз заправлялись — по результатам опроса формируется список АЗС, на которых предположительно может реализовываться некачественное топливо. 

Ранее агентство сообщало, что сотрудники отдела экологической безопасности и контроля комитета городского обустройства Иркутска совместно с инспекторами ГИБДД возобновили рейды по замерам дымности и токсичности выхлопных газов автотранспорта в Иркутске. Первая проверка прошла в районе конечной остановки «Аэропорт». Специалисты проверили более 20-ти автобусов, грузовиков и автомобилей и выявили семь фактов нарушения, в том числе два с максимальным превышением установленного норматива. Водители, чей транспорт технически не исправен, будут привлечены к административной ответственности. Если автомобиль принадлежит компании, сотрудники ГИБДД также составят протокол на механика организации.

Валидация метода динамического прямого воздействия для определения токсичности выхлопных газов дизельных двигателей in vitro

Выбросы дизельных выхлопных газов представляют серьезную проблему для здоровья из-за сложного характера их газообразного состава (например, NO 2 , NO, CO и CO 2 ) и высокой концентрации твердых частиц (ТЧ) менее 2,5  мк м, что обеспечивает более глубокое проникновение в легочную систему человека при вдыхании. Цель этого исследования состояла в том, чтобы выяснить потенциальное токсическое воздействие дизельных выхлопов на клеточную систему человека, основанную на легких.Проведена валидация метода динамического прямого воздействия как для лабораторных (двигатель грузовика Volvo 230  л.с.), так и для полевых (легковой автомобиль Volkswagen Passat) дизельных двигателей в режиме холостого хода. Эпителиальные клетки легких II типа (A549) человека, выращенные на пористых мембранах, подвергались воздействию немодифицированных дизельных выхлопов при низкой скорости потока (37,5 мл/мин). Параллельно также проводился отбор проб выбросов дизельных двигателей с использованием методов мониторинга воздуха в режиме реального времени. Индуцированные клеточные эффекты оценивали с использованием диапазона анализов цитотоксичности in vitro (MTS, ATP и NRU).Снижение жизнеспособности клеток наблюдалось в зависимости от времени после 30–60 минут воздействия NRU как наиболее чувствительного анализа. Результаты показывают, что метод динамического прямого воздействия потенциально может быть реализован как для лабораторных, так и для полевых исследований in vitro токсичности выбросов дизельных выхлопных газов.

1. Введение

Загрязнение воздуха является серьезной проблемой для здоровья человека. Эпидемиологические исследования показали, что загрязнение воздуха представляет наибольший риск для здоровья людей молодого и пожилого возраста, а также лиц с хроническими сердечно-сосудистыми заболеваниями, астмой или гриппом [1–6].Загрязнение воздуха наиболее распространено в густонаселенных городских районах, таких как города с высокой плотностью движения, что, следовательно, создает более высокий риск неблагоприятных последствий для здоровья.

Мобильные источники, такие как автомобили, вносят основной вклад в загрязнение воздуха в городах, выбрасывая в атмосферу газы, твердые частицы и/или их смеси. Автомобили, такие как легковые автомобили с дизельным двигателем, набирают популярность по сравнению с традиционными бензиновыми двигателями, поскольку дизельные двигатели имеют более высокую топливную экономичность из-за более полных характеристик сгорания дизельного двигателя.Этот процесс сгорания происходит из-за смешивания топлива и окислителя при более высоких температурах, чем те, которые произошли бы в бензиновом двигателе [7]. Кроме того, дизельные двигатели имеют меньшие выбросы CO 2 (двуокись углерода) и CO (моноксид углерода), хотя выбросы других загрязняющих веществ, таких как NO (оксид азота) и NO 2 (двуокись азота), выше из-за более высокой температуры, возникающей в результате в большей связи между атомами азота (N) и кислорода (O 2 ).

Дизельные двигатели производят до 100 раз больше твердых частиц (ТЧ) по сравнению с бензиновыми двигателями [8].ТЧ измеряются и группируются по их аэродинамическому диаметру, и исследования загрязнения воздуха в основном сосредоточены на ТЧ размером 10  мкм м (PM 10 ), но дизельные двигатели производят гораздо более мелкие частицы, в основном с аэродинамическим диаметром 2,5  мкм м (PM ). 2,5 ) или даже сверхмелких частиц на наноуровне (<100 нм-PM 0,1 ). Эти ПМ проникают глубже во внутренние отделы дыхательной системы человека, такие как легочная область, где они могут транслоцироваться далее в сердечно-сосудистую систему [9] и оказывать широкий спектр токсикологических эффектов.Следовательно, последствия для здоровья, вызванные дизельными выхлопами, вызывают серьезную озабоченность.

Токсикологические исследования традиционно зависели от экспериментов на животных ( in vivo ), которые вызывают ряд проблем, включая межвидовую корреляцию, этические соображения и экономические ограничения. В последние годы токсикологические методы in vitro приобрели популярность и были внедрены в нормативные документы и оценки рисков [10, 11]. Кроме того, токсикология in vitro позволяет использовать клетки человека для тестирования токсичности, что устраняет необходимость в межвидовой корреляции и предоставляет метод для понимания механизмов токсичности различных химических веществ, хотя некоторые проблемы с корреляцией in vitro-in vivo остаются [12].Помимо многоклеточной природы и сложной структуры дистального отдела легкого, легочный эпителий состоит из двух различных типов клеток альвеолярного типа I и альвеолярного типа II, выполняющих различные основные функции в альвеолярной области [13]. В этом исследовании в качестве модели легочной системы человека использовались эпителиальные клетки легких II типа (A549), поскольку основным органом-мишенью для дизельных выхлопов, особенно твердых частиц, являются легочный эпителий и макрофаги [14].

На сегодняшний день в ряде исследований in vitro изучалась токсичность выхлопных газов дизельных двигателей [15–17].Однако большинство этих методов испытаний были основаны на оценке чистых отдельных компонентов, а не сложной смеси выхлопных газов дизельных двигателей. Эти методы не допускают прямого воздействия на клетки загрязнителей выхлопных газов дизельных двигателей. Оптимальная система воздействия in vitro для изучения клеточного ответа после воздействия переносимых по воздуху загрязнителей должна соответствовать нескольким критериям, включая очень тесный контакт между клетками-мишенями и тестовой атмосферой. В последнее время в ряде опубликованных исследований использовался двухфазный метод культивирования клеток, при котором клетки человека подвергаются непосредственному воздействию переносимых по воздуху загрязнителей на апикальной стороне, получая при этом необходимые питательные вещества для поддержания жизнеспособности на базальной стороне [18–20].

Целью данного исследования было изучение цитотоксичности выхлопных газов дизельных двигателей с использованием метода динамического прямого воздействия, разработанного нашей исследовательской группой [19, 21, 22], который подвергает клетки прямому воздействию переносимых по воздуху загрязнителей на границе раздела воздух-жидкость, как это происходит в дыхательная система человека. Исследования проводились в контролируемой лабораторией среде и в полевых условиях для дальнейшей проверки потенциального применения метода динамического прямого воздействия для испытаний на токсичность выбросов выхлопных газов дизельных двигателей in vitro и для изучения токсичности сложных атмосфер, образующихся при сгорании дизельного топлива. топливо.

2. Материалы и методы
2.1. Типы клеток и условия культивирования

Эпителиальные клетки легких типа II человека (A549, ATCC № CCL-185) культивировали в стерильных, вентилируемых 75  см 2 флаконах для культивирования клеток с модифицированной Дульбекко средой Игла: питательной смесью Ham’s F12 ( DMEM/F12; Gibco, США) с добавлением 5% (об./об.) сыворотки новорожденных телят (NCS; Gibco, США) и 1% (об./об.) раствора антибиотика, содержащего: 10 000 ЕД пенициллина, 10 000  г стрептомицина и 29.2 мг L-глютамина/мл (Gibco, США). Культивируемые клетки хранили при 37°С во влажном инкубаторе с 5% СО 2 .

Клетки выращивали на пористых мембранах (0,4 мкм) во вставках Snapwell. Вставки Snapwell представляют собой модифицированные культуральные вставки Transwell диаметром 12 мм, обеспечивающие площадь поверхности роста 1,12 см 2 (вставка Snapwell из прозрачного полиэстера, Corning), поддерживаемые съемным кольцом, помещенным в шестилуночный культуральный планшет. Для посева клеток в нижнюю и верхнюю часть лунок мембраны добавляли питательную среду (нижняя часть: 2 мл, верхняя: 0.5  мл) и планшеты инкубировали в течение 1 часа при 37°C для улучшения прикрепления клеток. Сливающиеся слои клеток A549 удаляли ферментным методом (0,5% трипсин-эдта; Gibco, США), центрифугировали в течение 5 мин и ресуспендировали в культуральной среде с добавлением. После этого дополненную среду в верхней части заменяли обогащенной средой, содержащей клетки (за исключением лунок с фоновым контролем), и планшеты инкубировали в течение 24 часов, чтобы клетки могли прикрепиться к мембране.

2.2. Прямое воздействие дизельных выхлопных газов на клетки-мишени

Прикрепление клеток проверяли с помощью светового микроскопа путем наблюдения за слиянием (75–80%).Затем из верхней части удаляли среду, а мембрану промывали сбалансированным солевым раствором Хенкса (HBSS; Gibco, США) и затем переносили в модифицированные камеры динамического воздействия (Harvard Apparatus, Inc., США) для непосредственного воздействия дизельными выхлопами. . Нижнюю часть камеры заполняли бессывороточной средой с добавлением антибиотиков (1% по объему) и поддерживали при 37°С с помощью предварительно нагретых блоков. Мембрана была расположена на границе раздела воздух/жидкость, что позволяет клеткам подвергаться воздействию загрязнителей воздуха, одновременно позволяя клеткам легких получать питательные вещества с базолатеральной стороны.

2.3. Оптимальный поток воздуха

Оптимальный поток воздуха определяли путем сравнения жизнеспособности клеток, выращенных на пористых мембранах. Жизнеспособность клеток определяли с помощью анализа MTS со сравнением контроля (0 мл/мин) и различных скоростей воздушного потока (до 100 мл/мин). Сравнения были выполнены с использованием однофакторного дисперсионного анализа со сравнительным тестом Бонферрони, который считался статистически значимым.

2.4. Генерация дизельного выхлопа

Дизельное топливо, использованное для данного исследования, было приобретено на коммерческой заправочной станции (дизельное топливо премиум-класса Vortex; CALTEX), которое соответствовало австралийскому стандарту 3570-1998 [23], указанному в таблице 1.

AS3570 требование

Caltex Vortex премиум дизель

Плотность при 15 ° С 0.82-0.87 кг / л 0,83 кг / л
Минимальный козел CETANE 50 45 45
0,5% <10 PPM
Плотность энергии N / A 35.9 мегаджоулей/литр или 43,3 мегаджоуля/кг Двигатель включали и переводили в режим холостого хода на 15 мин для прогрева перед воздействием на клетки-мишени выхлопных газов дизельного топлива. После периода стабилизации выхлоп подавался в камеры прямого динамического воздействия с помощью насосов отрицательного давления (SKC Inc., США), откалиброванных при очень низкой скорости потока (≤37,5 мл/мин), и клетки подвергались воздействию выхлопных газов дизельного топлива в течение 15, 30 и 60 минут.

Для полевых исследований использовался легковой автомобиль с дизельным двигателем (Volkswagen Passat; модель 2006 г.). Аналогичным образом, перед воздействием дизельных выхлопов на клетки-мишени двигатель включался и устанавливался на холостой ход на 15 минут для прогрева, а затем клетки подвергались воздействию дизельных выхлопов в течение 15, 30 и 60 минут.

2.5. Мониторинг и анализ выбросов выхлопных газов

Во время воздействия непрерывно контролировались выбросы выхлопных газов с помощью газоанализаторов MX6 iBrid (Industrial Scientific, США), способных измерять CO, CO 2 , NO, NO 2 , O 2 и газы Cl (рис. 1).Твердые частицы в выхлопных газах собирали на кварцевых фильтрах (диаметр 37 мм, смонтированных на кассете из трех частей; SKC, США) при расходе 2,5 л в минуту. Фильтры были проанализированы с использованием термического оптического органического углерода/элементарного углерода с использованием принципов метода NIOSH 5040 для определения содержания углерода в выхлопных газах.


2.6. Постэкспозиционная инкубация

Для дальнейшего изучения любых неострых или отсроченных токсических эффектов, вызванных дизельными выхлопами, и/или восстановления жизнеспособности клеток, токсические эффекты дизельных выхлопов на клетки альвеолярного эпителия человека были исследованы через 0 и 24 часа после инкубации.

2.7. Цитотоксичность Конечные точки

Для оценки цитотоксичности выхлопных газов дизельных двигателей использовали биоанализов in vitro , включая MTS ([3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-5-(3-карбоксиметоксифенил)-2-(4 -сульфофенил)-2H-тетразолий]), NRU (поглощение нейтрального красного) и анализы АТФ (аденозинтрифосфата) использовались для измерения различных биологических конечных точек через 0 часов и 24 часа после инкубации воздействия.

2.8. MTS: анализ соли тетразолия

Анализ нерадиоактивной пролиферации клеток Promega CellTiter 96 AQ ueous использовали для измерения токсичности выхлопных газов путем определения числа жизнеспособных клеток в культуре [24].Этот анализ был успешно использован для тестирования токсичности переносимых по воздуху загрязнителей [25, 26]. Анализ MTS основан на способности жизнеспособных клеток превращать растворимую соль тетразолия в формазановый продукт. Реагент MTS смешивали с агентом электронного связывания PMS (феназинметосульфат; Sigma, США), чтобы обеспечить более быстрое биовосстановление и более быстрое получение формазанового продукта [27].

После постэкспозиционной инкубации в течение 0 или 24 часов среду без сыворотки заменяли свежей средой с добавлением сыворотки как в нижней (2) мл, так и в верхней части (0,4 мл) мембраны. Затем к верхней части мембраны добавляли реагент MTS (0,1 мл), после чего мембраны инкубировали при 37°C в течение 1 часа. После периода инкубации аликвоты объемом 100 л переносили в 96-луночный планшет с 3-4 повторениями, и уровни поглощения регистрировали при 492 нм с помощью многопланшетного ридера (Multiskan Ascent, Thermo Laboratories, Финляндия) по сравнению с контролями.

2.9. NRU: Neutral Red Uptake

Анализ NRU измеряет способность жизнеспособных клеток включать и связывать нейтральный красный (суправитальный и слабокатионный краситель), который проникает через все мембраны и накапливается внутриклеточно в лизосомах [28].Перед использованием раствор NRU центрифугировали при 1500 g, а надосадочную жидкость стерилизовали фильтрованием (0,22 мкм).

После постэкспозиционного инкубационного периода среду из нижней части мембраны заменяли свежей средой (2 мл), в верхнюю часть добавляли раствор NRU (0,5 мл) и планшет инкубировали в течение 3 часов при 37 °С. После инкубации среду удаляли с нижней и верхней частей мембраны и добавляли фиксирующий раствор (0,5 мл) в верхнюю часть мембраны не более чем на 30 с.Затем верхнюю и нижнюю части мембраны немедленно промывали HBSS, после чего добавляли солюбилизирующий раствор (0,5 мл) и планшет встряхивали в течение 10 минут с помощью орбитального миксера (Ratek Instruments, Австралия). Аликвоты по 100 л переносили в 96-луночный планшет в 3-4 повторах и регистрировали поглощение при 540 нм с помощью устройства для считывания микротитрационных планшетов (Multiskan Ascent, Thermo Laboratories, Финляндия) по сравнению с контролями.

2.10. АТФ: аденозинтрифосфат

Содержание клеточного АТФ измеряли с использованием люминесцентного анализа жизнеспособности клеток CellTiter-Glo.Реагент CellTiter-Glo вызывает лизис клеток и генерацию люминесценции, которая пропорциональна количеству клеточного АТФ, содержащегося в клетках, и затем люминесценция считывается с помощью люминометра [29].

После постэкспозиционного инкубационного периода среду из верхней части мембраны заменяли свежей средой (0,25 мл) и добавляли равный объем CellTiter-Glo. Затем планшет оставляли при комнатной температуре на 10 мин, а затем встряхивали с помощью орбитального миксера (Ratek Instruments, Австралия).Аликвоты по 100 мкл переносили в 96-луночный микротитровальный планшет с непрозрачными стенками в 3-4 повторностях и регистрировали люминесценцию с помощью люминометра (Berthold Detection Systems, Германия).

2.11. Контроли

Были приготовлены соответствующие контроли, включая контроль IC 100 (жизнеспособность клеток 0%; только среда), который использовали в качестве фона и инкубировали при 37°C в течение времени экспозиции, и контроль IC 0 (жизнеспособность клеток 100%; только клетки), использовали для сравнения и инкубировали при 37°C в течение времени экспозиции.Контроль IC 0 был дополнительной проверкой того, что жизнеспособность клеток контроля воздуха не пострадала.

Кроме того, контроль воздуха также использовался для учета любого снижения жизнеспособности клеток, вызванного динамическим потоком воздуха, и в качестве эталона для расчета процентной доли жизнеспособности клеток, подвергшихся воздействию [30]. Вкратце, ячейки в воздушном контроле подвергались воздействию чистого синтетического воздуха (отфильтрованного с помощью пористой мембраны 0,2 мкм), и поток воздуха устанавливался на той же скорости, что и выхлопные открытые ячейки.Подобно клеткам, подвергшимся воздействию, контрольные клетки выращивали на мембранах и подвергали воздействию только очищенного воздуха в течение времени воздействия.

2.12. Статистический анализ

Статистический анализ и построение графиков проводились с использованием программного обеспечения GraphPad prism. Результаты экспериментов выражали как среднее ± стандартное отклонение (M ± SD). Процент жизнеспособности клеток рассчитывали, принимая поглощение IC 0 за 100% жизнеспособности клеток [30] и фоновое поглощение при IC 100 (только среда).Однофакторный дисперсионный анализ с множественными сравнениями Бонферрони использовали для сравнения и определения значимости разницы между средней жизнеспособностью контрольных клеток и клеток, подвергшихся воздействию. Различия считали статистически значимыми при .

3. Результаты
3.1. Оптимальный контроль расхода воздуха

Были протестированы различные значения расхода воздуха для определения оптимального расхода воздуха для доставки максимального количества загрязняющих веществ, не влияющего при этом на жизнеспособность клеток. Жизнеспособность клеток определяли с помощью анализа MTS, и сравнение между контролем (0 мл/мин) и другими скоростями потока выполняли с использованием однофакторного ANOVA со сравнительным тестом Бонферрони, как показано на рисунке 2.Было установлено, что поток проб меньше, включая 50 мл/мин, не приводил к статистически значимому снижению жизнеспособности клеток.


3.2. Результаты: Лабораторное исследование

Результаты представлены на рисунках 3 и 4. Жизнеспособность клеток выражали в процентах от контроля как M ± SD, и каждая точка данных представляла собой среднее значение 3 различных повторений в каждый период воздействия. Было проведено три различных анализа in vitro (ATP, MTS и NRU), сравнение результатов было выполнено с помощью ANOVA и сравнения Бонферрони, и различия считались статистически значимыми при .


На рис. 3 показано статистически значимое снижение жизнеспособности клеток (определяемое с помощью анализа АТФ) после воздействия выхлопных газов дизельного двигателя с расходом 37,5 мл/мин между 15 и 60 минутами воздействия. На рисунке 4 не показано статистически значимого снижения жизнеспособности клеток после более длительного инкубирования после воздействия, что позволяет предположить, что более длительное последействие не вызывает дальнейшего статистически значимого снижения жизнеспособности клеток.

3.3. Результаты: полевые исследования

Результаты представлены на рисунках 5 и 6.Жизнеспособность клеток выражали в процентах от контроля как M ± SD, и каждая точка данных представляла собой среднее значение 3 различных повторений в каждом периоде воздействия. Было проведено три различных анализа in vitro (ATP, MTS и NRU), сравнение результатов также было выполнено с помощью ANOVA и статистических тестов Бонферрони. Различия считали статистически значимыми при .

На рисунке 5 показано статистически значимое снижение жизнеспособности клеток (определенное с помощью анализа АТФ) после воздействия выхлопных газов дизельного двигателя в возрасте 37 лет.Поток 5 мл/мин при экспозиции 60 минут. На рисунке 6 не показано статистически значимого снижения жизнеспособности клеток после более длительного инкубирования после воздействия, что позволяет предположить, что более длительное последействие не вызывает дальнейшего статистически значимого снижения жизнеспособности клеток, как в лабораторном эксперименте.

3.4. Мониторинг выхлопных газов дизельных двигателей

Уровень газообразных выбросов дизельных двигателей также контролировался и регистрировался для определения концентрации газов в периоды воздействия.Контролируемые газы включали CO, CO 2 , NO, NO 2 , Cl 2 и O 2 . Показания газа были измерены дважды, и средние результаты были нанесены на рис. 7 для лабораторного исследования и на рис. 8 для полевого исследования.

3.5. Анализ органического и элементарного углерода в выхлопных газах

Анализ содержания органического и элементарного углерода в выхлопных газах лабораторных и полевых двигателей представлен в таблицах 2 и 3 соответственно.

0




Срок выборки (Mins) концентрация EC (мкг / м 3 ) OC концентрация (мкг / м 3 ) TC концентрация (мкг / м 3 ) EC / OC коэффициент соотношения EC / ТС

15 3,639 61,225 64,863 0,059 0,056
30 2.611 37,455 40,066 0,070 0,065
60 1,133 10,981 12,114 0,103 0,094

период выборки (минс) 2,110

концентрация EC (мкг / м 3 ) OC концентрация (мкг / м 3 ) TC концентрация (мкг / м 3 ) EC / Отношение OC Отношение EC/TC

30 2.379 0,863 3,241 2,758 0,734
60 0,858 2,968 2,460 0,711

4. Обсуждение

Цитотоксичность выхлопных газов дизельных двигателей исследовали с использованием метода динамического прямого воздействия, при котором клетки легких человека выращивали на пористой воздушно-жидкостной мембране, позволяющей одновременно подвергать клетки воздействию выхлопных газов и одновременно получать питательные вещества.Лабораторный дизельный двигатель и полевой автомобиль с дизельным двигателем использовались для создания дизельных выхлопных газов, которые доставлялись к клеткам-мишеням человека через камеру динамического воздействия с использованием системы горизонтальной диффузии. Цитотоксичность дизельного выхлопа исследовали на A549 человеческих легочных эпителиальных клетках II типа с использованием анализов цитотоксичности MTS, NRU и ATP in vitro .

Органические и элементарные углеродные компоненты дизельных частиц были проанализированы с использованием метода NIOSH 5040.Более высокое содержание элементарного углерода указывает на большее количество твердых частиц в выхлопных газах, тогда как содержание органического углерода указывает на количество молекул с углеродом в его цепи [31]. Результаты в таблице 2 показали ожидаемое увеличение общего содержания углерода, соответствующее более длительному периоду воздействия, а лабораторный эксперимент показал более высокое содержание элементарного углерода при более длительном периоде отбора проб. Это изменение соотношения стало очевидным после 30–60-минутного периода выборки, что свидетельствует о том, что лабораторный двигатель на холостом ходу достиг равновесного состояния только через 30–60 минут.С полевым двигателем соотношение не претерпело существенных изменений, что свидетельствует о том, что дизельный сажевый фильтр эффективно снижает выбросы элементарного углерода, состоящего из твердых частиц.

Результаты как лабораторных, так и полевых исследований показывают, что воздействие дизельных выхлопов на клетки легких A549 в течение 60 минут вызывает повреждение клеток (рис. 3 и 5). Однако клетки, подвергшиеся воздействию контрольного воздуха, остаются жизнеспособными до 1 часа, что подтверждает исследование Aufderheide et al. (2003) и Bakand et al.(2007), где клетки подвергались воздействию чистого воздуха при низкой скорости потока до 2 часов без какого-либо значительного снижения жизнеспособности клеток [26, 32, 33]. В других исследованиях клетки А549, выращенные на мембранах, подвергались воздействию выхлопных газов дизельного топлива, бензина [34, 35] и дыма от сгорания полимера [22]. Ченг и др. исследовали выработку ИЛ-8 при периоде воздействия до 6 часов, а Tsukue et al. исследовали жизнеспособность клеток и экспрессию генов после одного часа воздействия, в то время как Lestari et al. исследовали жизнеспособность клеток после 30-минутного воздействия дыма от сгорания полимера [36].В последнее время спектроскопию и атомно-силовые микроскопы стали использовать в дополнение к ИФА для наблюдения дополнительных биофизических эффектов на клетки [37].

Как для полевых, так и для лабораторных исследований результат анализа NRU выявил наибольшее снижение жизнеспособности клеток, за которым следуют анализы АТФ и MTS. Тем не менее, анализ MTS показал более последовательные результаты, показанные его более низким стандартным отклонением, в то время как анализ NRU показал самое большое стандартное отклонение, особенно при инкубации после воздействия в течение 0 часов. Такое высокое стандартное отклонение может быть вызвано образованием кристаллов, как это наблюдалось в исследовании Husoy et al.(1993) [38], хотя в этом исследовании были предприняты шаги для минимизации образования кристаллов путем инкубации среды NR в течение ночи, центрифугирования и фильтрации с использованием фильтра с порами 0,22 мкм, как это было выполнено Боренфройндом и Пуэрнером (1985) [28].

После воздействия выхлопных газов дизельного топлива клетки либо сразу же использовали для анализов in vitro, либо инкубировали в течение дополнительных 24 часов для определения каких-либо отсроченных цитотоксических эффектов. Предполагается, что клеточные функции, такие как способность к делению клеток и токсичность с отсроченным началом, могут быть очевидны только после дальнейшей инкубации [39].По сравнению с результатами на рисунках 4 и 6 не наблюдается дальнейшего статистически значимого снижения жизнеспособности клеток, что указывает на отсутствие восстановления. Тем не менее, как 0-часовая, так и 24-часовая инкубация после воздействия могут рассматриваться в зависимости от типа наблюдаемой реакции (немедленной или отсроченной), при этом более длительная инкубация после воздействия отражает более разнообразный диапазон ответов клеток после воздействия дизельного выхлопа. Кроме того, анализы NRU и MTS показали одинаковое снижение жизнеспособности клеток после 24-часовой инкубации после воздействия, что продемонстрировало корреляцию результатов между двумя анализами при определении базовой цитотоксичности загрязнителей [40, 41].

В этом исследовании изучалась зависящая от времени токсичность выхлопных газов дизельного двигателя путем настройки дизельного двигателя на холостой ход и воздействия выхлопных газов на клетки-мишени легких человека в течение ряда периодов воздействия, включая 15, 30 и 60 минут. Однако, как видно на рисунках 7 и 8, выброс NO уменьшился, а выброс NO 2 увеличился, что вызвано повышением температуры сред горения (отслеживается по температуре его охлаждающей жидкости), в то время как выброс CO увеличился. Эта тенденция увеличения отношения NO 2 обычно наблюдается в дизелях, оборудованных сажевыми фильтрами и работающих при более высоких нагрузках [42, 43].Поскольку в этом исследовании используются настройки холостого хода, температура двигателя могла повлиять на изменение передаточного отношения. Эти различные газообразные тенденции затрудняют поддержание постоянного образования выхлопных газов; следовательно, исследование дозозависимой токсичности может иметь более воспроизводимые выхлопы, в которых количество загрязняющих веществ будет увеличиваться при увеличении нагрузки или оборотов двигателя [44].

Будущие работы будут сосредоточены на оценке токсичности дизельных выхлопов для различных клеток, чтобы определить токсичность для конкретных органов.Одним из возможных органов, представляющих интерес, является печень, поскольку сверхтонкие частицы могут перемещаться из альвеол в мозг и, в конечном итоге, в кровоток в печень [9, 45], где риски для здоровья недостаточно известны. Кроме того, необходимо дополнительно изучить конкретные компоненты выхлопных газов дизельных двигателей, такие как ТЧ, поскольку эти наноразмерные частицы оказывают серьезное воздействие на здоровье человека, особенно на дыхательную систему [46–48]. Кроме того, в исследованиях можно было бы использовать несколько анализов, чтобы получить больше данных для выяснения механизмов токсичности выхлопных газов дизельных двигателей.Другие клетки-мишени человека можно использовать для представления другого органа, имеющего токсикологическое значение, такого как печень, с помощью клеточной линии hepG2, или конкретную первичную культуру можно использовать для оценки более широкого диапазона токсических реакций, что может снизить потребность в системах in vivo . [49] и другие трудоемкие системы со специфическими ячейками [50–52]. Предпочтительно, чтобы использовались одни и те же питательные среды, так как различные питательные среды могут влиять на результаты анализов цитотоксичности in vitro, например, на секрецию IL-6 [53].

В заключение, полученные результаты свидетельствуют о том, что метод динамического прямого воздействия, параллельно с методами мониторинга воздуха в реальном времени, может быть применен как для лабораторных, так и для полевых исследований токсичности выхлопных газов дизельных двигателей in vitro . Основным преимуществом этого метода является его более близкое приближение к реальным ситуациям, в которых клетки постоянно получают питательные вещества, подвергаясь воздействию загрязнителей воздуха.

Сокращения
АТФ: Аденозин трифосфат
А549: Человеческий легочная тип II эпителиальные клетки
АТСС: Американская коллекция типовых культур
DMEM / F12: Дульбекко модифицированная среда Игла: питательная смесь Хэма F-12
HBSS: Сбалансированный солевой раствор Хенкса
MTS: [3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-5-(3- карбоксиметоксифенил)-2-(4-сульфофенил)-2H-тетразолиевая соль] анализ
NRU: Поглощение нейтрального красного
PMS: Феназинметосульфат.
Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов.

Благодарности

Это исследование было поддержано апелляционной стипендией вице-канцлера (Л. Джоенг) Университета Нового Южного Уэльса. Анализ NIOSH 5040 был выполнен г-ном Гэри Мейсом из Coal Services Health, Австралия. Авторы также хотели бы поблагодарить доктора Джона Олсена и доктора Препраме Паттанамахакул за их техническую помощь.

Токсичность и мутагенность выхлопных газов сжатого природного газа: может ли это быть чистым решением для мегаполисов со смешанным движением?

Несмотря на интенсивные исследования твердых частиц, корреляция между выбросами твердых частиц при работе двигателя и неблагоприятными последствиями для здоровья еще недостаточно изучена.Выбросы твердых частиц имеют огромное значение для мегаполисов, таких как Дели, с огромным разнообразием дорожного движения. Вся система общественного транспорта, включающая такси, трехколесные транспортные средства и автобусы, была переведена с обычного жидкого топлива на сжатый природный газ (СПГ) в мегаполисе Дели. В этом исследовании определение твердых частиц проводилось на различных двигателях, включая три дизельных двигателя, соответствующих нормам выбросов Евро-II, Евро-III и Евро-IV, один бензиновый двигатель Евро-II и один двигатель Евро-IV, работающий на сжатом природном газе.Физические, химические и биологические характеристики твердых частиц были выполнены для оценки токсичности твердых частиц. Мутагенный потенциал образцов твердых частиц исследовали при различных концентрациях с использованием двух разных штаммов сальмонелл, ТА98 и ТА100, в присутствии и в отсутствие фракции метаболических ферментов печени S9. Твердые частицы, выбрасываемые дизельными и бензиновыми двигателями, показали более высокую мутагенность, в то время как частицы двигателя, работающего на сжатом природном газе, показали незначительную мутагенность по сравнению с другими тестовыми видами топлива и конфигурациями двигателей.Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), адсорбированные частицами двигателя, работающего на сжатом природном газе, также были относительно меньше по сравнению с аналогичными дизельными и бензиновыми двигателями. В совокупности наши результаты показывают, что СПГ является сравнительно более безопасным топливом по сравнению с дизельным топливом и бензином и может предложить более чистое транспортное энергетическое решение для мегаполисов со смешанным движением, особенно в развивающихся странах.

Ключевые слова: Мутагенность; твердые частицы; полициклические ароматические углеводороды; Токсичность; Нерегулируемые выбросы.

Исследование воздействия выхлопных газов вблизи транспортных средств на пешеходов

Справочная информация

Имеется обширная литература, подтверждающая взаимосвязь между атмосферными твердыми частицами дизельного топлива (DPM) и неблагоприятным воздействием на здоровье человека [1-11]. Следовательно, были установлены стандарты для регулирования допустимого уровня твердых частиц в окружающей среде и ограничения максимальной концентрации, воздействию которой могут подвергаться люди. В США взвешенные в воздухе твердые частицы менее 2.5 мкм (PM 2,5 ) должны быть на уровне или ниже 35 мкг/м 3 в течение 24-часового периода и среднегодового арифметического 15 мкг/м 3 [12]. Однако эти стандарты качества воздуха касаются воздействий, усредненных в больших пространственных (более 100 метров) и временных (24 часа) масштабах. Кроме того, с мая 2008 г. Управление по безопасности и охране здоровья в горнодобывающей промышленности (MSHA) установило предел воздействия твердых частиц дизельного топлива на рабочем месте в размере 160 мкг/м 3 в среднем за 8-часовой период [13].Поскольку, по оценкам, 35% PM 2,5 в окружающем воздухе, как правило, вносятся мобильными источниками [14], существует интерес к возможности воздействия на здоровье из-за повышенного воздействия вблизи дорог [15]. В литературе термин «у проезжей части» относится к расстоянию от проезжей части, на котором измеряются загрязняющие вещества, обычно менее 300 метров. Эта статья посвящена воздействиям, которые находятся даже ближе к выхлопным газам автомобиля, чем расстояния, называемые в литературе «около проезжей части».На самом деле, в этой статье используется термин «рядом с транспортным средством», чтобы показать близость воздействия к проезжающему транспортному средству.

В то время как большинство автомобильных выхлопных газов направляются в заднюю часть автомобиля, во многих транспортных средствах по всему миру, особенно в пикапах, используются выхлопные трубы, которые направляют выхлопные газы в сторону пассажира автомобиля. Поскольку правые выхлопные трубы направляют выбросы на тротуары и обочины дорог в США, есть основания для беспокойства о том, что люди на тротуарах и вблизи проезжей части подвергаются воздействию опасных компонентов выхлопных газов на уровнях, превышающих типичные уровни «у проезжей части».Поскольку их лица находятся ближе к уровню выхлопных труб, дети и младенцы в колясках могут подвергаться еще большему воздействию.

Выхлопные газы дизельного автомобиля можно охарактеризовать как шлейф частиц и газообразных материалов. Вполне вероятно, что в таких шлейфах концентрации частиц могут существенно превышать нормы, особенно в течение коротких периодов времени. Исследования в аэродинамической трубе [16,17] показывают, что не может быть заметной эволюции размеров частиц в шлейфе и что коэффициенты разбавления могут варьироваться от 75 до 125 на расстоянии 8.5 метров ниже по течению от выхлопной трубы. В отличие от этих результатов, в исследовании погони за транспортным средством [18] наблюдались фактические коэффициенты разбавления до 1000: 1 за две секунды. Тем не менее, исследование погони проводилось на скорости автомагистрали от 40 до 55 миль в час, что более чем вдвое превышает скорость местных улиц (от 20 до 25 миль в час), проверенную в этом исследовании, и не учитывало движение с частыми остановками, которое часто встречается на оживленных улицах. Таким образом, разумно полагать, что степень разбавления будет намного ниже при местных скоростях движения по двум причинам: (i) время прохождения шлейфа до тротуара очень короткое, что дает мало времени для заметного разбавления, и (ii) турбулентность, создаваемая тихоходными транспортными средствами окружающему воздуху, будет относительно низкой.Следовательно, вполне вероятно, что пешеходы могут подвергаться воздействию твердых частиц дизельного топлива, концентрация которых достаточно высока, чтобы вызвать серьезные последствия для здоровья, хотя, возможно, в течение коротких периодов времени, когда каждое транспортное средство проезжает мимо пешехода или простаивает на тротуаре. Кроме того, поскольку пешеходы, как правило, проходят перед магазинами, магазинами и другими зданиями, вполне вероятно, что их концентрация со временем будет увеличиваться, особенно при интенсивном движении или остановке и начале движения.

Хотя имеется ограниченное количество информации об острых и краткосрочных (например,грамм. менее 8 часов) воздействия дизельных выхлопов, исследования на людях и животных убедительно свидетельствуют о том, что воздействие низких концентраций дизельных выхлопов (300 мкг/м 3 ) может вызывать патофизиологические симптомы, такие как накопление частиц в легких, острое раздражение носа и горла, нейрофизиологические симптомы, такие как головокружение и тошнота, и респираторные симптомы, включая кашель и мокроту [11]. Поскольку данные измерений в туннеле разбавления [19-21] не могут точно имитировать этот тип фактического воздействия на человека, необходимы эксперименты с проездом.

Изучаемым транспортным средством был дизельный пикап с оригинальной выхлопной трубой, выходящей прямо на тротуар. Несколько сценариев, в том числе воздействие моделируемого взрослого или ребенка в коляске рядом с дорогой, были исследованы для различных условий эксплуатации транспортного средства во время «проезда». Концентрации твердых частиц дизельного топлива, которые достигают рта пешехода, были измерены и сравнены как с уровнями загрязнения окружающей среды, так и с концентрациями, используемыми в клинических исследованиях воздействия на человека.Кроме того, были количественно определены как краткосрочное средневзвешенное по времени воздействие, так и кумулятивная масса твердых частиц, потенциально вдыхаемых за одно событие.

Методы

Участок исследования

Исследование проводилось в августе 2007 года в Моргантауне, Западная Вирджиния, на двухполосной дороге, пересекающей кампус WVU Evansdale. Место проведения исследования было выбрано из-за минимальной загруженности дорог и наличия адекватного электроснабжения в пределах 31 м. Кроме того, земля на одной стороне дороги была относительно плоской примерно на 5 м, что обеспечивало простую топографию, которая должна быть сравнима со многими городскими или пригородными участками.Рядом было единственное здание, которое могло вызвать эффект небольшого городского каньона; однако предварительные измерения показали, что фоновые концентрации интересующих загрязняющих веществ были очень низкими. Это привело к убеждению, что здание не предотвратит рассеивание выхлопных газов автомобиля и не повлияет на измерения.

Прибор

Твердые частицы (PM), монооксид углерода (CO), диоксид углерода (CO 2 ) и оксиды азота (NOx) непрерывно измерялись с помощью спектрометра для быстрых частиц Cambustion DMS500 Fast Particle Spectrometer, Horiba AIA-220 CO /CO 2 и анализатор NOx EcoPhysics CLD-822 соответственно.Спектрометр для быстрых частиц Cambustion DMS500 — это прибор для определения размера частиц на основе подвижности, используемый для измерения или подсчета частиц с диаметром подвижности от 5 до 1000 нанометров. DMS500 работает, точно заряжая каждую частицу с помощью коронного разряда, когда она течет в сильное электрическое поле, содержащееся внутри колонны классификатора. Затем это электрическое поле отклоняет частицы к детекторам электрометра в зависимости от отношения аэродинамического сопротивления / заряда каждой частицы (подвижности).Когда частицы контактируют с детекторами в разных точках по всей колонке, измеряется увеличение тока из-за заряда каждой частицы. Затем выходные данные 22 электрометров обрабатываются в режиме реального времени для получения данных о спектральном эквивалентном диаметре и других желаемых параметрах частиц.

Хотя частицы в выхлопных газах дизельных двигателей не имеют постоянной плотности и не всегда имеют сферическую форму, обычно предполагаются как сферическая форма, так и постоянная плотность при оценке массы с использованием данных выборки из приборов, предназначенных для измерения взвешенного по числу частиц распределения по размерам через подвижность частиц [ 22].Например, прибор TSI Engine Exhaust Particle Sizer™, основанный на мобильности прибор, работающий по тому же принципу, что и DMS500, требует допущения о сферических частицах единичной плотности для расчета массы [23]. Инструменты, основанные на подвижности, основаны на законе Стокса, который можно использовать для определения эквивалентного сферического диаметра каждой частицы, который эквивалентен диаметру сферической частицы единичной плотности с той же скоростью осаждения, что и собранные частицы [22].

Хотя этот подход использовался некоторыми [23], другие вместо этого разработали более точные корреляции между размером частиц и массой.Недавнее исследование [24], в котором сравнивали DMS500 и сканирующий анализатор подвижности частиц (SMPS), показало развитие следующей корреляции между размером частиц и массой для DMS500:

(1)

, где D eme эквивалентный диаметр электрической подвижности в нанометрах. Оба этих подхода для расчета массы по данным DMS500 о числе частиц применялись к данным этого исследования и сравнивались друг с другом.

Анализатор Horiba AIA-220, установленный в пользовательской измерительной системе, непрерывно измерял CO и CO 2 с использованием технологии недисперсионного инфракрасного излучения (NDIR).Индивидуальная измерительная система, размещенная внутри контейнера из нержавеющей стали, состояла из насоса для контроля и обеспечения адекватного потока пробы, фильтра твердых частиц для удаления любых частиц, которые могут повредить прибор, и охладителя для удаления всего водяного пара из пробы. Включая анализатор, измерительная система использовала скорость потока пробы около 7 литров в минуту. Анализатор EcoPhysics CLD-822 непрерывно измерял NOx, используя принцип хемилюминесценции. Этот анализатор использовался отдельно, без специальной измерительной системы, и скорость потока составляла примерно 2 литра в минуту.

Хотя анализаторы Horiba и EcoPhysics часто считаются непрерывно интегрированными и почти мгновенными, это не так. Было обнаружено, что в типичной лабораторной установке для измерения выбросов эти анализаторы имеют задержку отклика до 15 секунд [25]. Однако основная часть этих задержек вызвана не только анализаторами, но и потоком выхлопных газов через выхлопную систему транспортного средства и временем прохождения через систему отбора проб выбросов. Согласно руководствам производителя, анализаторы Horiba и EcoPhysics имеют задержку 0.от 5 до 10 с и менее 1 с соответственно с момента поступления пробы в анализатор до ее обнаружения датчиком. Трубка для образцов, использованная в этом исследовании, имела длину около 5 м и внутренний диаметр 0,32 см. Задержки транспортировки для систем отбора проб анализатора были рассчитаны с использованием этой информации и уравнения 2:

(2)

, где T D — задержка транспортировки, V — объем линии отбора проб и системы отбора проб, а F — расход системы отбора проб.Расчетные задержки транспортировки составили приблизительно 3 и 11 секунд для систем отбора проб Horiba и EcoPhysics соответственно. Временные задержки между сбором пробы на входе зонда и откликом сенсора указаны в спецификациях производителя, изложенных ранее, и являются дополнением к обсуждаемым в настоящее время задержкам при транспортировке.

Перед началом испытаний газоанализаторы были откалиброваны с использованием газов известной концентрации и линейной регрессии с использованием 11 точек в диапазоне от 0 до 2.003% для анализатора CO 2 , от 0 до 99,8 ppm для анализатора CO и от 0 до 101 ppm для анализатора NOx. Для этого регистрировались как известные концентрации, так и соответствующие им аналоговые выходы напряжения. Уравнения квадратичной полиномиальной регрессии были разработаны на основе калибровок и использованы для прогнозирования концентраций на основе измеренных напряжений.

Тестируемым автомобилем был Dodge Ram 2500 2006 года выпуска с 5,9-литровым дизельным двигателем мощностью 325 л.с., который выбрасывает продукты сгорания через выхлопную систему, оснащенную каталитическим нейтрализатором окисления.Выхлопная труба выходит в сторону пассажира автомобиля за задним колесом. В автомобиле использовалось масло Shell Rotella 15W40 и дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы. Диагностический сканер AutoTap OBDII, подключенный к бортовому портативному компьютеру с установленным программным обеспечением AutoTap, использовался для мониторинга и записи данных блока управления двигателем (ECU). Программное обеспечение позволяло оператору транспортного средства контролировать в режиме реального времени расчетную процентную нагрузку, что позволяло поддерживать желаемые нагрузки двигателя на уровне 100%, 50% и 0% при прохождении места отбора проб.Эти нагрузки были выбраны для имитации реальных условий вождения, таких как резкое ускорение, среднее ускорение и замедление.

В месте отбора проб в качестве заменителя человека-пешехода использовался реалистичный манекен со съемной головой из пенопласта™. Манекен вместе с оборудованием для измерения выбросов можно увидеть на рисунке . С учетом головы манекен был около 1,8 м в высоту (т.е. примерно 1,65 м у рта). Пробоотборные зонды, расположенные во рту манекена, проходят через заднюю часть головы из пенополистирола и присоединяются к тефлоновой транспортной трубке длиной 5 м, соединенной с анализаторами.Чтобы имитировать ребенка в коляске, голова манекена, пробоотборники и все остальное поместили внутрь коляски и разместили рядом с проезжей частью. Во время этой установки пробоотборники находились примерно в 0,85 м от земли.

Манекен и тестовая установка . На верхней фотографии показаны оборудование для измерения выбросов и манекен рядом с испытательной дорогой. На нижних фотографиях показана голова манекена с пробирками во рту и их крепление к транспортной трубке.

Поскольку метеорологические условия сильно влияют на образование и перемещение твердых частиц, перед каждым испытанием регистрировались температура, давление, направление ветра и относительная влажность. Измерения температуры окружающей среды и относительной влажности были получены с помощью портативного внутреннего/наружного термометра от RadioShack. Измерения барометрического давления проводились с помощью портативного цифрового калибратора Heise PTE-1 с модулем, имеющим диапазон калибровки 0–30 фунтов на квадратный дюйм. Направление ветра контролировалось путем записи направления, в котором указывала коса, перед каждым тестовым запуском с использованием портативного компаса.Данных о скорости ветра не получено.

Наблюдаемые сценарии

Хотя термин «пешеход» обычно относится к человеку, идущему или передвигающемуся пешком, для целей настоящего исследования этот термин был расширен и теперь включает лиц, находящихся вблизи проезжей части и либо идущих, либо стоящих. Кроме того, этот термин не делает различия между людьми, которые находятся поблизости по профессиональным или личным причинам. Анализаторы были размещены вдоль испытательной дороги для измерения компонентов выхлопных газов в устье суррогатного пешехода.Во время отбора проб автомобиль с дизельным двигателем проезжал мимо манекена и анализаторов в различных условиях эксплуатации.

Несмотря на то, что было проведено несколько исследований по анализу выхлопных газов транспортных средств вблизи выхлопной трубы или их воздействия на проезжую часть [26-29], лишь немногие из них снабжали транспортное средство средствами для записи данных ECU во время проезжающих мимо происшествий, как это было сделано в этом исследовании. Манекен, который был полностью описан выше, был помещен рядом с проезжей частью, чтобы имитировать взрослого мужчину, стоящего на тротуаре рядом с проезжей частью.Кроме того, голова манекена была снята и помещена в коляску, чтобы имитировать ребенка в коляске.

Три рабочих условия менялись, когда испытуемый автомобиль проезжал место отбора проб: (i) ускорение при 100% (полной) нагрузке, (ii) ускорение при 50% (частичной) нагрузке и (iii) движение с постоянной скоростью с высокая скорость двигателя. Эти рабочие условия были выбраны потому, что все три обычно возникают рядом с пешеходами и, как можно ожидать, вызывают очень разные уровни выброса дизельных твердых частиц.Несколько исследований [30-32] показали, что образование твердых частиц и других составляющих выхлопных газов дизельных двигателей сильно зависит от работы двигателя. Самые высокие концентрации твердых частиц и уровни выбросов, наблюдаемые в третьем исследовании, были связаны с большим ускорением двигателя, высокой частотой вращения двигателя и высоким крутящим моментом [32].

Испытания на ускорение проводились путем разгона транспортного средства с разгона (5 миль в час) после места отбора проб при одновременном контроле нагрузки двигателя, чтобы убедиться, что надлежащая нагрузка сохраняется, пока транспортное средство проезжает место отбора проб.Крейсерские испытания проводились путем разгона транспортного средства примерно до 25 миль в час и поддержания постоянной скорости в течение не менее 30 метров перед прохождением места отбора проб. Во время этих объездных испытаний водитель транспортного средства пытался, находясь рядом с местами отбора проб, удерживать транспортное средство на расстоянии около 0,5 м от бордюра и, таким образом, около 0,75 м по горизонтали от зондов для отбора проб. Для каждой комбинации сценариев было проведено от четырех до шести объездов.

Мониторинг загрязнения

Тефлоновые линии отбора проб от анализаторов были подсоединены непосредственно ко рту манекена и проходили примерно на 5 м к устройствам отбора проб.Пробы воздуха отбирались непрерывно, обеспечивая непрерывные данные о выбросах, поскольку испытательный автомобиль проезжал мимо манекена во время каждого испытательного запуска. Данные со всех анализаторов регистрировались одновременно путем подключения аналоговых выходов анализаторов Horiba и EcoPhysics к аналоговым входам Cambustion DMS500 через модифицированный коаксиальный кабель. Программа, поставляемая с Cambustion DMS500, использовалась как для управления прибором DMS500, так и для записи измерений PM, CO, CO 2 и NOx. Полученные измерения были связаны с конкретными условиями двигателя испытательного транспортного средства путем синхронизации компьютера, используемого для записи измерений анализатора, с компьютером, записывающим данные двигателя.Время, в которое транспортное средство проезжало точку отбора проб, регистрировали с помощью программы Microsoft Visual Basic™, специально написанной для этого исследования. Используя эти данные с отметками времени, можно сопоставить состояние двигателя во время каждого испытания с выбросами, измеренными во время каждого испытания. Чтобы гарантировать, что выбросы, связанные с испытуемым транспортным средством, не будут зависеть от других транспортных средств, обгон проводился, когда поблизости не было других транспортных средств.

Поскольку диапазон размеров частиц DMS500 обычно составляет от 80 до 95 процентов от общей массы твердых частиц, обнаруженных в выхлопных газах дизельных двигателей [33], можно предположить, что полученные измерения приблизительно соответствуют PM 2.5 концентрации. Таким образом, измерения PM были проведены для оценки воздействия PM 2,5 , CO был измерен как попытка корреляции концентраций CO с концентрациями PM (см. [34]), а CO 2 и NOx были измерены в попытке количественно определить степень разбавления выхлопных газов, выходящих из выхлопной трубы испытуемого автомобиля.

Сокращение данных

После того, как все данные были получены в результате тестирования, программа, специально написанная на Microsoft Visual Basic для приложений (VBA)™, использовалась для извлечения нужных данных из текстовых файлов и импорта их в файл Microsoft Excel™. .Во время экстракции концентрации газообразных проб рассчитывались по наблюдаемым напряжениям с использованием соответствующих уравнений калибровки. Кроме того, концентрация твердых частиц в микрограммах на кубический метр воздуха (мкг/м3) была рассчитана с использованием ранее упомянутых анализов, связывающих диаметр и массу частиц.

Выхлопная система автомобиля и система отбора проб выбросов имеют значительные временные задержки (до 12 секунд в совокупности) [25, 35, 36], хотя первичные измерения выхлопных газов, такие как полученные в этом исследовании, обычно имеют более короткие временные задержки, чем стандартное разбавление туннельные измерения [36].Следовательно, все данные по газам должны были быть скорректированы на основе технических характеристик анализатора, а также измеренных задержек отбора проб. Путем объединения задержек при транспортировке пробирок с образцами и задержек, указанных производителем, задержка для данных CO и CO 2 оценивается примерно в 3,5 секунды, а задержка для данных NOx оценивается примерно в 12 секунд. Эти задержки были необходимы для того, чтобы соотнести выбросы с конкретными условиями работы двигателя; однако данные о мгновенных концентрациях загрязняющих веществ, полученные с помощью анализаторов, расплывчаты во времени [36], поскольку они не отражают мгновенные выбросы, которые могут возникнуть из-за кратковременного режима работы двигателя.Никаких корректирующих мер по исправлению данных не предпринималось, поскольку природа диффузии была неизвестна.

Оценка воздействия

Воздействие выхлопных газов дизельных двигателей на человека обычно рассматривается как средняя концентрация твердых частиц за определенный период времени. Например, предел воздействия MSHA представляет собой концентрацию, усредненную за 8-часовой период [13]. Во время дорожно-транспортных происшествий измеренная концентрация твердых частиц первоначально эквивалентна фоновой концентрации, но быстро увеличивается до максимума, когда выхлопной шлейф достигает линий отбора проб.Затем она снижается до уровня фоновой концентрации, поскольку выхлопные газы разбавляются смешиванием с окружающим воздухом.

Чтобы оценить воздействие, которое могут испытать пешеходы, мгновенные концентрации твердых частиц дизельного топлива, полученные с частотой 5 Гц от DMS500, были математически усреднены по продолжительности каждой поездки по происшествию. Для этого исследования продолжительность инцидента определялась как интервал времени, начинающийся, когда выхлопной шлейф из выхлопной трубы вызывал заметное увеличение концентрации твердых частиц на компьютере, и заканчивающийся, когда выхлопной шлейф разбавлялся настолько, что измеренная концентрация твердых частиц снова был близок к фоновому уровню.Заметное увеличение концентрации или начало события определяли, сначала вычисляя стандартное отклонение фоновой концентрации в течение двух-четырех секунд, начиная с отметки времени события. Затем рассчитывали скользящее среднее значение концентрации по трем точкам. Если это значение превышало среднюю фоновую концентрацию плюс 10-кратное стандартное отклонение фоновой концентрации, время, связанное со второй точкой в ​​среднем по трем точкам, считалось временем начала события.Окончание события аналогичным образом определялось, когда значение скользящего среднего было меньше, чем средняя фоновая концентрация плюс 10-кратное стандартное отклонение фоновой концентрации.

Для сравнения оценочной массы, вдыхаемой во время проезжающих автомобилей, с оценочной массой, вдыхаемой в условиях окружающей среды, были указаны максимальные и минимальные условия окружающей среды. Рассмотренные концентрации в окружающей среде были эквивалентны (i) Национальному стандарту качества атмосферного воздуха и (ii) концентрации в окружающей среде в Даррингтоне, штат Вашингтон, городе, который, по мнению EPA, имеет хорошее качество воздуха.Эти концентрации в окружающей среде 35 и 5 мкг/м 3 , соответственно, представляют разумные максимальные и минимальные ожидаемые концентрации твердых частиц в окружающей среде.

Поскольку количество проезжающих мимо автомобилей в исследовании было меньше, чем количество пешеходов, которые могут испытать на городских тротуарах, оценочное воздействие на типичных пешеходов было определено путем умножения средних тестовых значений на разумную оценку типичной частоты проезжающих автомобилей. Что касается последнего, следует отметить, что теоретический максимальный объем трафика, который может поддерживать однополосная дорога, определяется соотношением скорости транспортного средства и расстояния между транспортными средствами [37].Предполагая, что ограничение скорости составляет 25 миль в час, например, на тестовой дороге, и расстояние между транспортными средствами составляет 12,2 метра (приблизительно две длины автомобиля), максимальная интенсивность движения, которую можно получить, составляет 3300 автомобилей в час. Конечно, не все транспортные средства работают на дизельном топливе, а бензиновые двигатели также выбрасывают частицы в измеримых массовых и числовых уровнях [38,39]; Выбросы по массе и количеству частиц от автомобилей с бензиновым двигателем на порядки меньше, чем от автомобилей с дизельным двигателем. Используя предположения, сделанные в модели выбросов MOBILE6 Агентства по охране окружающей среды, было определено, что 1.02% всех легковых автомобилей и большегрузных автомобилей классов 2B и 3, произведенных в США в 2008 г., работали на дизельном топливе [40]. Этот процент означает, что в среднем 33 автомобиля с дизельным топливом проезжают одну точку на дороге, например описанную выше, каждый час. Следовательно, за 8-часовой период типичное количество инцидентов может достигать 264. Обратите внимание, что этот 8-часовой период времени соответствует стандарту профессионального воздействия.

Другим типом краткосрочного воздействия, который считается применимым к инцидентам, происшедшим из проезжей части, например, рассматриваемым в этом исследовании, является воздействие на вдох.Этот тип кратковременного воздействия связан с однократным вдыханием очень высоких концентраций. Чтобы определить это воздействие как сценарий наихудшего случая, инцидент из каждого сценария с самыми высокими мгновенными концентрациями был сопоставлен с вдохом. Продолжительность вдоха 2,5 и 1,5 секунды использовалась для имитации частоты дыхания при ходьбе и стоянии соответственно. Затем это максимальное количество твердых частиц, вдыхаемых за один вдох во время проезжающего мимо автомобиля, затем сравнивали с количеством твердых частиц, вдыхаемых за один вдох при тех же условиях окружающей среды, которые были указаны ранее.

Обсуждение

Хотя на рисунке показан только один типичный график, полученный для каждого рассматриваемого режима вождения, можно увидеть, что кривые, представляющие мгновенную концентрацию твердых частиц, сильно различаются на каждом графике. Это связано с тем, что пиковые концентрации и продолжительность случаев воздействия сильно различались от теста к тесту, а также потому, что работа грузовика различалась от случая к случаю. Скорость и направление ветра сильно повлияли на измеренные пиковые концентрации и продолжительность случаев воздействия, влияя на время прохождения выхлопных газов от выхлопной трубы до линий отбора проб и изменяя разбавление выхлопных газов и количество остаточного уноса в вихрях.Оператор транспортного средства также влиял на повторяемость испытаний из-за различных команд педалей и положения транспортного средства относительно точки отбора проб.

Как обсуждалось ранее, в этом исследовании использовались два метода расчета массы твердых частиц. Один метод был специально разработан для DMS500, а другой типичен для приборов для определения размера частиц на основе подвижности. При сравнении результатов с использованием этих двух методов было обнаружено, что метод, основанный на подвижности, неизменно получает 1 балл.в 4 раза выше, чем у специального метода DMS. Для частиц размером менее 1 мкм предположение о том, что частицы имеют ту же скорость, что и воздушный поток, становится неверным [22]. Следовательно, частицы могут проскальзывать между молекулами воздуха, что требует применения поправочного коэффициента Каннингема [22]. Применяя поправочный коэффициент Каннингема 0,7 для шероховатых сфер [22], была получена хорошая корреляция между двумя методами расчета массы частиц. Хотя этот поправочный коэффициент позволил обеспечить хорошую корреляцию между двумя методами, для простоты вычислений на протяжении всего исследования использовался специальный метод DMS для расчета массы твердых частиц.

Из результатов в таблице видно, что концентрация твердых частиц выше на высоте коляски. Результаты из таблицы также подразумевают, что в среднем пешеход будет подвергаться воздействию средних концентраций твердых частиц дизельного топлива во время движения, которые близки к уровням, используемым в клинических исследованиях на людях (например, 300 мкг/м 3 ). Было задокументировано, что низкие концентрации твердых частиц, подобные этим, вызывают острые последствия для здоровья, включая накопление твердых частиц в легких; однако накопление происходит в течение более длительных периодов времени.Тем не менее, следует учитывать, что эти результаты были получены с помощью упрощенной модели, которая представляет минимальное выброс ТЧ при использовании транспортного средства. В действительности, большое количество проезжающих мимо автомобилей окажет более значительное влияние на воздействие, потому что уровни загрязняющих веществ в окружающей среде будут расти, поскольку не все загрязняющие вещества уносятся или рассеиваются.

В то время как концентрации твердых частиц, усредненные по продолжительности происшествия, ниже, чем концентрации, используемые во многих клинических исследованиях на людях, максимальные концентрации, наблюдаемые для 1.5 и 2,5 секунды (т.е. продолжительность вдоха) были в 2-3 раза выше, чем концентрации, используемые во многих клинических исследованиях на людях. Этот результат означает, что концентрации твердых частиц в результате дорожно-транспортных происшествий могут легко достигать уровней, вызывающих острые последствия для здоровья; однако продолжительность все еще очень мала по сравнению с 1 или 2 часами воздействия, используемыми в клинических исследованиях. Несмотря на то, что были проведены многочисленные исследования воздействия твердых частиц дизельного топлива на людей [1-11], из-за трудностей, возникающих при оценке воздействия и соответствующих последствий для здоровья, не было достаточно информации для разработки стандартов, касающихся таких кратковременных воздействий.Кроме того, недостаточно информации об исследованиях доз для человека, чтобы установить пороговую концентрацию, выше которой обязательно наступит воздействие на здоровье. В каждой из этих областей необходимы дополнительные исследования.

Хотя результаты этого исследования показывают, что концентрации твердых частиц на обочинах легко превышают концентрации, использованные в клинических исследованиях, необходимо учитывать тот факт, что испытуемый автомобиль представляет собой новую модель автомобиля с каталитическим нейтрализатором. Выбросы твердых частиц в процессе эксплуатации варьируются от автомобиля к автомобилю.Например, в рамках программы инвентаризации выбросов грузовиков E-55/59 в Калифорнии грузовики средней грузоподъемности были испытаны в переходном испытательном цикле, называемом MHDTLO, и было обнаружено, что грузовик 1990 модельного года выбрасывал твердые частицы на уровне, который в 10,2 раза превышал уровень выбросов твердых частиц. выше, чем у одного грузовика 2000 модельного года, и в 15,3 раза выше, чем у другого грузовика 2000 модельного года [42]. Грузовик 1995 г. давал коэффициент содержания твердых частиц 4,5 и 6,3 по сравнению с двумя грузовиками 2000 модельного года [42]. Грузовик 2006 года, использованный в настоящем исследовании, имел небольшой пробег, и предполагается, что выбросы частиц представляют собой минимум при использовании для автомобилей до моделей 2007 года с фильтрацией выхлопных газов.Разумно полагать, что многие бывшие в употреблении грузовики будут давать выбросы твердых частиц значительно выше, чем у дизельного пикапа 2006 года.

Из рисунка видно, что взрослые вдыхают больше твердых частиц в секунду, чем дети; однако следует отметить, что легкие у детей меньше и менее развиты. Из Таблицы и Таблицы видно, что в относительно грязном городе, где уровень загрязнения атмосферного воздуха соответствует Национальному стандарту качества атмосферного воздуха, 264 случая проезжающих мимо автомобилей в среднем могут увеличить массу, ежедневно вдыхаемую взрослым и ребенком, на 6% и 17% соответственно.При одинаковых концентрациях твердых частиц в окружающей среде взрослый и ребенок могут вдохнуть в 12 и 21 раз больше массы твердых частиц дизельного топлива, соответственно, за один вдох во время дорожно-транспортного происшествия, чем в окружающих условиях. Однако в чистом городе такое же воздействие может увеличить вдыхаемую массу на 42% и 116% и на 82 и 149 раз больше массы за вдох, чем в условиях окружающей среды. Однако без понимания краткосрочных последствий для здоровья невозможно спрогнозировать воздействие кратковременных сильно повышенных уровней твердых частиц на придорожного пешехода.

Испытания транспортных средств и двигателей на выбросы в Национальной лаборатории выбросов транспортных средств и топлива (NVFEL)


Миссия

Национальная лаборатория выбросов транспортных средств и топлива (NVFEL), расположенная в Анн-Арборе, штат Мичиган, использует высококвалифицированный персонал и специализированное оборудование для точного измерения выбросов от широкого спектра транспортных средств и двигателей. NVFEL проводит высококачественные исследования и испытания для разработки стандартов выбросов и обеспечения их соблюдения, чтобы защитить людей и окружающую среду от вредных загрязнителей из транспортных источников.NVFEL выполняет следующие функции для достижения этих целей:

  • Испытания новых и подержанных автомобилей, легких грузовиков и двигателей большой мощности, чтобы убедиться, что они соответствуют стандартам выбросов, когда они новые и в течение всего срока службы.
  • Исследования и испытания для информирования о новых и обновленных стандартах выбросов загрязнителей воздуха.
  • Разработка и внедрение точных методов испытаний для измерения выбросов от транспортных средств и двигателей.
  • Оценка перспективных технологий сокращения выбросов.

Качество данных

NVFEL соответствует самым высоким стандартам точности и качества тестовых данных. Отражая это значение, в 2019 году компания NVFEL получила аккредитацию ISO/IEC 17025:2017, которая является золотым стандартом качества данных в испытательных лабораториях такого рода. Область аккредитации (PDF) (6 стр., 224 Кб, март 2020 г., о PDF).

Управление безопасностью, охраной труда и окружающей средой

Лаборатория осуществляет строгие операции и процедуры управления для управления безопасностью, здоровьем и окружающей средой.Мы сертифицированы по стандарту ISO 14001:2015 , что отражает нашу приверженность и инициативы по содействию охране окружающей среды при обеспечении здоровья и безопасности наших сотрудников и посетителей. NVFEL получила сертификацию по своим программам управления безопасностью, охраной труда и окружающей средой в 2006 году и сегодня является одной из чуть более 6000 организаций, сертифицированных по стандарту ISO 14001 в США

.

Свидетельство о регистрации и приверженность NVFEL своей экологической политике.

Узнайте больше о расположении и персонале лаборатории NVFEL.

Выхлоп автомобиля | Граждане за чистый воздух

Одним из крупнейших источников загрязнения воздуха является загрязнение воздуха выхлопными газами автомобилей автомобилей, грузовиков и полуприцепов. Дизельные двигатели вносят больший вклад в токсическую смесь, чем бензиновые, но все автомобили выбрасывают некоторое количество загрязняющих веществ.

Гранд-Джанкшен

не требует проверки выбросов транспортных средств для автомобилей, зарегистрированных здесь, как и другие города западного склона, такие как Дельта или Монтроуз. Причина, по которой в большинстве городов Front Range Colorado требуется тестирование, заключается в том, что их воздух уже нарушает стандарты чистого воздуха, и в рамках плана по смягчению последствий, который требуется от городов, когда они нарушают стандарты, была внедрена программа тестирования выбросов.

К сожалению, это также означает, что старые автомобили, которые являются более сильными загрязнителями и не проходят испытания на выбросы, остаются на дороге на западном склоне. Хотя мы еще не нарушили стандарты чистого воздуха (они основаны на трехлетнем скользящем среднем), наше сообщество подошло очень близко, особенно к уровню озона, который у нас есть летом. Если мы действительно достигнем того, что Агентство по охране окружающей среды называет «недостижением», город и округ должны будут написать план, чтобы решить, как они будут сокращать загрязнение, и тестирование выбросов обычно является частью такого плана.Насколько было бы лучше, если бы мы все могли внести некоторые изменения, прежде чем мы достигнем этой нижней точки большего загрязнения.

Вот еще несколько способов сократить выбросы автомобилей:

  • Без привода
  • Автобаза
  • Ездить на велосипеде вместо того, чтобы ездить на автомобиле для коротких поездок
  • Поездка на велосипеде. Выиграют и ваш кошелек, и талия.
  • Устранение работы на холостом ходу по утрам (современным двигателям не требуется период работы на холостом ходу для прогрева — просто заводите двигатель немного медленнее)
  • Выключите двигатель, когда ждете, чтобы забрать кого-то
  • Уберите этот старый драндулет (если только он не является действительно ценным антиквариатом) 
  • Исключите другие типы холостого хода и планируйте заранее, чтобы вам не приходилось сидеть и ждать в течение длительного периода времени с работающим кондиционером или обогревателем
  • Рассмотрите возможность использования текущих налоговых льгот для покупки электромобиля

Воздействие на здоровье выхлопных газов дизельных двигателей

Исследования in vivo

Для изучения влияния DEP на накопление частиц в лимфатических узлах легких и влияние на реакцию антител после иммунизации крысы и мыши 57 подвергались воздействию различных доз DEP (350–7000 мкг·м -3 ) на 24 месяца.Контрольные и подвергшиеся воздействию животные были иммунизированы путем интратрахеальной инстилляции бараньих эритроцитов после воздействия через 6, 12, 18 и 24 месяца. Патологические изменения были максимальными через 18-24 месяца при уровнях воздействия 3500 или 7000 мкг·м -3 . Микроскопические данные: увеличение содержания частиц альвеолярных макрофагов; концентрация макрофагов ближе к терминальным бронхиолам; фиброз стенок; бронхиальная метаплазия; и, в некоторых случаях, плоскоклеточная метаплазия. Имелись холестериновые щели и повышенное количество интерстициальных нейтрофилов и внутриальвеолярного зернистого эозинофильного материала с захваченными свободными частицами.Легочные лимфатические узлы почернели и увеличились из-за скоплений ДЭП. У крыс, подвергшихся воздействию самой высокой дозы, наблюдалось увеличение клеточности. Однако уровни специфических антител существенно не изменились.

DEP показали адъювантную активность в отношении продукции IgE у мышей. У мышей, которым внутрибрюшинно вводили овальбумин (ОА), смешанный с ДЭП, наблюдались более высокие уровни IgE, чем у мышей, иммунизированных только ОА. Кроме того, продукция IgE, специфическая для пыльцы японского кедра (JCPA), может наблюдаться у мышей, иммунизированных JCPA, смешанным с DEP, но не у животных, иммунизированных только JCPA 58.В другом исследовании 59 DEP и технический углерод интраназально вводили мышам, а затем животных подвергали воздействию JCPA. Частицы оказывали значительное адъювантное действие на продукцию JCPA-специфических IgE и IgG.

Для выяснения того, ответственно ли за эффект 60 углеродное ядро ​​ДЭП или адсорбированное органическое вещество, мышей иммунизировали четыре раза ОА, ОА ДЭП или ОА сажей (техническим углеродом). Затем был проанализирован специфический IgE для ОА.И DEP, и сажа проявляли адъювантную активность в отношении продукции специфического IgE после интраназального закапывания, что указывает на то, что они оба были ответственны за этот эффект. Были также другие исследования, которые продемонстрировали этот эффект на мышах 61.

В исследовании с использованием комбинированных интратрахеальных инокуляций DEP и антигена у мышей была предположена разница в ответе антител при остром и хроническом воздействии DEP. Повышенное воспаление дыхательных путей и антиген-специфический IgG 1 наблюдались через 6 недель [62], в то время как требовалось более длительное воздействие (9 недель), прежде чем наблюдалось заметное увеличение антиген-специфического IgE.

Когда мышам интратрахеально вводили ОА отдельно или вместе с DEP 63 , не наблюдалось значительной адъювантной активности в отношении продукции IgE с помощью DEP (50 мкг). Однако степень эозинофильного воспаления в дыхательных путях соответствовала продукции специфических IgG 1 . В другом исследовании сочетание сенсибилизации к аллергену вместе с воздействием дизельного топлива привело к усилению инфильтрации эозинофилов и нейтрофилов, а также к увеличению бокаловидных клеток вместе с повышенной резистентностью дыхательных путей и продукцией IL-5 и IgG 1 , но не IgE. производство.ДЭ сам по себе не вызывал патологических изменений 64. Другие исследования, проведенные с более высокими дозами ДЭП (300 мкг) в аналогичных условиях, продемонстрировали увеличение специфического IgE 65. Вместе с вышеупомянутыми исследованиями это предполагает, что этот ответ может быть дозой и временем. зависимый. У мышей ICR, подвергшихся воздействию DEP путем интратрахеальной инстилляции, наблюдалось увеличение количества эпителиальных эозинофилов, лимфоцитов и бокаловидных клеток, а также увеличение продукции IgG и IgE и проаллергических цитокинов IL-2, IL-4, IL-5 и гранулоцитарно-макрофагальной колонии. стимулирующий фактор (GM-CSF), но не интерферон (IFN)-γ 62.Также было показано, что комбинация ДЭП и ОА усиливает бронхоконстрикционный ответ на вдыхаемый ацетилхолин 66. Кроме того, ежедневное вдыхание ДЭП может усиливать реакцию на аллерген, возможно, за счет повышения локальной экспрессии провоспалительных цитокинов, таких как ИЛ-5 и ГМ-КСФ 67. В одном исследовании повышенная продукция IgE также наблюдалась у мышей после интраназального введения взвешенных твердых частиц (ВВ) вместе с ОА с 3-недельными интервалами в течение 21 недели 68.

Для изучения влияния DEP на бронхиальную гиперреактивность, вызванную аллергеном, мышей сенсибилизировали к ОА, а затем подвергали воздействию ДЭ (3000 мкг·м -3 ) 69 .Через три недели после воздействия ДЭП им поставили диагноз ОА. Воздействие ДЭ в сочетании с антигенной нагрузкой индуцировало гиперреактивность дыхательных путей и воспаление дыхательных путей, включая увеличение количества эозинофилов и тучных клеток в легочной ткани. Одно только воздействие ДЭП также увеличивало гиперреактивность дыхательных путей, но инфильтрации эозинофилами не было. В аналогичной ситуации ингаляции дизельного топлива (3000 мкг·м -3 ) в сочетании с сенсибилизацией к ОА увеличивали количество бокаловидных клеток в легочной ткани, вызывали повышение дыхательного сопротивления и усиление иммунного ответа, измеряемого как специфические IgE, IgG 1 и ИЛ-5 в легочной ткани 70.

Модель ринита у морских свинок использовалась для изучения краткосрочных эффектов ДЭ (3-часовое воздействие при 1000 и 3200 мкг·м -3 ) 71. После воздействия только дизельного топлива не было индукции чихания, выделения из носа или скопление. Тем не менее, ДЭП усиливали чихание и назальную секрецию, вызванную гистамином, но не оказывали существенного влияния на вызванную гистамином заложенность носа, что позволяет предположить, что острое воздействие высоких уровней ДЭ может вызвать гиперреактивность слизистой оболочки носа, но не явные симптомы ринита.Хирума и др. 72 также сообщали о воздействии DEP на слизистую оболочку носа морских свинок, согласующемся с развитием назальной гиперреактивности. Было обнаружено, что воздействие дизельного топлива приводило к дозозависимому увеличению индуцированной гистамином сосудистой проницаемости, усилению эозинофильной инфильтрации эпителиального слоя, а также усилению назальной реактивности на гистамин.

Механизмы, участвующие в развитии астмы и аллергии после воздействия DEP, могут включать повышенное проникновение аллергена через слизистую дыхательных путей или прямую модуляцию иммунологического ответа 73.Загрязнение воздуха твердыми частицами включает частицы выхлопных газов дизельных и бензиновых двигателей, а также биологические материалы, такие как растительные остатки и остатки шин , т.е. латекс, которые могут быть аллергенами 74. Также показано, что некоторые аллергены, такие как основной аллерген пыльцы трав Lolium perenne -1 ( Lol p 1), специфически связываются с DEP. Это может быть возможным механизмом запуска приступов астмы и теоретическим фактором, способствующим увеличению распространенности астмы 75.

Ормстад и др. 76 изучали перенос аллергенов DEP. Это было исследование in vitro адсорбции аллергенов на частицах, таких как взвешенные в помещении частицы (ВЧ) и ДЭП. Они сообщили, что аллерген кошки ( Fel d 1), аллерген собаки ( Can f 1) и аллерген пыльцы березы ( Bet v 1) могут быть обнаружены на поверхности ВПМ, тогда как аллерген клеща домашней пыли ( Der p 1) не было. Однако было обнаружено, что все четыре аллергена поглощаются ДЭП.Опубликована химическая характеристика покрытия зерен пыльцы березы, собранной в сезон пыльцы на севере Стокгольма 77. Наибольшая часть (80%) состояла из н-алканов и н-алкенов, а также метилкетонов, простых эфиров, спиртов и аминоспиртов. также были выявлены.

Исследования in vitro

Было проведено исследований in vitro на клетках животных, но большая часть работы была проведена на клетках, полученных от человека.Эозинофилы являются главными эффекторными клетками при аллергических воспалительных заболеваниях. В одном исследовании оценивали влияние DEP и экстракта DEP на адгезию эозинофилов, выживаемость и дегрануляцию 78. Эозинофилы, эндотелиальные клетки микрососудов слизистой оболочки человека (HMMEC) и клетки носового эпителия человека (HNEC) предварительно инкубировали с экстрактом DEP и без него. Меченым радиоактивным изотопом эозинофилам давали прикрепиться к монослоям HMMEC и HNEC, определяя степень реактивности после промывания, и подсчитывали количество прикрепившихся эозинофилов.Наблюдалось значительное увеличение адгезивности эозинофилов к HNEC, но не к HMMEC. DEP также индуцировал дегрануляцию эозинофилов без изменения выживаемости эозинофилов. Эти результаты указывают на то, что DEP играют значительную роль в развитии назальной гиперчувствительности, вызванной усиленной инфильтрацией и дегрануляцией эозинофилов.

Цитотоксичность индуцированного ДЭП фагоцитоза и возникающий в результате иммунный ответ изучали на культурах клеток эпителия бронхов и носа человека 79.Воздействие ДЭП индуцировало зависящее от времени и дозы повреждение мембраны. Трансмиссионная электронная микроскопия показала, что DEP подвергались эндоцитозу эпителиальными клетками и транслоцировались через слой эпителиальных клеток. Проточные цитометрические измерения позволили установить зависимость этого фагоцитоза от времени и дозы, а также его отсутствие специфичности для разных частиц (испытывались ДЭП, сажа и латекс). DEP приводили к зависящему от времени увеличению высвобождения IL-8, GM-CSF и IL-1 бета. Эта воспалительная реакция возникала позже, чем фагоцитоз, и, по-видимому, зависела от типа адсорбированных соединений, поскольку в этом исследовании сажа не влияла на высвобождение цитокинов.

Эпителиальные клетки дыхательных путей играют важную роль в патогенезе респираторных заболеваний. Исследования показали, что воздействие DEP на эпителиальные клетки носа или бронхов приводит к увеличению синтеза и высвобождению провоспалительных медиаторов, цитокинов, таких как IL-6, IL-8 или GM-CSF, и молекул адгезии 80.

В соответствии с наблюдениями во время назального заражения in vivo 36, 38, исследования изолированных B-лимфоцитов человека продемонстрировали усиленный синтез IgE после воздействия DEP 81.В исследовании очищенных человеческих B-клеток, стимулированных IL-4, способность DEP индуцировать продукцию IgE может быть имитирована полиароматическими углеводородами (ПАУ), экстрагированными из DEP. Однако DEP-PAH не индуцирует продукцию IgE в нестимулированных B-клетках, что указывает на то, что она только увеличивает текущую продукцию IgE. Фенантрен, основной полиароматический углеводород и важный компонент DEP, показал такое же усиливающее действие на продукцию IgE в линии В-клеток человека 82.

Влияние DEP-PAH на высвобождение и экспрессию мРНК IL-8, моноцитарного хемотаксического пептида-1 (MCP-1) и RANTES (регулируется активацией нормальных Т-клеток, экспрессируемых и секретируемых) исследовали мононуклеарными клетками париптеральной крови (PBMCs). ), полученные от здоровых людей.Продукцию белка в супернатантах оценивали с помощью твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA), а продукцию мРНК — с помощью полуколичественной полимеразной цепной реакции с обратной транскриптазой (RT-PCR). Наблюдалось дозозависимое увеличение секреции IL-8 и RANTES в ответ на увеличение концентрации DEP-PAH (диапазон 0,5–50 нг·мл -1 ). Однако наблюдалось значительное дозозависимое ингибирование секреции МСР-1. Экспрессия мРНК, кодирующей IL-8, RANTES и MCP-1, показала вариации, параллельные продукции соответствующих белков.Эти результаты свидетельствуют о том, что DEP-PAH может модулировать пути хемокинов на уровне транскрипции 83.

Другие исследования были выполнены с использованием культивируемых клеток бронхиального эпителия человека (HBEC), подвергшихся воздействию DEP 84. Воздействие на эти клетки DEP в концентрации 50 мкг·мл -1 , отфильтрованного раствора DEP или DEP в концентрации 100 мкг·мл -1 ослаблял частоту биения ресничек (CBF) в зависимости от дозы и увеличивал высвобождение IL-8, GM-CSF и растворимого ICAM-1 (s/CAM-1). Наблюдения подтверждают гипотезу о том, что воздействие ДЭП может привести к функциональным изменениям и высвобождению провоспалительных медиаторов, способных влиять на развитие заболеваний дыхательных путей.В частности, наблюдаемые изменения будут способствовать инфильтрации нейтрофилов и других воспалительных клеток.

В другом отчете сравнивали влияние DEP на CBF и продукцию IL-8, GM-CSF, RANTES и sICAM-1 культивируемыми человеческими бронхиальными клетками у неатопических, неастматических субъектов и атопических пациентов с легкой астмой. Бронхиальные клетки из этих двух групп подвергались воздействию 10-100 мкг·мл -1 DEP в течение 24 часов. Исходный CBF был одинаковым в обеих группах.В ответ на повышение уровня DEP в обеих группах наблюдалось значительное ослабление CBF, с наибольшими изменениями при 100 мкг·мл -1 . Культуры клеток астматиков конститутивно высвобождали значительно большие количества IL-8, GM-CSF и sICAM-1 и были единственными культурами, высвобождающими RANTES. В ответ на 10 мкг·мл -1 DEP наблюдалось значительное увеличение высвобождения IL-8, GM-CSF и sICAM-1 в клетках астматиков. Однако воздействие доз 50 и 100 мкг·мл -1 приводило к снижению высвобождения IL-8 и RANTES.Напротив, только эти более высокие концентрации DEP вызывали значительное увеличение высвобождения IL-8 и GM-CSF в клетках неастматиков. Эти результаты свидетельствуют о том, что бронхиальные эпителиальные клетки астматиков более чувствительны к ДЭП, чем клетки здоровых людей, и что они также различаются в отношении количества высвобождаемых провоспалительных медиаторов 85.

Эффект DEP также был изучен в трех различных in vitro системах эпителиальных клеток дыхательных путей человека: полипах носа, бронхиальных клетках, полученных при резекции опухоли легкого или при аутопсии, и линии бронхиальных эпителиальных клеток BEAS-2B 86.DEP (10-100 мкг·мл -1 ) индуцировал зависимую от дозы и времени стимуляцию продукции IL-8 и GM-CSF всеми тремя видами эпителиальных клеток. С помощью двухкамерных планшетов было показано, что стимулировать клетки можно только с апикальной стороны. В качестве контроля ни уголь, ни графит не проявляли стимулирующего действия, в то время как бензпирен, входящий в состав ДЭП, проявлял его. Таким образом, оказывается, что воздействие DEP на эпителиальные клетки человека может стимулировать выработку цитокинов, что может быть связано с аллергическим воспалением.

В другом исследовании эффект ДЭП в дозах 40-330 мкг·мл -1 был зарегистрирован с использованием линии клеток бронхиального эпителия человека, BEAS-2B 87. Диаметр ДЭП составлял 25-35 нм, и частицы фагоцитировались этими клетки. Отмечалось увеличение продукции ИЛ-6 и ИЛ-8 (в 11 и 4 раза соответственно). Воздействие на эти клетки фактора некроза опухоли (TNF)-α также стимулировало сильное увеличение продукции IL-6 и IL-8. Наблюдался аддитивный эффект на продукцию IL-6 и IL-8 после праймирования TNF-α и последующего воздействия DEP, наблюдаемый только при низких дозах DEP (10–70 мкг·мл -1 ) и TNF-α. (0.05–0,2 нг·мл -1 ).

Чтобы выяснить молекулярный механизм действия DEP, экспрессию гена IL-8 изучали с помощью нозерн-блоттинга и анализа транскрипции в клетках бронхиального эпителия человека. Суспензионные DEP (1–50 мкг·мл -1 ) повышали устойчивые уровни мРНК IL-8. Анализ сдвига электрофоретической подвижности (EMSA) продемонстрировал, что DEP индуцируют повышенное связывание со специфическим мотивом ядерного фактора транскрипции κB (NF-κB), но не с фактором транскрипции AP-1.Известно, что NF-κB стимулирует транскрипцию генов, кодирующих воспалительные молекулы, такие как TNF-α и IL-8. Анализ репортерного гена люциферазы с использованием связывающих последовательностей NF-κB дикого типа и мутантных показал, что индуцированная DEP активация NF-κB участвует в транскрипции IL-8. Эти результаты показывают, что DEP активируют NF-κB, который может действовать как важный механизм повышенного высвобождения воспалительных цитокинов 88.

Также было исследовано влияние экстракта DEP на экспрессию мРНК рецептора гистамина H 1 (H 1R ) и продукцию IL-8 и GM-CSF в эндотелиальных клетках микрососудов носа и слизистых оболочек человека.Изменение экспрессии мРНК H 1R оценивали с помощью RT-PCR и Саузерн-блоттинга. Количество IL-8 и GM-CSF измеряли с помощью ELISA. Было обнаружено, что DEP приводит к значительному усилению экспрессии генов H 1R , а также к увеличению индуцированной гистамином продукции IL-8 и GM-CSF 89.

Ян и др. -90 изучали возможную роль цитокинов в токсическом действии ДЭП на альвеолярные макрофаги (АМ) крысы. Макрофаги инкубировали с ДЭП в различных концентрациях, а также с метанолом, промытыми ДЭП или метанольными экстрактами ДЭП.Высокие концентрации ДЭП и метанольных экстрактов увеличивали секрецию ИЛ-1 АМ, но не оказывали влияния на ФНО-α. DEP ингибировали продукцию IL-1 и TNF-α, стимулированную эндотоксином (липополисахаридом). Результаты показывают, что провоспалительный цитокин IL-1 может играть роль в легочном ответе на ингаляцию DEP. Супрессивная реакция АМ, предварительно обработанных ДЭП, на стимуляцию эндотоксинами может быть фактором, способствующим нарушению систем защиты легких после длительного воздействия ДЭП.

В одном исследовании изучалось влияние DEP на изолированные ткани и культивируемые клетки из дыхательных путей морских свинок 91. DEP индуцировали дозозависимую релаксацию гладкой мускулатуры трахеи и цитотоксичность, зависящую от времени, на клетки гладкой мускулатуры трахеи и фибробласты легких. На основе фармакологических вмешательств было высказано предположение, что цитотоксичность ДЭП может быть опосредована через образование кислородных радикалов. Также было показано, что DEP продуцируют агрессивные кислородные радикалы в бесклеточной системе in vitro в присутствии соответствующих доноров электронов 92, что частично может объяснить потенциальную токсичность и мутагенность DEP.

Главная | myAZcar.com


Качество воздуха, которым мы дышим, важнее, чем когда-либо. Все аризонцы заслуживают самого чистого воздуха сегодня, ради нашего будущего, особенно люди с ослабленным здоровьем. Каждый из нас может изменить ситуацию к лучшему благодаря тому выбору, который мы делаем, и действиям, которые мы предпринимаем каждый день. Выбросы транспортных средств, такие как антропогенный озон и твердые частицы (дым и пыль), способствуют повышению уровня загрязнения воздуха. И для миллионов жителей Аризоны, которые решили владеть и управлять автомобилями, каждый из них играет важную роль в поддержании и улучшении качества воздуха в Аризоне, просто проверяя выбросы транспортных средств, чтобы убедиться, что они соответствуют санитарным стандартам.

Так же важно, как качество воздуха для наших сообществ, здоровье и безопасность нашего сообщества и клиентов, которых мы обслуживаем, и наших сотрудников. Чтобы продолжать предоставлять исключительные услуги, защищающие общественное здоровье, ADEQ внесла ключевые изменения, которые поставили здоровье и безопасность как клиентов, так и сотрудников на первое место, поскольку мы работаем вместе, чтобы выполнять свою часть работы друг для друга. Изменения ADEQ обеспечивают максимально безопасный опыт тестирования выбросов, который выходит за рамки рекомендаций CDC для других важных услуг, таких как продуктовые магазины, заправочные станции и проезды.

Зачем нужны испытания на выбросы

Проверка выбросов транспортных средств требуется в крупных мегаполисах, которые не соответствуют федеральным стандартам качества воздуха по озону и другим загрязнителям. В Аризоне тестирование требуется в столичных районах Феникса и Тусона. В отчете Американской ассоциации легких о состоянии воздуха за 2021 год столичный район Феникса занял 5-е место в стране по уровню загрязнения озоном и 8-е место по загрязнению мелкими твердыми частицами (PM2,5). Области Феникса и Тусона получили «F» за загрязнение озоном.Район Феникса также получил неудовлетворительную оценку за загрязнение мелкими твердыми частицами. Загрязнение твердыми частицами состоит из крошечных частиц твердых или жидких частиц, взвешенных в воздухе. Транспортные средства способствуют этому типу загрязнения, а также загрязнению озоном.

Пресс-релиз ADEQ по отчету Американской ассоциации легких о состоянии воздуха за 2021 год | Просмотр >

Почему загрязнение озоном и твердыми частицами представляет собой проблему?

Загрязнение озоном и твердыми частицами усугубляет заболевания, связанные с дыханием, такие как бронхит, эмфизема, астма, хроническое обструктивное заболевание легких (ХОБЛ) и другие респираторные или легочные заболевания.Наука, связывающая загрязнение озоном и твердыми частицами с негативными последствиями для здоровья, обширна, и, по оценкам некоторых исследователей, в Северной Америке ежегодно происходит 50 000 преждевременных смертей из-за озона. Гарвардское исследование показало, что длительное воздействие загрязнения мелкими твердыми частицами может увеличить уровень смертности от COVID-19. А университет в Германии обнаружил, что 78 процентов смертей, связанных с COVID-19, произошли в районах исследования с самым высоким уровнем диоксида азота, который вырабатывается транспортными средствами и способствует антропогенному загрязнению озоном.Исследователи в обоих исследованиях пришли к выводу, что длительное воздействие плохого качества воздуха является важной причиной смерти от COVID-19, подчеркивая важность постоянных усилий по поддержанию и улучшению качества воздуха.

Важно отметить, что, хотя существует несколько способов избежать вирусов, существует несколько способов избежать плохого качества воздуха. К сожалению, и это усугубляет ситуацию, наш исторически высокий сезон озона длится с апреля по октябрь.

Дополнительные ресурсы:

  • PHYS ORG: Один миллион преждевременных смертей связан с загрязнением воздуха озоном | Просмотр страницы >
  • Гарвардское исследование: Воздействие загрязнения воздуха и смертность от COVID-19 в США | Посмотреть/Скачать >
  • Университет Мартина-Лютера Галле-Виттенберг (Германия): оценка уровня диоксида азота (NO2) как фактора, способствующего смертности от коронавируса (COVID-19) | Посмотреть >
  • Американская ассоциация пульмонологов: Озон | Просмотр страницы >
  • EPA: Воздействие загрязнения озоном на здоровье | Просмотр страницы >
  • CDC: Загрязнение твердыми частицами | Просмотр страницы >

ADEQ предлагает самый безопасный опыт тестирования транспортных средств на выбросы загрязняющих веществ для защиты здоровья и безопасности клиентов и сотрудников

Чтобы обезопасить всех, поскольку мы вместе работаем над защитой качества воздуха, наши технические специалисты по тестированию выбросов транспортных средств внедрили расширенные протоколы охраны здоровья и безопасности для защиты здоровья населения, наших клиентов и сотрудников.

Расширенные методы охраны труда и техники безопасности: Смотреть видео >

  • Техники, тестирующие автомобили, носят маски
  • Техники моют руки в перчатках раствором хлора и воды между каждым испытанием на выбросы транспортных средств
  • Инспекторы по проверке выбросов поддерживают протоколы социального дистанцирования, когда это возможно
  • Во время техосмотра у клиентов есть 3 варианта, где ждать:
    • Кабина ожидания, которая дезинфицируется 4 раза в день
    • Зона ожидания
    • Вне здания вокзала (сидение со стороны пассажира во время работы техника больше не разрешено)
  • Покупателей просят вставлять и извлекать свои кредитные карты из устройства чтения кредитных карт для оплаты

Чего ожидать, когда вы приходите проверять выбросы вашего автомобиля — расширенные процедуры для защиты вашего здоровья и безопасности:

  • Подъезжайте к станции, ставьте ее на стоянку и задействуйте аварийный тормоз.Если на вашем автомобиле установлена ​​механическая коробка передач, убедитесь, что вы поставили ее на нейтраль
  • .
  • Выберите, где вам удобнее всего ожидать завершения теста: в кабине ожидания, зоне ожидания или на улице
  • Пока вы ждете, инспектор выполняет тест бортовой диагностики (OBD), не садясь в автомобиль, инспектор протягивает руку, чтобы подсоединить шнур OBD к разъему канала передачи данных (DLC)
  • После этого вас попросят вернуться в автомобиль, чтобы повернуть ключ зажигания в положение дополнительного оборудования, чтобы инспектор мог убедиться, что индикатор проверки двигателя работает
  • Затем вы заведете свой автомобиль, позволив инспектору заметить, что индикатор проверки двигателя выключается с безопасного расстояния
  • После завершения теста OBD вы выключите автомобиль и выйдете в зону ожидания по вашему выбору (кабина ожидания, зона ожидания или снаружи)
  • При наступлении срока платежа просто вставьте свою кредитную карту и извлеките ее после завершения обработки
  • Затем вы возвращаетесь к своему автомобилю, и инспектор завершает процесс проверки и предоставляет отчет с информацией о вашем транспортном средстве, сохраняя при этом социальную дистанцию ​​

Чтобы предоставить клиентам альтернативный выбор, ADEQ может предоставить бесконтактные и ограниченно контактные тесты на выбросы | Узнать больше >

ADEQ будет продолжать улучшать и совершенствовать тестирование для наших клиентов по мере появления возможностей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.