В поисках оптимального состава бензиновых смесей стремятся ограничить или исключить самую важную присадку — тетраалкилсвинец. Это соединение содержат почти все существующие сегодня виды бензина, потому что оно повышает их октановое число: у дистиллированных бензинов на 15, у бензинов из катализированного крекинг-процесса на 5, у бензинов из гидрокрекинга — на 12 и у прочих бензинов — на 3–6 единиц. В США до 20 % производимого свинца добавляется в театраалкилы (на сумму 400 млн. долларов ежегодно).
До сих пор никакие другие добавки не дают такого повышения октанового числа при столь малых расходах, как добавка свинца. Но в то же время почти ни одно из загрязняющих окружающую среду веществ не оказывает столь вредного действия и на самого человека, и на служащую ему технику, как даже незначительные дозы этого тяжелого и токсичного металла.
Около 70–80 % тетраалкилсвинца попадает с выхлопными газами в воздух в виде аэрозолей окислов и галогенидов свинца. Лишь четверть его задерживается в двигателе, масле и фильтрах. Содержащие свинец частицы выхлопных газов, поднимаясь в воздух, осаждаются на деревьях, кустарнике и траве вдоль дорог. Повсюду в мире уже нельзя пасти скот вдоль шоссе и автострад. Съеденный животными свинец с молоком или мясом попадает в организм человека.
Концентрация свинца на улицах американских городов колеблется от 2 до 20 мг/м3. Нормально дышащий человек поглощает там в день 22–30 мг свинца, а курильщик — больше 40 мг. Следующую порцию свинца человек получает с продуктами питания и через соприкосновение с почвой, которая сама по себе содержит достаточное количество этого металла, примерно 16 мг/кг. Аккумуляция свинца в жизненном пространстве человека несет большую потенциальную опасность отравления подрастающего поколения.
Выяснилось, что исключение свинца из бензина уменьшает износ двигателя, ограничивает выхлоп продуктов сгорания, понижает коррозию выхлопной системы и увеличивает долговечность свечей и моторного масла. Сторонники применения тетраалкилсвинца в бензине, со своей стороны, обращают внимание на то, что удержание высокого октанового числа без присадок, содержащих свинец, связано с повышением содержания в бензине ароматических углеводородов, вызывающих раковые заболевания. Кроме того, повышение количества других вредных веществ в выхлопных газах (например, фотохимически активных углеводородов и др.) ухудшает видимость в городах. Исключение свинца из бензина может, по их мнению, вызывать катастрофические повреждения выхлопных вентилей при высоких скоростях.
По-видимому, пока не будут найдены подходящие неметаллические присадки, к ситуации, в которой мы сейчас находимся, можно применить выражение древних: «Со Сциллой столкнется тот, кто захочет избежать Харибды». В капиталистических странах положение усугубляют еще и экономические факторы. Снижение содержания свинца в бензине связано с большими материальными затратами. Решающим фактором является материальная заинтересованность фирм. АИП считает, что в США полное исключение свинца из бензина потребует расходов в 4 млрд. долларов. «Этил Корпорейшн», производящая тетраалкил-свинец, исчисляет эти расходы в 6 млрд. долларов. С другой стороны, ЮОП — известный производитель катализаторов, исключающих свинец, — снижает эту сумму на целую треть. Для автомобилиста устранение свинца означало бы, по подсчетам АИП, подорожание бензина более чем на 2 цента за галлон, а по подсчетам «Этил Корпорейшн», он терял бы на каждом галлоне вдвое больше.
Вместе с тем в СССР использование свинца в бензине в больших городах запрещено уже давно, а в Японии с 1974 г. В других странах, в частности в ФРГ, Швеции и в США, а также в Чехословакии, ориентируются на постепенное снижение количества свинца в бензине.
Бензины, содержащие малое количество свинца или не содержащие его вовсе, должны быть богаты очень разветвленными алканами, которые отличаются высоким октановым числом и незначительной фотохимической активностью. В этих бензинах содержатся и ароматические углеводороды, которые, как мы уже знаем, часто не сгорают до конца, что приводит к образованию осадка в двигателе. С другой стороны, они производят много фотохимически активных вредных веществ. В Чехословакии проводились испытания антидетонаторов на основе железа. Они снижают образование угарного газа, однако у них есть свои недостатки: например, они выводят из строя свечи зажигания.
Меньше требований к новой технологии предъявляют моторные топлива для дизельных двигателей. Речь идет о снижении содержания в них серы, об ограничении содержания ароматических углеводородов и о применении подходящих присадок. В работе с присадками хорошим опытом располагает Советский Союз. В моторные топлива — так же как и в бензины — добавляют присадки, поддерживающие горение образующейся сажи. При этом другие присадки должны поддерживать окончательное сгорание сажи еще в двигателе и снижать образование канцерогенных углеводородов.
Еще долгие годы мы вынуждены будем считаться с присутствием на дорогах машин с привычными для нас двигателями и традиционным топливом. Принципиальное улучшение может наступить лишь в далекой перспективе. Поэтому все большее внимание уделяется рациональной организации транспорта.
Очень хороших результатов добились в СССР. В советских городах создаются микрорайоны, где запрещено движение транспорта. Так как местом наибольшей концентрации вредных веществ являются узкие улицы с интенсивным автомобильным движением (примером тому улицы Вены и Праги, а в недалеком будущем и Братиславы), в советских городах строятся специальные дороги, где автомашины могут проезжать без задержек, а тем самым и без значительных перемен в режиме работы двигателя. Составной частью таких дорог являются развязки и перекрестки с движением на разных уровнях, а также зеленые зоны, которые значительно содействуют снижению шума и содержания вредных веществ в воздухе. Уже однорядная посадка деревьев уменьшает концентрацию, например, окисла азота и фотооксидантов на 5—10 %, а четырехрядная — на 40 %.
В городском транспорте приступают к замене автобусов трамваями и троллейбусами.
Однако больше, чем все технические меры, — хотя бы в переходный период — помогло бы сознательное ограничение езды по городу и по лесным дорогам, использование малолитражных автомобилей и снижение интенсивности движения в условиях низкого давления или повышенного солнечного облучения.
Ко всему этому стоит прислушаться: ведь загрязнение среды автомашинами отрицательно сказывается на здоровье всех нас.
Автомобили, которых в чехословацких городах пока еще сравнительно мало, «обогащают» атмосферу приблизительно 20 тыс. т углекислого газа, и Тыс. т углеводородов, 670 т сернистого газа, 20 т свинца и 100 т сажи. Мы уже говорили, что эти вещества можно использовать. Важно, однако, что причиняемый ими вред уже сегодня определяется в 3 млрд. крон в год. За последнюю пятилетку лишь число личных автомобилей возросло на 700 тыс., следующая пятилетка добавит их еще как минимум вдвое. Менее чем через 20 лет у нас будет приходиться, по самым осторожным подсчетам, по одному автомобилю на шесть человек, а каждый автомобилист за год наездит в среднем до 18 тыс. км.
Подобное развитие автомобильного транспорта ожидается и в других странах, поэтому уже сегодня необходимо позаботиться о том, чтобы у нас было, чем напоить наших «коней». Все это связано с потреблением громадного количества нефти, которую доставляют танкеры, гонят нефтепроводы или перевозят по суше в цистернах. Уже десять лет назад с помощью танкеров перевозилось до 700 млн, т нефти, От года к году это количество неуклонно растет. Повышенный спрос на жидкие виды топлива приводит к строительству чрезвычайно большегрузных судов для их перевозки.
Несколько лет назад самым большим- был японский танкер водоизмещением 70 тыс. т. Уже сегодня не редкость танкеры, которые берут на борт до 200 тыс. т нефти! Предполагается создание танкеров вдвое, а то и втрое большего водоизмещения. Что может произойти с морской флорой и фауной, если такой гигант потерпит крушение, мы узнали в марте 1967 г., когда у английского побережья произошла катастрофа с танкером «Торри-Кэньон». В море сразу вылилось 118 тыс. т нефти. Однако, те 3 млн. фунтов стерлингов, которые компания заплатила в качестве компенсации за нанесенный ущерб, не воскресили ни птиц, ни планктон, которых убила нефть. А, если представить, что ежегодно при катастрофах, замене масел, мойке танкеров в Мировой океан попадает в 40 раз больше нефти, чем при крушении «Торри-Кэньон», то нельзя не согласиться с известным исследователем. Туром Хейердалом, который после своего плавания через океан заявил, что трагедия человечества состоит в том, что даже в открытом океане нельзя без опасения вычистить морской водой зубы.
В промышленно развитых капиталистических странах до 50 % загрязнений в воздухе исходят от автомобилей. Доля самолетов пока минимальная — неполный 1 %. Однако их мощные двигатели выбрасывают большое количество водорода, который, соединяясь с кислородом воздуха, образует водяные пары, и повышают тем самым естественную облачность. Можно подумать, что это не так существенно, поскольку полеты сверхзвуковых самолетов происходят в стратосфере. Однако именно в стратосфере загрязнения удерживаются гораздо дольше, чем в тропосфере, что влечет за собой новые проблемы и догадки, как это новое явление отразится на погоде.
В борьбе с загрязнением окружающей среды транспортными средствами необходимы решительные меры. Нужно добиться того, чтобы при конструировании автомашин соблюдались внутренние и международные стандарты, особенно в двигателях, и чтобы они не нарушались ни по экономическим причинам, ни в интересах удобства владельцев автомобилей. В перспективе должно быть исключено вредное топливо и введены новые прогрессивные двигатели. Но пока это лишь мечты. Положение можно исправить сейчас путем соблюдения дисциплины, предусмотрительностью, а также с помощью технических средств, которые мы имеем в распоряжении уже сегодня. Человек изобрел транспортные средства, и в его власти воспрепятствовать тому, чтобы слуги не превратились в неразумных и требовательных хозяев!