Загрязнение атмосфери мобільними транспортними средствами

Міністерство загального характеру і професійного образования.

РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦИИ.

Далекосхідний державний технічний університет Арсеньевский технологічний институт.

Кафедра природних, наукових и.

общепрофессиональных дисциплин.

Реферат по Экологии на тему:

Забруднення атмосфери мобільними транспортними средствами.

ВЫПОЛНИЛ:

Студент 831 гр.

Наумов.

Илья.

Проверил:

Ємельянова Ж. В.

Арсеньєв 1998 г.

Содержание Введение… стр.

Наземний транспорт… стр.

Авіація і ракетоносії… стр.

Укладання … стр.

Найбільше забруднення атмосферного повітря надходять від енергетичних установок, працівників вуглеводневому паливі (бензин, гас, дизельне паливо, мазут, вугілля, природного газу та інші). Кількість забруднення визначається складом, обсягом спалюваного палива й організацією процесу сгорания.

Основними джерелами забруднення атмосфери є транспортні кошти, із двигунами внутрішнього згоряння (ДВС). Частка забруднення атмосфери від газотурбінних рухових установок (ГТДУ) і ракетних двигунів (РД) поки незначний, оскільки з їхньою використання у найбільших містах і промислових центрах обмежена. У місцях активного використання ГТДУ та БД (аеродроми, випробувальні станції, стартові майданчики) забруднення, які у атмосферу з посади цих джерел порівняти з забрудненнями від ДВС і ТЕС, обслуговуючих ці объекты.

Основні компоненти, выбрасываемые у повітря під час спалювання різних видів палива на двигунах всіх видів, — нетоксичні діоксид вуглецю СО2 і водяну пару Н2О. Проте, крім них же в атмосферу викидаються і шкідливі речовини, такі як оксид вуглецю, оксиди сірки, азоту, сполуки свинцю, сажа, вуглеводні, зокрема канцерогенний бензапирен С20Н12, незгорілі частки палива й т.п.

1. Наземний транспорт.

Автотранспорт є джерелом забруднення атмосфери, кількість автомашин невпинно зростає (диаг. 1.1), особливо великих містах; а водночас зростає валовий викид шкідливих продуктів в атмосферу.

Диаг. 1.1.

Токсичними викидами ДВС є які відпрацювали і картерные гази, пари палива з карбюратора і паливного бака. Основна частина токсичних домішок вступає у атмосферу з відпрацювали газами ДВС. З картерными газами і парами палива на атмосферу надходить ~45% СnHn від їх загальної выброса.

Дослідження складу відпрацьованих газів ДВС показують, що мені міститься кілька десятків компонентів, основні у тому числі наведені у табл. 1.1. Діоксид сірки утворюється в відпрацьованих газах у разі, коли сірка міститься у вихідному паливі (дизельне топливо).

Аналіз даних даних які у таблиці 1.1, показує, що найбільшої токсичністю має вихлоп карбюраторних ДВС з допомогою більшого викиду ЗІ, Nox, CnHm та інших. Дизельні ДВС викидають багато сажу, що у чистому вигляді не токсична. Проте частки сажі несуть у своїй поверхні частки токсичних речовин, зокрема і канцерогенних. Саж може тривалий час перебувати в підвішеному стані повітрі, збільшуючи цим час впливу токсичних речовин на человека.

Таблиця 1.1 | |Зміст компонента, про. частки, | | |Компоненти |% |Примітка | | |Карбюраторні |Дизельні | | | |ДВС |ДВС | | |N2 |74 — 77 |76 — 78 | | |O2 |0,3 — 8 |2−18 | | |H2O (пари) |3,0 — 5,5 |0,5−4,0 |Нетоксичен | |CO2 |5,0 — 12,0 |1,0−10,0 | | |H2 |0 — 5,0 |- | | |CO |0,5 — 12,0 |0,01−0,50 | | |NOx |До 0,8 |0,0002−0,5 | | |CnHm |0,2 — 3,0 |0,009−0,5 |Токсичний | |Альдегіди |До 0,2 мг/л |0,001−0,09 мг/л | | |Сажа |0−0,04 г/м3 |0,01−1,1 г/м3 | | |Бензапирен |10−20 мкг/м3 |до 10 мкг/м3 | |.

Кількість шкідливі речовини, що у атмосферу, що у атмосферу у складі відпрацьованих газів, залежить від загального технічного стану автомобілів і особливо від двигуна — джерела найбільшого забруднення. Так, у разі порушення регулювання карбюратора викиди ЗІ збільшуються на чотири — 5 раз.

Застосування етилірованого бензину, має у собі сполуки свинцю, викликає забруднення атмосферного повітря дуже токсичними сполуками свинцю. Близько 70% свинцю, доданого до бензину з этиловой рідиною, потрапляє у атмосферу з відпрацювали газами, їх 30% осідає землі відразу, а 40% залишається у атмосфері. Один вантажний автомобіль середньої вантажопідйомності виділяє 2,5 — 3 кг свинцю на рік. Концентрація свинцю повітря залежить від змісту свинцю в бензине:

Зміст свинцю в бензині, г/л…0,15 0,20 0,25 0,50.

Концентрація свинцю повітря, мкг/м3…0,40 0,50 0,55 1,00.

Виключити надходження високотоксичних сполук свинцю у повітря можна заміною етилірованого бензину на неетилований, що практикується у містах ряду розвинених країн Західної Европы.

Валові викиди шкідливі речовини автомобільним транспортом Росії (тоді ще СРСР) становлять, млн. т/год:

Автомобілі: 1960 р. 1970 р. 1980 г.

Вантажні.. .. .. .. ... .9,05 18,99 30,63.

Легкові.. .. .. .. ... .0,82 1,3 4,23.

Автобуси.. .. .. .. ... 0,65 2,1 4,16.

Усього: 10,52 22,39 39,02.

Світовим парком автомобілів з ДВС щорічно викидається, млн. т: оксиду вуглецю — 260 летючих вуглеводнів — 40 оксидів азоту — 20.

Частка участі автомобільного транспорту в забруднення атмосферного повітря у містах світу становить, %:

Оксид вуглецю Оксиди Азоту Углеводороды.

Москва 96,3 32,6 64,4.

Санкт-Петербург 88,1 31,7 79.

Токіо 99 33 95.

Нью-Йорк 97 31 63.

У деяких містах концентрація ЗІ протягом коротких періодів сягає 200 мг/м3 і більше, при нормативних значеннях максимально допустимих разових концентрацій 40 мг/м3 (США) і десяти мг/м3 (Россия).

2. Авіація і ракетоносители.

Застосування газотурбінних рухових установок в авіації і ракетобудуванні воістину величезна. Усі ракетоносії і всі літаки (крім пропелерних у яких стоять ДВС) використовують тягу цих установок. Вихлопні гази газотурбінних рухових установок (ГТДУ) містять такі токсичні компоненти, як ЗІ, NОx, вуглеводні, сажу, альдегіди і др.

Дослідження складу продуктів згоряння двигунів, встановлених на літаках «Боїнг-747», показали, що відсотковий вміст токсичних складових в продуктах згоряння істотно залежить від режиму роботи двигуна (табл. 2.1.).

Таблиця 2.1. |Кількість |Зміст г/кг палива | |оборотів | | |двигуна | | | |ЗІ |NOx |CnHm | |0.56 n* |87.9 |0.7 |9.8 | |0.83 n |2.3 |1.5 |0.3 | |0.90 n |— |4.4 |— |.

n — номінальне число оборотів двигателя.

Відповідно до таблиці 2.1., високі концентрації ЗІ і CnHm характерні для ГТДУ на знижених режимах (холостий хід, рулювання, наближення до аеропорту, захід на посадку), тоді як зміст оксидів азоту NOx (NO, NO2, N2O5) істотно зростає під час роботи на режимах близьких до номінальному (злет, набір висоти, політний режим).

Сумарний викид токсичних речовин літаками з ГТДУ невпинно зростає, що з підвищенням витрати палива до 20 — 30 т/ч і неухильним зростанням кількості експлуатованих літаків (дані США).

1975 р. 1985 р. 1990 г.

Літаки, прим. 5629 6028 6721.

Сумарна паливо, млн. тонн на рік. 45,5 97 142.

Викиди NОx, млн. тонн на рік. 0,287 0,548 0,832.

Найбільшого впливу на умови існування викиди ГТДУ надають в аеропортах і зонах, прилеглих до випробувальним станціям. Порівняльні дані про викидам шкідливих речовин у аеропортах показують, що надходжень від ГТДУ в приземный шар атмосфери составляют:

Оксиди вуглецю — 55%.

Оксиди азоту — 77%.

Вуглеводні - 93%.

Аерозоль — 97% інші викиди виділяють наземні транспортні засоби з ДВС.

Забруднення повітряної середовища транспортом з ракетними руховими установками відбувається переважно за її роботі перед стартом, при злеті та ув’язнення, при наземних випробувань у процесі їх виробництва та після ремонту, при зберіганні і транспортування палива, а як і при заправці паливом літальних апаратів. Робота жидкостного ракетного двигуна супроводжується викидом продуктів повного та неповного згоряння палива, які з O, NOx, OH і др.

Під час згоряння твердих палив із камери згоряння викидаються H2O, CO2, HCl, CO, NO, Cl, і навіть тверді частки Al2O3 із середнім розміром 0,1 мкм (іноді до 10 мкм).

У двигунах космічного корабля «Шаттл» спалюється як рідке і тверде паливо. Продукти згоряння палива у міру віддалення корабля від Землі пробираються у різні верстви атмосфери (табл. 2.2), але здебільшого у тропосферу.

Таблиця 2.2 |Атмосферне |Высота,|Продукты згоряння, кг | |шар |км | | | | |HCl |Cl |NO |CO |CO2 |H2O |Al2O3 | | | | | | | | |(пар) | | |Приземный |0 — 0,5|24 666 |2741 |1697 |131 |55 075 |46 674 |39 284 | |шар | | | | | | | | | |Тропосфера |0,5 — |78 517 |9657 |4618 |839 |172 570|152677|26 385 | | |13 | | | | | | | | |Стратосфера |13 — 50|59 732 |11 727 |239 |2189|147 684|146393|110 304| |Нижня |50 — 67|0 |0 |0 |0 |0 |15 542 |0 | |мезосфера | | | | | | | | | |Мезосфера — |67 |0 |0 |0 |0 |0 |119 045|0 | |термосфера | | | | | | | | |.

У разі запуску у пускової системи утворюється хмару продуктів згоряння, водяної пари не від системи шумоглушения, піску і пилу. Обсяг продуктів згоряння можна визначити за часом (зазвичай 20 з) роботи установки на стартовою майданчику й у приземному прошарку. Після запуску високо температурное хмару піднімається на висоту до 3 км і переміщається під дією вітру на відстань 30 — 60 км, він може рассеятся, а може бути і причиною кислотних дождей.

При старті, і поверненні на Землю Ракетні двигуни несприятливо впливають як на приземный шар атмосфери, а й у космічне простір, руйнуючи озоновий шар Землі. Масштаби руйнації озонового шару визначаються числом запусків ракетних систем і інтенсивністю польотів надзвукових літаків. За 40 років існування космонавтики у СРСР і пізніше Росії вироблено понад 1800 запусків ракет-носіїв. По прогнозам фірми Aerospace в XXI в. транспортуванню вантажів на орбіту здійснюватиметься до 10 запусків ракет на добу, у своїй викид продуктів згоряння кожної ракети перевищуватиме 1,5 т/с.

Відповідно до ГОСТ 17.2.1.01 — 76 викиди у повітря классифицируют:

1) по агрегатному стану шкідливих речовин у викидах, це — газоподібні і парообразные (SO2, CO, NOx вуглеводні та інших.); рідкі (кислоти, луги, органічні сполуки, розчини солей і рідких металів); тверді (свинець иего сполуки, органічна і неорганічна пил, сажа, смолисті речовини і др.);

2) по масовому викиду, виділяючи шість груп, т/сут:

1) менш 0,01 вкл.;

2) понад 0,01 до 0,1 вкл.;

3) понад 0,1 до 1,0 вкл.;

4) понад 1,0 до 10 вкл.;

5) понад 10 до 100 вкл.;

6) понад 100.

У зв’язку з розвитком авіації і ракетної техніки, і навіть інтенсивним використанням авіаційних і ракетних двигунів інших галузях народного господарства істотно зріс їхній загальний викид шкідливих домішок в атмосферу. Проте за частку цих двигунів доводиться доки понад п’ять% токсичних речовин, що у атмосферу від транспортних засобів всіх типов.

Заключение

.

Не скажеш, що питання забруднення транспортом не приділяється ніякого уваги. Дедалі більше звичайні поїзда замінюються електровозами, розробляються та вже випускаються автомобілі на акумуляторних батареях, при сучасних темпах прогресу можна на те що з’являться і екологічно чисті авіаційні і ракетні двигуни. Уряди приймає рішення проти забруднення планети. По приклади далеко ходити не треба. Інспектори ДАІ вже карають водіїв, чиї машини викидають в атмосферу токсичних речовин більше нормы.

Охорона природи — завдання ХХ століття, проблема, стала соціальної. Знову і знову ми чуємо про небезпечність, загрожує навколишньому середовищі, але досі пір частина з нас вважають їхню неприємним, але неминучим породженням цивілізації вважають, що ми ще встигнемо впоратися з усіма выявившимися затруднениями.

Проте вплив особи на одне довкілля прийняло загрозливі масштаби. Щоб на корені поліпшити становище, знадобляться цілеспрямовані і продумані дії. Відповідальна і дієва політика стосовно навколишньому середовищі буде можлива лише у разі, коли ми накопичемо надійні даних про сучасний стан середовища, обгрунтовані знання про взаємодії важливих екологічних чинників, якщо розробить нові методи зменшення та профілактики шкоди, спричинених Природі Человеком.

———————————- [pic].