Транспорт и окружающая среда
РЕФЕРАТ
По ОБЖ
На тему: «Транспорт и окружающая среда»
Выполнила: Лунева О.А.
Лицей «Пролог» кл. 10 «В»
г. Курган 2001г.
Содержание
Введение____________________________________________3стр.
Наземный
транспорт)_________________________________4 стр.
Авиация и
ракетоносители_____________________________6 стр.
Заключение
_________________________________________9 стр.
Введение
Наибольшее загрязнение атмосферного воздуха поступают от энергетических
установок, работающих на углеводородном топливе (бензин, керосин, дизельное
топливо, мазут, уголь, природный газ и другие). Количество загрязнения
определяется составом, объемом сжигаемого топлива и организацией процесса
сгорания.
Основными источниками загрязнения атмосферы являются транспортные
средства с двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Доля загрязнения атмосферы
от газотурбинных двигательных установок (ГТДУ) и ракетных двигателей (РД) пока
незначительна, поскольку их применение в городах и промышленных центрах
ограничено. В местах активного использования ГТДУ и РД (аэродромы,
испытательные станции, стартовые площадки) загрязнения, поступающие в атмосферу
от этих источников сопоставимы с загрязнениями от ДВС и ТЭС, обслуживающих эти
объекты.
Основные компоненты, выбрасываемые в атмосферу при сжигании различных
видов топлива в двигателях всех видов, - нетоксичные диоксид углерода СО2 и
водяной пар Н2О. Однако кроме них в атмосферу выбрасываются и
вредные вещества, такие как оксид углерода, оксиды серы, азота, соединения
свинца, сажа, углеводороды, в том числе канцерогенный бензапирен С20Н12,
несгоревшие частицы топлива и т.п.
Наземный транспорт
Автотранспорт является источником загрязнения атмосферы, количество
автомашин непрерывно растет, особенно в крупных городах; а вместе с этим растет
валовой выброс вредных продуктов в атмосферу.
Токсическими выбросами ДВС являются отработавшие и картерные газы, пары
топлива из карбюратора и топливного бака. Основная доля токсических примесей
поступает в атмосферу с отработавшими газами ДВС. С картерными газами и парами
топлива в атмосферу поступает ~45% СnHn от их общего выброса.
Исследования состава отработавших газов ДВС показывают, что в них
содержится несколько десятков компонентов. Диоксид серы образуется в
отработавших газах в том случае, когда сера содержится в исходном топливе
(дизельное топливо).
Анализ данных показывает, что наибольшей токсичностью обладает выхлоп
карбюраторных ДВС за счет большего выброса СО, Nox, CnHm и др. Дизельные ДВС выбрасывают в больших количествах
сажу, которая в чистом виде не токсична. Однако частицы сажи несут на своей
поверхности частицы токсичных веществ, в том числе и канцерогенных. Саж может
длительное время находиться во взвешенном состоянии в воздухе, увеличивая тем
самым время воздействия токсических веществ на человека.
Количество вредных веществ, поступающих в атмосферу, поступающих в
атмосферу в составе отработавших газов, зависит от общего технического
состояния автомобилей и особенно от двигателя – источника наибольшего
загрязнения. Так, при нарушении регулировки карбюратора выбросы СО
увеличиваются в 4 – 5 раз.
Применение этилированного бензина, имеющего в своем составе соединения
свинца, вызывает загрязнение атмосферного воздуха весьма токсичными соединениями
свинца. Около 70% свинца, добавленного к бензину с этиловой жидкостью, попадает
в атмосферу с отработавшими газами, из них 30% оседает на земле сразу, а 40%
остается в атмосфере. Один грузовой автомобиль средней грузоподъемности
выделяет 2,5 – 3 кг свинца в год. Концентрация свинца в воздухе зависит от
содержания свинца в бензине:
Содержание свинца в бензине, г/л…………0,15 0,20 0,25 0,50
Концентрация свинца в воздухе, мкг/м3…..0,40 0,50 0,55 1,00
Исключить поступление высокотоксичных соединений свинца в атмосферу
можно заменой этилированного бензина на неэтилированный, что давно практикуется
в крупных городах ряда стран Западной Европы.
Мировым парком автомобилей с ДВС ежегодно выбрасывается, млн. т:
оксида углерода – 260
летучих углеводородов – 40
оксидов азота – 20.
Доля участия автомобильного транспорта в загрязнении атмосферного
воздуха крупных городов мира составляет, %:
Оксид углерода Оксиды Азота
Углеводороды
Москва 96,3 32,6 64,4
Санкт-Петербург 88,1 31,7 79
Токио 99 33
95
Нью-Йорк 97 31
63
В некоторых городах концентрация СО в течении коротких периодов
достигает 200 мг/м3 и более, при нормативных значениях максимально
допустимых разовых концентраций 40 мг/м3 (США) и 10 мг/м3
(Россия).
Авиация и ракетоносители
Применение газотурбинных двигательных установок в авиации и
ракетостроении поистине огромно. Все ракетоносители и все самолеты (кроме
пропеллерных на которых стоят ДВС) используют тягу этих установок. Выхлопные
газы газотурбинных двигательных установок (ГТДУ) содержат такие токсичные
компоненты, как СО, NОx, углеводороды, сажу, альдегиды и др.
Исследования состава продуктов сгорания двигателей, установленных на
самолетах «Боинг-747», показали, что содержание токсичных составляющих в продуктах
сгорания существенно зависит от режима работы двигателя.
Высокие концентрации СО и CnHm (n – номинальное число оборотов двигателя)
характерны для ГТДУ на пониженных режимах (холостой ход, руление, приближение к
аэропорту, заход на посадку), тогда как содержание оксидов азота NOx (NO, NO2, N2O5)
существенно возрастает при работе на режимах близких к номинальному (взлет,
набор высоты, полетный режим).
Суммарный выброс токсичных веществ самолетами с ГТДУ непрерывно растет,
что обусловлено повышением расхода топлива до 20 – 30 т/ч и неуклонным ростом
числа эксплуатируемых самолетов.
Наибольшее влияние на условия обитания выбросы ГТДУ оказывают в
аэропортах и зонах, примыкающих к испытательным станциям. Сравнительные данные
по выбросам вредных веществ в аэропортах показывают, что поступления от ГТДУ в
приземный слой атмосферы составляют:
Оксиды углерода – 55%
Оксиды азота – 77%
Углеводороды – 93%
Аэрозоль – 97%
остальные выбросы
выделяют наземные транспортные средства с ДВС.
Загрязнение воздушной среды транспортом с
ракетными двигательными установками происходит главным образом при их работе
перед стартом, при взлете и посадке, при наземных испытаниях в процессе их
производства и после ремонта, при хранении и транспортировке топлива, а так же
при заправке топливом летательных аппаратов. Работа жидкостного ракетного
двигателя сопровождается выбросом продуктов полного и неполного сгорания
топлива, состоящих из O, NOx, OH и др.
При сгорании твердого топлива из камеры сгорания
выбрасываются H2O, CO2, HCl, CO, NO, Cl, а также твердые частицы Al2O3 со средним размером 0,1 мкм (иногда до 10
мкм).
В двигателях космического корабля «Шатл» сжигается как
жидкое так и твердое топливо. Продукты сгорания топлива по мере удаления
корабля от Земли проникают в различные слои атмосферы, но большей частью в
тропосферу.
В условиях запуска у пусковой системы образуется
облако продуктов сгорания, водяного пара от системы шумоглушения, песка и пыли.
Объем продуктов сгорания можно определить по времени (обычно 20 с) работы установки
на стартовой площадке и в приземном слое. После запуска высоко температурное
облако поднимается на высоту до 3 км и перемещается под действием ветра на
расстояние 30 – 60 км, оно может рассеятся, но может стать и причиной кислотных
дождей.
При старте и возвращении на Землю Ракетные двигатели
неблагоприятно воздействуют не только на приземный слой атмосферы, но и на
космическое пространство, разрушая озоновый слой Земли. Масштабы разрушения
озонового слоя определяются числом запусков ракетных систем и интенсивностью
полетов сверхзвуковых самолетов. За 40 лет существования космонавтики в СССР и
позднее России произведено свыше 1800 запусков ракет-носителей. По прогнозам
фирмы Aerospace в XXI в. для транспортировки грузов на орбиту будет
осуществляться до 10 запусков ракет в сутки, при этом выброс продуктов сгорания
каждой ракеты будет превышать 1,5 т/с.
Согласно ГОСТ 17.2.1.01 – 76 выбросы в атмосферу
классифицируют:
1)
по агрегатному состоянию
вредных веществ в выбросах, это – газообразные и парообразные (SO2, CO, NOx углеводороды и др.); жидкие (кислоты, щелочи,
органические соединения, растворы солей и жидких металлов); твердые (свинец
иего соединения, органическая и неорганическая пыль, сажа, смолистые вещества и
др.);
2)
по массовому выбросу,
выделяя шесть групп, т/сут:
1)
менее 0,01 вкл.;
2)
свыше 0,01 до 0,1 вкл.;
3)
свыше 0,1 до 1,0 вкл.;
4)
свыше 1,0 до 10 вкл.;
5)
свыше 10 до 100 вкл.;
6)
свыше 100.
В связи с развитием авиации и ракетной техники, а
также интенсивным использованием авиационных и ракетных двигателей в других
отраслях народного хозяйства существенно возрос их общий выброс вредных
примесей в атмосферу. Однако на долю этих двигателей приходится пока не более
5% токсичных веществ, поступающих в атмосферу от транспортных средств всех
типов.
Заключение
Нельзя сказать, что вопросу загрязнения транспортом не
уделяется никакого внимания. Все больше обычные поезда заменяются
электровозами, разрабатываются и уже выпускаются автомобили на аккумуляторных
батареях, при современных темпах прогресса можно надеяться на то что вскоре
появятся и экологически чистые авиационные и ракетные двигатели. Правительства
принимают решения против загрязнения планеты. За примером далеко ходить не
надо. Инспекторы ГАИ уже наказывают водителей, чьи машины выбрасывают в
атмосферу токсичных веществ больше нормы.
Охрана природы - задача нашего века, проблема, ставшая
социальной. Снова и снова мы слышим об опасности, грозящей окружающей среде,
но до сих пор многие из нас считают их неприятным, но неизбежным порождением
цивилизации и полагают, что мы ещё успеем справиться со всеми выявившимися
затруднениями.
Однако воздействие человека
на окружающую среду приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить
положение, понадобятся целенаправленные и продуманные действия. Ответственная
и действенная политика по отношению к окружающей среде будет возможна лишь в
том случае, если мы накопим надёжные данные о современном состоянии среды,
обоснованные знания о взаимодействии важных экологических факторов, если
разработает новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого Природе
Человеком.