Contaminación del aire por vehículos de motor. Investigación
Plan
Introducción
Parte principal
Conclusión
Fuentes de información
Introducción
El transporte por carretera es uno de los componentes más importantes del desarrollo social y económico, ya que absorbe una cantidad significativa de recursos y tiene un grave impacto en el medio ambiente. El rápido aumento del número de vehículos en las carreteras ha complicado significativamente la situación medioambiental, especialmente en las grandes ciudades.
La naturaleza es un sistema integral con muchas conexiones equilibradas.
La violación de estas conexiones conduce a cambios en los ciclos de sustancias y energía establecidos en la naturaleza.
El creciente impacto tecnogénico del transporte por carretera sobre el medio ambiente natural ha dado lugar a una serie de problemas medioambientales. Los más agudos están relacionados con el estado de la atmósfera, la hidrosfera y la litosfera. Algunos “cambios”, como la contaminación del aire o del agua, pueden afectar directamente la salud y el funcionamiento del cuerpo. Otros están plagados de efectos indirectos. La contaminación que ingresa a la atmósfera regresa a la Tierra con las precipitaciones y termina en los cuerpos de agua y el suelo.
Este artículo examina los problemas ambientales del transporte motorizado y su infraestructura asociados con el impacto negativo sobre el aire, el agua, el suelo y la salud pública.
1. parte principal
A finales del siglo XX, se creó en la Federación de Rusia un moderno complejo de transporte que, en general, funciona con éxito, garantizando su integridad territorial y seguridad nacional. El transporte por carretera desempeña un papel clave en su desarrollo: según el Ministerio de Transporte de la Federación de Rusia, la contribución del transporte por carretera al transporte de mercancías es del 75% al 77%, los pasajeros (excluidos los automóviles personales), del 53% al 55%. La razón es obvia: el transporte por carretera tiene ventajas tan importantes como la movilidad, la posibilidad de entregar carga y pasajeros "puerta a puerta" y "justo a tiempo".
Pero además de los beneficios que un complejo de transporte motorizado proporciona a la sociedad, su progreso, lamentablemente, va acompañado de un impacto negativo en el medio ambiente y las personas. Por lo tanto, científicos y especialistas de todo el mundo están buscando intensamente formas y medios para reducir las consecuencias negativas de la motorización.
Muchos científicos rusos incluyen las siguientes fuentes de contaminación ambiental del complejo de transporte motorizado de una gran ciudad: automóviles en movimiento; base técnica y de producción: estacionamientos, empresas de transporte por carretera, cooperativas de construcción de garajes, estaciones de servicio de automóviles, gasolineras, así como carreteras y estructuras de ingeniería (puentes, pasos elevados), es decir, de hecho, sólo instalaciones técnicas. Según los científicos, el impacto nocivo del ATK en el medio ambiente radica en su cambio negativo como resultado de la liberación de componentes tóxicos de los gases de escape, productos de desgaste de piezas, superficies de carreteras, desechos de la producción y actividades operativas generados durante el movimiento, durante la carga. procesos, a la atmósfera, aire, agua y suelo.-descarga, repostaje, lavado, almacenamiento, mantenimiento y reparación de vehículos. Al mismo tiempo, la ley federal "Sobre la Protección del Medio Ambiente", que fue preparada, por supuesto, no sin la participación de científicos y especialistas, incluye entre los impactos negativos sobre el medio ambiente: la emisión de contaminantes y otras sustancias al aire; vertidos de contaminantes, otras sustancias y microorganismos a cuerpos de agua superficiales y subterráneos y áreas de drenaje; contaminación del subsuelo y del suelo; eliminación de residuos de producción y consumo; aumento del ruido, la influencia de influencias térmicas, electromagnéticas, ionizantes y de otro tipo. Es decir, la ley considera el problema de manera mucho más amplia, pero no aborda aspectos de la interacción de algunos elementos del complejo del transporte motorizado con el medio ambiente.
El primero de estos elementos es el parque automovilístico en continuo crecimiento: actualmente se utilizan más de 800 millones de automóviles en el mundo, en Europa más de 100 millones, en Rusia 33,4 millones, de los cuales el 83-85% son turismos y el 15% -17 % - camiones y autobuses. La producción anual de turismos en el mundo durante los últimos 50 años se ha multiplicado por 5,5 y, por ejemplo, en 2002 ascendió a 60 millones de unidades, de los cuales 16,9 millones en los países de la UE. Al mismo tiempo, el crecimiento en el volumen de producción de vehículos continúa. Como resultado, consumen anualmente 2,1 mil millones de toneladas de combustible y emiten ~700 millones de toneladas de sustancias nocivas a la atmósfera, es decir, 1,3 toneladas/año por automóvil promedio. Por lo tanto, la proporción del transporte por carretera en la contaminación total del aire en los países desarrollados alcanzó un promedio del 45-50%, en Rusia - 40%, en las ciudades - 50-60%, en las megaciudades - hasta el 85-90%.
Consideremos el metabolismo de un turismo "medio" con motor de carburador con un consumo de combustible en modo de conducción mixto de 8 litros (6 kg) cada 100 km. Con un funcionamiento óptimo del motor, la combustión de 1 kg de gasolina va acompañada del consumo de 13,5 kg de aire y la emisión de 14,5 kg de sustancias de desecho. Su composición se refleja en la tabla. 1. Las emisiones correspondientes de un motor diésel son ligeramente menores. En general, en el escape de un coche moderno se registran hasta 200 sustancias individuales. La masa total de contaminantes (una media de unos 270 g por cada kg de gasolina quemada) equivale, en términos del volumen total de combustible consumido por los turismos en el mundo, a unos 340 millones de toneladas. Un cálculo similar se aplica a todo el transporte por carretera (más camiones, autobuses) aumentará esta cifra en al menos hasta 400 millones de toneladas. También hay que tener en cuenta que en la práctica real de explotación de los vehículos, los derrames y fugas de combustibles y aceites, la formación de polvo de metal, caucho y asfalto, y los aerosoles nocivos son muy importantes.
Tabla 1 Composición de los gases de escape de los vehículos, % en volumen
ComponentesMotoresCarburadorDieselN 272-7574-76O 20,3 - 0,81,5-3,6N 2O3-80.8-4СО 210- 14.56-10СО0.5 - 1.30.1 - 0.5NO X 0,1 - 0,80,01 - 0,5C X norte y 0,2 - 0,30,02 - 0,5 Aldehídos 0-0,20 - 0,01 Partículas, g/m ³ 0,1 - 0,40,1 - 1,5 Benzopireno, µg/m³ 10-20 a 10
Los contaminantes atmosféricos producidos directamente por los automóviles, como el monóxido de carbono, los óxidos de nitrógeno, los hidrocarburos o el plomo, se acumulan principalmente en las proximidades de las fuentes de contaminación, es decir, en las proximidades de las fuentes de contaminación. a lo largo de carreteras, calles, túneles, intersecciones, etc. De esta forma, localImpactos geoecológicos del transporte.
Algunos contaminantes son transportados a largas distancias desde el punto de emisión, se transforman durante el proceso de transporte y causan regionalImpactos geoecológicos. El proceso más común en esta categoría es la acidificación: acidificación del medio ambiente.
El dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero se propagan por la atmósfera, provocando globalImpactos geoecológicos.
Casi 1/4 del potencial industrial total de los países desarrollados del mundo, casi todas las industrias, está involucrado en la producción de automóviles. La creación de un vehículo de 1 tonelada va acompañada de la formación de entre 15 y 18 toneladas de residuos sólidos y entre 7 y 8 toneladas de residuos líquidos en todas las industrias de apoyo.
El transporte por carretera es una de las principales fuentes de ruido de la ciudad, cuya intensidad de tráfico aumenta constantemente. Los niveles de ruido más altos, de 90 a 95 dB, se observan en las calles principales de las ciudades con una intensidad de tráfico promedio de 2 a 3 mil o más unidades de transporte por hora.
Los altos valores de las características acústicas de las carreteras hacen que las normas sanitarias actuales se superen en 20-25 dBA (SN 2.2.4/2.1.8.562-96) en las zonas adyacentes a los edificios residenciales situados muy cerca de las carreteras.
En las zonas residenciales alejadas de las rutas de transporte o “protegidas” por plantaciones de árboles, los niveles de ruido son significativamente más bajos y superan los estándares en no más de 5 a 8 dBA.
Los excesos de los niveles de ruido permitidos cerca de las autopistas se observan durante el día, afectando también el horario nocturno de 23.00 a 01.00 horas.
La excepción son los patios de edificios residenciales ubicados fuera de la línea de visión directa de las carreteras o a una distancia (70-100 metros de la carretera), así como las áreas protegidas por el primer escalón de edificios u otras estructuras a prueba de ruido.
El nivel de ruido de la calle está determinado por la intensidad, la velocidad y la naturaleza (composición) del flujo de tráfico. Además, depende de decisiones de planificación (perfil longitudinal y transversal de las calles, altura y densidad de los edificios) y de elementos paisajísticos como la cobertura viaria y la presencia de espacios verdes. Cada uno de estos factores puede cambiar el nivel de ruido del transporte hasta en 10 dB.
En una ciudad industrial suele haber un alto porcentaje de transporte de mercancías por autopista. Un aumento en el flujo general de tráfico de camiones, especialmente los pesados con motores diésel, conduce a un aumento de los niveles de ruido. En general, los camiones y los automóviles crean un ambiente muy ruidoso en las ciudades.
El ruido generado en la calzada de la autopista se extiende no solo al área adyacente a la autopista, sino también a las áreas residenciales. Así, en la zona de mayor impacto acústico se encuentran partes de manzanas y microdistritos ubicados a lo largo de las carreteras de toda la ciudad (niveles de ruido equivalentes de 67,4 a 76,8 dB). Los niveles de ruido medidos en salas de estar con ventanas abiertas que dan a las carreteras indicadas son sólo entre 10 y 15 dB más bajos.
Las características acústicas del flujo de tráfico están determinadas por los indicadores de ruido de los vehículos. El ruido que producen los distintos equipos de transporte depende de muchos factores: la potencia del motor y el modo de funcionamiento, el estado técnico del equipo, la calidad de la superficie de la carretera y la velocidad. Además, el nivel de ruido, así como la eficiencia del funcionamiento del vehículo, dependen de las calificaciones del conductor. El ruido del motor aumenta considerablemente cuando arranca y se calienta (hasta 10 dB). Mover un coche a primera velocidad (hasta 40 km/h) provoca un consumo excesivo de combustible, mientras que el ruido del motor es 2 veces mayor que el ruido que genera a segunda velocidad. Un ruido significativo se produce al frenar bruscamente el vehículo cuando se conduce a alta velocidad. El ruido se reduce notablemente si se reduce la velocidad de conducción mediante el freno motor hasta que se aplica el freno de pie.
Recientemente, el nivel medio de ruido producido por el transporte ha aumentado entre 12 y 14 dB.
El segundo elemento del ATK es la base técnica y de producción (PTB), que incluye: terminales de carga; estaciones de autobús; gasolineras; estacionamientos; cooperativas de construcción de garajes; lavados de autos; empresas de transporte motorizado; estaciones de servicio de automóviles y otras instalaciones técnicas destinadas a la carga y descarga, transporte de pasajeros, repostaje, almacenamiento, lavado, mantenimiento y reparación de vehículos.
Estas instalaciones también tienen un impacto negativo en el medio ambiente. Así, en los talleres privados de reparación de automóviles no existen contenedores para recoger residuos contaminados con productos derivados del petróleo (filtros, productos de caucho, trapos aceitosos, etc.), por lo que no se ha resuelto el problema del reciclaje de aceites de motor usados y otros fluidos técnicos. de los cuales se forman vertederos no organizados dentro de los límites de la ciudad.
La mayoría de los lavaderos de coches funcionan sin sistemas de suministro de agua circulante, por lo que una parte importante de los residuos líquidos contaminados con productos derivados del petróleo se eliminan en un vertedero.
Se adaptan varios tipos de sitios y terrenos baldíos para estacionamientos. Sin embargo, la construcción y explotación de aparcamientos suele ir acompañada de violaciones de los requisitos medioambientales. Por lo tanto, el territorio de algunos estacionamientos no tiene una superficie dura, no hay sistemas de drenaje pluvial y el área circundante no está ajardinada.
El tercer elemento del ATK son las carreteras, que son uno de los objetos más importantes de la infraestructura de transporte y comunicaciones.
La red de transporte, además de sus beneficios, también tiene un importante impacto negativo en el medio ambiente. Además, el impacto es multifacético: enajenación de tierras, contaminación de las carreteras (plomo, metales pesados, residuos de ATC), emisiones cancerígenas de las plantas de hormigón asfáltico y de las máquinas de construcción de carreteras, mala calidad de las carreteras y del estado de sus superficies, que son la causa de numerosos accidentes, etc. Y aquí Rusia también está "a la cabeza".
Así, si tomamos el año 2002, la longitud de las carreteras pavimentadas en el mundo era de 12 millones de kilómetros, lo que es 1,36 veces mayor que la longitud total (8,8 millones de kilómetros) de todos los demás tipos de redes de transporte (líneas aéreas: 5,6 millones). km, ferrocarriles - 1,5 millones, tuberías principales - alrededor de 1,1 millones, vías navegables interiores - más de 0,6 millones de km). La longitud de las carreteras en la Federación de Rusia era de 910 a 920 mil kilómetros, de los cuales sólo 750 mil kilómetros estaban pavimentados. Además, la mayor parte de ellos (más del 80%) pertenecían a las categorías segunda, tercera y cuarta y más de un tercio necesitaba reconstrucción. Según los expertos, las necesidades económicas y sociales del país exigen un aumento de la red de carreteras hasta 1.500 mil kilómetros, es decir 600 mil kilómetros más. Es fácil calcular que al ritmo promedio actual de construcción (~6 mil kilómetros por año), este problema se puede resolver en no menos de 100 años. Como resultado, ahora 29 mil ciudades y pueblos, donde viven más de 10 millones de personas, no tienen carreteras pavimentadas ni comunicación con el mundo exterior durante todo el año, y el bajo nivel técnico de las carreteras existentes provoca un aumento en el costo del transporte. en 1,5 veces, el consumo de combustible en un 30% en relación con indicadores similares en los países extranjeros desarrollados.
La situación no es mejor en las ciudades: su infraestructura de transporte por carretera corresponde en realidad al nivel de 60 a 100 automóviles por cada mil habitantes, mientras que el nivel actual ya ha superado los 200 automóviles por cada mil habitantes. Las consecuencias de esta situación son bien conocidas: empeoramiento de las condiciones del tráfico, congestión, aumento del consumo de combustible, condiciones ambientales desfavorables y aumento del número de accidentes en carretera (más del 70% de ellos ocurren en ciudades y pueblos).
El rápido aumento del número de flotas de vehículos, la insuficiencia de carreteras modernas y de medidas de seguridad van inevitablemente acompañados de un aumento del número de accidentes y del número de personas muertas y heridas en accidentes. Según la ONU (1998), cada año alrededor de 300 mil personas mueren en accidentes automovilísticos en el mundo y ~10 millones resultan heridos, y el Consejo Nacional de Seguridad del Tráfico de EE. UU. señala que los daños por accidentes de tránsito en este país en el mismo año 1998 ascendieron a 50 mil millones de dólares al año. En Alemania, las pérdidas anuales por accidentes de tráfico alcanzaron entre 14 y 15 mil millones de marcos. Y debo decir que en los últimos ocho años la situación no ha cambiado mucho. Por ejemplo, en nuestro país en 2004 se produjeron más de 208 mil accidentes de tráfico, en los que murieron 34,5 mil personas. Es decir, respecto a 1997, el número de muertes aumentó un 28%. Además, más de una cuarta parte de ellos son personas en edad de trabajar (26-40 años). Peor aún, en Rusia el número de accidentes por cada mil vehículos es entre 7 y 10 veces mayor que en Alemania, Estados Unidos, Francia, Japón y otros países económicamente desarrollados. En los últimos cuatro años, los accidentes automovilísticos han causado daños a la economía rusa, que representaron el 2,5% del PIB del país (por ejemplo, sólo en 2004, los daños ascendieron a 369 mil millones de rublos, incluidos 228 mil millones de rublos como resultado de muertes y lesiones de personas.).
Así, con el crecimiento del parque de vehículos, disminuye la seguridad medioambiental y vial, los principales componentes de la seguridad operativa de ATK. Por tanto, no pueden considerarse por separado, como hacen muchos científicos. carburador de combustible de coche ecológico
De la teoría del ciclo de vida se deduce que cada uno de los elementos técnicos antes mencionados del complejo del transporte motorizado (automóvil, base técnica y de producción, carretera) pasa por etapas sucesivas (interconectadas) del sistema de producción, comenzando con la adquisición de materias primas o la desarrollo de los recursos naturales hasta la eliminación de productos. Pero lo principal a lo que se debe prestar especial atención son las tres etapas principales del funcionamiento de este sistema: diseño (construcción), fabricación y funcionamiento práctico de la central telefónica automática.
En cuanto a la tendencia en el desarrollo a largo plazo de nuevos medios de transporte por carretera en la Federación de Rusia en las etapas de diseño y fabricación, ha sido estudiada con suficiente detalle por muchos científicos y se establece en los documentos gubernamentales pertinentes: "Conceptos para la desarrollo de la industria automovilística rusa” hasta 2010; programa objetivo "Mejorar la seguridad vial en 2006-2012"; subprograma "Carreteras" del programa objetivo federal "Modernización del sistema de transporte de Rusia" (2002-2010), etc. La integración de Rusia en las comunidades económicas europeas y mundiales, la expansión del transporte internacional han aumentado significativamente los requisitos ambientales y viales. Certificación de indicadores de seguridad, económicos y de otro tipo de nuevos equipos automotrices nacionales para garantizar su aproximación gradual a las normas europeas. Además, los países de la UE han adoptado normas medioambientales más estrictas de la CEPE (“Euro-2” - “Euro-4”). Sin embargo, la mayoría de los vehículos rusos nuevos y ya usados no cumplen ni estas normas ni la más suave Norma núm. 19 "Realización de trabajos en el sistema de certificación de vehículos mecánicos y remolques".
Conclusión
Así, el impacto negativo del transporte por carretera es que:
ü los coches contaminan el medio ambiente, especialmente el aire, pero también el agua, y provocan importantes ruidos y vibraciones;
ü Se consumen muchos recursos terrestres para la infraestructura de transporte: carreteras y estaciones asociadas, estacionamientos, gasolineras, lavaderos de coches, etc. La infraestructura de transporte crea paisajes tecnogénicos de grandes áreas;
ü se gasta una cantidad significativa de recursos naturales en la producción de automóviles y la construcción de elementos de infraestructura de transporte;
ü Todos los tipos de transporte suponen un grave peligro para la vida, la salud y los bienes de las personas.
Debido a los importantes impactos del transporte a nivel local, regional y global, es necesario esforzarse por implementar las siguientes áreas de una estrategia global coordinada como componentes del desarrollo sostenible:
Es necesario reducir el consumo de combustibles fósiles para el transporte.
Se deben establecer estándares globales de emisiones al aire basados en tecnología avanzada para todos los modos de transporte.
Cada país debería desarrollar e implementar un programa para controlar las emisiones de todas las fuentes y modos de transporte.
Mejorar y desarrollar un sistema de transporte público confiable y accesible.
Al planificar el desarrollo de sistemas de transporte, utilice un enfoque sistemático destinado a resolver de manera integral los problemas ambientales. Eliminar las causas, no las consecuencias, de los problemas geoecológicos en el transporte.
El objetivo general de la gestión sistémica del transporte es encontrar el equilibrio óptimo entre satisfacer las necesidades de la sociedad y reducir la contaminación ambiental. Las estrategias de gestión dependerán de las situaciones locales y, por lo tanto, diferirán según los países, regiones y ciudades específicos.
Una de las condiciones indispensables para reducir el impacto nocivo del transporte sobre el medio ambiente es mantenerlo en buenas condiciones técnicas.
La contaminación del aire en ciudades y grandes pueblos con tráfico de vehículos pesados nos obliga a buscar una alternativa al coche con motor de combustión interna. Los vehículos eléctricos de batería son prometedores, aunque quedan muchas preguntas y cuestiones sin resolver.
Es importante crear un transporte público no contaminante: esto incluye el metro, los trenes de alta velocidad, los vehículos de levitación magnética, etc.
Fuentes de información
1. Akimova T.A., Kuzmin A.P., Khaskin V.V. Ecología. Naturaleza - Hombre - Tecnología: Libro de texto para universidades. - M.: UNIDAD-DANA, 2001.
2. Impacto del transporte motorizado en el medio ambiente // http://ecology.volgadmin.ru/ecology/htmls/monitor/Air/air3.htm
Golubev G.N. Geoecología. Libro de texto para estudiantes de instituciones de educación superior. -M.: Editorial GEOS, 1999.
Stepanovskikh A.S. Ecología: libro de texto para universidades. - M.: UNIDAD-DANA, 2001. - 703 s.
Impacto del ruido // http://www.moseco.ru/ru/showArticle/atlID/38?PHPSESSID=299043b
Yasenkov E.P. Elementos del complejo del transporte motorizado y su impacto en el medio ambiente // "Industria del automóvil", 2007, No. 8 //
http://transpenv.org.ru/people.html
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Decidí elegir el tema “El papel del automóvil en la contaminación ambiental” para enfatizar una vez más y dar la oportunidad de pensar en un problema que debería preocupar a todos los habitantes de una ciudad en la que hay un vehículo de motor.
Las fuentes móviles incluyen automóviles y mecanismos de transporte que se mueven por tierra, agua y aire. En las grandes ciudades, las principales fuentes de contaminación del aire incluyen transporte motorizado. Los gases de escape de los motores contienen una mezcla compleja de más de doscientos componentes, incluidos muchos carcinógenos. Los vehículos terrestres son mecanismos que circulan por carreteras y ferrocarriles, así como equipos de construcción, agrícolas y militares. Debido a las diferencias en las cantidades y tipos de contaminantes emitidos, es útil considerar por separado los motores de combustión interna (especialmente de dos y cuatro tiempos) y los motores diésel y, asimismo, las locomotoras de vapor y diésel. La Tabla 3 muestra las emisiones de fuentes móviles.
Cuadro No. 3
Principales tipos de emisiones contaminantes de fuentes móviles
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TIPO DE MOTOR |
PRINCIPALES TIPOS DE CONTAMINACIÓN | ||
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Motor de combustión interna de cuatro tiempos. |
Hidrocarburos, monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno. |
Coches, autobuses, aviones, motos. |
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Motor de combustión interna de dos tiempos |
Gasolina (con aceite añadido) |
Hidrocarburos, monóxido de carbono, óxido nítrico, sólidos |
Motores auxiliares para motocicletas. |
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Autobuses, tractores, coches, trenes. |
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Turbina de gas |
Óxidos de nitrógeno, sólidos |
Aviones, barcos, trenes. |
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Caldera de vapor |
Aceite de carbón |
Óxidos de nitrógeno, dióxido de azufre, sólidos |
Barcos, locomotoras |
Durante el funcionamiento de vehículos móviles, las sustancias nocivas llegan al aire con los gases de escape, los vapores de los sistemas de combustible y durante el repostaje, así como con los gases del cárter. Las emisiones de monóxido de carbono están significativamente influenciadas por la topografía de las carreteras y los patrones de tráfico de vehículos. Por ejemplo, durante la aceleración y el frenado, el contenido de monóxido de carbono en los gases de escape aumenta casi 8 veces. La cantidad mínima de monóxido de carbono se libera a una velocidad uniforme del vehículo de 60 km/h.
La Tabla No. 4 muestra los valores de concentración de las principales impurezas de un motor de carburador bajo varios modos de funcionamiento.
Cuadro No. 4
Concentración de sustancias según el modo de funcionamiento del motor con carburador.
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Modo de funcionamiento del motor |
Monóxido de carbono,% en volumen |
Hidrocarburos, mg/l |
Óxidos de nitrógeno, mg/l |
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De marcha en vacío | |||
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Inactivo forzado | |||
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Cargas medias | |||
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Cargas completas |
Las emisiones de óxido de nitrógeno son máximas con una relación aire-combustible de 16:1. Así, los valores de las emisiones de sustancias nocivas en los gases de escape de los vehículos dependen de varios factores: la proporción de la mezcla de aire y combustible, los modos de circulación de los vehículos, el terreno y la calidad de las carreteras, el estado técnico de los vehículos, etc. La composición y el volumen de las emisiones también dependen del tipo de motor. La Tabla No. 5 muestra las emisiones de una serie de sustancias nocivas de los motores diésel y de carburador.
Cuadro No. 5
Emisiones (% en volumen) de sustancias durante el funcionamiento de motores diésel y de carburador.
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SUSTANCIA |
MOTOR |
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Carburador |
Diesel |
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Monóxido de carbono | ||
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Óxido nítrico | ||
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Hidrocarburos | ||
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Benz(a)pireno |
Hasta 20 μg/m 3 |
Hasta 10 μg/m 3 |
Como se desprende de los datos del Cuadro No. 5, las emisiones de los principales contaminantes son significativamente menores en los motores diésel. Por tanto, se consideran más respetuosos con el medio ambiente. Sin embargo, los motores diésel se caracterizan por un aumento de las emisiones de hollín como resultado del exceso de combustible. El hollín está saturado de hidrocarburos cancerígenos y oligoelementos; sus emisiones a la atmósfera son inaceptables.
Debido al hecho de que los gases de escape de los automóviles ingresan a la capa inferior de la atmósfera y el proceso de su dispersión difiere significativamente del proceso de dispersión de fuentes estacionarias altas, las sustancias nocivas se encuentran prácticamente en la zona de respiración humana. Por tanto, el transporte por carretera debería clasificarse como la fuente más peligrosa de contaminación del aire cerca de las autopistas.
Según la fórmula de emisiones específicas promedio (factor de emisión)
Emisión total anual de contaminantes
suma de indicadores de transporte anuales
En el Cuadro No. 6 se muestran estos valores para las emisiones de los automóviles
Cuadro No. 6 Emisiones específicas promedio (factores de emisión) de vehículos automotores
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TIPO DE CONTAMINANTE |
EMISIONES ESPECÍFICAS PROMEDIO (A VELOCIDAD PROMEDIO DEL VEHÍCULO DE 31,7 KM/H) |
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A la una |
Por kilómetro |
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Monóxido de carbono | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Hidrocarburos no quemados | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Oxido de nitrógeno | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Cantidad total de gases de escape (a 0 0 C) |
0,914m3/km |
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Consumo medio de combustible |
Todos los vehículos con propulsión autónoma contaminan en cierta medida la atmósfera debido a los compuestos químicos contenidos en los gases de escape. En promedio, la contribución de cada tipo de vehículo a la contaminación del aire es la siguiente: Automotriz - 85%, Mar y río - 5,3%, Aire - 3,7%, Zheleznodorozhny - 3,5%, Agrícola - 2,5%. Junto a la contaminación ambiental por emisiones nocivas, cabe destacar el impacto físico sobre la atmósfera en forma de formación de campos físicos antropogénicos (aumento del ruido, infrasonidos, radiación electromagnética). De estos factores, el ruido tiene el mayor impacto. El transporte es la principal fuente de contaminación acústica del medio ambiente. En las grandes ciudades, el nivel de ruido alcanza los 70...75 dBA, lo que es varias veces superior a los estándares permitidos. La principal fuente de contaminación acústica del medio ambiente es el transporte por carretera: su contribución a la contaminación acústica en las ciudades oscila entre el 75 y el 90%. Un automóvil tiene un impacto negativo en casi todos los componentes de la biosfera: la atmósfera, el agua, los recursos terrestres, la litosfera y los seres humanos. Los gases de escape de los vehículos se propagan por las calles de la ciudad y tienen un efecto nocivo para los peatones, los residentes de los edificios cercanos y la vegetación. Se reveló que las zonas con exceso de concentraciones máximas permitidas de dióxido de nitrógeno y monóxido de carbono cubren hasta el 90% del área urbana. El automóvil es el consumidor más activo de oxígeno del aire. Si una persona consume hasta 20 kg (15,5 m3) de aire por día y hasta 7,3 toneladas por año, entonces un automóvil moderno consume alrededor de 12 m3 de aire o, en equivalente de oxígeno, alrededor de 250 litros de oxígeno para quemar 1 kg. de gasolina. Así, en las grandes ciudades, el transporte por carretera absorbe oxígeno decenas de veces más que el peso de su población. Estudios anteriores demostraron que en condiciones climáticas tranquilas, sin viento y con baja presión atmosférica en las carreteras muy transitadas, la concentración volumétrica de oxígeno en el aire a menudo cae al 15%. Se sabe que cuando la concentración de oxígeno en el aire es inferior al 17%, las personas desarrollan síntomas de malestar, con un 12% o menos existe peligro para la vida, con una concentración inferior al 11% se produce la pérdida del conocimiento y con un 6% de respiración. se detiene. Cuando el combustible se quema en los cilindros del motor, se forman sustancias tóxicas y no tóxicas (vapor de agua, dióxido de carbono). Estos últimos son productos de combustión o reacciones secundarias que ocurren a altas temperaturas. Estos incluyen el monóxido de carbono CO, los hidrocarburos CmHn y los óxidos de nitrógeno (N0 y N02), normalmente denominados NOX. Además de las sustancias enumeradas, los compuestos de plomo, las sustancias cancerígenas (benzo(a)pireno), el hollín y los aldehídos que se desprenden durante el funcionamiento del motor tienen efectos nocivos para el cuerpo humano. | Institución educativa presupuestaria municipal Escuela secundaria nº 8 de Poronaysk Compilado por: Daria Gargaeva Escuela secundaria MBOU nº 8, Poronaysk Consejero científico: Chebanova Yulia Gennadievna Escuela secundaria MBOU nº 8 de Poronaysk Poronaysk, 2012 El automóvil es un factor importante en la contaminación ambiental. Contenido
3.2. Coche eléctrico 3.3. Gas en lugar de gasolina Conclusión Bibliografía Solicitud Introducción El comienzo de la segunda mitad del siglo XX estuvo marcado por un intenso proceso de motorización de la sociedad. El desarrollo del transporte por carretera ha predeterminado dos tendencias claramente definidas y contradictorias. Por un lado, el nivel alcanzado de motorización refleja el potencial técnico y económico del desarrollo de la sociedad y, por otro lado, aumenta la magnitud del impacto negativo sobre la salud pública y el medio ambiente. El transporte por carretera es uno de los componentes más importantes de la oferta de transporte del país. En los últimos años, el transporte por carretera representa aproximadamente el 60% del transporte de carga y aproximadamente el 55% del transporte de pasajeros, y teniendo en cuenta los automóviles personales, al menos el 65% de los pasajeros (ver el gráfico 1 del Apéndice). Estas cifras siguen aumentando. Los problemas ambientales asociados al uso de vehículos son relevantes no solo en nuestro país, sino también en todos los países del mundo. Relevancia Este problema es el creciente número de transporte por carretera y el aumento del grado de su impacto negativo sobre el medio ambiente y la salud pública. Objetivo: estudiar el impacto del transporte por carretera en el medio ambiente e identificar las principales direcciones para mejorar su seguridad ambiental. El establecimiento de objetivos implica definir una serie de tareas: 1. Considerar el impacto del transporte por carretera en el medio ambiente. 2. Identificar los principales contaminantes ambientales producidos por el transporte por carretera. 3. Determinar las principales direcciones para mejorar el respeto al medio ambiente. Transporte por carretera. Hipótesis: Si deja por completo de utilizar gasolina y diésel en su automóvil, el gas será uno de los combustibles de mayor prioridad en términos de eficiencia y respeto al medio ambiente. 1. El impacto de los componentes tóxicos producidos por el transporte por carretera sobre el medio ambiente. No sólo los conductores saben a qué huele el tubo de escape de un coche. Los ciudadanos están tan acostumbrados al olor de los gases de escape que a veces ni siquiera lo sienten. Además de la autopista, los automóviles llenan todos los accesos locales y patios residenciales. En determinadas condiciones climáticas, los niños del asfalto, acostumbrados a los humos de los coches, deben notar el contenido excesivo de gases de escape en el aire de la ciudad. Así, desde el punto de vista del daño ambiental, el transporte por carretera lidera todo tipo de impactos negativos: contaminación del aire - 95%, ruido - 49,5%, impacto climático - 68% (ver anexo gráfico 2). El combustible y los gases de escape de los motores de los automóviles afectan al cuerpo humano de diferentes maneras, pero los más tóxicos son el plomo y sus compuestos. La intoxicación por monóxido de carbono provoca dolores de cabeza, asfixia, dolor abdominal y vómitos, somnolencia y taquicardia. El óxido nítrico se combina con el vapor de agua para formar ácido nítrico, que irrita el tejido pulmonar y provoca enfermedades crónicas. El dióxido de nitrógeno irrita las membranas mucosas de los ojos y los pulmones y provoca cambios irreversibles en el sistema cardiovascular. Los compuestos de plomo provocan alteraciones en el metabolismo y los órganos hematopoyéticos del cuerpo. Los conductores, los trabajadores del tráfico y los peatones en las grandes ciudades son susceptibles a este tipo de intoxicación. La contaminación del medio ambiente con componentes tóxicos de los gases de escape provoca grandes pérdidas económicas. Esto se debe, en primer lugar, al hecho de que las sustancias tóxicas provocan alteraciones en el crecimiento de las plantas, provocan una disminución de los rendimientos y pérdidas en la producción ganadera. Al acumularse en las plantas, representan un peligro para los animales y las personas. Las franjas de tierra a lo largo de las carreteras son especialmente peligrosas; con una alta intensidad de tráfico, solo se permite sembrar en ellas cultivos industriales. Las aguas subterráneas y superficiales son más susceptibles a la contaminación por combustibles, aceites y lubricantes. Una película de hidrocarburos en la superficie del agua impide los procesos de oxidación, afecta negativamente a los organismos vivos y cambia la calidad del agua. Los gases de escape aceleran la destrucción de productos de plástico y caucho, superficies galvanizadas y metales ferrosos, así como pinturas, revestimientos y estructuras de construcción. 2. Los principales contaminantes que entran al aire atmosférico con los gases de escape de los automóviles. Debido a la contaminación ambiental por sustancias nocivas provenientes de los gases de escape de los motores de combustión interna, regiones enteras, especialmente las grandes ciudades, se convierten en zonas de desastre ambiental para la población. El problema de reducir aún más las emisiones nocivas de los motores es cada vez más grave debido al continuo aumento del número de transportes por carretera y a la compactación de los flujos de tráfico por carretera. Consideremos los indicadores del aumento en el número de transporte por carretera en el distrito de Poronaisky de la región de Sakhalin (ver cuadro 1 del apéndice). De este cuadro se puede ver que, en promedio, el transporte por carretera en el distrito de Poronaisky de la región de Sakhalin aumentó en 300 unidades por año. Esto significa que el volumen de contaminantes que entran a la atmósfera aumenta cada año. Los modos de funcionamiento más desfavorables son las bajas revoluciones y el “ralentí” del motor, cuando se emiten a la atmósfera cantidades de contaminantes significativamente superiores a las emitidas en los modos de carga. Esto se puede ver en la tabla, que presenta las características del ritmo de movimiento del automóvil (ver apéndice tabla 2). Por ejemplo, si realiza un viaje de 1 hora por la ciudad, el automóvil permanecerá parado en las intersecciones y en los atascos durante aproximadamente 24 minutos, es decir, El motor estará inactivo el 40% del tiempo. Durante este tiempo se consumirá alrededor del 15% del consumo total de combustible para esta hora. El volumen de gases de escape al ralentí del motor (24 minutos) será el 10% del volumen total emitido por hora. Contendrán alrededor del 20% de monóxido de carbono (CO) y alrededor del 17% de hidrocarburos (CnHm) de la cantidad total de estas sustancias emitidas en promedio por hora de conducción por la ciudad. Al examinar la tabla, queda claro que la composición química de los contaminantes depende del tipo de combustible (consulte la Tabla 3 del Apéndice) El principal componente tóxico de los gases de escape liberados durante el funcionamiento de los motores de gasolina es el monóxido de carbono. Se forma durante la oxidación incompleta del carbono del combustible debido a la falta de oxígeno en todo el volumen del cilindro del motor o en sus partes individuales. 3. Principales orientaciones para mejorar la seguridad medioambiental de los automóviles. La mayoría de los científicos y profesionales están tomando medidas urgentes para reducir la toxicidad de los gases de escape de los motores. El problema es, por supuesto, muy complejo, costoso y requiere mucho tiempo. 3.1.Mejora del motor de combustión interna Se han realizado numerosos intentos para mejorar su eficiencia y respeto al medio ambiente. Hoy en día, esto es, ante todo, la eficiencia del combustible y la capacidad de cumplir con los requisitos medioambientales internacionales. La tecnología bien establecida de producción de motores de combustión interna garantizó su bajo costo específico (costos/kW de energía). La mejora del proceso de trabajo ha llevado a una alta intensidad energética volumétrica (masiva) (kW/kg, kW/m3). La investigación de muchas generaciones de científicos e ingenieros ha descubierto que este diseño tiene reservas sin explotar para un mayor desarrollo y mejora del diseño. Por ejemplo, un aumento significativo en la eficiencia. motores de gasolina y una mayor eficiencia se logró gracias a: la transición a la inyección de combustible en el colector de admisión o directamente en el cilindro; uso de impulso. Desde el punto de vista medioambiental, la situación de los motores de combustión interna es un callejón sin salida. Mucho combustible y poco aire: baja potencia, eficiencia y mucho CO. Poco combustible y mucho aire: mucho óxido de nitrógeno. Un compromiso que hasta hace poco tuvo éxito se logró mediante la regulación electrónica de la relación aire-combustible y el uso del llamado convertidor catalítico de tres vías. Sin embargo, ya se han desarrollado cámaras de combustión que pueden quemar mezclas ultrapobres de aire y combustible. Los motores de combustión interna con este tipo de cámaras funcionan en todos los modos con proporciones casi ideales de combustible y aire y, por lo tanto, contienen una cantidad mínima de sustancias nocivas en los gases de escape. 3.2 Coche eléctrico. Las principales ventajas de un coche eléctrico: Sin emisiones nocivas; Simplicidad de diseño y operación, alta confiabilidad y durabilidad en comparación con un automóvil convencional; Desventajas de un coche eléctrico: A lo largo de siglo y medio de evolución, las baterías nunca han alcanzado las características que permiten a un vehículo eléctrico competir en igualdad de condiciones con un coche en términos de autonomía y coste. Las baterías de alta energía disponibles son demasiado caras debido al uso de metales preciosos o costosos (plata, litio) o funcionan a temperaturas demasiado altas. Además, estas baterías tienen una alta autodescarga. Un desafío es la producción y eliminación de baterías, que a menudo contienen componentes tóxicos (como plomo o litio). Para el uso masivo de vehículos eléctricos, se requiere la creación de una infraestructura adecuada para la recarga de baterías (carga en estaciones de “autocarga”). La principal desventaja hoy en día es el alto costo. 3.3.Gas en lugar de gasolina El combustible gaseoso de composición estable y de alto octanaje se mezcla bien con el aire y se distribuye uniformemente por los cilindros del motor, lo que promueve una combustión más completa de la mezcla de trabajo. La emisión total de sustancias tóxicas de los automóviles que funcionan con gas licuado es significativamente menor que la de los automóviles con motor de gasolina. Así, el camión ZIL-130, reconvertido a gasolina, tiene un índice de toxicidad casi 4 veces menor que su homólogo de gasolina. Cuando el motor funciona con gasolina, la mezcla se quema más completamente. Y esto conduce a una disminución de la toxicidad de los gases de escape, una reducción de la formación de carbono y del consumo de aceite y un aumento de la vida útil del motor. Además, el gas licuado es más barato que la gasolina. (ver cuadro No. 4) El problema de convertir vehículos a gas natural es una solución a un conjunto de problemas complejos, entre los cuales los más importantes son: la producción en serie de vehículos con cilindros de gas; creación de infraestructura (red) de complejos de llenado; desarrollo y producción de equipos de gas fiables; creación de una red de servicios para el reequipamiento de vehículos; formación de personal; soporte jurídico y publicitario e informativo, etc. La gasificación de vehículos no sólo es una solución a los problemas medioambientales, sino que también ahorra fondos presupuestarios (el combustible para motores elaborado con gas natural cuesta la mitad que el petróleo). Por lo tanto, la conversión masiva de automóviles nacionales a gas natural es la forma más racional, rica en recursos y ambientalmente aceptable de aumentar la eficiencia y la ecologización del transporte por carretera ruso. Conclusión Podemos concluir que lo anterior determina la necesidad de tomar medidas integrales y de gran escala para prevenir, neutralizar o al menos reducir significativamente las consecuencias negativas que genera la motorización de nuestro país. Desgraciadamente, es imposible encontrar una solución completa al problema de la contaminación del aire urbano provocada por los vehículos de motor, incluso si sólo se utilizan vehículos propulsados por diésel o gasolina. El uso de gasolina sin plomo reduce las emisiones de plomo, pero no elimina otros contaminantes. Las emisiones de los motores diésel no contienen plomo y son bajas en monóxido de carbono, pero contienen más óxidos de nitrógeno. Además, las emisiones de los motores diésel mal regulados se enriquecen con hollín que contiene sustancias cancerígenas, hidrocarburos y formaldehídos. Por supuesto, los motores de gas no son ideales, pero tienen un impacto significativamente menor en el medio ambiente y, por lo tanto, son preferibles a otros tipos de motores de hidrocarburos.
Bibliografía 8. S. Zhukov. El gas natural es el combustible para motores del siglo XXI. // La industria hoy, No. 2, 2001. – p.12. 9. Gasolina, haz espacio.//Factor, No. 3, 2001. – págs. 40-41. Solicitud Horario 1 Horario 2 tabla 1
Tabla 2(Los valores de los parámetros se dan en porcentajes)
Tabla 3
Tabla 4
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