Znečistenie ovzdušia motorovými vozidlami. Výskum
Plán
Úvod
Hlavná časť
Záver
Informačné zdroje
Úvod
Cestná doprava je jednou z najdôležitejších zložiek sociálneho a ekonomického rozvoja, ktorá pohlcuje značné množstvo zdrojov a má vážny vplyv na životné prostredie. Rýchly rast počtu vozidiel na cestách viedol k výraznej komplikácii environmentálnej situácie najmä vo veľkých mestách.
Príroda je integrálny systém s mnohými vyváženými spojeniami.
Porušenie týchto väzieb vedie k zmene kolobehov látok a energie v prírode.
Zvýšený technogénny vplyv cestnej dopravy na prírodné prostredie spôsobil množstvo environmentálnych problémov. Najakútnejšie sú spojené so stavom atmosféry, hydrosféry a litosféry. Niektoré „zmeny“, ako napríklad znečistenie ovzdušia alebo vody, môžu priamo ovplyvniť zdravie a fungovanie organizmu. Iné sú plné nepriamych účinkov. Znečistenie vstupujúce do atmosféry sa vracia na Zem so zrážkami a dostáva sa do vodných útvarov a pôdy.
Tento príspevok sa zaoberá environmentálnymi problémami automobilovej dopravy a jej infraštruktúry spojenými s negatívnym vplyvom na ovzdušie, vodu, pôdu a verejné zdravie.
1. Hlavné telo
Do konca 20. storočia bol v Ruskej federácii vytvorený moderný dopravný komplex, ktorý celkovo úspešne funguje, zabezpečuje jej územnú celistvosť a národnú bezpečnosť. Cestná doprava zohráva kľúčovú úlohu v jej rozvoji: podľa Ministerstva dopravy Ruskej federácie je príspevok cestnej dopravy na prepravu tovaru 75-77%, cestujúci (okrem osobných automobilov) - 53-55%. Prečo je zrejmé: motorová doprava má také dôležité výhody, ako je mobilita, schopnosť dodávať tovar a cestujúcich od dverí k dverám a just-in-time.
No popri výhodách, ktoré rozvinutý komplex autodopravy poskytuje spoločnosti, je jeho napredovanie, žiaľ, sprevádzané aj negatívnym vplyvom na životné prostredie a človeka. Vedci a špecialisti na celom svete preto intenzívne hľadajú spôsoby a prostriedky, ako znížiť negatívne dôsledky motorizácie.
Mnohí ruskí vedci sa odvolávajú na zdroje znečistenia životného prostredia komplexom motorovej dopravy veľkého mesta: autá v pohybe; výrobno-technická základňa - parkoviská, automobilové dopravné podniky, garážové družstvá, autoservisy, čerpacie stanice, ale aj cesty a inžinierske stavby (mosty, nadjazdy), teda vlastne len technické objekty. Škodlivý vplyv ATC na životné prostredie podľa vedcov spočíva v jeho negatívnej zmene v dôsledku toxických zložiek výfukových plynov, produktov opotrebovania dielov, vozoviek, odpadu z výrobných a prevádzkových činností vznikajúcich pri pohybe, v procesoch nakladania do atmosférický vzduch, voda, pôda - vykladanie, tankovanie, umývanie, skladovanie, údržba a opravy vozidiel. Zároveň federálny zákon „O ochrane životného prostredia“, ktorý bol pripravený, samozrejme, nie bez účasti vedcov a odborníkov, hovorí o negatívnych vplyvoch na životné prostredie nasledovne: emisie znečisťujúcich látok a iných látok do ovzdušia; vypúšťanie znečisťujúcich látok, iných látok a mikroorganizmov do povrchových, podzemných vôd a povodí; znečistenie čriev, pôdy; likvidácia odpadu z výroby a spotreby; zvýšený hluk, vplyv tepelných, elektromagnetických, ionizujúcich a iných druhov fyzikálnych vplyvov. To znamená, že zákon vníma problém oveľa širšie, avšak neovplyvňuje aspekty interakcie niektorých prvkov komplexu motorovej dopravy s prostredím.
Prvým z týchto prvkov je neustále rastúci vozový park: v súčasnosti je vo svete v prevádzke viac ako 800 miliónov áut, v Európe vyše 100 miliónov a v Rusku 33,4 milióna. Z toho 83 – 85 % tvoria autá a 15 -17 % - nákladné autá a autobusy. Ročná produkcia osobných automobilov vo svete za posledných 50 rokov vzrástla 5,5-krát a napríklad v roku 2002 predstavovala 60 miliónov kusov, z toho 16,9 milióna v krajinách EÚ. ATS pokračuje. Výsledkom je, že ročne spotrebujú 2,1 miliardy ton paliva a vypustia do ovzdušia ~700 miliónov ton škodlivých látok, teda 1,3 tony/rok na jedno priemerné auto. Preto podiel cestnej dopravy na celkovom znečistení ovzdušia vo vyspelých krajinách dosiahol v priemere 45-50%, Rusko - 40%, mestá - 50-60%, megacity - až 85-90%.
Zoberme si metabolizmus „priemerného“ osobného automobilu s karburátorovým motorom so spotrebou paliva v zmiešanom režime jazdy 8 litrov (6 kg) na 100 km. Pri optimálnej prevádzke motora je spálenie 1 kg benzínu sprevádzané spotrebou 13,5 kg vzduchu a emisiou 14,5 kg odpadových látok. Ich zloženie je uvedené v tabuľke. 1. Zodpovedajúce emisie vznetového motora sú o niečo nižšie. Vo výfuku moderného auta je vo všeobecnosti zaregistrovaných až 200 jednotlivých látok. Celková hmotnosť škodlivín - v priemere asi 270 g na 1 kg spáleného benzínu - dáva v prepočte na celkový objem paliva spotrebovaného osobnými automobilmi vo svete asi 340 miliónov ton. Podobný výpočet pre celú cestnú dopravu ( plus nákladné autá, autobusy) toto číslo navýšia minimálne až o 400 miliónov ton. Treba si uvedomiť aj to, že pri samotnej prevádzke vozidiel dochádza k rozliatiam a únikom pohonných hmôt a olejov, tvorbe kovov, gumy a asfaltu. prach a škodlivé aerosóly sú veľmi významné.
Tabuľka 1 Zloženie výfukových plynov automobilu, % objemu
KomponentyMotoryKarburátorNaftaN 272-7574-760 20,3 - 0,81,5 - 3,6 N 2О3-80,8-4СО 210-14,56-10СО0,5 - 1,30,1 - 0,5 NO X 0,1 - 0,80,01 - 0,5 °C X H r 0,2 - 0,30,02 - 0,5 Aldehydy 0 - 0,20 - 0,01 Častice, g/m ³ 0,1 - 0,40,1 - 1,5 benzopyrénu, µg/m³ 10-20 až 10
Látky znečisťujúce ovzdušie priamo emitované automobilmi ako oxid uhoľnatý, oxidy dusíka, uhľovodíky či olovo sa hromadia najmä v blízkosti zdrojov znečistenia, t. pozdĺž diaľnic, ulíc, v tuneloch, na križovatkách atď. miestnegeoekologické vplyvy dopravy.
Niektoré znečisťujúce látky sú transportované na veľké vzdialenosti z miesta emisie, v procese transportu sa transformujú a spôsobujú regionálnegeoekologické vplyvy. Najčastejším procesom v tejto kategórii je acidifikácia – acidifikácia prostredia.
Oxid uhličitý a iné skleníkové plyny sa šíria po celej atmosfére a spôsobujú globálnegeoekologické vplyvy.
Takmer 1/4 celého priemyselného potenciálu vyspelých krajín sveta, takmer všetky priemyselné odvetvia sa podieľajú na výrobe automobilov. Vznik 1-tonového auta je sprevádzaný tvorbou 15 až 18 ton pevného a 7-8 ton tekutého odpadu vo všetkých podporných odvetviach.
Cestná doprava je jedným z hlavných zdrojov hluku v meste, ktorej intenzita dopravy neustále rastie. Najvyššie hladiny hluku 90-95 dB sú pozorované na hlavných uliciach miest s priemernou intenzitou dopravy 2-3 tisíc a viac vozidiel za hodinu.
Vysoká hlučnosť diaľnic spôsobuje prekročenie súčasných hygienických noriem o 20-25 dBA (SN 2.2.4 / 2.1.8.562-96) v oblastiach susediacich s obytnými budovami v tesnej blízkosti diaľnic.
V obytných oblastiach vzdialených od diaľnic alebo „chránených“ výsadbou stromov je hladina hluku výrazne nižšia, prekročenie noriem nie je viac ako 5-8 dBA.
Prekračovanie prípustných hladín hluku v blízkosti diaľnic sa pozoruje počas dňa s vplyvom na nočné hodiny od 23.00 do 01.00 hod.
Výnimkou sú nádvoria obytných budov, ktoré sa nachádzajú mimo priamej viditeľnosti diaľnic alebo vo vzdialenosti (70 - 100 metrov od diaľnice), ako aj oblasti chránené prvou vrstvou budov alebo inými protihlukovými konštrukciami.
Úroveň hluku z ulice je daná intenzitou, rýchlosťou a charakterom (zložením) dopravného prúdu. Okrem toho závisí od plánovacích rozhodnutí (pozdĺžny a priečny profil ulíc, výška a hustota zástavby) a takých krajinných prvkov, ako je pokrytie vozovky a prítomnosť zelených plôch. Každý z týchto faktorov môže zmeniť hladinu hluku z dopravy až o 10 dB.
V priemyselnom meste je percento nákladnej dopravy na diaľniciach zvyčajne vysoké. Zvýšenie celkového dopravného prúdu nákladných vozidiel, najmä ťažkých nákladných vozidiel s dieselovými motormi, vedie k zvýšeniu hladín hluku. Vo všeobecnosti kamióny a autá vytvárajú v mestách silný hlukový režim.
Hluk, ktorý sa vyskytuje na vozovke diaľnice, zasahuje nielen do územia susediaceho s diaľnicou, ale aj hlboko do obytných budov. V pásme najsilnejšieho hlukového vplyvu sa tak nachádzajú časti blokov a mikroštvrtí pri diaľniciach všeobecného mestského významu (ekvivalentné hladiny hluku od 67,4 do 76,8 dB). Hladiny hluku namerané v obytných miestnostiach s otvorenými oknami orientovanými na uvedené diaľnice sú len o 10-15 dB nižšie.
Akustická charakteristika dopravného prúdu je určená ukazovateľmi hlučnosti motorových vozidiel. Hluk produkovaný jednotlivými prepravnými osádkami závisí od mnohých faktorov: výkon motora a prevádzkový režim, technický stav posádky, kvalita povrchu vozovky, rýchlosť. Okrem toho úroveň hluku, ako aj efektívnosť prevádzky automobilu, závisí od kvalifikácie vodiča. Hluk od motora sa prudko zvyšuje v čase jeho štartovania a zahrievania (až 10 dB). Pohyb vozidla pri prvej rýchlosti (do 40 km/h) spôsobuje nadmernú spotrebu paliva, pričom hluk motora je 2-krát vyšší ako hluk, ktorý vytvára pri druhej rýchlosti. Výrazný hluk spôsobuje náhle brzdenie auta pri jazde vysokou rýchlosťou. Hluk sa výrazne zníži, ak sa rýchlosť jazdy tlmí brzdením motorom až do zošliapnutia pedálu brzdy.
V poslednom období sa priemerná hladina hluku produkovaného dopravou zvýšila o 12-14 dB.
Druhým prvkom ATK je výrobno-technická základňa (PTB), ktorá zahŕňa: nákladné terminály; autobusové stanice; čerpacie stanice; parkoviská; garážové stavebné družstvá; umývačky áut; podniky motorovej dopravy; autoservisy a iné technické zariadenia určené na nakládku a vykládku, prepravu osôb, tankovanie, skladovanie, umývanie, údržbu a opravy vozidiel.
Tieto zariadenia majú negatívny vplyv aj na životné prostredie. V súkromných autoservisoch sa teda nenachádzajú nádoby na zber odpadu kontaminovaného ropnými produktmi (filtre, gumené produkty, mastné handry a pod.), nie je vyriešená otázka likvidácie použitých motorových olejov a iných technických kvapalín, nakoľko výsledkom čoho sa v meste tvoria neorganizované skládky.
Väčšina autoumyvární funguje bez cirkulačných systémov zásobovania vodou, takže značná časť tekutého odpadu kontaminovaného ropnými produktmi sa odváža na skládku.
Na parkoviská sú prispôsobené rôzne typy lokalít a pustatín. Výstavbu a prevádzku parkovísk však často sprevádza porušovanie environmentálnych požiadaviek. Územie niektorých parkovísk teda nemá spevnený povrch, nie je tam žiadna dažďová kanalizácia, priľahlé územie nie je upravené.
Tretím prvkom ATC sú diaľnice, ktoré sú jedným z najdôležitejších objektov dopravnej a komunikačnej infraštruktúry.
Dopravná sieť poskytuje okrem výhod aj výrazný negatívny vplyv na životné prostredie. Vplyv je navyše mnohostranný: odcudzenie pôdy, znečistenie oblastí pri cestách (olovo, ťažké kovy, ATC odpad), karcinogénne emisie z asfaltobetóniek a strojov na stavbu ciest, zlá kvalita ciest a stav ich povrchu, ktoré sú príčinou mnohých nehôd atď. A aj tu je Rusko na čele.
Ak si teda zoberieme rok 2002, tak vo svete bola dĺžka spevnených ciest 12 miliónov km, čo je 1,36-krát viac ako celková dĺžka (8,8 milióna km) všetkých ostatných druhov dopravnej siete (trolejové vedenia - 5,6 mil. km, železnice - 1,5 milióna, hlavné potrubia - asi 1,1 milióna, vnútrozemské vodné cesty - viac ako 0,6 milióna km). Dĺžka diaľnic Ruskej federácie bola 910 - 920 000 km, z toho len 750 000 km bolo spevnených. Navyše, ich hlavná časť (viac ako 80 %) – druhá, tretia a štvrtá kategória, viac ako tretina potrebovala rekonštrukciu. Ekonomické a sociálne potreby krajiny si podľa odborníkov vyžadujú zvýšenie cestnej siete na 1 500 000 km, teda o 600 000 km viac. Je ľahké vypočítať, že pri súčasnom priemernom tempe výstavby (~6 tisíc km ročne) je možné tento problém vyriešiť minimálne za 100 rokov. Výsledkom je, že dnes 29 000 miest a obcí s počtom obyvateľov viac ako 10 miliónov ľudí nemá spevnené cesty a celoročnú komunikáciu s okolitým svetom a nízka technická úroveň existujúcich ciest spôsobuje zvýšenie nákladov na dopravu o 1,5-krát, spotreba paliva o 30% v porovnaní s podobnými ukazovateľmi vyspelého zahraničia.
O nič lepšia situácia nie je v mestách: ich cestná dopravná infraštruktúra skutočne zodpovedá úrovni 60-100 áut na 1000 obyvateľov, pričom súčasná úroveň už prekročila 200 áut na 1000 obyvateľov. Dôsledky tejto situácie sú dobre známe: zhoršenie dopravných podmienok, zápchy, zvýšená spotreba paliva, nepriaznivé podmienky prostredia a nárast počtu nehôd (viac ako 70 % z nich sa stáva v mestách a obciach).
Rýchly nárast počtu parkovísk, nedostatočný počet moderných ciest a PTB je nevyhnutne sprevádzaný nárastom počtu nehôd a počtu usmrtených a zranených osôb pri nehodách. Podľa OSN (1998) pri dopravných nehodách vo svete ročne zomiera asi 300 000 ľudí a ~ 10 miliónov je zranených a Národná rada pre bezpečnosť premávky USA poznamenáva, že škody pri dopravných nehodách v tejto krajine v tom istom roku 1998 dosiahli výšku na 50 miliárd dolárov ročne. V Nemecku dosiahli ročné straty z nehôd motorových vozidiel 14 až 15 miliárd mariek. A musím povedať, že za posledných osem rokov sa situácia príliš nezmenila. Napríklad v roku 2004 sa u nás stalo vyše 208-tisíc dopravných nehôd, pri ktorých zomrelo 34,5-tisíc ľudí. To znamená, že v porovnaní s rokom 1997 sa počet úmrtí zvýšil o 28 %. Navyše viac ako štvrtinu z nich tvoria ľudia v najschopnejšom veku (26 – 40 rokov). Horšie je, že v Rusku je počet nehôd na 1 000 áut 7-10 krát vyšší ako v Nemecku, USA, Francúzsku, Japonsku a ďalších ekonomicky vyspelých krajinách. Za posledné štyri roky spôsobili dopravné nehody ruskej ekonomike škody, ktoré dosiahli 2,5 % HDP krajiny (napríklad len v roku 2004 boli škody 369 miliárd rubľov, vrátane 228 miliárd rubľov v dôsledku smrti a zranenie osôb).
S rastom vozového parku sa teda znižuje environmentálna a cestná bezpečnosť, hlavné zložky bezpečnosti prevádzky ATK. Preto ich nemožno posudzovať oddelene, ako to robia mnohí vedci. ekologický karburátor paliva do auta
Z teórie životného cyklu vyplýva, že každý z uvedených technických prvkov komplexu automobilovej dopravy (automobil, výrobno-technická základňa, cesta) prechádza postupnými (vzájomne súvisiacimi) etapami výrobného systému, počnúc nákupom surovín resp. rozvoj prírodných zdrojov až po likvidáciu produktov. Hlavná vec, ktorej musíte venovať osobitnú pozornosť, sú tri hlavné fázy fungovania tohto systému: návrh (konštrukcia), výroba a praktická prevádzka automatickej telefónnej ústredne.
Pokiaľ ide o trend perspektívneho vývoja nových motorových dopravných zariadení v Ruskej federácii v etapách projektovania a výroby, boli dostatočne podrobne študované mnohými vedcami a sú uvedené v príslušných štátnych dokumentoch - „Koncepcia pre Rozvoj ruského automobilového priemyslu“ do roku 2010; cieľový program „Zlepšenie bezpečnosti na cestách v rokoch 2006 – 2012“; podprogram "Cesty" federálneho cieľového programu "Modernizácia dopravného systému Ruska" (2002-2010) atď. Integrácia Ruska do európskeho a svetového hospodárskeho spoločenstva, rozširujúca sa medzinárodná doprava výrazne zvýšila požiadavky na bezpečnosť životného prostredia a cestnej premávky, ekonomické a iné ukazovatele pri certifikácii nových domácich automobilových zariadení na zabezpečenie ich postupného približovania sa európskym normám. Okrem toho krajiny EÚ prijali prísnejšie environmentálne normy EHK OSN ("Euro-2" - "Euro-4"). Ani tieto normy, ani jemnejšie Pravidlá č. 19 „Vykonávanie prác v systéme certifikácie mechanických vozidiel a prípojných vozidiel“ však nevyhovujú väčšine nových a už prevádzkovaných ruských vozidiel.
Záver
Negatívnym vplyvom automobilovej dopravy je teda to, že:
ü automobily znečisťujú životné prostredie, najmä ovzdušie, ale aj vodu, spôsobujú značný hluk a vibrácie;
ü veľa pôdnych zdrojov sa spotrebuje na dopravnú infraštruktúru - cesty a súvisiace stanice, parkoviská, čerpacie stanice, autoumyvárne atď. Dopravná infraštruktúra vytvára človekom vytvorené krajiny značnej rozlohy;
ü značné množstvo prírodných zdrojov sa vynakladá na výrobu automobilov a výstavbu prvkov dopravnej infraštruktúry;
ü všetky druhy dopravy predstavujú vážne nebezpečenstvo pre život, zdravie a majetok ľudí.
Vzhľadom na výrazné vplyvy dopravy na lokálnej, regionálnej a globálnej úrovni je potrebné usilovať sa o implementáciu nasledujúcich smerov koordinovanej globálnej stratégie ako súčasti trvalo udržateľného rozvoja:
Spotreba fosílnych palív v doprave sa musí znížiť.
Celosvetové normy emisií do ovzdušia pre všetky druhy dopravy by sa mali stanoviť na základe vyspelých technológií.
Každá krajina by mala vypracovať a implementovať program kontroly emisií pre všetky zdroje a spôsoby dopravy.
Zlepšiť a rozvíjať spoľahlivý a dostupný systém verejnej dopravy.
Pri plánovaní rozvoja dopravných systémov využívať systematický prístup zameraný na komplexné riešenie problémov životného prostredia. Odstraňovať príčiny, nie dôsledky geo-environmentálnych problémov v doprave.
Celkovým cieľom v riadení dopravného systému je nájsť optimálnu rovnováhu medzi uspokojovaním potrieb spoločnosti a znižovaním znečistenia životného prostredia. Stratégie riadenia budú závisieť od miestnej situácie, a preto sa budú líšiť pre konkrétne krajiny, regióny a mestá.
Jednou z nevyhnutných podmienok znižovania škodlivých vplyvov dopravy na životné prostredie je jej udržiavanie v technicky bezchybnom stave.
Znečistenie ovzdušia v mestách, veľkých mestách s hustou premávkou nás núti hľadať alternatívu k autu so spaľovacím motorom. Batériové elektrické vozidlo je perspektívne, aj keď existuje veľa otáznikov a nevyriešených problémov.
Je dôležité vytvoriť neznečisťujúcu verejnú dopravu: sem patrí metro, vysokorýchlostné železnice, vozidlá s magnetickou levitáciou atď.
Informačné zdroje
1. Akimova T.A., Kuzmin A.P., Khaskin V.V. Ekológia. Príroda – Človek – Technika: Učebnica pre stredné školy. - M.: UNITI-DANA, 2001.
2. Vplyv vozidiel na životné prostredie // http://ecology.volgadmin.ru/ecology/htmls/monitor/Air/air3.htm
Golubev G.N. Geoekológia. Učebnica pre študentov vysokých škôl. -M.: Vydavateľstvo GEOS, 1999.
Stepanovskikh A.S. Ekológia: Učebnica pre vysoké školy. - M.: UNITI-DANA, 2001. - 703 s.
Vplyv hluku // http://www.moseco.ru/ru/showArticle/atlID/38?PHPSESSID=299043b
Yasenkov E.P. Prvky komplexu motorovej dopravy a ich vplyv na životné prostredie // "Automobilový priemysel", 2007, č. 8 //
http://transpenv.org.ru/people.html
Doučovanie
Potrebujete pomôcť s učením témy?
Naši odborníci vám poradia alebo poskytnú doučovacie služby na témy, ktoré vás zaujímajú.
Odoslať žiadosť s uvedením témy práve teraz, aby ste sa dozvedeli o možnosti získania konzultácie.
Tému „Úloha auta pri znečisťovaní životného prostredia“ som sa rozhodol zvoliť preto, aby som opäť zdôraznil a dal príležitosť zamyslieť sa nad problémom, ktorý by mal znepokojovať každého obyvateľa mesta, v ktorom sa nachádza auto.
Mobilné zdroje zahŕňajú autá a vozidlá pohybujúce sa po zemi, vode a vzduchu. Vo veľkých mestách sú hlavnými zdrojmi znečistenia ovzdušia dopravy. Výfukové plyny motorov obsahujú zložitú zmes viac ako dvesto zložiek, medzi ktorými je množstvo karcinogénov. Pozemné vozidlá sú mechanizmy pohybujúce sa po diaľniciach a železniciach, ako aj stavebná, poľnohospodárska a vojenská technika. V súlade s rozdielmi v množstvách a druhoch vypúšťaných škodlivín je účelné samostatne uvažovať o spaľovacích motoroch (najmä dvoj- a štvortaktných) a dieselových motoroch a podobne aj parných a dieselových lokomotívach. V tabuľke 3 sú uvedené emisie z mobilných zdrojov.
Tabuľka č. 3
Hlavné typy emisií znečisťujúcich látok z mobilných zdrojov
|
TYP MOTORA |
HLAVNÉ TYPY ZNEČISTENIA | ||
|
Štvortaktný spaľovací motor |
Uhľovodíky, oxid uhoľnatý, oxidy dusíka |
Autá, autobusy, lietadlá, motorky |
|
|
Dvojtaktný spaľovací motor |
Benzín (s pridaným olejom) |
Uhľovodíky, oxid uhoľnatý, oxid dusnatý, tuhé látky |
Pomocné motory motocyklov |
|
Autobusy, traktory, autá, vlaky |
|||
|
plynová turbína |
Oxidy dusíka, tuhé látky |
Lietadlá, lode, vlaky |
|
|
parný kotol |
Uhlie, ropa |
Oxidy dusíka, oxid siričitý, tuhé látky |
Lode, lokomotívy |
Počas prevádzky pojazdných vozidiel sa škodlivé látky dostávajú do ovzdušia s výfukovými plynmi, výparmi z palivových systémov a pri tankovaní, ako aj s plynmi z kľukovej skrine. Emisie oxidu uhoľnatého sú výrazne ovplyvnené topografiou vozovky a spôsobom pohybu vozidla. Takže napríklad pri zrýchľovaní a brzdení vo výfukových plynoch sa obsah oxidu uhoľnatého zvyšuje takmer 8-krát. Minimálne množstvo oxidu uhoľnatého sa uvoľňuje pri jednotnej rýchlosti vozidla 60 km/h.
V tabuľke č. 4 sú uvedené hodnoty koncentrácie hlavných nečistôt karburátorového motora pre rôzne režimy jeho činnosti.
Tabuľka č.4
Koncentrácia látok v závislosti od režimu činnosti motora karburátora
|
Prevádzkový režim motora |
Oxid uhoľnatý, % obj |
Uhľovodíky, mg/l |
Oxidy dusíka, mg/l |
|
Voľnobeh | |||
|
Nútený voľnobeh | |||
|
Stredné zaťaženie | |||
|
Plné zaťaženie |
Emisie oxidov dusíka sú maximálne pri pomere vzduch-palivo 16:1. Hodnoty emisií škodlivých látok vo výfukových plynoch motorových vozidiel teda závisia od viacerých faktorov: pomer v zmesi vzduchu a paliva, spôsoby pohybu vozidiel, reliéf a kvalita ciest, technický stav vozidiel a pod. Zloženie a objemy emisií závisia aj od typu motora. V tabuľke č. 5 sú uvedené emisie množstva škodlivých látok z karburátorových a naftových motorov.
Tabuľka číslo 5
Emisie (% obj.) látok pri prevádzke dieselových a karburátorových motorov
|
LÁTKA |
MOTOR |
|
|
karburovaný |
Diesel |
|
|
oxid uhoľnatý | ||
|
Oxid dusnatý | ||
|
uhľovodíky | ||
|
Benz(a)pyrén |
Až 20 µg/m3 |
Až 10 µg/m3 |
Ako je zrejmé z tabuľky 5, emisie hlavných znečisťujúcich látok sú výrazne nižšie v dieselových motoroch. Preto sa považujú za ekologickejšie. Vznetové motory sa však vyznačujú zvýšenými emisiami sadzí, ktoré vznikajú v dôsledku preťaženia paliva. Sadze sú nasýtené karcinogénnymi uhľovodíkmi a stopovými prvkami; ich emisie do atmosféry sú neprijateľné.
Vzhľadom na to, že výfukové plyny vozidiel vstupujú do spodnej vrstvy atmosféry a proces ich rozptylu sa výrazne líši od procesu rozptylu vysokých stacionárnych zdrojov, škodlivé látky sú prakticky v zóne dýchania človeka. Preto by cestná doprava mala byť klasifikovaná ako najnebezpečnejší zdroj znečistenia ovzdušia v blízkosti diaľnic.
Podľa vzorca pre priemerné špecifické emisie (emisný faktor)
Celkové ročné emisie znečisťujúcich látok
súčet ročných ukazovateľov dopravy
Tabuľka 6 ukazuje tieto hodnoty pre emisie automobilov
Tabuľka č. 6 Priemerné špecifické emisie (emisné faktory) vozidiel
|
TYP ZNEČISŤUJÚCEJ LÁTKY |
PRIEMERNÉ KONKRÉTNE EMISIE (PRIEMERNÁ PREPRAVNÁ RÝCHLOSŤ 31,7 KM/H) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
O jednej hodine |
na kilometer |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
oxid uhoľnatý | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Nespálené uhľovodíky | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
oxidy dusíka | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Celkové množstvo výfukových plynov (pri 0 0 С) |
0,914 m 3 /km |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Priemerná spotreba paliva |
Všetky vozidlá s autonómnymi hnacími strojmi znečisťujú ovzdušie do určitej miery chemickými zlúčeninami obsiahnutými vo výfukových plynoch. V priemere je príspevok určitých typov vozidiel k znečisteniu ovzdušia nasledovný: Automobil - 85 %, More a rieka – 5,3 %, vzduch - 3,7 %, Železnica – 3,5 %, Poľnohospodárske – 2,5 %. Spolu so znečistením životného prostredia škodlivými emisiami je potrebné upozorniť na fyzikálny vplyv na atmosféru v podobe tvorby antropogénnych fyzikálnych polí (zvýšený hluk, infrazvuk, elektromagnetické žiarenie). Z týchto faktorov má najväčší vplyv na hluk. Doprava je hlavným zdrojom akustického znečistenia životného prostredia. Vo veľkých mestách dosahuje hladina hluku 70 ... 75 dBA, čo je niekoľkonásobne viac ako prípustné normy. Hlavným zdrojom akustického znečistenia životného prostredia je cestná doprava: jej podiel na akustickom znečistení v mestách sa pohybuje od 75 do 90 %. Auto negatívne ovplyvňuje takmer všetky zložky biosféry: atmosféru, vodu, pôdne zdroje, litosféru a ľudí. Výfukové plyny z motorových vozidiel sa šíria po uliciach mesta pozdĺž ciest a spôsobujú škodlivé účinky na chodcov, obyvateľov okolitých domov a vegetáciu. Zistilo sa, že zóny s prekročením MPC pre oxid dusičitý a oxid uhoľnatý pokrývajú až 90 % mestskej oblasti. Automobil je najaktívnejším spotrebiteľom vzdušného kyslíka. Ak človek spotrebuje do 20 kg (15,5 m3) vzduchu za deň a do 7,3 tony za rok, potom moderné auto spotrebuje asi 12 m3 vzduchu, alebo v kyslíkovom ekvivalente asi 250 litrov kyslíka na spálenie 1 kg. benzínu. Vo veľkých metropolách teda cestná doprava absorbuje desaťkrát viac kyslíka, ako je hmotnosť ich obyvateľstva. Predchádzajúce štúdie ukázali, že v pokojnom, pokojnom počasí a nízkom atmosférickom tlaku na frekventovaných diaľniciach často klesá objemová koncentrácia kyslíka vo vzduchu až na 15 %. Je známe, že pri koncentrácii kyslíka vo vzduchu pod 17 % sa u ľudí objavia príznaky malátnosti, pri 12 % alebo menej je ohrozenie života, pri koncentrácii pod 11 % nastáva strata vedomia a pri 6 % dýchanie. zastaví. Pri spaľovaní paliva vo valcoch motora vznikajú netoxické (vodná para, oxid uhličitý) a toxické látky. Posledne menované sú produkty spaľovania alebo vedľajšie reakcie vyskytujúce sa pri vysokých teplotách. Patria sem oxid uhoľnatý CO, uhľovodíky CmHn, oxidy dusíka (NO a NO2) bežne označované ako NOX. Okrem uvedených látok majú na ľudský organizmus škodlivý vplyv aj zlúčeniny olova, karcinogény (benzo(a)pyrén), sadze a aldehydy, ktoré sa uvoľňujú pri prevádzke motorov. | Mestská rozpočtová vzdelávacia inštitúcia Stredná škola č. 8 v Poronaysku Zostavila: Gargaeva Daria MBOU stredná škola č. 8 v Poronaysku Vedecký poradca: Chebanova Julia Gennadievna MBOU stredná škola č. 8 v Poronaysku Poronaysk, 2012 Automobil je hlavným faktorom znečisťovania životného prostredia. Obsah
3.2. elektrické auto 3.3. Plyn namiesto benzínu Záver Bibliografia Aplikácia Úvod Začiatok druhej polovice 20. storočia sa niesol v znamení intenzívneho procesu motorizácie spoločnosti. Rozvoj cestnej dopravy predurčil dva odlišné a protichodné trendy. Dosiahnutá úroveň motorizácie na jednej strane odráža technický a ekonomický potenciál rozvoja spoločnosti a na druhej strane zvyšuje mieru negatívneho vplyvu na verejné zdravie a životné prostredie. Cestná doprava je jednou z najdôležitejších zložiek podpory dopravy krajiny. V posledných rokoch sa v cestnej doprave realizuje asi 60 % nákladnej dopravy a asi 55 % osobnej dopravy a pri započítaní osobných automobilov minimálne 65 % cestujúcich (pozri prílohu graf. 1) Tieto čísla stále rastú. Environmentálne problémy spojené s používaním vozidiel sú relevantné nielen pre nás, ale pre všetky krajiny sveta. relevantnosť Týmto problémom je zvyšujúci sa počet cestnej dopravy a zvyšovanie miery jej negatívneho vplyvu na životné prostredie a verejné zdravie. Cieľ:štúdium vplyvu cestnej dopravy na životné prostredie a určenie hlavných smerov zvyšovania jej environmentálnej bezpečnosti. Stanovenie cieľov zahŕňa definíciu niekoľkých úlohy: 1. Zvážte vplyv cestnej dopravy na životné prostredie. 2. Identifikovať hlavné látky znečisťujúce životné prostredie produkované cestnou dopravou. 3. Určiť hlavné smery zlepšovania šetrnosti k životnému prostrediu Automobilová doprava. Hypotéza: Ak úplne opustíte používanie benzínu a motorovej nafty v aute, potom bude jedným z najdôležitejších palív z hľadiska hospodárnosti a šetrnosti k životnému prostrediu plyn. 1. Vplyv toxických zložiek produkovaných cestnou dopravou na životné prostredie. Nielen vodiči vedia, čo zapácha z výfuku auta. Občania sú tak zvyknutí na zápach výfukových plynov, že ho niekedy ani necítia. Okrem diaľnice autá zapĺňajú všetky miestne príjazdové cesty a obytné dvory. Asfaltové deti, zvyknuté na výpary z áut, musia za určitých poveternostných podmienok konštatovať nadmerný obsah výfukových plynov v mestskom ovzduší. Z hľadiska poškodzovania životného prostredia teda vedie motorová doprava vo všetkých typoch negatívnych vplyvov: znečistenie ovzdušia – 95 %, hluk – 49,5 %, vplyv klímy – 68 % (pozri prílohu graf 2). Palivo a výfukové plyny automobilových motorov ovplyvňujú ľudský organizmus rôznymi spôsobmi, no najtoxickejšie je olovo a jeho zlúčeniny. Pri otrave oxidom uhoľnatým sa objavujú bolesti hlavy, dusenie, bolesti brucha a zvracanie, ospalosť, búšenie srdca. Oxid dusnatý v kombinácii s vodnou parou tvorí kyselinu dusičnú, ktorá dráždi pľúcne tkanivo, čo vedie k chronickým ochoreniam. Oxid dusičitý dráždi sliznicu očí, pľúc a spôsobuje nezvratné zmeny v kardiovaskulárnom systéme. Zlúčeniny olova spôsobujú v organizme poruchy látkovej výmeny a krvotvorby. Vodiči, pracovníci v doprave a chodci vo veľkých mestách sú vystavení tomuto druhu otravy. Znečistenie životného prostredia toxickými zložkami výfukových plynov vedie k veľkým ekonomickým stratám. Je to spôsobené predovšetkým tým, že toxické látky spôsobujú poruchy v raste rastlín, vedú k zníženiu výnosov a stratám v chove zvierat. Hromadia sa v rastlinách a predstavujú nebezpečenstvo pre zvieratá a ľudí. Nebezpečné sú najmä pásy pozemkov pri cestách, pri vysokej intenzite dopravy sa na nich smú siať len priemyselné plodiny. Podzemné a povrchové vody sú viac vystavené riziku znečistenia z palív, olejov a mazív. Film uhľovodíkov na povrchu vody bráni procesom oxidácie, negatívne ovplyvňuje živé organizmy a mení kvalitu vody. Výfukové plyny prispievajú k urýchleniu deštrukcie plastových a gumených výrobkov, pozinkovaných povrchov a železných kovov, ako aj náterov, obkladov a stavebných konštrukcií. 2. Hlavné znečisťujúce látky vstupujúce do ovzdušia s výfukovými plynmi vozidiel V dôsledku znečisťovania životného prostredia škodlivými látkami z výfukových plynov spaľovacích motorov sa celé regióny, najmä veľké mestá, stávajú pre obyvateľstvo zónou ekologickej katastrofy. Problém ďalšieho znižovania škodlivých emisií motorov sa stále viac prehlbuje v dôsledku neustáleho zvyšovania počtu cestnej dopravy, zhutňovania dopravných prúdov. Zoberme si ukazovatele nárastu počtu cestnej dopravy v okrese Poronaisky v regióne Sachalin (pozri prílohu. Tabuľka 1) Táto tabuľka ukazuje, že v priemere sa cestná doprava v okrese Poronaisky v regióne Sachalin zvýšila o 300 jednotiek. za rok. To znamená, že množstvo znečisťujúcich látok vypúšťaných do atmosféry sa každým rokom zvyšuje. Najnepriaznivejšími prevádzkovými režimami sú nízke otáčky a „voľnobeh“ motora, kedy sú škodliviny vypúšťané do ovzdušia v množstvách, ktoré sú výrazne vyššie ako uvoľňovanie pri záťažových režimoch. Vidno to v tabuľke, ktorá predstavuje charakteristiku rytmu auta (viď. Príloha. Tab. 2). Ak si napríklad urobíme 1 hodinu cesty po meste, auto bude sedieť na križovatkách a v zápchach približne 24 minút, t.j. 40 % času bude motor bežať na voľnobeh. Počas tejto doby sa spotrebuje asi 15 % paliva z celkovej spotreby za túto hodinu. Objem výfukových plynov pri voľnobehu motora (24 minút) bude 10 % z ich celkového objemu emitovaného za hodinu. Budú obsahovať asi 20 % oxidu uhoľnatého (CO) a asi 17 % uhľovodíkov (CnHm) z celkového množstva týchto látok emitovaných v priemere za hodinu mestskej dopravy. Pri pohľade na tabuľku je zrejmé, že chemické zloženie škodlivín závisí od druhu paliva (viď. Príloha. Tab. 3) Hlavnou toxickou zložkou výfukových plynov emitovaných pri prevádzke benzínových motorov je oxid uhoľnatý. Vzniká pri neúplnej oxidácii palivového uhlíka v dôsledku nedostatku kyslíka v celom objeme valca motora alebo v jeho jednotlivých častiach. 3. Hlavné smery na zlepšenie environmentálnej bezpečnosti automobilov. Väčšina vedcov a odborníkov z praxe prijíma naliehavé opatrenia na zníženie toxicity výfukových plynov motora. Problém je, samozrejme, veľmi zložitý, časovo náročný a nákladný. 3.1 Zlepšenie spaľovacieho motora Vykonalo sa množstvo pokusov zlepšiť jeho účinnosť a šetrnosť k životnému prostrediu. K dnešnému dňu je to predovšetkým palivová účinnosť a schopnosť spĺňať medzinárodné environmentálne požiadavky. Dobre zavedená technológia výroby spaľovacích motorov zabezpečila ich nízku jednotkovú cenu (náklady/kW energie). Zlepšenie pracovného procesu viedlo k vysokej objemovej (hmotnostnej) energetickej náročnosti (kW/kg, kW/m3). Výskumy mnohých generácií vedcov a inžinierov zistili, že tento dizajn má nevyužité rezervy pre ďalší vývoj a zlepšovanie dizajnu. Napríklad výrazné zvýšenie efektivity benzínových motorov a zlepšenie účinnosti bolo dosiahnuté vďaka: prechodu na vstrekovanie paliva do sacieho potrubia alebo priamo do valca; použitie boostu. Z hľadiska ekológie je situácia v spaľovacom motore slepá ulička. Veľa paliva a málo vzduchu – nízky výkon, účinnosť a veľa CO. Málo paliva a veľa vzduchu – veľa oxidu dusnatého. Donedávna úspešný kompromis dosahovalo elektronické riadenie pomeru paliva a vzduchu a použitie takzvaného trojcestného katalyzátora. Avšak už boli vyvinuté spaľovacie komory schopné spaľovať veľmi chudobné zmesi vzduchu a paliva. Spaľovacie motory s takýmito komorami pracujú vo všetkých režimoch v takmer ideálnych pomeroch paliva a vzduchu, preto obsahujú minimálne množstvo škodlivých látok vo výfukových plynoch. 3.2 Elektromobil. Hlavné výhody elektromobilu: Žiadne škodlivé emisie; Jednoduchosť dizajnu a ovládania, vysoká spoľahlivosť a životnosť v porovnaní s bežným autom; Nevýhody elektromobilu: Viac ako jeden a pol storočia evolúcie batérie nedosiahli vlastnosti, ktoré by elektromobilom umožnili konkurovať za rovnakých podmienok automobilu, pokiaľ ide o dojazd a cenu. Dostupné vysokoenergetické batérie sú buď príliš drahé kvôli použitiu drahých alebo drahých kovov (striebro, lítium), alebo pracujú pri príliš vysokých teplotách. Okrem toho majú tieto batérie vysoké samovybíjanie. Problémom je výroba a likvidácia batérií, ktoré často obsahujú toxické zložky (napríklad olovo či lítium). Masové používanie elektromobilov si vyžaduje vytvorenie vhodnej infraštruktúry na dobíjanie batérií (nabíjanie na „autonabíjacích“ staniciach). Hlavnou nevýhodou sú dnes vysoké náklady. 3.3 Plyn namiesto benzínu Vysokooktánové, zložením stabilné plynové palivo sa dobre mieša so vzduchom a je rovnomerne rozložené vo valcoch motora, čím prispieva k úplnejšiemu spaľovaniu pracovnej zmesi. Celkové emisie toxických látok z áut jazdiacich na skvapalnený plyn sú oveľa menšie ako z áut s benzínovými motormi. Nákladné vozidlo ZIL-130, prevedené na plyn, má teda takmer 4-krát menší indikátor toxicity ako jeho benzínový náprotivok. Keď motor beží na plyn, spaľovanie zmesi je úplnejšie. A to vedie k zníženiu toxicity výfukových plynov, zníženiu tvorby uhlíka a spotreby oleja a zvýšeniu životnosti motora. Okrem toho je LPG lacnejší ako benzín. (pozri tab. č. 4) Problém prechodu vozidiel na zemný plyn je riešením komplexu zložitých úloh, z ktorých najvýznamnejšie sú: sériová výroba plynových balónových vozidiel; vytvorenie infraštruktúry (siete) čerpacích staníc; vývoj a výroba spoľahlivých plynových balónových zariadení; vytvorenie servisnej siete pre repasovanie vozidiel; školenie personálu; právna a reklamná a informačná podpora a pod. Plynofikácia vozidiel nie je len riešením ekologických problémov, ale aj úsporou rozpočtových prostriedkov (motorové palivo zo zemného plynu stojí o polovicu menej ako ropa). Hromadný presun domácich automobilov na zemný plyn je teda najracionálnejším, najdostupnejším a environmentálne prijateľným spôsobom, ako zvýšiť efektivitu a ekologizáciu ruskej cestnej dopravy. Záver Možno konštatovať, že uvedené predurčuje potrebu prijať rozsiahle a komplexné opatrenia na zabránenie, neutralizáciu alebo aspoň výrazné zníženie negatívnych dôsledkov, ktoré generuje motorizácia našej krajiny. Úplné vyriešenie problému znečisťovania ovzdušia v mestách motorovými vozidlami nie je, žiaľ, možné ani pri použití iba vozidiel na naftu alebo LPG. Používanie bezolovnatého benzínu znižuje emisie olova, ale neeliminuje iné znečisťujúce látky. Emisie naftových motorov sú bezolovnaté a majú nízky obsah oxidu uhoľnatého, ale obsahujú viac oxidov dusíka. Emisie z nedostatočne vyladených dieselových motorov sú navyše obohatené o sadze obsahujúce karcinogény, uhľovodíky a formaldehydy. Samozrejme, motory na LPG nie sú ideálne, ale vyznačujú sa oveľa menším škodlivým vplyvom na životné prostredie, a preto sú vhodnejšie ako iné typy uhľovodíkových motorov.
Bibliografia 8. S. Žukov. Zemný plyn je motorovým palivom 21. storočia. // Priemysel dnes, č. 2, 2001. - s. 12. 9. Benzín, urob miesto.//Factor, č. 3, 2001. - s. 40-41. Aplikácia Graf 1 Graf 2 stôl 1
tabuľka 2(hodnoty parametrov sú uvedené v percentách)
Tabuľka 3
Tabuľka 4
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
