Вплив транспорту на довкілля. Екологічні проблеми різних видів транспорту на довкілля

Реферат виконала студентка Сулацька О.

Ростовський Державний Економічний Університет «РІНГ»

Кафедра рег. Економіки та природокористування

Ростов-на-Дону

Проти природи на авто. Авіація та ракетоносії. Забруднення довкілля судами. Декларація та Загальноєвропейська програма з транспорту, Охорони довкілля та здоров'я.

Вступ

Транспортний комплекс, зокрема в Росії, що включає автомобільний, морський, внутрішній водний, залізничний та авіаційний види транспорту, - один з найбільших забруднювачів атмосферного повітря його вплив на навколишнє середовище виражається, в основному, у викидах в атмосферу токсикантів з відпрацьованими газами транспортних двигунів та шкідливих речовин від стаціонарних джерел, а також у забрудненні поверхневих водних об'єктів, утворенні твердих відходів та впливі транспортних шумів.

До основних джерел забруднення навколишнього середовища та споживачів енергоресурсів належать автомобільний транспорт та інфраструктура автотранспортного комплексу.

Викиди, що забруднюють в атмосферу від автомобілів за обсягом більш ніж на порядок перевершують викиди від залізничних транспортних засобів. Далі йдуть (у порядку спадання) повітряний транспорт, морський та внутрішні водний. Невідповідність транспортних засобів екологічним вимогам, збільшення транспортних потоків, незадовільний стан автомобільних доріг-все це призводить до постійного погіршення екологічної обстановки.

Так як автотранспорт порівняно з іншими видами транспорту завдає найбільшої шкоди навколишньому середовищу, мені хотілося б детальніше зупинитися саме на ньому.

Проти природи на авто

Думка про те, що з автотранспортом треба щось робити, крутитись у голові кожної свідомої людини. Страшний рівень загазованості повітря за сумою шкідливих газів ГДК, наприклад, у Москві в 30 разів перевищує гранично допустиму норму.

Життя в мегаполісах стало нестерпним. Токіо, Париж, Лондон, Мехіко, Афіни… задихаються від надлишку автомобілів. У Москві понад 100 днів на рік зміг. Чому? Ніхто не хоче зрозуміти, що енергія, яку споживає автомобільний транспорт, перевищує багато разів усі екологічні норми. Про це багато сказано і написано, але питання залишається невирішеним, оскільки ніхто не вникав у суть проблеми. І тому автотранспорт – найенергетично невигідний.

Надмірна кількість повітря від автомобільного вихлопу викликала європейський потоп влітку 2002 року: повінь у Німеччині, Чехословаччині, Франції, Італії, Краснодарському краї, Адигеї. Засуха і зміг у центральних областях європейської частини Росії, у Московській області. Потоп можна пояснити тим, що до атмосферних течій та флюктуацій повітряних потоків додалися потужні потоки гарячого повітря від автомобільного вихлопу CO2 та пари H2O відпрацьованих газів із Центральної та Східної Європи, де зростання кількості автомобілів перевищило всі допустимі норми. Число автомобілів на трасах і містах у нас зросло в 5 разів. від цього різко збільшилися теплове нагрівання повітря та його обсяг від парів автомобільного вихлопу. Якщо в 1970-і роки нагрівання атмосфери автомобільним транспортом було значно менше нагрівання поверхні Землі від сонця, то в 2002 році кількість машин, що рухаються, зросла в стільки разів, що нагрівання атмосфери від автомобілів стає порівнянним з нагріванням від сонця і різко порушує клімат атмосфери. Нагріті CO2 і пар H2O від автомобільного вихлопу дають надлишок повітряної маси в центрі Росії, еквівалентний потокам повітря з Гольфстріму, і все це надлишкове нагріте повітря підвищує атмосферний тиск. І коли вітер дме у бік Європи, тут стикається два потоки з Атлантичного океану та з Росії, що дають таку надмірну кількість опадів, що веде до Європейського потопу.

Кількість шкідливих речовин, що надходять в атмосферу, у складі газів, що відпрацювали, залежить від загального технічного стану автомобілів і особливо від двигуна – джерела найбільшого забруднення. Так, у разі порушення регулювання карбюратора викиди СО збільшуються в 4 – 5 разів.

Застосування етилованого бензину, що має у своєму складі з'єднання свинцю, викликає забруднення атмосферного повітря токсичними сполуками свинцю. Близько 70% свинцю, доданого до бензину з етиловою рідиною, потрапляє в атмосферу з газами, що відпрацювали, з них 30% осідає на землі відразу, а 40% залишається в атмосфері. Один вантажний автомобіль середньої вантажопідйомності виділяє 2,5 – 3 кг свинцю на рік. Концентрація свинцю в повітрі залежить від вмісту свинцю в бензині:

Концентрація свинцю повітря, мкг/м 3 …..0,40 0,50 0,55 1,00

Частка участі автомобільного транспорту у забрудненні атмосферного повітря у великих містах світу становить, %:

Оксид вуглецю Оксиди Азоту Вуглеводні

Москва 96,3 32,6 64,4

Санкт-Петербург 88,1 31,7 79

Токіо 99 33 95

Нью-Йорк 97 31 63

У деяких містах концентрація СО протягом коротких періодів досягає 200 мг/м 3 і більше, при нормативних значеннях максимально допустимих разових концентрацій 40 мг/м 3 (США) та 10 мг/м 3 (Росія).

У Московській області ОГ (відпрацьовані гази автомобілів) CO, CH, CnHm - створюють зміг, і високий тиск призводить до того, що дим торфовищ, що горіли, стелиться по землі, не йде вгору, підсумовується з ОГ, в результаті ГДК у сотні разів перевищує допустиму норму .

Це призводить до розвитку широкого спектра захворювань (бронхіти, пневмонії, бронхіальна астма, серцева недостатність, інсульти, виразки шлунка, через який ці гази виділяються…) та збільшення смертності людей із ослабленим імунітетом. Особливо важко доводиться детям6 бронхіти, бронхіальна астма, кашель, у новонароджених порушення генних структур організму та невиліковні хвороби, в результаті збільшення дитячої смертності на 10% на рік.

У здорових людей організм справляється з отруєним повітрям, але це йде так багато фізіологічних сил, що у результаті всі ці люди втрачають працездатність, продуктивність праці падає, а мозок працює дуже погано.

Для зменшення ковзання при їзді автомобілів взимку вулиці посипають сіллю, створюючи при цьому неймовірний бруд та калюжі. Цей бруд і вогкість переноситься в тролейбуси та автобуси, в метро і переходи, під'їзди та квартири, взуття від цього псується, засолення грунту та річок вбиває все живе, губить дерева та трави, риба та вся водяна живність-руйнується екологія.

У Росії її на 1 км автомобільних доріг доводиться від 2 до 7 га. При цьому не тільки вилучаються сільськогосподарські, лісові та інші землі, а й відбувається розчленування території на окремі замкнуті ділянки, що порушує проживання популяцій диких тварин.

Близько 2млр тонн нафти споживає автомобільний і дизельний транспорт6 автомобілі, трактори, судна, комбайни танки, літаки.

Хіба це не безумство, 2млр тонн нафти викидати на вітер і лише 39млн тонн використовуватиме перевезення вантажів. При цьому, наприклад, у США нафта закінчиться через 10 років, через 20 років залишиться військовий резерв через 30 років чорне золото коштуватиме дорожче за жовте.

Якщо не змінити витрати нафти, то через 40 років не залишиться жодної краплі. Без нафти цивілізація загине, не досягнувши зрілого віку, здатності відродити цивілізацію в іншому місці.

Заходи вживані у Росії зменшення негативного впливу автотранспорту на довкілля:

Вживаються заходів для покращення якості вітчизняного автомобільного палива: зростає випуск високооктанового бензину російськими заводами, організовано виробництво екологічно чистішого бензину в АТ «Московський нафтопереробний завод». Проте імпорт етилованих бензинів зберігається. В результаті в атмосферу від автотранспорту надходить менше свинцю.

Існуюче законодавство не дозволяє обмежити ввезення в країну старих автомобілів з низькими експлуатаційними характеристиками та кількість іномарок з великим терміном служби, що не відповідають нормам державних стандартів.

Контроль за дотриманням екологічних вимог під час експлуатації автотранспорту здійснюють регіональні відділення Російської транспортної інспекції Мінтрансу у взаємодії з Держкомекології Росії. У результаті широкомасштабної операції « Чисте повітря», у якій взяли участь всі відділення Ространсинспекции, встановлено, що у всіх суб'єктах РФ частка автомобілів, експлуатованих з перевищенням чинних нормативів з токсичності й у окремих регіонах сягає 40%. На пропозицію відділень Ространсинспекции більшості територій суб'єктів РФ запроваджено талони токсичності для автомобілів.

Останніми роками, попри зростання кількості автомобілів, у Москві намітилася тенденція стабілізації обсягу викидів шкідливих речовин. Основні чинники, що дозволяють підтримувати таку ситуацію запровадження католицьких нейтралізаторів відпрацьованих газів; введення в дію обов'язкового екологічного сертифікування автомобілів, що належать юридичним особам; суттєве покращення палива на АЗС.

З метою зниження забруднення навколишнього середовища продовжується переведення підприємств дорожнього господарства з рідкого палива на газ. Вживаються заходи для покращення екологічної ситуації в районах розміщення асфальтобетонних заводів та асфальтозмішувальних установок6, модернізується очисне обладнання, удосконалюються мазутні пальники.

Авіація та ракетоносії

Застосування газотурбінних рухових установок в авіації та ракетобудуванні воістину величезне. Всі ракетоносії та всі літаки (крім пропелерних на яких стоять ДВС) використовують тягу цих установок. Вихлопні гази газотурбінних рухових установок (ГТДУ) містять такі токсичні компоненти, як СО, NО x , вуглеводні, сажу, альдегіди та ін.

Дослідження складу продуктів згоряння двигунів, встановлених на літаках "Боїнг-747", показали, що вміст токсичних складових у продуктах згоряння істотно залежить від режиму роботи двигуна.

Високі концентрації СО і CnHm (n – номінальна кількість оборотів двигуна) характерні для ВМДУ на знижених режимах (холостий хід, рулювання, наближення до аеропорту, захід на посадку), тоді як вміст оксидів азоту NOx (NO, NO2, N2O5) істотно зростає при роботі на режимах, близьких до номінального (зліт, набір висоти, польотний режим).

Сумарний викид токсичних речовин літаками з ВМДУ безперервно зростає, що зумовлено підвищенням витрат палива до 20 – 30 т/год та неухильним зростанням кількості літаків, що експлуатуються.

Найбільший вплив на умови проживання викиди ВМДУ надають в аеропортах та зонах, що примикають до випробувальних станцій. Порівняльні дані щодо викидів шкідливих речовин в аеропортах показують, що надходження від ВМДУ до приземного шару атмосфери становлять:

Оксиди вуглецю – 55%

Оксиди азоту – 77%

Вуглеводні – 93%

Аерозоль – 97

Інші викиди виділяють наземні транспортні засоби з ДВС.

Забруднення повітряного середовища транспортом з ракетними руховими установками відбувається головним чином при їх роботі перед стартом, при зльоті та посадці, при наземних випробуваннях у процесі їх виробництва та після ремонту, при зберіганні та транспортуванні палива, а також при заправці паливом літальних апаратів. Робота рідинного ракетного двигуна супроводжується викидом продуктів повного та неповного згоряння палива, що складаються з O, NO x, OH та ін.

При згорянні твердого палива з камери згоряння викидаються H 2 O, CO 2 HCl, CO, NO, Cl, а також тверді частинки Al 2 O 3 з середнім розміром 0,1 мкм (іноді до 10 мкм).

У двигунах космічного корабля «Шатл» спалюється як рідке, так і тверде паливо. Продукти згоряння палива в міру видалення корабля від Землі проникають у різні шари атмосфери, але переважно в тропосферу.

В умовах запуску у пускової системи утворюється хмара продуктів згоряння, водяної пари від системи шумоглушення, піску та пилу. Обсяг продуктів згоряння можна визначити за часом (зазвичай 20 с) роботи установки на стартовому майданчику та приземному шарі. Після запуску високотемпературна хмара піднімається на висоту до 3 км і переміщається під дією вітру на відстань 30 – 60 км, вона може розвіятися, але може стати причиною кислотних дощів.

При старті та поверненні на Землю Ракетні двигуни несприятливо впливають не тільки на приземний шар атмосфери, а й на космічний простір, руйнуючи озоновий шар Землі. Масштаби руйнування озонового шару визначаються кількістю запусків ракетних систем та інтенсивністю польотів надзвукових літаків. За 40 років існування космонавтики в СРСР та пізніше Росії здійснено понад 1800 запусків ракет-носіїв. За прогнозами фірми Aerospace у XXI ст. для транспортування вантажів на орбіту здійснюватиметься до 10 запусків ракет на добу, при цьому викид продуктів згоряння кожної ракети перевищуватиме 1,5 т/с.

Відповідно до ГОСТ 17.2.1.01 - 76 викиди в атмосферу класифікують:

за агрегатним станом шкідливих речовин у викидах, це – газоподібні та пароподібні (SO 2 , CO, NO x вуглеводні та ін.); рідкі (кислоти, луги, органічні сполуки, розчини солей та рідких металів); тверді (свинець його сполуки, органічний і неорганічний пил, сажа, смолисті речовини та ін.);

за масовим викидом, виділяючи шість груп, т/добу:

менше 0,01 вкл.;

понад 0,01 до 0,1 увімкн.;

понад 0,1 до 1,0 увімкн.;

понад 1,0 до 10 увімкн.;

понад 10 до 100 увімкн.;

У зв'язку з розвитком авіації та ракетної техніки, а також інтенсивним використанням авіаційних та ракетних двигунів в інших галузях народного господарства суттєво зріс їхній загальний викид шкідливих домішок в атмосферу. Однак на частку цих двигунів припадає поки що не більше 5% токсичних речовин, що надходять в атмосферу від транспортних засобів усіх типів.

Забруднення довкілля судами

Морський флот є істотним джерелом забруднення повітряної атмосфери і світового океану. Жорстокі вимоги міжнародної морської організації (ІМО) від 1997 року щодо контролю якості випускних газів суднових дизелів і лляльних, побутових і стічних вод, що видаляються за борт, спрямовані на обмеження негативного впливу експлуатованих суден на навколишнє середовище.

Для зменшення забруднення газів при роботі дизеля металами, сажею та іншими твердими домішками дизеле- та суднобудівники змушені в найкоротші терміни обладнати суднові енергетичні установки та пропульсивні комплекси технічними засобами з очищення випускних газів, більш ефективними сепараторами лляльних нафтовмісних вод, інсинераторами.

Рефрижератори, танкеригазо-і хімовози, деякі інші судна є джерелами забруднення атмосфери фреонами (окислами азоту0, що використовуються як робоче тіло в холодильних установках. Фреони руйнують озоновий шар атмосфери Землі, що є охоронним променем для всього живого ультрафіолетового променя.

Очевидно, що чим важче паливо, що використовується для теплових двигунів, тим більше в ньому важких металів. У зв'язку з цим застосування на суднах природного газу та водню, найбільш екологічно чистих видів палива є досить перспективним. Відпрацьовані гази дизелів, що працюють на газовому паливі, практично не містять твердих речовин (сажі, пилу), а також оксидів сірки, набагато менше містять чадного газу і вуглеводнів, що не згоріли.

Сірчаний газ SO2, що входить до складу випускних газів, окислюючись до стану SO3, розчиняється у воді і утворює сірчану кислоту, у зв'язку з чим ступінь шкідливості SO2 для навколишнього середовища вдвічі вищий, ніж оксидів азоту NO2 ці гази та кислоти порушують екологічний баланс.

Якщо прийняти за 100% всю шкоду від експлуатації транспортних суден, то, як показує аналіз, економічна шкода від забруднення морського середовища та біосфери в середньому становить 405, від вібрації та шуму обладнання та корпусу судна-22%, від корозії обладнання та корпусу –18 % від ненадійності транспортних двигунів –15%, від погіршення здоров'я екіпажу-5%.

Правила ІМВ від 1997 р. обмежують граничний вміст сірки в паливі на рівні 4,5%, а на обмежених акваторіях (наприклад, у Балтійському регіоні) до 1,5%. Що стосується оксидів азоту Nox, то для всіх нових суден, що будуються, встановлені граничні норми їх вмісту у випускних газах в залежності від частоти обертання колінчастого валу дизеля, що зменшує забруднення ними атмосфери на 305. При цьому значення верхньої межі вмісту Nox, у малооборотних дизелів вище, ніж у середньо і високооборотних, оскільки вони мають у своєму розпорядженні більший час на згоряння палива в циліндрах.

В результаті аналізу всіх негативних факторів, що впливають на довкілля під час експлуатації транспортних суден, можна сформулювати основні заходи, спрямовані на зменшення цього впливу:

застосування більш якісних сортів моторного палива, а також природного газу та водню як альтернативне паливо;

оптимізація робочого процесу в дизелі на всіх експлуатаційних режимах з широким впровадженням систем електронно-керованого упорскування палива та регулювання фаз газорозподілу та паливоподачі, а також оптимізації подачі олії в циліндри дизеля;

повне запобігання пожежам в утилізаційних котлах завдяки обладнанню їх системами контролю температури в порожнині котла, пожежогасіння, сажообдуву;

обов'язкове обладнання судів технічними засобами з контролю якості випускних газів, що йдуть в атмосферу, і видаляються за борт нафтовмісних, стічних та побутових вод;

повна заборона використання на суднах для будь-яких цілей азотовмісних речовин (у рефрижераторних установках, протипожежних системах тощо)

запобігання протіканню в сальникових та фланцевих з'єднаннях та суднових системах.

ефективне застосування валогенераторних установок у складі суднових електроенергетичних систем та перехід до експлуатації дизель-генераторів зі змінною частотою обертання.

Таким чином не можна сказати, що питання забруднення транспортом не приділяється жодної уваги. Все більше звичайні поїзди замінюються електровозами, розробляються і вже випускаються автомобілі на акумуляторних батареях, за сучасних темпів прогресу можна сподіватися, що незабаром з'являться і екологічно чисті авіаційні та ракетні двигуни. Уряди ухвалюють рішення проти забруднення планети. Про це свідчить і ухвалена декларація.

ДЕКЛАРАЦІЯ ТА ЗАГАЛЬНОЕВРОПЕЙСЬКА ПРОГРАМА ПО ТРАНСПОРТУ, ОХОРОНІ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА ТА ЗДОРОВ'Я

У Декларації підтверджується намір продовжити роботу з метою забезпечення розвитку екологічно чистого транспорту. Рамкова стратегія Загальноєвропейської Програми приділяє увагу особливим потребам та проблемам нових незалежних держав (СНД), а також екологічно найуразливішим районам цього регіону. Представники МПС Росії взяли участь у Другій нараді з питань транспорту, довкілля та здоров'я під егідою Європейської Економічної Комісії ООН (ЄЕК ООН) та Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ), що відбулася 5 липня 2002 року у Женеві (Швейцарія).
У нараді взяли участь представники 39 країн, ЄЕК ООН, ВООЗ, Комісії Євросоюзу, низки міжнародних урядових та неурядових організацій.
Російську делегацію очолював перший заступник Міністра транспорту А.П.Насонов. На зустрічі було розглянуто питання середньострокового огляду Програми спільних дій, прийнятої державами-членами ЄЕК ООН на Регіональній конференції з транспорту та навколишнього середовища (Відень, листопад 1997 р.) та оцінки здійснення Хартії з транспорту, навколишнього середовища та охорони здоров'я, прийнятої на Третьій Конференції на рівні міністрів з довкілля та охорони здоров'я (Лондон, червень 1999 р.). Також було обговорено питання прийняття Загальноєвропейської Програми з транспорту, охорони навколишнього середовища та здоров'я та прийняття Декларації з транспорту, навколишнього середовища та охорони здоров'я.
У ході роботи наради було визнано, що у світі відбувається стрімкий розвиток автомобільного транспорту, наслідком є різке погіршення екологічної обстановки. Тому виникла потреба розробити та здійснити на міжнародному рівні комплекс ефективних заходів щодо всебічного розвитку екологічно чистих видів транспорту. Водночас наголошувалося, що забезпечення екологічної безпеки транспорту потребує суттєвих розмірів інвестицій, а більшість країн світу їх не має. У нових незалежних державах (СНД) та державах Східної Європи нині не вистачає фінансових коштів на розвиток та модернізацію залізничного транспорту, який є екологічно чистішим. Відбувається старіння основних фондів і, як наслідок, знижується екологічна безпека залізниць, їхня конкурентоспроможність.
Під час роботи Другої наради з питань транспорту, довкілля та здоров'я під егідою Європейської Економічної Комісії ООН (ЄЕК ООН) та Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ) було прийнято Декларацію та Загальноєвропейську Програму з транспорту, охорони навколишнього середовища та здоров'я.
У Декларації транспорт виділено як один із пріоритетних напрямів діяльності на національному та міжнародному рівнях для досягнення мети сталого розвитку. Підтверджується намір продовжити роботу з метою забезпечення розвитку транспорту, що відповідає вимогам охорони навколишнього середовища та здоров'я (екологічно чистого транспорту).
Декларація містить ухвалу про прийняття Загальноєвропейської Програми з транспорту, охорони навколишнього середовища та здоров'я, яка виконуватиметься під егідою ЄЕК ООН та ВООЗ, що складається з трьох компонентів: рамкової стратегії; плану роботи, що включає низку окремих конкретних заходів; створення Керівного комітету з транспорту, навколишнього середовища та охорони здоров'я, який стимулюватиме, контролюватиме, координуватиме виконання Програми.
Рамкова стратегія Загальноєвропейської Програми приділяє особливу увагу інтеграції аспектів охорони навколишнього середовища та здоров'я в транспортну політику; управлінню попитом на перевезення та перерозподілу їх за видами транспорту у бік екологічно чистих видів; особливим потребам та проблемам нових незалежних держав (СНД), а також екологічно найбільш уразливим районам цього регіону.

Висновок

Охорона природи – завдання нашого століття, проблема, що стала соціальною. Знову і знову ми чуємо про небезпеку, що загрожує навколишньому середовищу, але досі багато хто з нас вважає їх неприємним, але неминучим породженням цивілізації і вважають, що ми ще встигнемо впоратися з усіма труднощами, що виявилися.

Однак вплив людини на навколишнє середовище набрав загрозливих масштабів. Щоб докорінно поліпшити становище, знадобляться цілеспрямовані та продумані дії. Відповідальна та дієва політика щодо навколишнього середовища буде можлива лише в тому випадку, якщо ми накопичимо надійні дані про сучасний стан середовища, обґрунтовані знання про взаємодію важливих екологічних факторів, якщо розробить нові методи зменшення та запобігання шкоді, яку завдає Природа Людина.

додаток

Запаси нафти

Список літератури

Журнал Природа та людина. №8 2003 видавництво: Наука Москва 2000г

Журнал Морський флот №11-12 2000 рік вид.: РІЦ

Журнал Конверсія в машинобудуванні № 1 2001 видавництво: Москва «Інфромконверсія.»

Журнал Енергія: економіка, техніка. Екологія. №11 1999 рік вид.: Наука Москва 1999

Журнал "EcoNews" № 5 2002р www.statsoft.ru

Інформаційний портал зі статистики транспорту та митниці www.logistic.ru

Мета роботи:детально вивчити питання впливу транспорту на навколишнє середовище та методи видалення шкідливих впливів.

Завдання:

1. Ознайомитись із видами забруднення навколишнього середовища від впливу транспорту.

2. Вивчити проблеми та шляхи підвищення екологічності видів транспорту.

1. Автомобільний транспорт

Як у містах так і на сільській території забруднює, головним чином атмосферу. 3забруднення йде трьома каналами:

Відпрацьованими газами через вихлопну трубу.

Картерні гази.

Вуглеводневими газами в результаті випаровування палива з бака, карбюратора та дроту.

У складі відпрацьованих газів в автомобілі найбільша питома вага до обсягу має окис вуглецю = 0,5-10%, оксид азоту = 0,8 і вуглеводні, що не згоріли.

У абсолютних величинах на 1000 л. палива карбюраторний двигун викидає з вихлопом та картерними газами 200 кг окису вуглецю, 25 кг вуглеводнів, 20 кг окису азоту 1 кг сажі та 1 кг сірчистих сполук. Слід зазначити, що основна маса автомобілів, особливо легкових та автобусів, концентруються та працюють у містах, тому при розгляді питання впливу транспорту на навколишнє середовище доцільно об'єднати автомобільний та міський транспорт.

В останні роки в багатьох країнах були встановлені конкретні норми для автомобілебудівників, які повинні за певними етапами вдосконалювати конструкцію машин і підвищувати паливну економічність автомобілів, що випускаються. Для кожного типу двигуна карбюраторного або дизельного за інших рівних умов кількість забруднених речовин, що виділяються в атмосферу, є пропорційною витраті палива. Тому економія палива одночасно означає скорочення викиду токсичних речовин у повітря.

Необхідність охорони засобів проживання від забруднення відпрацьованими газами автомобілів та вимоги до паливної економічності поставили перед конструкторами транспортних засобів питання: «На скільки бензинові двигуни є перспективними для майбутнього автомобільного транспорту, і які двигуни можуть піти на зміну?».

Вважається, що у боротьбі зменшення забруднення повітряного басейну дизельним двигунам виділяють істотну роль. Дизельні двигуни виділяють значно менше окису вуглецю та вуглеводнів. Однак великим недоліком дизелів є димність, неприємний запах, високий рівень шуму.

Роторний двигун дає дещо менш токсичний вихлоп внаслідок меншого вмісту оксиду азоту.

Одним із найважливіших напрямів боротьби за збереження чистоти повітряного басейну слід визнати пошук чистішого палива для двигунів.

Поряд із кардинальними пропозиціями робляться спроби створити присадки та домішки до звичайного палива, які могли б знизити токсичність відпрацьованих газів автомобілів. Електромобіль - ідеальний автомобіль для міста; він не токсичний, не небезпечний, легко управляється, але має ряд недоліків: обмежений радіус пробігу, велика маса, малий термін служби джерела струму, висока вартість.

Морський та річковий транспорт

Забруднення довкілля водним транспортом відбувається з двох причин:

1. Морські та річкові судна забруднюють біосферу відходами, одержуваними внаслідок експлуатаційної діяльності.

2. Викидами у разі аварії токсичних вантажів, переважно нафтою та нафтопродуктами.

B умови звичайної експлуатації основними джерелами забруднення є суднові двигуни та енергетичні установки, а також вода, що використовується для миття вантажних танкерів та баластова вода, що змивається за борт.

Енергетичні установки суден забруднюють відпрацьованими газами, насамперед атмосферу, токсичні речовини частково чи майже повністю потрапляють у воду рік, морів, океан. Нафта та нафтопродукти є основними забрудненнями водного басейну під час роботи водного транспорту.

Негативний вплив водного транспорту на гідросферу пов'язано з тим, що на танкерах, що перевозять нафту перед черговим завантаженням, яке перевіряється, проводиться промивання ємності для видалення вантажу, що раніше перевозився. Промивна вода, з нею залишки вантажу, зазвичай скидаються за борт. У міру перевезень їх кількість більшою мірою зростає і все більше нафти попадало в океан внаслідок аварій.

У результаті драматичних подій, пов'язаних із забрудненням світового океану, у багатьох країнах розпочали розробку заходів, спрямованих на попередження забруднення вод. У сучасних умовах першочергового значення набувають міжнародні угоди про заборону скидання забруднених вод та сміття у відкриті моря та океани. На цей час намітилися три основних напрями очищення забруднених вод:

1. Механічний збір з поверхні води сміття та нафтових плівок, хімічний вплив на нафтові плівки та біологічне розкладання плівок.

Найбільшого поширення набули механічні методи, що виконують різні за ступенем складності операції - від простого збору сміття до уловлювання та сепарації нафтопродуктів.

2. Важливе значення має система заходів, спрямована на запобігання забруднення навколишнього середовища в рамках морських і річкових портів. Будівництво надійних критих міжсезонних сховищ та складів для вантажів, що запобігають небажаному розсіюванню у навколишньому середовищі сміття.

3. Водні види транспорту трохи забруднюють повітряний басейн і літосферу. У той самий час, попри постійне зростання флоту, обсягу перевезень і вантажообігу водного виду транспорту намічається явна тенденція до скорочення його негативного на довкілля.

Залізничний транспорт

За абсолютними значеннями забруднення від залізничного транспорту значно менше, ніж від автомобільного. Викиди забруднюючих речовин рухомих джерел становлять у середньому 1.65 млн. т. на рік. При роботі магістральних тепловозом атмосферу виділяються гази, що відпрацювали, за складом аналогічним вихлопам автомобільних дизелів. Одна секція тепловоза викидає в атмосферу за годину роботи 28,00 кг. оксиду вуглецю, 17 кг. оксидів азоту та до 2 кг. сажі.

Більше 17% розгорнутої довжини залізничних ліній мають значний ступінь забруднення газами, що пилять. При зупинці та торканні поїздів з букс колісних пар вибиваються рідкі мастильні матеріали. З пасажирських вагонів відбувається забруднення залізничного полотна сухим сміттям та стічними водами. На кожний кілометр шляху виливається до 180-200 м з води стоків, причому 60% забруднень посідає вагони, решта території станцій. При вимушених простоях холодильне встановлення рефрижераторних секцій вагонів приводиться в дію дизелем, який за годину роботи спалює 23 кг. дизельного палива. Щоб підтримати задану температуру, дизель повинен працювати 10 годин на добу, споживаючи паливо та забруднюючи атмосферу.

Крім того, у холодильному обладнанні рефрижераторного рухомого складу використовуються одноруйнівні речовини, які у разі витоку потрапляють в атмосферу, кожну ходильну машину заправлено 35 кг. фреону.

З метою захисту від забруднення, а також несприятливих природних явищ (завірюх, заметів) проводяться лісонасадження вздовж залізниць.

Повітряний транспорт

Продовжує посилюватися шкідливий вплив факторів польотів, що спричиняють негативні зміни у здоров'ї, до яких належать; високий рівень шуму, загальна вібрація, коливання атмосферного тиску на злетах та посадках, вміст шкідливих речовин у салонах. Основними джерелами шуму є авіадвигуни літаків та гелікоптерів.

Різновидом шумової дії є звуковий удар. Він виникає при польоті літаків із надзвуковою швидкістю. Людина відчуває дію звукового удару короткочасно (0,2-0,3), але ефект раптовості призводить до його посилення. Крім шумового впливу авіація створює електромагнітне забруднення середовища. Його викликає радіолокаційна та радіонавігаційна техніка аеропортів та літальних апаратів. Радіолокаційні засоби випромінюють в довкілля потоки електромагнітної енергії, на основі надвисокої, а також високої та ультрависокої частот. Повітряні судна забруднюють приземні шари атмосфери відпрацьованими газами авіадвигунів поблизу аеропортів та верхні шари атмосфери на висотах крейсерського польоту. Поряд із викидами забруднюючих речовин, літаки споживають у великій кількості кисень. Так, реактивному лайнеру, що робить трансантлонтичний переліт, потрібно від 50 до 100 т.

Контрольні питання:

1 Вплив автомобільного транспорту на довкілля та заходи щодо зниження шкідливого впливу.

2 Вплив морського транспорту на довкілля та заходи щодо зниження шкідливого впливу.

3 Вплив річкового транспорту на довкілля та заходи щодо зниження шкідливого впливу.

4 Вплив залізничного транспорту на довкілля та заходи щодо зниження шкідливого впливу.

5 Вплив повітряного транспорту на довкілля та заходи щодо зниження шкідливого впливу.

Негативний вплив автомобілів на довкілля очевидний. У світі неможливо прожити без використання двигунів внутрішнього згоряння. Людиною використовуються ці механізми як і побутової, і у інших видах діяльності. На жаль, крім усіх тих позитивних якостей, які несе з собою використання двигунів внутрішнього згоряння, також спостерігається безліч негативних факторів. Основним із них є негативний вплив на навколишнє середовище.

Цей негативний вплив з кожним роком тільки зростає, це пов'язано з тим, що попит на автомобілі теж зростає. Двигуни внутрішнього згоряння, на яких працюють усі автомобілі, за час своєї роботи спалюють просто величезну кількість нафтопродуктів різного ступеня очищення. Це завдає шкоди навколишньому середовищу та, в першу чергу, атмосфері. Оскільки автомобілі у великій кількості в основному зосереджені у великих містах, повітря в мегаполісах збіднений киснем і забруднений продуктами горіння нафтопродуктів. Таке повітря завдає шкоди здоров'ю людини, через таку дію порушується екологічне середовище, змінюються природні та кліматичні умови. Також загальновідомо, що з повітря ці шкідливі продукти потрапляють ще й у воду, а отже, забруднюється водне середовище.

У процесі згоряння паливних рідин відбувається викид наступних речовин у великій кількості:

1. Оксид вуглецю. Ця речовина дуже токсична, тобто є небезпекою для природного середовища і для людини.

Якщо людина вдихатиме цей газ у невеликій концентрації протягом невеликої кількості часу, то можливе отруєння, яке може призвести до непритомності. Оксид вуглецю вражає кору мозку людини, викликає незворотні розлади нервової системи.

2. Тверді частки. При згорянні паливних рідин також відбувається викид в атмосферу твердих частинок, які при вдиханні людиною можуть спричинити порушення роботи багатьох внутрішніх органів, а насамперед органів дихання. Крім цього, ці елементи негативно впливають на навколишнє середовище, зокрема, на водоймища, утворюють пил, який перешкоджає росту рослин.
3. Оксид азоту. Під час контакту з вологою поверхнею відбувається утворення азотистої та азотної кислот, які своєю дією призводять до різних порушень роботи органів дихання. Дія цього елемента на кровоносну систему призводить також до різних порушень.
4. Сірчистий ангідрид. Цей елемент є високотоксичним елементом, який негативно впливає на всіх теплокровних істот. Вплив цього елемента може викликати у людини ниркову недостатність, легенево-серцеву недостатність, розлад серцево-судинної системи і т. д. Також сірчистий ангідрид має руйнівну дію на будівельні конструкції, в її присутності прискорюється зростання корозії металевих предметів.
5. Сірководень.

Це задушливий та токсичний газ, який викликає у людини розлад нервової, серцево-судинної, дихальної систем. При тривалому впливі може спричинити важкі форми отруєння, які можуть призвести до смерті.

6. Ароматичні вуглеводні. Також дуже токсичні елементи, які можуть спричинити дуже негативні наслідки для людського організму.
7. Бензапірен. Дуже канцерогенна речовина, яка може викликати мутаційні зміни в організмі людини.
8. Формальдегід. Має дуже токсичну дію, яка впливає на нервову систему людини, на багато органів і викликає незворотні наслідки для здоров'я людини.

Небезпека невідпрацьованих елементів горіння нафтопродуктів полягає, в першу чергу, в тому, що цей вплив неможливо побачити відразу, багато хто з шкідливих речовин має властивість накопичуватися в організмі людини, багато хто не виводиться з нього взагалі. Іноді наслідки такого впливу можна побачити лише через роки, тоді, коли вже неможливо щось змінити. Надалі це призводить до того, що багато захворювань стають спадковими, багато хвороб набули дуже широкого поширення.

Крім впливу, пов'язаного з наслідками згоряння паливних рідин, автомобілі мають й інший негативний вплив на довкілля. Вплив автомобілів на життя людини теж проявляється не тільки в позитивному ключі, але, в першу чергу і, головним чином, в негативному напрямку. Автомобілі мають величезний шумовий вплив на людину.

Шуми, які видаються при роботі двигуна автомобіля, викликають у людини надмірну втому у людей, що може бути приводом до різних психічних та нервових розладів. Постійно перевищується шумовий поріг, у якому можлива нормальна робота органів слуху людини. Крім того, постійна шумова дія може помітно скорочувати життя людини. Постійні шуми заважають людям робити необхідні дії, такі як, наприклад, сон, відпочинок, плідна робота і т. д. Втома також має властивість накопичуватися, особливо в умовах постійної трудової зайнятості, це також може призвести до нервових та психічних розладів. На поширення рівня шуму впливають також кліматичні та природні фактори. Так, наприклад, у зоні, яка насичена зеленими насадженнями, шум поширюється значно меншою концентрацією, ніж, наприклад, у місті. Саме тому мешканці міст часто відчувають постійну втому. Рівень шумового фону вимірюється у децибелах. За нормами для людини цей рівень не повинен перевищувати порога в 40 децибелів, у сучасному світі він часто переступає поріг у 100 децибелів.

Таким чином, можна сказати про те, що автомобілі негативно впливають на навколишнє середовище і на людину. Необхідно різними методами намагатися скоротити цей вплив, хоча б до того рівня, який не заважатиме нормальному функціонуванню організму людини, а також не порушуватиме роботу екологічних систем.

Кузьміна Ганна

Проблеми екологічної безпеки автомобільного транспорту є складовою екологічної безпеки. Екологічні проблеми, пов'язані з використанням традиційного моторного палива в двигунах транспортних засобів, є актуальними не тільки для Росії, але і для всіх країн світу. Автомобільний транспорт, що генерує шум і забруднює атмосферне повітря, є одним з основних джерел забруднення навколишнього середовища у великих містах та населених пунктах, а також загрожують життю людини. Тому я зацікавилася впливом автомобільного транспорту на довкілля та здоров'я людини.

Мета роботи

З'ясувати роль двигунів внутрішнього згоряння в житті людини, розкрити сутність пов'язаних з ними екологічних проблем і спробувати намітити вихід із важкої екологічної ситуації, що склалася у світі, пов'язаної з їх використанням.

Завантажити:

Попередній перегляд:

ВСЕРОСІЙСЬКИЙ КОНКУРС НАУКОВО-ІННОВАЦІЙНИХ ПРОЕКТІВ КОМПАНІЇ «СІМЕНС» у РОСІЇ
(2012 – 2013 рр.)

Реферативно-дослідна робота

«Вплив автомобільного транспорту на довкілля та життя людини».

Напрямок: інфраструктура та міста

Роботу виконала Кузьміна Ганна

Учениця 10А класу, МБОУ «Гімназія №1»

Г. Курчатова Курської області

Керівник: Ільчук Ірина Анатоліївна,

Вчитель фізики МБОУ «Гімназія №1»

м. Курчатів, 2012 р.

1. Обґрунтування вибору. 3

2. Мета роботи. 3

3. Завдання проекту. 3

4. Гіпотеза. 3

5. Проблемне питання. 4

6. Актуальність проблеми. 4

7. Введення. 4
8. Проблеми екології автотранспорту. 5

9. Способи зменшення шкідливого на довкілля.

Проблема токсичності відпрацьованих газів автомобілів. 6

Екологічно чистий автомобіль – реальність чи фантастика? 8

10. Проведення спостережень. 11

12. Висновок. 16

13. Література. 17

Програми. 18

1. Обґрунтування вибору

2. Мета роботи

3. Завдання проекту.

Познайомиться із роботою двигунів автомобілів.
Чи з'ясувати, як залежить забруднення атмосферного повітря від інтенсивності руху автотранспорту?
Провести дослідження, що підтверджує вплив транспорту на довкілля.
Дізнатися, як мінімізувати цей вплив.
Оцінити шляхи вирішення екологічних проблем.

4. Гіпотеза.

У процесі роботи численних теплових машин виникають теплові втрати, які, зрештою, призводять до підвищення внутрішньої енергії атмосфери, тобто підвищення її температури. Це може призвести до танення льодовиків та катастрофічного підвищення рівня Світового океану, а водночас до глобальної зміни природних умов. При роботі теплових установок та двигунів в атмосферу викидаються шкідливі для людини, тварин та рослин оксиди азоту, вуглецю та сірки.

5. Проблемне питання.

Якщо викиди токсичних речовин – це неминучість у роботі автотранспорту, як їх можна зменшити?
Чи можливе створення екологічно чистого автомобіля?

6. Актуальність проблеми.

Актуальність цієї теми обумовлена зростаючою кількістю автомобільного транспорту та вирішенням проблеми його впливу на якість міського середовища та здоров'я населення.

Вступ.

Сучасне життя людини неможливе без використання найрізноманітніших машин, що полегшують його життя. За допомогою машин людина обробляє землю, видобуває нафту, руду, інші корисні копалини, пересувається тощо. Основною властивістю машин є їхня здатність виконувати роботу.

Основний внесок у забруднення атмосфери роблять автомобілі, що працюють на бензині, потім літаки, автомобілі з дизельними двигунами, трактори та інші сільськогосподарські машини, залізничний і водний транспорт. До основних забруднюючих атмосферу речовин, що викидають рухомі джерела (загальна кількість таких речовин перевищує 40), відносяться оксид вуглецю, вуглеводні та оксиди азоту. Оксид вуглецю (СО) і оксиди азоту надходять в атмосферу тільки з вихлопними газами, тоді як не повністю згорілі вуглеводні надходять як разом з вихлопними газами (що становить приблизно 60% від загальної маси вуглеводнів, що викидаються), так і з картера (близько 20%) , паливного бака (близько 10%) та карбюратора (приблизно 10%); тверді домішки надходять переважно з вихлопними газами (90%) і з картера (10%).

Основна частина.

Проблеми екології автотранспорту.

Проблеми екологічної безпеки автомобільного транспорту є складовою екологічної безпеки країни. Значимість та гострота цієї проблеми зростає з кожним роком. Викликає на сполох той факт, що викиди забруднюючих речовин в атмосферу від автотранспортних засобів збільшуються на рік у середньому на 3,1%. Через війну величина щорічного екологічного збитку від функціонування транспортного комплексу Росії становить понад 75 млрд. рублів і продовжує зростати.

Один автомобіль щорічно поглинає з атмосфери в середньому понад 4 т кисню, викидаючи при цьому з відпрацьованими газами приблизно 800 кг чадного газу, 40 кг оксидів азоту та майже 200 кг різних вуглецю. В результаті по Росії від автотранспорту за рік в атмосферу надходить величезна кількість тільки канцерогенних речовин: 27 тис. т бензолу, 17,5 тис. т формальдегіду, 1,5 т бенз(а)пілену та 5 тис. т свинцю. У цілому нині, загальна кількість шкідливих речовин, щорічно викидаються автомобілями, перевищує цифру 20 млн. т.

З погляду екологічної шкоди, що завдається, автотранспорт лідирує у всіх видах негативного впливу: забруднення повітря - 95%, шум - 49,5%, вплив на клімат - 68%.

Автомобілі на сьогоднішній день у Росії – головна причина забруднення повітря у містах. Нині у світі їх налічується понад півмільярда. У Росії автомобіль має кожен десятий мешканець, а у великих містах – кожен п'ятий. Викиди від автомобілів у містах особливо небезпечні тим, що забруднюють повітря переважно на рівні 60-90 см. від поверхні землі та, особливо на ділянках автотрас, де стоять світлофори. Автомобілі викидають в атмосферу діоксид та оксид вуглецю, оксиди азоту, формальдегід, бензол, бензопірен, сажу (загалом близько 300 різних токсичних речовин). При стиранні автомобільних шин об асфальт атмосфера забруднюється гумовим пилом, шкідливим для здоров'я людини. Автомобіль витрачає величезну кількість кисню. За тиждень у середньому легковий автомобіль випалює стільки кисню, скільки його чотири пасажири витрачають на дихання протягом року. Зі зростанням числа автомобілів зменшується площа, зайнята рослинністю, яка дає кисень і очищує атмосферу від пилу та газу, все більше місця займають майданчики для парковок, гаражі та автомобільні дороги. На звалищах скупчуються зношені шини, іржаві корпуси. Втім, старі кузови автомобілів можна побачити і у дворах, і на пустирях. Автомобілі забруднюють ґрунт. Одна тонна бензину, згоряючи, виділяє 500-800 кг. шкідливі речовини. Якщо двигун машини працює на бензині, з додаванням свинцю, то вони забруднюють ґрунт цим важким металом уздовж дороги в смузі шириною 50-100 м, а якщо дорога йде вгору, і двигун працює з навантаженням, і забруднена смуга має ширину до 400 м! Свинець, що забруднює ґрунт, накопичується рослинами, якими харчуються тварини. З молоком і м'ясом метал потрапляє в організм людини і може спричинити важкі хвороби.

Способи зменшення шкідливого на довкілля.

Проблема токсичності відпрацьованих газів автомобілів.

Використовувати внутрішню енергію - це зробити за рахунок її корисну роботу, тобто перетворювати внутрішню енергію на механічну. У найпростішому досвіді, який полягає в тому, що в пробірку наливають трохи води і доводять її до кипіння (причому пробірка спочатку закрита пробкою), пробка під тиском пари, що утворилася, піднімається вгору і вискакує. Інакше кажучи, енергія палива перехід у внутрішню енергію пари, а пара, розширюючись, робить роботу, вибиваючи пробку. Так внутрішня енергія пари перетворюється на кінетичну енергію пробки.

Якщо пробірку замінити міцним металевим циліндром, а пробку поршнем, який щільно прилягає до стінок циліндра і здатний вільно переміщатися вздовж них, то вийде найпростіший тепловий двигун.

Людина довго використовував двигун внутрішнього згоряння, не знаючи про його негативний вплив на людину, тварин та рослини. Лише останнім часом цей негативний вплив помітили і почали з ним боротися. Основними забруднювачами атмосфери є машини, особливо вантажівки. Кількість та концентрація шкідливих речовин у вихлопах залежать від виду та якості палива. В основному це такі речовини, як вуглекислий газ, чадний газ, оксиди азоту, гексен, пентен, кадмій, сірчаний ангідрид, сірчистий ангідрид, свинець, хлор і деякі його сполуки. Ці речовини негативно впливають на людину, тварин, рослини та викликають глобальні зміни у біосфері.

Тепер конкретно розглянемо їхню дію. Вуглекислий газ, чадний газ, оксиди сірки, оксиди азоту є «парниковими» газами, тобто викликають парниковий ефект, що виявляється у підвищенні температури біля Землі. Його механізм полягає в утворенні особливого шару в атмосфері, який відображає теплові промені, що йдуть від Землі, не даючи їм йти в космічний простір. Це може призвести до танення льоду в полярних областях і, як наслідок, підвищення рівня Світового океану. Але треба сказати, що тепловий ефект майже компенсується льодовиковим ефектом. Останній викликається шаром пилових частинок, які відбивають теплові промені, що йдуть від Сонця, назад у космос.

На рік утворюється 2,5-10 тонн СО, 7 млн. тонн СО 2 . Чадний газ токсичний, утворює з гемоглобіном крові міцну сполуку - карбоксигемоглобін, що перешкоджає надходженню достатньої кількості 2 у мозок і, як наслідок, збільшує кількість психічних захворювань. SO 2 , NO є мутагенами, тератогенами, утворюють з туманом або дощем змог та кислотні дощі. Окиси сірки з водою утворюють сірчану кислоту, а оксид азоту утворює азотну та азотисту кислоти. У людини викликають ураження шкіри, обструктивний рахіт, набряк легень. У тварин також спостерігаються порушення життєдіяльності і навіть загибель. У рослин насамперед уражується листя, а надалі гине вся рослина. Так, у Скандинавії спостерігається масова загибель лісів із цієї причини. Також ці дощі викликають корозію металів та руйнування будівель. Крім того, оксиди азоту сприяють руйнуванню озонового шару.

Кадмій негативно впливає на кісткову та статеву системи, кору надниркових залоз, зуби, порушує вуглецевий обмін. За великої концентрації він викликає хворобу «ітай-ітай».

Свинець є тератогеном, викликає у немовлят порушення ЦНС, кісткової системи, слуху, зору - і надалі смерть. У дорослих він спричиняє порушення кровоносної системи, імпотенцію.

Також ДВЗ поглинають кисень, зменшуючи його концентрацію в атмосфері. Розглянемо окремий випадок - автомобіль. Так, людина не мислить зараз свого існування без автотранспорту, але якщо подивитися на цю зручність з іншого погляду, то кількість продуктів згоряння, що викидаються автомобілем, змушує жахнутися.

Один легковий автомобіль щорічно поглинає з атмосфери більше 4 тонн 2 , Викидає з вихлопними газами близько 800 кг СО, 40 кг оксидів азоту, 200 кг різних вуглеводнів.

Автомобільні вихлопні гази – суміш приблизно 200 речовин. Вони містяться вуглеводні - не згорілі або не повністю згорілі компоненти палива (всього 15% його витрачається на рух автомобіля, а 85% «летить на вітер»), серед яких велике місце займають ненасичені вуглеводні етиленового ряду, особливо гексен і пентен. Їхня частка зростає в 10 разів, коли двигун працює на малих оборотах або в момент збільшення швидкості, тобто під час заторів або у червоного сигналу світлофора. СО 2 і більшість інших викидів важчі за повітря, тому вони накопичуються біля поверхні землі. Оксид вуглецю (I) з'єднується з гемоглобіном крові та заважає йому нести кисень у тканині організму. Оксиди азоту грають велику роль освіти продуктів перетворення вуглеводнів в атмосферному повітрі. Через неповне згоряння палива в двигуні автомашин частина вуглеводнів перетворюється на сажу, що містить смолисті речовини. В 1 л бензину може бути 1 г тетраетилсвинцю, який руйнується і викидається в атмосферу у вигляді з'єднання свинцю. Свинець - один із основних забруднювачів зовнішнього середовища, його постачають головним чином сучасні двигуни з високим ступенем стиснення, що випускаються автомобільною промисловістю.

Екологічно чистий автомобіль – реальність чи фантастика?

Двигун внутрішнього згоряння залишається основною рушійною силою автомобіля. У зв'язку з цим єдиним шляхом вирішення енергетичної проблеми автомобільного транспорту є створення альтернативних видів палива. Нове пальне має задовольнити дуже багатьом вимогам: мати необхідні сировинні ресурси, низьку вартість, не погіршувати роботу двигуна, якнайменше викидати шкідливих речовин, по можливості поєднуватися з системою постачання паливом, що склалася, та ін.

У значно більших масштабах як паливо для автомобілів будуть використовуватися замінники нафти: метанол і етанол, синтетичні палива, що одержуються з вугілля. Їх використання допоможе суттєво знизити токсичність та негативний вплив автомобіля на навколишнє середовище.

Серед альтернативних видів палива насамперед слід відзначити спирти, зокрема метанол та етанол, які можна застосовувати не лише як добавку до бензину, а й у чистому вигляді. Їхні головні переваги - висока детонаційна стійкість і хороший ККД робочого процесу, недолік - знижена теплотворна здатність, що зменшує пробіг між заправками і збільшує витрату палива в 1,5-2 рази в порівнянні з бензином. Крім того, через погану випаровування метанолу і етанолу утруднений запуск двигуна.

Використання спиртів як автомобільного палива вимагає незначної переробки двигуна. Наприклад, для роботи на метанолі достатньо перерегулювати карбюратор, встановити пристрій для стабілізації запуску двигуна і замінити деякі схильні до корозії матеріали більш стійкими. Враховуючи отруйність чистого метанолу, необхідно передбачити ретельну герметизацію паливної системи автомобіля.

Зробити двигун «чистим» неважко. Потрібно лише перевести його з бензину на стиснене повітря. Але ця ідея не витримала критики, коли мова заходить про автомобільні двигуни: далеко на такому «пальному» не поїдеш. І американські фахівці запропонували замінити стиснене повітря на рідкий азот. Вони навіть розробили конструкцію автомобіля, в якому азот, розширюючись при випаровуванні, штовхатиме три поршні двигуна. Щоб процес випаровування йшов активніше, азот пропонують впорскувати в особливу підігрівальну камеру, де спалюється невелика кількість дизельного палива. Така схема за достатньої потужності забезпечить запас ходу до 500 км. Вугілля є найпоширенішим із невідновлюваних джерел енергії. Ще в 30-х роках у Німеччині було налагоджено виробництво синтетичного автомобільного палива з вугілля. Був навіть період, коли рахунок нього задовольнялося близько 50% потреби країни у бензині і дизельному паливі. В даний час інтерес до синтетичного палива з вугілля проявляється у багатьох країнах.

Екологічні переваги водню доведено під час різних випробувань.

В якому вигляді можна використовувати водень? Газоподібний, навіть сильно стиснутий водень невигідний, тому що для зберігання потрібні балони великої маси.

ЄС вирішив перевести 10% автотранспорту на біопаливо до 2020 року. Євросоюз поставив завдання до 2020 року перевести 10% своїх автомобілів на біологічне паливо. Таке рішення схвалили на зустрічі у Брюсселі міністри енергетики 27 країн ЄС. «До 2020 року як мінімум 10% автомобільного пального, яке споживається в кожній країні Євросоюзу, має стати паливо біологічного походження», - йдеться у резолюції Ради ЄС з енергетики та транспорту. Йдеться про такі види пального як спирти і метан, що виробляється з біомаси. У резолюції наголошується на необхідності вжити загальноєвропейських заходів, щоб підвищити ефективність технологій виробництва цього палива та покращити його комерційні можливості. В даний час, що виробляється в Європі біопаливо в середньому на 15-20 дорожче традиційного.

Деякі моделі автомобілів, у тому числі Saab 9-5 та Ford Focus, пристосовані для використання паливної суміші, яка містить 80% біопалива.

Біодизель - це паливо, отримане з олії у вигляді її хімічного перетворення так званим процесом переетерифікації. У Європі воно виготовляється із соняшникової та ріпакової олії, у Сполучених Штатах - із соєвої або з різновиду ріпакової олії. Відбувається хімічна реакція олії з алкоголем, переважно з метиловим спиртом, зменшення в'язкості і очищення олії. Цей хімічний процес дозволяє отримати однорідний, стійкий і якісний продукт: EMVH (Метиловий складний ефір рослинних олій), властивості його близькі до дизельних олій. Переваги біодизелю:

Біодизель - це джерело відновлюваної енергії, вирішення майбутнього, яке приходить на зміну використання нафти.

Використання біодизеля не потребує зміни кінематичного ланцюга, лише залежно від моделі, давності автомобіля – встановлюється паливний фільтр. Біодизель дозволяє запобігати потеплінню на нашій планеті, викликаній підвищеним вмістом вуглекислого газу та сірки в атмосфері: на відміну від горючих двигунів, він не збільшує відсоток вмісту С02 в атмосфері. Дійсно, протягом життєвого циклу рослина повинна поглинати кількість вуглекислого газу еквівалентну кількості викидів у процесі роботи двигуна.

Останнім часом широкого поширення набула ідея використання чистого водню як альтернативне паливо. Інтерес до водневого палива пояснюється тим, що, на відміну від інших, це найпоширеніший у природі елемент.

Водень - один із головних претендентів на звання палива майбутнього. Для отримання водню можуть бути застосовані різні термохімічні, електрохімічні та біохімічні способи з використанням енергії Сонця, атомних та гідравлічних електростанцій тощо.

Екологічні переваги водню доведено під час різних випробувань. В якому вигляді можна використовувати водень? Газоподібний, навіть сильно стиснутий водень невигідний, тому що для зберігання потрібні балони великої маси.

Реальніший варіант - використання рідкого водню. Щоправда, у цьому випадку необхідно встановлювати дорогі кріогенні баки із спеціальною термоізоляцією.

Винятком може стати лише електричний автомобільний двигун. Роботи щодо його створення ведуть найбільші автомобілебудівні фірми світу, насамперед Японія.

Джерелом струму в електромобілях є свинцеві акумулятори. Без підзарядки такі автомобілі забезпечують пробіг до 50-60 км (максимальна швидкість 70 км/год, вантажопідйомністю 500кг), що дозволяє використовувати їх як таксі або для технологічних перевезень дрібних партій вантажів усередині міста. Серійне виробництво та використання електромобілів вимагатиме створення станцій зарядки акумуляторів, що відповідають усім необхідним техніко-економічним вимогам.

Фахівці вважають, що найбільш енергозберігаючим та високоефективним джерелом енергії для електромобілів є батареї паливних елементів. У таких елементів багато переваг, насамперед високий ККД, що досягає в реальних установках 60-70%; їх не треба заряджати, як акумулятори, достатньо поповнювати запаси реагентів. Найбільш перспективним є воднево-повітряний електрохімічний генератор (ЕХГ), в якому продуктом реакції при виробленні електричної енергії є хімічно чиста вода. Головний недолік ЕХГ на сьогоднішній день – висока вартість.

Людство надто повільне, але все ж таки підходить до розуміння того, що необхідно поставити матеріальне споживання на належне йому місце серед інших джерел особистого посвідчення, таких не матеріальних цінностей, як сім'я, дружба, спілкування з іншими людьми, розвиток власної особистості; що слід, нарешті, жити відповідно до можливостей Землі. Від вирішення саме цього завдання в першу чергу залежить, чи ми збережемо біосферу Землі.

Проведення спостережень.

Моя гімназія знаходиться в оточенні трьох доріг, дві з яких місцевого значення із середньою інтенсивністю руху, а третя – дорога обласного значення з високою інтенсивністю.

На сьогоднішній день за даними ДАІ на території міста Курчатова та Курчатівського району зареєстровано 22125 одиниць автотранспорту. За останні роки його кількість значно збільшилась.

	2008	2009	2010	2011
"А" (мотоцикли)	1596	1775	1789	1875
"В" (легкові автомобілі)	12110	13944	15380	18239
"С" (вантажні автомобілі)
"Д" (автобуси)
«Е» (вантажні причепи)
Загальна кількість АМТС	15488	17601	19088	22125

Збільшення кількості автотранспортних засобів, пов'язане з підвищенням рівня життя населення, але при цьому і навколишньому середовищу завдається все більшої та більшої шкоди.

Мною було проведено соцопитування населення мікрорайону гімназії. Усі опитані проблему свого здоров'я пов'язують із станом довкілля та одним із факторів її забруднення називають вихлопні гази автотранспорту.

Я перевірила, як впливає збільшення автомобілів на забруднення довкілля. Для порівняння провела дослідження з підрахунку кількості машин, що проходять площею Свобода, вулицею Набережною та повз пост ДАІ. Підрахунок вівся протягом години одночасно. В результаті було з'ясовано, площа Свободи та пост ДАІ – найжвавіші місця, а найбільше скупчення автотранспортних засобів спостерігається з 17°-18°°.

Назва вулиці	АТС	Кількість АМТС
		7°°-8°°	13°°-14°°	17°°-18°°
Площа Свободи	всього			1137
	Автобуси
	Легкові автомобілі
	Вантажні автомобілі
Вул. Набережна	всього
	Автобуси
	Легкові автомобілі
	Вантажні автомобілі
Посада ДАІ	всього			1644
	Автобуси
	Легкові автомобілі			1067
	Вантажні автомобілі

Протяжність нашого міста із заходу на схід 4,5 км, із півночі на південь – 800 метрів. Наша гімназія розташована поблизу майдану Свободи. Я провела розрахунки кількості шкідливих речовин, що містяться у вихлопних газах автомобіля. Для простоти розрахунку були взяті тільки легкові автомобілі, що проїжджають з 13 ° -14 ° °, в той момент коли учні йдуть з гімназії додому. Бензиновий двигун на 1000 л спаленого палива викидає 200 кг оксиду вуглецю, 20 кг оксиду азоту, 25 кг вуглеводнів, 1 кг сажі, 1 кг сірчистих сполук. На 100 км легковому автомобілю потрібно 10 л бензину.

Провела розрахунки та встановила, що при проходженні 1 км шляху та при спалюванні 0,1 л бензину:

Назва вулиці	Оксид вуглецю	Оксид азоту	Вуглеводні	сажа	Сірчисті з'єднання
Площа Свободи	10,16 кг	1,02 кг	1,52 кг	0,05 кг	0,05 кг
Вул. Набережна	5,02 кг	0,5 кг	0,75 кг	0,03 кг	0,03 кг
Посада ДАІ	12,3 кг	1,23 кг	1,85 кг	0,06 кг	0,06 кг

Дані в таблиці для 1374 легкових автомобілів, що проїхали протягом однієї години 1 км вздовж міста, а якщо згадати, що на Землі автомобілів більше мільярда, то це буде велика цифра.

Для визначення вмісту свинцю мною було взято проби снігу з відривом 30, 60, 120, 240м. від дороги, щоб простежити, як далеко поширюється забруднення.

Ще однією екологічною проблемою є стихійні автомийки. На території нашого міста офіційно зареєстровано 6 автомийок, але вони не задовольняють всі потреби населення. Зростання несанкціонованих автомийок продовжується.

Висновки: - вивчивши статистичні дані зростання кількості автотранспортних засобів у місті Курчатові та Курчатівському районі, я дійшла висновку, що за таких темпів збільшення транспортних засобів через 5 років на вулицях нашого міста будуть пробки подібні до тих, що зараз у Москві, а придворові території перетворяться на стоянки для машин;

Провівши соцопитування серед мешканців мікрорайону гімназії, з'ясувала, що одним із джерел забруднення навколишнього середовища, а отже, і фактором, що погіршує їхнє здоров'я, є вихлопні гази транспортних засобів;

Вивчивши технічну літературу, я дійшла висновку, що поліпшити стан навколишнього середовища можна, якщо використовувати екологічно чистіші види транспорту. Наприклад, велосипед, як це робиться в м. Дубна Московської області та Женеві (CERN).

Інтенсивність дорожнього руху скрізь величезна. Воно дає таке забруднення повітря, що його не порівняти навіть із викидами промислових об'єктів. Транспорт створює 45-50% всього забруднення.

Отже, є два способи зменшення забруднення повітря дорожньо-транспортними засобами. Перший – скоротити кількість шкідливих речовин, що викидаються в атмосферу кожним автомобілем. Другий - використовувати якнайбільше ті транспортні засоби, які споживають менше пального і, отже, менше забруднюють атмосферу.

Щоб зупинити забруднення, необхідний суворий контроль за дорожньо-транспортними засобами. Прикладом може бути наступне починання: з 1 січня 1993 року всі нові автомобілі, призначені для продажу в країни Європейського Співтовариства, мають бути забезпечені каталітичними контакторами. Цей невеликий пристрій усуває більшу частину вуглеводнів та оксидів азоту та вуглецю, шкідливих для організму людини. А як я вже говорила, їхня присутність в атмосфері у великих кількостях створює парниковий ефект, що загрожує глобальним потеплінням на планеті. Ще одна проблема – свинець, що додається до бензину для більшої ефективності роботи двигуна. Він дуже отруйний та небезпечний, особливо для організму маленьких дітей. Тому зараз у нас в країні заборонено використання етилованого бензину. Як показали дослідження, вихлопні гази двигуна мають найбільшу токсичність у перші п'ять хвилин роботи, коли він ще холодний. Оригінальний спосіб вирішення цієї проблеми запропонувала одна жінка: це повітря збирається у герметичний мішок, що знаходиться під заднім сидінням автомобіля, а коли двигун прогрівається, він надходить у циліндри та догоряє.

Величезну допомогу у боротьбі із забрудненням повітря могли б надати й самі власники автомобілів, якби почали частіше користуватися громадським транспортом чи їздити з малою швидкістю, адже це зменшить викид токсичних сполук. Також одним із способів вирішення цієї проблеми є використання в містах малолітражних автомобілів. Не дарма екологи стурбовані збільшенням кількості потужних джипів на міських вулицях, використання яких у межах не виправдане. Недавнє опитування власників автомобілів показало, що їхній особистий транспорт - головний винуватець забруднення повітря, їздити повільно або, тим більше, відмовитися від особистого транспорту вони не бажають. Для того, щоб таке бажання з'явилося, треба ґрунтовно покращити роботу громадського транспорту. А оскільки вона поки що далека від досконалості, нема чого дивуватися з того, що приватні автомобілі затоплюють міські вулиці.

В даний час, коли автомобіль з бензиновим двигуном став одним із суттєвих факторів, що призводить до забруднення навколишнього середовища, фахівці все частіше звертаються до ідеї створення «чистого» автомобіля – електромобіля. У деяких країнах починається їхнє серійне виробництво. З метою стимулювання виробництва електромобілів держава зобов'язує кожен із автомобільних заводів випускати хоча б одну модель електромобіля.

У нашій країні виробляються електромобілі п'яти марок. Електромобіль Ульянівського автозаводу (УАЗ-451-МІ) відрізняється від інших моделей системою електроруху на змінному струмі та вбудованим зарядним пристроєм. Зарядний пристрій має перетворювач струму, що допускає застосування легкого і низькооборотного тягового двигуна. Машини цієї марки вже використовуються в Москві для доставки продуктів у магазини та школи.

В інтересах захисту навколишнього середовища вважається за доцільне поступове переведення автотранспорту на електротягу, особливо у великих містах. Пропонується, використовуючи існуючі типи джерел струму, з певним їх удосконаленням, створити та передати в експлуатацію електромобілі, які можуть економічно та технічно конкурувати зі звичайними автомобілями. Прогноз такий: якщо у 2010 році існувало 5% електромобілів від усієї кількості автомобілів, то у 2025-му очікується зростання їхньої кількості до 15%.

Як було зазначено, основним джерелом забруднення атмосфери є вихлопні гази. Але цю проблему можна вирішити, якщо ДВЗ замінити на електродвигуни, що використовуються в електромобілях, і на альтернативні джерела живлення, зазначені вище.

А як бути з міським транспортом? І тут вихід є. Потрібно лише замінити автобуси і маршрутні таксі на тролейбуси і трамваї. А як індивідуальний транспорт, як це не парадоксально, використовувати велосипед. Звичайно, автомобіль набагато комфортніший і зручніший, але уявіть, що вам доведеться вибирати між велосипедом і тією шкодою, яка завдається нашому здоров'ю вихлопними газами. Я думаю, що більшість вибере велосипед.

Щороку від екологічного імунодефіциту вмирають понад 250 тисяч росіян, сотні тисяч хворіють. Причина - у безпосередньому впливі токсикантів, алергенів, мутагенів при несприятливій екологічній обстановці. За останні роки по країні показник смертності населення вдвічі перевищив показник народжуваності.

Що ж потрібно зробити, щоб наше рідне місто стало чистим і красивим?

1. Озеленення міста. Рослини поглинають вуглекислий газ, виділяють кисень.

2. Проводити техогляд автомобілів двічі на рік, оскільки від стану двигуна залежить кількість шкідливих речовин, що викидаються автомобілем в атмосферу.

Зробити більш доступним ремонт автомобіля.
Посилити санкції стосовно порушників.

Висновок.

Зі своєї роботи я зробила висновок, що з винаходом теплових двигунів влада людини над природою збільшилася. Але людина - частина природи, тому щоб жити на Землі без страху за своє майбутнє, за своє здоров'я, милуватися красою природи, потрібно берегти наш будинок, інакше можна загинути.

В наш час люди, які приймають відповідальні технічні рішення, повинні володіти основами природничих наук, бути екологічно грамотними, усвідомлювати свою відповідальність за дії та розуміти, яку шкоду вони можуть завдати природі. На мою думку автомобіль у житті та діяльності сучасної цивілізації просто необхідний. Але всякі недоробки науково-технічного прогресу необхідно усувати своєчасно з метою, щоб зберегти в чистоті навколишнє середовище. Людина повинна зрозуміти, що на Землі залежить від її ставлення до природи, від гармонії з-поміж них.

Література:

Друковані видання:

1.Фізика: Нестандартні заняття, позаурочні заходи. 7-11 класи. М.А.Петрухіна, Волгоград: Вчитель, 2007.

2) В.А.Попова, Фізика 8-9 класи: збірник програм елективних курсів.-Волгоград: Вчитель 2007

3) Полянський РЄ. Поурочні розробки з фізики: 8 клас, Вид 2-е іспр, М: ВАКО, 2004

Електронні видання:

2) http://www.pollockpress.com/transport.php

Додаток.

Анкетування.

Я провела анкетування серед своїх однокласників. Ось які результати вийшли:

1. Чи є у вашій родині машина?

Так-20 Ні-4

2. Як часто у вашій сім'ї користуються машиною?

Щодня- 14 У вихідні та рідше-6

4. Де ви залишаєте вашу машину на ніч?

Біля під'їзду-11 На автостоянці, у гаражі-9

Де миєте вашу машину?

Біля водойми, біля будинку-6 На спец. мийках-14

6. Чи вірите ви, що автомобільний транспорт у майбутньому може бути нешкідливим для довкілля?

Так-11 Ні-13

Дане дослідження показує, що користування автомобілем стає невід'ємною частиною життя сучасної людини, але проблеми екології, пов'язані з цим, турбують далеко не кожного автовласника.

Сучасне суспільство не обходиться без транспорту. Зараз використовуються як вантажні, так і громадські засоби пересування, які постачаються різними видами енергії для забезпечення руху. На даний момент у різних частинах світу використовуються такі транспортні засоби:

автомобільний (автобуси, легкові авто, мікроавтобуси);
залізничний (метро, потяги, електропоїзди);
водний (човни, катери, контейнерні судна, танкери, пороми, круїзні судна);
повітряний (літаки, вертольоти);
електротранспорт (трамваї, тролейбуси).

Незважаючи на те, що транспорт дозволяє прискорити час всіх пересувань людей не тільки по поверхні землі, але по повітрю та воді, різні транспортні засоби впливають на навколишнє середовище.

Забруднення навколишнього середовища

Кожен вид транспорту забруднює екологію, але істотна перевага – 85% забруднення здійснює автомобільний транспорт, який виділяє вихлопні гази. Машини, автобуси та інший транспорт цього виду призводить до різних проблем:

забруднення атмосфери;
погіршення здоров'я людей та тварин.

Морський транспорт

Морський транспорт найбільше забруднює гідросферу, оскільки до водойм надходить брудна баластова вода і вода, якою миють плавальні судна. Енергетичні установки кораблів забруднюють повітря різними газами. Якщо танкери перевозять нафтопродукти, існує ризик забруднення води нафтою.

Авіаційний транспорт

Авіаційний транспорт забруднює насамперед атмосферу. Їхнім джерелом є гази авіаційних двигунів. Завдяки роботі авіатранспорту в повітря потрапляє вуглекислий газ та оксиди азоту, пари води та оксиди сірки, оксиди вуглецю та тверді частинки.

Електротранспорт

Електротранспорт вносить свій внесок у забруднення навколишнього середовища шляхом електромагнітних випромінювань, шумів та вібрацій. При його обслуговуванні біосферу надходять різні шкідливі речовини.

Таким чином, при експлуатації різних транспортних засобів відбувається забруднення навколишнього середовища. Шкідливі речовини забруднюють воду, ґрунт, але найбільше забруднювачів надходить в атмосферу. Це чадний газ, оксиди, важкі сполуки та пароподібні речовини. Внаслідок цього відбувається не лише парниковий ефект, а й випадають, частішає кількість захворювань та погіршується стан здоров'я людей.