Экология и автомобили
Транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания как основные источники загрязнения атмосферы. Токсические выбросы двигателей внутреннего сгорания, их состав. Оценка экологической безопасности и экономичности различных видов двигателей.
Рубрика | Экология и охрана природы |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 26.02.2009 |
Размер файла | 42,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
2
Экология и автомобили
Содержание
- Введение 3
- Основная часть 5
- Заключение 10
- Список литературы 11
- Введение
Загрязнение воздуха в городах происходит из-за выбросов промышленных предприятий и автотранспорта, причем доля последнего достигает 70%. Причина этого, например, в г.Астрахани, в определенной степени в специфических природных условиях. Они не позволили создать хорошие и длинные автомагистрали. В городах в процессе его застройки сложилась сеть узких, коротких и извилистых улиц с множеством перекрестков. Это не позволяет автолюбителям двигаться с относительно высокими скоростями и вынуждает их делать частые остановки. Результат - большая загазованность воздуха выхлопными газами.
Наибольшее загрязнение атмосферного воздуха поступают от энергетических установок, работающих на углеводородном топливе (бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, уголь, природный газ и другие). Количество загрязнения определяется составом, объемом сжигаемого топлива и организацией процесса сгорания.
Основными источниками загрязнения атмосферы являются транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания (ДВС).
Основные компоненты, выбрасываемые в атмосферу при сжигании различных видов топлива в двигателях всех видов, - нетоксичные диоксид углерода СО2 и водяной пар Н2О. Однако кроме них в атмосферу выбрасываются и вредные вещества, такие как оксид углерода, оксиды серы, азота, соединения свинца, сажа, углеводороды, в том числе канцерогенный бензапирен С20Н12, несгоревшие частицы топлива и т.п.
Все загрязняющие атмосферный воздух вещества в большей или меньшей степени оказывают отрицательное влияние на здоровье человека. Эти вещества попадают в организм человека преимущественно через систему дыхания. Органы дыхания страдают от загрязнения непосредственно, поскольку около 50% частиц примеси радиусом 0,01-0.1 мкм, проникающих в легкие, осаждаются в них.
Проникающие в организм частицы вызывают токсический эффект, поскольку они: а токсичны (ядовиты) по своей химической или физической природе; б) служат помехой для одного или нескольких механизмов, с помощью которых нормально очищается респираторный (дыхательный) тракт; в) служат носителем поглощенного организмом ядовитого вещества.
В некоторых случаях воздействие одни из загрязняющих веществ в комбинации с другими приводят к более серьезным расстройствам здоровья, чем воздействие каждого из них в отдельности. Большую роль играет продолжительность воздействия.
Статистический анализ позволил достаточно надежно установить зависимость между уровнем загрязнения воздуха и такими заболеваниями, как поражение верхних дыхательных путей, сердечная недостаточность, бронхиты, астма, пневмония, эмфизема легких, а также болезни глаз. Резкое повышение концентрации примесей, сохраняющееся в течение нескольких дней, увеличивает смертность людей пожилого возраста от респираторных и сердечно-сосудистых заболеваний Экология, окружающая среда и человек/под ред. Ю.В.Новикова. Издательско-торговый дом «Гранд», Москва, 1998 - С.214.
Все названные вопросы требуют дальнейшего рассмотрения и изучения, что является целью данного реферата.
Основная часть
Автотранспорт является источником загрязнения атмосферы, количество автомашин непрерывно растет (диагональ 1), особенно в крупных городах; а вместе с этим растет валовой выброс вредных продуктов в атмосферу.
Диагональ 1. Численность мирового парка автомобилей
Токсическими выбросами ДВС являются отработавшие и картерные газы, пары топлива из карбюратора и топливного бака. Основная доля токсических примесей поступает в атмосферу с отработавшими газами ДВС. С картерными газами и парами топлива в атмосферу поступает ~45% СnHn от их общего выброса.
Исследования состава отработавших газов ДВС показывают, что в них содержится несколько десятков компонентов, основные из которых приведены в таблице 1. Диоксид серы образуется в отработавших газах в том случае, когда сера содержится в исходном топливе (дизельное топливо).
Таблица 1.1
Компоненты |
Содержание компонента, об. доли, % |
Примечание |
||
Карбюраторные ДВС |
ДизельныеДВС |
|||
N2O2H2O (пары)CO2H2CONOxCnHmАльдегидыСажаБензапирен |
74 - 770,3 - 83,0 - 5,55,0 - 12,00 - 5,00,5 - 12,0До 0,80,2 - 3,0До 0,2 мг/л0-0,04 г/м310-20 мкг/м3 |
76 - 782-180,5-4,01,0-10,0-0,01-0,500,0002-0,50,009-0,50,001-0,09 мг/л0,01-1,1 г/м3до 10 мкг/м3 |
НетоксиченТоксичен |
Анализ данных приведенных в таблице 1, показывает, что наибольшей токсичностью обладает выхлоп карбюраторных ДВС за счет большего выброса СО, Nox, CnHm и др. Дизельные ДВС выбрасывают в больших количествах сажу, которая в чистом виде не токсична. Однако частицы сажи несут на своей поверхности частицы токсичных веществ, в том числе и канцерогенных. Саж может длительное время находиться во взвешенном состоянии в воздухе, увеличивая тем самым время воздействия токсических веществ на человека.
Количество вредных веществ, поступающих в атмосферу, поступающих в атмосферу в составе отработавших газов, зависит от общего технического состояния автомобилей и особенно от двигателя - источника наибольшего загрязнения. Так, при нарушении регулировки карбюратора выбросы СО увеличиваются в 4 - 5 раз.
Применение этилированного бензина, имеющего в своем составе соединения свинца, вызывает загрязнение атмосферного воздуха весьма токсичными соединениями свинца. Около 70% свинца, добавленного к бензину с этиловой жидкостью, попадает в атмосферу с отработавшими газами, из них 30% оседает на земле сразу, а 40% остается в атмосфере. Один грузовой автомобиль средней грузоподъемности выделяет 2,5 - 3 кг свинца в год. Концентрация свинца в воздухе зависит от содержания свинца в бензине:
Содержание свинца в бензине, г/л…………0,15 0,20 0,25 0,50
Концентрация свинца в воздухе, мкг/м3…..0,40 0,50 0,55 1,00
Исключить поступление высокотоксичных соединений свинца в атмосферу можно заменой этилированного бензина на неэтилированный, что давно практикуется в крупных городах ряда стран Западной Европы.
Валовые выбросы вредных веществ автомобильным транспортом России (тогда еще СССР) составляют, млн. т/год:
Автомобили: 1960 г. 1970 г. 1980 г.
Грузовые. . . . . . . . . . . .9,05 18,99 30,63
Легковые. . . . . . . . . . . .0,82 1,3 4,23
Автобусы. . . . . . . . . . . 0,65 2,1 4,16
Всего: 10,52 22,39 39,02
Мировым парком автомобилей с ДВС ежегодно выбрасывается, млн. т:
оксида углерода - 260
летучих углеводородов - 40
оксидов азота - 20.
Доля участия автомобильного транспорта в загрязнении атмосферного воздуха крупных городов мира составляет, %:
Оксид углерода Оксиды Азота Углеводороды
Москва 96,3 32,6 64,4
Санкт-Петербург 88,1 31,7 79
Токио 99 33 95
Нью-Йорк 97 31 63
В некоторых городах концентрация СО в течение коротких периодов достигает 200 мг/м3 и более, при нормативных значениях максимально допустимых разовых концентраций 40 мг/м3 (США) и 10 мг/м3 (Россия).
Основной вклад в загрязнение атмосферы вносят автомобили, работающие на бензине (в США на их долю приходится около 75 %), затем самолеты (примерно 5 % ), автомобили с дизельными двигателями (около 4 %), тракторы и другие сельскохозяйственные машины (около 4 % ), железнодорожный и водный транспорт (примерно 2 %). К основным загрязняющим атмосферу веществам, которые выбрасывают подвижные источники (общее число таких веществ превышает 40), относятся оксид углерода (в США его доля в общей массе составляет около 70 %), углеводороды (примерно 19 %) и оксиды азота (около 9 % ). Оксид углерода (CO) и оксиды азота (N0x) поступают в атмосферу только с выхлопными газами, тогда как не полностью сгоревшие углеводороды (HnСm ) поступают как вместе с выхлопными газами (что составляет примерно 60 % от общей массы выбрасываемых углеводородов), так и из картера (около 20 %), топливного бака (около 10 %) и карбюратора (примерно 10 %); твердые примеси поступают в основном с выхлопными газами (90 %) и из картера (10 %) Болбас М.М. Основы промышленной экологии. Москва: Высшая школа, 1993 - С. 134.
Наибольшее количество загрязняющих веществ выбрасывается при разгоне автомобиля, особенно при быстром, а также при движении с малой скоростью (из диапазона наиболее экономичных). Относительная доля (от общей массы выбросов) углеводородов и оксида углерода наиболее высока при торможении и на холостом ходу, доля оксидов азота - при разгоне. Из этих данных следует, что автомобили особенно сильно загрязняют воздушную среду при частых остановках и при движении с малой скоростью.
Создаваемые в городах системы движения в режиме "зеленой волны", существенно сокращающие число остановок транспорта на перекрестках, призваны сократить загрязнение атмосферного воздуха в городах. Большое влияние на качество и количество выбросов примесей оказывает режим работы двигателя, в частности соотношение между массами топлива и воздуха, момент зажигания, качество топлива, отношение поверхности камеры сгорания к ее объему и др. При увеличении отношения массы воздуха и топлива, поступающих в камеру сгорания, сокращаются выбросы оксида углерода и углеводородов, но возрастает выброс оксидов азота Экология, окружающая среда и человек/под ред. Ю.В.Новикова. Издательско-торговый дом «Гранд», Москва, 1998 - С. 145.
Несмотря на то что дизельные двигатели более экономичны, таких веществ, как СО, HnCm, NОx, выбрасывают не более, чем бензиновые, они существенно больше выбрасывают дыма (преимущественно несгоревшего углерода), который к тому же обладает неприятным запахом создаваемым некоторыми несгоревшими углеводородами). В сочетании же с создаваемым шумом дизельные двигатели не только сильнее загрязняют среду, но и воздействуют на здоровье человека гораздо в большей степени, чем бензиновые.
Основные компоненты, выбрасываемые в атмосферу при сжигании различных видов топлива в двигателях всех видов, - нетоксичные диоксид углерода СО2 и водяной пар Н2О. Однако кроме них в атмосферу выбрасываются и вредные вещества, такие как оксид углерода, оксиды серы, азота, соединения свинца, сажа, углеводороды, в том числе канцерогенный бензапирен С20Н12, несгоревшие частицы топлива и т.п.
Заключение
В заключении проведем основные итоги реферата.
Нельзя сказать, что вопросу загрязнения транспортом не уделяется никакого внимания. Все больше обычные поезда заменяются электровозами, разрабатываются и уже выпускаются автомобили на аккумуляторных батареях, при современных темпах прогресса можно надеяться на то, что вскоре появятся и экологически чистые авиационные и ракетные двигатели. Правительства принимают решения против загрязнения планеты. За примером далеко ходить не надо. Инспекторы ГАИ уже наказывают водителей, чьи машины выбрасывают в атмосферу токсичных веществ больше нормы.
Охрана природы - задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Снова и снова мы слышим об опасности, грозящей окружающей среде, но до сих пор многие из нас считают их неприятным, но неизбежным порождением цивилизации и полагают, что мы ещё успеем справиться со всеми выявившимися затруднениями Владимиров А.М. и др. Охрана окружающей среды. Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат 1991 - С. 115.
Однако воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и продуманные действия. Ответственная и действенная политика по отношению к окружающей среде будет возможна лишь в том случае, если мы накопим надёжные данные о современном состоянии среды, обоснованные знания о взаимодействии важных экологических факторов, если разработает новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого Природе Человеком.
Список литературы
1. Бернард Н. Наука об окружающей среде. - М.: Мир, 1993
2. Болбас М.М. Основы промышленной экологии. Москва: Высшая школа, 1993
3. Владимиров А.М. и др. Охрана окружающей среды. Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат 1991
4. Радзевич Н.Н., Пашканг К.В. Охрана и преобразование природы. - М.: Просвещение, 1986
5. Экология, окружающая среда и человек/под ред. Ю.В.Новикова. Издательско-торговый дом «Гранд», Москва, 1998
Подобные документы
Необходимость нормирования экологических показателей двигателей внутреннего сгорания. Женевское соглашение, экологические стандарты различных стран мира. Требования к автомобильному топливу, сертификация ДВС в России. Пути снижения выбросов и токсичности.
курсовая работа [46,4 K], добавлен 09.04.2012Влияние загрязненного токсичными веществами воздуха на экологическую ситуацию. Оценка материального ущерба от загрязнения атмосферы. Уменьшение токсичности автомобильных двигателей внутреннего сгорания. Концентрация вредных веществ в выхлопных газах.
реферат [8,5 M], добавлен 15.11.2010Электрические силовые установки и тепловые двигатели внутреннего и внешнего сгорания с нетрадиционными рабочими процессами в основе транспортных двигателей. Ужесточение государством экологических норм. Преимущества гибридных автомобилей, требования к ним.
контрольная работа [36,5 K], добавлен 13.06.2011Автомобиль как источник отработавших газов. Состав и структура выбросов двигателей внутреннего сгорания. Характеристики основных токсичных компонентов. Эксплуатационные мероприятия по снижению токсичности газов. Малотоксичные и нетоксичные двигатели.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 23.04.2011Рассмотрение устройства и принципа работы тепловых четырехтактных двигателей внутреннего сгорания, отличительные особенности карбюраторных и дизельных моторов. Описание химического состава отработанных газов и воздействия выбросов на окружающую среду.
презентация [2,7 M], добавлен 13.05.2011Перспективные типы двигателей внутреннего сгорания, их экономичность; альтернативные виды топлива для ДВС. Изменение процессов подачи топлива, применение присадок; фильтры и катализаторы выхлопных газов. Системы локальной очистки воздуха над магистралями.
реферат [340,7 K], добавлен 05.08.2013Нормы токсичности отработавших газов автомобилей. Состав и структура выбросов двигателей внутреннего сгорания. Влияние загрязнения на жизнедеятельность человека. Обзор существующих методов очистки отработавших газов. Классификация и виды нейтрализации.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 09.01.2014Влияние объектов железнодорожного транспорта на окружающую среду. Вредные выбросы в воздух и водоемы. Шум и вибрация при движении поездов. Расчет выбросов в атмосферу двигателями внутреннего сгорания путевой техники. Мероприятия по снижению шума.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 10.10.2014Влияние транспорта на окружающую среду. Устройство поршневых двигателей внутреннего сгорания, принцип их работы. Причины загрязнения воздуха отработавшими газами автомобилей. Альтернативные виды топлива. Защита окружающей среды, меры предосторожности.
реферат [27,1 K], добавлен 11.12.2012Источники загрязнения воздуха Астраханской области. Систематизация, накопление и закрепление знаний о загрязнении атмосферы. Каков уровень загрязнения воздушной среды. Промышленные, транспортные и бытовые выбросы. Объекты захоронения и хранения отходов.
реферат [29,9 K], добавлен 21.02.2009