Загрязнение окружающей среды автомобильным транспортом
Автомобильный транспорт и его негативное воздействие на окружающую среду. Выбросы дизельного двигателя в атмосферу. Характеристика загрязняющих веществ. Определение валового выброса вредных веществ. Мероприятия по сокращению загрязнения окружающей среды.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.12.2011 |
| Размер файла | 25,8 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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
Раздел 1. Автомобильный транспорт и его негативное воздействие на окружающую среду
Раздел 2. Характеристика загрязняющих веществ
Раздел 3. Определение валового выброса вредных веществ
Раздел 4. Мероприятия по сокращению загрязнения окружающей среды
Список использованной литературы
Раздел 1 Описание технологического процесса изготовления единицы продукции
загрязнение атмосфера автомобильный выброс
В настоящее время загрязнение атмосферного воздуха токсическими веществами, выделяемыми автомобильным транспортом, является одной из важнейших проблем стоящих перед человечеством. Загрязнение воздуха оказывает вредное воздействие на человека и окружающую среду.
При интенсивном росте мегаполисов автомобильный транспорт стал самым неблагоприятным экологическим фактором в охране здоровья человека и природной среды в городе. Таким образом, автомобиль становится конкурентом человека за жизненное пространство. За последние десятилетие человечество окончательно убедилось, что первым виновником загрязнения атмосферного воздуха - одного из основных источников жизни на нашей Планете, является детище научно-технического прогресса - автомобиль. Автомобиль, поглощая столь необходимый для протекания жизни кислород, вместе с тем интенсивно загрязняет воздушную среду токсичными компонентами, носящими ощутимый вред всему живому и не живому.
Основной вклад в загрязнение атмосферы вносят автомобили, работающие на бензине (75%), затем автомобили с дизельными двигателями (около 4%), трактора и другие сельскохозяйственные машины (около 4%).
Дизельный двигатель работающий на дизельном топливе - обычно под этим термином понимают топливо, получающееся из керосиново-газойлевых фракций прямой перегонки нефти. Основной показатель дизельного топлива - это цетановое число, которое характеризует способность топлива к воспламенению в камере сгорания и равно объёмному содержанию цетана в смеси с б-метилнафталином, которое в стандартных условиях имеет одинаковую воспламеняемость по сравнению с исследованным топливом.
При работе автотранспорта на дизельном двигателе в атмосферу выбрасывается большое количество токсических веществ как окислы азота (NO-98%; NO2-2%); углеводороды - алканы, алкены, алкадиены, ароматические соединения; угарный газ (CO); сажа; сера и другие. Нетоксические вещества: азот (N2), кислород (O2), водород (H2), водяной пар (H2O), и углекислый газ (CO2).
По сравнению с бензиновыми двигателями, в выхлопных газах дизельного двигателя, как правило, меньше окиси углерода (СО), но теперь, в связи с применением каталитических конвертеров на бензиновых двигателях, это преимущество не так заметно. Основные токсичные газы, которые присутствуют в выхлопе в заметных количествах - это углеводороды (НС или СН) , оксиды(окислы) азота (NОх) и сажа (или её производные) в форме черного дыма. Они могут привести к астме и раку легких. Больше всего загрязняют атмосферу дизели грузовиков и автобусов, которые часто являются старыми и неотрегулированными.
Важнейшими недостатками дизельных двигателей является повышенные выбросы сажи и серы. Повышенные выбросы сажи образуются вследствие перегрузки плохой регулировки двигателей и системы подачи топлива. Сажа насыщена канцерогенными углеводородами и микроэлементами, которые очень вредны для здоровья человека.
Под серой понимается содержание сернистых соединений - меркаптанов (R-SH), сульфидов (R-S-R), дисульфидов (R-S-S-R), тиофенов, тиофанов и др., а не элементарная сера как таковая. Содержание серы в нефти находится в пределах от 0,15% до 5-7%, допустимое содержание в судовом топливе -- до 1%, а по последним нормативам Европы и штата Калифорния допустимое содержание серы в дизельном топливе не более 0,001 % (10 ppm). Понижение содержания серы в дизельном топливе, как правило, приводит к уменьшению его смазывающих свойств, поэтому для дизельных топлив с ультранизким содержанием серы обязательным условием является наличие присадок.
Сейчас активно ищутся замены дизельному топливу, полученному при перегонки нефти.
Энергетическое загрязнение. К энергетическим загрязнениям окружающей среды автотранспортном относят шум, вибрации, электромагнитные излучения. Шумовое воздействие наиболее сильно влияет на психологическое состояние человека.
Установлено, что интенсивность шума (в дБА) составляет от: Легкового автомобиля - 70-80 Автобуса - 80-85 Грузового автомобиля - 80-90 Мотоцикла - 90-95 Автомобильные средства по интенсивности шума различаются довольно резко. К самым шумным относятся грузовые автомобили с дизельным двигателем (90-95дБА), к самым "тихим" - легковые автомобили высоких классов (65-70 дБА). Источником шума на автомобиле являются двигатель, коробка передач, ведущий мост, вентилятор, выхлопная труба, всасывающий коллектор, шины.
Уже много лет осуществляется нормирование транспортных шумов. Выработаны международные нормы, определяющие уровни шума, производимые автомобильными транспортными средствами. Максимально допустимые уровни шума составляют: для легковых автомобилей - 80дБА, автобусов и грузовых автомобилей в зависимости от массы и вместимости соответственно от 81 до 85 и от 81 до 88 дБА. В условиях акустического дискомфорта по уровню автотранспортного шума проживает не менее 12,5 млн. городских жителей РФ.
Вибрация и колебания являются другим источником транспортного дискомфорта (для водителя и пассажиров). При движении автомобиля возникают колебания, обусловленные неуравновешенными силовыми воздействиями в узлах и агрегатах автомобиля, а также внешним переменным воздействием от неровностей дорожного покрытия. Эти колебания передаются на кузов автомобиля и через дорожное покрытие и грунт - на элементы придорожного пространства. Воздействие вибраций можно рассматривать в двух аспектах: воздействие на водителя с пассажирами автомобиля и воздействие на окружающие объекты. По способу передачи на человека различают общую и локальную вибрации. Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека и вызывает сотрясение всего организма; локальная вибрация передается через руки человека. Водитель автомобиля одновременно подвергается воздействию общей и локальной вибрации, а пассажир и пешеход, находящийся рядом с проезжей частью, - общей.
Автомобиль является сравнительно маломощным источником электромагнитного излучения, однако проблема электромагнитного излучения существует, она связана с большим числом электрических источников на улицах города и проникновением этого излучения в жилую застройку. Эта проблема стала более актуальной в условиях быстрого развития транспорта, в том числе электромобилей. Электромагнитные поля с высокой плотностью энергии оказывают вредное воздействие непосредственно на организм человека. Степень воздействия определяется количеством энергии электромагнитных излучений в зависимости от частоты или длины волны.
Дизельный двигатель. Дизельный двигатель - поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий по принципу воспламенения топлива от сжатия. Основное отличие дизельного двигателя от бензинового заключается в способе подачи топливо-воздушной смеси в цилиндр и способе её воспламенения. В бензиновом двигателе топливо смешивается с всасываемым воздухом до попадания в цилиндр, получаемая смесь поджигается в необходимый момент свечой зажигания.
В дизельном двигателе воздух попадает в цилиндр отдельно от топлива и затем сжимается. Из-за высокой степени сжатия (от 14:1 до 24:1), воздух нагревается до температуры самовоспламенения дизельного топлива (800 - 900°С). Топливо впрыскивается в камеры сгорания форсунками под большим давлением (от 10 до 220 МПа) и практически мгновенно воспламеняется. Свечи у дизеля тоже могут быть, но они являются свечами накаливания и разогревают воздух в камере сгорания, чтобы облегчить запуск. Таким образом, наиболее распространенным определением дизельного двигателя является: "Поршневой двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия"
Дизельный двигатель использует в своей работе термодинамический цикл с изохорно-изобарным подводом теплоты (цикл Тринклера-Сабатэ), благодаря очень высокой степени сжатия они отличаются большим КПД (до 50 %) по сравнению с бензиновыми двигателями.
Принцип работы (Четырехтактный цикл). При первом такте (такт впуска, поршень идет вниз) свежая порция воздуха втягивается в цилиндр через открытый впускной клапан.
При втором такте (такт сжатия, поршень идет вверх) впускной и выпускной клапаны закрыты, и воздух сжимается в объёме примерно в 17 раз (от 14:1 до 24:1), т. е. объём становится меньше в 17 раз по сравнению с общим объёмом цилиндра, и воздух становится очень горячим.
Непосредственно перед началом третьего такта (такт рабочего хода, поршень идет вниз) топливо впрыскивается в камеру сгорания через распылитель форсунки. При впрыске топливо распыляется на мелкие частицы, которые равномерно перемешиваются со сжатым воздухом для создания самовоспламеняемой смеси. Энергия высвобождается при сгорании, когда поршень начинает свое движение в такте рабочего хода. Впрыск продолжается, что вызывает поддержание постоянного давления сгораемого топлива на поршень.
Выпускной клапан открывается, когда начинается четвёртый такт (такт выпуска, поршень идет вверх), и выхлопные газы проходят через выпускной клапан.
В зависимости от конструкции камеры сгорания, существует несколько типов дизельных двигателей:
- Дизель с неразделённой камерой («дизель с непосредственным впрыском»): камера сгорания выполнена в поршне, а топливо впрыскивается в надпоршневое пространство. Главное достоинство минимальный расход топлива. Недостаток -- повышенный шум. В настоящее время ведутся интенсивные работы по устранению указанного недостатка.
- Дизель с разделённой камерой: топливо подаётся в дополнительную камеру. В большинстве дизелей такая камера (она называется вихревой) связана с цилиндром специальным каналом так, чтобы при сжатии воздух, попадая в вихревую камеру, интенсивно закручивался. Это способствует хорошему перемешиванию впрыскиваемого топлива и воздуха и самовоспламенению смеси. Такая схема считалась оптимальной и широко использовалась. Однако вследствие худшей экономичности в последние два десятилетия идет активное вытеснение таких дизелей двигателями с непосредственным впрыском топлива.
Раздел 2 Характеристика загрязняющих веществ
Таблица 1 Предельно допустимые концентрации. Класс опасности. Нормативы платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух
|
наименование |
Норматив платы за выброс 1т загрязняющих вредных веществ, р. |
Предельно-допустимая концентрация максимально-разовая, мг/м3 |
Предельно-допустимая концентрация средне-суточная, мг/м3 |
Класс опасности |
||
|
Предельно допустимый выброс |
Превышение предельно допустимого выброса |
|||||
|
Двуокись азота |
415 |
2075 |
0,085 |
0,040 |
2 |
|
|
Азота окись (азота оксид) |
275 |
1375 |
0,400 |
0,060 |
3 |
|
|
Сернистый ангидрид (двуокись серы) |
330 |
1650 |
0,500 |
0,050 |
2 |
|
|
Углерода окись (углерода оксид) |
5 |
25 |
5,000 |
3,000 |
4 |
|
|
Сажа |
330 |
1650 |
0,150 |
0,050 |
3 |
Таблица 2 Характеристика загрязняющих веществ
|
Вещество |
Характеристика воздействия на человека |
|
|
Азот и соединения |
Оказывает влияние на легкие и на органы зрения. Начиная с 150мкт/м3, при длительных воздействиях происходит нарушение дыхательных функций. Оксиды азота раздражают слизистую оболочку глаз и носа, разрушают легкие. Вдыхательных путях оксиды азота реагируют с влагой, которая находится в этом месте. Оксиды азота способствуют разрушению озонового слоя. Считается, что токсичность NOx больше в 10 раз, чем СО. N2O действует как наркотик. Норма NOx в воздухе - 0,1 мг/м3. |
|
|
Сернистый ангидрид |
Оказывает пагубное влияние на слизистую оболочку верхних дыхательных путей, вызывает бронхиальную закупорку. |
|
|
Окись углерода |
Хроническая интоксикация характеризуется расстройствами функций центральной нервной системы. Могут отмечаться боли в области сердца, повышение артериального давления. |
|
|
Сажа |
При попадании в дыхательные пути сажи, возникают хронические заболевания, ухудшается видимость, а также сажа абсорбирует на своей поверхности сильнейшие канцерогенные вещества (бензапирен), что опасно для человеческого огганизма. Норма сажи в ОГ составляет 0,8г/м3. |
Раздел 3 Определение валового выброса вредных веществ
Исходные данные: автомобиль марки Audi Q7 V12, с объёмом дизельного двигателя 7 л, работающего на дизельном топливе. Автомобиль в течение дня в среднем проезжает 5 часов. Количество работающих дней в каждом месяце составляет: январь - 15, февраль - 19, март - 22, апрель - 22, май - 19, июнь - 21, июль - 22, август - 22, сентябрь - 22, октябрь - 21, ноябрь - 21, декабрь - 23. Расстояние от ближайшего к выезду места стоянки и, соответственно, въезду 0,03 км. Расстояние от наиболее удаленного от выезда (въезда) места стоянки 2,15 км. В среднем за день человек проезжает около 70 км. Экоконтроль и нейтрализаторы отсутствуют.
Расчет 1. Определяем, к какому периоду относится тот или иной месяц, и находим продолжительность каждого периода. Холодный период разбиваем на два в связи с различным временем прогрева при интервале температур наружного воздуха -5…-10 и -15…-20 оС.
|
Период года |
Месяцы |
Продолжительность, дней |
|
|
Теплый |
Май, июнь, июль, август, сентябрь |
19+21+22+22+22=106 |
|
|
Переходный |
Апрель, октябрь, ноябрь |
22+21+21=64 |
|
|
Холодный ХП 1 ХП 2 |
Март, декабрь Январь, февраль |
22+23=45 15+19=33 |
2. Средний пробег автомобиля:
L1=L2=70км.
3. Определяем выбросы загрязняющих веществ М1 и М2 (г/день) при выезде и въезде по формулам:
М1=Мпр*Тпр+МL*L1+Мхх*Тхх, М2=МL*L2+Мхх*Тхх,
где Мпр - удельный выброс при прогреве двигателя (г/мин.); принимается по приложению 11.11;
Тпр - время прогрева двигателя (мин.); принимается в зависимости от температуры окружающего воздуха;
МL - пробеговый удельный выброс (г/км); принимается по приложению 11.21;
Мхх - удельный выброс автомобиля на холостом ходу (г/мин.); принимается по приложению 11.31;
Тхх - время работы двигателя на холостом ходу; принимается равным 1 мин. для всех автомобилей.
Таблица 11.11. Удельные выбросы загрязняющих веществ при подогреве двигателя
|
Категория |
Место Производства |
о/г/к |
Тип двигателя |
Код топлива |
Подогрев |
СН г/мин |
СО г/мин |
С г/мин |
NO2 г/мин |
SO2 г/мин |
|
|
Легковой |
Зарубежный |
4 |
Дизель |
3 |
нет |
0,24 |
0,600 |
0,009 |
0,230 |
0,065 |
|
|
Легковой |
Зарубежный |
4 |
Дизель |
3 |
нет |
0,29 |
0,750 |
0,018 |
0,350 |
0,078 |
|
|
Легковой |
Зарубежный |
4 |
Дизель |
3 |
0,29 |
0,690 |
0,012 |
0,280 |
0,070 |
Таблица 11.21. Удельные пробеговые выбросы загрязняющих веществ
|
Период года |
СО г/км |
СН г/км |
NO2 г/км |
С г/км |
SO2 г/км |
|
|
Теплый |
3,100 |
0,700 |
2,400 |
0,150 |
0,350 |
|
|
Холодный |
3,700 |
0,800 |
2,400 |
0,230 |
0,481 |
Таблица 11.31. Удельные выбросы загрязняющих веществ на холостом ходу
|
СО г/мин |
СН г/мин |
NO2 г/мин |
С г/мин |
SO2 г/мин |
|
|
0,400 |
0,170 |
0,210 |
0,008 |
0,065 |
Раздел 4 Мероприятия по сокращению загрязнения окружающей среды
Основные пути снижения экологического ущерба от транспорта выделятся в следующем:
1) оптимизация движения городского транспорта.
2) разработка альтернативных энергоисточников;
3) дожигание и очистка органического топлива;
4) создание (модификация) двигателей, использующих альтернативные топлива;
5) защита от шума;
6) Экономические инициативы по управлению автомобильным парком и движением.
Улучшение градостроительства и оптимизация городского движения транспорта нацелены на лучшую планировку дорог и улиц, создание транспортных развязок, улучшение дорожного покрытия, контроль скоростного движения. Альтернативный транспорт - это электромобили, применение альтернативного топлива, строительство линий для скоростных поездов, метро и др.
Список использованной литературы
Ларичкин В.В. Основы экологических знаний: учеб. пособие /В.В. Ларичкин, Н.И. Ларичкина; Новосиб. гос. техн. ун-т. - Новосибирск, 2008. - 108 с.
Соколова Л.П. Экология: Учебник для средних специальных учебных заведений. - М.: Приор-издат, 2010. - 256 с.
Челноков А.А. Основы промышленной экологии: Учеб. пособие / А.А. Челноков, Л. Ф. Ющенко. - Мн.: Выш. шк., 2007. - 343 с.
Иванов О.П., Коган Б.И., Быков А.П. Инженерная экология: Учеб. пособие / Под ред. Б.И. Когана; Новосиб. гос. техн. ун-т. - Новосибирск, 2004. - Книга 1. - 184 с.
Макаренко В.К., Быков А.П., Дьяченко Г.И. Основы экологии и экозащитных технологий: Учеб. пособие. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2009. - Часть 2. - 63 с.
Гарин В.М., Кленова И.А., Колесников В.И. Экология для технических вузов. Серия «Учебники для технических вузов» / Под ред. В.И. Колесникова; Ростов н/Д: Феникс, 2011. - 384 с.
Доклад о состоянии окружающей среды Новосибирской области в 2009 г. - Новосибирск, 2009. - 232 с.
Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: Учеб. пособие для вузов, средних школ и колледжей. - 2-е изд., испр. и доп./Ю.В. Новиков. - М.: ФАИР-ПРЕСС, 2010. - 560 с.
Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. - М.: Издательский центр «Академия», 2011..
Материалы III Всероссийского съезда по охране природы. - Москва, осень 2004.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Технология плазменной резки. Источники опасных и вредных производственных факторов при выполнении плазменной резки. Характеристика загрязняющих веществ. Определение годового выброса вредных веществ. Мероприятия по сокращению загрязнения окружающей среды.
контрольная работа [365,2 K], добавлен 16.01.2013Исследование автотранспортных систем как источников химического загрязнения городской среды. Определение валового выброса и мощности выброса расчетной модели. Список загрязняющих веществ и его анализ. Суммарные выбросы в атмосферу, их очистка, утилизация.
контрольная работа [3,2 M], добавлен 05.02.2014Расчет выбросов вредных веществ автомобильным транспортом. Валовый выброс вредных веществ. Форма представления результатов расчета. Снижение годового валового выброса вредных веществ. Платежи за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух.
реферат [60,6 K], добавлен 24.11.2008Расчет зоны загрязнения поверхностных вод от сброса сточных вод. Определение концентрации загрязняющих веществ в виде взвесей. Особенности размера платежей предприятия за загрязнение окружающей среды: выброс отходов производства в реку и в атмосферу.
контрольная работа [259,4 K], добавлен 05.06.2013Сущность, история становления и действующая система платы за негативное воздействие на окружающую среду в России. Порядок расчета и динамика показателей платы за выбросы различных загрязняющих веществ в атмосферу, водоемы и платы за размещение отходов.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 17.12.2010Характеристика опасных веществ и материалов, используемых в основном и вспомогательном производствах. Описание производственных процессов как источника загрязнения окружающей среды. Принципы нормирования загрязняющих веществ, экологическое обоснование.
курсовая работа [145,7 K], добавлен 08.04.2015Краткая характеристика физико-географических и климатических условий. Характеристики источников выброса загрязняющих веществ в атмосферу и обоснование данных о выбросах вредных веществ. Охрана поверхностных и подземных вод от загрязнения и истощения.
курсовая работа [27,8 K], добавлен 18.01.2011Анализ данных по загрязнению окружающей среды в республиках Башкортостан и Татарстан за 2003-2010 гг. Расчет платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, за сбросы загрязняющих веществ в водные объекты, размещение отходов производства и потребления.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 07.09.2012Отрицательное влияние тепловых двигателей, выбросы вредных веществ в атмосферу, производство автомобилей. Авиация и ракетоносители, применение газотурбинных двигательных установок. Загрязнение окружающей среды судами. Способы очистки газовых выбросов.
реферат [16,9 K], добавлен 30.11.2010Автомобильный транспорт как источник загрязнения окружающей среды. Особенности трансформирования компонентов отработавших газов. Реакция организма человека на автомобильные выбросы. Двигатель внутреннего сгорания как основная причина шума и вибрации.
реферат [264,3 K], добавлен 05.08.2013
