Транспорт и окружающая среда

РЕФЕРАТ

По ОБЖ

На тему: «Транспорт и окружающая среда» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнила: Лунева О.А.

Лицей «Пролог» кл. 10 «В»  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

г. Курган 2001г. 
 
 
 

Содержание

 
 
 
 
 

Введение____________________________________________3стр. 
 

Наземный транспорт)_________________________________4 стр. 
 

Авиация и ракетоносители_____________________________6 стр. 
 

Заключение _________________________________________9 стр. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Введение 

    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). Доля загрязнения атмосферы  от газотурбинных двигательных установок (ГТДУ) и ракетных двигателей (РД) пока незначительна, поскольку их применение в городах и промышленных центрах ограничено. В местах активного использования ГТДУ и РД (аэродромы, испытательные станции, стартовые площадки) загрязнения, поступающие в атмосферу от этих источников сопоставимы с загрязнениями от  ДВС и ТЭС, обслуживающих эти объекты.

    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. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Наземный транспорт 

    Автотранспорт является источником загрязнения атмосферы, количество автомашин непрерывно растет, особенно в крупных городах; а вместе с этим растет валовой выброс вредных продуктов в атмосферу.

    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% С_nH_n от их общего выброса.

    Исследования  состава отработавших газов ДВС  показывают, что в них содержится несколько десятков компонентов. Диоксид  серы образуется в отработавших газах в том случае, когда сера содержится в исходном топливе (дизельное топливо).

    Анализ  данных показывает, что наибольшей токсичностью обладает выхлоп карбюраторных  ДВС за счет большего выброса СО, No_x, C_nH_m 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.

    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 течении коротких периодов достигает 200 мг/м³ и более, при нормативных значениях максимально допустимых разовых концентраций 40 мг/м³ (США) и 10 мг/м³ (Россия). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Авиация и ракетоносители 

    Применение  газотурбинных двигательных установок  в авиации и ракетостроении поистине огромно. Все ракетоносители и все  самолеты (кроме пропеллерных на которых  стоят ДВС) используют тягу этих установок. Выхлопные газы газотурбинных двигательных установок (ГТДУ) содержат такие токсичные компоненты, как СО, NО_x, углеводороды, сажу, альдегиды и др.

    Исследования  состава продуктов сгорания двигателей, установленных на самолетах «Боинг-747», показали, что содержание токсичных  составляющих в продуктах сгорания существенно зависит от режима работы двигателя.

    Высокие концентрации СО и CnHm (n – номинальное число оборотов двигателя) характерны для ГТДУ на пониженных режимах (холостой ход, руление, приближение к аэропорту, заход на посадку), тогда как содержание оксидов азота NOx (NO, NO2, N2O5) существенно возрастает при работе на режимах близких к номинальному (взлет, набор высоты, полетный режим).

    Суммарный выброс токсичных веществ самолетами с ГТДУ непрерывно растет, что обусловлено  повышением расхода топлива до 20 – 30 т/ч и неуклонным ростом числа эксплуатируемых самолетов.

    Наибольшее  влияние на условия обитания выбросы  ГТДУ оказывают в аэропортах и  зонах, примыкающих к испытательным  станциям. Сравнительные данные по выбросам вредных веществ в аэропортах показывают, что поступления от ГТДУ в приземный слой атмосферы составляют:

    Оксиды  углерода – 55%

    Оксиды  азота – 77%

    Углеводороды  – 93%

    Аэрозоль  – 97%

остальные выбросы выделяют наземные транспортные средства с ДВС.

           Загрязнение воздушной  среды транспортом с ракетными двигательными установками происходит главным образом при их работе перед стартом, при взлете и посадке, при наземных испытаниях в процессе их производства и после ремонта, при хранении и транспортировке топлива, а так же при заправке топливом летательных аппаратов. Работа жидкостного ракетного двигателя сопровождается выбросом продуктов полного и неполного сгорания топлива, состоящих из O, NO_x, OH и др.

     При сгорании твердого топлива из камеры сгорания выбрасываются H₂O, CO₂, HCl, CO, NO, Cl, а также твердые частицы Al₂O₃ со средним размером 0,1 мкм (иногда до 10 мкм).

     В двигателях космического корабля «Шатл» сжигается как жидкое так и  твердое топливо. Продукты сгорания топлива по мере удаления корабля  от Земли проникают в различные  слои атмосферы, но большей частью в тропосферу.

     В условиях запуска у пусковой системы  образуется облако продуктов сгорания, водяного пара от системы шумоглушения, песка и пыли. Объем продуктов  сгорания можно определить по времени (обычно 20 с) работы установки на стартовой площадке и в приземном слое. После запуска высоко температурное облако поднимается на высоту до 3 км и перемещается под действием ветра на расстояние 30 – 60 км, оно может рассеятся, но может стать и причиной кислотных дождей.

     При старте и возвращении на Землю Ракетные двигатели неблагоприятно воздействуют не только на приземный слой атмосферы, но и на космическое пространство, разрушая озоновый слой Земли. Масштабы разрушения озонового слоя определяются числом запусков ракетных систем и интенсивностью полетов сверхзвуковых самолетов. За 40 лет существования космонавтики в СССР и позднее России произведено свыше 1800 запусков ракет-носителей. По прогнозам фирмы Aerospace в XXI в. для транспортировки грузов на орбиту будет осуществляться до 10 запусков ракет в сутки, при этом выброс продуктов сгорания каждой ракеты будет превышать 1,5 т/с.

     Согласно  ГОСТ 17.2.1.01 – 76 выбросы в атмосферу  классифицируют:

1. по агрегатному состоянию вредных веществ в выбросах, это – газообразные и парообразные (SO₂, CO, NO_x углеводороды и др.); жидкие (кислоты, щелочи, органические соединения, растворы солей и жидких металлов); твердые (свинец иего соединения, органическая и неорганическая пыль, сажа, смолистые вещества и др.);
2. по массовому выбросу, выделяя шесть групп, т/сут:

1. менее 0,01 вкл.;
2. свыше 0,01 до 0,1 вкл.;
3. свыше 0,1 до 1,0 вкл.;
4. свыше 1,0 до 10 вкл.;
5. свыше 10 до 100 вкл.;
6. свыше 100.

       В связи с развитием авиации  и ракетной техники, а также  интенсивным использованием  авиационных  и ракетных двигателей в других отраслях народного хозяйства существенно возрос их общий выброс вредных примесей в атмосферу. Однако на долю этих двигателей приходится пока не более 5% токсичных веществ, поступающих в атмосферу от транспортных средств всех типов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Заключение 

     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.

      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.