Реферат: Экологические проблемы развития автомобильного транспорта

МОСКОВСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВТОМОБИЛЬНО-

ДОРОЖНЫЙИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙУНИВЕРСИТЕТ)

Кафедраэкономики дорожного хозяйства

Реферат натему:

”Экологическиепроблемы развития автомобильного транспорта”

Выполнила: ******ва*.*.

Группа: 2ЭДС2

Проверил: Авраамов А.И.

Москва 2001

Оглавление

I. Введение…………………………………………………………………………………..3

II. Основные проблемы………………………………………………………………….4

1.Автотранспорт как основной источник загрязнения

атмосферного воздуха………………………………………………………….4

2. Загрязнение придорожныхземель…………………………………………….6

3. Загрязнение водоемов. Очисткастоков……………………………………….8

4. Транспортный шум и другие физическиевоздействия…………………….10

5. Защита от транспортныхзагрязнений……………………………………….13

III. Экономическая оценка экологического ущерба отвыбросов АТ………..16

IV. Заключение…………………………………………………………………………………..18

V. Список литературы……………………………………………………………………….19

I. Введение.

Транспортно-дорожныйкомплекс является мощным источником загрязнения природной среды. Из 35 млн.твредных выбросов 89%приходится на выбросы автомобильного транспорта и предприятийдорожно-строительного комплекса. Существенна роль транспорта в загрязненииводных объектов. Кроме того, транспорт является одним из основных источниковшума в городах и вносит значительный вклад в тепловое загрязнение окружающейсреды.

Выбросыот автомобильного транспорта в России составляют около 22 млн.т в год.Отработанные газы двигателей внутреннего сгорания содержат более 200наименований вредных веществ, в т.ч.канцерогенных. Нефтепродукты, продукты износа шин и тормозных колодок, сыпучиеи пылящие грузы, хлориды, используемые в качестве антиобледенителей дорожныхпокрытий, загрязняют придорожные полосы и водные объекты.

Труднопредставить себе сегодня человеческую цивилизацию без автомобиля. В развитыхстранах он стал не только основным транспортным средством, но и частью быта.Естественное стремление человека к свободе передвижения, усложнение функций впроизводственной деятельности и сфере услуг, наконец, сама жизнь в большихгородах, городских агломерациях — все это обуславливает рост числа легковыхавтомобилей индивидуального пользования и увеличение объема грузовых перевозок.Уровень автомобилизации уже давно стал одним из основных показателейэкономического развития страны, качества жизни населения. При этом в понятие«автомобилизация» включают комплекс технических средств, обеспечивающихдвижение: автомобиль и дорогу.

Однако достижениянаучно-технического прогресса приносят людям не только пользу, но и вред. «Завсе надо платить», — говорит древняя мудрость. Плата за автомобиль — нашездоровье, наша жизнь. Это вероятность дорожно-транспортных происшествий,несчастных случаев. Это неизбежность вреда от загрязнения окружающей средывыбросами отработавших газов, транспортного шума, иных физических воздействий.От них приходится страдать всем людям, даже тем, кто никогда не пользуетсяавтомобилем. И не только людям — всей природе. Создает эти вредные воздействияна среду, конечно не дорога, а автомобиль. Дорога защищает среду от автомобиля.Долг инженера-проектировщика, строителя, эксплуатационника в том, чтобы сделатьэту защиту эффективнее и дешевле.

Мы не призываем жить безавтомобиля. Хотелось бы только, чтобы наша плата за это достижение ХХ-го векабыла более адекватной его полезности.

I. ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ.

1.Автотранспорт как основной источникзагрязненияатмосферного воздуха.

К мобильным источникам относятся автомобили итранспортные механизмы, передвигающиеся по земле, по воде и по воздуху. Вбольших городах к числу основных источников загрязнения атмосферного воздухаотносится автотранспорт. Отходящиегазы двигателей содержат сложную смесь, их более чем двухсот компонентов, средикоторых немало канцерогенов. Наземные транспортные средства- это механизмы, передвигающиеся по шоссейными железным дорогам, а также строительное, сельскохозяйственное и военноеоборудование. В соответствии с различиями в количествах и видах выбрасываемыхзагрязняющих веществ целесообразно рассматривать в отдельности двигателивнутреннего сгорания (особенно двух- и четырехтактные) и дизели.

В таблице№1 указанывыбросы от мобильных источников.

Основные виды выбросов загрязняющих веществ от мобильных источников.

Таблица№1

ТИП ДВИГАТЕЛЯ

ТОПЛИВО

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ЗАГРЯЗНЕНИЙ

ПРИМЕРЫ

Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания

Бензин

Углеводороды, оксид углерода, оксиды азота

Автомобили, автобусы, самолеты, мотоциклы

Двухтактный двигатель внутреннего сгорания

Бензин (с добавлением масла)

Углеводороды, оксид углерода, оксид азота, твердые вещества

Мотоциклы вспомогательные моторы

Дизель

Лигроин

Оксиды азота, твердые вещества

Автобусы, трактора, машины, поезда

Вредные вещества при эксплуатации подвижных транспортныхсредств поступают в воздух с отработавшими газами, испарениями из топливных системи при заправке, а так же с картерными газами. На выбросы оксида углеродазначительное влияние оказывает рельеф дороги и режим движения автомашины. Так,например, при ускорении и торможении в отработавших газах увеличиваетсясодержание оксида углерода почти в8 раз.Минимальное количество оксида углерода выделяется при равномерной скоростиавтомобиля60 км/ч.

В таблице№2 приведены значения концентрации основных примесей карбюраторногодвигателя при различных режимах его работы.

Концентрация веществ в зависимости от режима работы карбюраторногодвигателя

Таблица№2

Режим работы двигателя

Оксид углерода,% по объёму

Углеводороды, мг/л

Оксиды азота, мг/л

Холостой ход

4-12

2-6

—

Принудительный холостой ход

2-4

8-12

—

Средние нагрузки

0-1

0,8-1,5

2,5-4,0

Полные нагрузки

0,7-0,8

4-8

Выбросы оксидов азота максимальны при отношении воздух- топливо 16:1.Таким образом, значения выбросов вредных веществ в отработавших газах автотранспортазависят от целого ряда факторов: отношения в смеси воздуха и топлива, режимовдвижения автотранспорта, рельефа и качества дорог, технического состояния автотранспортаи др. Состав и объёмы выбросов зависят также от типа двигателя. В таблице№3 показаны выбросы ряда вредных веществкарбюраторного и дизельного двигателей.

Выбросы(% пообъёму) веществ при работе дизельных и карбюраторных двигателей.

Таблица №3

ВЕЩЕСТВО

ДВИГАТЕЛЬ

Карбюраторный

Дизельный

Оксид углерода

0,5-12,0

0,01-0,5

Оксид азота

0,005-0,8

0,002-0,5

Углеводороды

0,2-0,3

0,009-0,5

Бенз(а)пирен

До20 мкг/м3

До10 мкг/м3

Как видно из данных таблицы№3,выбросы основных загрязняющих веществ значительно ниже в дизельных двигателях.Поэтому принято считать их более экологически чистыми. Однако дизельныедвигатели отличаются повышенными выбросами сажи, образующейся вследствиеперегрузки топлива. Сажа насыщена канцерогенными углеводородами имикроэлементами; их выбросы в атмосферу недопустимы.

В связи с тем, что отработавшие газы автомобилейпоступают в нижний слой атмосферы, а процесс их рассеяния значительноотличается от процесса рассеяния высоких стационарных источников, вредные веществанаходятся практически в зоне дыхания человека. Поэтому автомобильный транспортследует отнести к категории наиболее опасных источников загрязнения атмосферноговоздуха вблизи автомагистралей.

2. Загрязнение придорожных земель.

Загрязнение воздуха ухудшает качество средыобитания всего населения придорожных территорий и контрольные санитарные иприродоохранные органы обоснованно обращают на него первоочередное внимание.Однако распространение вредных газов имеет все же кратковременный характер и суменьшением или прекращением движения также снижается. Все виды загрязнениявоздуха через сравнительно короткое время переходят в более безопасные формы.

Загрязнение поверхностиземли транспортными и дорожными выбросами накапливается постепенно, взависимости от числа проходов транспортных средств и сохраняется очень долгодаже после ликвидации дороги. Для будущего поколения, которое, вероятно,откажется от автомобилей в их современном виде, транспортное загрязнение почвыостанется тяжелым наследством прошлого. Не исключено, что при ликвидациипостроенных нами дорог загрязненную неокислившимися металлами почву придетсяубирать с поверхности.

Накапливающиеся в почвехимические элементы, особенно металлы, охотно усваиваются растениями и черезних по пищевой цепи переходят в организм животных и человека. Часть их растворяетсяи выносится стоковыми водами, попадает затем в реки, водоемы и уже черезпитьевую воду также может оказаться в организме человека. Действующиенормативные документы требуют пока сбора и очистки стоков только в городах иводоохранных зонах. Учет транспортного загрязнения почвы и водоемов на территорииприлегающей к дороге, необходим при проектировании дорог 1 и 2 экологическогокласса для оценки состава загрязнения почвы сельско-хозяйственных и селитебныхземель, а также для проектирования очистки дорожных стоков.

Исследований загрязненийпочвы до сих пор выполнено немного: процесс выброса и распределениязагрязняющих частиц на поверхности почти также сложен, как и в воздухе, анатурные измерения с использованием методов микроанализа не всем доступны идороги. Поэтому данные натурных измерений представляют особую ценность.Наиболее полные исследования на высоком для того времени уровне были проведеныв Институте биологии Латвии в конце 70-х годов. Их авторы Дз.Ж.Бериня,И.М.Лапиня, Л.В.Карелина и др. получили большой объем данных о наличии впридорожной почве и растениях тяжелых металлов и других элементов с учетомразличных влияющих факторов. В отношении выбросов свинца получили известность исследования Р.Х.Измайлова, выполненные вМАДИ в конце 70-х годов, работы В.И.Пуркина, Т.С.Самойловой.

Наиболеераспространенным и токсичным транспортным загрязнителем, считается свинец. Онотносится к распространенным элементам: его среднемировой кларк (фоновоесодержание) в почве считается 10 мг/кг. Примерно такого же уровня достигаетсодержание свинца в растениях (на сухую массу). Общесанитарный показатель ПДКсвинца в почве с учетом фона — 32 мг/кг.

По некоторым даннымсодержание свинца на поверхности почвы на краю полосы отвода обычно составляетдо 1000 мг/кг, но в пыли городских улиц с очень большим движением может быть в5 раз больше. Большинство растений легко переносят повышенное содержание впочве тяжелых металлов, только при содержании свинца более 3000 мг/кгвозникает заметное угнетение. Для животных опасность вызывает уже 150 мг/кгсвинца в пище.

В США в конце 70-х годовбыли опубликованы данные исследований, свидетельствующие, что в каждомпогонном метре защитной полосы шириной 100 м дороги с интенсивностью движения90 тыс. авт./сут за 10 лет эксплуатации аккумулировалось 3 кг свинца. Этопослужило действенным аргументом в пользу ограничения применения свинцовыхдобавок. По данным, полученным в Голландии, при общем фоновом содержании свинцав траве 5 мг/кг сухого веса, на обочинах его оказалось в 40 раз, а наразделительной полосе — в 100 раз больше. Эти данные дали основание запретитьиспользование дня фуража травы в полосе 150 м от автомагистралей.

Согласно выполненныхлатвийскими учеными замеров концентрация металлов в почве на глубине 5-10 смвдвое меньше, чем в поверхностном слое до 5 см. Наибольшее количество отложенийобнаружено на расстоянии 7-15 м от края проезжей части. Установлено, что через25 м концентрация снижается примерно вдвое и через 100 м приближается кфоновой. Учитывая, однако, что до половины свинцовых частиц не выпадает сразуна землю, разносится с аэрозолями, выбросы свинца, хоть и в меньшей концентрации,могут откладываться на больших расстояниях от дороги.

Выше былоотмечено, что контроль за отложениями выбросов других металлов, вследствие ихне токсичности (железо, медь) или малого содержания нормативными документами,не установлен. При необходимости, имея данные об эмиссии, можно без большойошибки использовать изложенную методику и для других тяжелых металлов.Реальное распределение загрязнений в основном подтверждает возможностьприменения упрощенных способов расчета, основанных на статистической обработкенатурных замеров. Но из-за неучета многих влияющих факторов объективнаяточность таких расчетов невелика и для случаев, когда назначение защитнойполосы или строительство специальных защитных сооружений связано созначительными затратами; следовало бы применять более надежные методы.

По данным ряданаблюдений из общего количества выбросов твердых частиц, включая металлы,примерно 25 % остается до смыва на проезжей части, 75 % распределяется наповерхности прилегающей территории, включая обочины. В зависимости отконструктивного профиля и площади покрытия в сточные дождевые или смывные водыпопадает от 25 % до 50 % твердых частиц.

В странах с высокимуровнем автомобилизации озабоченность вызывает загрязнение придорожной полосыостатками аварий, выброшенными старыми автомобилями. Только во Франции ихчисло в 70-х годах достигало 1-1,5 млн. в год. Наряду с уборкой придорожнойполосы за счет эксплуатационного финансирования установлены высокие штрафы запокинутый автомобиль. Введение компьютерного учета всех транспортных средствсделало невозможным сокрытие их владельцев и проблема после этого потерялаактуальность. Очень жестко наказывается и выбрасывание на дорогах банок,бутылок и другого мусора. Конечно, результативность борьбы с загрязнениемпридорожных земель пользователями дороги зависит от общего порядка и качествасодержания. Известно, например, что в США средние по штатам расходы на уборкудорог от мусора достигают 1 млн. долларов в год.

3. Загрязнениеводоемов. Очисткастоков.

Загрязнениеводных объектов происходит вследствие попадания транспортных выбросов наповерхность земли в бассейнах стока, в подземные воды и непосредственно воткрытые водоемы. Вероятно, сбросы неочищенных стоков промышленных предприятийнамного опаснее, но без учета дорожных воздействий на качество воды невозможнообеспечить должное качество среды обитания в целом.

Органы санитарного надзора обоснованно требуют от дорожныхэксплуатационных организаций нормального содержания водоемов, находящихся взоне непосредственного воздействия (защитной полосе) дороги. Израспространенных выбросов наибольшее беспокойство вызывает попадание в водунефтепродуктов. Первые признаки в виде отдельных цветных пятен появляются ужепри разливе 4 мл/м2 (толщина пленки — 0,004-0,005 мм). При наличии10- 50 мл/м2 пятна приобретают серебристый отблеск, а более 80 мл/м2 — яркие цветные полосы. Сплошная тусклая пленка возникает при разливе более 0,2л/м2, а при 0,5л/м2 — она приобретает темный цвет. По приведенным признакам можно ориентировочно подсчитать количествопопавшей в водоем нефти, например, для определения ущерба от дорожной аварии.

Напомним,что ПДК нефти и нефтепродуктов 0,1-0,3 мг/л. Расчетная оценка водных загрязнений выполняется в следующих случаях.

1. Для нахождения границ полосы непосредственныхвоздействий — защитной полосы в водо-охранных зонах и других местах, гдетребуется сбор и очистка стоков.

2. Для расчета сооружений сбора и очистки стока.

3.Для определения суммарной степени загрязнений поверхностныхи грунтовых вод.

Для расчета объемовводной части стока с выделенных площадей водосбора используется общепринятаяметодика расчета расхода незарегулированных водотоков с 95 % обеспеченностью поданным гидрометслужбы или по указаниям СНиП 2.01.14-83. Применительно к даннойзадаче методика описана в Рекомендациях Гипродорнии. Существенные трудностивызывает расчет количества смываемых стоками выбросов. Специальных комплексныхисследований, которые учитывали бы влияние и автомобильных и дорожныхфакторов, не проводилось, поэтому приходится принимать состав стоков поимеющимся справочным данным.

Для укрупненных расчетовпо дорогам высокой интенсивностидвижения рекомендовано принимать следующийсостав загрязнений (табл.4)

Таблица4

Наименование

Количество мг/л

в дождевых водах

в талых водах

Взвешенные вещества

1300

2700

Эфирорастворимые

вещества

Свинец

0,28

0,30

Нефтепродукты

Для дорог и улиц, где систематическая уборка машинами с пневматическими системами не производится, приведенные показатели могут оказаться вдвое больше.

Втабл.5 приведена более полная таблица качественных характеристик стоков,поступающих в городскую ливневую канализацию. Для сравнения в правой колонкеприведены максимально-допустимые показатели, требующиеся для водоемов хозяйственно-питьевогоназначения.

Таблица 5

Показатели

Средняя концентрация в стоках, мг/л

дождевых

талых

моечных

массимально-допуст.

рН

7,75

8,15

7,75

6,0...9,0

Взвешенных веществ

1230

1645

700

0,75

ХПК нефильтрованного

470

562

400

ХПК фильтрованного

БПК5

150

БПК поли

220

Эфирорастворимые

100

нефть-0,3

Азот аммонийный

5,2

Азот общий

4,9

Нитраты

0,08

0,6

Нитриты

0,08

0,36

0,3

Фосфор общий

1,08

0,1

Свинец

0,03

Взвешенныевещества — могут быть минерального и органическогопроисхождения, представлены суспензированными частицами песка, глины, ила,планктона и т.п.

Азотасоединения — нитраты NОз и промежуточная форма нитриты N02продукты распада белков и других органических веществ.

ХПК— химическая потребность в кислороде для окисления в основном органическихзагрязнений.

БПК — биохимическая потребность в кислородедля окисления органических примесей микроорганизмами в аэробных (открытых)условиях; БПК; — в течение 5 суток, БПКполн — на весь процесс до началанитрификации (полного распада).

рН — показатель уровня кислотности(отрицательный логарифм концентрации водородных ионов): нормальная рН = 7, кислая- < 7, щелочная — > 7. Обычно природные водоемы имеют кислотность6,5...8,5 рН.

Требования к качествуводы водоемов обусловлены официальным документом Санитарные нормы и правила — СанДиН, для питьевой воды ГОСТ 2874-82, длярекреационных водоемов ГОСТ 17.1.5.02-80.

Естественно, вкрупных городах, на охраняемых территориях бывает сложно найти место длялокальных очистных сооружений упрощенного типа. Современные сооружения дляочистки сточных вод, соответствующие требованиям СНиП 2.04.03-89 и СН 496-77«Временная инструкция по проектированию сооружений для очистки поверхностныхсточных вод» весьма дороги, их работа требует постоянного расхода энергииобслуживающего персонала. В очистных сооружениях используются механические,физико-химические, электрохимические, биологические или комплексные методы.Для очистки ливневых дорожных стоков, не содержащих в значительном количестверастворов химических веществ, применяют обычно механические методы, включающиеотстаивание и фильтрование. Как правило, их достаточно для первичной очистки,обеспечивающей санитарные показатели для производственных стоков, подлежащихдальнейшей более тонкой очистке или допускаемых к сбросу в многоводныеводотоки.

Простейшие отстойники горизонтальноготипа имеют устройства для механизированного удаления осадка ибензомаслоуловитель для отделения всплывающих в процессе отстоя нефтепродуктов.Грязевые ловушки имеют вид прямоугольных или круглых колодцев, размеры которыхопределяют расчетом. Отстойники для первичной очистки дорожных стоков такжевыполняются в виде колодцев, но входные и выходные оголовки разделеныперегородками разной системы, что позволяет менять режим водного потока длясбора с поверхности всплывших нефтепродуктов, а со дна — твердых осадков.Отстойники подобного типа устраивают у открытых ремонтных эстакад» наавтостоянках, АЗС.

В Союздорнии разработаны облегченныеводоочистители для небольшого расхода стоков со сменными фильтрами из геотекстиляспециальных марок.

4.Транспортный шум и другие физическиевоздействия.

Наряду с загрязнением воздуха шум стая не менее распространеннымследствием технического прогресса и развития транспорта.

Физическая сущность звука заключается в возбужденном каким- либоисточником колебании атмосферы (или иной проводящей среды). Ухо реагирует наколебательные процессы с частотой от 20 Гц до 20 кГц. За этими пределамивозникает инфразвук и ультразвук, при определенной силе опасные для людей.Музыкальные тона для первой октавы имеют от 440 до 361 Гц. Сочетание чистыхтонов создает музыку, а беспорядочная смесь звуков разной частоты -шум.

Сила звука — давление звуковых колебаний (сверх атмосферного),как и любого другого физического действия может измеряться мощностью.Используя терминологию физики можно сказать, что большегрузный дизельныйавтомобиль с полезной мощностью более 200 кВт является источникомакустического излучения мощностью примерно 10 Вт. Изменение уровня звука на 5дБа соответствует звуковому давлению на 0,01 Па. Такое изменение достаточнорезко ощущается дня низких звуков, меньше — для высоких.

Уровень шума измеряют в специальных единицах — децибеллах (дБа),соответствующих логарифму отношения данной величины звука к порогу слышимости.Это означает, что увеличение уровня шума на 10 дБа соответствует ощущению ростав два раза.

Существует шкала уровней шума от разных источников: 90 дБа — предел нормального физиологического восприятия человека, дальше уже начинаютсяболезненные явления. Ведь 120 дБа — это избыточное давление в 20 Па.

Воздействие транспортного шума на окружающую среду, в первуюочередь, на среду обитания человека, стало проблемой. Около 40 млн. населенияРоссии проживает в условиях шумового дискомфорта, причем половина из нихиспытывает воздействие шума более 65 дБа.

Общийуровень шума на наших дорогах выше, чем в западных странах. Это объясняетсябольшим относительным числом грузовых автомобилей в составе транспортногопотока, для которых уровень шума на 8-10 дБа (т.е. примерно в 2 раза) выше, чем легковых. Ниже у нас и нормативные требования к выпускаемымавтомобилям. Но главная причина заключается в отсутствии контроля за уровнемшума на дорогах. Требование ограничения шума отсутствует даже в Правилахдорожного движения. Неудивительно, что неправильное обустройство грузовыхмашин, прицепов к ним, небрежная укладка и плохое крепление грузов сталомассовым явлением на дорогах. Порой тяжелый грузовик с одноосным прицепом,везущий два десятка газовых труб, создаетшума больше, чем самый крутойпоп-оркестр, работающий на пороге болевых ощущений и психическогорасстройства.

Считается, что вгородских условиях 60-80% шумасоздает движение транспортныхсредств.

Источниками шума вдвижущемся автомобиле являются поверхности силового агрегата, системы впуска ивыпуска, агрегаты трансмиссий, колеса в контакте с дорожным покрытием, колебанияподвеска и кузова, взаимодействие кузова с потоком воздуха. В шумовыххарактеристиках проявляется общий технический уровень и качество автомобиля идороги.

Основными мероприятиямипо снижению транспортного шума, которые следует сравнивать по затратам,являются:

-исключение пересеченийтранспортных потоков, обеспечение равномерного свободного движения;

-снижение интенсивностидвижения, запрет грузового движения в ночное время;

-удаление транзитныхмагистралей и дорог с грузовым движениемиз жилых зон;

-устройство шумозащитныхсооружений и (или) зеленых насаждений;

-создание на придорожнойтерритории защитных полос вдоль дорог, застройка которых допустима только длясооружений без санитарных ограничений шума.

Запретгрузового движения дает снижение уровня шума примерно на 10 дБа. Аналогичныйэффект дает исключение движения мотоциклов. Ограничение скорости движения ниже 50км/час, как правило, не дает снижения шума.

Транспортные факторы: интенсивность, состав, скорость движения,эксплуатационное состояние автомобилей, вид перевозимых грузов оказываютнаибольшее влияние на уровень шума. Немалое значение имеют и дорожные факторы.Для гр

еще рефераты

Еще работы по охране природы, экологии, природопользованию

Реферат по охране природы, экологии, природопользованию

Планета взывает о помощи

29 Августа 2013

Реферат по охране природы, экологии, природопользованию

Загрязнение воздушной среды в Мурманской области

29 Августа 2013

Реферат по охране природы, экологии, природопользованию

Вредные выбросы прокатного производства

29 Августа 2013

Реферат по охране природы, экологии, природопользованию

Воздействие урбанизаций на экологию

29 Августа 2013