Реферат: Загрязнение атмосферы передвижными транспортными средствами

Министерство общего ипрофессионального образования

Российской Федерации

Дальневосточный государственный технический университетАрсеньевский технологический институт

Кафедраестественных, научных и

общепрофессиональныхдисциплин

Реферат

по Экологии

на тему:

Загрязнение атмосферы передвижными транспортными средствами.

Выполнил:

Студент 831 гр.

Наумов

Илья

Проверил:

Емельянова Ж. В.

Арсеньев 1998г.

Содержание

Введение………………………………………………………………стр.

Наземныйтранспорт………………………………………………… стр.

Авиацияи ракетоносители…………………………………………… стр.

Заключение…………………………………………………………… стр.

Введение

Наибольшее загрязнение атмосферного воздухапоступают от энергетических установок, работающих на углеводородном топливе(бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, уголь, природный газ и другие).Количество загрязнения определяется составом, объемом сжигаемого топлива иорганизацией процесса сгорания.

Основными источниками загрязнения атмосферы являютсятранспортные средства с двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Долязагрязнения атмосферы от газотурбинныхдвигательных установок (ГТДУ) и ракетных двигателей (РД) пока незначительна,поскольку их применение в городах и промышленных центрах ограничено. В местахактивного использования ГТДУ и РД (аэродромы, испытательные станции, стартовыеплощадки) загрязнения, поступающие в атмосферу от этих источников сопоставимы сзагрязнениями от ДВС и ТЭС,обслуживающих эти объекты.

Основные компоненты, выбрасываемые в атмосферу присжигании различных видов топлива в двигателях всех видов, — нетоксичные диоксидуглерода СО2 и водяной пар Н2О. Однако кроме них ватмосферу выбрасываются и вредные вещества, такие как оксид углерода, оксидысеры, азота, соединения свинца, сажа, углеводороды, в том числе канцерогенныйбензапирен С20Н12, несгоревшие частицы топлива и т.п.

1. Наземный транспорт

Автотранспорт является источником загрязненияатмосферы, количество автомашин непрерывно растет (диаг. 1.1), особенно вкрупных городах; а вместе с этим растет валовой выброс вредных продуктов ватмосферу.

Диаг. 1.1

<img src="/cache/referats/1513/image002.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1032">Токсическими выбросами ДВСявляются отработавшие и картерные газы, пары топлива из карбюратора итопливного бака. Основная доля токсических примесей поступает в атмосферу сотработавшими газами ДВС. С картерными газами и парами топлива в атмосферупоступает ~45% СnHnот их общего выброса.

Исследования состава отработавших газов ДВСпоказывают, что в них содержится несколько десятков компонентов, основные изкоторых приведены в табл. 1.1. Диоксид серы образуется в отработавших газах втом случае, когда сера содержится в исходном топливе (дизельное топливо).

Анализ данных данных приведенных в таблице 1.1,показывает, что наибольшей токсичностью обладает выхлоп карбюраторных ДВС засчет большего выброса СО,Nox, CnHmи др. Дизельные ДВСвыбрасывают в больших количествах сажу, которая в чистом виде не токсична.Однако частицы сажи несут на своей поверхности частицы токсичных веществ, в томчисле и канцерогенных. Саж может длительное время находиться во взвешенномсостоянии в воздухе, увеличивая тем самым время воздействия токсических веществна человека.

Таблица 1.1

Компоненты

Содержание компонента, об. доли, %

Примечание

Карбюраторные ДВС

Дизельные

ДВС

<img src="/cache/referats/1513/image003.gif" v:shapes="_x0000_s1033"><img src="/cache/referats/1513/image004.gif" v:shapes="_x0000_s1034">N2

H2O (пары)

CO2

NOx

CnHm

Альдегиды

Сажа

Бензапирен

74 – 77

0,3 – 8

3,0 – 5,5

5,0 — 12,0

0 — 5,0

0,5 — 12,0

До 0,8

0,2 — 3,0

До 0,2 мг/л

0-0,04 г/м3

10-20 мкг/м3

76 – 78

2-18

0,5-4,0

1,0-10,0

0,01-0,50

0,0002-0,5

0,009-0,5

0,001-0,09 мг/л

0,01-1,1 г/м3

до 10 мкг/м3

Нетоксичен

Токсичен

Количество вредных веществ, поступающих в атмосферу,поступающих в атмосферу в составе отработавших газов, зависит от общеготехнического состояния автомобилей и особенно от двигателя – источниканаибольшего загрязнения. Так, при нарушении регулировки карбюратора выбросы СОувеличиваются в 4 – 5 раз.

Применение этилированного бензина, имеющего в своемсоставе соединения свинца, вызывает загрязнение атмосферного воздуха весьматоксичными соединениями свинца. Около 70% свинца, добавленного к бензину сэтиловой жидкостью, попадает в атмосферу с отработавшими газами, из них 30%оседает на земле сразу, а 40% остается в атмосфере. Один грузовой автомобильсредней грузоподъемности выделяет 2,5 – 3 кг свинца в год. Концентрация свинцав 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 соединенийсвинца в атмосферу можно заменой этилированного бензина на неэтилированный, чтодавно практикуется в крупных городах ряда стран Западной Европы.

Валовые выбросы вредных веществ автомобильнымтранспортом 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 ежегодновыбрасывается, млн. т:

оксида углерода – 260

летучих углеводородов – 40

оксидов азота – 20.

Доля участия автомобильного транспорта в загрязненииатмосферного воздуха крупных городов мира составляет, %:

Оксидуглерода 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 течениикоротких периодов достигает 200 мг/м3 и более, принормативных значениях максимально допустимых разовых концентраций 40 мг/м3(США) и 10 мг/м3 (Россия).

2. Авиация и ракетоносители

Применение газотурбинных двигательных установок вавиации 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 такиетоксичные компоненты, как СО, NОx, углеводороды, сажу,альдегиды и др.

Исследования состава продуктов сгорания двигателей,установленных на самолетах «Боинг-747», показали, что содержание токсичныхсоставляющих в продуктах сгорания существенно зависит от режима работыдвигателя (табл. 2.1.).

Таблица 2.1.

Число оборотов двигателя

Содержание г/кг топлива

СО

NOx

CnHm

0.56 n*

87.9

0.7

9.8

0.83 n

2.3

1.5

0.3

0.90 n

4.4

n– номинальное число оборотов двигателя

Как следует из таблицы 2.1., высокие концентрации СОи CnHmхарактерны 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 ГТДУнепрерывно растет, что обусловлено повышением расхода топлива до 20 – 30 т/ч инеуклонным ростом числа эксплуатируемых самолетов (данные США).

1975г. 1985 г. 1990 г.

Самолеты, шт. 5629 6028 6721

Суммарное топливо, млн. т в год. 45,5 97 142

Выбросы NОx,млн. т в год. 0,287 0,548 0,832

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

Оксиды углерода – 55%

Оксиды азота – 77%

Углеводороды – 93%

Аэрозоль – 97%

остальныевыбросы выделяют наземные транспортные средства с ДВС.

Загрязнениевоздушной среды транспортом с ракетными двигательными установками происходитглавным образом при их работе перед стартом, при взлете и посадке, при наземныхиспытаниях в процессе их производства и после ремонта, при хранении итранспортировке топлива, а так же при заправке топливом летательных аппаратов.Работа жидкостного ракетного двигателя сопровождается выбросом продуктовполного и неполного сгорания топлива, состоящих из O,NOx, OHи др.

При сгорании твердого топлива из камеры сгораниявыбрасываются H2O, CO2, HCl, CO,NO, Cl, а такжетвердые частицы Al2O3со средним размером 0,1 мкм(иногда до 10 мкм).

В двигателях космического корабля «Шатл» сжигаетсякак жидкое так и твердое топливо. Продукты сгорания топлива по мере удалениякорабля от Земли проникают в различные слои атмосферы (табл. 2.2), но большейчастью в тропосферу.

Таблица 2.2

Атмосферный слой

Высота, км

Продукты сгорания, кг

HCl

CO2

H2O (пар)

Al2O3

Приземный слой

0 – 0,5

24666

2741

1697

131

55075

46674

39284

Тропосфера

0,5 — 13

78517

9657

4618

839

172570

152677

26385

Стратосфера

13 — 50

59732

11727

239

2189

147684

146393

110304

Нижняя мезосфера

50 — 67

15542

Мезосфера — термосфера

119045

В условиях запуска у пусковой системы образуетсяоблако продуктов сгорания, водяного пара от системы шумоглушения, песка и пыли.Объем продуктов сгорания можно определить по времени (обычно 20 с) работыустановки на стартовой площадке и в приземном слое. После запуска высокотемпературное облако поднимается на высоту до 3 км и перемещается под действиемветра на расстояние 30 – 60 км, оно может рассеятся, но может стать и причинойкислотных дождей.

При старте и возвращении на Землю Ракетные двигателинеблагоприятно воздействуют не только на приземный слой атмосферы, но и накосмическое пространство, разрушая озоновый слой Земли. Масштабы разрушенияозонового слоя определяются числом запусков ракетных систем и интенсивностьюполетов сверхзвуковых самолетов. За 40 лет существования космонавтики в СССР ипозднее России произведено свыше 1800 запусков ракет-носителей. По прогнозамфирмы Aerospaceв XXIв. для транспортировкигрузов на орбиту будет осуществляться до 10 запусков ракет в сутки, при этомвыброс продуктов сгорания каждой ракеты будет превышать 1,5 т/с.

Согласно ГОСТ 17.2.1.01 – 76 выбросы в атмосферуклассифицируют:

1)

по агрегатному состояниювредных веществ в выбросах, это – газообразные и парообразные (SO2, CO, NOx углеводороды и др.); жидкие(кислоты, щелочи,органические соединения, растворы солей и жидких металлов); твердые (свинециего соединения, органическая и неорганическая пыль, сажа, смолистые вещества идр.);

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 сразвитием авиации и ракетной техники, а также интенсивным использованием авиационных и ракетных двигателей в другихотраслях народного хозяйства существенно возрос их общий выброс вредныхпримесей в атмосферу. Однако на долю этих двигателей приходится пока не более5% токсичных веществ, поступающих в атмосферу от транспортных средств всехтипов.

Заключение

Нельзя сказать, что вопросу загрязнения транспортомне уделяется никакого внимания. Все больше обычные поезда заменяютсяэлектровозами, разрабатываются и уже выпускаются автомобили на аккумуляторныхбатареях, при современных темпах прогресса можно надеяться на то что вскоре появятсяи экологически чистые авиационные и ракетные двигатели. Правительства принимаютрешения против загрязнения планеты. За примером далеко ходить не надо.Инспекторы ГАИ уже наказывают водителей, чьи машины выбрасывают в атмосферутоксичных веществ больше нормы.

Охранаприроды — задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Снова и снова мы слышим об опасности,грозящей окружающей среде, но до сих пор многие из нас считают ихнеприятным, но неизбежным порождениемцивилизации и полагают, что мы ещё успеем справиться со всеми выявившимися затруднениями.

Однако воздействие человека наокружающую среду приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить положение,понадобятся целенаправленные ипродуманные действия. Ответственная идейственная политика по отношению к окружающей среде будет возможна лишь в том случае, если мынакопим надёжные данные о современном состоянии среды, обоснованные знания о взаимодействии важных экологическихфакторов, если разработает новые методыуменьшения и предотвращения вреда, наносимого Природе Человеком.

еще рефераты

Еще работы по охране природы, экологии, природопользованию

Реферат по охране природы, экологии, природопользованию

Проблемы загрязнения окружающей среды. Загрязнение атмосферы

29 Августа 2013

Реферат по охране природы, экологии, природопользованию

Подземные топливные баки: насколько они опасны ?

29 Августа 2013

Реферат по охране природы, экологии, природопользованию

Химическое загрязнение среды промышленностью

29 Августа 2013

Реферат по охране природы, экологии, природопользованию

Углеродный цикл и изменения климата

29 Августа 2013