База рефератов

Содержание

Введение

1 Загрязнение атмосферного воздуха выхлопами газа автомобильного транспорта

1.1 Основные загрязняющие вещества от выхлопов газа автомобильного транспорта

1.2 Специфика влияния автомобильного транспорта на окружающую среду

Заключение

Список литературы

Введение

Целью данной работы является изучение и анализ загрязнения атмосферного воздуха выхлопами газа автомобильного транспорта.

Начало второй половины XX столетия ознаменовалось ин­тенсивным процессом автомобилизации общества. Развитие ав­томобильного транспорта предопределило две четко выраженные и противоречивые тенденции. С одной стороны, достигнутый уровень автомобилизации, отражая технико-экономический по­тенциал развития общества, способствовал удовлетворению со­циальных потребностей населения, а с другой – обусловил увели­чение масштаба негативного воздействия на общество и окру­жающую среду, приводя к нарушению экологического рав­новесия на уровне биосферных процессов. Очевидная позитив­ность первой тенденции повлекла за собой ярко выраженные не­желательные последствия. К концу века возникла, повсеместно проявила себя и накрепко обосновалась новая угроза жизненно важным интересам личности, общества, государства – реальная экологическая опасность для жизнедеятельности, связанная с достигшим гигантских масштабов уровнем автомобилизации.

Актуальность данной темы обусловлена возрастающим количеством автомобильного транспорта и решением проблемы его воздействия на качество городской среды и здоровье населения.

Изучение негативных последствий развития автотранспорт­ного комплекса позволяет определить два пути воздействия автомобильного транспорта на природную среду с учетом его не­достаточно высокого уровня эколого-технологического совер­шенства. Во-первых, автотранспорт потребляет значительное ко­личество природных материалов и сырья и, прежде всего, нево­зобновляемых и дефицитных энергоносителей, таких, например, как нефть, а во-вторых – загрязняет окружающую среду.

Исследование данной работы предопределило ряд задач:

1. Выявить основные загрязняющие вещества от автомобильного транспорта.

2. Рассмотреть специфику влияния автомобильного транспорта на окружающую среду.

3. Проанализировать уровень загрязнения атмосферного воздуха в городах.

В качестве теоретической базы были использованы работы В.Н. Денисова, В.А Рогалева и других авторов. Данные работы позволили дать более качественную оценку в области загрязнения атмосферного воздуха выхлопами газа автомобильного транспорта.

1 Загрязнение атмосферного воздуха выхлопами газа автомобильного транспорта

1.1 Основные загрязняющие вещества от выхлопов газа автомобильного транспорта

Вследствие загрязнения среды обитания вредными вещест­вами отработавших газов двигателей внутреннего сгорания зоной экологического бедствия для населения становятся целые регионы, в особенности крупные города. Проблема даль­нейшего снижения вредных выбросов двигателей все более обостряется ввиду непрерывного увеличения парка эксплуатируемых авто­транспортных средств, уплотнения автотранспортных по­токов, нестабильности показателей самих мероприятий по сниже­нию вредных веществ в процессе эксплуатации. В денежном исчислении вели­чина ежегодного экологического ущерба (загрязнение атмосферы, шум, воздействие на климат) от функционирования автотранспортного комплекса Россий­ской Федерации достигает 2-3 % валового национального продук­та при общих экологических потерях 10 % и затратах на природоохранные мероприятия не более 1 %. Основная доля ущерба от автотранспорта (78 %) связана с загрязнением атмо­сферного воздуха выбросами вредных веществ (что во многом объясняется низким качеством отечественных топлив в сравнении с европейскими стандартами), 16 % ущерба приходится на последствия шумового воздействия транспорта на население.

Общее количество загрязняющих ве­ществ, поступивших в атмосферный воздух на территории Рос­сийской Федерации от выхлопов газа автомобильного транспорта, в 2000 г. состави­ло  11 824,2 тыс. т.

Принцип работы автомобильных двигателей основан на пре­вращении химической энергии жидких и газообразных топлив нефтяного происхождения в тепловую, а затем – в механическую энергию. Жидкие топлива в основном состоят из углеводородов, газообразные, наряду с углеводородами, содержат негорючие га­зы, такие как азот и углекислый газ. При сгорании топлива в ци­линдрах двигателей образуются нетоксичные (водяной пар, угле­кислый газ) и токсичные вещества. Последние являются продук­тами сгорания или побочных реакций, протекающих при высоких температурах. К ним относятся окись углерода СО, углеводороды C_mH_n, окислы азота (NO и NO₂) обычно обозначаемые NO_X. Кроме перечисленных веществ вредное воздействие на организм челове­ка оказывают выделяемые при работе двигателей соединения свинца, канцерогенные вещества, сажа и альдеги­ды. В таблице 1 приведено содержание основных токсичных веществ в отработавших газах бензиновых двигателей.

Таблица 1.

Содержание основных токсичных веществ в отработавших газах бензиновых двигателей

Основным токсичным компонентом отработавших газов, выделяющихся при работе бензиновых двигателей, является окись углерода. Она образуется при неполном окислении углеро­да топлива из-за недостатка кислорода во всем объеме цилиндра двигателя или в отдельных его частях.

Основным источником токсичных веществ, выделяющихся при работе дизелей, являются отработавшие газы. Картерные газы дизеля содержат значительно меньшее количество углеводородов по сравнению с бензиновым двигателем в связи с тем, что в дизе­ле сжимается чистый воздух, а прорвавшиеся в процессе расши­рения газы содержат небольшое количество углеводородных со­единений, являющихся источником загрязнений атмосферы.

Примерное содержание токсичных компонентов в отрабо­тавших газах дизеля приведено в таблице 2.

Таблица 2.

Содержание токсичных компонентов в отрабо­тавших газах дизеля

Загрязнение воздуха автомобильным транспортом происходит в результате сжигания топлива. Химический состав выбросов зависит от вида и качества топлива, технологии произ­водства, способа сжигания в двигателе и его технического со­стояния.

Наиболее неблагоприятными режимами работы являются малые скорости и «холостой ход» двигателя, когда в атмосферу выбрасываются загрязняющие вещества в количествах, значи­тельно превышающих выброс на нагрузочных режимах. Техниче­ское состояние двигателя непосредственно влияет на экологиче­ские показатели выбросов. Отработавшие газы бензинового дви­гателя с неправильно отрегулированными зажиганием и карбюра­тором содержат оксид углерода в количестве, превышающем норму в 2-3 раза.

Отработавшие газы двигателя внутреннего сгорания содержат около 200 компонентов. Период их существования длится от нескольких минут до 4-5 лет. По химическому составу и свойствам, а также характеру воздей­ствия на организм человека их объединяют в группы.

Первая группа. В нее входят нетоксичные вещества: азот, ки­слород, водород, водяной пар, углекислый газ и другие естест­венные компоненты атмосферного воздуха. В этой группе заслуживает внимания углекислый газ (СО₂), содержание которого в отработавших газах в настоящее время не нормируется, однако вопрос об этом ставится в связи с особой ролью СО₂ в «парниковом эффекте».

Вторая группа. К этой группе относят только одно вещество – оксид углерода, или угарный газ (СО). Продукт неполного сго­рания нефтяных видов топлива, он не имеет цвета и запаха, легче воздуха. В кислороде и на воздухе оксид углерода горит голубо­ватым пламенем, выделяя много теплоты и превращаясь в углекислый газ. Оксид углерода обладает выраженным отравляющим действием. Оно обусловлено его способностью вступать в реак­цию с гемоглобином крови, приводя к образованию карбоксигемоглобина, который не связывает кислород. Вследствие этого нарушается газообмен в организме, появляется кислородное голо­дание и нарушается функционирование всех систем организма. Отравлению угарным газом часто подвержены водители авто­транспортных средств при ночевках в кабине с работающим дви­гателем или при прогреве двигателя в закрытом гараже.

Третья группа. В ее составе оксиды азота, главным образом, NO – оксид азота и NO₂ – диоксид азота. Это газы, образующиеся в камере сгорания двигателя при температуре 2800°С и давлении око­ло 1 МПа. Оксид азота – бесцветный газ, не взаимодействует с водой и мало растворим в ней, не вступает в реакции с раствора­ми кислот и щелочей. Легко окисляется кислородом воздуха и образует диоксид азота. При обычных атмосферных условиях NO полностью превращается в NO₂ – газ бурого цвета с характерным запахом. Он тяжелее воздуха, поэтому собирается в углублениях, канавах и представляет большую опасность при техническом об­служивании транспортных средств.

Четвертая группа. В эту наиболее многочисленную по со­ставу группу входят различные углеводороды, то есть соединения типа С_ХН_У – этан, метан, бензол, ацетилен и др. токсичные веще­ства. В отработавших газах содержатся углеводороды различных гомологических рядов: парафиновые (алканы), нафтеновые (цикланы) и ароматические (бензольные), всего около 160 компонен­тов. Они образуются в результате неполного сгорания топлива в двигателе.

Несгоревшие углеводороды являются одной из причин появ­ления белого или голубого дыма. Это происходит при запаздыва­нии воспламенения рабочей смеси в двигателе или при понижен­ных температурах в камере сгорания.

Углеводороды под действием ультрафиолетового излучения Солнца вступают в реакцию с оксидами азота, в результате обра­зуются новые токсичные продукты – фотооксиданты, являющие­ся основой «смога» (от англ, smoke – дым и fog – туман).

Главным токсичным компонентом смога является озон. К фотооксидантам также относятся угарный газ, соединения азота, перекиси и др. Фотооксиданты биологически активны, оказывают вредное воздействие на живые организмы, ведут к росту легоч­ных и бронхиальных заболеваний людей, разрушают резиновые изделия, ускоряют коррозию металлов, ухудшают условия видимости.

Пятая группа.   Ее  составляют  альдегиды  –  органические соединения,

                                                      О

содержащие альдегидную группу С               ,  связанную  с  углеводородным

      Н

радикалом (СН₃, С₆Н₅ или др.).

В отработавших газах присутствуют в основном формальде­гид, акролеин и уксусный альдегид. Наибольшее количество аль­дегидов образуется на режимах холостого хода и малых нагрузок, когда температуры сгорания в двигателе невысокие.

Формальдегид НСНО – бесцветный газ с неприятным запа­хом, тяжелее воздуха, легко растворимый в воде. Он раздражает слизистые оболочки человека, дыхательные пути, поражает цен­тральную нервную систему. Обусловливает запах отработавших газов, особенно у дизелей.

Акролеин СН₂=СН-СН=О, или альдегид акриловой кислоты, – бесцветный ядовитый газ с запахом подгоревших жиров. Ока­зывает воздействие на слизистые оболочки.

Уксусный альдегид СН₃СНО – газ с резким запахом и ток­сичным действием на человеческий организм.

Шестая группа. В нее входят взвешенные твердые вещества (сажа и другие дисперсные ча