Экологические последствия воздействия транспортных средств на окружающую среду

Министерство образования Российской Федерации

 

Рязанская Государственная Радиотехническая Академия

 

 

Кафедра БЖД

 

 

РЕФЕРАТ

 

на тему: «Экологические последствия  воздействия транспортных средств  на окружающую среду»

 

 

Рязань 2007 г.

 

 

Содержание

 

Введение

 

1. Загрязнение атмосферного воздуха  выбросами транспорта

 

2. Авиация и ракетоносители

 

3. Влияние отработанных газов  на здоровье населения

 

4. Мероприятия по борьбе с  выбросами транспортных средств

 

Заключение

 

Список литературы

 

Введение

 

Экологические проблемы городов, главным  образом наиболее крупных из них, связаны с чрезмерной концентрацией  на сравнительно небольших территориях  населения, транспорта и промышленных предприятий, с образованием антропогенных  ландшафтов, очень далеких от состояния  экологического равновесия.

 

Над крупными городами атмосфера содержит в 10 раз больше аэрозолей и в 25 раз больше газов. При этом 60-70% газового загрязнения дает автомобильный  транспорт.

 

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.

 

1. Загрязнение атмосферного воздуха  выбросами транспорта

 

В последние десятилетия в связи  с быстрым развитием автотранспорта и авиации существенно увеличилась  доля выбросов, поступающих в атмосферу  от подвижных источников: грузовых и легковых автомобилей, тракторов, тепловозов и самолетов. Согласно оценкам, в городах на долю автотранспорта приходится (в зависимости от развития в данном городе промышленности и  числа автомобилей) от 30% до 70% общей  массы выбросов. В США в целом  по стране, по крайней мере, 40% общей  массы пяти основных загрязняющих веществ  составляют выбросы подвижных источников.

 

Автомобильный парк растет быстрее, чем  народонаселение. В настоящее время  с конвейеров автозаводов всего  мира ежегодно сходит около 50 млн. автомобилей, т.е. в среднем, при двухсменной  работе - 170 автомобилей каждую минуту!

 

За сорок послевоенных лет автомобильный  парк вырос более чем в десять раз и в 1987 г. превысил полумиллиардный рубеж. В 1998 г. автомобильный парк вырос до 700 млн. Ожидается, что к концу первого десятилетия XXI века парк автомобилей достигнет миллиардной отметки. Практически все современные автомобили снабжены двигателями внутреннего сгорания. При сравнительно небольшой массе этот двигатель развивает значительную мощность, экономичен, достаточно надежен, работает на сравнительно недорогом топливе. По мере роста автомобильного парка, стал проявляться существенный недостаток этого двигателя - с выхлопными газами в окружающий воздух поступают вредные для здоровья человека вещества. Каждый автомобиль выбрасывает более 3 кг вредных веществ ежедневно. Когда автомобилей стало слишком много, в крупных городах заметно ухудшилось состояние атмосферного воздуха. [2]

 

Согласно федеральному закону "О  санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" (№ 52-ФЗ от 30 марта 1999 г.) санитарно-эпидемиологическое благополучие населения определяется как состояние здоровья населения, среды обитания человека, при котором  отсутствует вредное воздействие  факторов среды обитания на человека и обеспечиваются благоприятные  условия его жизнедеятельности.

 

Среди отраслей экономики России транспортный комплекс является крупнейшим загрязнителем  окружающей среды. В масштабах страны доля транспорта в суммарных выбросах загрязняющих веществ в атмосферу от всех источников достигает 45%, в выбросах парниковых газов - примерно 10%, в массе промышленных отходов - 2%, в сбросах вредных веществ со сточными водами - около 3%, в потреблении озоноразрушающих веществ - не более 5%. Доля транспорта в шумовом воздействии на население составляет 85-95% на различных территориях.

 

Объем выбросов загрязняющих веществ  в атмосферный воздух от автомобильного транспорта превышает таковой от всех других источников, особенно в  крупных городах. Данное обстоятельство отрицательно сказывается на здоровье городского населения.

 

Для России экологические проблемы автомобильного транспорта стали особенно актуальными в последнее десятилетие. В 1999 г. автомобиль-ный парк России составил уже 23,7 млн. машин. Особенно напряженной экологическая обстановка оказалась в Москве, где автомобильный парк на начало 2000 г. насчитывал 2,2 млн. единиц. По сравнению с 1999 г. прирост составил 120 тыс. автомобилей или 6 %.

 

Эксплуатируемые в стране автомобили не соответствуют современ-ным европейским ограничениям по токсичности и выбрасывают вредных веществ существенно больше чем зарубежные аналоги. Существует несколько наиболее важных причин отставания России в этой сфере:

 

Ш низкая культура эксплуатации автомобилей. Количество неисправных автомобилей, находящихся в эксплуатации до сих пор весьма велико даже в Москве;

 

Ш отсутствие жестких законодательных требований к экологическим качествам автомобилей. С начала 90-х годов стандарты, сохранившиеся в течение 10 лет почти без изменений, начали существенно отставать от европейских норм. В отсутствие достаточно жестких требований по токсичности выбросов, потребитель не заинтересован покупать экологически более чистые, но при этом более дорогие автомобили, а производитель не склонен их выпускать;

 

Ш неподготовленность инфраструктуры эксплуатации автомобилей, оборудованных в соответствии с современными экологическими требованиями;

 

Ш в отличие от европейских стран, у нас в стране до сих пор затруднено внедрение нейтрализаторов.

 

Оценки выбросов загрязняющих веществ транспортными средствами (передвижными источниками) в целом по России в 2000 г. приведены в таблице 1.

 

Таблица 1

 

Выбросы загрязняющих веществ в  атмосферу транспортными средствами в 2000 г., тыс. т 

 

Вид транспорта 

СО 

СnНm 

NOх 

C 

SO2 

Pb 

Всего 

 

Автомобильный 

8996,0 

1261,0 

1629,0 

48,0 

219,0 

1,38 

12154,4 

 

Речной 

13,0 

9,7 

37,0 

3,9 

13,0 

- 

76,6 

 

Морской 

11,0 

7,6 

28,0 

2,5 

29,0 

- 

78,1 

 

Воздушный 

52,0 

13,0 

62,0 

- 

13,0 

- 

140,0 

 

Железнодорожный 

34,0 

21,0 

138,0 

8,3 

- 

- 

201,3 

 

Промышленный железнодорожный 

7,0 

4,0 

30,0 

1,5 

- 

- 

42,5 

 

Дорожные машины 

125,0 

24,0 

63,0 

5,4 

8,6 

0,02 

226,0 

 

Итого 

9238,0 

1340,3 

1987,0 

69,6 

282,6 

1,4 

12918,9 

 

 

 

Выделяются следующие виды негативного  воздействия транспорта:

 

1. Загрязнение атмосферного воздуха;

 

2. Влияние на глобальный климат;

 

3. Воздействие шумов.

 

Ежегодный экологический ущерб  от транспортного комплекса составляет около 1,5% валового национального продукта (ВНП) России. [2]

 

Наибольший вклад в экологический  ущерб (62,7%) вносит автотранспортный комплекс, вклад железнодорожного транспорта достигает 27,7%, воздушного - 4,5%, морского - 3,6% и речного -1,5%. Во всех видах негативного  воздействия «лидирует» автомобильный  транспорт (шум - 49,5%, воздействие на климат - 68%, загрязнение атмосферного воздуха - 71%), за ним следует железнодорожный  транспорт.

 

Один легковой автомобиль поглощает  ежегодно из атмосферы в среднем  больше 4 т кислорода, выбрасывая с  выхлопными газами примерно 800 кг окиси  углерода, около 40 кг окислов азота  и почти 200 кг различных углеводородов.

 

Причинами загрязнения воздуха  от автотранспорта являются:

 

- плохое состояние технического  обслуживания автомобилей;

 

- низкое качество применяемого  топлива;

 

- наличие свинцовых добавок  в бензине;

 

- неразвитость системы управления  транспортными потоками;

 

- низкий процент использования  экологически чистых видов транспорта.

 

Каждый автомобиль выбрасывает  в атмосферу с отработавшими  газами около 200 различных компонентов. В выхлопных газах содержатся углеводороды - несгоревшие или не полностью сгоревшие компоненты топлива, доля которых резко возрастает, если двигатель работает на малых  оборотах или в момент увеличения скорости на старте, т. е. во время заторов  и у красного сигнала светофора. Именно в этот момент, когда нажимают на акселератор, выделяется больше всего  несгоревших частиц: примерно в 10 раз  больше, чем при работе двигателя  в нормальном режиме. [4]

 

Создаваемые в городах системы  движения в режиме "зеленой волны", существенно сокращающие число  остановок транспорта на перекрестках, призваны сократить загрязнение  атмосферного воздуха в городах. Большое влияние на качество и количество выбросов примесей оказывает режим работы двигателя, в частности соотношение между массами топлива и воздуха, момент зажигания, качество топлива, отношение поверхности камеры сгорания к ее объему и др. При увеличении отношения массы воздуха и топлива, поступающих в камеру сгорания, сокращаются выбросы оксида углерода и углеводородов, но возрастает выброс оксидов азота.

 

Несмотря на то что дизельные  двигатели более экономичны, таких  веществ, как СО, HnCm, NОx, выбрасывают не более, чем бензиновые, они существенно больше выбрасывают дыма (преимущественно несгоревшего углерода), который к тому же обладает неприятным запахом создаваемым некоторыми несгоревшими углеводородами). В сочетании же с создаваемым шумом дизельные двигатели не только сильнее загрязняют среду, но и воздействуют на здоровье человека гораздо в большей степени, чем бензиновые.

 

К несгоревшим газам относят  и обычную окись углерода, образующуюся в том или ином количестве повсюду, где что-то сжигают. В выхлопных  газах двигателя, работающего на нормальном бензине и при нормальном режиме, содержится в среднем 2,7 % оксида углерода. При снижении скорости эта  доля увеличивается до 3,9 %, а на малом  ходу - до 6,9 %. Оксид углерода, углекислый газ и большинство других газовых  выделений двигателей тяжелее воздуха, поэтому все они скапливаются у земли.

 

В выхлопных газах содержатся также  альдегиды, обладающие резким запахом  и раздражающим действием. К ним  относятся акролеины и формальдегид; последний обладает особенно сильным  действием. В автомобильных выбросах содержатся также оксиды азота. Двуокись азота играет большую роль в образовании  продуктов превращения углеводородов  в атмосферном воздухе. В выхлопных  газах присутствуют неразложившиеся  углеводороды топлива. Среди них  особое место занимают непредельные углеводороды этиленового ряда, в  частности гексен и пентен.

 

Из-за неполного сгорания топлива  в двигателе автомашины часть  углеводородов превращается в сажу, содержащую смолистые вещества. Особенно много сажи и смол образуется при  технической неисправности мотора и в моменты, когда водитель, форсируя работу двигателя, уменьшает соотношение  воздуха и горючего, стремясь получить так называемую "богатую смесь". В этих случаях за машиной тянется  видимый хвост дыма, который содержит полициклические углеводороды и, в  частности, бензапирен. [8]

 

В целом при определенном уровне интенсивности выхлопов автомобилей  на территории города появляются устойчивые накопления двух типов загрязнений:

 

Ш аэрозоли автотранспортного происхождения, задерживающиеся в атмосфере на длительный срок, адсорбирующие канцерогенные вещества и попадающие с воздухом в дыхательные пути;

 

Ш соединения свинца, образующиеся при сгорании этилированного бензина, способны аккумулироваться организмом, попадая в него не только через дыхательные пути, но и через кожу. Эти соединения поражают центральную нервную систему и кроветворные органы.

 

Шумовое воздействие от автотранспорта сравнимо с болевыми воздействиями  от шума при работе отбойного молотка  и трактора, но к тому же для городского жителя является более чувствительным по суммарному времени влияния.

 

Глобальная автомобилизация кроме  загрязнения воздуха преподнесла  человечеству ещё одну проблему: куда девать машины, отслужившие свой срок? Из огромного мирового парка автомобилей  таких машин ежегодно оказывается  несколько миллионов. В Западной Европе в 1995 г. пришлось ликвидировать  около 15 млн. автомобилей, в США - порядка 12 млн. В результате, во всем мире ежегодно оказывается до 7 млн. т. неиспользуемых отходов.

 

2. 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, NОx, углеводороды, сажу, альдегиды и др.