Екологічна специфікація функціонування основних видів транспорту»
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД
ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Кафедра «Прикладна екологія
та охорона навколишнього
КУРСОВА РОБОТА
з дисципліни «ЗАГАЛЬНА ЕКОЛОГІЯ ТА НЕОЕКОЛОГІЯ»
на тему:
«Екологічна специфікація функціонування основних видів транспорту»
Виконавець:
студент групи ЕП – 09 Проценко К.Е. ___________________
(підпис, дата)
Керівник:
Доцент каф ПЕ та ОНС Мнускіна В.В. ___________________
(підпис, дата)
Донецьк, 2010
РЕФЕРАТ
Курсова робота: 40 с., 6 рис., 3 табл., 7 літературних посилань.
В курсовій роботі подано огляд забруднення довкілля автомобільним транспортом та шляхи його зменшення, вплив транспорту на екосистеми. Розглянуто найбільш шкідливі речовини, що виділяються під час роботи двигунів автомобілів.
КАРТЕРНІ РЕЧОВИНИ, ТЕРМОХІМІЧНІ, ФОТОХІМІЧНІ РЕАКЦІЇ, ВІДПРАЦЬОВАНІ ГАЗИ, ОКСИД ВУГЛЕЦЮ
ЗМІСТ
ВСТУП…………………………………………………………………
1 Автомобільний транспорт –
одне з основних штучних
2 Основні шкідливі речовини,що виділяються
під час роботи двигунів автомобілів…………………………………………………
2.1Утворення основних шкідливих речовин
та продукти згоряння палива в атмосфері………………………………………………………
2.2Шкідливі речовини картерних газів
та випарування системи живлення…………………………………………………………
2.3Вплив шкідливих речовин, які надходять
у атмосферу під час роботи ДВЗ на людину
і довкілля………………………………..........
3 Шумове забруднення довкілля…………………………………………….....
3.1Основні види і джерела шуму двигуна і автомобіля…………………...19
3.2Зменшення шуму автомобілів…………………………………………...
4 Вібрація автомобіля і шляхи ії зменшення………………………………..…24
5 Електромагнітне випромінювання автомобілів……………………………...26
6 Забруднення продуктами зношування автомобілів………………………....27
7 Виробничі відходи автотранспортних
підприємств та шляхи їх утилізації……………………………………………………
7.1Джерела відтворення виробничих відходів АТП……………………….31
7.2Спрацьовані нафтопродукти……………………………………………
7.3Стічні води………………………………………………………………..
7.4Відпрацьований електроліт і свинцевий шлам………………………….35
7.5Відходи ацетиленових генераторів………………………………………36
7.6Відпрацьована гальмівна рідина…………………………………………36
7.7Відпрацьовані фільтри і брудне ганчір’я ……………………………….36
ВИСНОВКИ…………………………………………………………
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ…………………………………………………………
ВСТУП
Транспортно-дорожній комплекс є потужним джерелом забруднення природного середовища. Автотранспорт дає 70 % усіх токсичних викидів у атмосферу та 90 % шумового забруднення. Велике транспортне навантаження несуть міста України. Доля автотранспортного забруднення атмосфери в загальній їх кількості становить в Ужгороді – 91 %, Ялті, Полтаві – 88 %, Львові – 79 %, Києві – 75 %.
Істотна роль транспорту в забрудненні водних об'єктів. Крім того, транспорт є одним з основних джерел шуму в містах і вносить значний внесок в теплове забруднення навколишнього середовища. Екологічною проблемою стало і придорожнє сміття – пакувальний матеріал, банки, пляшки, залишки продуктів харчування і все те, що викидається з транспортних засобів.
Викиди від автомобільного транспорту в Україні складають близько
22 млн. т на рік. Відпрацьовані гази двигунів внутрішнього згоряння містять понад 200 найменувань шкідливих речовин, в тому числі канцерогенних. Нафтопродукти, продукти зносу шин і гальмівних колодок, сипучі і вантажі , які пилять, хлориди, використовувані як запобіжники обмерзанню дорожніх покриттів, забруднюють придорожні смуги і водні об'єкти.
В України поки що використовують бензин із вмістом свинцю 0,36 г/л, тоді як в Англії, Німеччині та США – 0,013-0,15. Постанова Кабінету Міністрів України орієнтує на постачання не етилового бензину, і його в 1991 році було вже поставлено на 51% від загальної кількості.
Важко уявити собі сьогодні людську цивілізацію без автомобіля. У розвинених країнах він став не тільки основним транспортним засобом, а й частиною побуту. Природне прагнення людини до свободи пересування, ускладнення функцій у виробничій діяльності та сфері послуг, нарешті, саме життя у великих містах, міських агломераціях - все це зумовлює зростання кількості легкових автомобілів індивідуального користування та збільшення обсягу вантажних перевезень. Рівень автомобілізації вже давно став одним з основних показників економічного розвитку країни, якості життя населення. При цьому в поняття «автомобілізація» включають комплекс технічних засобів, що забезпечують рух: автомобіль і дорогу.
Однак досягнення науково-технічного прогресу приносять людям не тільки користь, а й шкоду. «За все треба платити», - говорить стародавня мудрість. Плата за автомобіль - наше здоров'я, наше життя. Це ймовірність дорожньо-транспортних пригод, нещасних випадків. Це неминучість шкоди від забруднення навколишнього середовища викидами відпрацьованих газів, транспортного шуму, інших фізичних впливів. Від них доводиться страждати всім людям, навіть тим, хто ніколи не користується автомобілем. І не тільки людям – всієї природі. Створює ці шкідливі впливи на середовище, звичайно не дорога, а автомобіль. Дорога захищає середовище від автомобіля. Борг інженера-проектувальника, будівельника, експлуатування в тому, щоб зробити цей захист ефективніший і дешевший.
Отже охорона навколишнього середовища від забруднень , яке чинить автотранспорт є дуже актуальною в наш час, як в Україні, так в усьому світі.
1 АВТОМОБІЛЬНИЙ ТРАНСПОРТ
- ОДНЕ З ОСНОВНИХ ШТУЧНИХ
Основними
штучними джерелами
Вплив транспорту на екосистеми полягає у:
- забрудненні атмосфери, водних об’єктів і земель, зміни хімічного складу ґрунтів, котельних шлаків, золи і сміття. Забруднюючі речовини, окрім шкідливого впливу на живу природу, негативно впливають на створені людиною системи – особливо на будівельні матеріали, історичні архітектурні та скульптурні пам’ятники і інші витвори мистецтва, викликають корозію металів, псування шкіряних та текстильних виробів;
- споживанні природних ресурсів - атмосферного повітря, яке необхідне для перебігу робочих процесів в ДВЗ транспортних засобів, нафтопродуктів і природного газу, які є паливом для ДВЗ, води для систем охолодження ДВЗ і мийки транспортних засобів, виробничих і побутових потреб підприємств транспорту, земельних ресурсів, відчужених під будівництво автомобільних доріг і залізниць, аеродромів, трубопроводів, річкових і морських портів і інших об’єктів інфраструктури транспорту;
- виділенні теплоти в довкілля під час роботи ДВЗ і установок, в яких спалюють паливо в транспортних виробництвах;
- створенні високих рівнів шуму і вібрації;
- можливості активації несприятливих природних процесів таких як водна ерозія, заболочення місцевості, утворення сольових потоків, зсувів і обвалів;
- травмуванні та загибелі людей, тварин, нанесення великих матеріальних збитків в результаті аварій і катастроф;
- порушенні ґрунтово-рослинного покрову і зменшенні врожайності сільськогосподарських культур;
Рисунок.1.1 – Розподіл споживання різних видів палива галузями транспорту
Розрахунки шкідливих викидів різними галузями транспорту України показують, що автомобільний транспорт є основним з огляду забруднення навколишнього середовища він набагато перевищує викиди інших видів транспорту. Розподіл викидів основних шкідливих речовин, які містяться у відпрацьованих газах двигунів внутрішнього згорання, між основними видами транспорту України в 1995р. наведено у рисунку 1.2
Рисунок 1.2 – Схема впливу автомобільного транспорту на довкілля
За розрахунками вчених за всю свою історію автотранспорт спожив
170 млрд. м3 кисню і викинув в атмосферу 250 млрд. м3 СО2, що складає 60 – 70% від діяльності людини за останні 100 років.
Викиди автотранспортних засобів складають біля 40% всіх шкідливих речовин, що потрапляють в атмосферу. Для ряду міст України (Київ, Львів, Чернівці, Полтава та інші) ця величина перевищує 70%. Про долю, яку вносить автомобільний транспорт в забруднення атмосфери в Україні можна зробити висновок з рисунку 1.3, де показані викиди різних шкідливих речовин автотранспортними засобами
Рисунок 1.3 – Динаміка викидів шкідливих речовин автомобільним парком України
Не зважаючи на
значне зменшення шкідливих
В 1991 році викиди шкідливих речовин в атмосферу м. Києва складали
64,3 тис. тон від стаціонарних джерел і 172,2 тис. тон від пересувних засобів (переважно автомобілів), тобто майже 100 кг. на кожного киянина в рік. Загрозою безпеці людей також є дорожні аварії, за яких в світі щорічно гине понад 250 тис. чоловік і ще 10 мільйонів травмуються.
2 ОСНОВНІ ШКІДЛИВІ РЕЧОВИНИ, ЩО ВИДІЛЯЮТЬСЯ ПІД ЧАС РОБОТИ ДВИГУНІВ АВТОМОБІЛІВ
Під час
роботи автомобільних двигунів
внутрішнього згоряння
- відпрацьовані гази;
- картерні гази;
- випаровування з системи живлення.
Серед цих джерел основним є відпрацьовані гази, які мають складний хімічний склад. У відпрацьовані гази входить більше 1000 різних шкідливих речовин, які чинять негативний вплив на людину і довкілля, 200 з них розпізнано. Основним є оксид вуглецю (CO), вуглеводні (загальна формула CmHn), оксиди азоту (загальна формула NOx), альдегіди (загальна формула RCHO), сполуки сірки (основна – двооксид сірки SO2), тверді частини (сажа - C), канцентрогенні речовини, до яких належать складні ароматичні вуглеводні полі циклічної будови (основний елемент, якого найбільше, бенз(а)пірен – C20H12), сполуки свинцю(PbO4).
В картерних
газах і випаруваннях
Процентний розподіл між трьома джерелами викидів шкідливих речовин характеризується даними, що наведені у таблиці 2.1:
Таблиця 2.1 – Джерела викидів шкідливих речовин
CO |
CmHn |
NOx | |
|
Відпрацьовані гази |
100 |
55 |
100 |
Картерні гази |
- |
25 |
- |
Випарування палива |
- |
20 |
- |
Граничний вміст основних шкідливих речовин у відпрацьованих газах бензинових двигунів і дизелів наведено в таблиці 2.2.
Таблиця 2.2 – Граничний вміст основних шкідливих речовин у ВГ бензинових двигунів і дизелів
Назва речовин |
Бензинові |
Дизелі |
1 |
2 |
3 |
Оксид вуглецю (CO) % |
10 |
0,3 |
Вуглеводні (CmHn) % |
2 |
0,5 |
Оксиди азоту (NOx) % |
0,6 |
0,2 |
Продовження таблиці 2.2
1 |
2 |
3 |
Альдегіди (RCHO) % |
0,2 |
0,05 |
Двооксид сірки % |
0,003 |
0,015 |
Сажа мг/м3 |
100 |
2000 |
Сполуки свинцю мг/м3 |
60 |
- |
Канцерогени (бенз(а)пірен) % |
25 |
10 |
Відходять гази двигунів містять складну суміш, їх більше ніж двохсот компонентів, серед яких чимало канцерогенів. Наземні транспортні засоби - це механізми, що пересуваються по шосейних і залізницям, а також будівельне, сільськогосподарське і військове обладнання. Відповідно до відмінностями в кількостях і видах викидаються забруднюючих речовин доцільно розглядати в окремо двигуни внутрішнього згоряння (особливо двох-і чотиритактні) і дизелі.
Таблиця 2.3 - Основні види викидів забруднюючих речовин від мобільних джерел
Тип двигуна |
Паливо |
Основні види забруднення |
приклади |
Чотиритактний двигун внутрішнього згоряння |
Бензин |
Вуглеводні, оксид вуглецю, оксид азоту |
Автомобілі, автобуси, літаки, мотоцикли |
Двотактний двигун внутрішнього згоряння |
Бензин ( з додаванням олії) |
Вуглеводні, оксид вуглецю, оксид азоту, тверді речовини |
Мотоцикли, допоміжні мотори |
Дизель |
Лігоін |
оксид азоту, тверді речовини |
Автобуси, трактора, поїзда, машини |
Газова турбіна |
Бензин |
оксид азоту, тверді речовини |
Літаки, кораблі,поїзда |
Паровий котел |
Вугілля, нафта |
оксид азоту, тверді речовини,діоксин сірки |
Кораблі, паровоз |
2.1 Утворення основних шкідливих речовин та продукти згоряння палива в атмосфері.
До основних
шкідливих речовин, які
Найважливішою первинною реакцією є реакція розкладання двоокису азоту на оксид азоту і атомарний кисень, в результаті яких відбувається поглинання ультрафіолетового випромінювання сонячного спектру і реакція окислення оксиду вуглецю під впливом ультрафіолетового випромінювання.
NO2→NO + O
CO + O2→CO2 + O2
Атомарний кисень вступає в реакцію з молекулярним киснем, утворюючи озон.
O + O2→ O3
Окрім цих,під
впливом утрафіолетового
N + O2 → NO3 – нітрат
NO3 + O → NO2 + O3
SO2 + O3 → SO3 + O2
H2S + O3 → SO2 + H2O
CO + O3 → CO2 + O2
Реакція розкладання ( дисоціації) NO2 спонукає протікання багатьох реакцій, зокрема появу різних радикалів з вуглеводних сполук. В цьому випадку NO2 є каталізатором для утворення вільних радикалів. Вільні радикали окислюючись утворюють альдегіди та інші речовини, які містять вуглець, а також аерозолі.
Окислення вуглеводнів і оксидів азоту, що спонукається озоном, приводить до виникнення пероксилацентнітратів (ПАН), пероксилбензолнітратів (ПБН) та ін.
Таким чином
основними складовими
2.2. Шкідливі речовини картерних газів та випарування системи живлення.
Крім відпрацьованих газів, джерелом забруднення навколишнього середовища при експлуатації бензинових двигунів є картерні гази та випарування системи живлення, хоча їх кількість (за витягом вуглеводнів) відносно невелика. Відносно викидів шкідливих речовин з відпрацьованими газами, викиди з картерними за CO складають 2 – 8 %, CmHn - 150 – 300 %, NCx – до 2 %. Випаровування бензину потрапляють в атмосферу з паливного бака, а для карбюраторних двигунів додатково з карбюратора.
Як показав аналіз повітря в дев’яти крупних містах СНД, склад вуглеводнів в повітрі ближчий до складу палива, ніж відпрацьованих газів що свідчить про значну роль випаровувань і викидів з картерними газами в забрудненні атмосфери вуглеводнями.
Кількість шкідливих речовин, що викидаються з картерними газами дизеля менша, ніж у бензинового двигуна. Викиди NO складають0,2 %, CO – 0,3 - 0,5 %, вуглеводнів – 0,1 - 3,0 % від шкідливих викидів з відпрацьованими газами.
2.3. Вплив
шкідливих речовин, які
Оксид
вуглецю. Основний негативний
вплив оксиду вуглецю на
Високі концентрації COHb призводять до втрати свідомості, навіть до смерті. Дослідження показали, що перебування в атмосфері з вмістом CO лише 0,001 – 0,0015 % (10 – 15 млн.) протягом 8 годин у окремих людей викликає погіршення здатності до сприймання часу. Процес утворення карбоксогемоглобіну є зворотнім. За зупинки вдихання CO, його концентрація на кожні 3 – 4 години знижується вдвічі.
Вуглеводні
сполуки. З великої кількості
вуглеводнів, які містяться у
відпрацьованих газах,
Рисунок 2.1 – Динаміка впливу вмісту СО в повітрі на організм людини
Численними дослідженнями встановлено, що один з вуглеводнів – етилен негативно впливає на рослини, викликаючи симптоми раннього старіння, хронічні ураження, відпадання кліток та плодів, припинення росту.
Альдегіди. Основними альдегідами, що надходять у атмосферу з відпрацьованими газами є формальдегід і акролеїн.
Формальдегід (мурашковий
альдегід) – газ без кольору
із задушливим, подразнюючим запахом.
Охолоджуючись перетворюється
Акролеїн – рідина без кольору із запахом підгорілих жирів. Температура кипіння 52,4◦C. Пара акролеїну спричиняє сильне подразнення слизових оболонок очей. Вміст його в атмосфері 0,002 % згубний, 0,0005 % - важко переноситься, 0,00008 % - для людини безпечний. Запах сприймається людиною за концентрації 0,00016 %. Концентрація його в повітрі 0,014 % може призвести до смерті через 10 хвилин. Вплив акролеїну на організм людини адекватний вплив формальдегіду.
Сажа і канцерогенні речовини. Відпрацьовані гази ДВЗ є основним джерелом викидом в атмосферу твердих частинок і в першу чергу сажі (кіптяви). Частинки сажі розміром 0,5…2 мкм затримується в легенях, викликаючи в алергію. На своїй поверхні сажа адсорбує велику кількість вуглеводних сполук в том числі полі циклічних ароматичних вуглеводнів і серед них найбільш активний і небезпечний – бенз(а)пірен, що здатний спричинити ракові пухлини, переважно рак легенів.
Крім того, як механічна домішка, сажа погіршує прозорість атмосфери, вона затримується у повітрі до 8 діб.
Оксиди
азоту. Основна частина
Оксиду азоту NO і NO2 отруйні для організму людини, мають сильну подразнюючу дію, особливо на слизові оболонки, зокрема очей. Здатні глибоко проникати в легені, викликаючи пошкодження їх тканин. За високої концентрації можливі виникнення хронічних респіраторних захворювань і навіть смертельні випадки.
Двооксид азоту концентрації 4 – 6 мг/м3 викликає порушення життєдіяльності рослин, пригнічуючи їх ріст. Тривалий вплив NO2 призводить до хлорозу рослин (передчасного старіння).
Двооксид азоту є вихідним продуктом утворення озону під впливом ультрафіолетового випромінювання. А надмірне викопчування озону у приземному просторі дуже шкідливі. Крім того, NO2 має вирішальну роль в утворенні фотооксидантів. Розчин NO2 у воді є складовою «кислотних» дощів.
Сполуки сірки. Сірчистий газ SO2 – основний токсичний продукт сполук сірки, що надходять у атмосферу з відпрацьованими газами. У вільному стані SO2 – це газ без кольору з різким запахом, кислий на смак, отруйний, подразнює слизові оболонки очей і дихальних шляхів. Легко розчиняється у воді, утворюючи сірчисту кислоту H2SO3.
Вражає органи дихання, змінює склад крові, погіршує імунітет, порушує білковий обмін речовин в організмі. Крім того руйнує вітамін B1 в крові, збільшує накопичення цукру і білку в крові.
Висока концентрація SO2 в атмосфері викликає гострий бронхіт, задишку, можливу смерть внаслідок рефлекторного спазму горла.
Сполуки сірки SO2, SO3, H2SO3 і H2SO4 наносять значний збиток лісовому і сільському господарствам – вони замислюють ґрунт. Підвищують вразливість рослин захворюваннями. Окрім того, ці речовини є основними складовими смогу і «кислотних» дощів.
Сполуки
сірки наносять значних
Сполуки свинцю. Наявність сполук свинцю в атмосферному повітрі міст, в основному, пов’язана з відпрацьованими газами бензинових двигунів, які працюють на етилованому бензині.
Етилова рідина спалюється в камерах згоряння двигунів, утворюючи неорганічні сполуки – оксиди і солі, які аерозолями викидаються у атмосферу. Зважені частки розпорошуються у навколишньому середовищі. Значна частина сполук свинцю осідає на землю поблизу автомобільних доріг.
Аерозолі потрапляють в організм людини під час дихання, крізь шкіру і разом з їжею. Вони викликають порушення функцій органів травлення, нервово-м’язової системи і мозку. Свинець і його сполуки здатні накопичуватися в організмі до небезпечних концентрацій, тому що вони погано виводяться з організму. Особливо небезпечні для дітей, оскільки уповільнюють їх фізичний і розумовий розвиток.
Продукти
фотохімічного синтезу. В
Дія озону на організм людини спричиняє подразнення слизової оболонки, очей, кашель, задуху, спазми дихальних шляхів. Призводить до виникнення серцево-судинних захворювань. Особливо небезпечний він для дітей, тому що вони, в результаті більш рухливого способу життя, споживають значно білішу кількість повітря. Дуже шкідливо озон впливає на рослинність, спричинюючи передчасне старіння.
Утворені
в результаті фотохімічних
Деякими
дослідженнями встановлено, що
за інтенсивного фотохімічного
смогу спостерігається
3 ШУМОВЕ ЗАБРУДНЕННЯ ДОВКІЛЛЯ
Шум — один з видів звуку, який називають «небажаним» звуком. Як відомо з фізики, процес поширення коливального руху в середовищі називається звуковою хвилею, а область середовища, в якій поширюються звукові хвилі — звуковим полем. Розрізняють такі види шуму:
- ударний (штампування, кування);
- механічний (тертя, биття);
- аеродинамічний (в апаратах і трубопроводах при великих швидкостях руху повітря).

- Екологічне виховання
- Екологічне виховання
- Екологічне виховання
- Екологічне виховання в молодших класах
- Екологічне виховання дітей дошкільного віку
- Екологічне виховання дітей дошкільного віку
- Екологічне виховання дітей дошкільного віку
- Екологічна криза
- Екологічна культура і зміст та умови формування
- Екологічна оцінка грунту
- Екологічна оцінка забруднення питної води хлорвмісними сполуками на КП "Житомирводоканал"
- Екологічна оцінка ландшафтної диференціації Куп’янського району Харківської області
- Екологічна оцінка ландшафтної диференціації Куп’янського району Харківської області
- Екологічна пластичність сортів пшениці озимої за врожайністю та якістю зерна