КАЧЕСТВО АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В КРУПНЫХ
ЗАПЫЛЕННОСТЬ И ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ В РЕЗУЛЬТАТЕ РАБОТЫ ТРАНСПОРТА
Методическое пособие для практических занятий по дисциплине «Основы экологии и энергосбережения»
Минск БГУИР 2009 УДК 632.151(075.8) ББК 20.18я73 З14
Р е ц е н з е н т: профессор кафедры психологии и эргономики БГУИР, д-р мед. наук И. С. Асаенок
А в т о р ы : И. И. Кирвель, М. А. Бобровничая, В. И. Камлач, Н. В. Цявловская
ISBN 978‑985‑488‑423‑3
Рассмотрены проблемы загрязнения атмосферы и шумового загрязнения в результате работы автотранспорта, освещены статистические показатели данной экологической проблемы, приведена методика расчета количества вредных выбросов в атмосферу, представлено практическое задание по оценке экологичности различных видов топлива. Пособие предназначено для студентов всех специальностей и форм обучения БГУИР.
УДК 632.151.(075.8) ББК 20.18я73
ISBN 978-985-488-423-3 Ó УО «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», 2009 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Запыленность воздуха – важнейший экологический фактор, сопровождающий человека повсюду. Пылью считаются любые взвешенные в воздухе твердые частицы. Безвредных пылей не существует. Экологическая опасность пылей для человека определяется их природой и концентрацией в воздухе. Пыли можно подразделить на две большие группы. 1. Мелкодисперсная пыль, состоящая из легких и подвижных частиц размером до нескольких десятков и сотен микрон (1 микрон равен 10-3 мм). Такая пыль может находиться в воздухе длительное время – «витать». Она попадает с воздухом в легкие при дыхании, может накапливаться в организме. 2. Крупнодисперсная пыль, состоящая из тяжелых и малоподвижных частиц. Такая пыль быстро выпадает из воздуха при отсутствии ветра, образуя пылевые отложения (например на мебели). Отложения пыли являются источниками вторичного загрязнения воздуха. В 1 см3 воздуха в закрытом помещении может содержаться до 106 пылинок различного размера, природы и степени опасности. Пыль может содержать органические вещества (частицы биогенного происхождения – растительного, животного и антропогенного) и неорганические вещества (частицы почвы, строительных материалов, синтетических моющих средств, различных химических веществ и др.). На пылевых частицах могут поселяться вредные микроорганизмы, адсорбироваться еще более мелкие частицы вредных веществ (например тяжелых металлов, органических соединений). Наиболее токсичны пыли, содержащие сложные белковые молекулы и простейшие организмы (живые и отмершие), например, пыль белково-витаминного концентрата, пыль хитинового покрова отмерших бытовых насекомых – мух, тараканов, муравьев и т.п. Такие пыли вызывают аллергические заболевания как при вдыхании, так и при попадании на кожу (при контакте). Некоторые виды пылей могут создавать взрывоопасные смеси с воздухом (древесная, хлопковая, мучная и т.п.). Основным видом транспорта, влияющим на экологическое состояние воздуха, является автомобильный. В Республике Беларусь на 10 млн жителей приходится около 1,9 млн автомобилей, т.е. примерно 1 автомобиль на 5 человек. И хотя этот уровень несколько выше среднемирового, по европейским меркам он весьма невысок. Автомобиль является источником загрязнения воздуха пылью. Пыль образуется при стирании покрышек, выделяется с отработавшими газами. Увеличения количества взвешенной в воздухе и осевшей на поверхности пыли объясняется также повышенным износом асфальтового покрытия автомобильных дорог вследствие применения ошипованных шин. Например, за год эксплуатации покрышки одного легкового автомобиля истираются на 1 кг. Источниками поступления загрязняющих веществ в воздух являются отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания, испарение топлива с топливной системы. Определяющая доля выбросов вредных веществ (56 %) принадлежит грузовым автомобилям. Структура выбросов автомобильного транспорта представлена 200 веществами, из которых самыми опасными являются: оксид азота (NO), угарный газ (СО), углеводороды – несгоревшее топливо, бензопирен, свинец и т.д. Один усредненный автомобиль за 6 лет эксплуатации выбрасывает в атмосферу 9 т СО2, 0,9 т СО, 0,25 т NO и 80 кг углеводородов. Около 50 % соединений свинца в атмосферу поступает от легковых автомобилей и 2/3 оксида азота – от грузовых автомобилей (рис.1.1) [1].
Рис. 1.1. Структура выбросов загрязняющих веществ от автотранспорта
Повышенное содержание СОи NO можно обнаружить в выхлопных газах неотрегулированного двигателя, а также двигателя в режиме прогрева. Приближенный состав выхлопных газов автомобилей представлен в табл. 1.1 [2].
Таблица 1.1 Приближенный состав (% по объему) выхлопных газов автомобилей
На выбросы оксида углерода значительное влияние оказывает рельеф дороги и режим движения автомобиля. Так, например, при ускорении и торможении в отработавших газах увеличивается содержание СОпочти в 8 раз. Минимальное количество СОвыделяется при равномерной скорости автомобиля 60 км/ч (рис. 1.2), гдеKmV – коэффициент изменения выбросов в зависимости от скорости движения. Концентрация вредных веществ в выхлопных газах зависит также и от режима работы двигателя (табл. 1.2).
Таблица 1.2 Концентрация вредных веществ в выхлопных газах
Состав и объем выбросов зависят также от типа двигателя (табл.1.3). Как видно из таблицы, выбросы загрязняющих веществ значительно ниже в дизельных двигателях. В топливе для дизельных двигателей нет свинцовых присадок, а выброс СОна 50 – 90 % ниже, чем у бензинового собрата. Поэтому принято считать их более экологически чистыми. Однако дизельные двигатели отличаются повышенными выбросами сажи. Сажа насыщена канцерогенами и их выбросы в атмосферу недопустимы.
Таблица 1.3 Количество выбросов вредных веществ в зависимости от типа двигателя
В связи с тем что выхлопные газы автомобилей поступают в нижний слой атмосферы, вредные вещества находятся практически в зоне дыхания человека. Попадая в кровь, СО действует на красные кровяные шарики – эритроциты, которые теряют способность транспортировать кислород. В результате наступает кислородное голодание, что прежде всего сказывается на центральной нервной системе. При вдыхании оксид азота в дыхательных путях соединяется с водой и образуются азотная и азотистая кислота. В результате возникают не только раздражения слизистых, но и весьма тяжёлые заболевания. Считается, что окислы азота в 10 раз опаснее для организма, чем окись углерода. Типичным представителем канцерогенных веществ, т.е. веществ, способствующих возникновению раковых опухолей, является бензапирен. Автомобиль – источник изменения температуры воздуха в городах. Если в городе одновременно движется 100 тыс. машин, то это равно эффекту, производимому одним миллионом литров горячей воды. Автомобиль – один из источников шумового загрязнения города. В городах с интенсивным автомобильным движением уровень шума превышает 70 дБ (децибел). На автомагистралях крупных городов Беларуси количество шума составляет 70 – 85 дБ, допустимая норма – 60 дБ (табл. 1.4)[3]. Таблица 1.4 Оценка основных источников транспортного шума
Именно в развитии автотранспорта и, следовательно, во всё большем засорении городского воздуха автомобильными газами многие учёные видят главную причину увеличения смертности от рака лёгких. Частота этого заболевания в городах намного выше, чем в сельской местности [4]. Мероприятия по борьбе с выбросами автотранспорта загрязняющих веществ в атмосферу: – перевод автомобилей на дизельные двигатели. Возрастающий интерес к дизельному двигателю связан не только с удешевлением эксплуатации автомобилей, но и уменьшением загрязнения окружающей среды; – газ вместо бензина. Это позволит не только повысить чистоту воздушного бассейна в крупных городах, но и высвободить для нужд народного хозяйства немало дефицитного жидкого топлива; – электромобиль. Считается целесообразным перевод автомобилей на электротягу, особенно в крупных городах. Оценки показывают, что к 2025 г электромобили могут составить 15 % от общего числа автомобилей мира; – внедрение альтернативных видов топлива. Биогаз состоит на 60–70 % из метана (с теплотворной способностью – 5000 ккал на 1 м3). КАЧЕСТВО АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В КРУПНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЦЕНТРАХ
Город Минск относится к городам с высокой плотностью эмиссий вредных веществ на единицу площади, однако благодаря хорошим условиям рассеивания индекс загрязнения атмосферы – один из самых низких среди крупных промышленных центров (рис. 2.1) [1].
в атмосферном воздухе областных центров Однако динамика выбросов от передвижных источников за последние 15 лет свидетельствует о возрастании объемов с 1998 г. (рис. 2.2) [1].
Рис. 2.2. Динамика выбросов загрязняющих веществ от передвижных источников
Важным фактором, определяющим выбросы от автотранспорта, является характер и качество потребляемого топлива. Автотранспорт столицы использует в качестве топлива в основном бензин и дизельное топливо; в меньшей степени используются автомобили, работающие на сжиженном нефтяном газе и сжатом природном газе (табл. 2.1) [1]. В последние годы сокращается доля автомобилей, потребляющих низкооктановый бензин.
Таблица 2.1 Распределение транспортных средств по видам используемого топлива (2005 г.)
В настоящее время свыше 33 % автомобилей находится в эксплуатации более 13 лет. По данным Минского городского управления статистики, 91,6 % транспортных средств, находящихся на балансе организаций и предприятий, технически исправны. Однако состояние многих автомобилей по дымности и токсичности отработавших газов неудовлетворительное. Максимальные концентрации формальдегида в воздухе составляют: на пр. Независимости (Ботанический сад) — 4,8 ПДК, на ул. Московской (почта) – 4,3 ПДК, на пр. Партизанском — 4,6 ПДК. Выше средней по городу загрязненность воздуха формальдегидом наблюдалась в районах ул. Ванеева, Плеханова, Кирова, Семенова, Брилевской, Долгобродской, Руссиянова, Никифорова, Ротмистрова, Селицкого и проспекта Пушкина. Максимальные концентрации оксида углерода отмечены на ул. Ванеева (4,8 ПДК) и проспекте Партизанском (4,6 ПДК). Максимальные концентрации диоксида азота в воздухе составляют в районе улиц: Радиальной, проспекта Независимости, Судмалиса, площади Свободы (табл. 2.2) [1]. Таблица 2.2 Среднемесячные концентрации диоксида азота (в долях ПДК), 2005 г.
Формальдегид (муравьиный альдегид), химическая формула HCHO – бесцветный газ с резким запахом. Служит сырьем в производстве фенолоформальдегидных смол, карбамидных смол, изопрена и других важных продуктов. Данные табл. 2.2 свидетельствуют о том, что в годовой динамике существенный рост максимальных концентраций диоксида азота в воздухе наблюдается в теплый период года, что обусловлено более активными процессами трансформации химических веществ под влиянием солнечного излучения. Повышенную концентрацию формальдегида в различных функциональных зонах города Минска «обеспечивают» два основных источника загрязнения – вредные выбросы от работы промышленных предприятий и автотранспорт (рис. 2.3) [1].
Рис. 2.3. Динамика среднемесячных концентраций формальдегида в различных функциональных зонах города Минска
Популярное: Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (450)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |