Различают гужевой, автомобильный, сельско­хозяйственный (трактора и комбайны), железнодорожный, вод­ный, воздушный и трубопроводный транспорт. Протяженность магистральных автомобильных дорог мира с твердым покрытием превышает 12 млн. км, воздушных ли­ний - 5,6 млн. км, железных дорог - 1,5 млн. км, магистральных трубопроводов - около 1,1 млн. км, внутренних водных путей - более 600 тыс. км. Морские линии составляют многие миллионы километров.

Все транспортные средства с автономными первичными дви­гателями в той или иной степени загрязняют атмосферу химиче­скими соединениями, содержащимися в отработанных газах. В среднем вклад отдельных видов транспортных средств в загрязне­ние атмосферы следующий:

автомобильный – 85 %;

морской и речной - 5,3 %;

воздушный - 3,7 %;

железнодорожный - 3,5 %;

сельскохозяйственный - 2,5 %.

Во многих больших городах, таких, как Берлин, Мехико, То­кио, Москва, Петербург, Киев, загрязнение воздуха автомобиль­ными выхлопами составляет по разным оценкам от 80 до 95 % всех загрязнений.

Что касается загрязнения атмосферы другими видами транс­порта, то здесь проблема имеет меньшую остроту, поскольку транспортные средства этих видов не концентрируются непо­средственно в городах. Так, в крупнейших железнодорожных уз­лах все движение переведено на электротягу и лишь на маневро­вой работе используют тепловозы. Речные и морские порты, как правило, размещены за пределами жилых кварталов городов, а движение судов в районах портов практически незначительно. Аэропорты, как правило, относят от городов на 20-40 км. Кроме того, большие открытые пространства над аэродромами, как и над речными и морскими портами, не создают опасности высо­ких концентраций токсичных примесей, выделяемых двигателя­ми. Наряду с загрязнениями окружающей среды вредными вы­бросами следует отметить физическое воздействие на атмосферу в виде образования антропогенных физических полей (повышен­ный шум, инфразвук, электромагнитные излучения). Из этих факторов наиболее массовое воздействие оказывает повышенный шум. Транспорт - основной источник акустического загрязнения окружающей среды. В крупных городах уровень шума достигает 70-75 дБА, что в несколько раз превышает допустимые нормы.

10.2. Автомобильный транспорт

Общий мировой парк автомобилей насчитывает более 800 млн. еди­ниц, из которых 83-85 % составляют легковые автомобили, а 15-17 % - грузовые и автобусы. Если тенденции роста выпуска автотранспортных средств останутся неизменными, то к 2015 г. число автомобилей может возрасти до 1,5 млрд. шт. Автомобильный транспорт, с одной стороны, потребляет из атмосферы кислород, а с другой - выбрасывает в нее отработав­шие газы, картерные газы и углеводороды из-за испарения их из топливных баков и не герметичности систем подачи топлива. Автомобиль отрицательно воздействует практически на все составляющие биосферы: атмосферу, водные ресурсы, земельные ресурсы, литосферу и человека. Оценка экологической опасности через ресурсоэнергетические переменные всего цикла жизни автомобиля с момента добычи минеральных ресурсов, нужных для его производства, до рециклирования отходов после окончания его службы показала, что экологическая «стоимость» 1-тонного автомобиля, в котором примерно 2/3 массы составляет металл, равна от 15 до 18 т твердых и от 7 до 8 т жидких отходов, размещаемых в окружающей среде.

Выхлопы от автотранспорта распространяются непосредст­венно на улицах города вдоль дорог, оказывая непосредственное вредное воздействие на пешеходов, жителей расположенных ря­дом домов и растительность. Выявлено, что зоны с превышением ПДК по диоксиду азота и оксиду углерода охватывают до 90 % го­родской территории.

Автомобиль - самый активный потребитель кислорода возду­ха. Если человек потребляет воздуха до 20 кг (15,5 м 3) в сутки и до 7,5 т. в год, то современный автомобиль для сгорания 1 кг бензина расходует около 12 м 3 воздуха или в кислородном эквиваленте около 250 л кислорода. Так, весь автомобильный транспорт США потребляет в 2 раза больше кислорода, чем его регенерирует при­рода на всей их территории.

Таким образом, в крупных мегаполисах автомобильный транс­порт поглощает кислорода в десятки раз больше, чем все их население . Исследования, проведенные на автомагистралях Москвы, по­казали, что при тихой безветренной погоде и низком атмосферном давлении на оживленных автомобильных трассах сжигание кисло­рода в воздухе нередко повышается до 15 % его общего объема.

Известно, что при концентрации кислорода в воздухе ниже 17 % у людей появляются симптомы недомогания, при 12 % и меньше возникает опасность для жизни, при концентрация ниже 11 % - на­ступает потеря сознания, а при 6 % - прекращается дыхание. С другой стороны, на этих магистралях не просто мало кисло­рода, но воздух еще насыщен вредными веществами автомобиль­ного выхлопа. Особенностью автомобильных выбросов является также то, что они загрязняют воздух на высоте человеческого роста, и люди дышат этими выбросами.

В состав выбросов от автомобилей входит около 200 химиче­ских соединений, которые в зависимости от особенностей воз­действия на организм человека подразделяют на 7 групп.

В 1-ю группу входят химические соединения, содержащиеся в естественном составе атмосферного воздуха: вода (в виде пара), водород, азот, кислород и диоксид углерода. Автотранспорт выбрасывает в атмосферу такое огромное количество пара, что в Ев­ропе и Европейской части России оно превышает по массе испа­рения всех водоемов и рек. Из-за этого растет облачность, а число солнечных дней заметно снижается. Серые, без солнца, дни, не­прогретая почва, постоянно повышенная влажность воздуха - все это способствует росту вирусных заболеваний, снижению урожай­ности сельскохозяйственных культур.

Во 2-ю группу включен оксид углерода (ПДК 20 мг/м3; 4 кл.). Это бесцветный газ без вкуса и запаха, очень слабо растворимый в воде. Вдыхаемый человеком, он соединяется с гемоглобином кро­ви и подавляет его способность снабжать ткани организма кисло­родом. В результате наступает кислородное голодание организма и возникают нарушения в деятельности центральной нервной системы. Последствия воздействия зависят от концентрации ок­сида углерода в воздухе; так, при концентрации 0,05 % через 1 ч появляются признаки слабого отравления, а при 1 % наступает по­теря сознания после нескольких вдохов.

В 3-ю группу входят оксид азота (ПДК 5 мг/м 3 , 3 кл.) - бес­цветный газ и диоксид азота (ПДК 2 мг/м 3 , 3 кл.) - газ краснова­то-бурого цвета с характерным запахом. Указанные газы являют­ся примесями, способствующими образованию смога. Попадая в организм человека, они, взаимодействуя с влагой, образуют азо­тистую и азотную кислоты (ПДК 2 мг/м 3 , 3 кл.). Последствия воз­действия зависят от их концентрации в воздухе, так, при концен­трации 0,0013 % происходит слабое раздражение слизистых обо­лочек глаз и носа, при 0,002 % - образование метагемоглобина, при 0,008 % - отек легких.

В 4-ю группу входят углеводороды. К наиболее опасным из них относится 3,4-бенз(а)пирен (ПДК 0,00015 мг/м 3 , 1 кл.) - мощный канцероген. При нормальных условиях это соединение представ­ляет собой иглообразные кристаллы желтого цвета, плохо раство­римые в воде и хорошо - в органических растворителях. В сыво­ротке человека растворимость бенз(а)пирена достигает 50 мгк/мл.

В 5-ю группу входят альдегиды. Наиболее опасны для человека акролеин и формальдегид. Акролеин - альдегид акриловой кислоты (ПДК 0,2 мг/м 3 , 2 кл.), бесцветная, с запахом пригорелого жира и весьма летучая жидкость, хорошо растворяющаяся в воде. Концен­трация 0,00016 % является порогом восприятия запаха, при 0,002 % запах трудно переносим, при 0,005 % непереносим, а при 0,014 через 10 мин наступает смерть. Формальдегид (ПДК 0,5 мг/м 3 , 2 кл.) - бесцветный с резким запахом газ, легко растворяющийся в воде.

При концентрации 0,007 % вызывает легкое раздражение слизи­стых оболочек глаз и носа, а также верхних органов дыхания, при концентрации 0,018 % осложняется процесс дыхания.

В 6-ю группу входит сажа (ПДК 4 мг/м 3 , 3 кл.), которая оказывает раздражающее воздействие на органы дыхания. Исследования, про­веденные в США, выявили, что 50...60 тыс. человек умирают еже­годно от загрязнения воздуха сажей. Было выяснено, что частички сажи активно адсорбирует на своей поверхности бенз(а)пирен, вследствие этого резко ухудшается здоровье детей, страдающих респираторными заболеваниями, лиц, больных астмой, бронхитом, воспалением легких, а также людей престарелого возраста.

В 7-ю группу входят свинец и его соединения. В бензин в каче­стве антидетонационной присадки вводят тетраэтилсвинец (ПДК 0,005 мг/м 3 , 1 кл.). Поэтому около 80 % свинца и его соединений, загрязняющих воздух, попадают в него при использовании этили­рованного бензина. Свинец и его соединения снижают актив­ность ферментов и нарушают обмен веществ в организме челове­ка, а также обладают кумулятивным действием, т.е. способностью накапливаться в организме. Соединения свинца особенно вредны для интеллектуальных способностей детей. В организме ребенка остается до 40 % попавших в него соединений. В США примене­ние этилированного бензина запрещено повсеместно, а в России - в Москве, Петербурге и ряде других крупных городов.

Ровно 25 лет назад в солнечной Бразилии прошла конференция Организации Объединённых Наций. В ходе неё Россию назвали одной из самых экологически неблагополучных стран. Минуло четверть века…

Быть может, ситуация стала хоть немного лучше? Вовсе нет. Напротив, объёмы выбросов в атмосферу увеличиваются с каждым годом. И во многом причиной ухудшения ситуации стало возрастающее влияние автомобилей, железнодорожного, гидро- и авиатранспорта на экологию.

Транспорт обошёл металлургию

Как утверждает статистика, в XXI веке удельный вес всех вредоносных транспортных выбросов в окружающую среду достигает предельного уровня. Он уже превысил аналогичные показатели в энергетике, металлургии, газовой и многих других отраслях промышленности.

Среди популярных ви­дов транспорта по объёму атмосферных загрязнений лидирует автомобильный. Особенно остро ситуация стоит в Москве, Санкт-Петербурге, Краснодаре и других крупнейших городах России. Ведь каждый пятый житель «миллионников» имеет собственную машину, которую эксплуатирует ежедневно.

К чему же это приводит? Перейдём на язык цифр и голых фактов. Итак:

• загрязнение воздуха выхлопами – 95% от общего объёма выбросов;
• шумовой «мусор» – 50%;
• общее воздействие на климат – 70%.

Каждый из перечисленных факторов влияния автотранспорта на экологию заслуживает отдельного разговора. Поэтому пойдём по порядку!

Яды, которые выбрасывают машины

Большинство современных автомобилей «питается» бензином. Только представьте: одна тонна горючего в процессе сгорания выделяет до 800 кг вредных веществ! Но хуже всего, если двигатель работает на этилизированном бензине. В таком случае, в воздух будет попадать свинец, который легко оседает вниз и загрязняет почвы. Взаимосвязь такова: опасный металл оказывается в земле, затем аккумулируется в растениях, далее отправляется в организм животного или человека. Постепенно накапливаясь в клетках, он может стать причиной тяжёлых болезней, включая онкологию.

Впрочем, одним свинцом дело не ограничивается. Автомобили «выкидывают» в воздух до трёхсот вредоносных химических веществ и соединений.

• Оксиды азота. Взаимодействуя с влажной средой, образуют азотистые и азотные кислоты. Они, в свою очередь, приводят к различным нарушениям работы органов дыхания и кровеносной системы.
• Формальдегид. Чрезвычайно токсичное вещество – как минимум вызывает аллергию, как максимум – злокачественные опухоли, лейкемию и мутационные изменения в организме.
• Бензол. Это страшный канцероген, провоцирующий развитие анемии, половой дисфункции и рака.
• Сернистый ангидрид. Это вещество, отличающееся повышенной токсичностью. В первую очередь, оно «бьёт» по живым организмам. Что касается человека, то переизбыток вызывает почечную и сердечную недостаточности, а также ряд других патологий.
• Сажа и другие твёрдые частицы. Попадают в организмы людей, вызывая нарушения работы внутренних органов. И ещё парочка «негативов» связана с тем, что данные вещества загрязняют водоёмы, а также мешают нормальному росту растений
• Бензопирен. Имеет свойство накапливаться в организме и со временем вызывать онкологию.

На последнем «ингредиенте» выхлопов хочется остановиться подробней. Для этого вернёмся в лето 2010 года, признанное аномально жарким за всю историю метеонаблюдений. Тогда на российскую столицу обрушился страшнейший смог. Из-за него многие москвичи были вынуждены вывезти своих детей подальше от мегаполиса. И делали это не зря, ведь в смоге в большом количестве содержится бензопирен, опасный для детского организма.

Так что автомобиль – это не только наиболее аварийный вид транспорта. Он ещё и является источником вредоносных выхлопов – настоящей бомбой замедленного действия.

От резиновой пыли до ржавых кузовов

С одной стороны, автомобиль улучшает качество жизни человека. На своём «железном коне» удобно ездить на работу, в магазины, в гости и на отдых… С другой стороны, именно машины и портят это самое качество жизни! Ведь, чем больше авто находится в населённом пункте, тем меньше в нём будет зелёных зон: максимум свободной площади будет отдана под автодороги, гаражи, стоянки.

А теперь – о менее известных путях воздействия транспорта на экологию. Все мы знаем, из чего сделаны автомобильные шины. Во время их трения об асфальт в воздух попадает мелкая, но вредоносная резиновая пыль. Она проникает в дыхательные органы живых существ (в том числе, человека) и ухудшает общее состояние здоровья. Особенно данная проблема актуальна для астматиков и тех, кто страдает хронической формой бронхита.

Кроме того, на свалках продолжают накапливаться старые кузова, покрышки и прочие «останки», утилизация которых требует денег, времени и энтузиазма.

Но и это ещё не все последствия глобальной автомобилизации! Немногие знают, но машины не только выбрасывают в атмосферу вредные вещества, но и поглощают такой важный для живых организмов кислород. Так, всего одно авто за год регулярной эксплуатации уничтожает свыше 4 тонн кислорода.

«Шумно» – значит «вредно»

Немногие задумываются, но ведь не только своими выхлопами автомобили вредят природе. Есть такое понятие как «шумовое воздействие». Его источник – работающий двигатель, а «жертвы» – человек, животные, насекомые и даже, как полагают некоторые биологи, деревья и растения.

Уровень шумового фона измеряется в децибелах. К примеру, для человека данный показатель не должен превышать отметки в 40 дцб. Однако современный город с тысячами ревуще-сигналящих автомобилей оглушает нас всеми 100 и более дцб!

Загрязнение окружающей среды шумом приводит к следующему:

• психические и нервные расстройства;
• снижение слуха;
• постоянное чувство усталости.

Накапливаясь день за днём, эти последствия делают нас заложниками постоянных депрессий и сниженного иммунитета.

День без автомобиля – за рулём автомобиля?..

Какие же способы снижения транспортной нагрузки на экологию предлагают эксперты? Некоторые из них можно выполнить лишь на государственном уровне. В том числе, вынести транзитные грузовые потоки из городской черты. На самом деле, данное требование зафиксировано в действующих нормах и правилах. Другой вопрос, что на деле они не соблюдается.

Впрочем, и обычным гражданам по силам снизить вредоносное воздействие автомобилей. Один из наиболее эффективных вариантов – в будние дни пересесть с собственных машин на вело- или городской транспорт.

Так, начиная с 2008 года акция «День без автомобилей» стала традиционной для России. Москва, Санкт-Петербург, Курск, Уфа, Ростов-на-Дону, Екатеринбург, Калуга, Владивосток… Эти крупнейшие города тоже включились в борьбу за «всеобщую экологизацию». Большинство сознательных граждан 22 сентября отказываются от поездок на «железном коне» и перемещаются любыми другими способами.

Увы, как показывает статистика, в 2016 году количество участников акции оказалось минимальным. Психология тех, кто не захотел отказываться от комфортного пребывания в салоне авто, ясна: «Пусть это будет кто-то другой, но не я». Но эта псевдо-логика убийственна; причём, не только для нас, но в большей степени для наших детей и внуков. Ведь именно они получают в наследство «убитую» экологию и многочисленные болезни, вызванные ею.

Опасность, несущаяся по рельсам

Впрочем, не только автомобили губят окружающий нас мир. Влияние железнодорожного транспорта заслуживает отдельного разговора. Для начала – несколько показательных цифр. Наши поезда и прочие составляющие отрасли ежегодно потребляют:

• около 7% от всего добываемого в России топлива;
• примерно 6% электроэнергии;
• до 4,5% лесных ресурсов.

В масштабах страны это огромные цифры! Кроме того, воздействие железнодорожного транспорта на экологию сказывается в большом количестве механических твёрдых отходов, а также теплового излучения и вибраций, негативно влияющих на живых существ.

Что же может сделать обыватель, в качестве средства передвижения выбравший железную дорогу? Конечно же, не выбрасывать из окон мусор. Полиэтиленовые пакеты, стеклянные банки, пластиковая посуда… Это небольшой список того, что в огромном количестве валяется вдоль путей и постепенно отравляет окружающую среду. Так что, если вы всё-таки задумали путешествие на поезде или электричке, запаситесь индивидуальными пакетами для мусора. Выбрасывайте их только в специальные баки, чтобы внести свою лепту в защиту природы от вредоносного воздействия ж/д транспорта.

Железнодорожное хозяйство также является источником опасности для почвенных и водных ресурсов. Ведь в результате деятельности каждого локомотивного депо остаются производственные сточные воды. Они содержат нефтепродукты, бактериальную грязь, взвешенные частицы, кислоты, щёлочи, поверхностно-активные вещества… И всё это легко попадает в землю и воду, отравляя их. А оттуда – рукой подать до организма человека.

Водные суда и их влияние

Многие обыватели считают водный транспорт экологически чистым, а зря. Загрязнение в данном случае происходит двумя путями:

• морские и речные суда ухудшают состояние биосферы за счёт отходов эксплуатационной деятельности;
• периодически случающиеся аварии на судах с токсичными грузами (нефть и нефтепродукты) являются причинами настоящих экологических катастроф.

Большой процент вредных веществ сперва попадает в атмосферу, а потом, вместе с осадками, проникает в воду. Это общеизвестный факт.

С другой стороны, на танкерах, занимающихся нефтеперевозкой, регулярно делают промывку ёмкостей. Цель – удалить остатки ранее перевозимого груза. Как итог – чрезвычайно грязная вода, насыщенная нефтяными остатками. Обычно её, не задумываясь о наносимом ущербе, просто выливают за борт. А ведь это и есть настоящий яд для водной флоры и фауны.

Главный «экологический грешник» будущего

А теперь – о неожиданном. Согласно опросам, одним из наиболее экологически безопасных видов транспорта современные россияне считают… самолёты. И это коренное заблуждение! Ведь воздействие авиасудов на атмосферу несоизмеримо с другими способами перемещения в пространстве. Более того, эксперты утверждают, что через 10 лет воздушный транспорт станет главным «экологическим грешником», потеснив, таким образом, нынешнего «лидера» – автомобиль.

Перечислим основные факторы негативного влияния авиатранспорта на экологию:

• вредные выбросы двигателей;
• высокий шумовой «вброс»;
• звуковые удары (характерно для полётов на сверхзвуковых скоростях).

Остановимся на первом, знаковом пункте. Дело в том, что все вредоносные выбросы, исходящие от самолётов и вертолётов, находятся в максимальной близости от озонового слоя. И, соответственно, разрушают его намного интенсивней чем те, что исходят от нашей планеты.

Что же входит в состав этих выбросов?

• около 70% – углекислый газ;
• порядка 30% – водяной пар;
• 2-5% – загрязняющие вещества: оксиды серы, углеводороды, угарный газ, оксиды азота.

Таким образом, самолёты вносят свой довольно весомый вклад в формирование на планете парникового эффекта. А он – первейшая причина глобального потепления, которое приводит к весьма серьёзным последствиям наподобие таяния ледников, повышения рисков в аграрной отрасли и т.д.

Влияние транспорта на экологию – тема, касающаяся каждого из нас. Человечество привыкло к комфортной жизни. Но как быстро оно освоится в мире с отвратительным составом воздуха, загрязнёнными почвами, отравленной водой и сильнейшим парниковым эффектом? А ведь всё это и есть цена удобства и высоких скоростей, которую мы платим из кармана своих потомков.

Введение

Влияние автотранспорта на состояние окружающей среды

Химическое воздействие автотранспорта на окружающую среду и методы его предотвращения

1 Загрязнение атмосферы

2 Загрязнение литосферы

3 Загрязнение гидросферы

Физическое воздействие автотранспорта и методы его предотвращения

Механическое воздействие автотранспорта на окружающую среду и методы его предотвращения

Заключение

Список использованной литературы

автотранспорт загрязнение окружающая среда

Введение

Проблема надежной охраны окружающей среды, рационального и максимального использования природных ресурсов является одной из наиболее актуальных среди глобальных проблем.

Транспортный комплекс, в частности в России, включающий в себя автомобильный, морской, внутренний водный, железнодорожный и авиационный виды транспорта, один из крупнейших загрязнителей атмосферного воздуха. Его влияние на окружающую среду выражается, в основном, в выбросах в атмосферу токсикантов с отработавшими газами транспортных двигателей и вредных веществ от стационарных источников, а также в загрязнении поверхностных водных объектов, образовании твердых отходов и воздействии транспортных шумов.

К главным источникам загрязнения окружающей среды и потребителям энергоресурсов относятся автомобильный транспорт и инфраструктура автотранспортного комплекса.

Загрязняющие выбросы в атмосферу от автомобилей по объему более чем на порядок превосходят выбросы от железнодорожных транспортных средств. Далее идут (в порядке убывания) воздушный транспорт, морской и внутренний водный. Несоответствие транспортных средств экологическим требованиям, продолжающееся увеличение транспортных потоков, неудовлетворительное состояние автомобильных дорог - все это приводит к постоянному ухудшению экологической обстановки.
Кроме отравления вредоносными выбросами газов воздуха автомобильный транспорт загрязняет значительные территории топливно-смазочными материалами, является мощным источником повышенного шума и электромагнитных излучений.

Общая картина загрязнения окружающей среды автомобильным транспортом в настоящее время продолжает ухудшаться.
В последние десятилетия в связи с быстрым развитием автомобильного транспорта существенно обострились проблемы воздействия его на окружающую среду. Автомобили сжигают огромное количество нефтепродуктов, нанося одновременно ощутимый вред окружающей среде, главным образом, атмосфере.

С каждым годом количество автотранспорта растет, а, следовательно, растет содержание в атмосферном воздухе вредных веществ. Постоянный рост количества автомобилей оказывает определенное отрицательное влияние на окружающую среду и здоровье человека.

1. Влияние автотранспорта на состояние окружающей среды

Природа - целостная система с множеством сбалансированных связей. Нарушение этих связей приводит к изменению установившихся в природе круговоротах веществ и энергии. Современным обществом в производство и потребление вовлекается такое количество вещества и энергии, которое в сотни раз превосходит биологические потребности человека, что и является основной причиной современного экологического кризиса.

Сегодня производственная деятельность человечества связанна с использованием разнообразных природных ресурсов, охватывающих большинство химических элементов. Усиление техногенного воздействия на природную среду породило ряд экологических проблем. Самые острые связаны с состоянием атмосферы, гидросферы и литосферы.

Одной из проблем урбанизированных территорий является изменение свойств окружающей среды под влиянием автотранспортных средств. Виды воздействия автотранспорта на окружающую среду представлены на рис. 1.

Схема 1. Воздействие автотранспорта на окружающую среду

2. Химическое воздействие автотранспорта на окружающую среду и методы его предотвращения

2.1 Загрязнение атмосферы

На долю автотранспорта в ряде регионов приходится свыше 50 % от общего объема выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Загрязнение атмосферы передвижными источниками автотранспорта происходит в большей степени отработавшими газами через выпускную систему автомобильного двигателя, а также, в меньшей степени, картерными газами.

Каждый автомобиль выбрасывает в атмосферу с отработавшими газами около 200 различных компонентов. Основные виды выбросов загрязняющих веществ от передвижных источников, их воздействие на организм человека и окружающую среду представлены в таблице.

Картерные газы - это смесь части отработавших газов, проникшей через неплотности поршневых колец в картер двигателя, с парами моторного масла. Количество картерных газов в двигателе возрастает с увеличением износа. Кроме того, оно зависит от условий движения и режима работы двигателя.

Испарения бензина в автомобиле имеют место при работе двигателя и в нерабочем состоянии. Они возникают не только в передвижных источниках, но и в стационарных, к которым, в первую очередь, следует отнести автозаправочные станции. Они получают, хранят и реализуют бензин и другие нефтепродукты в больших количествах. Это является серьезным каналом загрязнения окружающей среды как в результате испарений топлива, так и в результате разливов.

Автодороги являются одним из источников образования пыли в приземном воздушном слое. При движении автомобилей происходит истирание дорожных покрытий и автомобильных шин, продукты износа которых смешиваются с твердыми частицами отработавших газов. К этому добавляется грязь, занесенная на проезжую часть с прилегающего к дороге почвенного слоя. Химический состав и количество пыли зависят от материалов дорожного покрытия.

Современный мир сложно представить без большого числа автотранспорта, поэтому в целях соблюдения эколого-экономического баланса целесообразно разработать систему мероприятий, направленных на улучшение качества атмосферного воздуха

Схема 2. Система мероприятий, направленных на улучшение качества атмосферного воздуха

Только комплексное выполнение технологических, планировочных, организационно-технических мероприятий может привести к улучшению качества окружающей среды в городе.

2.2 Загрязнение литосферы

Вещества, попадающие с выхлопными газами в атмосферный воздух, а затем, оседают на почву. Почвы обладают способностью удерживать и сохранять как атмосферные, так и грунтовые воды, обогащающие почву химическими соединениями и тем самым оказывающие влияние на формирование того или иного типа почв. Определено, что почва делает конечное количество элементов, бесконечным. Происходит это потому, что почва задействована в целом ряде биосферных циклических процессов. Элементы, находящиеся в почве, в воде, в почвенном воздухе, могут вступать практически в неограниченное число контактов и образовывать бесконечное число связей.

Почва - составная часть почти всех биосферных круговоротов веществ. В роли основных загрязнителей почв выступают металлы и их соединения. Массовый и опасный характер носит загрязнение почв свинцом. Соединения свинца используются в качестве добавок к бензину, поэтому автотранспорт является серьезным источником свинцового загрязнения. Особенно много свинца в почвах вдоль крупных автострад.

При сгорании 1 л этилированного бензина выделяется от 200 до 500 мг свинца. Этот высокоактивный, находящийся в состоянии рассеяния свинец обогащает почву вдоль дорог.

До тех пор, пока тяжелые металлы прочно связаны с составными частями почвы и труднодоступны, их отрицательное влияние на почву и окружающую среду будет незначительным. Однако если почвенные условия позволяют перейти тяжелым металлам в почвенный раствор, появляется прямая опасность загрязнения почв, возникает вероятность проникновения их в растения, а также в организм человека и животных, потребляющих эти растения. Опасность загрязнения почв и растений зависит: от вида растений; форм химических соединений в почве; присутствия элементов противодействующих влиянию тяжелых металлов и веществ, образующих с ними комплексные соединения; от процессов адсорбции и десорбции; количества доступных форм этих металлов в почве и почвенно-климатических условий. Следовательно, отрицательное влияние тяжелых металлов зависит, по существу, от их подвижности, т.е. растворимости.

Самоочищение почв, как правило, медленный процесс. Токсичные вещества накапливаются, что способствует постепенному изменению химического состава почв, нарушению единства геохимической среды и живых организмов. Из почвы токсические вещества могут попасть в организмы животных, людей и вызвать тяжелейшие болезни и смертельные исходы.

Размеры зоны влияния автотранспорта на экосистемы сильно меняются. Ширина придорожных аномалий содержания свинца в почве может достигать 100-150м. Лесные полосы вдоль дорог задерживают в своих кронах потоки свинца от автотранспорта. В условиях города размеры свинцовых загрязнений определяются условиями застройки и структурой зеленых насаждений. В сухую погоду происходит накопление свинца на поверхности растений, но после обильных дождей значительная его часть (до 45%) смывается.

Для того чтобы уменьшить загрязнение среды свинцом необходимо уменьшить использование этилированного бензина, т.к. этот бензин и является источником выбросов свинца в атмосферу. Также необходимо создать ряд установок, которые бы задерживали свинец, т.е. количество свинца оседало в этих установках. Естественной такой установкой являются любые виды растительности.

2.3 Загрязнение гидросферы

Под загрязнением водоемов понимают снижение их биосферных функций и экологического значения в результате поступления в них вредных веществ. Загрязнение вод транспортными отходами проявляется в изменении физических и органолептических свойств (нарушение прозрачности, окраски, запахов, вкуса), увеличении содержания сульфатов, хлоридов, нитратов, токсичных тяжелых металлов, сокращении растворенного в воде кислорода воздуха, появлении радиоактивных элементов. Установлено, что более 400 видов веществ, выделяемых при работе автотранспорта, могут вызвать загрязнение вод. В случае превышения допустимой нормы хотя бы по одному из трех показателей вредности: санитарно-токсикологическому, общесанитарному или органолептическому, вода считается загрязненной.

Интенсивное загрязнение гидросферы автотранспортом происходит вследствие следующих факторов. Одним из них является отсутствие гаражей для тысяч индивидуальных автомобилей, хранящихся на открытых площадках, во дворах жилых застроек. Положение усугубляется ещё и тем, что сеть ремонтных служб для автомобилей личного пользования недостаточно развита. Это вынуждает их владельцев производить ремонт и техническое обслуживание своими силами, что они и делают, конечно, без учёта экологических последствий. Примером могут служить частные мойки или несанкционированные площадки для мойки автомобилей: из-за отсутствия моечных пунктов эту операцию зачастую выполняют на берегу реки, озера или пруда.

Между тем автолюбители всё в больших объёмах пользуются синтетическими моющими средствами, которые представляют определённую опасность для водоёмов. Ливневые сточные воды с поверхности автомагистралей, площадок АЗС, с территории автотранспортных и авторемонтных предприятий также являются мощным источником загрязнения водных бассейнов в городской местности нефтепродуктами, фенолами и легкоокисляющимися органическими веществами. Поступление со стоками тяжелых металлов и токсичных веществ резко ограничивает потребление и использование водных ресурсов.

Для снижения загрязнения поверхностных вод открытых водоемов необходимо создание бессточной системы водоснабжения на участках, используемых для мытья автомобилей, а также строительство локальных очистных сооружений с последующим разбавлением остаточного количества загрязняющих веществ. Практика показала, что существующие технологические процессы по обезвреживанию сточных вод способствуют удалению 95-99% органических веществ и 40-99% взвешенных веществ. Однако они практически не снижают содержание в них солей, из которых наибольшую опасность представляют токсические вещества, в том числе канцерогенные, к которым относится один из наиболее токсичных - тетроэтилсвинец.

3. Физическое воздействие автотранспорта и методы его предотвращения

Уровень уличных шумов обуславливается интенсивностью, скоростью и характером (составом) транспортного потока. Кроме того, он зависит от планировочных решений (продольный и поперечный профиль улиц, высота и плотность застройки) и таких элементов благоустройства, как покрытие проезжей части и наличие зелёных насаждений. Каждый из этих факторов способен изменить уровень транспортного шума в пределах до 10 дБ.

В промышленном городе обычно высок процент грузового транспорта на магистралях. Увеличение в общем потоке автотранспорта грузовых автомобилей, особенно большегрузных с дизельными двигателями, приводит к повышению уровней шума. Шум, возникающий на проезжей части магистрали, распространяется не только на примагистральную территорию, но и вглубь жилой застройки. Уровни шума, замеренные в жилых комнатах при открытых окнах, ориентированных на указанные магистрали, всего на 10-15 дБ ниже.

Акустическая характеристика транспортного потока определяется показателями шумности автомобиля. Шум, производимый отдельными транспортными экипажами, зависит от многих факторов: мощности и режима работы двигателя, технического состояния экипажа, качества дорожного покрытия, скорости движения. Значительный шум вызывает резкое торможение автомобиля при движении на большой скорости.

За последнее время средний уровень шума, производимый транспортом, увеличился на 12-14 дБ. Вот почему проблема борьбы с шумом в городе приобретает всё большую остроту.

В условиях сильного городского шума происходит постоянное напряжение слухового анализатора. Ущерб, который причиняет слуху сильный шум, зависит от спектра звуковых колебаний и характера их изменения. Опасность возможной потери слуха из-за шума в значительной степени зависит от индивидуальных особенностей человека.

Шум в больших городах сокращает продолжительность жизни человека, а также может стать причиной нервного истощения, психической угнетённости, вегетативного невроза, язвенной болезни, расстройства эндокринной и сердечно-сосудистой систем, а также в значительной мере нарушает сон.

Для защиты людей от вредного влияния городского шума необходима регламентация его интенсивности, спектрального состава, времени действия и других параметров. При гигиеническом нормировании в качестве допустимого устанавливают такой уровень шума, влияние которого в течение длительного времени не вызывает изменений во всём комплексе физиологических показателей, отражающих реакции наиболее чувствительных к шуму систем организма.

В настоящее время шумы для условий городской застройки нормируют в соответствии с Санитарными нормами допустимого шума в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки (№ 3077-84) и Строительными нормами и правилами II.12-77 «Защита от шума». Санитарные нормы обязательны для всех министерств, ведомств и организаций, проектирующих, строящих и эксплуатирующих жильё и общественные здания, разрабатывающих проекты планировки и застройки городов, микрорайонов, жилых домов, кварталов, коммуникаций и т.д., а также для организаций, проектирующих, изготавливающих и эксплуатирующих транспортные средства, технологическое и инженерное оборудование зданий и бытовые приборы.

ГОСТ 19358-85 «Внешний и внутренний шум автотранспортных средств. Допустимые уровни и методы измерений» устанавливает шумовые характеристики, методы их измерения и допустимые уровни шума автомобилей (мотоциклов) всех образцов, принятых на государственные, межведомственные, ведомственные и периодические контрольные испытания.

Снижение городского шума может быть достигнуто в первую очередь за счёт уменьшения шумности транспортных средств.

К градостроительным мероприятиям по защите населения от шума относятся: увеличение расстояния между источником шума и защищаемым объектом; применение акустически непрозрачных экранов (откосов, стен и зданий-экранов), специальных шумозащитных полос озеленения; использование различных приёмов планировки, рационального размещения микрорайонов. Кроме того, градостроительными мероприятиями являются рациональная застройка магистральных улиц, максимальное озеленение территории микрорайонов и разделительных полос, использование рельефа местности и др.

4. Механическое воздействие автотранспорта на окружающую среду и методы его предотвращения

Под автодороги отчуждаются значительные земельные площади. Так, на строительство 1 км современной автомагистрали требуется до 10-12 га площади, в том числе и плодородной земли. Эрозия почвы происходит довольно быстро, а для воссоздания плодородного слоя глубиной 1 см необходимо около 100 лет. Сохранению почв служат такие главные направления в развитии транспорта, как выделение под транспортные сооружения менее ценных в сельскохозяйственном отношении земель; сохранение традиционных гидрологических режимов в районе транспортных сооружений; сокращение (лучше прекращение) загрязнения почв вредными компонентами работы транспортных средств.

За рубежом и в нашей стране накапливают опыт экономического использования земли с развитием автотранспорта, например, в городах строят большие подземные гаражи. Планируется создание многих новых подземных сооружений.

Выемка из земли в больших количествах металлов, необходимых для производства транспортных средств, приводит к нарушению выравнивания энергетического баланса, в результате чего при выравнивании этого баланса потребление или выброс энергии в космос происходит уже в основном через разломы в литосфере, а не через залежи руды, как это было ранее, что стало приводить к локальным землетрясениям и возникновению локальных пожаров.

Строительство дорог влияет на гидрологический режим района, что приводит к изменению состава биогеоценозов; а вырубка лесов в свою очередь приводит к изменению флористического состава.

Заключение

Охрана природы - задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Существует несколько наиболее важных причин отставания России в сфере экологии:

низкая культура эксплуатации автомобилей. Количество неисправных автомобилей, находящихся в эксплуатации до сих пор весьма;

отсутствие жестких законодательных требований к экологическим качествам автомобилей. 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;

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

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

В последние годы ситуация начала меняться к лучшему. Хотя введение в действие жестких экологических норм и происходит с опозданием в 10 лет, важно, что оно началось.

Основные пути снижения экологического ущерба от транспорта заключаются в следующем:

) оптимизация движения городского транспорта;

) разработка альтернативных энергоисточников;

) дожигание и очистка органического топлива;

) создание (модификация) двигателей, использующих альтернативные топлива;

) защита от шума;

) экономические инициативы по управлению автомобильным парком и движением

Список использованной литературы

1. Бензин, потеснись // Фактор. №3. 2011. - С. 40-41.

2. Голубев И.Р., Новиков Ю.В. Окружающая среда и транспорт. - М.: Транспорт, 2007

Гурьянов Д.И. Экологически чистый транспорт: направления развития

// Инженер, технолог, рабочий. №2. 2011. - С. 12-14.

4. Жуков С. Природный газ - моторное топливо XXI века //

Промышленность сегодня. №2. 2011. - С. 12.

5. Кириллов Н.Г. А воз и ныне там - проблема экологизации

автомобильного транспорта Санкт-Петербурга // Промышленность Сегодня.

№ 11. 2011. - С.13.

6. Криницкий Е. Экологичность автотранспорта должен определять

Федеральный закон // Автомобильный транспорт. №9. 2010. - С. 34-37.

7. Луканин В.Н., Гудцов В.Н., Бочаров Н.Ф. Снижение шума автомобиля. - М.: Машиностроение, 2011. - 289 с.

8. Наумов Я. Г. Экология России. - М. 2009.

В своей практической деятельности человек использует различные виды транспорта, имеющие передвижные и стационарные силовые установки. Передвижные силовые установки позволяют передвигаться транспортному средству по поверхности (сухопутной или водной, или в атмосфере), это автомобили, корабли, самолеты и т.д. Стационарные силовые установки снабжают электрической или другими энергиями видами устройства, совершающие необходимую работу, в том числе и передвижение транспортных средств, примером могут служить электрические железнодорожные поезда, трамваи и троллейбусы.

Различают следующие виды транспорта: автомобильный, железнодорожный (наземный и подземный - метро), воздушный, водный (речной и морской), а также рельсовый и безрельсовый наземный электротранспорт (трамваи, троллейбусы). Электротранспорт оказывает загрязняющее действие на среду за счет шума и электромагнитных излучений, а также за счет попадания в среду веществ, применяемых при обслуживании этого транспорта, однако, за счет того, что электроэнергия вырабатывается за пределами населенных пунктов, электрический транспорт значительно улучшает экологическую атмосферу в городах.

На различных видах транспорта используют следующие виды топлива: автомобильный и авиационный бензин, дизельное топливо, керосиновые фракции, природный газ и смесь разных видов топлива. По конструкции двигателей различают карбюраторные, инжекторные, двигатели с прямым впрыском топливной смеси, дизельные и реактивные силовые установки, которые имеют разные конструкции и оказывают на природную среду различное воздействие.

Негативное влияние транспорта на окружающую среду состоит в том, что для его функционирования необходимо топливо, которое само по себе токсично; при работе разных поглощается кислород и выделяются выхлопные газы, многие из которых отрицательно влияют на Природу. Нерациональное использование веществ, применяемых при уходе за двигателями, также загрязняет внешнюю среду. Работа транспорта сопровождается шумом, вибрациями, излучением электромагнитных колебаний, тепловым загрязнением среды обитания. При машин по грунтовым дорогам нарушается поверхностный слой почвы, возникает запыление и т. д.

Краткая экологическая характеристика видов топлива

В промышленности и на транспорте используют автомобильные бензины марок А-72, А-76, АИ-92, АИ-93, АИ-95 и АИ-98. Цифры в обозначении бензина указывают на октановое число (стойкость топлива к самовоспламенению при повышенных давлении и ). Чем выше октановое число тем более качественным является бензин. Самые современные двигатели внутреннего сгорания автомобилей работают на бензине АИ-98.

Большинство видов бензина этилируется (вводится добавка тетраэтилсвинца) для повышения октанового числа. Авиационные бензины выпускаются ограниченно.

Широко применяются разные виды дизельного топлива. Для быстроходных дизельных двигателей используют марки ЗЛ, ДЗ, ДЛ, а для тихоходных - ДТ и ДМ. В этих топливах содержание серы должно быть не более 0,2-0,5% (для быстроходных) и 0,5-3% (для тихоходных дизелей).

Реактивные двигатели могут развивать дозвуковую и сверхзвуковую скорость. Для первых используют топливо марок Т-1, ТС-1 и РТ, а для вторых - Т-6 и Т-8. В своей основе указанные марки топлива являются керосиновыми фракциями нефтеперегонки с температурами кипения 150-315 °С, в которые добавляют противоизносные, антиокислительные, защитные, антистатические и другие присадки.

Для работы газотурбинных двигателей можно применять и газообразное, и жидкое, и твердое, и пылевидное топливо. Топливо для этих двигателей должно содержать не более 3 % серы и 0,05% золы.

Для судовых и стационарных силовых установок используют мазут марок - Ф5, Ф12 (мазуты флотские), 40, 100 и 200 (мазуты топочные) и топливо МП. Топочные мазуты, в отличие от флотских, имеют большую зольность, вязкость и большее содержание серы, воды и смолистых веществ.

Для эксплуатации двигателей применяют смазочные масла и специальные органические жидкости, которые огнеопасны и токсичны. Так, содержание бензинов в воздухе в количестве 5-10 мг/л вызывает острое отравление, концентрация в 35-40 мг/л приводит к хроническим нарушениям, а концентрации более 50 мг/л могут привести к летальному исходу. Токсичность компонентов дизельного топлива выше, чем у компонентов бензина, но это топливо менее летуче, и опасные концентрации могут возникать только при повышенных температурах.

Очень вредным для здоровья является этиловая жидкость из-за наличия в ней свинца. Эта жидкость летуча, и уже при 0 °С возникают опасные для здоровья человека концентрации этого вещества в , поэтому работа с тетраэтилсвинцом требует предельной осторожности.

В составе смазочных масел и гидравлических жидкостей содержатся вредные компоненты (это соединения серы, хлора, цинка, свинца). Весьма опасен и этиленгликоль, используемый в качестве антифриза (смеси этиленгликоля и воды замерзают при низких температурах); он поражает нервную систему, почки; смертельная доза - 50 грамм, его ни в коем случае нельзя принимать внутрь.

Краткая экологическая характеристика продуктов сгорания топлива

Транспорт - основной загрязнитель . Установлено, что ежегодно один легковой автомобиль, поглощая 4 тонн молекулярного кислорода, выделяет в атмосферу 0,8 т СО, до 40 кг различных оксидов азота, до 200 кг углеводородов, кроме того, сажу, тетраэтилсвинец и другие вещества (альдегиды, органические кислоты, полициклические углеводороды и их производные).

Двигатели, работающие на дизельном топливе, выделяют в окружающую среду меньшее количество угарного газа, но большее количество диоксидов углерода и серы. Наименьшее количество вредных примесей содержится в выхлопных газах двигателей, работающих на сжиженном газе (СО в пять раз меньше, чем у карбюраторных двигателей, оксидов азота - в два раза, а оксиды серы отсутствуют).

Состав выхлопных газов в значительной степени зависит от режима работы двигателя. Так, содержание СО составляет: на холостом ходу 0,5-6,5, при постоянной скорости движения - 0,3 - 3,5, при разгоне (от 0 до 40 км/ч) - 2,5-5,0, при торможении (от 40 км/ч до 0) - 1,8-4,5 % по объему. Для оксидов азота: 0,005 - 0,01; 0,1-0,2; 0,12-0,19; 0,003-0,005 (соответственно с СО).

В выхлопных газах содержатся канцерогенные (вещества, способствующие развитию раковых заболеваний) соединения, например бензапирен.

Анализируя приведенные выше сведения, необходимо отметить, что состав выхлопных газов зависит как от типа двигателя, так и от режима работы транспорта, что важно учитывать при реализации природоохранных мероприятий.

Особенности загрязняющего воздействия транспорта на биосферу

Как было показано выше, при эксплуатации транспортных средств выделяются газообразные (оксиды серы, азота, угарный газ, различные углеводороды, продукты неполного сгорания и разложения топлива переменного состава), парообразные (тетраэтилсвинец и другие вещества), жидкие (сточные воды переменного состава) и твердые (золы) загрязняющие вещества.

Транспортные средства, работающие на карбюраторных двигателях, сильно загрязняют среду угарным газом, тетраэтилсвинцом (его в атмосферу поступает более 8 тыс. т ежегодно), оксидами азота и углеводородами.

Транспортные средства, работающие на дизельных двигателях, в меньшей степени загрязняют среду СО, но в большей - оксидами серы и азота.

За счет работы транспортных средств возникает фотохимический смог, связанный с поступлением в атмосферу оксидов азота, углеводородов, кислорода и паров воды. Под воздействием солнечной радиации образуются оксиданты, отравляющее воздействие которых очень велико и превышает таковое для других веществ, поступающих в атмосферу.

Продукты превращений различных загрязнителей, находящихся в атмосфере, попадают в почву и природные воды.

Уход за транспортными средствами требует большого расхода воды и сопровождается образованием сточных вод. Сточные станций техобслуживания содержат суспензии твердых веществ, эмульсии масел, а также растворы солей и моющих средств. Попадание таких вод в природные водоемы или в почву приводит к загрязнению последних.

И атмосфера, и , и почвы загрязняются в результате нарушения правил перевозки грузов и различных аварий на транспорте. Большое количество нефти и нефтепродуктов, угля, различных солей попадают и в , и в моря, и в литосферу. Однако обнаружено, что как загрязняющее вещество попадает в среду обитания () преимущественно через сливные воды, образующиеся при отстое транспортируемой нефти.

Атмосфера является мощным загрязняющим фактором природных вод и литосферы, так как более 50% всех загрязнений, поступивших в нее, попадает в Мировой океан и на сушу. Поэтому автомобильный, наземный железнодорожный и другие виды наземного транспорта являются источником загрязнения и гидросферы, и литосферы.

Помимо того, что транспортные средства выделяют большое количество продуктов сгорания топлива, все виды транспорта являются источником теплового и шумового загрязнения, а также электромагнитного излучения.

Краткий обзор природоохранных мероприятий, проводимых при эксплуатации и обслуживании транспортных средств

Транспортные средства - необходимый атрибут жизни современного человека.

Полностью исключить отрицательное воздействие транспорта на Природу невозможно, но снизить негативное воздействие можно и необходимо.

Основные направления природоохранной деятельности на транспорте таковы:

1. Строгое соблюдение правил транспортировки людей и грузов, что сделает работу транспорта более оптимальной, экономически выгодной, снизит расходы энергии, топлива и других ресурсов.

2. Проведение реконструкции двигателей, которая позволит уменьшить расход топлива на единицу пробега, снизить уровень шума и вибрации (за счет принципиально новых технологических решений), значительно уменьшить содержание вредных примесей в выхлопных или отходящих газах.

3. Разработка новых типов двигателей (типа электромобилей), которые в минимальной степени загрязняют природную среду, и внедрить их в практику.

4. Разработка новых видов топлива, которые были бы более экологичными, т. е. при их сжигании образовывалось бы меньшее количество веществ, обладающих отрицательным воздействием на здоровье человека и природные экологические процессы.

5. Учитывая, что количество вредных загрязнителей зависит от режима работы двигателя, оптимизировать режим движения на автомобильных дорогах, по возможности исключая возникновение «дорожных пробок» и других затруднений при движении транспортных средств.

6. Применение новых технологий сжигания топлива без использования тетраэтилсвинца, способствующих более полному сжиганию топлива.

7. Разработка приборов, улавливающих или обезвреживающих вредные загрязняющие примеси, содержащиеся в выхлопных газах, и оборудование ими транспортных средств.

8. Разработка оптимального режима работы двигателей разных типов и использование ЭВМ для тонкого управления режимом сжигания топлива.

9. Сбор, обезвреживание сточных вод, образующихся при эксплуатации и уходе за транспортными средствами, утилизация полезных компонентов, извлеченных из них.

10. Сбор отстойных вод, обезвреживание и удаление из них полезных компонентов с целью утилизации; воздействие на эти воды различными средствами очистки.

11. Проведение систематически организованного экологического просвещения работников, занятых в сфере эксплуатации и обслуживания транспортных средств, с целью их активного вовлечения в работу, обеспечивающую минимальное загрязнение среды обитания.

Специалисты, занятые в сфере транспорта, должны знать технические особенности реализации рассмотренных выше направлений природоохранной деятельности, это необходимо и руководителям транспортных предприятий, и инженерно-техническим работникам. Данные вопросы рассматриваются в специальных курсах.

План :

Введение.

Влияние транспорта на окружающую среду. Парниковый эффект.

Пути решения экологических проблем:

а) создание новых двигателей;

б) разработка средств защиты атмосферы и гидросферы (получение добавок, способствующих более полному сгоранию топлива, создание эффективных фильтров и т.д.).

Заключение.

Введение

Проблема предотвращения деградациоцных изменений среды обитания человека, рационального использования и охраны природы затрагивает не только развитые промышленные государства. Не в меньшей степени эта проблема касается и развивающихся стран. Несомненно, что масштабы промышленного и сельскохозяйственного производства, степень использования естественных природных ресурсов и соответственно характер деградационных изменений среды обитания человека в этих странах значительно отличаются от первых. Тем не менее, существующая модификация исторически сложившейся экологической, термодинамической и биогеохимической структуры биосферы становится реальным фактом для развивающихся стран.

Проблема отношения «человек-природа» является одним из конкретных выраже-ний основного вопроса философии о статусе бытия и мышления, о взаимодействии материального и духовного.

Генезис отношения «человек-природа» соответствует эпохе выделения человека из мира животных.На ранних этапах своей истории человек осознавал себя но особенным феноменом природы, а лишь одним из многочисленных ее проявлений. Это можно рассматривать как духовное выражение определенного уровня развития первобытного общества, находившегося на стадии собирательства, т. е. абсолютной зависимости от внешней среды.

«Раньше природа устрашала человека, а теперь человек устрашает природу».

Жан Ив Кусто.

Влияние транспорта на окружающую среду. Парниковый эффект.

К основным токсичным выбросам автомобиля относятся: отработавшие газы, картерные газы и топливные испарения. Отработавшие газы, выбрасываемые двигателем, содержат окись углерода (СО), углеводороды (СxHy), окислы азота (NOx), бензапирен, альдегиды и сажу. Распределение основных компонентов выбросов у карбюраторного двигателя следующее: отработавшие газы содержат 95% СО, 55% СxHy и 98% NOx, картерные газы по – 5% СxHy, 2% NOx, а топливные испарения – до 40% СxHy.

Основными токсичными веществами – продуктами неполного сгорания являются сажа, окись углерода, углеводороды, альдегиды.

Вредные токсичные выбросы можно разделить на два вида: регламентированные и нерегламентированные. Они действуют на организм человека по-разному.

Главным загрязнителем атмосферного воздуха свинцом в Российской Федерации в настоящее время является автотранспорт, использующий этилированный бензин: от 70 до 87 % общей эмиссии свинца по различным оценкам. РЬО (оксиды свинца) - возникают в ОГ карбюраторных двигателей, когда используется этилированный бензин, чтобы увеличить октановое число для уменьшения детонации (это очень быстрое, взрывное сгорание отдельных участков рабочей смеси в цилиндрах двигателя со скоростью распространения пламени до 3000 м/с, сопровождающееся значительным повышением давления газов). При сжигании одной тонны этилированного бензина в атмосферу вы-брасывается приблизительно 0,5... 0,85 кг оксидов свинца. По предварительным данным, проблема загрязнения окружающей среды свинцом от выбросов автотранспорта становится значимой в городах с населением свыше 100 000 человек и для локальных участков вдоль автотрасс с интенсивным движением. Радикальный метод борьбы с загрязнением окружающей среды свинцом выбросами автомобильного транспорта - отказ от использования этилированных бензинов. По данным 1995г. 9 из 25 нефтеперерабатывающих заводов России перешли на выпуск неэтилированных бензинов. В 1997 году доля неэтилированного бензина в общем объеме производства составила 68%. Однако, из-за финансовых и организационных трудностей полный отказ от производства этилированных бензинов в стране задерживается.

Охрана окружающей природной среды и рациональное использование естественных ресурсов - одна из актуальных глобальных проблем современности. Ее решение неразрывно связано с борьбой за мир на Земле, за предотвращение ядерной катастрофы, разоружение, мирное сосуществование и взаимовыгодное сотрудничество государств.
Все мы в последние десятилетия наблюдаем резкое повышение температуры, когда зимой в место отрицательных температур, мы месяцами наблюдаем оттепели до 5 – 8 градусов тепла, а в летние месяцы – засухи и суховеи, иссушающие почву земли и ведущие к ее эрозии. Почему это происходит?

Ученые утверждают, что причиной, прежде всего, является губительная деятельность человечества, приводящая к глобальному изменению климата Земли. Сжигание топлива в электростанциях, резкое увеличение количества отходов от производственной деятельности человека, увеличение автомобильного транспорта и как следствие увеличение выбросов углекислого газа в атмосферу Земли при резком сокращении лесопарковой зоны, привело к возникновению так называемого парникового эффекта Земли.

Многолетние наблюдения показывают, что в результате хозяйственной деятельности изменяется газовый состав и запыленность нижних слоев атмосферы. С распаханных земель во время пыльных бурь поднимаются в воздух миллионы тонн частиц почвы. При разработке полезных ископаемых, при производстве цемента, при внесении удобрений и трении автомобильных шин о дорогу, при сжигании топлива и выбросе отходов промышленных производств в атмосферу попадает большое количество взвешенных частиц разнообразных газов. Определения состава воздуха показывают, что сейчас в атмосфере Земли углекислого газа стало на 25% больше, чем 200 лет назад. Это, безусловно, результат хозяйственной деятельности человека, а также вырубки лесов, зеленые листья которых поглощают углекислый газ. С повышением концентрации углекислого газа в воздухе связан парниковый эффект, который проявляется в нагреве внутренних слоев атмосферы Земли. Это происходит потому, что атмосфера пропускает основную часть излучения Солнца. Часть лучей поглощается и нагревает земную поверхность, а от нее нагревается атмосфера. Другая часть лучей отражается от поверхности Планеты и это излучение поглощается молекулами углекислого газа, что способствует повышению средней температуры Планеты. Действие парникового эффекта анaлогично действию стекла в оранжерее или парнике (от этого возникло название " парниковый эффект").

Одним из газов, способствующих развитию парникового эффекта, является природный газ.

Природный газ.

Природный газ, используемый в энергетике, относится к невозобновляемым энергетическим ресурсам, в то же время это наиболее экологически чистый вид традиционного энергетического топлива. Природный газ на 98% состоит из метана, остальные 2% приходятся на этан, пропан, бутан и некоторые другие вещества. При сжигании газа единственным действительно опасным загрязнителем атмосферы является смесь оксидов азота.

На тепловых электростанциях и в отопительных котельных, использующих, природный газ, выбросов углекислого газа, способствующего парниковому эффекту, вдвое меньше, чем на угольных энергетических установках, вырабатывающих тоже количество энергии. Применение сжиженного и сжатого природного газа на автомобильном транспорте дает возможность значительно снизить загрязнение среды обитания и улучшить качество воздуха в городах, то есть "затормозить" парниковый эффект. По сравнению с нефтью, природный газ не дает такого загрязнения среды в процессе добычи и транспортировки к месту потребления.

Запасы природного газа в мире достигают 70 триллионов кубических метров. При сохранении нынешних объемов добычи их хватит более, чем на 100 лет. Газовые месторождения встречаются как отдельно, так и в соединении с нефтью, водой, а также в твердом состоянии (так называемые газогидратные скопления). Большинство месторождений природного газа располагаются в труднодоступных и экологически ранимых районах Заполярной тундры.

Хотя природный газ и не вызывает парниковый эффект, его можно отнести к "парниковым" газам, так как при его использовании выделяется углекислый газ, способствующий парниковому эффекту.

Кроме того, развитию парникового эффекта способствуют: углекислый газ, хлорфторсодержащие газы.

Углекислый газ.

Углекислый газ - диоксид углерода, постоянно образуется в природе при окислении органических веществ: гниении растительных и животных остатков, дыхании, сжигании топлива. Парниковый эффект происходит из-за нарушения человеком круговорота углекислого газа в природе. Промышленность сжигает огромное количество топлива- нефти, угля, газа. Все эти вещества состоят в основном из углерода и водорода. Поэтому их еще называют органическим, углеводородным топливом.

При горении, как известно, поглощается кислород и выделяется углекислый газ. Вследствие этого процесса, каждый год человечество выбрасывает в атмосферу 7 миллиардов тонн углекислого газа! Даже представить трудно себе эту величину. Одновременно с этим на Земле вырубаются леса - один из самых главных потребителей углекислого газа, причем, вырубаются со скоростью 12 гектаров в минуту!!! Вот и получается, что углекислого газа в атмосферу поступает все больше и больше, а потребляется растениями все меньше и меньше.

Круговорот углекислого газа на Земле нарушается, поэтому в последние годы содержание углекислого газа в атмосфере хотя и медленно, но верно увеличивается. А чем его больше, тем сильнее парниковый эффект.

Хлорфторсодержащие газы.

Галогены или хлорфторсодержащие газы широко применяются в химической промышленности. Фтор используют для получения некоторых ценных вторпроизводных, например, смазочных веществ, выдерживающих высокую температуру, пластмасс, стойких к химическим реагентам (тефлон), жидкостей для холодильных машин(фреонов или хладонов). Фреон выделяется также аэрозолями и холодильными машинами. Считается также, что фреон разрушает озоновый слой в атмосфере.

Один из самых распространенных фреонов-дифтордихлорэтан (фреон-12) - газ, не ядовит, не реагирует с металлами, без цвета и запаха. Под давлением легко сжижается и превращается в жидкость с температурой кипения - 30градусов по Цельсию. Применяется в холодильных установках и как растворитель для образования аэрозолей. Хлор служит для приготовления многочисленных органических и неорганических соединений. Его применяют в производстве соляной кислоты, хлорной извести, гипохлоритов и хлоратов и др. Большое количество хлора используется для отбеливания тканей и целлюлозы, идущей на изготовление бумаги.

Хлор применяют также для стериллизации питьевой воды и обеззараживане сточных вод. В цветной металлургии его используют для хлорирования руд, которое является одной из стадий получения некоторых металлов. Особенно большое значение приобрели за последнее время некоторые хлорорганические продукты. Например, хлорсодержащие органические растворители-дихлорэтан, четыреххлористый углерод, широко применяются для экстракции жиров и обезжиривание металлов. Некоторые хлорорганические продукты служат эффективными средствами борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур. На основе хлорорганических продуктов изготовляют различные пластические массы, синтетические волокна, каучуки, заменители кожи(павинол). Так как хлорфторсодержащие газы широко используются в промышленности, их добыча непрерывно растет, а, значит, также растут и выбросы в атмосферу этих газов.

Хлорфторсодержащие газы - "парниковые газы", следовательно, из-за повышения их концентрации в атмосфере процесс парникового эффекта идет быстрее. Кроме того фреоны, относящиеся к хлорфторсодержащим газам, разрушают озоновый слой в атмосфере. Из этих газов делают ядохимикаты, которые хотя и борятся с сельскохозяйственными вредителями, но и нарушают экологический баланс.

Содержание озона в стратосфере также воздействует на климат. Поглощение озоном ультрафиолетовой радиации приводит к нагреванию определенных слоев воздуха высоко в стратосфере. Эти слои не позволяют газообразным примесям проникать в толщу стратосферы. Тепловая «шапка» - важный фактор формирования тропосферного воздуха, а следовательно и климата Земли. По этому, любые виды человеческой деятельности, приводящие к уменьшению среднего содержания озона в стратосфере, могут иметь весьма серьезные отдаленные последствия для климата, здоровья людей, состояния всей живой природы./

Последствия парникового эффекта .

Если температура на Земле будет продолжать повышаться, это окажет серьезнейшее воздействие на мировой климат.

В тропиках будет выпадать больше осадков, так как дополнительное тепло повысит содержание водяного пара в воздухе.

В засушливых районах дожди станут еще более редкими и они превратятся в пустыни в результате чего людям и животным придется их покинуть.

Температура морей также повысится, что приведет к затоплению низинных областей побережья и к увеличению числа сильных штормов.

Повышение температуры на Земле может вызвать поднятие уровня моря так как:
а) вода, нагреваясь становится менее плотной и расширяется, расширение морской воды приведет к общему повышению уровня моря;

б) повышение температуры может растопить часть многолетних льдов, покрывающих некоторые районы суши, например, Антарктиду или высокие горные цепи.
Образовавшаяся вода в конечном итоге стечет в моря, повысив их уровень. Следует, однако, заметить, что таяние льда, плавающего в морях, не вызовет повышение уровня моря. Ледяной покров Арктики представляет собой огромный слой плавучего льда. Подобно Антарктиде, Арктика также окружена множеством айсбергов.
Климатологи подсчитали, что если растают гренландские и антарктические ледники, уровень Мирового океана повысится на 70-80 м.

Сократятся жилые земли.

Нарушится водосолевой баланс океанов.

Изменятся траектории движения циклонов и антициклонов.

Если температура на Земле повысится, многие животные не смогут адаптироваться к климатическим изменениям. Многие растения погибнут от недостатка влаги и животным придется переселится в другие места в поисках пищи и воды. Если повышение температуры приведет к гибели многих растений, то вслед за ними вымрут и многие виды животных.

Кроме отрицательных последствий глобального потепления, можно отметить несколько положительных На первый взгляд более теплый климат представляется благом, так как могут уменьшится счета за отопление и увеличение продолжительности вегетационного сезона в средних и высоких широтах. Увеличение концетрации диоксида углерода может ускорить фотосинтез.

Однако, потенциальный выигрыш в урожайности может быть уничтожен ущербом от болезней, вызванных вредными насекомыми, поскольку повышение температуры ускорит их размножение. Почвы в некоторых областях окажутся малопригодными для выращивания основных культур. Глобальное потепление ускорило бы, вероятно, разложение органического вещества в почвах, что привело бы к дополнительному поступлению в атмосферу диоксида углерода и метана и ускорило парниковый эффект. Что же нас ожидает в будущем?

Экологическое прогнозирование

В настоящее время обсуждаются различные меры, которые могли бы воспрепятствовать нарастающему "антропогенному перегреву" Земли. Существует предложение извлекать избыток СО2 из воздуха, сжижать и нагнетать в глубоководные слои океана, используя его естественную циркуляцию. Другое предложение заключается в том, чтобы рассеивать в стратосфере мельчайшие капельки серной кислоты и уменьшать тем самым приход солнечной радиации на земную поверхность.

Огромные масштабы антропогенной редукции биосферы уже сейчас дают основание считать, что решение проблемы СО2 должно осуществляться путем "лечения" самой биосферы, т.е. восстановления почвенного и растительного покрова с максимальными запасами органического вещества всюду, где это возможно. Одновременно должен быть усилен поиск, направленный на замену ископаемого топлива другими источниками энергии, в первую очередь экологическими безвредными, не требующими расхода кислорода, шире использовать водную, ветровую энергию, а для дальнейшей перспективы - энергию реакцию вещества и антивещества.

Известно, что не бывает худа без добра, и вот вышло так, что нынешний промышленный спад в стране оказался полезен - экологически. Уменьшились объемы производства. и, соответственно, уменьшилось количество вредных выбросов в атмосферу городов.

Пути решения проблемы чистого воздуха вполне реальна. Первый - борьба с сокращением растительного покрова Земли, планомерное увеличение в его составе специально подобранных пород, очищающих воздух от вредных примесей. В Институте биохимии растений экспериментально доказано, что многие растения способны усваивать из атмосферы такие вредные для человека компоненты, как алканы и ароматические углеводороды, а также карбонильные соединения, кислоты, спирты, эфирные масла и другие.

Большое место в борьбе с загрязнением атмосферы принадлежит орошению пустынь и организации тут культурного земледелия, созданию мощных лесозащитных полос. Предстоит провести огромную работу по уменьшению и полному прекращению выброса в атмосферу дыма и других продуктов сгорания. Все более неотложными становятся поиски технологии для "беструбных" промышленных предприятий, работающих по замкнутой технологической схеме - с использованием всех отходов производства.

Деятельность человека столь грандиозна по размаху, что уже приобрела глобальный природообразующий масштаб. До сих пор мы по преимуществу искали, как можно больше взять у природы. И поиск в этом направлении будет продолжаться. Но наступает пора столь же целеустремленно поработать и над тем, как отдать природе то, что мы у нее забираем. Нет сомнения, что гений человечества способен решить и эту грандиозную задачу.

Пути снижения воздействия парникового эффекта на состояние климата Земли

Главную меру по предупреждению глобального потепления можно сформулировать так: найти новый вид топлива или поменять технологию использования нынешних видов топлива. Это означает, что необходимо:

уменьшить потребление ископаемого топлива. Резко сократить использование угля и нефти, которые выделяют на 60 % больше диоксида углерода на единицу производимой энергии, чем любое другое ископаемое топливо в целом;

использовать вещества (фильтры, катализаторы) для удаления диоксида углерода из выброса дымовых труб углесжигающих электростанций и заводских топок, а также автомобильных выхлопов;

повысить энергетический коэффициент полезного действия;

требовать чтобы в новых домах использовались более эффективные системы отопления и охлаждения;

увеличить использование солнечной, ветровой и геотермальной энергии;

существенно замедлить вырубку и деградацию лесных массивов;

удалить с прибрежных территорий резервуары для хранения опасных веществ;

расширить площади существующих заповедников и парков;

создать законы, обеспечивающие предупреждение глобального потепления;

выявлять причины глобального потепления, наблюдать за ними и устранять их последствия.

Полностью уничтожить парниковый эффект нельзя. Полагают, что если бы не парниковый эффект, средняя температура на земной поверхности составила бы - 15 градусов по Цельсию.

Пути решения экологических проблем .

Но как бы не улучшалась конструкция автомобиля- компоновка, двигатель, повышение скорости и т.д., проблем экологии остается острой. В основе процесса, приводящего автомобиль в движение, лежит горение топлива, невозможное без кислорода воздуха. В среднем один легковой автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы около 5 т кислорода, выбрасывая при этом с отработанными газами более 1 т оксида углерода и других вредных веществ. Если это умножить на число автомобилей в мире, то можно представить себе степень угрозы, таящейся в чрезмерной автоматизации. К тому же, помимо автомобилей, начиная с конца 19 в. выпускались мотоциклы, так же работающие на ДВС. Поэтому к автомобилю предъявляются жесткие экологические требования. Например, применение катализаторов, разлагающих вредные вещества в выхлопных газах на безопасные. Применение высококачественного топлива. Загрязнение атмосферы на прямую связано с расходом топлива и режимом работы двигателя (на пониженных передачах и частых остановках около светофоров). Все загрязнения можно разделить на следующие: загрязнение атмосферы, загрязнение почвы, неблагоприятное влияние на флору и фауну и шумовое загрязнение. Так как в мире на каждого третьего приходится автомобиль (с учетом всех возрастов и тех людей, которые отродясь не видели автомобиля-аборигены), вопрос экологии стоит остро. Чем заменить ДВС или создать новые?. По мнению экспертов, всех известных на Земле запасов нефти хватит человечеству не более, чем на пятьдесят лет. Бензин дорожает, и чем только не пытаются сегодня его заменить. И сжиженным природным газом, и всякого рода синтезированными газами и жидкостями, в частности спиртом, который гонят из самого разного сырья: от тростника до апельсиновых корок. Почти все эти виды топлива менее опасны для окружающей Среды, чем бензин, но выхлоп автомобиля все равно не делается безвредным. В “ Российской газете” от 25 февраля 2006 г. была опубликована статья “ “Мерседес” на семечках”, в которой рассказывается о кубанском умельце, придумавшем двигатель, работающий на подсолнечном масле. “...Отставной капитан Николай Тоскин из поселка Ахтырский Абинского района решил техническую задачу, над которой до него бились американские и немецкие изобретатели: придумал такой двигатель, который может работать на самых разных видах топлива, в том числе на растительном масле.

Идею свою он вынашивал двадцать лет. И начал он с хождения по библиотекам, перелопачивать техническую литературу и оказалось, что его идея не бредовая, над ней уже несколько десятков лет бились научно- исследовательские институты США, Англии и Германии. Ему пришла в голову мысль использовать “ процесс детонации”, т.к. по его подсчетам выходило, что при этом скорость возгорания возрастет в сотни раз и тогда гореть может практически все. В 1995 г. он поехал в Москву и представил свои расчеты и соображения в научно-исследовательский институт, его заявка была принята. Через 3 года после тщательной экспертизы получил патент. Свою идею воплотил в жизнь только спустя ряд лет. Так, из купленного в складчину трактора “Т-34” и его двигателя начали конструировать новый тип двигателя, что бы убедиться, что двигатель может в реальности работать “на взрыве”. В этом двигателе отсутствуют форсунки, колен. вал, топливная аппаратура. Смесь готовится вне цилиндр. Соотношение объемов воздуха к топливу 50: 1 (в старых- 15: 1). “..Двигатель завелся сразу же, обороты у него были такие, что думали трактор разлетится, но потом проехали на нем по сельской улице. Затем заливали в двигатель спирт, ацетон, растворитель и др., машина работала”... Сейчас на заводе Седина приступили к изготовлению деталей для нового варианта двигателя- типа турбины, дискообразного, в котором нет колен. вала и шатунов... “ Наверно, это приятно, когда вместо выхлопных газов пахнет пирожками.

Кардинально решить проблему загрязнения атмосферы транспортом мог бы электромобиль. Почти двести лет назад, в 1800 г. итальянский физик А. Вольт открыл первый источник тока - гальванический элемент. Три десятилетия спустя анг. физик М. Фарадей - закон электромагнитной индукции. Эти важные открытия стали предпосылками для постройки повозок, движимых электрическим током. В 1853 г. американец Т. Дверпорт построил электрическую коляску. Ее, пожалуй, можно считать самым первым электромобилем. А уже через три года англичанин Р. Дэвидсон поразил жителей родного Эбердина диковиной машиной: длиной 4,8 м и шириной 1,8 м, стоящее на 4-х колесах метрового диаметра. Значительную часть повозки занимала батарея гальванических элементов, рядом внушительных размеров электродвигатель. Вся пятитонная колымага двигалась со скоростью пешехода. В 1859 г. фр. физик Р. Планте создал электроаккумулятор со свинцовыми пластинами. Французов считают пионерами в серийном выпуске электрических колясок. В 1881 г. Раффар построил 12 2-х местных колясок с элетродвигателем. В 1904 г. фирма Кригера выпустила роскошный экипаж, оснащенный двумя электродвигателями. Он развивал скорость 40 км / ч, запасов энергии хватало на 50 км. Затем этим видом транспорта увлеклись англичане. Наиболее интересную конструкцию предложил в 1897 г. У. Берси. Его карета имела батарею в 40 Вт электромотор 3,5 л.с. Конструкция оказалась удачной и работала в качестве наемных экипажей- такси в Лондане, Париже, даже в Санкт- Петербурге и Москве. Некоторые его модели имели запас хода до 100 км и скорость 40 км /ч. Американцы, как всегда, взялись с размахом и выпустили целую серию электромобилей, закрытого типа, с более мощными батареями, что позволяло ехать со скоростью 90 км / ч, но только в течении 1- 1,5 часа. Несмотря на дороговизну таких автомобилей, их бесшумность и чистота подкупала аристократов, появились даже “дамские” автомобили. Работы над транспортом с электродвигателем велись и в России. Еще в 1888 г. русский электротехник П.Н. Яблочкин получил привилегию на изобретение экипажа с электродвигателем, но его описания до наших дней не сохранились. Практические конструкции разработал изобретатель - экспериментатор И.В. Романов. Первый его электромобиль появился в 1899 г. и предназначался для эксплуатации в качестве наемного экипажа. Двухместный экипаж имел передние ведущие и задние управляемые колеса. Пассажиры располагались спереди, позади - был отсек с аккумуляторами, а над ними, “ на козлах”, восседал водитель. Скорость развивалась до 35 верст в час и хватало на 65 км пути. Через два года он создал первый русский электроомнибус, который вмещал 17 пассажиров, с габаритами 3,5 х2,0 х2,7 м, который разгонялся до 11 км/ч, запас хода составлял 60 км. В 1901 г. городские власти дали разрешение на эксплуатацию 80 таким машин по маршрутам в Санкт- Петербурге, но на их создание не хватило денег. Электромобили участвовали в автогонках в Париже, в 1898 г. такой автомобиль конструкции Ш. Жанто первый в мире установил рекорд, обогнав экипажи с паровыми двигателями. Гонка за скорость привела к тому, что уже в 1899 г. скорость таких экипажей достигла 105,88 км/ч. Но под натиском быстро увеличивающегося парка автомобилей с ДВС электромобили стали сдавать позиции. К 1905 г. их доля уменьшилась до 0,1 %. Последний серийный электромобиль фирмы “Дейтройт Электроник” сошел с конвейера в 1942 г. В конце 20 в. нефтяной кризис, ядовитые выбросы в атмосферу, ухудшение экологической обстановки, особенно в крупных городах, все это заставило конструкторов вспомнить об электромобилях. К этому времени усовершенствовались и конструкции аккумуляторных батарей. В Германии в начале 90-х годов прошлого столетия благодаря разработанной конструкции натриево - серной батареи удалось достичь скорость движения 90 км/ч на 160 км. Американская корпорация “Дженерал Моторс” представила спортивный автомобиль с электродвигателем, который разгоняется до 120 км/ч с запасом хода 200 км. После замены свинцово - кислотных батарей на никель-металлогидридные, значительно улучшились показатели электромобилей. Журнал “За рулем” пишет: “...к плюсам можно отнести увеличенный почти в двое пробег до следующей подзарядки, даже был зафиксирован рекорд до 600 км; второе достоинство - быстрота подзарядки- 10 мин.; такие батареи выдерживают до 80 000 циклов зарядки- разрядки, что соответствует 160 000 км пробега”. Подобные машины выпускает фирма “Тойота”. Можно приобрести электромобиль “Пежо-106 Электроник”, список обширный. Есть автомобили с гибридной схемой - сочетание обычного ДВС и электромотора, а так же автомобили с топливными элементами. В США, дабы стимулировать автоиндустрию к активному поиску новых решений, принят закон, предписывающий каждой фирме иметь в своей программе хотя бы одну модель электромобиля. Иначе - запрет на торговлю. Может и в нашей стране, кроме Николая Тоскина, найдутся еще изобретатели, которые создадут автомобили, работающие на экологически чистом двигателе. Кто знает, может это будет кто-то из нас.

Об экологически чистых автомобилях заговорили еще в семидесятых годах. Но тернистый путь от идеи к реальному прототипу начался гораздо позже и продолжается до сих пор. На автомобиле находятся баллоны с водородом и кислородом. В специальном электрохимическом генераторе между водородом и кислородом происходит химическая реакция при температуре около 100 градусов, в результате чего производится электричество, а в качестве "выхлопа" образуется вода. Вот основной принцип энергоустановки. Водород, определяющий пробег автомобиля, находится под давлением 290 атмосфер, и машина может пройти 250 километров. Впервые у нас в стране такой генератор был создан для космических целей, в частности для "лунной" программы и для "Бурана". Нужно заметить, что двигатель внутреннего сгорания имеет коэффициент полезного действия около 30 процентов, а новая энергоустановка на топливных элементах - в два раза больше. То есть если перевести на любое условное топливо, то получается, что эта энергоустановка абсолютно экологически чистая и тратит в два раза меньше топлива. Но, ведь содержание кислорода и водорода вместе опасно. Не опаснее, чем содержание паров бензина с воздухом. Когда впервые появились автомобили на бензине, тоже боялись, что машины начнут взрываться. Но этого не происходит. И производители планируют в дальнейшем переходить с кислорода на воздух. Здесь тоже свои трудности: кислорода в воздухе содержится всего 20 процентов, и чтобы получить такой же эффект как при чистом кислороде, нужно в пять раз больше воздуха. В таком случае потребуется ставить компрессор, который будет закачивать воздух в энергоустановку. Но даже если перейти с кислорода на воздух и оставить один чистый водород на борту автомобиля, возникает другой вопрос. Где взять водород для заправки? По всей видимости, первое время придется устанавливать прямо на борту такой генератор, который будет вырабатывать водород из бензина. В конце семидесятых начали всерьез задумываться об экологически безопасных автомобилях - возникла идея перевести машины на электротягу. Нужны были аккумуляторные батареи, но оказалось, что мир не может создать аккумуляторы, которые могли бы иметь достаточно высокую удельную энергоемкость. А чтобы зарядить батареи, в отличие от наполнения бака бензином, необходимо несколько часов. Тогда бы приходилось заряжаться ночью, но если все бы стали заряжаться ночью, не хватило бы электростанций. Проблем была масс, и энтузиазм начал постепенно угасать. И только в девяностых годах эта идея возродилась и началась работа по топливным батареям. Теперь уже задача стояла научиться вырабатывать электричество из уже известных видов топлива. О том, как близко водородные машины приблизились к реальной жизни, можно судить по BMW 745h. Буква h - это химический знак водорода. BMW 745h оснащается восьмицилиндровым двигателем на водороде. Как и предшественник, 745hL, он может работать как на бензине, так и на водороде. Двигатель объемом 4,4 литра развивает 135 кВт (184 л.с.), максимальная скорость равна 215 км/ч. Запаса водородного топлива хватает для преодоления 300 километров, если добавить к этому 650 километров, которые можно проехать, заправив полный бак бензина, получаем почти 1000 километров - очень приличную цифру. Компания BMW представила новый экспериментальный седан 750hL с двигателем на водородном топливе. Таким топливом (водород+кислород) обычно заправляют ракеты. Разработчиков привлекла экологичность двигателя - он выделяет только водяной пар. По мнению специалистов, удалось сделать важный шаг к переходу на "безбензиновые" двигатели. Двигатели на водороде не только экологичны, но и очень экономичны. Между тем, некоторые эксперты скептически относятся к оснащению автомобиля таким взрывоопасным дополнением. К тому же, на сегодня нет дешевой и надежной технологии производства водорода, что повлияет на потребительскую привлекательность машины. Основной задачей считается создание необходимой инфраструктуры и изобретения надежного способа хранения такого топлива "на борту". Водород можно производить из воды путем электролиза или получать его из попутного нефтяного газа. В любом случае это топливо будет стоить пока значительно больше, чем бензин. Водород пытаются использовать и другие автопроизводители. General Motors применяет его в топливных элементах для выработки электричества. Honda и Toyota разработали гибридные модели, в которых водородные двигатели сочетаются с электрическими.

Повышение топливной экономичности и снижение уровня выбросов СО2 становится наиболее актуальной проблемой для автопроизводителей в связи с постоянным ростом цен на бензин и угрозой глобального потепления. Многие ведущие фирмы ведут разработку автомобилей с расходом топлива 3 л/100 км и даже 1 л/100 км. В этой связи в ближайшем будущем ожидается значительное снижение веса автомобилей и повышение эффективности работы их двигателей и трансмиссий. Все системы и агрегаты новых автомобилей будут разрабатываться с учетом минимизации потребления энергии. Есть все основания полагать, что благодаря применению новых прогрессивных технологий топливная экономичность автомобилей в течение ближайших 10-15 лет повысится на 20-30%.

За последние 100 лет средняя температура воздуха у поверхности земли повысилась на 0,3-0,6°С. По версии некоторых ученых, глобальное потепление климата земли - это результат роста выбросов в атмосферу углекислого газа (С02), связанных с жизнедеятельностью человека. Повышенное содержание С02 в атмосфере усиливает «парниковый эффект», задерживает больше солнечного тепла, чем нужно. Если не предпринимать никаких действий по ограничению выбросов СО2, в течение следующих 100 лет температура может повыситься на 3-4°С. Это может обернуться для нашей планеты мировой катастрофой, вызвав рост стихийных бедствий (бурь, ураганов, наводнений, лесных пожаров) и повышение уровня океанов. Последнее обстоятельство наиболее опасно, т.к. его результатом будет исчезновение территорий многих стран, в том числе индустриально развитых.

Согласно исследованиям международной организации по экономическому сотрудничеству (OECD), величина общих выбросов СО2 на нашей планете составляет 800 млрд. тонн в год. Из них 770 млрд. т (или 96%) приходится на различные природные источники, а 30 млрд. т (или 4%) - это выбросы, обусловленные деятельностью человека.

В настоящее время не существует международных требований по расходу топлива и нормам выброса С02 легковых автомобилей. Однако, ввиду важности проблемы сохранения окружающей среды, правительства ряда стран, в частности Германии, постановили: к 2005 году все виды транспорта должны снизить расход топлива и выбросы С02 на 25% по сравнению с теми же значениями 1990 года.

Основные пути повышения топливной экономичности автомобилей

Чтобы понять, насколько можно повысить топливную экономичность, нужно рассматривать автомобиль в целом, как единую систему. Динамические свойства, легкость управления, безопасность, комфорт, надежность, вместимость и грузоподъемность, размеры, дизайн, цена - вот перечень основных свойств автомобиля, важных для потребителя и одновременно влияющих на топливную экономичность.

Автомобиль также должен удовлетворять всем законодательным нормам и требованиям (например, требованиям к уровню пассивной безопасности), т.к. все эти требования очень сильно влияют на конструкцию автомобиля, применяемые технологии и, в конечном счете, на топливную экономичность. Производители должны найти оптимальный компромисс между этими противоречивыми требованиями, чтобы выпускать автомобили, которые были бы привлекательными для потребителей и по цене, и по эксплуатационным свойствам.

Существуют две основные концепции снижения расхода топлива: повышение общей эффективности узлов и агрегатов (двигателя, трансмиссии, привода...), чтобы обеспечить больше полезной работы при определенном расходе топлива, или снижение затрат энергии автомобиля на преодоление сопротивлений движению (инерции, аэродинамического сопротивления, сопротивления качению), а также на функциони-рование дополнительных потребителей энергии. Основные факторы, влияющие на расход топлива автомобилей, показаны на рисунке. Практически на всех современных автомобилях применяются двигатели, работающие на бензине или дизельном топливе. Около 2/3 энергии, получаемой при сгорании топлива, тратится в выхлопной системе, системе охлаждения и на преодоление сил трения. Теоретически, бензиновые и дизельные двигатели могут преобразовывать всю топливную энергию в полезную работу. В действительности, из-за термических и механических потерь, затрат энергии на работу различного оборудования КПД двигателей не превышает 40-50% у лучших дизельных двигателей. При этом определенная часть полезной работы двигателя расходуется на преодоление сил трения в трансмиссии и других узлах привода. В результате только 12-20% исходной энергии идет на преодоление сопротивления движению автомобиля,

Во время движения автомобиля по городу режим работы двигателя постоянно меняется, что прямо отражается на расходе топлива. При движении в городском цикле около 80% энергии тратится на преодоление инерции и сил сопротивления качению, которые зависят непосредственно от веса автомобиля. Таким образом, масса автомобиля оказывает существенное влияние на расход топлива, особенно при движении в городе. Именно поэтому задача снижения веса является ключевой в таких известных исследовательских проектах, как создание сверхлегкого кузова (ULSAB-AVC), партнерство по созданию автомобиля нового поколения (PNGV) и других.

Очевидно, чтобы уменьшить расход топлива, необходимо снизить вес автомобиля, уменьшить сопротивление качению и аэродинамическое сопротивление. Однако наибольшие резервы таятся в двигателе. Изучение последних достижений мирового авто-мобилестроения дает возможность вычленить для каждой системы автомобиля наиболее значимые технологии и способы снижения расхода топлива.

Заключение

Как видно из приведенных исследований в настоящее время выделяются различные виды транспорта, используемых для передвижения: трубопроводный, железнодорожный, морской, речной, автомобильный, авиатранспорт. Каждый обладает своими преимуществами для использования и проблемами с точки зрения экологичности. Поэтому многие ученые занимаются проблемами снижения выбросов или переходом на альтернативные способы передвижения.

Нефть и нефтепродукты являются главным источником бед для экосистем земли. Катастрофы при перевозке, выбросы отработанного топлива, выхлопные газы. Сами того не замечая мы губим и изменяем нашу природу до неузнаваемости. Исчезают различные виды животных, разрушаются экосистемы, проявляются мутации, все это отразится вскоре на нас. Поэтому требуется разработка различных альтернативных видов топлива, и видов транспорта и внедрение их в жизнь.

Список используемой литературы.

Вишаренко В.С., Толоконцев Н.А. Экологические проблемы городов и здоровье человека. – Л.: Знание, 1982, - 32 с.

Земля людей. Круглый стол по проблеме «Человек и природа» Выпуск 5. М.: Знание, 1983, - 33 с. Народный университет, Естественнонаучный факультет.

Лебедева М.И., Анкудимова И.А. Экология: Учебное пособие. Тамбов: Изд-во Тамбовского государственного технического университета, 2002.

Лось В.А. Человек и природа. Над чем работают, о чем спорят философы. – М.: Политиздат, 1978, - 224 с.

Общая экология. Учебное пособие /С.С. Маглыш. - Гродно: ГрГУ, 2001.

Оценка воздействия на окружающую среду и экологическая экспертиза. Учебное пособие /СПбГУАП. СПб., 2004.