Автотранспорт и человек

Реферат на тему:

Автотранспорт и  Человек 
Содержание

Введение 3

1 Факторы  отрицательного влияния автомобильного  транспорта на человека и окружающую  среду. 5

2  Выбросы от автотранспорта в атмосферу 6

2.1 Вредные  вещества, загрязняющие атмосферу. 7

2.2 Распространение  и трансформация автомобильных  выбросов_ 12

2.3 Влияние  вредных веществ на организм_ 16

3  Энергетическое загрязнение 21

3.1 Шумовое  воздействие 21

3.2 Вибрации_ 23

3.3  Электромагнитные излучения_ 24

4 Автокатастрофы_ 25

Заключение 27

Литература_ 30

Введение        

 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 (высокий  уровень и быстрое нарастание  антропогенной нагрузки на окружающую  природную среду).        

 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.

Некоторые «изменения», такие  как загрязнение воздуха или  воды, могут непосредственно влиять на здоровье и жизнедеятельность  организма. Другие чреваты косвенными эффектами, например, выбросы углекислого  газа сказываются на климате, что  в свою очередь отражается на производстве продуктов питания; сдвиги в концентрации биогенов приводят к гибели одних  популяций и бурному размножению  других.

В результате накопления различных  загрязнений в атмосфере, в первую очередь фреонов, происходит разрушение озонного слоя, который предохраняет земную поверхность от солнечной  радиации. Загрязнения, поступающие  в атмосферу, с осадками возвращаются на Землю и попадают в водоемы  и почву. Сточными водами предприятий  промышленности и агропромышленного  комплекса загрязняются реки, озера  и моря. Считается, что в водоемы попадает свыше 500 тыс. различных веществ. Тяжелые металлы – свинец, ртуть, цинк, медь, кадмий, попавшие в водоем, активно поглощаются животными и рыбами, которые или сами погибают, или отравляют людей, использующих их в пищу.        

 В настоящее время  уменьшение загрязнения атмосферного  воздуха токсичными веществами, выделяемыми промышленными предприятиями  и автомобильными транспортом,  является одной из важнейших  проблем, стоящих перед человечеством.  Загрязнение воздуха оказывает  вредное воздействие на человека  и окружающую среду. Материальный  ущерб, вызываемый загрязнением  воздуха, трудно оценить, однако  даже по неполным данным он  достаточно велик. Автомобиль  не роскошь, а средство передвижения. Без автомобиля в настоящее  время немыслимо существование  человечества. При интенсивной  урбанизации и росте мегаполисов автомобильный транспорт стал самым неблагоприятным экологическим фактором в охране здоровья человека и природной среды в городе. Таким образом, автомобиль становится конкурентом человека за жизненное пространство.

За последние десятилетия  человечество окончательно убедилось, что первым виновником загрязнения  атмосферного воздуха – одного из основных источников жизни на нашей  Планете, является детище научно-технического прогресса – автомобиль. Автомобиль, поглощая столь необходимый для  протекания жизни кислород, вместе с тем интенсивно загрязняет воздушную  среду токсичными компонентами, наносящими ощутимый вред всему живому и неживому. Вклад в загрязнение окружающей среды, в основном атмосферы составляет – 60 - 90%.

1 Факторы отрицательного  влияния автомобильного транспорта  на человека и окружающую среду.

Курсирующие на Земле более 500 млн. автомобилей являются не только причиной ежегодной гибели около 500 тысяч, 10 млн. раненых, но и причиной расшатывания здоровья миллиардов людей.

На сегодняшний день российское автомобилестроение отстает в техническом  отношении от мирового уровня. В  серийном производстве находятся автомобили, которые проектировались 20-30 лет  назад. Технологический уровень  производства не позволяет достичь  требуемой точности сборки и обработки  деталей. Свой вклад в загрязнение  ОС вносит низкое качество топлива: около 70% - этилированного бензина.

По оценкам специалистов ежегодные суммарные автомобильные  выбросы в СНГ составляют 400 млн. т.,

среди которых

- 27 млн.т. окиси углерода;

- 2.5 млн.т. углеводородов;

- 9 млн.т. окислов азота;

- 200-230 млн.т. углекислого  газа.

Среди всех видов транспорта автомобильный наносит наибольший ущерб окружающей среде. В России в местах повышенного загрязнения  воздуха проживает около 64 млн. человек, среднегодовые концентрации загрязнителей  воздуха превышают предельно  допустимые более чем в 600 городах  России.

Государственные затраты  на охрану природы составляют доли процента бюджета, что в десятки  раз меньше аналогичного показателя для развитых стран. Несмотря на обвальное  сокращение производства, состояние  окружающей природной среды Российской Федерации постоянно ухудшается.         

 Наиболее значимые  факторы отрицательного влияния  автомобильного транспорта на  человека и окружающую среду  следующие:

Ú   Загрязнение воздуха;

Ú   Загрязнение окружающей среды;

Ú   Шум, вибрация;

Ú   Выделение тепла (рассеяние энергии).

В настоящее время идет борьба с автомобильной опасностью. Конструируются фильтры, разрабатываются  новые виды горючего, содержащие меньше свинца. Сокращением добавок и  переход к бессвинцовому бензину  породит ряд технических проблем. Итак,  в перспективе можно устранить рассеивание свинца ДВС. Но останутся другие вредные компоненты ОГ – угарный газ, окислы азота, канцерогенный бенз(а)пирен  и т.п.        

  

 
 

2  Выбросы от автотранспорта в атмосферу

 

Угарный газ и окислы азота, столь интенсивно выделяемые на первый взгляд невинным голубоватым дымком глушителя автомобиля – вот одна из основных причин головных болей, усталости, немотивированного раздражения, низкой трудоспособности. Сернистый газ  способен воздействовать на генетический аппарат, способствуя бесплодию  и врожденным уродствам, а все  вместе эти факторы ведут к  стрессам, нервным проявлениям, стремлению к уединению, безразличию к самым  близким людям. В больших городах  также более широко распространены заболевания органов кровообращения и дыхания, инфаркты, гипертония и  новообразования. По расчетам специалистов, «вклад» автомобильного транспорта в атмосферу составляет до 90% по окиси  углерода и 70% по окиси азота. Автомобиль также добавляет в почву и  воздух тяжелые металлы и другие вредные вещества.

Основными источниками загрязнения  воздушной среды автомобилей  являются отработавшие газы ДВС, картерные  газы, топливные испарения.

Двигатель внутреннего сгорания – это тепловой двигатель, в котором  химическая энергия топлива преобразуется  в механическую работу. По виду применяемого топлива ДВС подразделяют на двигатели, работающие на бензине, газе и дизельном  топливе. По способу воспламенения  горючие смеси ДВС бывают с  воспламенением от сжатия (дизели) и  с воспламенением от искровой свечи  зажигания.

Дизельное топливо представляет собой смесь углеводородов нефти  с температурами кипения от 200 до 350⁰С. Дизельное топливо должно иметь определенную вязкость и самовоспламеняемость, быть химически стабильным, при сгорании иметь минимальную дымность и токсичность. Для улучшения этих свойств в топлива вводят присадки, антидымные или многофункциональные.  

 
 

2.1 Вредные вещества, загрязняющие  атмосферу.

Образование токсичных веществ  – продуктов неполного сгорания и окислов азота в цилиндре двигателя в процессе сгорания происходит принципиально различными путями. Первая группа токсичных веществ связана  с химическими реакциями окисления  топлива, протекающими как в предпламенный  период, так и в процессе сгорания – расширения. Вторая группа токсичных  веществ образуется при соединении азота и избыточного кислорода  в продуктах сгорания. Реакция  образования окислов азота носит  термический характер и не связана  непосредственно с реакциями  окисления топлива. Поэтому рассмотрение механизма образования данных токсичных  веществ целесообразно вести  раздельно.

К основным токсичным выбросам автомобиля относятся: отработавшие газы (ОГ), картерные газы и топливные  испарения. Отработавшие газы, выбрасываемые  двигателем, содержат окись углерода (СО), углеводороды (С_ХH_Y), окислы азота (NO_X), бенз(а)пирен, альдегиды и сажу. Картерные газы – это смесь части отработавших газов, проникшей через неплотности поршневых колец в картер двигателя, с парами моторного масла. Топливные испарения поступают в окружающую среду из системы питания двигателя: стыков, шлангов и т.д. Распределение основных компонентов выбросов у карбюраторного двигателя следующее: отработавшие газы содержат 95% СО, 55% С_ХH_Y и 98% NO_X, картерные газы по – 5% С_ХH_Y, 2% NO_X, а топливные испарения – до 40% С_ХH_Y.

Содержание токсичных  выбросов в отработавших газах двигателей внутреннего сгорания представлена в табл.1

Таблица 1. Содержание токсичных выбросов в  отработавших газах двигателей.        

Компоненты	Доля токсичного компонента в ОГ ДВС
	Карбюраторные		Дизельные
	В %	на 1000л топлива, кг	в %	на 1000л топлива, кг
CO	0,5-12,0	до 200	0,01-0,5	до 25
NOX	до 0,8	20	до 0,5	36
СХHY	0,2 – 3,0	25	0,009-0,5	8
Бенз(а)пирен	-	до 10 мкг/м3	-	-
Альдегиды	до 0,2мг/л	-	0,001-0,09мг/л	-
Сажа	до 0,04 г/м3	1	0,01-1,1г/м3	3

 

 В общем случае в составе отработавших газов двигателей могут содержаться  следующие нетоксичные и токсичные  компоненты: О, О₂, О₃, С, СО, СО₂, СН₄, C_nH_m, C_nH_mО, NO, NO₂, N, N₂, NH₃, HNO₃, HCN, H, H₂, OH, H₂O.

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

Вредные токсичные выбросы  можно разделить на регламентированные и нерегламентированные. Они действуют  на организм человека по-разному. Вредные  токсичные выбросы: СО, NO_X, C_XH_Y, R_XCHO, SO₂, сажа, дым.

СО (оксид углерода) – этот газ без цвета и запаха, более легкий, чем воздух. Образуется на поверхности поршня и на стенке цилиндра, в котором активация не происходит вследствие интенсивного теплоотвода стенки, плохого распыления топлива и диссоциации СО₂ на СО и О₂ при высоких температурах.

Во время работы дизеля концентрация СО незначительна ( 0,1…0,2%). У карбюраторных двигателей при  работе на холостом ходу и малых  нагрузках содержание СО достигает 5…8% из-за работы на обогащенных смесях. Это достигается для того, чтобы  при плохих условиях смесеобразование обеспечить требуемое для воспламенения  и сгорания число испарившихся молекул.

NO_X (оксиды азота) – самый токсичный газ из ОГ.

N – инертный газ при  нормальных условиях. Активно реагирует  с кислородом при высоких температурах.  

Выброс с ОГ зависит  от температуры среды. Чем больше нагрузка двигателя, тем выше температура  в камере сгорания, и соответственно увеличивается выброс оксидов азота.

Кроме того, температура в  зоне горения (камера сгорания) во многом зависит от состава смеси. Слишком  обедненная или обогащенная смесь  при горении выделяет меньшее  количество теплоты, процесс сгорания замедляется и сопровождается большими потерями теплоты в стенке, т.е. в  таких условиях выделяется меньшее  количество NO_x, а выбросы растут, когда состав смеси близок к стехиометрическому (1 кг топлива к 15 кг воздуха). Для дизельных двигателей состав NO_xзависит от угла опережения впрыска топлива и периода задержки воспламенения топлива. С увеличением угла опережения впрыска топлива удлиняется период задержки воспламенения, улучшается однородность топливовоздушной смеси, большее количество топлива испаряется, и при сгорании резко (в 3 раза) увеличивается температура, т.е. увеличивается количество NO_x.

Кроме того, с уменьшением  угла опережения впрыска топлива  можно существенно снизить выделение  оксидов азота, но при этом значительно  ухудшаются мощностные и экономические  показатели.

Гидроводороды (С_xН_y) - этан, метан, бензол, ацетилен и др. токсичные элементы. ОГ содержат около 200 разных гидроводородов.

В дизельных двигателях С_xН_y образуются в камере сгорания из-за гетерогенной смеси, т.е. пламя гаснет в очень богатой смеси, где не хватает воздуха за счет неправильной турбулентности, низкой температуры, плохого распыления.