Загрязнение окружающей среды транспортом. Транспорт как источник загрязнения окружающей среды

Нефтеперерабатывающая

промышленность

Химическая

промышленность

Строительная

промышленность

Целлюлёзно-бумажная промышленность

Угольная промышленность

Zn, Pb, Hg, Ni, Cl, бензпирен и др.

Углеводороды, оксид углерода, диоксид серы, сероводород, аммиак, хлор, фенол, формальдегид, ацетон, толуол, бензол, стирол.

Диоксид серы, оксид азота, аммиак, сероводород, сероуглерод, хлористые и фтористые соединения, пыль, соединения фосфора, Hg, Pb, As, Sb, редкие металлы и др.

Пыль, диоксид серы, фенол и др.

Сероводород, сероуглерод, диоксид серы, фенол, метилмеркаптан, хлор, формальдегид и др.

Пыль, диоксид серы, оксид углерода и окислы азота.

Загрязнение атмосферы транспортными средствами

В связи с быстрым развитием автотранспорта и авиации в последние десятилетия существенно увеличилась доля их выбросов в атмосферу. Согласно оценкам, в городах на долю автотранспорта приходится от 30 до 70% общей массы выбросов в зависимости от развития промышленности и числа автомобилей в конкретном городе. В США в целом по стране не менее 40% от общей массы пяти основных загрязняющих атмосферу веществ составляют выбросы транспорта.

Впервые сигналы о вредности выхлопных газов поступили из Калифорнии, где стали наблюдаться явления смога и разное ухудшение здоровья людей из-за них. И лишь в 1959 г там появились первые юридические документы, ограничивающие допустимую концентрацию вредных компонентов в отработавших газах автомобилей, а начиная с 1969 г., и в Европе стали вводить законы, касающиеся токсичности выхлопов. Они заставили производителей автомашин внести существенные изменения в конструкцию двигателей, после чего уровень токсичных компонентов снизился примерно на 70%. Но несмотря на это, выхлопы огромного количества машин продолжают оставаться опасными для обитателей больших городов.

Основной вклад в загрязнение атмосферы вносят автомобили, работающие на бензине (в США на их долю приходится примерно 75%), затем самолёты (около 5%), автомобили с дизельными двигателями (около 4%), железнодорожный и водный транспорт (примерно 2%).

Кроме продуктов полного сгорания – углекислого газа и паров воды, в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания содержаться в небольших количествах вещества, обладающие токсическим действием. Это продукты неполного сгорания топлива: окись углерода (СО), углеводороды различного состава СН, в том числе пары несгоревшего топлива, сажа, окислы азота, образующиеся при высоких температурах в процессе сгорания.

Работающий автотранспорт выбрасывает в атмосферу более 40 загрязняющих веществ: оксид углерода, оксиды азота, альдегиды (формальдегид, акролеин, ацетальдегид и др.), углеводороды (этан, метан, этилен, бензол, пропан, ацетилен, толуол, ксилол и др.), ароматические углеводороды (пирен, бензпирен), сажа, диоксид серы, сероводород, свинец и его соединения.

Основные загрязняющие вещества автотранспорта :

оксид углерода (в США его доля в общей массе составляет около 70%),

углеводороды (примерно 19 %),

оксиды азота (около 9 %),

сажа

Оксид углерода (СО) и оксиды азота (NOx) поступают в атмосферу только с выхлопными газами. Не полностью сгоревшие же углеводороды (HnCm) поступают как вместе с выхлопными газами (примерно 60 % от выбрасываемых углеводородов), так и из картера

(около 20%), топливного бака (около 10 %) и из карбюратора (примерно 10 %). Твёрдые примеси поступают в основном с выхлопными газами (90 %) и из картера (10 %).

Концентрация токсических веществ в выхлопных газах автомобильного транспорта зависит от типа двигателя.

Концентрация токсических веществ при работе двигателя на разных режимах изменяется в широких пределах. Наибольшее количество загрязняющих веществ выбрасывается при разгоне автомобиля, особенно при бысторм, а также при движении с малой скоростью. Относительная доля углеводородов и СО наиболее высока при торможении и на холостом ходу, доля оксидов азота – при разгоне. Поэтому наиболее сильное загрязнение атмосферы автомобильным транспортом наблюдается при частых остановках и при движении с малой скоростью (особенно в автомобильных пробках). Создаваемые в городах системы движения в режиме «зелёной волны »,могут существенно сократить загрязнение атмосферного воздуха в городах .

Авиатранспорт

Хотя суммарный выброс загрязняющих веществ двигателями самолётов стравнительно невелик (для города, страны), в районе аэропорта эти выбросы вносят определяющий вклад в загрязнение среды. К тому же турбореактивные двигатели (так же как дизельные) при посадке и взлёте выбрасывают хорошо заметный шлейф дыма. Значительное количество примесей в аэропорту выбрасывают также и наземные передвижные средства, подъезжающие и отъезжающие автомобили.

Влияние химических загрязнителей атмосферы на человека

Атмосферный путь поступления токсических веществ является ведущим. Это связано с тем, что человек в течение суток потребляет около 15 кг воздуха, что значительно больше потребляемого количеств воды и пищи (соответственно 2,5 кг и 1,5 кг). Кроме того химические элементы поглощаются наиболее интенсивно при ингаляционном пути поступления. Например, при поступлении с воздухом свинец адсорбируется кровью примерно на 60 %, в то время как при поступлениии с водой – на 10%, а при поступлении с пищей – на 5 %.

Воздействия химических загрязнителей атмосферы на человека многообразно и зави-

Вида загрязнителя (химический состав, ионизация, дисперсность)

Его концентрации,

Длительности воздействия,

Периодичности воздействия.

Взвешенные твёрдые частицы (аэрозольные частицы). Аэрозольные частицы делятсяв зависимости от размера на:

грубую пыль (более 10 мкм),

тонкую пыль (10 мкм-0,1мкм),

дым (менее 0,1 мкм).

Длительность пребывания взвешенных твёрдых частиц в воздухе зависит от их размера. Крупные фракции в малоподвижном воздухе оседают. Мелкие фракции взвесей способны удерживаться в нижних слоях атмосферы до 3-22 дней.

Поступают в атмосферу в результате:

Естественных процессов (до 22000·10*6 т/год частиц размером менее 20 мкм);

Деятельности человека (до 415·10*6 т/год).

Антропогенные твёрдые взвеси сконцентрированны в основном в местах расселения людей, особенно в крупных городах.

Источники твёрдых частиц:

Сжигание различных видов топлива,

Дезинтеграция твёрдых частиц материалов,

Перегрузка и транспортировка пылящих материалов,

Поверхность городской территории.

Основные источники твёрдых частиц в атмосферегорода :

Различные крупные и мелкие энергетические установки,

Предприятия металлургии, машиностроения, стройматериалов, коксохимии,

Транспорт (сажа, асбестовые частицы и частицы покрышек).

Концентрация загрязнений зависит от:

Атмосферного давления (прямая связь с концентрацией сажи),

Влажности воздуха (прямая связь),

Температуры воздуха,

Скорости движения воздуха (обратная связь).

На прникновение в организм влияют:

Свойства частиц

Размеры.

Пыль атмосферного воздуха может содержать тяжёлые металлы.

Окись углерода (угарный газ, СО)

Это продукт неполного сгорания топлива. Представляет собой лёгкий газ без цвета, вкуса и запаха. В благоприятных условиях СО довольно быстро рассеивается в атмосфере.

Источники СО:

энергетические установки,

предприятия чёрной металлургии, коксохимии, нефтепереработки, машиностроения и др.,

транспортные средства (СО составляет 0.5 – 12% объёма отработанных газов карбюраторных двигателей и 0.01-0.5% объёма выхлопа дизельных двигателей),

курение.

Наибольшие концентрации СО образуются в больших городах, особенно вдоль дорог с интенсивным движением и в райнах, находящихся поблизости от промышленных предприятий. Согласно нормам, принятым в ряде стран, уровни СО не должны превышать 9 ppm в пиковый период.

Механизм действия СО:

Способствует образованию карбоксиземоглобина (COHb), что ведёт к нарушению транспорта кислорода к тканям.

Вызывает цитотоксическое действие путём торможения активности цитохромоксидазы.

Снижает кислородную ёмкость пула миоглобина.

Тормозит активность гемсодержащих ферментов – каталазы, пероксидазы, что усиливает цитотоксический эффект.

Обладает в 300 раз большим сродством к гемоглобину, чем кислород. Поэтому на организм могут воздействовать даже небольшие его концентрации. Средний период полураспада СОНb 320 минут. Повышение парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе всего на 0.01% снижает период полураспада до 80 минут.

При 20% насыщении гемоглобина оксидом углерода у человека наблюдаются клини-

ческие признаки: головная боль, снижение работоспособности, снижение памяти.

При насыщении 20-50% наблюдаются: сильная головная боль, тошнота, слабость, психические нарушения.

При насыщении выше 50% наблюдаются: потеря сознания, угнетение сердечного и дыхательного центра, аритмия, падение АД в результате дилятации периферических сосудов.

Группы повышенной чувствительности к СО: 1. Внутриутробный период.

Эмбриональный гемоглобин связывет СО с большей интенсивностью, чем гемоглобин взрослого человека. Вто же время уровень фетального карбоксигемоглобина снижается медленнее. Этим можно объяснить некоторые случаи случайных внутриутробных смертей плода.

2. Лица с сосудистой патологией (с заболеваниями мозговых, коронарных и периферических сосудов).

Например, у таких больных боли в сердце, связанные с физической нагрузкой, ускоряются при концентрации СО в крови 2.5-3%.

3. Курильщики.

У курящих уровень эндогенного насыщения гемоглобина СО составляет 5-15%. Поэтому симптомы отравления СО могут развиваться быстрее. Чем у некурящих. У курящих матерей СО легко проникает через плаценту и оказывает нейротоксическое воздействие на мозг плода.

Cоединения серы

В атмосфере крупных промышленных городов соединения серы (SO2, H2S, сульфатные частицы) содержатся в значительных количествах. Сера попадает в воздушную среду, как в результате естественных процессов, так и в результате деятельности человека.

Естественные источники соединения серы:

Вулканическая деятельность,

Жизнедеятельность анаэробных бактерий,

Поверхность Мирового океана (выделяет диметилсульфит).

Антропогенные источники:

Сжигание ископаемого топлива (уголь, мазут). Содержание серы в них колеблется от 0.5 до 6%.;

Производство цемента;

Химическая и нефтеперерабатывающая промышленность;

Металлургическая промышленность.

Сернистый ангидрид (SO2).

Основные источники загрязнения атмосферы:

Энергетические установки,

Предприятия цветной металлургии,

Производство серной кислоты. Менее значительны выбросы:

Чёрной металлургии,

Угольной промышленности,

Нефтеперерабатывающей промышленности,

Суперфосфатной промышленности,

Транспорта (0.005% выхлопа бензинового двигателя, 0.02% -дизельного). Естественная фоновая концентрация SO2 в атмосфере достаточно стабильна и вклю-

чена в биогеохимический водоворот. В результате антропогенной деятельности за год в атмосферу выбрасывается 150 млн. тонн диоксида серы, из них 90% за счёт ТЭЦ и котельных. Концентрированные выбросы сернистого ангидрида загрязняют воздух на значительных расстояниях. Расространение зоны максимального загрязнения приземного слоя воздуха и изменение абсолютной величины загрязнения зависят от величины дымовой трубы.

Диоксид серы – политропный яд. Всасывается в верхних дыхательных путях. При интенсивном дыхании (например занятия спортом) значительная его часть достигает лёгких.

Действие SO2:

Раздражение слизистой оболочки дыхательных путей,

Усиление слезотечения,

Транспортно-дорожный комплекс - один из мощнейших источников загрязнения окружающей среды. Кроме того, транспорт - основной источник шума в городах, а также источник теплового загрязнения.

Газы, выделяемые в результате сжигания топлива в двигателях внутреннего сгорания, содержат более 200 наименований вредных веществ, в том числе канцерогены. Нефтепродукты, остатки от стертых шин и тормозных колодок, сыпучие и пыльные грузы, хлориды, которые используют для посыпания дорог зимой, загрязняют придорожные полосы и водные объекты.

Трудно представить современного человека без автомобиля. В развитых странах автомобиль уже давно стал самой необходимой бытовой вещью. Уровень так называемой "автомобилизации" населения стал одним из основных экономических показателей развития страны и качества жизни населения. Но мы забываем, что понятие "автомобилизации" включает в себя комплекс технических средств, обеспечивающих движение: автомобиль и дорогу.

В наше время автотранспорт является основным источником загрязнения воздуха в крупных городах.

Вредные вещества, при эксплуатации автотранспорта, попадают в воздух с выхлопными газами, испарениями из топливных систем, а также во время заправки автомобиля топливом. На выбросы оксидов углерода (углекислый газ и угарный газ) влияет также рельеф дороги, режим и скорость движения автомобиля. Например, если увеличивать скорость авто и резко уменьшать ее во время торможения, то в выхлопных газах количество оксидов углерода увеличивается в 8 раз. Минимальное количество оксидов углерода выделяется при равномерной скорости автомобиля 60 км/ч.

Таким образом, содержание вредных веществ в выхлопных газах зависит от ряда условий: режима движения автотранспорта, рельефа дороги, технического состояния автомобиля и др.

Теперь опровергнем один миф: дизельный двигатель считается более экологически чистым, чем карбюраторный. Но дизельные двигатели выбрасывают очень много сажи, которая образуется как продукт сгорания топлива. Эта сажа содержит в себе канцерогенные вещества и микроэлементы, выброс которых в атмосферу просто недопустим. А теперь представьте, сколько этих веществ попадает в нашу атмосферу, если большинство наших поездов оснащены именно такими двигателями, потому достались нам в наследство от Советского Союза Глушкова В.Г., Шевченко А.Т. Эколого-экономические проблемы России и ее регионов. М.: Московский лицей, 2002.С. 63. .

Выхлопные газы накапливаются в нижних слоях атмосферы, то есть вредные вещества находятся в зоне дыхания человека. Поэтому автомобильный транспорт следует отнести к категории опасных источников загрязнения воздуха вблизи автомагистралей.

Загрязнение поверхности земли транспортными и дорожными выбросами накапливается постепенно, в зависимости от количества автотранспорта, проезжающего через трассу, дорогу, магистраль и сохраняется очень долго даже после ликвидации дорожного полотна (закрытие дороги, трассы, магистрали или полная ликвидация пути и асфальтового покрытия). Будущее поколение, вероятно, откажется от автомобилей в их современном виде, но транспортное загрязнения почвы станет болезненным и тяжелым последствием прошлого. Возможно, что даже при ликвидации построенных нашим поколением дорог, загрязненную не окисляемыми металлами и канцерогенами почву придется просто убирать с поверхности.

Различные химические элементы, особенно металлы, накапливающиеся в почве, усваивают растения и через них по пищевой цепи переходят в организм животных и человека. Часть из них растворяется и выносится грунтовыми водами, затем попадает в реки, водоемы и уже через питьевую воду может попасть в человеческий организм.

Наиболее распространенным и токсичным из транспортных выбросов является свинец. Санитарная норма содержания свинца в почве - 32 мг/кг. По данным экологов содержание свинца на поверхности почвы возле трассы Киев-Одесса в Украине приближается к 1000 мг/кг, но в городе, где движение транспорта очень интенсивное, этот показатель может быть больше в 5 раз. Большинство растений легко переносит повышение содержания тяжелых металлов в почве, лишь при содержании свинца более 3000 мг/кг начинается угнетение растительного мира вокруг дороги. Для животных опасно содержание 150 мг/кг свинца в пище.

Как можно защитить окружающую среду от транспорта? Например, в США строят защитные полосы шириной 100 м по обе стороны магистрали или дороги, где очень интенсивное движение транспорта. За 10 лет эксплуатации такой дороги в ее защитных полосах на каждом метре аккумулируется до 3 кг свинца. В Голландии разрешено использовать под посевы землю, которая находится на расстоянии 150 м и дальше от дороги, так там исследовали, что в пределах 150 м от магистрали в растениях накапливается в среднем от 5 мг/кг до 200 мг/кг свинца.

Латышские ученые установили, что на глубине 5-10 см концентрация металлов меньше, чем на поверхности почвы. Больше всего выбросов накапливается на расстоянии 7-15 метров от края проезжей части, через 25 м концентрация снижается примерно вдвое, а через 100 м приближается к норме. Также стои обратить внимание на то, что из общего количества выбросов 25% остается на самом дорожном полотне, а остальные 75% оседают на прилегающей территории.

Транспорт не только загрязняет окружающую среду, он также является источником шума.

Уровень шума измеряют в децибелах (дБа). Для человека предел равен 90 дБа, если звук превышает этот предел, то это может вызвать у человека нервные расстройства и постоянный стресс. В последнее время транспортный шум стал очень острой проблемой для населения.

Общий уровень шума на наших дорогах выше, чем на Западе. Это следствие того, что в транспортном потоке слишком много грузовых автомобилей, уровень шума которых равняется 8-10 дБа, т.е. в два раза выше, чем у легковых. Но главная причина в отсутствии контроля уровня шума на дорогах. Требования по ограничению шума отсутствуют даже в Правилах дорожного движения. Неудивительно, что неправильное оборудование грузовиков и плохое фиксирование грузов стало массовым явлением на дорогах. Иногда грузовик, который перевозит около двух десятков газовых труб, создает больше шума, чем поп-оркестр.

Считается, что в городе 60-80% шума создает движение транспортных средств.

Источниками шума во время движения транспорта являются силовой агрегат, системы впуска и выпуска, агрегат трансмиссии, колеса при контакте с поверхностью дороги. В шумовых характеристиках транспорта во время движения по дороге проявляется технический уровень и качество дорожного полотна. А теперь вспомним наше национальное бедствие: плохие дороги с выбоинами, с многочисленными заплатами, лужами, рвами и т.п. Итак, плохая дорога это не только проблема автомобилистов и транспортников, это и экологическая проблема.

1 . Введение …………………………………………………………………………………..3

2 . Основные проблемы ………………………………………………………………….4

1. Автотранспорт как основной источник загрязнения

атмосфер­ного воздуха………………………………………………………….4

2. Транспортный шум и другие физические воздействия…………………….10

3. Защита от транспортных загрязнений……………………………………….13

3 . Заключение …………………………………………………………………………………..18

4 . Список литературы ………………………………………………………………………. 19

1 . Введение.

Транспортно-дорожный комплекс является мощным источником загрязнения природной среды. Из 35 млн.т вредных выбросов 89% приходится на выбросы автомобильного транспорта и предприятий дорожно-строительного комплекса. Существенна роль транспорта в загрязнении водных объектов. Кроме того, транспорт является одним из основных источников шума в городах и вносит значительный вклад в тепловое загрязнение окружающей среды.

Выбросы от автомобильного транспорта в России составляют около 22 млн.т в год. Отработанные газы двигателей внутреннего сгорания содержат более 200 наименований вредных веществ, в т.ч. канцерогенных. Нефтепродукты, продукты износа шин и тормозных колодок, сыпучие и пылящие грузы, хлориды, используемые в качестве антиобледенителей дорожных покрытий, загрязняют придорожные полосы и водные объекты.

Трудно представить себе сегодня человеческую цивилизацию без автомобиля. В развитых странах он стал не только основным транспортным средством, но и частью быта. Естественное стремление человека к свободе передвижения, усложнение функций в производственной деятельности и сфере услуг, наконец, сама жизнь в больших городах, городских агломерациях - все это обуславливает рост числа легковых автомобилей индивидуального пользования и увеличение объема грузовых перевозок. Уровень автомобилизации уже давно стал одним из основных показателей экономического раз­вития страны, качества жизни населения. При этом в понятие «автомобилизация» включают комплекс технических средств, обес­печивающих движение: автомобиль и дорогу.

Однако достижения научно-технического прогресса приносят лю­дям не только пользу, но и вред. «За все надо платить», - говорит древ­няя мудрость. Плата за автомобиль - наше здоровье, наша жизнь. Это вероятность дорожно-транспортных происшествий, несчастных случаев. Это неизбежность вреда от загрязнения окружающей среды выбросами отработавших газов, транспортного шума, иных физиче­ских воздействий. От них приходится страдать всем людям, даже тем, кто никогда не пользуется автомобилем. И не только людям - всей природе. Создает эти вредные воздействия на среду, конечно не дорога, а автомобиль. Дорога защищает среду от автомобиля. Долг инженера-проектировщика, строителя, эксплуатационника в том, чтобы сделать эту защиту эффективнее и дешевле.

I.ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ.

1.Автотранспорт как основной источник загрязнения атмосфер­ного воздуха.

К мобильным источникам относятся автомобили и транспортные механиз­мы, передвигающиеся по земле, по воде и по воздуху. В больших городах к числу основных источников загрязнения атмосферного воздуха относится автотранспорт. Отходящие газы двигателей содержат сложную смесь, их более чем двухсот компонентов, среди которых немало канцерогенов. Наземные транспортные средства - это механизмы, передвигающиеся по шоссейным и железным дорогам, а также строительное, сельскохозяйственное и военное оборудование. В соответствии с различиями в количествах и видах выбрасы­ваемых загрязняющих веществ целесообразно рассматривать в отдельности двигатели внутреннего сгорания (особенно двух- и четырехтактные) и дизели.

Вредные вещества при эксплуатации подвижных транспортных средств поступают в воздух с отработавшими газами, испарениями из топливных сис­тем и при заправке, а так же с картерными газами. На выбросы оксида углерода значительное влияние оказывает рельеф дороги и режим движения автомаши­ны. Так, например, при ускорении и торможении в отработавших газах увели­чивается содержание оксида углерода почти в 8 раз. Минимальное количество оксида углерода выделяется при равномерной скорости автомобиля 60 км/ч.

Выбросы оксидов азота максимальны при отношении воздух - топливо 16:1. Таким образом, значения выбросов вредных веществ в отработавших га­зах автотранспорта зависят от целого ряда факторов: отношения в смеси возду­ха и топлива, режимов движения автотранспорта, рельефа и качества дорог, технического состояния автотранспорта и др. Состав и объёмы выбросов зави­сят также от типа двигателя.

Выбросы основных загрязняющих ве­ществ значительно ниже в дизельных двигателях. Поэтому принято считать их более экологически чистыми. Однако дизельные двигатели отличаются повышенными выбросами сажи, образующейся вследствие перегрузки топлива. Сажа насыще­на канцерогенными углеводородами и микроэлементами; их выбросы в атмо­сферу недопустимы.

В связи с тем, что отработавшие газы автомобилей поступают в нижний слой атмосферы, а процесс их рассеяния значительно отличается от процесса рассеяния высоких стационарных источников, вредные вещества находятся практически в зоне дыхания человека. Поэтому автомобильный транспорт сле­дует отнести к категории наиболее опасных источников загрязнения атмосфер­ного воздуха вблизи автомагистралей.

2.Транспортный шум и другие физические воздействия.

Наряду с загрязнением воздуха шум стая не менее распростра­ненным следствием технического прогресса и развития транспорта.

Физическая сущность звука заключается в возбужденном ка­ким- либо источником колебании атмосферы (или иной проводящей среды). Ухо реагирует на колебательные процессы с частотой от 20 Гц до 20 кГц. За этими пределами возникает инфразвук и ультразвук, при определенной силе опасные для людей. Музыкальные тона для первой октавы имеют от 440 до 361 Гц. Сочетание чистых тонов создает музыку, а беспорядочная смесь звуков разной частоты -шум.

Сила звука - давление звуковых колебаний (сверх атмосфер­ного), как и любого другого физического действия может изме­ряться мощностью. Используя терминологию физики можно ска­зать, что большегрузный дизельный автомобиль с полезной мощ­ностью более 200 кВт является источником акустического излуче­ния мощностью примерно 10 Вт. Изменение уровня звука на 5 дБа соответствует звуковому давлению на 0,01 Па. Такое изменение достаточно резко ощущается дня низких звуков, меньше - для вы­соких.

Уровень шума измеряют в специальных единицах - децибеллах (дБа), соответствующих логарифму отношения данной вели­чины звука к порогу слышимости. Это означает, что увеличение уровня шума на 10 дБа соответствует ощущению роста в два раза.

Существует шкала уровней шума от разных источников: 90 дБа - предел нормального физио­логического восприятия человека, дальше уже начинаются болезнен­ные явления. Ведь 120 дБа - это избыточное давление в 20 Па.

Воздействие транспортного шума на окружающую среду, в первую очередь, на среду обитания человека, стало проблемой. Около 40 млн. населения России проживает в условиях шумового дискомфорта, причем половина из них испытывает воздействие шума более 65 дБа.

Общий уровень шума на наших дорогах выше, чем в запад­ных странах. Это объясняется большим относительным числом грузовых автомобилей в составе транспортного потока, для кото­рых уровень шума на 8-10 дБа (т.е. примерно в 2 раза) выше,чемлегковых. Ниже у нас и нормативные требования к выпускаемым автомобилям. Но главная причина заключается в отсутствии кон­троля за уровнем шума на дорогах. Требование ограничения шу­ма отсутствует даже в Правилах дорожного движения. Неудиви­тельно, что неправильное обустройство грузовых машин, прице­пов к ним, небрежная укладка и плохое крепление грузов стало массовым явлением на дорогах. Порой тяжелый грузовик с одно­осным прицепом, везущий два десятка газовых труб, создаетшумабольше, чем самый крутой поп-оркестр, работающийна порогеболевых ощущений и психического расстройства.

Считается, что в городских условиях 60-80%шума создаетдвижение транспортных средств.

Источниками шума в движущемся автомобиле являются по­верхности силового агрегата, системы впуска и выпуска, агрегаты трансмиссий, колеса в контакте с дорожным покрытием, колеба­ния подвеска и кузова, взаимодействие кузова с потоком воздуха. В шумовых характеристиках проявляется общий технический уровень и качество автомобиля и дороги.

Основными мероприятиями по снижению транспортного шума, которые следует сравнивать по затратам, являются:

Исключение пересечений транспортных потоков, обеспечение равномерного свободного движения;

Снижение интенсивности движения, запрет грузового движе­ния в ночное время;

Удаление транзитных магистралейи дорог с грузовым дви­жением из жилых зон;

Устройство шумозащитных сооруженийи (или) зеленых на­саждений;

Создание на придорожной территории защитных полос вдоль дорог, застройка которых допустима только для сооружений без санитарных ограничений шума.

Запрет грузового движения дает снижение уровня шума примерно на 10 дБа. Аналогичный эффект дает исключение дви­жения мотоциклов. Ограничение скорости движения ниже50км/час, как правило, не дает снижения шума.

Транспортные факторы: интенсивность, состав, скорость дви­жения, эксплуатационное состояние автомобилей, вид перевозимых грузов оказывают наибольшее влияние на уровень шума. Немалое значение имеют и дорожные факторы. Для грузовых машин наи­больший шум создает двигатель, особенно когда ему приходитсяработать на пониженных передачах. Но для легковых машин важнее шум качения. Конечно, вряд ли можно ожидать, что в целях сокраще­ния шума будут ограничивать мощность грузовиков или снижать сцепление шин с покрытием, уменьшая этим безопасность движения на высоких скоростях. Проведенные в ФРГ исследования не выявили особого преимущества пористых или очень гладких покрытий, хотя по данным МАДИ шероховатые покрытия, особенно в мокром со­стоянии, могут увеличивать шум на 5-7,5 дБа.

Для оценки уровня транспортного шума используют ГОСТ 20444-85 «Шум. Транспортные потоки. Методыизмерения шумовой характеристики» и ГОСТ 27436-87«Внешний шум транспортных средств. Допустимые уровни и методы измерений».

СНиП 2-12-77 «Защита от шума» приводит допустимые величины эквива­лентного звукового давления (уровни шума) в соответствии с действующими санитарными нормами. В рассматриваемых нами задачах имеют значение пре­дельные показатели для следующих условий:

Территории больниц, санаториев, непосредственно примыкающих к зда­нию...35 дБа.

Территории, непосредственно прилегающие к жилым домам (2 м от ограж­дающих конструкций), площадки отдыха микрорайонов и групп жилых домов, площадки детских дошкольных учреждений, участки школ... 45 дБа.

Для шума, создаваемого транспортными средствами, допускается прини­мать эквивалентный уровень звука на 10 дБа выше, 5 дБа допускается добав­лять при прокладке дорог в существующей застройке. В дневное время суток с 7 до 23 часов предельная величина увеличивается еще на 10 дБа. К этому отрезку времени относится и расчетная максимальная интенсивность движения. Таким образом, расчетная величина допустимого уровня эквивалентного звука со­ставляет 70 дБа для жилых территорий и 60 дБа для лечебных учреждений.

Физические модели, используемые при расчете распро­странения шума, значительно проще, чем для газовых выбро­сов, и дают достаточно достоверные, проверенные натурными замерами результаты. Такие расчеты проще всего выполнять по СНиП 2-12-77, но в последние годы, получила распростра­нение разработанная проф. П.И.Поспеловым на основе боль­шого объема исследований, с учетом зарубежных данных мето­дика, учитывающая практически все существенные дорожные факторы. Разработаны программы для расчетов на ЭВМ. Ны­не эта методика применяется ведущими дорожными проектны­ми организациями.

3 . Защита от транспортных загрязнений .

Ранее было достаточно подробно описаны влияние на загрязнения транспортных факторов и указаны возможности их регулирования.

Каковы же способы инженерной защиты?

Наиболее распространенным и вполне логичным способом защиты является создание вдоль дорог полосы зеленых насажде­ний. Плотная зеленая стена лиственных деревьев с подростом и кустарником в нижнем ярусе изолирует транспортный коридор, дает дополнительную площадь озеленения, особенно полезную в городских и промышленных зонах. Далее мы рассмотрим способы устройства растительных защитных полос.

Конечно, у этого метода есть и свои недостатки. Специали­сты по безопасности движения считают, что однообразные стены вдоль дороги, хотя и зеленые, утомляют водителя, закрывают ок­рестности. За зелеными насаждениями нужен постоянный уход. У нас, зачастую, он не выполняется, и защитная полоса превращается в свалку мусора или дикий бурелом.

Эффективность зеленых насаждений в защите от шума и га­зов часто переоценивают. СНиП 2-12-77 приводит следующие значения дорожной шумозащиты при высоте деревьев 8-10 м:

Эти величины представляются несколько завышенными, особенно для зимнего времени.

Экологически обоснованное решение представляют земляные валы. Их можно вписать в ландшафт, придать естественный вид. Однако из-за занимаемой территории валы могут иметь большую стоимость, чем защитные экраны. Исследования, проведённые в Германии, показали, что при небольшом расстоянии до защищаемых объектов выгоднее применять эстакады, чем выемки, поскольку на эстакаде проще разме­щаются защитные экраны, неприменимые для выемок из архитек­турных соображений. Но на свободной территории выемки ока­зываются проще и дешевле.

Эффективность защитного экрана зависит от возвышения верхнего его края над линией, соединяющей источник шума и за­щищаемую точку. Наилучший результат, естественно, получается, если эстакада имеет высоту, сравнимую с высотой жилых домов.

При размещении экранов с двух сторон происходит отраже­ние звуковых лучей. Они должны поглощаться или отражаться в таком направлении, чтобы не попадали в защищаемый места. Поглощение достигается применением определенных материалов или структурированием поверхности. Регулирование направления от­ражения производится путем наклона ограждающих панелей в наружную сторону.

В отечественной практике еще не накоплен опыт применения шумозащитных ограждений различных видов. Известны примеры использования типовых сборных конструкций из железобетона - конечно, это наименее эффективный вариант.

Приведем несколько примеров зарубежного опыта. Прозрачный экран, несмотря на значительную вы­соту, не создает впечатления замкнутого пространства, негативно влияющего на психологическое состояние водителей. Свободный обзор ландшафта - один из основных принципов архитектурного проектирования дороги.

Другой путь эстетического оформления ограждений - приме­нение различных цветов, фактуры поверхности. Последнее дает возможность улучшить акустические показатели конструкции. На рис. 1 показано ограждение из двухслойных панелей с керамзитобетонным шумопоглощающим покрытием яркой окраски. По­верхности панели может быть придана рельефно-волнистая фак­тура, что улучшает рассеяние шума. Вариант прозрачного экрана (рис.2) с панелями из армированно­го модифицированными полиамидными волокнами парагласса обладает высокой прочностью и устойчивостью к по­годным воздействиям. Параглассовые па­нели имеют толщину 15 или 20 мм и изготавливаются в метал­лических рамах.

Заключение.

В настоящее время Правительством РФ, Минтрансом РФ, Госкомприродой России, Российскими транспортными инспекциями, Правительством г. Москвы и др. организациями уделяется внимание и контроль за соблюдением экологических требований при эксплуатации транспортных средств и экологической обстановкой регионов.

Утверждены Законы РФ «Об охране окружающей природной среды» и «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения».

На основании этих Законов утверждаются Временные экологические требования при эксплуатации автотранспортных средств, утверждается задание по оснащению автотранспорта и спецтехники на автомобильном шасси каталитическими нейтрализаторами и иными техническими устройствами снижения токсичности отработанных газов.

Правительством г. Москвы издан Закон Об ответственности за реализацию моторного топлива, не соответствующего экологическим требованиям. В соответствии с этим Законом за несоблюдение экологических требований к реализации моторного топлива на нарушителей возлагается штраф, приостанавливается и аннулируется лицензия.

Проводится работа по изменению многолетней технологии снегоочистки с применением пескосоляных смесей. Проведен эксперимент по применению ХКМ (20-30 процентной раствор хлорида кальция с добавлением ингибитора), эксперимент по применению на ряде улиц г.Москвы реагента «Нордикс-П» /на основе уксусно-кислого калия с добавками/.

Несмотря на проведение различных мероприятий, автомобильный транспорт и дорожно-строительная техника продолжают оставаться наиболее крупным источником негативного воздействия на окружающую среду. Для ликвидации экологического беспорядка необходимо активизировать деятельность городских и районных комитетов по охране окружающей природной среды и служб охраны природы.

Список использованной литературы .

1. В.В. Амбарцумян, В.Б. Носов ”Экологическая безопасность автомобильного транспорта” Научтехлитиздат - Москва, 1999г.

2.”Экологическая безопасность транспортных потоков” под редакцией А.Б. Дьякова Москва Транспорт - 1990г.

3. Евгеньев И.Е., Каримов Б.Р. Автомобильные дороги и окружающая среда. Учеб. - Москва, 1997г.

4. Экологические проблемы развития автомобильного транспорта. - Москва, 1997

5. Экологический вестник России №7, Информационно-справочный бюллетень

Москва, 1998г.

6. В.Ф. Протасов, А.В. Молчанов “Экология, здоровье и природопользование в России” Москва Финансы и статистика - 1995г.

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%.

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 наибольшее воздействие оказывает шум. Транспорт -основнойисточник акустического загрязнения окружающей среды. В крупных городах уровень шума достигает 70...75 дБА, что в несколько раз превышает допустимые нормы. Основными источником акустического загрязнения окружающей среды является автомобильный транспорт: его вклад в акустическое загрязнение в городах составляет от 75 до 90%.

Автомобиль отрицательно воздействует практически на все составляющие биосферы: атмосферу, водные, земельные ресурсы, литосферу и человека.

Выхлопы от автотранспорта распространяются на улицах города вдоль дорог, оказывая 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 до 20 кг (15,5 м3) воздуха в сутки и до 7,3 т в год, то современный автомобиль для сгорания 1 кг бензина расходует около 12 м3 воздуха, или, в кислородном эквиваленте, около 250 л кислорода.

Таким образом, в крупных мегаполисах автомобильный транспорт поглощает кислорода в десятки раз больше, чем вес их население. Раннее приведенные исследования показали, что при тихой, безветренной погоде и низком атмосферном давлении на оживленных автомобильных трассах объемная концентрация кислорода в воздухе нередко понижается до 15%. 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. При сгорании топлива в цилиндрах двигателей образуются нетоксичные (водяной пар, углекислый газ) и токсичные вещества. Последние являются продуктами сгорания или побочных реакций, протекающих при высоких температурах. К ним относятся окись углерода СО, углеводороды CmHn, окислы азота (N0 и N02) обычно обозначаемые NOX. Кроме перечисленных веществ вредное воздействие на организм человека оказывают выделяемые при работе двигателей соединения свинца, канцерогенные вещества (бенз(а)пирен), сажа и альдегиды.

Загрязнение воздуха;

Загрязнение окружающей среды;

Шум, вибрация;

Выделение тепла (рассеяние энергии).

Влияние основных вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу автотранспортом на природную среду и человека

Оксид углерода

Высоко токсичное вещество. Уже при концентрации СО в воздухе порядка 0,01 - 0,02 % при вдыхании в течение нескольких часов возможно отравление, а концентрация 2,4 мг/м3 через 30 мин. приводит к обморочному состоянию. Оксид углерода вступает в реакцию с гемоглобином крови, наступает кислородное голодание, поражающее кору головного мозга и вызывающее расстройство высшей нервной деятельности

Твердые частицы

Проникают в дыхательные пути человека, что вызывает их различные заболевания. Из неорганической пыли наиболее отрицательное воздействие оказывает пыль, содержащая большое количество диоксида кремния, которое может вызвать – селикоз. Попадая в глаза, вызывает глазной травматизм и другие заболевания. Раздражает кожные покровы, подкожные нервы, засоряет кожные железы и бывает причиной гнойничковых заболеваний. Оседая на зеленой части растений, неорганическая пыль и особенно сажа ухудшают условия дыхания, замедляет рост и развитие растений. Все виды пыли засоряют водоемы, а кроме того, сажа образует на поверхности пленку, препятствующую воздухообмену.

Оксиды азота

Общий характер действия на теплокровных зависит от содержания в газовых смесях различных оксидов азота. При контакте с влажной поверхностью легких образуется азотная и азотистая кислоты, поражающие альвеолярную ткань, что приводит к отеку легких и сложным рефлекторным расстройствам. Действуя на кровеносную систему, приводит к кислородной недостаточности, оказывает прямое действие на центральную нервную систему.

Сернистый ангидрид

Оказывает многостороннее общетоксичное действие на теплокровных, вызывает острое и хронические отравления. Вызывает расстройство сердечно-сосудистой системы, легочно-сердечную недостаточность, нарушает деятельность почек.

Сероводород

Сероводород разрушающий и удушливый газ, вызывает поражение нервной системы, дыхательных путей и глаз. Может вызвать острое и хроническое отравление с разного рода последствиями.

Ароматические углеводороды

В условиях острого воздействия на теплокровных поражают центральную нервную систему, вызывая сонливость, вялость, судороги. В условиях хронической интоксикации оказывают политронное действие, поражая ряд органов и систем.

Бензапирен

Оказывает сильное канцерогенное, мутационное, тератогенное действие.

Формальдегид

Оказывает общетоксичное (поражение центральной нервной системы, органов зрения, печени, почек) сильное раздражающее аллергенное, канцерогенное, мутагенное действие.

Классификация автомобилей

По назначению автомобили делятся на:

Легковые автомобили по рабочему объему двигателя и сухой массе разделены на следующие классы:

Особо малый (1.2 дм3; 850 кг);

Малый (1.2- 1.8 дм3; 850 - 1150 кг);

Средний (1.8 - 3.5дм3 ; 1150 - 1500 кг);

Большой (свыше 3.5 дм3; до 1700 кг).

Автобусы предназначенные для внутри городского и пригородного общественного транспорта, называют городскими, а предназначенные для междугородних перевозок – междугородными. Число мест в автобусах в зависимости от назначения составляет 10 - 80. По длине автобусы разделены на следующие классы:

Особо малый до 5м;

Малый 6 - 7.5м;

Средний 8 - 9.5м;

Большой 10.5 - 12м.

Грузовые автомобили делят по грузоподъемности, т. е. по массе груза (т), который можно перевести в кузове. По грузоподъемности они делятся на классы:

Особо малый 0.3 - 1т;

Малый 1 - 3т;

Средний 3 -5т;

Большой 5 - 8т;

Особо большой 8т и более.

Автомобили специального назначения выполняют не транспортные работы. К ним относятся коммунальные автомобили для очистки и поливки улиц, пожарные, автокраны и т.д.

1. Практическая часть

Выбор улиц для проведения практической деятельности

Для проведения мониторинга состояния атмосферы в микрорайоне нашей школы наиболее оптимально подходят пересечения ул.11-Линия – ул.Кочубея, ул.11-Линия – ул. Ленина и ул.11-Линия – ул.Мира. Данный вариант позволит оценить уровень загруженности перекрестков в районе школы и степень опасности, исходящей от них для жителей микрорайона (в т.ч. школьников).

Определение загруженности улиц автотранспортом

Интенсивность движения автотранспорта производится методом подсчета автомобилей разных типов (3 раза за день по 60 мин).

Полученные результаты оформлены в Таблице 1.

Таблица 1 . Интенсивность движения автотранспорта на исследуемых участках дорог.

Интенсивность выражается суммарной оценкой загруженности улиц автотранспортом согласно ГОСТ 17.2.2.03 – 87:

низкая интенсивность движения – 2,7 - 3.6 тыс. автомобилей в сутки;

средняя интенсивность движения – 8 - 17 тыс. автомобилей в сутки;

высокая интенсивность движения – 18 - 27 тыс. автомобилей в сутки.

Таким образом, полученный уровень интенсивности движения на исследуемых участках дороги может быть выражен в виде диаграммы.

Диаграмма 1. Уровень интенсивности движения автотранспорта на исследуемых участках дорог.

Метод оценки уровня загрязнения приземного слоя атмосферы выбросами автотранспортных средств (по концентрации углерода)

Загрязнение атмосферного воздуха отработавшими газами автомобилей удобно оценивать по концентрации окиси углерода , которая рассчитывается оп формуле:

Где

0,5 – фоновое загрязнение атмосферного воздуха не транспортного происхождения, мг/м3;

N – суммарная интенсивность движения автомобилей на городской дороге, автомобилей в час;

К т – коэффициент токсичности автомобилей по выбросам в атмосферу СО, определяется как средневзвешенный для потока автомобилей по формуле:

Где

Р i – состав движения в долях единиц.

Значение К п определяется по Таблице 2

Таблица 2. Значение коэффициента К П

К С – коэффициент изменения концентрации СО в зависимости от скорости ветра – определяется по Таблице 3.

Таблица 3. Значение коэффициента К С

К В – коэффициент изменения концентрации СО в зависимости от относительной влажности воздуха определяется по Таблице 4.

Таблица 4. Значение коэффициента К В

К П – коэфициент увеличения загрязнения атмосферного воздуха СО у пересечений определяется по Таблице 5.

Таблица 5. Значение коэффициента К П

Оценка уровня загрязнения приземного слоя атмосферы выбросами автотранспортных средств (по концентрации углерода)

Загрязнение атмосферного воздуха ул.11-ая Линия – ул.Кочубея:

Где

N = 198

Т П

К т = 1,12

К С =

К В =

К П = 1,9 (не регулируемый перекресток со снижением скорости)

Загрязнение атмосферного воздуха ул.11-ая Линия – ул.Мира:

Где

N = 540

Для того чтобы рассчитать средневзвешенное значение К Т необходимо вычислить вес каждого транспорта в его общем объеме, перемножить веса на коэффициент К П из таблицы и сложить полученные произведения. Расчет данного показателя можно представить в таблице:

К т = 1,424

К С = 1,00 (скорость ветра при проведении подсчета = 6 м/с)

К В = 1,00 (относительная влажность воздуха при проведении подсчета = 71%)

К П = 2,0 (саморегулируемое движение)

Загрязнение атмосферного воздуха ул.11-ая Линия – ул.Ленина:

Где

N = 604

Для того чтобы рассчитать средневзвешенное значение К Т необходимо вычислить вес каждого транспорта в его общем объеме, перемножить веса на коэффициент К П из таблицы и сложить полученные произведения. Расчет данного показателя можно представить в таблице:

К т = 1,313

К С = 1,00 (скорость ветра при проведении подсчета = 6 м/с)

К В = 1,00 (относительная влажность воздуха при проведении подсчета = 71%)

К П = 1,8 (регулируемый светофором перекресток)

Динамика выбросов оксида углерода

Таблица 6. Динамика выбросов оксида углерода

Выводы

По результатам проведенной работы можно сделать следующие выводы:

• Из анализа литературного обзора видно, что информации по загрязнению окружающей среды г.Армавира автомобильным транспортом нет.
• Исследуемый объект находится в микрорайоне школы, которая расположена в жилом районе района Линии. Вследствие этого выбросы автотранспортных средств неблагоприятно влияют на здоровье школьников, населения, проживающего в этом районе и на окружающую среду в целом.
• Из таблицы 1 «Интенсивность движения автотранспорта на исследуемых участках дорог» видно, согласно ГОСТ 17.2.2.03 – 87, что на перекрестках улиц Ленина – 11-ая Линия и Мира – 11-ая Линия средняя интенсивность движения автотранспорта, а на перекрестке улиц Кочубея – 11-ая Линия – низкая.
• Из Таблицы 6 «Динамика выбросов оксида углерода» видно, что наиболее высокая концентрация СО наблюдается на перекрестке улиц Мира – 11-ая Линия (превышает ПДК СО в 3,3 раза) и на перекрестке улиц Ленина – 11-ая Линия (превышает ПДК СО в 3 раза). На перекрестке улиц Кочубея – 11-ая Линия выбросы оксида углерода примерно соответствуют ПДК (превышает ПДК СО на 0,16 мг/м 3 ).
• Из Таблицы 1 «Интенсивность движения автотранспорта» видно, что наибольший процент (более 80) на всех участках дорог занимает легковой транспорт, который и влияет на превышение показателей загруженности и выбросов оксида углерода. Данная проблема говорит о том, что не проведена оптимизация движения автотранспорта в данном районе.
• Организация мероприятий по защите окружающей среды от влияния автотранспортных средств зависит от общей экономической ситуации, т. к. любые мероприятия – вывод из эксплуатации изношенного парка, замена топлива, внедрение систем, снижающих выбросы, требуют значительных материальных затрат.

Мероприятия по защите окружающей среды от влияния автотранспортных средств

Ограничение загрязнения атмосферы при использовании автотранспортных средств сводится к выполнению трех основных положений:

• совершенствование автомобиля и его техническое состояние (применение новых типов топлива и поддержание технического состояния автомобиля – строгий контроль со стороны инспекторов ГАИ);
• рациональная организация перевозок и движения (совершенствование дорог, выбора парка подвижного состава и его структуры, оптимальная маршрутизация автомобильных перевозок, организация и регулирование дорожного движения);
• ограничение распространения загрязнения от источника к человеку (увеличение расстояния между автомобильной дорогой и жилым комплексом, максимальное озеленение территорий микрорайонов и разделительных полос (тополь, каштан).

1. Заключение

Данное исследование было посвящено проведению мониторинга загрязнения атмосферы выбросами производимыми автотранспортом в микрорайоне школы № 2 г.Армавира. В начале работы была поставлена цель провести оценку уровня загрязнения атмосферы выбросами автотранспортных средств в микрорайоне школы № 2 г.Армавира. В процессе работы данная цель достигнута полностью. В результате исследования гипотеза, выдвинутая в начале работы, была подтверждена на 66%. Действительно выбросы автотранспорта на перекрестках улиц Мира – 11-ая Линия и Ленина – 11-ая Линия превышают допустимые нормы ПДК. В то время как на перекрестке улиц Кочубея – 11-ая Линия наблюдается относительная норма количества выбросов (на 0,13 мг/м 3 больше нормы). Таким образом, можно предположить, что исследуемый участок нуждается в мерах по снижению загруженности транспортом и снижения количества выбросов, загрязняющих атмосферу (меры по защите окружающей среды от этого фактора предложены в работе).

В ходе работы я:

Научилась : проводить расчеты для определения уровня загрязненности окружающей среды, выполнять математические действия для достижения поставленной цели, рассчитывать средневзвешенное значение;

Узнала : о разнообразии вредных веществ, выбрасываемых автомобильным транспортом и их вреде для окружающей среды и человека.

В дальнейшем я планирую продолжить свое исследование, связанное с изучением вреда автотранспорта и провести мониторинг состояния атмосферы исследуемой территории на основе биоиндикации.