V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

Исследовать, как влияют токсичные газы автомобильного транспорта на экологию окружающей среды и на человека.

Введение

Экологические требования к современному автомобилю являются в настоящее время приоритетными. Экологическая безопасность - это свойство автомобиля снижать негативные последствия влияния эксплуатации автомобиля на участников движения и окружающую среду. Она направлена на снижение токсичности отработанных газов, уменьшение шума, снижение радиопомех при движении автомобиля.

Вредные выбросы и их воздействие на живую природу

Известно, что топливо сгорает в камере при взаимодействии с кислородом воздуха. Теоретически для сгорания 1 кг бензина требуется 14,7 кг воздуха. Если в горючей смеси количество топлива больше расчетного, смесь называется богатой, если меньше - бедной. При средних нагрузках главное внимание обращается на экономичность, поэтому в камеру сгорания подается несколько обедненная смесь. При небольшом обогащении смеси скорость ее сгорания увеличивается, в камере развиваются более высокие температура и давление. Для максимальных нагрузок или резкого перехода с малой нагрузки на большую требуется богатая смесь. Большое количество топлива подается в цилиндры при пуске холодного двигателя. В этих случаях из-за недостатка кислорода топливо сгорает не полностью. Двигатель хотя и развивает большую мощность, но работает неэкономично и выбрасывает в атмосферу токсичные продукты неполного сгорания.

Наиболее токсичными компонентами отработавших газов бензиновых двигателей являются: оксид углерода (СО), оксиды азота (NОx), углеводороды (СnHm), а в случае применения этилированного бензина - свинец.

СО - бесцветный газ без запаха, он легче воздуха и поэтому может легко распространяться в атмосфере. СО вызывает головную боль, головокружение, быструю утомляемость, раздражительность, сонливость, боли в области сердца.

NO - бесцветный газ, диоксид азота NO2- газ красно-бурого цвета с характерным запахом. Оксиды азота при попадании в организм человека соединяются с водой. При этом они образуют в дыхательных путях соединения азотной и азотистой кислоты.

В случае применения этилированных бензинов около 50% свинца осаждается в виде нагара на деталях двигателя и в выхлопной трубе, остаток уходит в атмосферу. Свинец присутствует в отработавших газах в виде мельчайших частиц размером 1-5 мкм, которые долго сохраняются в атмосфере. Свинец - вызывает серьезные поражения органов пищеварения, центральной и периферической нервной системы.

Нормы токсичности

Для расчета норм токсичности используют сертификацию Евро (система экономических стандартов, которые регулируют требования к выбросу вредных веществ в выхлопных газах автомобиля).

Таблица 1. Нормы токсичности:

Используя данную таблицу, мною было подсчитано количество вредных веществ выбрасываемых автомобилями за 1 час.

В центре города Артем, на перекрестке улиц Интернациональной и Кирова, было подсчитано количество транспорта, двигающегося по 2х полосной дороге в течении одного часа, а именно с 11.30 до 12.30 часа. Количество автомобилей составило 1476 единиц, из них:

Бензиновых автомобилей – 1000 единиц.

Дизельных - 476 единиц.

Выполняя расчет выброса количества отработанных газов данными автомобилями за один час работы, мною получены следующие результаты:

Выбросы бензиновых составило 7449 кг, а дизельных – 2495 кг.

Вывод

Несмотря на многочисленные попытки заменить двигатель внутреннего сгорания каким-либо другим, не выделяющим токсичные вещества, альтернативы ему пока нет. А если принципиально новый двигатель и появится, то переналадка производства для его крупносерийного выпуска потребует грандиозных капиталовложений и произойдет далеко не сразу. Вместе с тем уже сейчас человечество подошло к той черте, когда без экологически чистого автомобиля просто не обойтись. И выход пока видится один - надо если не полностью исключить, то во всяком случае свести к минимуму вредные выбросы ДВС.

Также для обеспечения экологической безопасности города нужно расширить проезжую часть центральных улиц, для большигрузых машин предоставить объездной путь. Тогда выбросы вредных веществ сократятся в разы. Ужесточить требования за контролем технических данных автомобилей. Перейти на транспорт, использующий альтернативные источники энергии (гибридные автомобили, использующие электрическую энергию и топливо, электромобили, использующие электрическую энергию, гелиомобили – автомобили использующие энергию солнца и др.). Все это приведет к более экологическому будущему города.