Реферати українською » Экология » Контроль забруднення повітряного середовища, викликаного автотранспортом


Реферат Контроль забруднення повітряного середовища, викликаного автотранспортом

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Контроль забруднення повітряної середовища, викликаного автотранспортом


1. Запровадження

1. Основні викиди, що забруднюють повітря

2. Вивчення проблеми

2.1 Механізми емісії

2.2 Механізми поширення

3. Заходи зниження забруднення повітря викидами автотранспорту

3.1 Технічні заходи

3.1.1 Бензинові (карбюраторний) двигун

3.1.2Дизельний двигун

3.1.3 Альтернативні види енергії

3.1.4 Електротранспорт

3.1.5Гибридние комбінації

3.1.6 Результати порівняння видів палива

3.2 Організаційні заходи

3.2.1 Управління рухом

Укладання


Запровадження

Від загальної забруднення повітря на результаті діяльності до 51% посідає транспорт.

Частка автомобільного транспорту (за різними джерелами) становить 10-30 %.

Визначення:

Забруднення повітря - забруднення атмосфери газоподібними, рідкими чи твердими речовинами, які можуть опинитися створювати небезпеку обману людського життя чи здоров'ю, шкодити здоров'ю чи природною життєдіяльності тварин і звинувачують рослин, можуть викликати корозію матеріалів, знижувати видимість чи викликати небажані запахи.

[З законодавства США]


1. Основні викиди, що забруднюють повітря

При пробігу 20 000 км автомобіль викидає:

· Свинець (>Pb) - 0.775 кг

· Окисли азоту (NOx) - 40.75 кг

·Углеводороди (СР) - 234 кг

· Чадний газ (>CO) - 765 кг

Діаграма 1. Розподіл шкідливих викидів з посади автомобіля

Висновок:

Основні викиди з посади автотранспорту:

· чадний газ (ЗІ)

· вуглеводні (СР)

· окисли азоту (NOx)

Під впливом сонячного світла ці викиди перетерплюють хімічні перетворення, і список шкідливі речовини поповнюєтьсянизкоуровневим (>тропосферним) озоном Про3 і різноманітними токсинами фотохімічного походження.

Приклад:

Смог найсерйозніша неприємність із усіх типів забруднення повітря.

Смог (>Smog від англійських слівsmoke (дим) іfog (туман)) - туман, утворений при конденсації водяних парів навколо дрібних частинок диму.

У 1952 року такий зміг, викликаний димом від спалювання вугілля й англійським туманом, забрав близько чотирьох 000 життів.

Сучасна різновид смогу, викликана вихлопами автомобілів великого міста, під впливом сонячної радіації перетворюється на >фотохимический зміг - туман жовтого кольору. Ці перетворення відбуваються прифотохимическом розкладанні вуглеводнів, що виділяються під час спалювання органічного палива, наприклад, бензину. Продукти реакції включають озон, альдегіди,кетони,ацетилнитрати, органічні кислоти й інші продукти розкладання. З іншого боку, автомобілі викидають також і чадний газ ЗІ, одне з найбільш токсичних складових смогу.

Ще одна тип смогу - “крижаної зміг”, утворюється під час низьких температурах і становить концентрацію дрібних кристаликів льоду навколо центрів - частинок диму.

Усі типи смогу знижують видимість і поза винятком крижаного смогу, дратують дихальну систему. Статистичні спостереження доводять, що різні типи смогу діють для здоров'я людини по-різному. Фотохімічний зміг дратує і сльозоточивість слизової оболонки очей, а як і призводить до різним ушкодженням рослинності. Найбільш токсичнісмоги викликають підвищення рівня смертності, особливо між людьми, котрі страждають хворобами дихальної і серцево-судинної систем.


2. Вивчення проблеми

Оцінка і вибір заходів зниження рівня забруднення повітряної середовища вимагають вивчення механізмів емісії і творення механізмів поширення шкідливих викидів.

Визначення

Емісія - виділення, випромінювання, викиди відходів, побічних результатів чи забруднюючих речовин, у атмосферу.

Методи вивчення універсальні і полягає з таких стадій:

1. Визначення вихідних умов

2. Збір даних про рівень забруднення повітря

3. Аналіз даних

4. Порівняння з нормативами

5. Винесення експертного висновку

6. Прийняття рішення

2.1 Механізми емісії

Повна емісія автотранспортного кошти залежить від з трьох основних чинників:

1. режим руху транспортний засіб

2. його швидкість

3. відстань пройденого шляху

Крім корінних чинників на емісію також впливають:

· пробіг автотранспортного кошти (ступінь його зносу)

· марка автомобіля

· маса автомобіля

· ступінь очищення палива

· температурного режиму

Режими руху

Вирізняють чотири основні режими руху:

· вільні обертів

· розгін

· маршовий режим

· гальмування

Усі рух транспортний засіб складається з послідовних змін цих чотирьох режимів.

Зміна режимів руху призводить до негайному зміни складу і концентрації викидів:

Діаграма 2. Зміна викидів залежно від режимів руху

Діаграма показує, як змінюється емісія основних забруднюючих речовин за зміни режимів руху.

Емісія залежить від стану двигуна:

На початку поїздки, коли двигун щеразогрет, відбувається неповне згоряння палива, що зумовлює додаткової емісії парів бензину, і незгорілих вуглеводнів. Особливо шкідливий т.зв. “холодний старт”, тобто. запуск холодного двигуна. Двигун працює нестабільно, відчуваючи великих навантажень. Значно збільшується витрати, отже, і емісія.

Наприкінці поїздки, коли автомобіль вжеприпаркован на стоянку, але двигун ще гарячий, відбувається додаткове випаровування палива на атмосферу.

Швидкість руху має безпосередній вплив емісію.

Приклад:

Емісія вуглеводнів зменшується на підвищення швидкості, емісія окислів азоту - збільшується.

Діаграма 3. Залежність емісії від швидкість руху транспортний засіб

Висновок:

Механізм викиду слід розглядати комплексно, з урахуванням інтересів усіх можливих складових. Інакше не виключено, коли застосовувані односторонні заходи тільки поліпшать екологічній ситуації, але можуть погіршити її.

Для прийняття обгрунтованих рішень щодо захисту чистоти повітря потрібно всебічний аналіз процесу забруднення. Точність аналізу підвищується зі збільшенням обсягів статистичних даних.

2.2 Механізми поширення

Розробка і - оцінка заходів транспортного контролюTCM (>TrafficControlMeasure) щодо забруднення повітря вимагає докладного вивчення механізму поширення викидів.

Приклад:

Концентрація чадного газу (>CO) сягає найвищих оцінок на перевантажених автошляхах і швидко знижується під час видалення від місць із високої інтенсивністю руху. Зміна концентраціїнизкоуровневого озону (Про3) у міру віддалення від дороги відбувається значно повільніше, ніж чадного газу.

У умовах вибір ефективних заходів для зниження забруднення повітря є їх украй складним. Якщо зниження концентрації ЗІ досить локальних заходів ПММ, то тут для зниження концентрації озону потрібні заходи ширшого радіуса дії.


3. Заходи зниження забруднення повітря викидами автотранспорту

У цих розвинених країн як навіть Англія оцінка впливу довкілля є складовою дорожнього планування і проектування.

Проте багато хто швидко що розвиваються, такі приміром Індія, наприклад, страждають екологічних проблем транспортного характеру.

Ці дві проблеми виникають через швидкого зростання населення Криму і пов'язаних із нею потреб у транспортуванні. Транспортні потоки значно зростають, зростає протяжність маршрутів і транспортна переобтяженість ними, посилюючи впливом геть довкілля.

Усі зниження рівня забруднення повітря викидами автотранспорту можна розділити на технічні міри і організаційні заходи.

Технічні заходи

· ефективне використання палива (зменшення маси автомобіля, зменшення потужності двигуна, використаннянеполноприводних автомобілів для міських умов, поліпшення аеродинаміки, електронне запалювання, електронний контроль впорскування),

· використовувати системи очищення відпрацьованих газів (каталітичні конвертери),

· ефективна очищення палива (очищення від сірчаних домішок, використання на високооктанові бензини без змісту свинцю),

· нові ефективні двигуни

- дизельні

- газові

- електричні

· нові є екологічно безпечними: метанол,пропанол.

Організаційні заходи

· поліпшення дорожнього покриття задля забезпечення плавного руху транспортного потоку,

· підвищення частки громадського транспорту в міських пасажирських перевезеннях,

· ефективне планування транспортних потоків,

· використанняHOV - смуги для руху транспортних засобів із числом пасажирів щонайменше 3-х,

· жорсткість дотримання існуючих стандартів на забруднення довкілля й розробка нових.

Визначення:

>Октановое число - умовна кількісна характеристика стійкості до детонації моторних палив, що застосовуються у карбюраторних двигунах внутрішнього згоряння.Октановое число чисельно одно процентному (за обсягом) змістуизооктана (>О.ч. якої не прийнято 100%) у його суміші зн-гептаном (>О.ч. одно 0%), еквівалентній по детонаційної стійкості випробуваному палива при стандартних умовах випробування.Октановое найбільш поширених вітчизняних марок бензинів 76-89,авиабензинов 91-95.

[Радянський енциклопедичний словник, Москва 1989]

>Октановое число - співвідношення, яке описуєантидетонационние властивості бензину.

Визначення:

Детонація моторних палив - надмірно швидке згоряння паливної суміші в циліндрікарбюраторного двигуна через накопичення органічнихпероксидов у паливній суміші. Викликає характерний металевий “стукіт”, вібрацію, перегрів двигуна.

[Радянський енциклопедичний словник, Москва 1989]

Детонація пошкоджує двигун, і знижує ефективність. Існують два способу боротьби здетонацией:

1. додавання в паливоантидетонаторов.

2. збільшення вмісту у паливі вуглеводневих ізомерів, відмінних більш плавним згорянням - збільшення октанового числа

Традиційно за роліантидетонатора використовуються сполуки свинцю (>тетраетил свинцю). Сучасне законодавство забороняє використання бензину із вмістом свинцю за його високої токсичності в автомобільнихвихлопах.

Паливо з октановим числом 95 і від не вимагає застосування спеціальнихантидетонаторних добавок. Такий бензин називаєтьсяlead-free (без змісту свинцю) і рекомендований до застосування у всіх розвинених країнах. Є також марки бензину зоктановими числами 96, 98, 99 і 100.

3.1 Технічні заходи

Після появи над ринком надходить нової чи поліпшеного технічного устрою зниження емісії транспортний засіб, потрібен час щоб стали помітні результати нововведення. Протягом цієї часу нове обладнання замінюється старим на значній своїй частині автомобілів. Так чи інакше, загальний рівень емісії поступово знижується тоді, як поширюються дедалі нові технічні вдосконалення.

3.1.1 Бензинові (карбюраторний) двигун

Поліпшення екологічних характеристик бензинового двигуна, передусім, пов'язані з зменшенням основних газів емісії: вуглеводнів СП, чадного газу ЗІ і окислів азоту NOx .

Для комплексної системи контролю емісії автомобілем потрібно використовувати:

· відповідне паливо

· система електронного контролю запалювання

· каталітичний конвертер

· бортова діагностична система

У цьому мається на увазі правильне утримання і експлуатація автомобіля. Інакше використання технічних засобів це не матиме результату.

Довідка: каталітичний конвертер

Каталітичний конвертер - пристрій вихлопної системи автомобіля перетворююче токсичні гази вихлопів в нешкідливі шляхом хімічної реакції.

Каталітичний конвертер зменшує викид вуглеводнів СП, чадного газу ЗІ і/або окислів азоту NОй,окисляя їх до порівняно безпечних вуглекислого газу СО2, водиН2О і оксиду азоту NO2.

З використанням каталітичного конвертера необхідно використовувати бензин без змісту свинцю >Pb задля унеможливлення засмічення каталізатора свинцем (З октановим числом не нижче АІ-95).

З використанням таких систем кількість шкідливих викидів мінімально. Іноді при погану якість навколишнього повітря вихлопні виявляються гази навіть чистіше.

Проте, навіть оснащений такими комплексними системами, автомобіль має дуже дорогу емісію на перших хвилинах поїздки, коли двигун ще прогрівся до робочої температури і каталізатор не функціонує. Нині, зусилля технологів сконцентровані на цьому відрізку циклу руху автомобіля. Але вже нині можливо досягти прогріву до робочої температури спершу дії каталізатора менше ніж за 500 метрів шляху, при старті автомобілі з холодним двигуном.

Система контролю емісії працює із максимальним ефектом при рівномірному русі автомобіля. І тут, коли викид вуглеводнів і окислів азоту незначний, емісія збільшується примногоразовом прискоренні і гальмуванні.

Важливий напрямок досліджень зниження емісії - поліпшення якості палива. Бензин з поліпшеними характеристиками складу емісії очікується вже у кілька років.Пониженное вміст сірки P.S зменшить неприємного запаху сульфіду сіркиH2S, притаманним для каталітичних систем.

Отже, задля досягнення повного контролю за емісією бензинового двигуна країнах Європи вважається необхідним поєднання міжкаталитическими системами контролю та якістю палива.

3.1.2Дизельний двигун

>Дизельний двигун - найпоширеніша альтернатива бензинового двигуна. Ефективність використання палива на ньому поліпшено з 30% (>30е роки) до 45% (сьогодні).

Порівняльна ефективність карбюраторних двигунів сьогодні трохи більше 30%.

Поліпшення досягалося вчетверо послідовних етапу:

1. пряме упорскування

2.турбокомпрессор

3. комбінація турбокомпресора з теплообмінником проміжного охолодження

4.турбодвигатель

Довідка:турбокомпрессор

>Турбокомпрессор - пристрій, що дозволяє підвищити потужність двигуна з мінімальним збільшенням маси.Турбокомпрессор забирає теплову енергію вихлопних газів та "використовує її для стискуваннявоздушно-топливной суміші, істотно збільшуючи потужність двигуна.

Останні 10 років емісія окислів азоту NO та твердих складових з посади дизельного двигуна було зменшено приблизно за 50%.Понижая температуру спалахи, рівень викидів окислів азоту може бути скорочений ще більше.

Також, як і бензин, дизельне паливо потребує кращої очищенні.Стандартное дизельне паливо містить дуже високий рівень ароматичних вуглеводнів і сірки. Однак у останнім часом триває робота зі створення “екологічного дизельного палива”, у якому вміст сірки вже зменшено від 0.1-0.3% до 0.001%, тобто. в 1000 раз.

З використанням палива з низьким змістом сірки стає можливим використовуватиокисляющий каталітичний конвертер що з дизельними двигунами. У цьому зміст вуглеводнів і чадного газу емісії зменшується рівня, досягнутого карбюраторними двигунами.

3.1.3 Альтернативні види енергії

Розвиток автомобільних двигунів на звичайному паливі впродовж останніх десятиріччя показує, що головна небезпека прямого впливу токсичних викидів на довкілля можливо стримувати в прийнятних межах. Проте рівень викидів вуглекислого газу СО2 створює значно більше складну на вирішення проблему.

Зниження шкідливого впливу транспортного руху можливе за використання альтернативних видів енергії.

Застосування альтернативних видів енергії доцільно у таких випадках:

· при гостру потребу поліпшити якості повітря на певної зоні міської середовища,

· зниження накопичення у атмосфері надлишкового кількості СО2. Особливо це актуальний і окремих міст, розміщених у улоговинах, непродуваемих вітрами,

· за необхідності заміни дорогого палива більш дешеві іекологичний види енергії. Наприклад, максимальне використання для перевезень пасажирів електротранспорту (трамваї, тролейбуси, метро).

Альтернативні є екологічно безпечними

Для у містах, крім електроенергії, інтерес викликають альтернативні є екологічно безпечними: етанол, метанол і природного газу, особливо у районах із поганим якістю повітря.

Теоретично розглядається використання кронштейна як пального воденьН2, як найбільшекологичний вид палива.

Чому? - При спалюванні водню утворюється лише вода.2Н2+Про2=>2Н2Про

Що стосується практичного використання нових видів палива виникають серйозні проблеми:

1.  видатки виробництво нового палива на цілому значно перевищує видатки є екологічно безпечними, отримані з нафти

Приклад:

Водень нині виробляють переважно методом електролізу (розкладання води під впливом постійного струму), що потребує високих енерговитрат. Щоб водень можна практично використовувати, його потрібно стиснути до рідкої фази, що передбачає додаткові витрати енергії.

2.  нижча енергетична цінність нового палива проти нафтою. Це означає потреба у великих обсягах палива, що викликає збільшення маси транспортний засіб й у остаточному підсумку - підвищення витрати палива. Також через великі обсягів, займаних балонами, важко використовувати газоподібні є екологічно безпечними для автомобілів.

Приклад:

>Теплотворная здатність рідких видів палива (енергетична цінність)

Вигляд палива >теплотворнаяспособность/баррель
мазут 6 287 000
реактивне паливо (гас) 5 670 000
автомобільний бензин 5 253 000
скраплений природного газу 3 955 000
етанол 3 400 000
метанол 2 720 000
водень 1 300 000

Проте, проблеми використання нових видів палива скоріш економічні, ніж технологічні. Технічно нові двигуни вже є і може здані в масове виробництво у разі нового палива при доступному рівні цін. Проте запровадження нового палива викликає необхідність реорганізації системи збереження і транспортування палива.

Основна з причин їхнього можливого

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація