ДИПЛОМ (1219162), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Наиболее трудно приходится детям (развиваются бронхиты, бронхиальная астма, кашель, у новорожденных нарушение генных структур организма и неизлечимые болезни), в итоге увеличивается детская смертность на 10% в год. Принятое законодательство не позволяет ограничить ввоз в страну старых автомобилей с низким эксплуатационными характеристиками, и количество иномарок с большим сроком службы, не отвечающих нормам государственных стандартов.
Из-за работы транспортных средств возникает фотохимический смог, он связан с поступлением в атмосферу оксидов азота, углеводородов, кислорода и паров воды. Под воздействием солнечной радиации образуются оксиданты, которые оказывают отравляющее воздействие и превышает таковое для других веществ, поступающих в атмосферу.
Продукты превращений различных загрязнителей, которые находятся в атмосфере, они попадают в почву и природные воды.
Обслуживание транспортных средств требует больших расходов воды и сопровождается образованием сточных вод. Сточные воды 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 почвы, и атмосфера, и гидросфера, в результате нарушения правил перевозки грузов и различных аварий на транспорте загрязняются. Большое количество нефти и нефтепродуктов, угля, различных солей попадают и в реки, и в моря, и в литосферу. Так же выяснили, что нефть как загрязняющее вещество попадает в среду обитания (Мировой океан) преимущественно через сливные воды, которые образуются 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.
Кроме того, что транспортные средства выделяют большое количество продуктов сгорания топлива, все виды транспорта являются источником теплового и шумового загрязнения, а также электромагнитного излучения[16].
-
Шумовое воздействие автотранспорта на окружающую среду и человека
Вместе с другими видами транспорта, промышленным оборудованием, бытовыми приборами автомобиль является источником искусственного шумового фона города, как правило, отрицательно воздействующего на человека. Следует отметить, что и без шума, если он не превышает допустимых пределов, человек чувствует дискомфорт. Не случайно исследователи Арктики не раз писали о «белом безмолвии», которое угнетающе действует на человека, тогда как «шумовое оформление» природы положительно влияет на психику. Однако шум искусственного происхождения, особенно сильный шум, отрицательно влияет на нервную систему. Перед населением современных городов возникает серьезная проблема борьбы с шумом, так как сильный шум не только ведет к потере слуха, но и вызывает психические расстройства. Опасность шумового воздействия усугубляется свойством человеческого организма накапливать акустические раздражения. Под действием шума определенной интенсивности возникают изменения в циркуляции крови, работе сердца и желез внутренней секреции, снижается мышечная выносливость. Статистические данные свидетельствуют о том, что процент нервно-психических заболеваний выше среди лиц, работающих в условиях повышенного уровня шума. Реакция на шум зачастую выражается в повышенной возбудимости и раздражительности, охватывающих всю сферу чувствительных восприятий. Люди, которые подвергаются постоянному воздействию шума, часто становятся трудными в общении.
Шум оказывает вредное влияние на зрительный и вестибулярный анализаторы, снижает устойчивость ясного видения и рефлекторную деятельность. Чувствительность сумеречного зрения ослабевает, снижается чувствительность дневного зрения к оранжево-красным лучам. В этом смысле шум является косвенным убийцей многих людей на автотранспортных магистралях мира. Все это относится как к водителям автотранспорта, работающим в условиях интенсивного шума и вибрации, так и к жителям крупных городов с высоким уровнем шума.
Особо опасен шум в сочетании с вибрацией. Если кратковременная вибрация тонизирует организм, то постоянная вызывает так называемую вибрационную болезнь, т.е. целый комплекс нарушений в организме. У водителя снижается острота зрения, сужается поле видимости, может изменяться восприятие цвета или способность оценивать расстояние до встречного автомобиля. Нарушения эти, конечно, индивидуальны, однако для профессионального водителя они всегда нежелательны.
Не менее опасным является также инфразвук, звук с частотой менее 17 Герц. Этот индивидуальный и неслышный враг вызывает реакции, противопоказанные человеку за рулем. Воздействие инфразвука на организм вызывает сонливость, ухудшение остроты зрения и замедленную реакцию на опасность.
Среди источников шума и вибрации в автомобиле (коробка передач, задний мост, карданный вал, кузов, кабина, подвеска, а также колеса, шины) основным является двигатель с его системами впуска и выпуска, охлаждения и питания.
Однако, при скорости движения автомобиля более 50 километров в час преобладающим является шум создаваемый шинами автомобиля, который увеличивается пропорционально скорости движения.
Совокупное действие всех источников акустического излучения и приводит к тем высоким уровням шума, которыми характеризуется современный автомобиль[18].
-
Вибрационное воздействие
Следующим источником транспортного дискомфорта (для водителя и пассажиров) являются колебания и вибрации, возникающие в процессе движения автомобиля. Они рассматриваются в рамках группового свойства - плавности хода.
Во время движения автомобиля возникают колебания, обусловленные неуравновешенными силовыми воздействиями в узлах и агрегатах автомобиля, а также внешним переменным воздействием от неровностей дорожного покрытия. Эти колебания передаются на кузов автомобиля и через дорожное покрытие и грунт - на элементы придорожного пространства. Воздействие вибраций можно рассматривать по аналогии с шумом в двух аспектах: воздействие на водителя и пассажиров автомобиля и воздействие на окружающие объекты.
По способу передачи на человека различают общую и локальную вибрации. Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека и вызывает сотрясение всего организма; локальная вибрация передается через руки человека. Водитель автомобиля одновременно подвергается воздействию общей и локальной вибрации, а пассажир и пешеход, находящийся рядом с проезжей частью, - общей.
Оценка плавности хода связана с наличием частотной и амплитудной чувствительности различных органов человека, особенно при экстремальных виброускорениях во время движения автомобиля.
Согласно нормативным документам экспериментально оцениваются значения вертикальных, продольных и поперечных виброускорений, которые сопоставляются с техническими нормами для каждого вида АТС.
Вибрации, возникающие при движении автомобиля, не только воздействуют на водителя и пассажиров, но и передаются через дорожное покрытие в окружающее пространство. Исследования доказывают, что они могут превышать допустимый для человека уровень на удалении от проезжей части до 10метров.
Для предотвращения воздействия вибрации на организм человека применяются различные виброгасительные и демпфирующие устройства [19] (амортизаторы, демпферы, рессоры, пружины).
-
Электромагнитное воздействие на окружающую среду и человека
Электромагнитным полем называется общее поле вихревого электрического и магнитного поля. Оно возникает при разных электрических приборах.
Основной источником электромагнитного излучения в автомобиле является система зажигания(свечи, распределитель, высоковольтные провода). Основными излучателями являются приборы системы зажигания и электрооборудование, в меньшей степени – элементы кузова, детали моторного отсека, капот, решетка радиатора. Стоит сказать, что характеристики самоиндукции и емкости контура автомобиля до сих пор мало изучены.
Сам автомобиль является слабым источником электромагнитного излучения, а проблема электромагнитного излучения связана в основном с наличием большогоколичества электрических источников в городах и попаданием излучения от них в жилые дома. С появлением электромобилей эта проблема стала более существенной в условиях быстрого развития транспорта, в том числе электромобилей. Электромагнитные поля с высокими показателями плотности энергии значительно влияют на здоровье человека. Это вредное воздействие возникает из-за переноса полями энергии,а степень воздействия зависит от длины электромагнитной волны. На частотах более 60 килогерцбольшинство живых тканей являются аномальными диэлектриками[20].
-
Механизмы снижения негативного воздействия автотранспорта на окружающую среду и человека
Свосьмидесятых годовдвадцатого векабольшинство стран начали переходить на использование неэтилированного бензина, а применение этилированного резко сократилось. Вкрупнейших российских городахи некоторых европейских станах его использование запрещено. Стало очевидно: чтобы остановить загрязнение окружающей среды, нужно ввести законы, которые будут ограничивать выброс вредных веществ.В европейских странах (в том числе и России) были установлены предельно допустимые нормы выброса для различных категорий автомобилей.
С 2000 года в России установили соответствующие европейским стандартам нормы на новые модели автомобилей. Теперь совершенствуютуже существующие двигатели, создаются новые, которые обеспечивают более полное сгорание топлива. Карбюраторное смесеобразование заменяют впрыском топлива, широко внедряют электронику, что заметно уменьшает токсичность отработанных газов, но снизить её до безопасных не удаётся. Приходится вредные вещества, выходящие из цилиндров двигателя, ликвидировать уже в выпускной системе.
Для этого применяют каталитические нейтрализаторы. Но их использование связано с определёнными трудностями, так как отработанные газы проходят по выпускной системе с большей скоростью; температура их изменяется в широких пределах и достигает
C, а сами нейтрализаторы, которые устанавливаются под днищем автомобиля, подвергаются значительным внешним механическим и тепловым воздействиям.В современных нейтрализаторах в качестве катализаторов применяют платину, палладий, родий.
Это все очень дорогие металлы, и, хотя их расходуется не так уж много, стоимость устройства оказывается довольно высокой. При использовании нейтрализаторов заправлять автомобиль можно уже только неэтилированным бензином, иначе нейтрализатор приходит в негодность, да и расход топлива увеличивается. Предъявляются более строгие требования к приборам питания и зажигания, к их конструкции и регулировке. В связи с этим автомобиль становится дороже.Так, в современных зарубежных автомобилях на системе нейтрализации и электронные устройства приходится 10-12% общей стоимости.
Несмотря на это, многие автомобилестроители переходят на оснащение своей продукции нейтрализаторами во всём мире, так как именно это обеспечивает снижение выбросов вредных веществ на 80-90%.Большое влияние на токсичность отработанных газов оказывает сорт применяемого топлива и его качество. В настоящее время увеличивается производство бензинов без свинцовистых присадок, в дизельном топливе ограничено содержание серы, топливо из нефти заменяется более «чистым» сжатым природным газом.
Еще можно использовать в качестве топлива и водород, он обеспечивает очень чистый выхлоп, но вместе с тем пока не удаётся создать дешёвые и безопасные системы образования и хранения водорода на борту автомобиля. Огромный интерес представляют электрические двигатели, они используют аккумуляторные батареи и электрохимические генераторы.Электромобили отличаются хорошей приспосабливаемостью к переменным режимам городского движения, простотой технического обслуживания, а главное - экологической чистотой.
Однако широкого практического применения они пока не находят. Во-первых, нет надёжных, лёгких и достаточно энергоёмких аккумуляторов.Во-вторых, перевод автомобильного парка на питание от электрохимических аккумуляторов приведёт к расходованию на их подзарядку огромного количества электроэнергии, значительная часть которой вырабатывается на электростанциях при сжигании ископаемого топлива.
В этом случае загрязнение воздуха будет происходить не от автомобилей, а от электростанций. По причине дороговизны и тихоходностипока не стали обычными и электромобили, работающие от солнечных батарей. Высокооктановое, стабильное по составу газовое топливо хорошо смешивается с воздухом и равномерно распределяется по цилиндрам двигателя, способствуя более полному сгоранию рабочей смеси.Суммарный выброс токсичных веществ у автомобилей, работающих на сжиженном газе, значительно меньше, чем у машин с бензиновыми двигателями.
Во время работы двигателя на газе происходит более полное сгорание смеси. А это все ведет к снижению токсичности отработавших газов, уменьшению нагарообразования и расхода масла, увеличению моторесурса. Кроме того, сжиженный газ дешевле бензина. Огромное значение имеет повседневный контроль над автомашинами. Все автохозяйства обязаны следить за исправностью выпускаемых на линию машин.При хорошо работающем двигателе в выхлопных газах окиси углерода должно содержаться не более допустимой нормы.