ecology-otvety_na_bilety (539357), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Выхлопные газы (отходящие газы) — отработавшее в двигателе рабочее тело. Являются продуктами окисления и неполного сгорания углеводородного топлива. Выбросы выхлопных газов — основная причина превышения допустимых концентраций токсичных веществ и канцерогенов в атмосфере крупных городов, образования смогов, являющихся частой причиной отравления в замкнутых пространствах.
Количество выделяемых в атмосферу автомобилями загрязняющих веществ определяется массовым выбросом газов и составом отходящих газов.
Количество отходящих газов автомобилей
В основном определяется массовым расходом топлива автомобилями. Расход по расстоянию нормируется и обычно указывается производителями (одна из потребительских характеристик). В отношении суммарного объема выходящих из глушителя выхлопных газов приблизительно можно ориентироваться на такую цифру - один литр сжигаемого бензина приводит к образованию примерно 16 кубометров или 16000 литров смеси различных газов.
| ВАЗ 2110 1,5k литра | ВАЗ 2110 1,5i литра | Mitsubishi Colt 5-D 1.1i литра | ВАЗ 11113 0,75k литра | ВАЗ 21055 1,5D литра | |
| Расход в «городском» режиме, л/100км | 9,1 | 8,6 | 7,0 | 6,4 | 5,7 |
| Расход, равномерно 60 км/ч, л/100км | 4,5 | 3,5 | 3,7 | 3,2 | 3,8 |
-
k — карбюраторный двигатель
-
i — инжекторный двигатель
-
D — дизельный двигатель
-
плотность бензина при +20С колеблется от 0,69 до 0,81 г/см3
-
плотность дизельного топлива при +20С по ГОСТ 305-82 не более 0,86 г/см3
Состав автомобильных выхлопных газов
| Бензиновые двигатели | Дизельные двигатели | |
| N2, об.% | 74—77 | 76—78 |
| O2, об.% | 0,3—8,0 | 2,0—18,0 |
| H2O (пары), об.% | 3,0—5,5 | 0,5—4,0 |
| CO2, об.% | 0,0—16,0 | 1,0—10,0 |
| CO*, об.% | 0,1—5,0 | 0,01—0,5 |
| Оксиды азота*, об.% | 0,0—0,8 | 0,0002—0,5000 |
| Углеводороды*, об.% | 0,2—3,0 | 0,09—0,500 |
| Альдегиды*, об.% | 0,0—0,2 | 0,001—0,009 |
| Сажа**[источник не указан 158 дней], г/м3 | 0,0—0,04 | 0,01—1,10 |
| Бензпирен—3,4**, г/м3 | 10—20×10−6 | 10×10−6 |
* Токсичные компоненты
** Канцерогены
По данным ГИБДД России в России сейчас насчитывается не менее 36 млн. автомобилей. Темпы прироста парка автомобилей за последний год составили в среднем по России около 17%. На долю автомобилей приходится 25 % сжигаемого топлива. За время эксплуатации, равное 6 годам, один усредненный автомобиль выбрасывает в атмосферу:
-
9т. - CO2
-
0,9т. - CO
-
0,25т. - NOx
-
80кг. - углеводородов
Так же суммарное поступление свинца в атмосферу от автотранспорта на территории России в 2000г. оценивается величиной около 4000т. Пространственное распределение этих выбросов, показывает, что максимальная нагрузка свинца от выбросов автотранспорта приходятся на Московскую и Самарскую области. За ними следуют Калужская, Нижегородская, Владимирская области и другие субъекты Федерации, расположенные в центральной части ЕТР и Северного Кавказа. Наибольшие абсолютные выбросы свинца отмечаются в Уральском (685т.), Поволжском (651т.) и Западно-Сибирском (568т.) регионах. 54% общей массы свинца поступает в атмосферу от грузового транспорта.
Пути снижения выбросов и токсичности
Стимулом к сокращению объёмов предполагается заинтересованность в сокращении расхода топлива (крупная статья расходов в автомобильном транспорте).
-
Колоссальное влияние на количество выбросов (не считая сжигания топлива и времени) играет организация движения автомобилей в городе (значительная часть выбросов происходит в пробках и на светофорах). При удачной организации возможно применение менее мощных двигателей, при невысоких (экономичных) промежуточных скоростях.
-
Существенно снизить содержание углеводородов в отходящих газах, более чем в 2 раза, возможно применением в качестве топлива попутных нефтяных (пропан, бутан), или природного газов, при том, что главный недостаток природного газа — низкий запас хода, для города не столь значим.
-
Кроме состава топлива, на токсичность влияет состояние и настройка двигателя (особенно дизельного — выбросы сажи могут увеличиваться до 20 раз и карбюраторного — до 1,5—2 раз изменяются выбросы окислов азота).
-
Значительно снижены выбросы (снижен расход топлива) в современных конструкциях двигателей с инжекторным питанием стабильной обеднённой смесью неэтилированного бензина с установкой катализатора, газовых двигателях, агрегатах с нагнетателями и охладителями воздуха, применением гибридного привода. Однако подобные конструкции сильно удорожают автомобили.
-
Испытания SAE показали, что эффективный способ снижения выбросов окислов азота (до 90%) и в целом токсичных газов — впрыск в камеру сгорания воды.
Законодательное регулирование
-
Контролируется качественный состав изготавливаемого и реализуемого топлива (в России это стандарты на топливо, региональные требования, в Европе нормативы ЕВРО).
-
Предусмотрен контроль за состоянием и регулировками автомобилей. В России является обязанностью органов технического осмотра ГАИ периодически контролировать доли оксидов углерода и углеводородов в выхлопе на двух частотах вращения, состояние предусмотренных систем нейтрализации на бензиновых двигателях (по ГОСТ Р 52033-2003) и дымность на дизельных двигателях (по ГОСТ Р 52160-2003).
-
В России вводятся повышенные ставки транспортного налога на мощность двигателя автомобиля.
-
Топливо облагается специальными акцизами.
-
Предусмотрены нормативы на выпускаемые автомобили. В России и европейских странах приняты стандарты ЕВРО, задающие как токсичность, так и количественные показатели, например:
-
По Евро-3 выбросы: СH до 0,2 г/км, CO до 2,3 г/км и NOy до 0,15 г/км
-
По Евро-4 выбросы: СH до 0,1 г/км, CO до 1,0 г/км и NOy до 0,08 г/км
-
В некоторых регионах вводятся ограничения на движение большегрузного автотранспорта (например в г.Москва)
Считается, что распространение подобных норм на районы с нормальной экологической обстановкой может создавать лишние затраты.
Билет №8
8.1.Радиационное загрязнение природной среды.
| Если исключить взрывы атомных устройств и аварийные ситуации, то основным источником радиационного воздействия на биосферу являются предприятия ядерного топливно-энергетического цикла (ЯТЦ) в штатном режиме. Известны следующие виды воздействия ЯТЦ на окружающую среду: 1. Расход природных ресурсов (земельные угодья, вода, сырье для ос-новных фондов ЯТЦ и т.д.).При добыче и переработке урановой руды отчуждаются значительные земельные плошади для размещения пустой породы. На каждый Гвт (эл.) энергии, получаемой на атомной станции, образуется несколько миллионов тонн пустой породы. Большая часть земельных угодий, расходуемых при переработке ру-ды, прихо-дится на пруды - хвостохранилитца, куда поступает около 10 т на 1 ГВт (эл.) в год хвостовых растворов. Расход воды предприятий ЯТЦ обусловлен необходимостью охлаж-дения техноло-гического оборудования и применения в технологиях. Макси-мальное водопотребление на единицу электроэнергии приходится на охлаж-дение оборудования АЭС и пред-приятия по обогащению изотопов урана (10 м3 на 1 ГВт (эл.) и 5x10 на ГВт (эл.) соответственно). 2. Тепловое загрязнение окружающей среды. Тепловые сбросы имеют место на всех стадиях ЯТЦ, достигая макси-мальных значений на АЭС, где мощность тепловых сбросов достигает 2 ГВт на каждый ГВт электрической мощности при 33% КПД. Тепловые сбросы АЭС вносят вклад в антропогенное поступление тепла в биосферу и в при-ближение к предельно допусти-мому уровню антропогенных сбросов тепло-вой энергии, равному в среднем 2 Вт/м2. Этот предел рассчитан из принципа недопущения изменения среднегодовой темпера-туры на 1°С. 3. Выброс загрязняющих веществ химической природы в окружаю-щую среду. Он имеет место на всех стадиях цикла, достигая максимальных размеров на предприятиях по переработке руды со сбросами хвостовых рас-творов и при сжигании органического топлива на предприятиях цикла и ТЭЦ, обеспечивающих его энергией. 4. Радиоактивное загрязнение окружающей среды.Важнейшей особенностью ЯТЦ является то, что в процессах произ-водства энергии на АЭС и переработки отработанного топлива образуется большое количество опасных искусственных радионуклидов. Основная часть радиоактивных отходов ЯТЦ имеет высокую удельную активность. Некоторые из радионуклидов имеют значительные (от сотен до миллионов и более лет) периоды полураспада. Это предопределяет необходимость надежной изоляции высокоактивных отходов ЯТЦ от биосферы. Наиболее значимый вклад в загрязнение биосферы дают долгоживущие радио-нуклиды 14С, 85Кr, 3Т, 129I. Это обусловлено высокой миграционной способностью, приводящей к их рассеиванию на большие расстояния за время, меньше периодов полураспада. Из всего количества четырех радио-нуклидов, поступающих в биосферу с отходами ЯТЦ до 70-80% 14С приходится на стадию переработки облученного топлива на радиохимическом заводе, остальная часть - на АЭС. 99% 85Кr, 3Т, 129I выбрасывается при пере-работке топлива и около 1% - с АЭС. К основным проблемам радиационной безопасности для окружающей среды при работе ЯТЦ в штатном режиме можно отнести следующие: 1. Возможное увеличение отрицательных последствий за счет стохастических эффектов, особенно в зонах влияния действующих АЭС. 2. Влияние инертных газов на биоту. Известно, что радиоактивный йод концентрируется в щитовидной железе, другие изотопы, еще недавно считавшиеся без-вредными, накапливаются в клеточных структурах - хлоропластах, митохондриях, клеточных мембранах. Их влияние на метаболизм еще не до конца изучено. 3. Нерегулируемый выброс радионуклиды криптона-85 в атмосферу от АЭС и предприятий по переработке отработанных ТВЭЛ. Уже сейчас ясна его роль в изменении электропроводности атмосферы и формировании парникового эффекта. Уже сейчас его содержание в миллионы раз превышает содержание в доядерную эпоху и прибывает 5% ежегодно. 4. Накопление в пищевых цепях радиоактивность-излучения Н. Он связывается протоплазмой клеток и тысячекратно накапливается в пищевых цепях. При распаде он превращается в гелий и испускает сильное в-излучение, вызывая генетические нарушения. Содержание трития в хвое деревьев в районе дислокации АЭС (США) в десятки раз выше, чем в удалении от них. 5. Накопление углерода-14 в биосфере. Предполагается, что оно ведет к резкому замедлению роста деревьев. Такое замедление роста фиксируется на Земле повсеместно и может быть связано с 25% увеличением содержания С в атмосфере по сравнению с доядерной эпохой. 6. Образование трансурановых элементов. Особенно опасным является 239Рu. |
8.2.Отрасли народного хозяйства,являющиеся основными загрязнителями окружающей среды. Основные количественные и качественные характеристики загрязнений.
Нефтеперерабатывающая промышленность является одним из крупнейших водопотребителей, создает опасность для водных объектов и оказывает отрицательное воздействие на экологическую обстановку городов.
Газовая промышленность при добыче, переработке, хранении и транспортировке природного газа ущерб окружающей природной среде наносится выбросами вредных веществ в атмосферу.
В угольной промышленности к основным факторам, влияющим на состояние окружающей природной среды, относятся: загрязнение земель отходами добычи и обогащения угля и горючих сланцев; истощение водных ресурсов; загрязнение подземных и поверхностных вод; загрязнение воздушного бассейна твердыми и газообразными вредными веществами при добыче, переработке и сжигании твердого топлива.
Деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность одна из самых водоемких отраслей народного хозяйства, оказывающих значительное воздействие на поверхностные воды.
Химическая и нефтехимическая промышленность характеризуется большими объемами и высокой токсичностью отходов, выбросов вредных веществ в атмосферу и сбросов сточных вод.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
