МГТУ им. Баумана
Факультет
«Робототехника и комплекснаяавтоматизация»
РЕФЕРАТ
по экологии на тему:
«Влияние автотранспорта на экологиюгорода»
31.10.2003
План:
1) Автотранспорт и его влияние на экологиюгорода_____________3
2) В чем заключается проблема, в каком виде и где онапроявляется_____________________________________________4
3) Уровень рассматриваемойпроблемы________________________7
4) Факты, подтверждающие то, что описываемая проблемадействительно представляет экологическую опасность_________8
5) Антропогенные факторы, приводящие к такому изменениюэкологических условий____________________________________9
6) Экологические законы, нарушение которых приводит кописываемой проблеме____________________________________9
7) Разделы экологии, в рамках которых изучаетсярассматриваемая проблема_______________________________________________10
8) Пути и способы решения (осуществляемые ипотенциально возможные) рассматриваемой проблемы____________________11
9) Списокисточников информации__________________________11
1)Автотранспорт и его влияние на экологию города.
Природа– целостная система с множеством сбалансированных связей. Нарушение этих связейприводит к изменению установившихся в природе круговоротов веществ и энергии.Современным обществом в производство и потребление вовлекается такое количествовещества и энергии, которое в сотни раз превосходит биологические потребностичеловека, что и является основной причиной современного экологического кризиса(высокий уровень и быстрое нарастание антропогенной нагрузки на окружающуюприродную среду).
Сегодняпроизводственная деятельность человечества связана с использованиемразнообразных природных ресурсов, охватывающих большинство химическихэлементов. Усиление техногенного воздействия на природную среду породило рядэкологических проблем. Самые острые связаны с состоянием атмосферы, гидросферыи литосферы.
Некоторые«изменения», такие как загрязнение воздуха или воды, могут непосредственновлиять на здоровье и жизнедеятельность организма. Другие чреваты косвеннымиэффектами, например, выбросы углекислого газа сказываются на климате, что всвою очередь отражается на производстве продуктов питания; сдвиги вконцентрации биогенов приводят к гибели одних популяций и бурному размножениюдругих.
В результате накопления различныхзагрязнений в атмосфере, в первую очередь фреонов, происходит разрушениеозонного слоя, который предохраняет земную поверхность от солнечной радиации.Загрязнения, поступающие в атмосферу, с осадками возвращаются на Землю ипопадают в водоемы и почву. Сточными водами предприятий промышленности иагропромышленного комплекса загрязняются реки, озера и моря. Считается, что вводоемы попадает свыше 500 тыс. различных веществ. Тяжелые металлы – свинец,ртуть, цинк, медь, кадмий, попавшие в водоем, активно поглощаются животными ирыбами, которые или сами погибают, или отравляют людей, использующих их в пищу.
В настоящее время уменьшение загрязненияатмосферного воздуха токсичными веществами, выделяемыми промышленнымипредприятиями и автомобильным транспортом, является одной из важнейших проблем,стоящих перед человечеством. Загрязнение воздуха оказывает вредное воздействиена человека и окружающую среду. Материальный ущерб, вызываемый загрязнениемвоздуха, трудно оценить, однако даже по неполным данным он достаточно велик.Автомобиль не роскошь, а средство передвижения. Без автомобиля в настоящеевремя немыслимо существование человечества. При интенсивной урбанизации иросте мегаполисов автомобильный транспорт стал самым неблагоприятным экологическимфактором в охране здоровья человека и природной среды в городе. Таким образом,автомобиль становится конкурентом человека за жизненное пространство.
Запоследние десятилетия человечество окончательно убедилось, что первымвиновником загрязнения атмосферного воздуха – одного из основных источниковжизни на нашей Планете, является детище научно-технического прогресса –автомобиль. Автомобиль, поглощая столь необходимый для протекания жизникислород, вместе с тем интенсивно загрязняет воздушную среду токсичнымикомпонентами, наносящими ощутимый вред всему живому и неживому. Вклад взагрязнение окружающей среды, в основном атмосферы составляет – 60 — 90%.
2)В чем заключается проблема, в каком виде и где она проявляется.
2.1 Загрязнениевоздуха отработавшими газами автомобилей.
Основная причина загрязнения воздухазаключается в неполном и неравномерном сгорании топлива. Всего 15% егорасходуется на движение автомобиля, а 85% «летит на ветер». К тому же камерысгорания автомобильного двигателя – это своеобразный химический реактор,синтезирующий ядовитые вещества и выбрасывающий их в атмосферу.
Двигаясь со скоростью80-90 км/ч в среднем автомобиль превращает в углекислоту столько же кислорода,сколько 300-350 человек. Но дело не только в углекислоте. Годовой выхлоп одногоавтомобиля – это 800 кг окиси углерода, 40 кг окислов азота и более 200 кгразличных углеводородов. В этом наборе весьма коварна окись углерода. Из-завысокой токсичности её допустимая концентрация в атмосферном воздухе не должнапревышать 1 мг/м3. Известны случаи трагической гибели людей, запускавшихдвигатели автомобилей при закрытых воротах гаража. В одноместном гаражесмертельная концентрация окиси углерода возникает уже через 2-3 минуты послевключения стартера. В холодное время года, остановившись для ночлега на обочинедороги, неопытные водители иногда включают двигатель для обогрева машины. Из-запроникновения окиси углерода в кабину такой ночлег может оказаться последним.
Уровеньзагазованности магистралей и примагистральных территорий зависит отинтенсивности движения автомобилей, ширины и рельефа улицы, скорости ветра,доли грузового транспорта и автобусов в общем потоке и других факторов. Приинтенсивности движения 500 транспортных единиц в час концентрация окисиуглерода на открытой территории на расстоянии 30-40 м от автомагистралиснижается в 3 раза и достигает нормы. Затруднено рассеивание выбросовавтомобилей на тесных улицах. В итоге практически все жители города испытываютна себе вредное влияние загрязнённого воздуха.
На скорость распространениязагрязнения и концентрацию его в отдельных зонах города значительно влияюттемпературные инверсии. В основном, они характерны для севера европейской частиРоссии, Сибири, Дальнего Востока и возникают, как правило, при штилевой погоде(75% случаев) или при слабых ветрах (от 1 до 4 м/с). Инверсионный слойвыполняет роль экрана, от которого на землю отражается факел вредных веществ, врезультате чего их приземные концентрации возрастают в несколько раз.
Из соединенийметаллов, входящих в состав твёрдых выбросов автомобилей, наиболее изученнымиявляются соединения свинца. Это обусловлено тем, что соединения свинца,поступая в организм человека и теплокровных животных с водой, воздухом и пищей,оказывают на него наиболее вредное действие. До 50% дневного поступления свинцав организм приходится на воздух, в котором значительную долю составляютотработавшие газы автомобилей.
Поступленияуглеводородов в атмосферный воздух происходит не только при работе автомобилей,но и при разливе бензина. По данным американских исследователей в Лос-Анджелесеза сутки испаряется в воздух около 350 тонн бензина. И повинен в этом нестолько автомобиль, сколько сам человек. Чуть-чуть пролили при заливке бензинав цистерну, забыли плотно закрыть крышку при перевозке, плеснули на землю призаправке на автозаправочной станции, и в воздух потянулись различныеуглеводороды.
2.2 Шумовое воздействие.
В условиях сильного городского шумапроисходит постоянное напряжение слухового анализатора. Это вызывает увеличениепорога слышимости (10 дБ для большинства людей с нормальным слухом) на 10-25дБ.
Шум в больших городахсокращает продолжительность жизни человека. По данным австрийскихисследователей, это сокращение колеблется в пределах 8-12 лет. Чрезмерный шумможет стать причиной нервного истощения, психической угнетённости,вегетативного невроза, язвенной болезни, расстройства эндокринной исердечно-сосудистой систем. Шум мешает людям работать и отдыхать, снижаетпроизводительность труда.
Массовыефизиолого-гигиенические обследования населения, подвергающегося воздействиютранспортного шума в условиях проживания и трудовой деятельности, выявилиопределённые изменения в состоянии здоровья людей. При этом измененияфункционального состояния центральной нервной и сердечно-сосудистой систем,слуховой чувствительности зависели от уровня воздействующей звуковой энергии,от пола и возраста обследованных. Наиболее выраженные изменения выявлены у лиц,испытывающих шумовое воздействие в условиях, как труда, так и быта, посравнению с лицами, проживающими и работающими в условиях отсутствия шума.
Высокие уровни шума вгородской среде, являющиеся одним из агрессивных раздражителей центральнойнервной системы, способны вызвать её перенапряжение. Городской шум оказываетнеблагоприятное влияние и на сердечно-сосудистую систему. Ишемическая болезньсердца, гипертоническая болезнь, повышенное содержание холестерина в кровивстречаются чаще у лиц, проживающих в шумных районах.
Шум в значительноймере нарушает сон. Крайне неблагоприятно действуют прерывистые, внезапновозникающие шумы, особенно в вечерние и ночные часы, на только что заснувшегочеловека. Внезапно возникающий во время сна шум (например, грохот грузовика)нередко вызывает сильный испуг, особенно у больных людей и у детей. Шумуменьшает продолжительность и глубину сна. Под влиянием шума уровнем 50 дБ срокзасыпания увеличивается на час и более, сон становится поверхностным, послепробуждения люди чувствуют усталость, головную боль, а нередко и сердцебиение.
Отсутствиенормального отдыха после трудового дня приводит к тому, что естественноразвивающееся в процессе работы утомление не исчезает, а постепенно переходит вхроническое переутомление, которое способствует развитию ряда заболеваний,таких как расстройство центральной нервной системы, гипертоническая болезнь.
Наибольшие уровни шума 90-95 дБотмечаются на магистральных улицах городов со средней интенсивностью движения2-3 тыс. и более транспортных единиц в час.
Уровень уличных шумовобуславливается интенсивностью, скоростью и характером (составом) транспортногопотока. Кроме того, он зависит от планировочных решений (продольный ипоперечный профиль улиц, высота и плотность застройки) и таких элементовблагоустройства, как покрытие проезжей части и наличие зелёных насаждений.Каждый из этих факторов способен изменить уровень транспортного шума в пределахдо 10 дБ.
В промышленном городеобычно высок процент грузового транспорта на магистралях. Увеличение в общемпотоке автотранспорта грузовых автомобилей, особенно большегрузных с дизельнымидвигателями, приводит к повышению уровней шума. В целом грузовые и легковыеавтомобили создают на территории городов тяжёлый шумовой режим.
Шум, возникающий на проезжей частимагистрали, распространяется не только на примагистральную территорию, но ивглубь жилой застройки. Так, в зоне наиболее сильного воздействия шуманаходятся части кварталов и микрорайонов, расположенных вдоль магистралейобщегородского значения (эквивалентные уровни шума от 67,4 до 76,8 дБ). Уровнишума, замеренные в жилых комнатах при открытых окнах, ориентированных науказанные магистрали, всего на 10-15 дБ ниже.
Акустическаяхарактеристика транспортного потока определяется показателями шумностиавтомобильности. Шум, производимый отдельными транспортными экипажами, зависитот многих факторов: мощности и режима работы двигателя, технического состоянияэкипажа, качества дорожного покрытия, скорости движения. Кроме того, уровеньшума, как и экономичность эксплуатации автомобиля, зависит от квалификацииводителя. Шум от двигателя резко возрастает в момент его запуска и прогревания(до 10 дБ). Движение автомобиля на первой скорости (до 40 км/ч) вызываетизлишний расход топлива, при этом шум двигателя в 2 раза превышает шум,создаваемый им на второй скорости. Значительный шум вызывает резкое торможениеавтомобиля при движении на большой скорости. Шум заметно снижается, еслискорость движения гасится за счёт торможения двигателем до момента включенияножного тормоза.
За последнее времясредний уровень шума, производимый транспортом, увеличился на 12-14 дБ. Вотпочему проблема борьбы с шумом в городе приобретает всё большую остроту.
3) Уровень рассматриваемой проблемы.
Данная проблема,совершенно очевидно является глобальной. По всему миру количество автомобилей скаждым днем увеличивается в геометрической прогрессии. Все больше и большелюдей имеют свою собственную машину. Но многие совсем не задумываются о том, кчему все это в конце концов приведет.
Для того, чтобы сохранить человечеству автомобиль,необходимо если не исключить, то свести к минимуму вредные выбросы. Работы в этом направлении ведутся во всем мире и даютопределенные результаты. Автомобили выпускаемые в настоящее время в промышленноразвитых странах, выбрасывают вредных веществ в 10–15 раз меньше, чем 10–15 леттому назад. Во всех развитых странах происходит ужесточение нормативов навредные выбросы при работе двигателя. В 2000 г. введены более строгие нормы.Происходит не только количественное ужесточение норм, но и их качественноеизменение. Так, вместо ограничений по дымности введено нормирование твердыхчастиц, на поверхности которых адсорбируются опасные для здоровья человекаароматические углеводороды и в частности, канцерогенный бенз(а)пирен. Постояннорасширяется список веществ, содержание которых должно находится под контролем.
4) Факты,подтверждающие то, что описываемая проблема действительно представляетэкологическую опасность.
Угарныйгаз и окислы азота, столь интенсивно выделяемые на первый взгляд невиннымголубоватым дымком глушителя автомобиля – вот одна из основных причин головныхболей, усталости, немотивированного раздражения, низкой трудоспособности.Сернистый газ способен воздействовать на генетический аппарат, способствуябесплодию и врожденным уродствам, а все вместе эти факторы ведут к стрессам,нервным проявлениям, стремлению к уединению, безразличию к самым близким людям.В больших городах также более широко распространены заболевания органовкровообращения и дыхания, инфаркты, гипертония и новообразования. По расчетамспециалистов, «вклад» автомобильного транспорта в атмосферу составляет до 90%по окиси углерода и 70% по окиси азота. Автомобиль также добавляет в почву ивоздух тяжелые металлы и другие вредные вещества.
Чувствительность населения кдействию загрязнения атмосферы зависит от большого числа факторов, в том числеот возраста, пола, общего состояния здоровья, питания, температуры и влажностии т.д. Лица пожилого возраста, дети, больные, курильщики, страдающиехроническим бронхитом, коронарной недостаточностью, астмой, являются болееуязвимыми.
Проблема составаатмосферного воздуха и его загрязнения от выбросов автотранспорта становитсявсе более актуальной. Это можно проследить уже на примере Москвы. В 1982 г.вклад автотранспортных средств в суммарное загрязнение атмосферы составлял 69%, в 1990 г.-74,6%, наконец, в 1993 г. – 79,6 %.
5)Антропогенные факторы, приводящие к такому изменению экологических условий.
Наиболеезначимые факторы отрицательного влияния автомобильного транспорта на человека иокружающую среду следующие:
Ú Загрязнениевоздуха;
Ú Загрязнениеокружающей среды;
Ú Шум,вибрация;
Ú Выделениетепла (рассеяние энергии).
Внастоящее время идет борьба с автомобильной опасностью. Конструируются фильтры,разрабатываются новые виды горючего, содержащие меньше свинца. Сокращениемдобавок и переход к бессвинцовому бензину породит ряд технических проблем.Итак, в перспективе можно устранить рассеивание свинца ДВС. Но останутсядругие вредные компоненты – угарный газ, окислы азота, канцерогенныйбенз(а)пирен и т.п.
6)Экологические законы, нарушение которых приводит к описываемой проблеме.
Экологические законы,относящиеся к автотранспорту, действующие в России, описаны в главе 26Уголовного кодекса РФ «Экологические преступления». Это статьи: 247 – «Нарушение правил обращенияэкологически опасных веществ и отходов»,250 – «Загрязнение вод», 251 – «Загрязнениеатмосферы», 254 – «Порча земли».
Законы есть, но придерживаютсяли их автовладельцы и автопроизводители? Ответ напрашивается сам, т.к.эксплуатируемые в стране автомобили не соответствуют современным европейскимограничениям по токсичности и выбрасывают вредных веществ существенно больше,чем зарубежные аналоги. Существует несколько наиболее важных причин отставанияРоссии в этой сфере:
– низкая культураэксплуатации автомобилей. Количество неисправных автомобилей, находящихся вэксплуатации до сих пор весьма велико даже в Москве;
– отсутствие жесткихзаконодательных требований кэкологическим качествам автомобилей. С начала 90-х годов стандарты,сохранившиеся в течение 10 лет почти без изменений, начали существенноотставать от европейских норм. В отсутствие достаточно жестких требований потоксичности выбросов, потребитель не заинтересован покупать экологически болеечистые, но при этом более дорогие автомобили, а производитель не склонен их выпускать;
– неподготовленностьинфраструктуры эксплуатацииавтомобилей, оборудованных в соответствии с современными экологическимитребованиями;
– в отличие от европейскихстран, у нас в стране до сих пор затруднено внедрение нейтрализаторов.
В последние годы ситуация начала меняться к лучшему. Хотявведение в действие жестких экологических норм и происходит с опозданием в 10лет, важно что оно началось. Так, например, в Москве благодаря проведениюсоответствующих мероприятий уже наметилась некоторая тенденция в уменьшениивыброса вредных веществ автотранспортом. Уже в 1998 г. выброс снизился на 165тыс. т по сравнению с 1997 г., несмотря на увеличение парка автомобилей.
7)Разделы экологии, в рамках которых изучается рассматриваемая проблема.
Проблеманегативного влияния автотранспорта на экологическую ситуацию изучается восновном в прикладной экологии, а еще точнее, в инженерной экологии. Прикладнаяэкология – это большой комплекс дисциплин, связанных разными областямичеловеческой деятельности и взаимоотношений между человеческим обществом иприродой.
Аинженерная экология изучает и разрабатывает инженерные нормы и средства,отвечающие экологическим требованиям производства в транспорте, а также встроительстве, добывающей и перерабатывающей промышленности, в энергетике. Этоконтроль и регламентация материально-энергетических потоков производства итехногенных эмиссий (т.е испускания, выброса побочных продуктов) от различныхинженерных объектов.
8)Пути и способы решения рассматриваемой проблемы.
Основные пути снижения экологического ущерба от транспортазаключаются в следующем:
1) оптимизациядвижения городского транспорта;
2) разработкаальтернативных энергоисточников;
3) дожигание и очисткаорганического топлива;
4) создание (модификация) двигателей, использующих альтернативныетоплива;
5) защита от шума;
6) экономическиеинициативы по управлению автомобильным парком и движением.
9)Список источников информации:
1) В. В.Амбарцумян, В. Б. Носов, В. И. Тагасов. Экологическая безопасность автомобильноготранспорта. – М.: ООО Издательство «Научтехлитиздат», 1999.
2) Аксенов И.Я.Аксенов В.И. Транспорт и охрана окружающей среды. – М.: Транспорт, 1986. –176с.
3) Луканин В.Н.,Буслаев А.П., Трофименко Ю.В и др. Автотранспортные потоки и окружающая среда:Учебное пособие для вузов. М.: ИНФРА-М, 1998 – 408 с.
4) Валова В.Д.Основы экологии: Учебное пособие. – 2-е изд., перераб. и доп. М.: ИздательскийДом «Дашков и К0», 2001.
5) Куров Б.М. Как уменьшить загрязнение окружающей средыавтотранспортом? // Россия в окружающем мире. — Аналитический ежегодник. 2000г.
6) Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. Человек – Экономика –Биота – Среда: Учебник для вузов. – 2-е изд., перераб. И доп. – М.: ЮНИТИ-ДАНА.2000 – 30с.