Вступ
Актуальністьпроблеми. Головнимджерелом забрудненняатмосферного повiтря в м. Києвi (70%) є автомобiльний транспорт. Науковими дослідникамивиявлено, що вiтчизнянi автомобiлi екологiчно “бруднiшi” вiд захiдних моделей. Втiм не є таємницею, багато iномарок, мають спрацьовані двигуни йтому сильно забруднюють повiтря. До цього часу в якості палива використовується переважно вкрай шкiдливий етильований бензин, складовоюякого є свинець. Зазвичай, двигуни авто бувають погано вiдрегульованими, тому в їхнiх газових викидах мiститься значна кількість вуглекислогогазу, сажi. Наприклад: пiдраховано, якби всi труби для викиду відпрацьованихгазів автомобiлiв, котрi “бiгають” вулицями м. Києва, з’єднати водну, то утворився б жахливий кратер дiаметром у 25 метрiв, з якого викидається близько 110 тис.тонн шкiдливих газiв на рiк.
Становище погiршується ще й тим, що автомобiльнi викиди концентруються в приземномушарi повiтря, а саме, в зонi дихання людини. Для нормальноїжиттєдiяльностi організмам необхiдне чисте повiтря. У містах, де забрудненняатмосферного повітря досить суттєве, помітно знижується його прозорість. Відомо,вміст атмосферного повiтря складають: N2 – 78,1%; О2 – 20,9%; Аr – 0,95%; СО2 – 0,032%. Антропотоксини- газоподібні речовини, які є продуктами життєдіяльності людини. Однією ізсприятливих умов їх утворення вважають наявність диоксиду карбону. Перевищеннякількості вуглекислого газу нормативних значень спричиняє їх надмірнеформування. Тому вуглекислий газ є відносним показником ступеня чистотиповітря, де перебуває людина. Вміст вуглекислого газу в атмосфері впливає наінтенсивність та спектр сонячної радіації, яка досягає поверхні землі.Збільшення його кількості створює “парниковий ефект”, зумовлює потеплінняклімату. З цим пов’язують також поширення онкологічних захворювань.
Таким чином,розвиток цивілізації супроводжується значними змінами стану навколишньогоприродного середовища. Зокрема одним із чинників, що негативно впливають наякість повітряного середовища справедливо вважають автомобільний транспорт. Уцьому ракурсі варто розглядати проблему використання (можливо заміни) палива,мастил, інших матеріалів, здійснювати пошукові роботи конструкторськогонапряму, удосконалення системи управління авто тощо. Важливо, що всі пошуковіроботи мають обов’язково ґрунтуватися на екологічній основі.
Проблемузабруднення атмосферного повітря досліджували науковці: Берлянд М.Е., Тищенко Н.Ф., Стольберг Ф.В.
Попри значнукількість досліджень тема є актуальною і своєчасною, адже проблема транспортута його впливу на довкілля і здоров’я людини посідає важливе місце в сучаснійекологічній політиці всіх рівнів.
Об’єкт дослідження: процес визначення якості повітряногосередовища в межах м. Києва.
Предметдослідження: автомобільний транспорт якфактор забруднення атмосферного повітря.
Мета дослідження:дослідження стану атмосферного повітря, можливих змін його складу, під дієювикидів автотранспорту та на основі цих даних розрахунки збитків заподіянихдержаві в результаті забруднення повітряного басейну.
Гіпотеза дослідження: результат визначення стану атмосферного повітря і дослідження зміни йогоскладу під дією викидів автотранспорту дозволить встановити економічні збиткивід забруднення атмосферного повітя в межах м. Києва та розробити рекомендаціїщодо поліпшення якості досліджуваного об’єкту природного середовища.
Завданнядослідження:
1. Здійснити розвідку й опрацюватиматеріал щодо наукових основ проблеми впливу автомобільного транспорту на станатмосферного повітря.
2. Проаналізувати методологічну базу дослідженнястану повітря.
3. Здійснитиекспериментальні дослідження стану атмосферного повітря в межах м. Києва, задопомогою ліхеноіндикації та шляхом визначення показника інтенсивності рухуавтотранспортом.
4. Розрахувати економічні показникизбитків від забруднення атмосферного повітря автотранспортом.
5. Проаналізувати отримані дані ізробити висновкищодо впливуавтотранспорту на повітряне середовище.
Робота апробованана III Всеукраїнській науково-прктичнійконференції “Охорона навколишнього середовищапромислових регіонів як умова сталого розвитку України”, (13-14 грудня 2007 року, м. Запоріжжя ).
Структурно роботавключає: вступ, 5 розділів, висновки, списоквикористаних джерел, додатки. Кількість сторінок складає 97, з них 81 ст. основного тексту. Оформлення включає 6 таблиць.
Розділ 1. Впливавтомобільного транспорту на станатмосферного повітря як наукова проблема
1.1.Загальна характеристикаскладу атмосферного повітря
У життєдiяльностiлюдини повiтря є одним з головних продуктів споживання, і основною умовоюiснування. Адже без їжi вона може обходитись 5 тижнiв, без води 5 днiв, а без повітря — 5хвилин. О крiм того, нормальнажиттєдiяльнiсть людини потребує повiтря вiдповiдної чистоти, а вiдхилення вiднорми, забруднення негативно впливають на організм. Тому охорона атмосферногоповiтря є важливою складовою проблеми оздоровлення зовнiшнього середовищазагалом.
Повiтрянаоболонка Землi формує атмосферу радiусом до 20000м. Атмосферне повiтря утворенез рiзних газiв: 78,08 % азоту; 20,95 % кисню; 0,93 % аргону; 0,03 %вуглекислого газу; 0,01 % неону; гелію; метану; радону та ін. Усi вонипо-своєму важливi для людини, бiосфери, формування клiмату (табл. 1.1).
Таблиця 1.1
Основний складсухого чистого повітря в приземномуГаз Молекулярна маса Відносний вміст у сухому повітрі,% Загальний вміст у атмосфері Землі, т за обсягом за масою
Кисень(О2) 32.0 20.95 23.14
1.2х105
Вуглекислий газ (СО2) 44,01 0.033 0.05
2.6х1012
Азот(N2 ) 38.02 78.08 75.53
4.0х1015 Гелій( Не ) 4.0 0.0005 0.00007
3.9х109 Криптон(Kr ) 16.05 0.00015 0.00008
4.4х109
N2O 44.02 0.00005 0.00008
4.2х109
Водень(О2 ) 2.02 0.00005 0.000003
1.6х108
Озон(О3) 48.0 0.00004 0.00007
3.7х109
З таблиці 1.1.видно склад атмосферного повітря включає такі компоненти: кисень(О2),вуглекислий газ (СО2), азот (N2 ), гелій( Не), криптон(Kr ), N2O, водень(О2 ), озон(О3)[49 ,51 ].
Життя на Землiнеможливе без кисню. Вiн є продуктом життєдiяльностi зелених рослин, якiвидiляють його, споживаючи й розщеплюючи воду та вуглекислий газ прифотосинтезi. Усi iншi живi iстоти тiльки споживають кисень. Вуглекислий газнадходить в атмосферу в результатi дихання живих iстот, спалювання палива,гниття та розкладання органiчних речовин.
У зв’язку збурхливим розвитком промисловостi й спалюванням великих обсягiв палива темпивикористания запасiв кисню та накопичення вуглекислого газу в атмосферi рiзкозбiльшились. Унаслiдок цього порушився кругообiг вуглецю в природi, щоспричинило екологiчну кризу — рiзке погiршення умов iснування людини, зумовленеантропогенною дiєю на навколишне середовище.Саме автомобільний транспорт, врезультатi якого в повiтря викидасться велика кiлькiсть оксидiв вуглецю,промислових газiв, є основним джерелом забруднення повiтря, що завдає великоїшкоди природному середовищу i людям.
Забрудненняатмосферного повiтря-внесення в атмосферу або виникнення в нiй нових,нехарактерних для неї фiзичних, хімiчних, бiологiчних речовин та перевищенняприродного рiвня концентрацiй речовин, якi є складовими повiтря.
Забрудненняатмосфери стало глобальною проблемою, особливо гострою у розвинутих країнах.Збитки, завданi людству забрудненням атмосферного повiтря, дуже великi йпостiйно зростають. Усе це актуалiзує необхiднiсть нарощування зусиль,спрямованих на охорону повiтряного басейну [51].
Як свiдчать дослiдження,запаси повiтря на Землi практично безмежнi, вони є невичерпним ресурсом. Однакгосподарська, передусiм промислова, дiяльнiсть людини шкiдливо впливає наатмосферу, змiнює склад забруднення атмосферного повiтря спричинене процесами iявищами, що вiдбуваються у природi, та промислово-побутовою дiяльністю людини (таблиця1.2).
Таблиця 1.2
Маса забруднюючихречовин (т/рік), які викидаються в атмосферуРечовина Природні надходження Антропогенні викиди Оксид вуглецю(СО ) _
3.5х108
Діоксид сірки(SO2)
1.4х108
1.45х108
Оксиди азоту(NOx)
1.4х109
(1.5-2.0)х107 Аерозолі(тверді частинки)
(7.7-22.0)х1010
(9.6-26.0)х107
Озон( О3)
2.0х109 _ Свинець(Pb) _
2.0х106
Діоксид вуглецю(СО2 )
0.1х1013
0.18х1011
Сірководень(H2S)
1.9х107
0.36х107
З таблиці 1.2. видно, що серед антропогеннихвикидів переважають: СО, SO2, Pb, СО2, H2S [49].
1.2.Автомобiльний транспорт –як джерело забруднення довкiлля
Спалювання палива. З метою одержання енергiївикористовують природний газ, попутний газ, скраплений газ, мазут, вугiлля,торф, деревина, деякi газовi промисловi вiдходи.
Основноюскладовою частиною палива є органiчна речовина. Органiчна речовина складаєтьсяз елементiв: С, Н, О, Крiм того у складi палива,у залежностi вiд його природи, є сiрка, азот, оксиди i сульфiди деяких металiв.
При горiннi паливавiдбувається окиснення сполук Гiдрогену i Карбону з видiленням енергiї:
С +02→СО2ΔН= -395 кДж⁄моль;
Н2 +1/202 →Н20 ΔН= -287 кДж/моль.
При недостачiкисню протiкають реакцiї:
2С + 02→2С0 ΔН= -111 кДж⁄моль;
С + СО2→ 2С0 ΔН= 172 кДж/моль.
При неповномузгораннi кiлькiсть тепла, що видiляється, эменшується.
Домiшки, щоможуть бути в паливi при окисненi утворюють:
S+ 02 →S02
S02 — молекуластiйка, але частково проходить реакцiя:
S02 + 02— 2SО3
В умовах високихтемператур молекули дiоксигену дисоцiюють:
02→0+0
тодi:
N2 +0 → NО + N;
N+ 02 →NО +0;
2N0 + 02→ NО2
Органiчнi сполукий у першу чергу вуглеводнi, при високотемпературному окисненнi утворюютьальдегiди, карбоновi кислоти, меркаптани.
Утворення твердихчасточок (диму) залежить вiд складу палива й повноти эгоряння, їх склад можебути самий рiзноманiтний: пил незгорiлого палива, попiл, силiкати, плюмбум хлорид, цинк оксид та iншi [79].
Найбiльша кiлькiсть викидiв у атмосферу при спалюваннi палива припадає на карбон дiоксид, рiвень концентрації якого в атмосферi невпинно зростає. 3 1860 до 1960 рiк вмiст СО2в атмосферi зрiс вiд 0,027 до 0,032%; з 1960 до 1970 — 0,033%, сьогоднiстановить — 0,034%. В атмосферi Землi знаходиться 2,5.1012 т карбон дiоксиду. На Землi щорiчно спалюється бiля 2 млрд. т вугiлля, бiля 1 млрд. т нафти та газу,при цьому в атмосферу викидається500 млн. т карбон дiоксиду, 120 млн. тпопелу, 60 млн. т сульфур дiоксиду.
При спалюваннi паливащорiчно витрачається 23% кисню, що утворюєтьсяпри фотосинтезi.
Таким чином, газовiвикиди при згоряннi палива включають:
карбон дiоксид, карбоноксид, нiтроген оксиди (N0, NО2), сульфур оксиди (S02, S0), вуглеводнi (СН4, CH2=CH2, СН≡СН), альдегiди, карбоновiкислоти, меркаптани, водяну пару, твердi часточки (попiл, незгорiле паливо) таiн.
З твердими часточкамигазовії фази в атмосферу попадають i радiоактивнi компоненти,що можуть бути в складi палива. За пiдрахунками при спалюваннi вугiлля внавколишнє середовище викидається радiоактивних компонентiв бiльше, нiж в атомнiй енергетицiпри безаварiйнiй роботi. За кiлькiсними показниками тепловi електростанцiї є значними забруднювачами атмосфери (наприклад, по S02 — 53%) [79].
Транспорт. Длязабезпечення життєдiяльностi людство широко використовує транспорт. Бiля 70% пасажирських i вантажних перевезень приходиться на дорожнийтранспорт. Транспортний сектор використовує рiзнi види палива:
автомобiльне паливо —57%;
дизельне паливо — 22%;
авiацiйне паливо — 12%;
котельне паливо — 7%;
iншi види палива —2%.
З вiдпрацьованими газамидвигунiв та турбiн в атмосферу надходить до 200 рiзноманiтних речовин.
Усi газовi викиди ватмосферу вiд транспортних засобiв можна роздiлити на шiсть груп за їх небезпекою для людини.
Перша група динiтроген,дiоксиген, дигiдроген, карбон дiоксид, водяна пара.
Друга група — карбон оксид.
Третя — нiтроген оксиди (N2О, NО, NО2).
Четверта — вуглеводнi(етен, етин, метан, пропан, толуен, бензпiрен i т.д.).
П’ята — альдегiди(метаналь, етаналь, бутаналь i т.д.)
Шоста група — сажа,оксиди металiв, сполуки плюмбуму.
Кiлькiсть викидiв зростає, так як зростає споживання палива (таблиця 1.З). За рiк легковий автомобiльзабирає з атмосфери 4350 кг дiоксигену i викидає 3250 кг СО2, 530 кг СО, 90-150 кг незгорiлих вуглеводнiв, 40 кг нiтроген оксидiв, 1 кг свинцю. Вантажний автомобiль викидає в атмосферу близько 600 кг СО на тону спаленого пального. Інтенсивнiсть викидiв тепловозаприрiвнюється до iнтенсивностi газових викидiв15-20 вантажних чи 40-60 легкових автомобiлiв.
Таблиця 1.3
Споживання пального на Українi по роках
/>
Паливо Роки 1994 1995 1996 Автомобільний бензин, тис.т 3608,0 3974,2 4192,6 Дизельне пальне, тис. т 6393,6 8201,4 8248,6 Керосин, тис. т 201,9 232,0 275,3
Природний газ, млрд. м3 80,0 78,3 83,6
З таблиці 1.3.видно, що кількість викидів зростає, так як зростає споживання пального.
Один лiтак ТУ-154 при злетi й посадцi викидас в атмосферу в 100 раз бiльше шкiдливих речовин нiж автомобiль. У результатi роботи двигунiв тiльки одного авiалайнера, що здiйснює полiт з Європи в Америку, викидається в атмосферубiльше 76 т продуктiв згоряння вуглеводневого палива (СО2,СО, SО2, NО, РЬВг2 та iн.), а також значна кiлькiсть твердих часточок (сажа, вуглеводнi, сульфати).
Таблиця 1.4
Питомі викидиречовин двигунами транспорту (г на кг пального)Шкідливі речовини Бензиновий двигун Дизельний двигун CO 37.8 20.8
NOx 21,0 41,0 Свинець 0,5 ____ Тверді часточки 1,5 7,6
SOx 1.5 5,6 Альдегіди 0,93 0,78
З таблиці 1.4.видно, що питомі викиди шкідливих речовин двигунами транспорту найбільші удизельних двигунів.
Вихлопнi гази транспорту вмiщують цiлий ряд вуглеводнiв, крім того, у двигунi утворюються канцерогеннi циклiчнi вуглеводні та їх похiднi. Газовi викидитранспорту в атмосферi зазнають впливу сонячного свiтла, що приводить дофотохiмiчних реакцiй, у результатi яких утворюсться NО2, 0з, пероксиди, 3,4-бензпiрен (С22Н14)та iншi сполуки.
Крiм газового викиду,через викиднi труби (так званий — органiзований вихiд), на транспортi є витрати пального через негерметичнiсть системи: паливний бак — цилiндр двигуна. У результатiвипаровування з мiсць пропускiв, паливо поступає в атмосферу [79].
1.3.Характеристика складників — забруднювачів довкілля під час роботи двигунів автомобілів
Джерелами викидiвшкiдливих речовин автомобiльних двигунiв внутрiшнього згоряння є:
а) вiдпрацьованiгази;
б) картернi гази;
в) випаровуванняз системи живлення.
Процентнийрозподiл шкiдливих викидiв мiж трьома джерелами забруднення такий: CO
CmHn
NOx Відпрацьовані гази 100 55 100 Картерні гази ___ 25 ___ Випаровування палива ___ 20 ___
Основнi джерелавипаровування палива — паливний бак карбюратор. Вони стосуються бiльше бензиновихдвигунiв, дизельне паливо має меншу здатнiсть випаровуватися, і паливна системадизеля бiльш герметична[71].
Картернi гази —утворюються в результатi прориву газiв крiзь нещiльності цилiндро-поршевої(групи з камери згорання в картер. Тут вони змiшуютьсяз парами олив i палива, яке змивається зi стiнок цiлiндру. Треба відмiтити, що картернi гази дизеля разiв у 10 менше токсичнi за картернi гази бензинових двигунiв.
Сучаснi автомобiлi мають переважно замкнуту системувентиляцiї картеру, яка практично унеможливлює викиди шкдливих речовин у атмосферу. Вони також надходять у цилiндри двигунiв i там згорають. Картернi гази i випаровування складаються, в основному, з вуглеводнiв.
Отже, основнунебезпеку щодо забруднення довкiлля i зокрема атмосферного повтрямають вiдпрацьовані гази. У вiдпрацьованi газивходить бльше 1000 рiзних шкiдливих речовин, якi чинять негативний вплив на людину і довкiлля, 200 з них розпiзнано. Основними серед них є:оксид вуглецю (СО), вуглеводнi(загальна формула альдегiди(загальна формула RСНО), канцерогеннi речовини, до яких належать складнi ароматичнiвуглеводнi полiциклічної будови (основний елемент — найтоксичніший iякого найбiльше, бенз(α)пірен — С20Н12),оксиди азоту (загальна формула NО),сполуки сiрки (основна сполука — двооксид сiрки S02), тверді частинки(в основному сажа, що складаєтьсяз вуглецю — С), сполуки свинцю(PbO4).
Таблиця 1.5
Граничний вмістосновних шкідливих речовин у ВГ бензинових двигунів і дизелівНазва речовини Бензинові Дизельні Оксид вуглецю(CO),% 10 0,3
Вуглеводні (CmHn),% 2 0,5
Оксиди азоту(NOx),% 0,6 0,2 Альдегіди (RCHO),% 0,2 0,05
Двооксид сірки(SO2), мг⁄м3 0,003 0,015
Сажа (С), мг⁄м3 100 2000
Сполука свинцю(PbO4), мг⁄м3 60 __
Канцерогени (бенз(α)пірен), мг⁄м3 25 10
З таблиці 1.5. видно,що граничний вміст шкідливих речовин для бензинових двигунів і дизелів суттєвовідрізняється один від одного [15].
1.4 Характеристика впливу викидівавтотранспорту на здоров’ялюдини
Результатиантропогенного впливу на природу поставили людство на грань екологiчної кризи iсамознишення. Поширилися небезлечнi за розмiрами влливу на природу i людинупроцеси, шо забруднюють акваторiю Свiтового океану, прiсних водоймищ, повiтря,грунт, призводять до спустошення ранiше родючих земель, катастрофiчно знищуютьлiсовi масиви i т. iн. Несприятливi екологiчнi умови перетворились на постiйнийелемент життєдіяльності людства, що мають суттєвий вплив на рiзнi сфери людськоїдiяльностi: економiку i полiтику, моральний i психiчний стан та здоров’ялюдини. За даними ВОЗ, понад 80 % усiх захворювань людини пов’язано з тими чиiншими аспектами екологiчного порушення в бiосферi [48].
Зупинимося наосновних несприятливих екологiчних процесах, зумовлених антропогенним впливомна природу i його дiєю на здоров’я людини.
Життя людини безвикористання кисню з атмосфери неможливе. Зменшення вмiсту кисню в повiтрi спричинює кисневий голод,який супроводжується запамороченням, болем в областi потилицi, зниженнямгостроти зору, нудотою. Зменшенням вмiсту кисню до 8 % веде до падiння температури тiла, анурiї, зневоднення i смертi.
Іонiзоване повiтрямає лiкувальнiвластивостi. Природно iонiзоване повiтря є в горах, поблизуводоспадiв, серед буйної зеленi, взонi морського прибою, поблизу гейзерiв i т. л. Невелика концентрацiя негативних iонiв пiдвищує працездатнiсть, знижує кисневу нестачу, має лiкувальну дiю при рядiзахворювань [60].
Дiоксид вуглецю, що є кiнцевим продуктом окислення вуглецю, у концентрацiях 1—2 % не впливає негативно на органiзм людини. При збiльшеннi концентрацiї понад З %призводить до прискорення дихання, головного болю, шуму у вухах, пiдвищення артерiального тиску, серцебиття. Подальше пiдвищення концентрацій призводить до смертi. Важливу роль у життi людини i природи вiдiграє озон (О3), який маєсильнi окислювальнi властивостi.Озоновий екран Землi затримує згубне для всього живого короткохвильове випромiнювання Сонця.
В останнi роки зменшення озонового шару Землi i виникнення «озонових дiрок» пов’язують з дiєю фреонiв, що входять до складу антропогеннихаерозолей.
Граничнодопустимий вмiст озону в повiтрi 0,000 1 мг/л. У великих концентрацiях вiн викликає подразнення слизових оболонокверхнiх дихальних шляхiв, головний бiль, стомлюванiсть, слабкiсть, пiдвищення потовидiлення, а в концентрацiї 0,02 мг/л може розвинутися пневмонiя. Iснуючiджерела природного забруднення атмосфери прийнято дiлити за походженням на бiогеннi таабiогеннi. До перших вiдносятьсягази i твердi частинки, якi потрапляютьв атмосферу при розкладi органiчних речовин, а також внаслiдок життєдiяльностi живих органiзмiв. Забруднювачi абiогенного походження — гази i пил, що надходять у повiтря при вулканiчнiй дiяльностi, згейзерiв i гарячих джерел, внаслiдок пилових бур.
Найбiльшу небезпеку для життя людини й живої природи мають забруднювачi повiтряштучного (техногенного) походження. Внаслiдок дiяльностi людини в атмосферу щорiчно надходять понад 1500 млн. т дiоксиду сiрки,200 млн т оксиду вуглецю, понад 40 млн т вуглеводiв i 20 млн т оксидуазоту. Цi гази змiшуються з газами атмосфери, частинками пилу, найменшимикраплинками рiдини й утворюють аерозолi (тумани i дим), що стали вiзитними картками промислових мiст i селищ [60].
Понад 20 млрд. т дiоксиду вуглецю викидається в атмосферу вiд згоряння рiзнихвидiв палива, що спалюються людиною. Його вмiст в атмосферi в останнєдесятирiччя невпинно збiльшується. Дiоксид вуглецю не тiлькитоксично дiє на органiзм людини, а викликає ще й глобальне потеплiння в бiосферi, якезумовлено так званим «парниковим ефектом» i веде до змiни клiмату знепередбаченими наслiдками для всьогo живого.
При спалюваннi паливаатмосфера насичу’ться ще одним продуктом неповного згоряння — оксидомвуглецю, гранично допустимi концентрацiї якого в атмосферi не повиннi перевищувати 0,03 мг/л. Ця сполука хiмiчно бiльш активна до гемоглобiну кровi нiж кисень. Вона витiсняє кисень i не дає можливостi нормально функцiонувати дихальним ферментам. В органiзмi людинизамiсть оксигемоглобiну утворюєтъсякарбоксигемоглобiн.
У повiтрi можугь такожзнаходитись рiзнi вуглеводи, частина яких має токсичнi й канцерогеннi для органiзму властивостi.
Господарська дiяльнiстьлюдини суттєво впливає на кругообiг речовин у природi (особливо азоту). При спалюваннi вугiлля,нафти, торфу, деревини та iншихречовин вiдбувається збагаченням бiосфери азотом. Надходячи в атмосферу, оксиди азотувзаемодiють з парами води й утворюють кислотнi сполуки, якi випадають наповерхню землi у виглядi кислотних дощiв, згубних для всього живого.
Таблиця 1.6
Вплив вихлопних газiв автомобiлiв на здоров’я людини (за Х.Ф. Френчем, 1992 рiк)Шкідливі речовини Наслідки дії на організм людини Окис свинцю Шкодить адсорбуванню кисню кров’ю.Послаблює розумові здібності, сповільнює рефлекси, викликає сонливість, може бути причиною втрати свідомості Свинець Впливає на кровоносну, нервову та сечо-статеву систему, викликає, зниження розумових здібностей у дітей, відкладається у кістках Окисли азоту Можуть підвищувати сприятливість організму до вірусних захворювань, подразнювати легені, викликати бронхіт і пневмонію Озон Подразнює слизову оболонку органів дихання, викликає кашель, порушує роботу легенів, знижує опір до простудних захворювань; може загострювати хронічні захворювання серця, а також викликати астму, бронхіт Токсичні викиди(важкі метали) Сприяють виникненню новоутворень, порушенню статевої системи і розвитку дефектів у немовлят
З таблиці 1.6. видно що свинець надзвичайнотоксичний для здоров’я людини [48].
Розділ 2.Методологічні аспекти дослідженнястану повітря м.Києва різними методами
2.1.Дослідження стану атмосферногоповітря за допомогою ліхеноіндикації
2.1.1.Характеристика методуліхеноіндикації
Рослинний покрив дослiджуваних територiй пiдпадає пiд вплив промислових забруднень пiдприємств мiста.Найбільш активними забруднювачами є сiрчистий ангiдридта двоокис азоту. Тому з метою вивченняантропогенного впливу на лiхенофлорупроводяться лiхеноiндикацiйнi дослiдження. Обробка лiхенологiчного матерiалу здiйснюється за загальноприйнятою методикою.Ступiнь чутливостi лишайникiв дозабруднення визначали за Х.Х.Трассом (1985):
• 1 — сильно чутливi;
• 2-слабочутливi;
• 3—стiйкi;
• 4—толерантнi.
Використовується метод розрахунку екологiчних iндексiв. Вiн є найбiльш iнформативним серед лiхеноiндикацiйнихметодiв, якi вiдображають станугруповань епiфiтних лишайникiв. Iндекс Чистоти Повiтря (1.Ч.П. — I.А.Р.) де Слувера та Леблана обчислюється за формулою:
n
І.Ч.П.=∑ Qi·fi, де
і=1 10
•Qi — екологiчний iндекс певного виду, або iндекс токсифобності (кiлькiсть видiв, що зростають поряд iз даним видом на всiх дiлянках однакового ступеня забрудненнямiсцезростання);
•fi – п’ятибальний комбiнований показник покриття — трапляння.
Чим бiльше Qi, тим вище токсифобнiсть даноговиду; чим вищий показник I.Ч.П., тим чистiше повiтря зони. На пiдставiрозрахованих iндексiв виду були розрахованi iндекси для кожної з чотирьох зон забруднення. I.Ч.П.n=Q٭f1/10 — iндекс виду, де
Q=k ⁄ n, де
• k- кiлькiсть сусiдiв виду;
• n — число квадратiв з видом утранссектi;
• fi- проективне покриття по 5-и бальнiй шкалi:
٧ 1 (1-20%);
٧ 2 (20 — 40%);
٧ 3 (400-60%);
٧4 (60 — 80%);
٧ 5 (80-100%).
І.Ч.П.1 — iндекс виду у зонi сильногозабруднення
I.Ч.П.2 — iндекс виду узон середнього забруднення
I.Ч.П.3 — iндекс виду у зонi слабкогозабруднення
I.Ч.П.4 — iндекс виду у незабрудненiйзонi [54].
Лiхеноiндикацiйнекартування. Карту певної мiсцевостiдiлять на квадрати (м). Збiр матерiалу проводиться маршрутним методом напробних дiлянках, розташованих урiзних районах дослiджуваноїтериторii. У кожному квадратi обстежуються всi види добре освiтлених, окремо зростаючих дерев листяних порiд (по 10екз. кожного виду) у вуличних насадженнях, парках i скверах, зеленихнасадженнях поблизу промислових пiдприємств, а також у залiсених масивах околиць мiста. Лишайники описувались нависотi 1,5 — 2,0 м вiд поверхнi грунту,а також при основi дерев (форофiтiв) з родiв тополя, клен, верба, ясен, береза,робінiя (бiла акацiя) та iн. Всьогообстежують близько 1000 дерев на кожнi 100 км2.
Епiфiти трапляютьсяздебiльшого на корi рiзних видiв тополь у виглядi окремих, часто пригнiчених,сланей. Вiдмiчено, що в парках, розташованихпоблизу промислових пiдприємствмiста, кiлькiсть лишайникiв эменшується поступово збiльшуєтьсяв бiльш вiддалених.
У псамофiтних угрупованнях значне проективнепокриття утворюють кущистi лишайники з родiв кладонiя, бiатора, неофусцелiя, цетрарiя. Останнi два види є рiдкiсними i занесенi до Червоної книги України (неофусцелiя темнобура, цетрарiя степова).
Згідно розподiлу епiфiтних видiв лишайникв на чотири групи вiдповiдно їх чутливостi до полютантiв:
— До групи видiв, що є найчутливiшими до атмосферного забруднення вiднесенi такi кущистi види як евернiя сливова, рамалiна ясенева, анаптiхiя вiйкова, листуватi види: пармелiя дубова та блюдчата. Усi цi види найчастiше бувають зiбранi на корi тополi, осики.
— До груписильно- та середньо-чутливих лишайникiв вiднесенi види: гiпогімнiя здута, пармелiя борозентаста, фiсцiя зiрчаста, якi були зiбранi на корi дуба, тополi, осики. На вiдмiну вiд попередньої групи видiв,лишайники другої групи зустрiчаються дещо ширше i зростають у рiзних районах.
— Третю групу складають стiйкi до атмосферних забруднень види (леканора грабова, ксанторiя багатоплiдна). Види цiєї групи зустрiчаються в багатьох районах на корi тополi, ясена, клена, осики, робiнiї.
— Четверту групускладають токситолерантнi накипнi види — iндикатори кислого забрудненнясередовища — сколiцiоспорум зелений, леканора Хагена тапорохниста та обмежена кiлькiсть листуватих лишайникiв фiсцiя луската та зелена, ксанторiя настiнна [64].
На пiдставi зiбраного матерiалу можливо пiдрахувати iндекс чистоти повiтря для обстежених квадратiв i видiлити на картi чотири iзотоксичнi зони:
1. Перша зона — дужезабруднена. Кiлькiсть видiв епiфiтiв на форофiтах вуличних насаджень цiєї зони коливаєтьсявiд О до 4. В цiй зонiзустрiчається найменш обмежена кiлькiстьтокситолерантних накипних видiвсколiцiоспорум зелений, леканора Хагена та порохниста з проективнимпокриттям 1-3%, та поодинокiталоми листуватих видiв таобмежена кiлькiсть листуватих лишайникiв фiсцiя луската та зелена, ксанторiя настiнна. Зустрiчаютьсяплями некрозiв, якi складають до 10% проективного покриття.
Можливими євикиди в атмосферу сiрчистогоангiдриду, двоокису азоту окисувуглецю, S02 та iн. полютантiв; викидається бiльш 80 найменувань забруднюючихречовин. Тут виявленопоодинокi iзольованiталоми токситолерантних накипних та листуватих лишайникiв.
2. Друга зона — середньо забруднена. Взагалi, в середньо-забрудненiй зонi, поблизу пiдприємств лишайники створюють незначнепроективне покриття, таломи мають пригнiчений вигляд. Зустрiчаються некрози, якiмають проективне покриття 5-10%.
3. Третя зона —слабозабруднена. Ця зона розташованау мiсцях досить провiтрюванихта вiддалених вiд промислових пiдприємств. Це головним чином парки, скверита зеленi насадження житлових масивiв. Кiлькiстьепiфiтiв коливасться вiд 6 до 11. Крiмназваних вище видiв, тут зустрiчаються також дуже та середньо чутливi листуватi види пармелiяборозенчата, фiсцiя зiрчаста,зелена, луската, гiпогiмнiя здута, евернiя сливова. Загальне проективнепокриття видiв з роду фiсцiя можуть складати5-10%. Зустрiчаються досить великi плями некрозiв.
4. Четверта зона —незабруднена. Це лiсовi насадження, дiлянки заплавних лiсових масивiв. Кiлькiстьвидiв епiфiтiв в цiй зонiнабагато бiльша нiж в сусiднiх зонах — вiд 15 до 35 видiв. Цязона вiдрiзняється високоювидовою насиченiстю та значнимпроективним покриттям (вiд 20%до 80%). Можна зустрiти найбiльш чутливi до забруднення кущистi види: евернiясливова (покриття 1%-3%), рамалiнаясенева (поодинокi таломи), анаптiхiя вiйкова;листуватi види: пармелiя дубова (поодинокi таломи), пармелiяблюдчата (покрипя до 10%).
Лишайникививчалися на заповiднихоб’єктах, якi репрезентують заплавнi лiси — тополевi, вербові, рiдше дiброви, масиви широколистяних лiсiв (кленово-липово-дубових) в балках,а також територiї iз вiдслоненнями гранодiоритiв та парки [54, 64 ].
2.1.2.Характеристика показників стануповітряного басейну
Лишайники — однi з найдавнiших за походженням органiзмів, якi на вiдмiну вiд iнших, мають комплексну будову, тобтоскладаються iз клiтин водоростей i гриба, якi пов’язанi спiльним обміном речовин i енергiї, особливою зовнiшньою i внутрiшньою структурою, повiльним ростом ( вiд 0, 001 мо 2-3 мм на рiк), довготривалим життєвим циклом (додекiлькох сотен i тисяч рокiв). Лишайники поширенi в рiзнихрослинно-клiматичних зонах, невибагливi до умов зростання, i взалежностi вiд субстрата, на якому оселюються, подiляються на екологчнi групи:
— епiфiтнi (на корiдерев),
— епiгейнi (на грунтi),
— епiлiтнi (на камiннях).
Вони витримують тривалупосуху, низькi i високiтемператури, проте є досить чутливимдо забруднення повiтря та рекреацiйних змiн, що пов’язано з особливостями їх будови та фiзiологiчно-бiохiмiчними процесами. Останнiм часом лишайники все ширшевикористовуються як бiоiндикатори змiн навколишнього середовища. Лiхеноiндикацiя є одним iз напрямкiв методу фiтоiндикацiї, який є iнформативним та ефективним для оцiнки стану природних та техногеннихзон навколо промислових центрiв. Поряд з цим, в останнє десятилiття питанням охорони лишайникiв як однiєї iз багаточисельних ланок бiорiзноманiття та невiд’ємних компонентiв екосистем придiляється значна увага. Проте, данi про стан эбереження рiзноманiття лишайникiв висвiтленi в лiтературi найповнiше для системи заповiдних територiй загальнодержавного рiвня, насамперед, заповiдникiв та нацiональних паркiв, а на регiональному рiвнi з’ясованi лише частково [54].
Лишайники по вiдношенню до забруднення подiляються на стiйкi, середньо чутливi i чутливiвиди. Найбiльш токсичними сполуками для них є двоокис сiрки (S02),сполуки фтору (особливо НF),оксиди азоту, сiрководень, амiак, оксид вуглецю (СО), пари бензину.Усi вказанi сполуки є в рiзній мiрi токсичними для лишайникiв, вони впливають на процесифотосинтезу, в деяких випадках,призводять до загибелiлишайникiв. Крiм того, в умовах антропогенного тиску дiя їх посилюється,що з комплексним впливом забруднювачiв на лишайники.
Вперше лiхеноiндикацiйнекартування було проведено в Естонiї. Для України подiбнi дослiдження на основiсинтетичних показникiв було здiйснено в мiстах Львiв, Iвано-Франковськ, Тернопiль, Луцьк, Рiвне.
2.1.3. Оцінюваннязабрудненості повітря вуглекислим газом за допомогою ліхеноіндикації
Лишайники — симбiотичнi органiзми, що утворюють талом (вегетативнетiло водоростей, грибiв. лишайникiв тощо, яке не диференцiйоване на органи (стебло, лист, корiнь) i не має справжнiх тканин) та складаються з гриба i одноклiтинних водоростей [10, 12 ].
Лишайники поширенi по всiй земнiй кулi i чугливi до забруднення атмосферного повiтря речовинами, якi збiльшують кислотнiсть середовища (SО2,NО2, НF, НСI), тодi як важкi метали i радiонуклiди, що накопичуються на їх поверхнi, для них практично нешкiдливі. Завдяки цiй властивостi, а також тому, що їх вибагливiсть до чистоти повiтря зростає в ряду “накипнi — листуватi — кущистi”, лишайники часто використовуютьсядля бiоiндикацій на рiзнкх рiвнях: локальному, регiональному, глобальному.
За допомогою лищайникiв ученi-екологивизначили стан повiтряного середовища в Рурському кам’яновугiльному басейнi i склали карту забруднення.
Обладнання та матерiали: лупа, рамка для визначення ступеня покриття ляшайниками стовбурiвдерев розмiром 10 х 10 см з клiтинами 1 х 1 см.
Хiд роботи:
Вибирають район дляспостереження i складають його карту, на якiй позначають розташованiпоблизу ТЕС, заводи, iншi пiдприємства, пожвавленiавтомагiстралi.
Розбивають вибранутериторiю на квадратя розмiром 10 х 10 м. У кожному квадратi вибирають 10 старих, але здорових дерев, що ростуть окремо. На кожному деревi пiдраховують кiлькiсть видiв лишайникiв (необов’язково знати точну назву видiв, потрібно лише розрiзнятиїх за кольором 1 формою талома). До накипних належать графiс( свiтло-сiрий), ксанторiя(жовто-оранжевий); до листуватих — гiпогiмнiя (попелясто-сiрий),до кущистих — кладонiя (ак маленькийсрiблясто-сiрий кущик), уснея (у виглядi звисаючоїбороди сiрувато-зеленого кольору).
Проводять оцiнку ступеня покриття деревного стовбура лишайником. дляцього на висотi 30—150 см на найбiльш зарослу лишайниками частину кори накладають рамку. Пiдраховують, який вiдсоток загальної площiрамки займають лишайники.
Крiм дерев можна дослiджувати обростання лишайниками камiння, стiн споруд тощо [10, 12].Одержанi результати заносять в таблицю.Ознака Дерева 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
загальна кількість видів лишайників, у тому числі
-кущистих
-листуватих
-накипних
Ступінь покриття стовбура дерева лишайниками,%
Висновок проступінь забрудненості повітря на досліджуваній територіїЗона Ступінь забрудненості повітря Наявність(+) або відсутність (-) лишайників Кущистих листуватих накипних 1 Забруднення немає + + + 2 Слабке забруднення - + + 3 Середнє забруднення - - - 4 Сильне забруднення (“лишайникова пустеля”) - - -
2.2.Оцінювання стануатмосферного повітря за показником інтенсивності руху автотранспорту
Визначеннязавантаженостi дiлянки вулицi автомобiльним транспортом.
Автотранспорт,чисельнiсть якого на вуляцях мiст i сiл України постiйно зростає, негативновпливає на самопочуття їх мешканцiв, чинячи як пряму, так i опосередковану дію:шум, забруднення повiтря й грунтiв, ущiльнення грунтiв тощо. Викидиавтотранспорту, що мiстять вуглеводнi, оксиди нiтрогену, сульфуру, карбону,сажу, надзвичайно небезпечний бензпiрен тощо, зумовлюють появу смогiв такислотних дощiв, почастiшання респiраторних захворювань населення. Особливозначне забруднення спостерiгається поблизу перехресть вулиць, де автомобiлiзмiнюють швидкiсть або мотори працюють на холостому ходу [10 ,12 ].
Викиди шкiдливихречовин у вiдпрацьованих газах автотранспорту регламентуються стандартами;вмiст свинцю i оксидiв сульфуру обмежується стандартами на пальне. Останнiмчасом iз метою зненшення негативного впливу автотранспорту на довкiлля iздоров’я людей вживаються заходи, серед яких i заборона на використання домiшоктетраетилплюмбуму (тетраетилсвинцю) в пальному, перехiд на природняй газ.
Визначеняязавантаженостi вулиць автотранспортом. Оцiнку завантаженостi вулиць автотранспортом визначають за iнтенсивнiстюруху:
— низькаінтенсивність руху -2,7 – 3,6 тис. автомобілів за добу;
— середня інтенсивністьруху -8 -17 тис. автомобілів за добу;
— висока інтенсивністьруху -18 -27 тис. автомобілів за добу.
Хiд роботи:
Студенти розподiляютьсяна групи по З особи (двоє пiдраховують з обох бокiв вулицi, третiй оцiнюєситуацiю), якi пiсля iнструктажу займають спостережнi пункти по обидва бокивулиць (iз пожвавленим рухом автотранспорту — в центрi міст; з незначним рухом;на дiлянках, де багато транспортних розв’язок i свiтлофорiв тощо).
Збирати матерiалможна як упродовж одного практичного заняття, так i в рiзнi години добипротягом тривалого часу.
Iнтенсивнiстьруху автотранспорту визначають методом пiдрахунку автомобiлiв рiзних типiв —час кожного термiну вимiрювань (о 8-й, 13-й і 18-й год). Записи заносять утаблицю.Тип автомобіля Кількість автомобілів в різний період доби, шт. 8 год 13 год 18 год
Легкої вантажності
Середньої вантажності
Важкої вантажності
Автобус
легковий
Автомобiлiподiляють на три категорiї: з карбюраторним двигуном, дизельнi, автобус “Ікарус” [12 ].
Здiйснюють оцiнкуруху транспорту на окремих вулицях, будують графiки, обговорюють способи зменшення негативного впливутранспорту на стан довкiлля.
Знаючи видивикидiв і концентрацiю окремих забруднювачiв вiдпрацьованих газахавтотранспорту, можна розрахувати ступiнь забруднення повiтря на висотiлюдського зросту чи на іншій висоті
Оцінка ступенязабрудненостi атмосферного повiтря вiдпрацьованими газами на дiлянцiмагiстральної вулицi (за концентрацiєю СО)
Ступiньзабрудненостi повiтря автотранспортом залежить не лише вiд iнтенсивностi руху,вантажностi машин, кiлькостi та характеру викидiв, а й типу забудови, рельєфумiсцевостi, напряму вiтру, вологості й температури повiтря. Тому всi цiособливостi слiд зазначати.
Ухил визначаютьвiзуально чи з допомогою еклiметра, швидкiсть вiтру — анемометром, вологiстьповiтря — психрометром, вмiст СО, пилу, оксидiв нiтрогену i сульфуру,вуглеводнiв визначають за стандартними методиками.
Зазначаютьнаявнiсть насаджень, якi поглинають пил та iншi забрудники, зменшують шумовенавантаження, регулюють мiкроклiмат (вмiст вологи, кисню, СО, йонiв,фiтонцидiв).
Усі цi впливирiзних чинників пiд час визначення концентрацiї СО враховує формула:
Ксо =(А + 0,01NКm)۠۠۠·Кa·Кн·Кc·КB·Кn,
де А — фоновезабруднення атмосферного повiтря (А = 0,5 мт/м3); N- сумарна інтенсивність рухуавтомобiлів на ділянці вулицi (шт./год); Кm — коефiцiєнт токсичностi автомобiлiвза викидами в повiтря СО; Ка — коефiцiєнт, шо враховує аерацiю місцевості;Кн — коефіцiєнт, що враховує зміну забруднення атмосферного повiтряоксидом карбону, залежмо вiд величини поздовжнього нахилу; Кс — тесаме вiдносно швидкості вітру; Кв — те саме відносно вологостiповiтря; Кn —коефiцієнт збільшення забрудненості атмосферного повiтря оксидом карбону бiляперехресть. [12]
Коефіцiєнттоксичностi автомобiлiв визначають як середньозалежний для потоку автомобiлівза формулою:
Кm=Pi·Km΄,
де Рi — склад руху, часткa одиниці; значения Km΄, визначають затаблицею.
Коефіцiєнттоксичностi автомобiлiв
Тип автомобіля
Коефіцiєнт Km΄, Важкий вантажний(мікроавтобус) 2,3 Середній вантажний 2,9 Легкий вантажний 0,2 Автобус 3,7 легковий 1,0
Значеннякоефіцієнта Ка, (враховуєаерацію місцевості)Тип місцевості
коефіцієнт Ка Транспортні тунелі 2,7 Транспортні галереї 1,5 Магістральні вулиці і дороги з багатоповерховою забудовою з обох боків 1,0 Вулиці та дороги з одноповерховою забудовою 0,6 Міські вулиці та дороги з однобічною забудовою, набережні, естакади, високі насипи 0,4 Пішоходні тунелі 0,3
Для магістральноївулиці Ка =1.
Значення коефіцієнтаКн, що враховує зміни забрудненняповітря СО відповідно до величини повздовжнього нахилу вулиці, визначають за таблицею.Повздовжній ухил, град
Коефіцієнт Кн
2
4
6
8
1,00
1,06
1,07
1,18
1,55
Коефіцієнт Кс, що враховує вплив швидкості вітру на вміст СО в повітрі
Швидкість вітру, м/с
Коефіцієнт Кс
1
2
3
4
5
6
2,70
2,00
1,50
1,20
1,05
1,00
Коефіцієнт Кв(враховує вплив відносної вологості повітря на концентрацію СО)Відносна вологість повітря,%
Коефіцієнт Кв
100
90
80
70
60
50
40
1,45
1,30
1,15
1,00
0,85
0,75
0,60
Значення коефіцієнтаКnдля різних типів перехрестьТип перехрестя
Коефіцієнт Кn
Регульоване перехрестя:
Світлофорами звичайне
Світлофорами регульоване
Само регульоване
Нерегульоване:
Зі зниженою швидкістю
Кільцеве
З обов’язковою зупинкою
1,8
2,1
2,0
1,9
2,2
3,0
Підставившизначення наведених коефіцентів, обчислюють концентрацію оксиду карбону напевній ділянці магістралі за різних метеорологічних умов або на ділянках зрізною забудовою. Доходять висновків, які чинники більше, а які менше впливають назабрудненість повітря оксидом карбону, що міститься у викидах автотранспорту [12].
Розділ 3. Еколого-економічні розрахунки збитків, завданих державі в результаті викидівв атмосферу
3.1. Економічні механізмиуправління в галузі охорони навколишнього середовища в Україні
Протягом оставннiх трьох десятирiч вУкраїнi була сформована система управлiнняприродоохоронною дiяльнiстю. Розрiзняються два головнихперiоди розвитку цiєї системи:
— регулятивний — з 60-х до початку 90-х рокiв, коли було прийнято ряд законоданчих актiв з питань охорони навколишнього природного середовища;
— еколого-економiчний, починаючи з 1991 р., коли буловведено в дiю Закон України “Про охорону навколишнього природного середовища”, якимбули вставовлено засади формувавнняекономiчних механiзмiвприродокористування та природоохоронної дiяльностi.
Найважливiшими функцiональними елемевтом державної системиуправлiння природоохоронною дiяльнiстю є наступнi складовi економiчного механiзму природокористування таприродоохоронної дiяльностi:
— механiзми зборiв за забруднення навколишньогоприродного середовища та за спецiальневикористання природних ресурсiв;
— механiзм вiдшкодування збиткiв, заподiяних внаслiдокпорушення законодавства про охорону довкiлля;
— система державногобюджетного фiнансування природоохороннихзаходiв через головний роздiл ускладi Держбюджету “Охорона навколишнього природного середовища та ядерна безпека”, Державний, республiканський АР Крим та мiсцевi фонди охорони навколишнього природного середовища у складi вiдповiднихбюджетiв [72 ].
Важливозазначити, що Законом України “Про систему оподаткування” вiд 25.06.1991р. (з подальшими змiнами та доповненнями) збiр за забруднення навколишньогоприродного середовища та збiр за спецiальне використанняприродних ресурсiв вiднесенi до загальнодержавних податкiв i зборiв (обов’язкових платежiв).
Економiчнi механiзми природокористування таприродоохоронної діяльностi в Українi базується на такихголовних засадах:
— платнiсть за спецiальне використанняприродних ресурсiв та за шкiдливийвплив на довкiлля;
— цiльовевикористання коштiв, отриманних вiд зборiв за спецiальне використання природнихресурсiв та забруднення довкiлля, на лiквiдацiю джерел забруднення, вiдновленнята пiдтримання природних ресурсiв в належному станi.
Головною метоюекономiчних механiзмiв природокористування та природоохоронної дiяльностi є:
— стимулюванняшляхом впровадження еколого-економiчних iнструментiв природокористувачiв дозменшення шкідливого впливу на довкiлля, рацiонального та ощадливоговикористання природних ресурсiв та зменшення енерго- i ресурсомiсткостi одиницiпродукцiї;
— створення зарахунок коштiв, отриманих вiд екологічних зборiв та платежiв, незалежного вiддержавного та мiсцевих бюджетiв джерела фiнансування природоохоронних заходiвта робiт [72 ].
Структураекономiчного механiзму природоохоронної дiяльностi включає:
— плануванняприродоохоронних заходiв. до цього блоку вiдноситься:
а) встановленнянормативiв плати i розмiрiв платежiв за викиди i скиди забруднюючих речовин унавколишнє природне середовище, розмiщення вiдходiв та iншi види шкiдливоговпливу;
б) встановленнялiмiтiв викидiв i скидiв забруднюючих речовин та розмiщення вiдходiв;
в) встановленняперелiку видiв дiяльностi, що належать до природоохоронних заходiв;
г) формуванняперелiку першочергових заходiв нацiональних регiональних, державних,природоохоронних програм;
— фiнансуванняприродоохоронних заходiв:
а) плата зазабруднення навколишнього природного середовища;
б) розподiлплатежiв за забруднення навколишнього природного середовища;
в) формуванняфондiв охорони навколишнього природного середовища;
г) вiдшкодуванняв установленому порядку, завданих порушенням законодавства про охоронунавколишнього середовища;
— стимулювання всистемi охорони навколишнього середовища:
а) надання пiльгпри оподаткуваяннi в разi реалiзацiї заходiв, спрямованих на полiпшення охоронинавколишнього природного середовища;
б) надання на пiльговихумовах позичок для реалiзацiї заходiв щодо охорони навколишнього середовища;
в) звiльнення вiдоподаткування фондiв охорони навколишнього середовища;
г) передачачастини коштiв позабюджетних фондiв на договiрних умовах на заходи длягарантованого зниження викидiв i скидiв забруднення речовин;
д) стимулюваяняпрацiвникiв у галузi охорони навколишнього середовища [72 ].
3.2. Збiр за забрудненнянавколишнього природного середовища
На основi офiцiйних статистичних даних та зврахуванням вищезазначених мотивiв був визначений коефiцiєнт iндексацiї (92 рази) i замiсть тимчасових нормативiв плати за забруднення були розробленi “Базовi нормативи плати за забрудненнянавколишнього природного середовища України” та “Методика визначення розмiрiв плати i стягнення платежiв за забруднення навколишньогоприродного середовища України”, затвердженi наказом Мiнiстерства охорони природи України тазареєстрованi в Мiнiстерствi юстицiї України 14.05.1993 р. за № 46.
В Базових нормативахплати за забруднення навколишнього природного середовища був значно зменшений перелiквизначених i встаповлених попередньою Методикою ставок плати, щодо викидiв у повiтря (iз 2240 до 92), щодо скидiв у воду (iз 31 до 27 речовин).
Нормативи речовин, якi не ввiйшли до цього Перелiку,визначалися через таблиці. Одним зперших еколого-економiчних iнструментiв природоохоронної дiяльностi ставмеханiзм плати за забруднення навколишнього природного середовища, впровадженийпостановою Кабiнету Мiнiстрiв України вiд 13 сiчня 1992 року № 8 “Про затвердженняПорядку визначення плати i справляння платежiв за забруднення навколишъогоприродного середовища i Положення про республiканський позабюджетний фондохорони навколишнього природного середовища’’. Згiдно з цiєю постановою булавведена пряма плата за забруднення, яка залежить вiд кiлькостi та “якостi”забруднюючих речовин. Ця плата справлялася за викиди забруднюючих речовин ватмосферне повiтря, за скиди забрудаюючих речовин безпосередньо у воднi об’єктита за розмiщення вiдходiв.
Важливо, що згiдноз цією постановою плата за забруднення навколишнього природного середовища незвiльняє пiдприємства вiд вiдшкодування збиткiв, заподiяних державi внаслiдокпорушення природоохоронного законодавства.
Вiдповiдно доцiєї постанови Мiнiстерство охорони природи України за погодженням зМiнiстерством економiки України i Мiнiстерством фiнансiв України в 1992 роцірозробило i направило до Уряду АР Крим, облдержадмiнiстрацiй, Київськiй таСевастопольськiй мiських держадмiнiстрацiй, мiсцевих природоохоронних органiвМетодику визначення тимчасових нормативiв плати i стягнення платежiв зазабруднення навколишнього природного середовища [72 ].
В основуметодологiї встановлення нормативiв, якi визначали розмiри плати зазабруднення, було покладено:
— величинуеколого-економiчного збитку;
— обсяг грошовихкоштiв, який необхiдно “отримати” з кожної тонни викидiв, скидiв, розмiщенихвiдходiв для створення джерела фінансування екологiчної дiяльностi, який був бинезалежним вiд державного бюджету;
— економічнийстан пiдприємств-забруднювачiв.
З метоювдосконалення дiючої системи визначення розмiрiв плати, для пiдвищення їхефективностi та в зв’язку з гiперiнфляцiєю в 1992 р. Мiнiстерство охорониприроди України почало розробку Базових нормативiв оплати за забрудненняприродного середовища з врахуванням отриманого досвiду та iнфляцiйних процесiв.За основу був взятий iндекс зростання цiн на будiвельно-монтажнi роботи вцiлому по країнi, оскiльки отриманi кошти за забруднення навколишньогоприродного середовища, переважно мають спрямовуватися саме на будiвельно-мовтажаi роботи iз спорудження водоочисних споруд, полiгонiв для розмiщення таутилiзацiї вiдходiв, газоочисного обладнання.юграничнодопустимих концентрацiйзабруднюючих речовин та класу небезпечностi. Це в свою чергу спонукало забруднювачiв до розробки нормативiв граничнодопустимих викидiв у повiтря та граничнодопустимихскидiв забруднюючих речовин у воднi об’єкти.
навколишньогоприродного середовища України за погодженням iз Мiнiстерством економiки України i Мiнiстерством фiнансiв України переглянуло розмiри нормативiв плати за забруднення довкiлля i збiльшило iх у 50,2 рази, взявши за основусередньозважений показник iндексу iяфляцiї в основних галузях народного господарства (наказ Мiнiстерства охорони навколишнього природного середовища України вiд 29.12.1995 № 153; зареєстрований вМiнiстерствi юстицiї України 12.01.1996 р. за № 21/1046) [72].
З метоюпроведення в подальшому своєчасної iндексацiї нормативiв плати В зв’язку з постiйним зростанням iнфляцiї в країнi Мiнiстерство охорони за забруднення навколишнього природного середовша вiдповiдно до зростання iнфляцiї Мiнiстерство охорони навколишнъого природного середовища України за погодженнямз Мiнiстерством економiки України i Мiнiстерством фiнансiв України розробило i затвердило Методику iндексацiї нормативiв плати за забруднення навколишньогоприродного середовища (наказ Мiнiстерства охорони навколишньогоприродного середовища України вiд27.05.96 № 49, зареєстрований в Мiнiстерствi юстицiї України 11.06.1996 р. за № 289/1314).
Для облiку надходження коштiв, отриманих вiд плати зазабруднення навколишнього природного середовища та за спецiальне використання природних ресурсiв, й використання цих коштiв Мiнiстерством охорони навколишнього природного середовищаУкраїни були розробленi, а Мiнiстерством статистики України введенi вiдповiднiформи державної статистичної звiтностi (“форма № 1 — екологiчнi фонди” та “форма № 1 — екологiчнiвитрати”).
Впровадження вУкраїнi механiзму плати за забруднення навколишнього природного середовищапринесло позитивнi результати. Реалiзовано важливий природоохоронний принцип“забруднювач та своживач платить”, що був затверджений ОрганiзацiєюЕкономiчного Спiвробiтництва i Розвитку (ОЕСР) в 1972 р., як економiчнийпринцип компенсацiї витрат, пов’язаних iз боротьбою iз забрудненням довкiлля.Тепер забруднювачi повиннi вiдшкодовувати витрати, пов’язанi з попередженнямзабруднення навколишнього середовища i проведенням заходiв боротьби iз ним.
Стимулюючафункцiя платежiв спрямована на запобiгання виснаження природних ресурсiв iприпинення безооплатного використання навколишнього середовища як приймальниказабруднюючих речовин[72].
Економiчна сутьплати за забруднення полягає в тому, що:
— забруднювач iспоживач продукції змушений оплачувати (компенсувати) економiчнi збитки вiднегативного екологiчного впливу на здоров’я людей, об’єкти житлово-комунальногогосподарства (житловий фонд, мiський транспорт, зеленi насадження тощо),сiльськогосподарськi угiддя, воднi, лiсовi, рибнi та рекреацiйнi ресурси,основнi фонди промисловостi та iн. При цьому слiд враховувати, що наразi нейдеться про юридичну вiдповiдальність у повному обсязi за забрудненнянавколишнього середовища;
— платежi зазабруднення стали основою створення мiсцевих, республiканського АР Крим iдержавного фондiв охорони навколишнього природного середовища, незалежного вiддержавного та мiсцевих бюджетiв джерела фiнансування природоохоронних заходiв iробiт.
Причому плата зазабруднення, яка здiйснюється в межах граничнодопустимих викидiв (ГДВ),граничнодопустимих скидiв (ГДС), тимчасово-погоджених викидiв (ТПВ),тимчасово-погоджених скидiв (ТПС) відноситься на собiвартiсть продукцiї(включається до валових витрат i оплачується споживачем, чим реалiзованопринцип “споживач платить”. До понаднормативного (понад ГДВ, ГДС, ТПВ, ТПС), понадлiмiтногозабруднення застосовуються штрафы санкцiї, якi сплачуються за рахунок прибуткупiдприємства-забруднювача.
В умовах ринковихвiдносин, конкуренцiї плата стимулює виробника до змевшення рiвня забруднення,з метою зменшення цiни продукцiї та підвищення її конкурентоспроможностi.
Слiд зазначити,що екологічні нормативи (ГДВ, ГДС, ТПС, ТПВ) регулярно переглядаються i стаютьбільш жорсткими та встановлюються на окремi термiни iз зазначенимприродоохоронних робiт, якi має виконати пiдприємство-забруднювач.
Проте з часувиходу постанови Кабінету Мiністрiв України вiд 13.01.1992 р. № 18 вiдбулосяряд змiн в економiцi та законодавствi, отриманий певний досвiд в справляннiзбору за забруднення навколишнього природного середовища. Тому Мiнiстерствоохорони навколишнього природного середовшца та ядерної безпеки України запоходженням з iншими заiнтересованими центральними органами виконавчої владирозробило нову редакцiю Порядку встановлевня нормативiв збору за забрудненнянавколишнього природного середовища i стягнення цього збору, затвердженупостановою Кабiнету Мiнiстрiв України вiд 1.03.I999 р. № 303.
Характерною рисоюцього Порядку є спрощення системи платежiв за забруднення навколишньогоприродного середовища [72].
Зокрема скасованаавансова щоквартальна форма плати за забруднення, яка в умовах нестабiльностiроботи пiдприємств стала “несправедливою”. Дiючаавансова форма сплати в багатьох випадках призводила до переплат пiдприємствамиi викликала багато нарiкань вiд них. Тому Порядком встановлено, що збiр за забрудненнявавколишнього природного середовища сплачується платниками щоквартальновідповідно до фактичних обсягiв викидiв (для стацiонарних джерел забруднення),скидiв, розмiщення вiдходiв та кiлькостi використаного пального (для пересувнихджерел забруднення) до 20 числа мiсяця, що настає за звiтним кварталом.
Остаточна сплатазбору за звiтний рiк проводиться платниками вiдповiдно до фактичних обсягiввикидiв, скидiв, розмiщення вiдходiв та кiлькостi використаного пального (дляпересувних джерел забруднення) у 10-денний термiн після подання платникамизбору рiчної статистичної звiтностi про кiлькiсть викидiв, скидiв розмiщеннявiдходiв та використаного пального.
Остаточнийрозрахунок збору за звiтний рiк i сплата його здiйснюються платниками, якi неподають рiчної статистичної звiтностi, за довiдками про фактичнi обсягивикидiв, скидiв, розмiщення вiдходiв та використаного пального, що подаються до15 сiчня до органiв державної податкової служби, за попереднiм погодженням зорганами Мiнiстерства охорони навколишнього природного середовища та ядерноїбезпеки України.
Скасованi пункти,що суперечили чинному базовому законодавству з питань оподаткування, зокрема цестосується пунктів, якими встановлювалося, що:
— мiсцевi радибазового рiвня мали право звiльняти повнiстю або частково вiд плати за забруднеyня навколишнього природногосередовища збитковi та низькорентабельнi пiдприємства;
— Рада мiнiстрiвАР Крим, обласнi, Київська та Севастопольськi мiські держадмiнiстрацiї моглизвiльняти пiдприємства вiд плати за забруднення, за викиди i скиди забруднюючихречовин в межак гранично допустимих викидiв і скидів [72 ].
Розширено перелiкплатникiв за забруднення пересувними джерелами забруднення, шляхом введеннянормативiв плати за забруднення при спаленнi ними зрiдженого нафтового тастягненого природного газу, мазуту.
З метою спрощеннясистеми плати встановлено перелiк основних забруднюючих речовин, за викиди таскиди яких обов’язково справляється плата. Одночасно Рада мiнiстрiв АР Крим,обласнi, Київська та Севастопольськi мiськi ради, за поданням органiвМiнiстерства охорони навколишнього природного середовища та ядерної безпекиУкраїни можуть збiльшувати перелiк видiв забруднюючих речовин, на якiвстановлюється збiр за викиди i скиди. Це нововведення дає можливiсть в разiнезначних обсягiв забруднення, а вiдповiдно i розмiрiв платежiв (колиадмiнiстративнi витрати щодо визначення та встановлення платежу в декiлькаразiв перевищують розмiр плати), такий платiж не стягати.
Перелiк викидiвосновних забруднюючих речовин вiд стацiонарних джерел забруднення включає 25видiв. Ставка нормативiв збору складаютъ вiд 2 до 67871 гривень за 1 тоннувикиду забрудшоючої речовини.
При визначеннiрозмiру платежу за забруднення навколишнього природного середовища застосовуютьсяряд коригуючих коефiцiєнтiв.
Одним iз важливихмоментiв нового Порядку є покладення контролю за повноту та своєчаснiсть птлатежiвза забруднення навколишнъого природного середовища на Державну податковуадмiнiстрацiю. До цього часу такий контроль законодавчо не був встановлений.
Цiєю ж постановоюКабiнет Мiнiстрiв України затвердив Базовi нормативи плати за забрудненнянавколишнього природного середовища України, якi до того були затвердженiнаказом Міністерства охорони навколишнього природного середовища та ядерноїбезпеки України та зареєстрованi в Мiнiстерствi юстицiї України [72].
Вiдповiдно доЗакону України “Про охорону навколишнього природного середовища” збори зазабруднення навколишнього природного середовища платники (крiм розташованих умiстах загальнодержавного значення) перераховують у таких розмiрах:
20 вiдсоткiв — наокремi рахунки до мiсцевих фондiв охорони навколишнього природного середовища,що утворюються у складi сiльських, селищних, мiських бюджетiв;
50 вiдсоткiв — наокремi рахунки до місцевих фондiв охорони навколишнього природного середовища,що утворюються у складi бюджету Автономної Республiки Крим, обласних бюджетiв;
30 вiдсоткiв наокремий рахунок до державного фонду охорони навколишнього природногосередовища, що утворюється у складi державного бюджету України.
Платники збору,розташованi у мiстах Києвi та Севастополi, збори за забруднення навколишньогоприродного середовища перераховують у таких розмiрах:
70 вiдсоткiв — наокремi рахунки до мiсцевих фондiв охорони навколишнього природного середовища,що утворюються у складi мiських бюджетiв;
30 вiдсоткiв — наокремий рахунок до державного фонду охорони навколишнього природногосередовшца, що утворюються у складi Державного бюджету України.
Збiр, якийсправляється за викиди стацiонарними джерелами забруднення. скиди та розмiщеннявiдходiв у межах лiмiтiв, вiдноситься на валовi витрати виробництва та обiгу, аза перевищення цих лiмiтiв — стягується з прибутку, що залишаться урозпорядженнi юридичних осiб. Фiзичнi особи, якi є суб’єктами пiдприємницькоїдiяльностi, сплачують цей збiр за рахунок свого доходу.
Збiр, якийсправляється за викиди пересувними джерелами забруднення, вiдноситься на валовiвитрати виробництва та обiгу.
Для бюджетних органiзацiйзбiр за забруднення навколишнього природного середовища вiдноситься на видаткиi передбачається в кошторисi доходiв i видаткiв [72].
Не внесенiсвоєчасно кошти збору стягуються з платникiв у встановленому законодавствомпорядку.
Облiк платникiв платиза забруднення навколишнього природного середовища та контроль за своєчасністювнесення платежiв до 1999 року номiнально здiйснювався органами Міністерстваохорони навколишнього природного середовища та Ядерної безпеки України. Проте,можливостi контролю за станом надходження платежів на спецiальнi рахункимiсцевих рад органами Мiнiстерство охорони навколишнього природного середовищата ядерної безпеки України обмеженi, що давало можливiсть окремим платникамуникати сплати цього збору.
3.3. Порядоквстановлення нормативiв збору за забруднення навколишнього природногосередовища i стягнення цього збору
Затверджено постановоюКабiнету Мiнiстрiв України вiд 01.03.99 №303.
1. Цей Порядоквизначає єдинi на територiї України правила встановлення нормативiв збору зазабруднення навколишнього природного середовища, а також його стягнення.
2. Збiр зазабруднення навколишнього природного середовища (далi — збiр) справляється за:
а) викиди ватмосферне повiтря забруднюючих речовин (далi — викиди) стацiонарними тапересувними джерелами забруднення;
б) скидизабруднюючих речовин безпосередньо у воднi об’єкти (далi — скиди);
в) розмiщеннявiдходiв.
ОрганиМiнекобезпеки разом з органами мiсцевого самоврядування або з мiсцевимидержавними адмiнiстрацiями визначають перелiк платникiв збору та подають йогодо органiв державної податкової служби [72].
3. Нормативазбору за викиди стацiонарними джерелами забруднення та скиди, а також нормативизбору за розмiщення вiдходiв встановлюються вiдповiдно до виду забруднюючихречовин та класу небезпеки вiдходiв, наведених у таблицях 1.1, 1.7 i 1.9додатка 1 (див. 1.3.1).
Враховуючимiсцевi умови, Рада мiнiстрiв Автономної Республіки Крим, обласнi, Київська таСевастопольська мiськi ради за поданням органiв Мiнекобезпеки можуть збiльшуватиперелiк видiв забруднюючих речовин, на якi встановлюється збiр за викиди іскиди.
Нормативи зборуза викиди i скиди цих забруднюючих речовин встановлюються за критерiями тавiдповiдно до ставок, наведених у таблицях 1.2, 1.3, 1.8 додатка 1 (дав. 1.3.1).
4. Суми збору,який справляється за викиди стацiонарними джерелами забруднення, скиди iрозмiщення вiдходiв, обчислюються платниками збору самостiйно на пiдставiзатверджених лiмiтiв виходячи з фактичних обсягiв викидiв, скидiв i розмiщеннявiдходiв, нормативiв збору та коригуючих коефiцiєнтiв, наведених вiдповiдно втаблицях додатку 1 (див. 1.3.1) i додатку 2 (див. 1.3.2).
Суми збору, якийсправляється за викиди пересувними джерелами забруднення, обчислюються платникамизбору самостiйно на пiдставi (нормативiв збору за цi викиди виходячи зкiлькостi фактично використаного пального та його виду вiдповiдно до таблиць 1.4 — 1.6 додатка 1 (див. 1.3.1) i коригуючих коефiцiєнтiв, наведених у таблицях 2.1,2.2 додатка 2 (див. 1.3.2.).
5. Загальний лiмiт викидiвстацiонарними джерелами забруднення для речовин, наведених у таблицi1.1 додатка 1 (див. 1.3.1), для територiї Автономної Республiки Крим, областей, а такожмiст Києва та Севастополя встановлюється Мiнекобезпеки термiном на п’ятьрокiв [72].
6. Органи Мiнекобезпеки встановлюють лiмiти викидiв стацiонарними джерелами забруднення термiном на п’ять рокiв на пiдставi затверджених проектiв нормативiв гранично допустимих викидiв за формою, затвердженою Мiнiстерством i доводять їх платникам зборудо 1 червня попереднього року.
Лiмiти скидiв у воднi об’єкти державного значення для первиннихводокористувачiв визначаються у дозволах на спецiальне водокористування, якiвидають органи Мiнекобезпеки.
Лiмiти скидiв забруднюючих речовин у воднi об’єкти мiсцевого значення для первинних водокористувачiввизначаються у дозволах на спецiальневодокористування, якi видаються мiсцевимидержавними адмiнiстрацiями, а в мiстах обласного значення — виконавчимиорганами рад за поданням органiв Мiнекобезпеки. Лiмiти розмiщення вiдходiв визначаються у порядку, встановленому Кабiнетом Мiнiстрiв України.
7. Обсяги скидiв, пов’язаних з проведенням планового ремонту каналiзацiйнихмереж i споруд, включаються до загального лiмiту скидiв. Обсяги та умовипроведення таких скидiв погоджуються з органами Мiнекобезпеки. Збiр, який справляється за цi скиди, нараховується за скиди, що проводяться в межах установлених лiмiтiв.
У разi перевищенняпогодженого обсягу скидiв та порушення умов їх проведення, пов’язаних з плановим ремонтом каналiзацiйних мереж i споруд, платаобчислюється як за понадлiмiтнi скиди, а збитки, заподiянi навколишньомуприродному середовищу, вiдшкодовуються в установлевому законодавством порядку.
8. За понадлiмiтнi обсяги викидiв, скидiв i розмiщення вiдходiв збiр обчислюється в установленомупорядку в п’ятикратному розмiрi.
У разi вiдсутностi у платникiв збору затверджених в установленомупорядку лiмiтiв викидiв, скидiв i розмiщення вiдходiв збiр справляється як за понадлiмiтнi викиди, скиди та розмiщення вiдходiв вiдповiдно до їх обсягiв.
9. Щорiчнi розрахунки збору, що пiдлягає сплатi в наступному роцi, подаються платниками до органiвдержавної податковоїслужби за попереднiм погодженням Мiнекобезпеки до 1 липня поточного року.
Розрахунки збору, що пiдлягає щоквартальнiй сплатi, подаються платниками до органiвдержавної податкової служби до 15числа мiсяця, що настає за звiтнимкварталом [72].
Остаточний рiчний розрахунок збору подаєтьсяплатниками до органiв державної податкової служби(за попереднiм погодженням з органами Мiнекобезпеки) у 10-денний термiн пiсля подання юридичними та фiзичними особами рiчної статистичної звiтностi про кiлькiсть викидiв, скидiв, розмiщення вiдходiв та використаного пального.
10. Збiр сплачується платниками щоквартальновiдповiдно до фактичних обсягiв викидiв (для стацiонарних джерел забруднення), скидiв, розмiщення вiдходiв та кiлькостi використаного пального (дляпересувних джерел забруднення) до 20 числа мiсяця, що настає за звiтнимкварталом.
Остаточна сплатазбору за звiтний рiк проводиться платниками вiдповiдно до фактичних обсягiв викидiв, скидiв, розмiщення вiдходiв та кiлькостi використаного пального (дляпересувних джерел забруднення) у 10-денний термiн пiсля подання платниками зборурiчної статистичної звітностi про кiлькiсть викидiв, скидiв, розмiщення вiдходiв та використаного пального.
Остаточнийрозрахунок збору за звiтний рiк i сплата його здiйснюються платниками, якi не подають рiчної статистичної звiтностi, за довiдками профактичнi обсяги викидiв, скидiв, розмiщення вiдходiв та використаного пального, що подаються до 15 сiчня до органів державної податковоїслужби, за попереднiм погодженням з органами Мiнекобезпеки [72].
11. Збори за забрудненнянавколишнього природного середовища платники (крiм розташованих у мiстах загальнодержавного значення) перераховують у таких розмiрах:
20 вiдсоткiв — домiсцевих фондiв охорони навколишнього природного середовища, що утворюються ускладi сiльських, селищних, мiськихбюджетiв, на окремi рахунки;
50 вiдсоткiв до мiсцевихфондiв охорони навколишнього природного середовища, що утворюються у складiбюджету Автономної Республiки Крим, обласних бюджетiв,на окремi рахунки;
30 вiдсоткiв — додержавного фонду охорони навколишнього природного середовища, що утворюється у складi державного бюджету України, на окремий рахунок.
Платники збору, розташованi у мiстахКиєвi та Севастополi, збори за забруднення навколишньогоприродного середовища перераховують у таких розмiрах:
70 вiдсоткiв — домiсцевих фондiв охорони навколишнього природного середовища, що утворюються у складi мiськихбюджетiв;
30 вiдсоткiв — додержавного фонду охорони навколишнього природного середовища, що утворюється ускладi державного бюджету України, на окремий рахунок.
12. Збiр, якийсправляється за викиди стацiонарними джерелами забруднення, скиди та розмiщеннявiдходiв у межах лiмiтiв, вiдноситься на валовi витрати виробництва та обiгу, аза перевищення цих лімiтiв:
— справляється зарахунок прибутку, що залишається у розпорядженні юридичних осiб. Фiзичнi особи,якi є суб’єктами підприємницької дiяльностi, сплачують цей збiр за рахуноксвого доходу.
Збiр, якийсправляється за викиди пересувними джерелами забруднення, відноситься на валовiвитрати виробництва та обiгу.
Для бюджетнихорганiзацiй збiр за забруднення навколишнього природного середовища вiдноситьсяна видатки i передбачається в кошторисi доходiв i видаткiв.
13. Платникинесуть вiдповiдальнiсть за правильнiсть обчислення та своєчасну сплату зборузгiдно iз законодавством.
Не внесенi своєчаснокошти збору стягуються з платникiв у встановленому законодавством порядку.Сплата збору не звільняє юридичних i фiзичних осiб вiд вiдшкодування збиткiв,завданих порушенням природоохоронного загонодавства.
14. Контроль заправильнiстю обчислення збору, дотриманням лiмiтiв викидiв, скидiв тарозмiщення вiдходiв здiйснюється органами Мiнекобезпеки.
15. Контроль засвоєчаснiстю та повнотою сплати збору здiйснюється органами державної податковоїслужби на пiдставi документальних перевірок [72].
Розділ 4. Дослідження стану атмосферногоповітря в межах м.Києва
4.1.Аналіз результатівдослідження якості атмосферного повітря біологічними методами
Дослідженняпроводилося 10.01.2008 року в місті Києві по вулиціІндустріальна. Вибрана територія буларозбита на 2 квадрати розміром 10 х 10 м. У кожному квадраті вибрала 10здорових дерев, що ростуть окремо. Уважно оглядала кожне дерево. На жодному із дерев не виявлено ніодного лишайника. Також на прилеглій територіїбуло оглянуті стіни споруд і каміння, теж не виявлено жодного лишайника.
З цього випливає, що обрані ділянки відносяться до 4зони, яка має сильне забруднення ( “лишайникова пустеля”).
4.2.Здійснення аналізу хімічнимиметодами
Збір матеріалу проводився10.01.2008 року в місті Києві по вулиціІндустріальна, упродовж одного дня.
Інтенсивністьруху автотранспорту визначала методом підрахунку автомобілів різних типів- 3рази по 20 хвилин під час кожного терміну вимірюють ( о 8-й, 13-й, 18-й годинах). Записи занесені у таблицю:Тип автомобіля Кількість автомобілів у різний час 8 год 13 год 18 год
Легкової вантажності
Середньої вантажності
Важкої вантажності
Автобус
Легковий
40
17
15
23
370
35
29
16
17
315
41
13
12
30
400
Kco=(A+0,01·N·Km)·Ka· Kн ·Kc·Kв ·Kn
N-сумарна інтенсивність руху автомобілвна ділянці вулиці (шт./год)Тип автомобіля Кількість автомобілів у різний час
800 -900
1300-1400
1800-1900
Легкової вантажності
Середньої вантажності
Важкої вантажності
Автобус
Легковий
120
51
45
69
1110
105
87
48
51
945
123
39
36
90
1200 Всього 1395 1236 1488
Визначеннякоефіцієнта токсичності здійснюєтьсяза формулою:
Km=Pi· Km΄
1) Розрахуноккоефіцієнта токсичності за проміжок часу: 800 -900
Легковоївантажності Km=120·0,2=24; Середній Km=1,18.
Важкоївантажності Km=45·2,3=103,5;
Середньої вантажності Km=51·2,9=147,9;
Автобус Km=69·3,7=255,3;
Легковий Km=1110·1,0=1110.
2) Розрахунок коефіцієнта токсичності запроміжок часу: 1300-1400
Легковоївантажності Km=105·0.2=21;Середній Km=1,23.
Важкоївантажності Km=48·2,3=110,4;
Середньоївантажності Km=87·2,9=252,3;
Автобус Km=51·3,7=188,7;
Легковий Km=945·1,0=945.
3) Розрахунок коефіцієнта токсичностіза проміжок часу: 1800-1900
Легковоївантажності Km=123·0,2=24,6;Середній Km=1,18.
Важкоївантажності Km=36·2,3=82,8;
Середньоївантажності Km=39·2,9=113,1;
Автобус Km=90·3,7=333;
Легковий Km=1200·1,0=1200.
Значеннякоефіцієнта Ka=1, тому що це магістральна вулиця.
Повздовжній ухилвулиці 2 градуси; тому Кн=1,06.
Швидкість вітру 3 м /с, Кс=1,50.
Вологість повітря– 80 %, Кв=1,15.
Тип перехрестя- зобов΄язковою зупинкою, тому Кn=3.
1) 800 -900
Ксо=(05мг/ м3 +0,01· 1395·1,18)· 1· 1,06· 1,50·1,15 · 3 =93 мг/м3
2) 1300-1400
Ксо=(05мг/ м3 +0,01·1236 ·1,23)·1· 1,06· 1,50· 1,15 · 3 =86,1мг/м3
3) 1800-1900
Ксо=(05мг/ м3 +0,01·1488 ·1,18)· 1· 1,06·1,50· 1,15 · 3 =98,7 мг/м3.
Середньодобовийпоказник СО=92,6 мг/м3 .
В звичайнихумовах СО дорівнює від 0,01 до 0,2 мг/м3. Основна маса викидів СОутворюється в процесі згорання органічного палива, перш за все в них СО дорівнює 20 мг/м3[48].
Роблячи оцінкаступення забрудненості атмосферного повітря відпрацьованими газами на ділянцімагістральної вулиці.Було вираховано, що середньодобовий показник концентраціїСО дорівнює 92,6 мг/м3. Виходячи із цього показника ми можемо зробитивисновок, що наш показник перевищуєнорму в 4,63 раза, при середньому показнику 20 мг/м3.
4.3. Розрахунки економічнихзбитків, заподіяні викидами ватмосферу
Відповіднометодики розрахунку, викладеної у § § 3.2., 3.3., проведемо обчислення за формулою:
n
Пвп=∑ Мі х Нбі х Кнас х Кф, де
і=1
Мі –кількістьвикористаного пального і-того пального виду, у тоннах (т)
Для кожного типуавтомобілю характерний вид палива :
— автомобілілегкової вантажності використовують дизельне пальне і на 1 км шляху необхідно 0,015 тонн пального;
— автомобілі cередньої вантажності використовуютьдизельне пальне іна 1 км шляху необхідно 0,025 тонн пального;
— автомобіліважкої вантажності використовують дизельне пальне і на 1 км шляху необхідно 0,04 тонн пального;
— автобусвикористовує дизельне пальне і на 1 км шляху необхідно 0,031 тоннпального;
— легковийавтомобіль використовує бензин і на 1 км шляху необхідно 0,01 тонн.
Нбі – норматив збору за тонну і-того видупального, у гривнях( грн/т):
— для дизельногопального норматив збору дорівнює 3 грн/т ;
— для бензинунорматив збору дорівнює 4 грн/т ;
Кнас-коригувальний коефіцієнт,який враховуєчисельність населеного пункту:
Кнас= 1,8.
Кф- коригувальний коефіцієнт, який враховує народногосподарськезначення населеного пункту :
Кф =1,25 [23, 72, 73 ].
Визначення Пвп запевні проміжки часу :
1) 800 — 900
Так як, автомобілі легкової вантажності, автомобілі cередньої вантажності, автомобілі важкої вантажності, автобус використовують однаковий вид палива, тому розрахунок об’єднуємо.
Пвп = 31,6 х 3 х 1,8 х 1,25 =213,3 грн ;
Легковіавтомобілі використовують бензин, тому
Пвп = 11,1 x 4 x 1,8 x 1,25 =99,9 грн ;
2) 1300 -1400
Для автомобілівлегкової, середньої, важкої вантажності
Пвп = 32,3 x 3 x 1,8 x 1,25 = 218 грн ;
Для легкових автомобілів
Пвп = 9,45 x 4 x 1,8 x 1,25 = 85,05 грн .
3) 1800 — 1900
Для автомобілівлегкової, середньої, важкої вантажності
Пвп = 32 x 3 x 1,8 x 1,25= 216 грн ;
Для легкових автомобілів
Пвп = 12 x 4 x 1,8 x 1,25 = 108 грн.
Визначення Пвп задобу :
Для автомобілівлегкової, середньої, важкої вантажності – 6912 автомобілів за добу
Пвп = 767,2 x 3 x 1,8 x 1,25= 5178,6 грн ;
Для легкових автомобілів – 26040 автомобілів за добу
Пвп = 260,4 x 4 x 1,8 x 1,25 = 2343,6 грн .
Визначення Пвп за місяць :
Для автомобілівлегкової, середньої, важкої вантажності –207360 автомобілів за місяць
Пвп = 23017x 3 x 1,8 x 1,25= 155364,75 грн ;
Для легкових автомобілів – 781200 автомобілів за місяць
Пвп = 781200 x 4 x 1,8 x 1,25 = 7030800 грн .
Таким чином, миможемо зробити розрахунки за квартал та на цілий рік.
Отже, застосовуючи біологічними методамивизначення якості повітряного середовища констатуємо: забруднення атмосферного повітря надосліджуваній території класифікується як “ сильно забруднене ”.
Інтенсивністьруху відзначена, як найбільша о 18 годині. Роблячи оцінку ступення забрудненості атмосферного повітрявідпрацьованими газами на ділянці магістральної вулиці, було вираховано, що середньодобовийпоказник концентрації СО дорівнює 92,6 мг/м3. Виходячи із цьогопоказника ми можемо зробити висновок, що наш показник перевищує норму в 4,63 раза, при середньому показнику 20 мг/м3.
Економічні збиткипри розрахованій інтенсивності руху автотранспортом складають для автомобілівлегкової, середньої, важкої вантажності – 5178,6грн; і для легкових автомобілів дорівнює 2343,6 грн.
Розділ 5.Шляхи подолання негативного впливуавтотранспорту на повітряне середовище
5.1. Зниження забруднення довкіллявідпрацьованими газами
Автомобiльнийтранспорт як в містах, так i за їх межами, забруднює, головним чином,атмосферу. Забруднення йде по трьох каналах:
1) відпрацьованимигазами, що виходять через вихлопну трубу;
2) картернимигазами;
З) вуглеводнямивнаслiдок випаровування палива iз бака, карбюратора та трубопроводiв.
У складiвiдпрацьованих газiв автомобiля найбiльшу питому вагу по об’єму мають оксидивуглецю (0,5—10%), оксиди азоту (до 0,8%), незгорiлi вуглеводнi (0,2—3,0%),альдегiди (до 0,2%) та сажа. В абсолютних величинах на 1000 лiтрiв палива карбюраторнийдвигун викидає з вихлопними та картерними газами: 200 кг оксидiв вуглецю, 25 кг вуглеводнiв, 20 кг оксидiв азоту, 1 кг сажi та 1 кг сiрчаних сполук.
Для кожного типудвигуна (карбюраторного або дизельного) при рiвних умовах кiлькiстьзабруднюючих речовин, що викидаються в атмосферу, пропорцiйна витратi палива.Тому економiя палива одночасно по сутi означає скорочення викидiв токсичнихречовин.
Загальна витратапалива автомобiля знаходиться в прямiй залежностi вiд ступеня його використання.Особливо вiдчутна така залежнiсть для парку вантажних автомобiлiв. Скороченнядорожнього пробiгу та бiльш повне використання вантажопiдйомностi кожногоавтомобiля суттєво знижують витрату палива. Так, пiдвищення на 10% коефiцiєнтавикористання пробiгу дозволяє зекономити 6,5—7% палива, а пiдвищення на таку жвеличину коефiцiєнта використання вантажопiдйомностi на 7—8%. Однак найбiльшсуттєвий вплив на скорочення витрати палива має конструкцiя автомобiлiв [71].
Збiг економiчноїта екологiчної складових проблеми змусив конструкторiв сучасних автомобiлiвякомога прискiпливiше пiдiйти до вирiшення будь-яких питань, що хоча бнайменшою мiрою торкаються витрати палива. Наприклад, маса автомобiля завждибула пiд увагою конструктора, але вона визначалась, головним чином, параметрамимiцностi, надiйностi, довговiчностi. Сьогоднi величина маси визначається йпотребами зниження витрати палива. Безпосереднiй вплив маси на витрату пальноговiдчувається особливо сильно на режимах розгону та сповiльнення. Основнийнапрямок тут — замiна сталi та чавуну легкими алюмiнiєвими сплавами,пластмасами, а також використання штампування замiсть лиття. Так, на рядi машинз легких сплавiв вiдлито не тiльки блоки цилiндрiв картери коробок передач, алей виготовлено колеса, капоти, кришки багажникiв, бампери тощо. А у експериментальноїмоделi автомобiля фiрми “Мерседес-Бенц”, поряд з вказаним, з легких сплавiввиконано також i дверi. Новiтня однолистова ресора масою 2 кг iз карбоволокна замiняє сталеву, що важить 12,7 кг.
У згаданихаспектах важливе значення має i аеродинаміка автомобiля. Якщо ранiше формакузова легкових автомобiлiв визначалась, перш за все, потребами комфорту таестетики, то тепер вона диктується необхiднiстю зниження опору повiтря прирусi, особливо на великих швидкостях, коли значно пiдвищується витрата палива.Вимоги аеродинамiки особливо важливi для вантажних автомобiлiв та автопоїздiв [71].
Вважають, щосумарна витрата енергiї (палива) на подолання опору пiд час руху автомобiлястановить приблизно 7% всiєї енергiї, яку витрачає автотранспорт. Задачапокращення аеродинамiчного стану рухомого складу полягає, насамперед, узменшеннi лобового опору повiтря, а також у зниженнi до можливого мiнiмуму турбулентностiповiтряного потоку (завихрення).
Основними шляхамизниження опору повiтря є эменшення площi поперечного перерiзу автомобiля(проекцiї на вертикальну площину). застосування обтiчних форм iз заокругленнямкутiв на кузовi, встановлення спецiальних обтiчникiв та екранiв на автопоїздахз напiвпричепами, використання вертикальних i горизонтальних панелей(дефлекторiв), що закривають щілини мiж тягачем i напiвпричепом та знижуютьступiнь завихрення повiтря. Роботи, виконанi в багатьох країнах, дозволяютьвважати, що зниження опору повiтря на 10% дає 4—5% економiї палива, а в цiломупокращення аеродинамiчного стану може забезпечити эменшення витрати палива до15%.
Економiчнiстьавтомобiлiв пiдвищують i iншими методами. Наприклад, для зниження опору коченняколеса використовують покришки з радiальним розмiщенням корду, встановлюютьмiкро-ЕОМ для вибору оптимального режиму роботи двигуна залежно вiд умов,використовують системи вимкнення з роботи ряду цилiндрів двигуна у випадку,коли від нього не потребується великої потужностi тощо.
Першочерговезначення для эменшення забруднення атмосфери машинами має технiчний станавтомобiльного й автобусного паркiв. Повнiстю справний автомобiль витрачаєменше палива i вже цим сприяє зниженню рiвня забруднення повiтря. Але головнаувага має бути направлена на справнiсть паливної апаратури та системизапалювання.
Вивченням iпрактикою експлуатацiї, наприклад, встановлено, що одна непрацююча свiча вдвигунi пiдвищує витрату палива на 10—15%, зниження температури охолоджувальноїрiдини до 35—400С на 10— 12%, несправний регулятор випередження запалювання на6—10%, наявнiсть нагару в камерах згоряння на 7—8%. Несправнiсть однiєї форсункив дизельному двигунi пiдвищує витрату палива на 22—28% [71].
У бензиновихдвигунах особливо ретельно повинно проводитись регулювання карбюратора i,загалом, холостого ходу. В умовах вуличного руху двигун автомобiля працює 30%часу на холостому ходi, 30—40% — з постiйним навантаженням, 20—25% — в режимiрозгону та 10—15% — в режимi гальмування. При цьому, в середньому, на холостомуходi автомобiль викидає 5—7% оксиду вуглецю до об’єму всього викиду, а впроцесi руху з постiйним навантаженням тiльки 1—2,5%. При неправильновiдрегульованому карбюраторi викид оксиду вуглецю на холостому ходi пiдвищуєтьсядо 15%, а iнодi i бiльше. Одночасно на цьому режимі збiльшується в 2—2,5 разивикид вуглеводнiв та в 1,5 рази — альдегiдів.
Не меншу роль усправi зниження витрати палива вiдiграють досконалiсть органiзацiї руху повулично-дорожнiй мережi та мистецтво водіння автомобiля, яке полягає у тому, щоб по можливостi мати меншезупинок, а отже — холостого ходу, розгону та гальмування. В результатi можназекономити до 20% палива. Слiд зазначити, що при сповiльненнi (гальмуваннiдвигуном) вмiст альдегiдiв у вiдпрацьованих газах пiдвищуеться у 10 разiв.Таким чином, з позицiї зменшення забруднення повiтря необхiдно прагнути вестиавтомобiль так, щоб вiн бiльшу частину часу рухався з постiйним навантаженням.
Однак об’єктивнаскладнiсть вирiшення проблеми — збільшення вмiсту у вiдпрацьованих газахоксидiв азоту пiд час роботи двигуна з навантаженням. У цi перiоди об’єм данихсполук зростає у 30—35 разiв у порiвняннi з режимом холостого ходу.
5.2. Методипiдвищення ефективностi роботи автомобiльних двигунів
Необхiднiстьзахисту довкiлля вiд забруднення вiдпрацьованими газами i вимоги паливноїекономiчностi поставили перед конструкторами транспортних засобiв проблемупошуку прогресивних рiшень щодо конструкцiї i принципу роботи автомобiльнихдвигунiв. Одним з подiбних напрямкiв є розробка перспективних двигунiв длямайбутнього автомобiльного транспорту [71].
В якостiальтернативи карбюраторному двигуну, з’явились дизель, роторний двигун, газоватурбiна, парова поршнева машина, парова турбiна, двигун “зовнiшнього” згорання(Стирлінга), iнерцiйний двигун i деякi iншi.
Дизельний двигун.Вважається, що в боротьбi за зменшення забруднення повiтряного басейну дизельнiдвигуни можуть зiграти iстотну роль. Дизель, так само як i карбюраторнийдвигун, вiдноситься до класу двигунiв внутрiшнього згоряння, але вiдрiзняєтьсявiд нього значно вищими ступенями стиснення, що забезпечує самозаймання палива.Зважаючи на це, вiдпадає потреба в системах електричного запалення; замiстькарбюратора використовуються паливнi форсунки, завдяки яким пiд великим тискомздiйснюється впорскування палива у цилiндри.
Роторний двигун, якi карбюраторний, працює на бензинi, але має принципово іншу конструкцiюосновного силового агрегату. У двигунi даного типу вiдсутнi цилiндри iшатунно-кривошипна група. Замiсть поршнiв, що виконують зворотно — поступальнийрух, двигун має ротор.
Не вдаючись удеталi конструкцiйних i технiко — економiчних характеристик цього двигуна(менша маса, компактнiсть, висока обертовiсть, велика питома потужнсть,простота виробництва, відсутнiсть вiбрацiй, здатнiсть працювати на паливi знизьким октановим числом тощо), відзначимо, що вiн дає дещо менш токсичнийвикид у результатi меншого змiсту оксидiв азоту.
Давнозапатентований нiмецьким механiком Ванкелем роторний двигун протягом багатьохрокiв допрацьовувався у Нiмеччинi, де у 1964 роцi було розпочато його невеликесерiйне виробництво. Японськi промисловцi, якi придбали лiцензiю на двигунВанкеля, витратили деякий час на його вдосконалення i в серединi 60-х рокiвстворили працездатну конструкцiю. В 1967 роцi фiрма “Тойо Когiо” почаласерiйний випуск автомобiлiв “Мацуда” з роторним двигуном i до 1980 рокувипустила мiльйон таких автомобiлв. 3 1970 року автомобiлi з роторнимидвигунами почали випускатися фiрмою “Сiтроєн” у Францiї. Концерн “Дженерал моторс”,який перекупив лiцензiю у Японiї, також проводив роботи над удосконаленнямдвигуна Ванкеля, проте дещо пiзнiше американцi вiдмовилися вiд продовженняробiт.
У зв’язку зенергетичною кризою, виробництво автомобiлiв з роторними двигунами не одержаловеликого розвитку, за винятком вищезгадано японської фірми, яка вклала вдослiдження i органiзацiю виробництва цих двигунiв великi капiтали i якапродовжує їх випуск, одночасно вдосконалюючи конструкцію [71].
Подальше поширенняроторного двигуна стримує його головний недолiк — менша економiчнiсть впорiвняннi з традицiйним поршневим.
Газотурбiннийдвигун. Протягом останнiх рокiв проводяться дослiдження та експериментальнеконструювання газотурбiнних двигунiв для автомобiлiв. Газовi турбiни, яквiдомо, широко застосовуються у повiтряному транспортi. Вони характеризуютьсямалою масою, рекордною питомою потужнiстю, компактнiстю, малою кiлькiстюрухомих частин, плавнiстю роботи та iншими якостями.
Багатоконструкторiв вважають газову турбiну бiльш перспективною для важких вантажнихавтомобiлiв i автобусiв, хоча є випадки створення також i легкових автомобiлiв.Так, ще на виставцi 1969 року в Чiкаго фiрма “Шевроле” демонструвала легковийавтомобiль “Астра-111” з газотурбiнним двигуном потужнiстю230 кВт при масi турбiни 70 кг.
У 70-х рокахкомпанiя “Вiльямс” (США) розробила газову турбiну для масового легковогоавтомобiля потужнiстю 60 кВт. До переваг цього двигуна слiд вiднестивiдсутнiсть вiбрацiї, низький рiвень шуму, мож.ливiсть роботи без системиводяного охолодження i достатньо чистi вiдпрацьованi гази. Тоді ж булоопублiковано прогнози, згiдно з якими в США у 1980 роцi намiчався випуск 50тис. автомобiлiв, обладнаних такими двигунами. Проте цi сподiвання невиправдалися — основна причина цього полягає в меншiй економiчностi газовихтурбiн у порiвняннi з карбюраторним двигуном, а особливо — з дизелем.
Недостатнiй ККД газової турбiни пов’язаний з вiдносно невисокою температуроюробочого процесу. Пiдвищення цiєї температури вимагає застосування дорогих жаромiцнихметалiв i складних конструкцiй турбiнних лопаток. Великий iнтерес становили випробування в Швецiї експериментального автомобiля з газовою турбiною, в конструкцiї якої використано жаромiцну керамiку, однак на даний час газотурбінний двигун ще залишається складним по конструкцiї i дорогим [71].
Паровий двигун. Вимога збереження в чистотi повiтряного басейну змусиладеяких конструкторiв зновуповернутися до майже забутої iдеї створення парового автомобiля, що з’явився у Францiї та рядi iнших країн бiльш нiж 100 рокiв тому. Тихохiднi, але працездатнi паровi “омнiбуси”в Парижi їздили ще у 1873 роцi. Тодi ж було створено i легковi автомобiлi з паровими двигунами. Один екземпляртакого чотиримiсного автомобiля, побудованого французькою фiрмою “Жардне-Серполле”,можна бачити зараз в Нацiональномумузеї в Празi. Парова машина, розмiщена пiд пiдлогою автомобiля, дозволяла йому розвивати швидкiсть 65 км/год. Паровi автомобiлi продовжували випускатися i працювати впродовж довгого часу навiть після створення двигуна внутрiшнього згорянняi були остаточно знятi з виробництва на початку 30-х рокiв.
У США, Японiї, Австралiї та деяких європейських країнах зробленiспроби створення зразків сучасних паровихавтомобiлiв рiзнихкатегорiй. Їх конструкцiявключає водотрубний парогенератор, двигун —парову машину високого тиску, допомiжну машину низького тиску (для приведення в дiю водяного насоса i вентилятора радiатора)i допомiжне устаткування. Пiсля запуску автомобiльготовий до руху вже через 30—45 с, оскiльки пара готується малими порцiями. На одному з автомобiлiв марки “Понтiак”,переобладнаного на паромобiль,пара має тиск 5,6 МПа (56 кг/см2) i температуру 370°С. Чотирицилiндровий автомобiль розвиває швидкiстьдо 160 км/год.
У США випущено чотирицилiндровий автобус мали мiсткостi зпаросиловою установкою. Вiнрозвиває потужнiсть 50 кВт при 1000 об/хв (максимальний режим 2000 об/хв).Максимальна швидксть становить 106 км/год. Витрата палива — 21,3 л на 100 км пробiгу [71].
У Австралiї побачив свiт паровий вантажний автомобiль вантажопiдйомнiстю 5т для руху зi швидкiстю 88 км/год. Час на пуск складає 2 хв 15 с. Паливом є гас. Витрата води на 100 км — 13 л.
Там же булосконструйовано експериментальний легковий автомобiль з паросиловою установкою.Парогенератор (котел) вмiщає лише 2,2 л води i забезпечує пiдготовку пари для руху через 45 с пiсля вмикання. Основний запас води мiститьсяв окремому баку мiсткiстю 22,7 л. Робочий тиск пари складає 1,4—8,5 МПа (14—85 кг/см2). Двоцилiндровапарова машина при 4000 об/хв розвиваєпотужнiсть 33 кВт. Автомобiль може розвивати швидкiсть до 152 км/год. Витрата палива(гасу або спирту) скяадає9,5—11, 3 л на 100 км пробiгу. Маса силової установки 158 кг.
Паралельно з випускоммалогабаритних поршневих автомобiлiв, зроблено спроби використання в якостi двигуна парової турбiни. Створено, зокрема, парову турбiну потужнiстю 60 кВтдля легкового автомобiля.
У США проводилося випробуванняпарової турбiни з одним колесом дiаметром 140 мм на автобусi. При тиску пари 63,3 кГ/см2i температурi 510°С турбiна розвивалапотужнiсть 160 кВт при 60 тис. об/хв.
Сам по собi паровийдвигун екологiчно абсолютно чистий. Вiн або дає викид водяної пари, або не дає нiякого. Якщо робочий цикл замкнений,вiдпрацьована пара конденсуєтьсяi потiм, у виглядi живильноїводи, знову поступає в котел. Однакатмосфера забруднюєтьсявiдпрацьованими газами пальника котла.
Двигун Стирлiнга. Останнiм часом, припошуцi перспективних технiчних рiшень, вiдродився iнтерес до двигуназовнiшнього згоряння, iдею якого запропонувавР.Стирлiнг ще у 1816 роцi. Використавши цю iдею, iнженери голландської фiрми “Фiлiпс” пiсля 20 рокiв працi створили цiлком працездатнуконструкцiю такого двигуна.
Повiтрянi двигуни доситьшироко застосовувалися в ХIХ та на початку ХХ сторiччя в шахтах, на пiднiманнiводи, в друкарнях, в якостi суднових машин та у рядi iнших областей. Принцип дії таких двигунiв був простим: дновеликого цилiндра з поршнем нагрiвалося пальником, нагрiте повiтря пiднiмалопоршень, виконуючи корисну роботу, а пiсля випуску теплого повiтря поршень опускався в початковеположення. Чергова порцiя нагрiтого повiтря знову пiднiмала його [71].
Сучасний двигунзовнiшнього згоряння є герметично закритим цилiндром, заповненим над поршнемстислим гелiєм або воднем. У процесi згоряння палива газ через стiнкуцилiндра нагрiвається i опускає поршень. Вiдпрацьований газ прямує в камеру охолоджування,а поршень повертається в початкове положення. Пiсляцього порцiя холодного газу надходить у камеру розширення (над поршнем) для нагрiвання i робочого ходу.
Двигун зовнiшнього згоряння може працюватина будь-якому паливi i даємiнiмальне забруднення повiтря оксидами вуглецю i вуглеводнями, оскiльки пальникпрацює в стабiльному режимi з оптимальнимспiввiдношенням палива і повiтря. Вiн є практично безшумним.
Вважають, що привикористаннi тепла, наприклад, розплавленого лiтiю, такий двигун може взагалiобходитися без пального, що єважливим i реальним при роботi в межах мiста. Фiрма “Фiлiпс” розробила акумулятори тепла енергоємнiстю до 23 кВт-год. На даний часпобудовано досить багато дослiдних зразкiв двигуна Стирлiнга потужнiстю вiд 7до 265 кВт, призначених для автомобiлiв, автобусiв, суден, а також стацiонарних.
До важких i ще не повнiстю розв’язаних проблем вiдносятьсяскладнiсть конструкцiї i необхiднiстьзабезпечення протягом термiну експлуатацiї двигуна повної герметичностiдля збереження робочого тiла (гелiю абоводню). Проблемою є також висока вартiстьдвигуна. Тому двигун Стирлiнга поки що не може конкурувати з двигунамивнутрiшнього згоряння.
Iнерцiйний двигун(Маховик) є найдавнiшим типом двигуна. Гончарнийкруг, вiк якого становить бiльше 5 тисяч рокiв, по сутi є маховиком.
Ідея використання кiнетичної енергiї маховика для руху машини не є новою, проте реалiзацiю вона одержала лише в серединi ХХ столiття, коли у Швейцарiї буловипущено 17 мiських автобусiв, що приводилися в рух саме за допомогою iнерцiйних двигунiв — так званих жиробусiв (гiробусiв).Жиробуси експлуатувалися протягом 16 рокiв [71].
Основу двигуна на цихмашинах становив маховик масою 1,5 т (10% вiд маси жиробуса), який передпочатком руху протягом 25 хвилин розкручувався електродвигуном до 3000 об/хв i“запасав” 9 кВт-год енергiї.Пiсля розкручування оборотний електродвигун,сполучений з маховиком, працював вже як динамо — машина i живив тяговi двигунижиробуса, який внаслiдок цього мiг розвивати швидкiсть до 50 км/год i проходитишлях до наступного заряджання (розкручування) до 5 км. Фактично швидкiсть жиробуса складала 20—25 км/год. На шляху 2,5 км вiн витрачав 60% запасу енергнi i вимагав зарядки. Тому заряднi пристрої розмiщувалися через 1,0—1,2 км, що вiдповiдало i вимогамрозмiщення зупинок для пасажирiв. Великою перевагою маховика є його екологiчна чистота, вiдсутнiстьтоксичних викидiв i шуму, а також високий ККД.
Найголовнiшим недолiкомданого двигуна слiд визнати його малу енергоємнiсть, і,як наслiдок, незначний пробiг мiж заряджаннями. Проте дослiдження iексперименти над ним продовжуються. В США, наприклад, спроектовано супермаховикмасою 100 кг, який, згiдно з розрахунками, при 30 000 об/хв може забезпечитипробiг легковому автомобiлю 160 км. Хоча реалiзацiя такого проекту принциповоможлива, слiд вирiшити чимало складнихнауково-технiчних задач i визначити економiчну доцiльнiсть його масовоговпровадження [71].
Оригiнальний легковийавтомобiль розроблено i випущено наприкiнцi 70-х рокiв в США. Ця машина є шестимiсною з економiчним двигуномпотужнiстю 44 кВт. У багажнику змонтовано важкий сталевий маховик дiаметром 950 мм масою 231 кг. Обертаючись на магнiтних пiдшипниках у вакуумi, маховик при 15000 об/хв розвиває потужнiсть 100 кВт. Черезелектрогенератор ця потужнiсть передається тяговому електродвигуну, а потiм —на ведучi переднi колеса. Початкове розкручування маховика вiдбувається за рахунокзовнiшньої електромережi. Цей автомобiль може працювати в наступних режимах: якзвичайний — на двигунi внутрiшнього згоряння при зупиненому маховику, i якелектромобiль вiд маховика, що забезпечус запас ходу 36 км при швидкостi 48 км/год; можливий також варiант i сумiсної роботи машини в обох режимах: умежах населених пунктiв водiй може використовувати тiльки енергiю маховика, аза їх межами — економiчний двигун внутрiшнього згоряння, рiзко пiдвищуючипотужнiсть силової установки за рахунок пiдключення енергiї маховика прикороткочаснiй необхiдностi прискорити розгiн або пiдняти швидкiсть руху накрутому пiдйомi, при обгонi i в iнших ситуацiях до 151 км/год.
Незважаючи натакий досить строкатий за принципом дiї асортимент альтернативних автомобiльнихдвигунiв, не слiд забувати, що переважна бiльшiсть свiтового автопаркуукомплектована бензиновими двигунами i одним з напрямкiв подальшого підвищенняефективностi їх роботи є пошук шляхiв модернiзацiї. На даний час дослiдницькi iпрактичнi роботи із удосконалення iснуючих двигунiв проводяться за наступнимиосновними напрямами: полiпшення системи запалення, змiна процесiв подачi паливав цилiндри двигунiв, влаштування додаткових приладiв, що зменшують вмістшкiдливих компонентiв у вiдпрацьованих газах.
Система запаленнячинить істотний вплив на процеси згоряння палива.
Безконтактнеелектронне запалення забезпечує бiльш потужний розряд на свiчах i вiдрiзняетьсябiльшою стабльнiстю роботи. Останнiм часом система електронного запаленнянабуває все бiльшого поширення. На деяких новiтнiх моделях зарубiжнихавтомобiлiв ця система доповнюється мiкро-ЕОМ, що автоматично змiнює моментвипередження запалення сумiшi залежно вiд навантаження на двигун i швидкостiруху, оптимiзує витрату палива i склад вiдпрацьованих газiв.
Для полiпшенняпроцесу згоряння палива у цилiндрах широко застосовується так зване форкамерне,або факельне, запалення. Сутнiсть його полягає в тому, що у малiй форкамерi збагаченасумiш пiдпалюється електричною iскрою, а потужний факел полум’я, що утворюєтьсяпри цьому, запалює основну частину бiльш бiдної робочої сумiшi в цилiндрi, чимпризводить до iнтенсивнiшого згоряння палива. Такi двигуни дозволяють зменшитивикид всiх токсичних компонентiв, включаючи оксиди азоту, i досягати при цьому10% економiї палива [71].
Змiна процесiвподачi палива в цилiндри досягасться кiлькома способами. Перший з них — цеспроба влаштування на двигунi двох карбюраторiв замiсть одного. Вищенаголошувалося що при роботi двигуна у режимi холостого ходу вмiст токсичнихречовин у викидi збiльшується. Задля зменшення їх кiлькостi при роботi двигунапотрiбно вiдрегулювати карбюратор на збiднену або бiдну сумiш (1 частинабензину приблизно на 20 частин повiтря), але тодi двигун не розвиватименеобхдної потужності при роботi з навантаженням i не забезпечить належної тягиi швидкостi. Вихiд з цього положення дає встановлення другого карбюратора, якийрегулюється на нормальну сумiш (1 частина палива на 15 частин повiтря) i живитьдвигун на робочих режимах. Пiзнiше були розробленi новi, складнiшi конструкцiїкарбюраторiв, здатних в одному блоці сумiщати вказанi функцiї i готуватинеобхiдний склад робочої сумiшi на будь-який режим роботи двигуна.
Другий спосiбполягає у змiнi клапанного механiзму з метою бiльш тонкого розпилювання iкращого перемiшування сумiшi пiд час надходження її до цилiндрiв. У рядi новихконструкцiй передбачається регулювання висоти пiдйому клапанiв впуску залежновiд навантаження, що покращує процес заповнення цилiндрiв сумiшшю i згоряння.
Третiй спосiб —це вiдмова вiд традицiйного карбюратора i замiна його приладами (форсунками)для безпосереднього впорскування палива в трубопровiд впускання або в цилiндри.Ця система, вперше застосована в 1934 р. на спортивних автомобiлях, забезпечуєнайкраще розпилювання палива i перемiшування його з повітрям, а такожрiвномiрний розподiл сумішi по окремих цилiндрах. При цьому способi неспостерiгається осiдання палива у виглядi крапель на стiнках трубопроводувпускання.
Системабезпосереднього впорскування особливо ефективна в поєднаннi з електронним керуванням,яке автоматично дозує паливо залежно вiд режиму роботи двигуна. Встановлено нетiльки зниження токсичностi газiв i економiю палива, але пiдвищення потужностiдвигунiв на 10—20% [71].
Деякi пристроївпорскування дозволяють утворювати в зонi запалювальної свiчки легко запалюванувiд iскри збагачену сумiш. Таке пошарове сумiшеутворення забезпечує надійнуроботу двигуна при результуючiй збiдненiй сумiшi. Вказане пошарове роздiленняодержують рiзними конструкцiйними рiшеннями, але найчастiше застосовується направленевпорскування палива в камеру згоряння. Система знаходить широке застосування нанових автомобiлях.
Методизнешкодження вiдпрацьованих газiв почали розроблятися ще в 30-х роках, але упрактичний вжиток нейтралiзатори надiйшли лише 30 рокiв по тому.
Нейтралiзатор — це невеликий прилад,призначений для зниження токсичностi вiдпрацьованих газiв шляхом допалювання продуктівнеповного згоряння i розкладання оксидiв азоту на складовi елементи — азот i кисень.
Спочатку вважалося, щотакi прилади мають бути дешевими i простими у виготовленнi та експлуатацiї. У Калiфорнiї (США) в 1959 роцi було навiть прийнятоштатний закон, що встановлював термiни комплектацiї всiх дiючихавтомобiлiв цими приладами. Подiбнi пропозицiї пiзнiше розроблялись i у рядi iнших штатiвСША, а також у деяких країнах Європи, проте їх реалiзацiя виявилася непростою й iстотно пiдвищила вартiсть автомобiлiв та експлуатацiйнi витрати.
Розрiзняють два типи нейтралiзаторiв: термiчнi та каталітичнi.
У термореакторi, встановлюваному за випускнимтрубопроводом, здiйснюється процес допалювання оксидувуглецю СО i перетворення його на вуглекислий газСО2 а також спалювання незгорiлих у цилiндрi вуглеводнiв i альдегiдiв. для iнтенсифiкацiї процесу допалювання, в камеру термореактора подається додаткове повiтря. Реакцiя окислення проходить при температурi 500—600°С i знижує наявнiстьвуглеводнiв приблизно в 2 рази, а оксидів вуглецю в 2—З рази.
На нових автомобiлях термореактори стали вмонтовуватиу випускну систему двигуна з відповiдними змiнами в цiйчастинi конструкцій двигуна. Каталiтичнi нейтралiзатори, крiмокислення С i СН, можуть здiйснювати ще i розкладання оксидiв азоту NОх [71].
Процес окислення С i СН є безполуменевим i протiкає при проходженнi вiдпрацьованих газiв через шар носiя (наприклад, керамiчних гранул) каталiзатора. Найкращим каталiзатором виявилася платина, але цейдорогий i дефiцитний матерiал неможе широко застосовуватися. Дослiдженнями встановлено, що платинупевним чином можуть замiнитипаладiй, радiй, рутенiй, атакож оксиди мiдi, хрому, нiкелю,дiоксид марганцю тощо.
Ефективнiсть дiї каталiтичногонейтралiзатора iстотно залежить вiд температури в реакторi.Низькотемпературнi реактори працюють при 100—300°С, а високотемпературнi — при 300—600°С i бiльше. На перших моделях вiд високоїтемператури корпус реактора досить швидко прогоряв i вимагав замiни. Пiзнiше дефект було усунено цiною ускладнення i дорожчання реактора.
Роботи зi створення нових типiв i конструкцiй нейтралiзаторiв продовжуються у багатьох країнах, але вимоги надiйностi i довговiчностi привели поки лише до ускладнення подiбних приладiв.
Ще один з варiантiв полягає узниженнi токсичностi вiдпрацьованих газiв у результатi їх рециркуляцiї, тобтоповторного засмоктування в цилiндри(разом з порцiєю нової горючої сумiшi) з метою допалювання С i СН i зниження кiлькостi оксидiв азоту безпосередньо в цилiндрах двигуна. Однак використання даного процесу веде додеякого погiршення характеристик двигуна, якщонавiть вже не вести мову про ускладненняйого конструкцiї.
5.3. Альтернативні види палива
Водень. Першi дослідження стосовновикористання водню як палива для теплових двигунiв були проведенi ще в 20-хроках ХХ столiття. Характеристики водню як моторного палива такi: нижча теплотазгоряння — 120 Мдж/кг, що перевищує теплотузгоряння рiдкого палива в 2,7—2,9 разу. Енергiя запалювання водню дуже низька iприблизно в 10 разiв нижча за вуглеводневе паливо. Швидкiсть згоряння водневоповтряної сумiшi висока, особливо збагаченоводнем. Межi запалювання сумiшi за коефiцiєнтом надмiру повiтря дуже широкiстановлять 0,15—10. За таких широких межзапалювання можливо регулювати потужнiсть двигуна лише зміною складу сумiшi.
Пд час згорянняводневоповiтряної сумiші утворюється водяна пара, тобто виключається можливiстьутворення шкiдливих продуктiв неповного згоряння. Таким чином, водень як паливодля теплових двигунів має низку переваг перед вуглеводневим паливом. Проте єпричини, як стримують широке використання водню в теплових двигунах, пов’язанiвони з його добуванням, зберiганням i особливостями роботи двигунiв.
Отримують водень,в основному, при переробцi природного газу і нафти, якi безпосередньо можнавикористовувати для живлення теплових двигунiв або отримувати з них моторнепаливо. Тому проводяться iнтенсивнi пошуки iнших ефективних методiв отримуванняводню. Найперспективнішим є метод газифiкацiї вугiлля під тиском напарокисневому дуттi. Винчається питання використання надлишкової енергiїелектростанцiй у перiоди мiнiмальних завантажень або з альтернативних джереленергiї для отримування водню електролiзом води.
Вiдомi триспособи зберiгання водню: в балонах високого тиску, в крiогенних баках i узвязаному станi у складi металогiдридiв.
Зберiгання воднюу стиснутому станi здiйснюється в балонах високого тиску. Проте навiть за тиску10-40 МПа маса водню становить лише 0,7-1,3% маси балонiв. Запас водню в 10 кг, необхiдний легковому автомобiлю середнього класу для пробiгу 400—500 км, потребує використаннябалонiв масою 1200 кг. Крім того, зберiгання на борту транспортної машини воднюза високого тиску неприпустиме з огляду технiки безпеки, тому що може призвестидо вибуху пiд час аварiї[12].
Зберiгання воднюв кріогенних баках також небезпечне. Температура зріження водню за нормальноготиску становить 20К, тому його охолодження потребує значної витрати енергiї.Маса i габарити кріогенних бакiв також не задовольняють вимоги щодо їхустановлення на автомобiлях. За такого способу збергання водень випаровується,внаслiдок чого тиск у середині бака підвищується, i якщо водень невикористовується, то, щоб запобiгти надмiрному пiдвищенню тиску, йоговипускають крiзь перепускний клапан, тобто втрачають, використовують непродуктивно.Тому крiогеннi баки повиннi мати надiйну теплоізоляцiю. Як правило, їхвиготовляють iз подвiйними стiнками й iзоляцiєю мiж ними. Але i це не виключаєвтрат водню, що становить у кращих системах 1 % за добу.
Найперспективнiшимвважається зберiгання водню у зв’язаному станi у складi металогiдратiв. Цейспосiб зберiгання грунтується на властивостi гідридiв деяких металiв за низькихтемператур поглинати водень, а за високих— виділяти його. Для зарядженняметалогідридного акумулятора крізь гiдрид пропускають водечь i відводятьтеплоту. Пд час роботи двигуна гiдрид нагрівається гарячою водою абовiдпрацьованими газами i водень вивiльнюється. Вiдомо багато гiдридiв металiв iїх сплавiв, що мають властивiсть поглинати i вивiльнювати водень. Найбiльшлегкими, здатними адсорбувати до 8 % водню за масою є магнiєві гiдриди. Протеводень з цих гiдридiв видiляється за температури, близької до 300 ˚С, iтиску 0,15 МПа. Залiзотитановi гiдриди поглинають водню до 2 % за масою,вивiльнення його вiдбувається за температури 7 ˚С, але вони мають великумасу.
Недоліки, якiпов’язанi з особливостями роботи двигуна, що живиться чистим воднем. Потужнiстьтакого двигуна зменшується на 20—З0 % внаслiдок малої густини водню вгазоподiбному станi, що спричиняє зменшення наповнення двигуна. Великашвидкiсть згоряння водневоповiтряної сумiшi веде до рiзкого пiдвищення тиску,жорсткої роботи з детонацiйноподiбними явищами. Через те, що водневоповiтрянасумiш легко запалюється, вона в процесi впуску може запалитися вiд нагрiтихдеталей камери згоряння i вiдпрацьованих газiв, якi залишилися в цилiндрi, а цеможе призвести до зворотних спалахiв. Щоб позбутися спалахiв, у впускну системуводневого двигуна подають воду. При додаваннi 4—5 кг води на 1 кг водню зворотнi спалахи зникають.
Застосовують йiнші способи запобігання зворотним спалахам: рециркуляцiю вiдпрацьованих газів,подавання водню безпосередньо до впускного клапана. Повнiстю запобiгтизворотним спалахам можна безпосередньою подачею водню в цилiндр.
При згорянніводневоповiтряної сумiшi не відбувається утворення продуктiв неповногозгоряння, властивих згорянню вуглеводневих палив, хоча у вiдпрацьованих газах унезначнiй кiлькості мiстяться СО якi утворилися в результатi згоряння оливи, щопотрапила в камеру згоряння.
Основна шкідливаречовина, що мiститься у вдпрацьованих газах водневого двигуна, — оксиди азоту.Найбiльше їх утворюється при згоряннi дещо збiднечої воднево повітряної сумiшi(α 1,2). Із збагаченням чи збiдненням сумiшi вмiст NОx рiзко зменшується. При α = 1,8вони практично відсутні. Через те, що водневий двигун стало лрацює при доситьзбiднених сумішах, зменшити викиди оксидiв азоту можна регулюванням складусумiшi. Проте енергетичнi показкики двигуна у цьому разі знизяться. Зменшитивикид NОx можна також рециркуляцiєювідпрацьованих газів, подаванням води у впускну систему та зменшенням кутавипередження запалювання [71].
Спецiалiстивважають, що в найближчому майбутньому, через названі недолiки, двигуни, щопрацюють на водні, широкого застосування не набудуть.
Ацетилен. В останні роки за кордоном вивчаєтьсяможливiсть використання ацетилену (С2Н2) як моторногопалива. Ацетилен має високi енергетичнi показники, i його можна виробляти знафтової сировини.
Проводились поодинокiекспериментальнi дослідження роботи поршневих ДВЗ на ацетиленi, які, окрiм того,виконанi переважно на одноциліндрових установках СFR.
Токсичніпоказники двигуна, який живиться ацетиленом, покращуються переважно завдякизниженню вмiсту у ВГ оксиду вуглецю i сумарних вуглеводнiв. Так, в режимахмаксимальної потужностi викиди СО зменшилися в 2—2,5 рази, порiвняно змiнiмальними значеннями викидiв цих компонентів у ВГ бензинового двигуна. Разомз тим, внаслідок високої температури згоряння ацетилену, вмiст оксидiв азоту уВГ перебуває на рівнi найбiльших викидiв NОx бензинових двигунiв. За однаковогоскладу паливних сумiшей (α = 1,43) перехiд з бензину на ацетилен пiдвищу вмiстмайже втричi. Проте з подальшим збiдненням ацетиленоповiтряно сумiшi викидиоксидiа азоту швидко эменшуються таким чином, що при α = 2,2 вонипрактично вiдсутні.
Основнимнедолiком ацетилену i ацетиленоповiтряної сумшi є їх високавибухонебезпечність. Це єдиний газ, що використовується у промисловостi,горiння вибух якого можливе без присутностi окислювача. Щоб користування булобезпечним, найпоширенiшим став спосiб зберiгання та транспортування ацетилену,розчиненого в ацетонi в сталевих балонах, якi заповненi активованим деревнимвугіллям або iншими поруватими масами пiд тиском до 2,4 МПа [71].
Азотовмiснiпалива. Азотоводневе паливоскладається з водню й азоту. Основними видами азотоводневого палива є гiдрозин(N2H2) й амiак (NH3).
Амsак (NH3) характеризується простотою виробництва, вiдносно низькоювартiстю i, як паливо, задовольнили термодинамiчними показниками. Характернимивластивостями аміаку є низький стехiометричний коефiцієнт — теоретичнонеобхiдна кiльксть повiтря (6,15 кг/кг), висока температура займанняамiачноповiтряних сумiшей (650 ˚С) та їх повільне, мляве згоряння. Йогоцетанове число близьке до нуля, в той же час вiк має високу антидетонаційну стійкість(ОЧ визначає дослiдницьким методом — 110 од.).
Внаслiдокнезадовiльних моторних якостей амiаку для роботи двигуна необхiдко суттєво пiдвищитиенергетичний рiвень запалювання використанням високотемпературних свiчок зшироким іскровим проміжком потужною котушкою запалювання. Iнтенсифiкуватизаймання згоряння амiаку можна впорскуванням запальної дози палива, додаваннямактивуючих присадок, оптимiзацею форми камери згоряння тощо.
За термохiмiчнимирозрахунками, в продуктах згоряння амiаку присутнiй тiльки один токсичнийкомпонент — оксид азоту NO. Кількiсть його мiнiмальна через низькi температури i швидкостi згорянняамiачноповiтряних сумiшей. У розрахунках на одиницю транспортної роботи викиди NO для амiаку нижчi в 1,5—2 разипорiвняно з воднем i в 2,5—З рази — порівняно з бензином. У той же час, векспериментах отримано значно нижчi (майже на порядок) рiвні викидiв NO у разi спалювання амiачного палива.Цi обставини пов’язанi з перебiгом (при певних умовах органiзацiї робочогопроцесу двигуна, що живиться амiаком) реакцiї взаємодiї оксиду азоту з амiаком,який не згорів, у результатi чого вiдбувається відновлювання азоту.
Недолiком аміакуяк моторного палива є його корозiйна агресивнiсть та отруйнiсть.
Швидкiсть згоряннягiдрозину в повiтрi вища за швидкість згоряння амiаку i вуглеводнiв. За повногозгоряння i пiсля видалення оксидiв азоту, що мають утворюватися, азотоводневепаливо не буде забруднювати навколишнє середовище.
Гідрозин має нелише властивiсть згорати, як бензин, але i розкладатися (за відсутностіповiтря) в регульованому режимі, що разширює можливiсть його використання.
Температурнi межiрiдкого стану гiдрозину дуже близькi до меж рiдкого стану води. Температуразамерзання гiдрозину дорiвнюе 17 °С, що виключає обмеження його використання врiзних географiчних зонах.
Через високутемпературу замерзання гiдрозину та iншi його експлуатацiйнi властивостi донього доцiльно додавати антифриз. Це необхідно для того, щоб використовуватигідрозин як автомобільне паливо. Вибір антифризу обмежується рiдинами, якiможуть перемiшуватися з гiдрозином. Ефективними антифризами для гідрозину євода або аміак. Найбільш ефективна потрiйна сумш ТF — 1, що складається з 64 % гiдрозину,10 % амiаку і 26 % води.
Зараз гідрозинотримують з амiаку, який, у свою чергу, добувають з вуглеводневої сировини [71].
Висновки
1. Дослідженнялітературних джерел показало, що склад повітря складається із таких газів N2 – 78,1%; О2 – 20,9%; Аr – 0,95%; СО2 – 0,032%. Вони необхідні для нормальної життєдіяльностілюдини. Однак склад повітря може змінюватись під впливом різних чинників, зокремавід викидів автомобільного транспорту. Викиди містять наступні шкідливіречовини:оксид вуглецю (СО); діоксид сірки (SO2); оксиди азоту (NOx); аерозолі; озон (О3); свинець (Pb); діоксид вуглецю (СО2 );сірководень (H2S).
Як зазначаютьдослідники — склад повітря має суттєвий вплив на здоров’я людини. Вміст деякихдомішок є негативним, або ж не прийнятним. На разі, окис свинцю послаблюєрозумові здібності, сповільнює рефлекси; свинець впливає на кровоносну систему,відкладається в кістках; озон подразнює слизову оболонку органів дихання,викликає кашель, порушує роботу легень.
Означено йакцентовано увагу на факті залежності складу викидів автомобілів від типудвигуна і виду використовуваного палива.
2. Вивчено методологічніаспекти дослідження стану атмосферного повітря, акцентовано увагу на біологічнихметодах, зокрема- ліхеноіндикації тавизначенні показника інтенсивності руху автотранспорту. Ліхеноіндикація як метод визначеннястану довкілля є економічним,маломатеріловмісним. Лишайники поширені в різнихрослинно – кліматичних зонах, невибагливідо умов зростання. Вони витримують тривалупосуху, низькі і високі температури, проте є чутливими до забрудненняповітря та рекреаційних змін, що пов’язано з особливостями їх будови тафізіолого – біохімічними процесами.
Метод дослідженняінтенсивності руху і дослідженню загазованості вулиць, дозволяє виявити максимальненавантаження на повітряне середовище з метою встановлення якісних показників.
3. Визначено, що викиди автомобілями із різнимитипами двигунів, приносять економічні збиткивід забруднення атмосферного повітря .
Освоєно методикурозрахунку економічних збитків від пересувних джерел забруднення.
4. Експериментально визначено станповітряного середовища в межах м. Києва, застосовуючи біологічнийметод визначення, констатуємо: забруднення атмосферного повітря надосліджуваній території класифікується як “ сильно- забруднене ”.
За методом показникаінтенсивності руху видно,щосередньодобовий показник СО = 92,6 мг/м3. В звичайних умовах СОдорівнює від 0,01 до 0,2 мг/м3. Основна маса викидів СО утворюється в процесі згоранняорганічного палива, перш за все в них СОдорівнює 20 мг/м3.
Роблячи оцінкуступення забрудненості атмосферного повітря відпрацьованими газами на ділянцімагістральної вулиці. Було вираховано, що середньодобовий показник концентраціїСО дорівнює 92,6 мг/м3. Виходячи із цього показника ми можемозробити висновок, що наш показник перевищуєнорму в 4,63 раза, при середньому показнику 20 мг/м3.
5. Здійсненорозрахунок збору за забруднення повітряного басейну забруднених ділянок дляокремих типів двигунів: за добу і на цілий місяць для кожного двигуна окремо. Виявлено,що найбільша кількість зборів припадає на легкові автомобілі, які працюють набензині.
6. Отже,автотранспорт має суттєвий вплив на повітряний басейн. Здійснене дослідженняактуалізовало проблему забруднення атмосферного повітря внаслідок використаннярізного типу двигунів і застосування різних видів палива.
7. Проаналізовано, на сучасному етапі вченимипропонуються такі шляхи розв’язанняпроблеми:
— альтернативні види палива (водень, ацетилен, азотовмісні види палива);
— поліпшення якості виготовлення таудосконалення конструктивних особливостей двигунів;
— розробка засобів, що знижують вміст шкідливих компонентіву відпрацьованих газах;
— створення енерго силовогоустаткування для автомобілів, щовикидають значно меншу кількість шкідливих речовин;
— впровадженнясистеми організаційних, економічних, податкових та інших заходів, що сприяютьпідвищенню екологічної безпеки для довкілля;
— озеленення міст.
8. Дане дослідження невичерпує всіх видів аспектів проблеми.
Варто продовжувати роботу, щодо дослідження використанняальтернативного палива, суттєво дослідити вплив різних типівдвигунів і марок машин на стан повітряного середовища; важливо розрахувати не тільки збитки, заподіянні державі в наслідокзабруднення, а й величину їх відшкодування.
Список використанихджерел
1. Адасинский СА. Городской транспортбудущего. — М.: Наука, 1979. —166 с.
2. Аксенов И.Я., Аксенов В.И. Транспорти охрана окружающей среды. — М.: Транспорт,1986. — 176 с.
3. Аксенов И.Л. Единая транспортнаясистема. — М.: Трансгторт,1980. — 213 с.
4. Аксенов И.Я. Транспорт: История,современность, перспективы, проблемы. — М.: Наука, 1985. — 176с.
5. Альхименко А.И. Охрана окружающейприроды при освоении ресурсов мирового океана. — Л.: Судостроение, 1982. — 106с.
6. Артамонов В И. Растения и чистотаприродной среды. — М.: Наука, 1986.
7. Афанасьев Л.Л., Островский Н.Б,Цукерберг С.М. Единая транспортная система и автомобильные перевозки. — М.:Транспорт,1984.— 332 с.
8. Бiлявський Г.О. та iн. Основи екологiї: Пiдручник / Г.О. Бiлявський, Р.С.Фурдуй, І.Ю. Костiков. — К.: Либiдь, 2004.
9. Бiлявський Г.О., Бутченко Л.І., Наврощений В.М. Основи екологiї: теорiя й практикум: Навчальнийпосiбник. — К.: Лiбра, 2002.
10. Бiлявський Г.О., Падун М.М., Фурдуй Р.С. Основи загальноiї екологiї: Пiдручник. — 2-е вид., зi змiнами. — К.: Либiдь, 1995.
11. Бiлявський Г.О.,Бутченко Л.I., Навроцький В.М. Основи екології: теорiя та практикум: Навч. посiбн.— К: Лiбра, 2002.-416c.
12. Бiлявський Г.О.,Падун М. М., Фурдуй Р.С. Основи екологiї: Пiдруч. для студентiв природ. фак.вищ. навч. закладiв. — 2 — ге вид., зi змiнами. — К.: Либiдь, 1995. — 368 с.
13. Бiлявський Г.О.,Падун М.М., Фурдуй РС. Основи загальноi екологii. — К.: Либiдь, 1995.- 343 с.
14. Безуглая Э.Ю.Мониторинг состояния загрязнения атмосферы вгородах. — Л.: Гидрометеоиздат, 1986.
15. Беккер А.А.,Агаев Т.Б. Охрана и контроль загрязнения природной среды. — Л.:Гидрометеоиздат, 1989.
16. БілянськийГ.О. та ін. Основи загальної екології –2-е вид. зі змінами К.: Либідь, 1995 .- 368 c.
17. Бобровников Н.А.Защита окружающей среды от пыли на транспорте. — М.: Транспорт,1984. —72 с.
18. Бровдiй В.М.,Гаца О.О. Екологiчнi проблеми України (проблеми ноогенiки). — К.: НПУ2000.-172с.
19. БурдiянБ.Г., Дерев’янко В.О., Кривульченко А.I. Навколишнє середовище та його охорона. — К.: Вища школа,1993.- 227 с.
20. Великанов Д.Г. Автомобильный транспорт иокружающая среда // Изв. АН УССР Сер. Энергетика итранспорт. — 1979. — З6. — с.98 —109.
21. Владимиров А.М.,Ляхин Ю.И., Матвеев Л.Т., Орлов В.Г. Охрана окружающей среды. — Л.:Гидрометеоиздат, 1994.
22. Волошин І.М. Методика дослідження проблем природокористувания. —Львiв: ЛДУ, 1994.
23. ГазетаУкр. Бухгалтерии № 22(437), 28.05.2001 год; Автотранспортные перевозки Украины 226 с.
24. Говорун А.Г., ГутаревичЮ.Ф. Защита окружающей среды от вредных выбросов автомобильного транспорта. —К.: 1989.-47с.
25. Говорун А.Г.,Скорченко В.Ф. Худолiй М.М. Транспорт i навколишнє середовище. К.: — Урожай. 1992. — 144 с.
26. Говорушенко Н.Я.Экономия топлива и снижение токсичности на автомобильном транспорте. — М.:транспорт, 1990.
27. ГолубевИ.Р., Новиков Ю.В. Окружающая среда и транспорт. — М.: Транспорт, 1987. — 21-27с.
28. Голубев Н.Н.,Новиков Ю.В. Окружающая среда итранспорт. — М.: Транспорт, 1987. — 207 с.
29. Горев Л.Н.,Пелешко В.И., Кирничный В.В. Методика оптимизации природной среды обитания. —К.: Либiдь, 1992.
30. гост 17.2.3.01 —86. Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенныхпунктов. — М., 1987.
31. гост 17.2.6.01 —86. Охрана природы. Атмосфера. Приборы для отбора проб воздуха населенныхпунктов. Общие технические требования.—М.,1986.
32. Гутаревич Ю.Ф.Охрана окружающей среды от загрязнения выбросами двигателей. — К.: Урожай,1989.— 224 с.
33. ГутаревичЮ.Ф., Зеркалов д.З., Говорун А.Г. Екологiя та автомобiльний транспорт:Нанчальний посiбник. — К.: Арiстей, 2006. — 87-267 с.
34. Джигерей В.С.Екологiя та охорона навколишнього природного середовища: навч. Посiб. — 4 — тевид., випр. 1 доп. — К.: Т —во “Знання”, КОО, 2006. —319 с.
35. Джигерей В.С., Сторожук В.М., Яцюк Р.А.Основи екології та охорона навколишнього природногосередовища. — Львiв: Афiша,2000.
36. ДжигирейВ.С. Екологiя та охорона навколишнього природного середовища: Навчальнийпосiбник. — 4-те вид… К.: Т-во “Знання”, 2006. — 319 с.
37. ДроботВ.В., Косицин П.В, Лукьяненко А.П., Могила В.П. Борьба с загрязнением окружающей среды на автомобильномтранспорте. — К.: Технiка, 1979. — 215 с.
38. Екологiчне управлiння: Пiдручник / В.Я. Шевчук, Ю.М. Саталкiн, Г.О. Бiлявський та iн. — К.: Либiдь, 2004.
39. Екологiчний атласКиєва. — К. — 2003.
40. Екология города, под ред. Стольберга:Учебник. К.: Либра, 2004. — 464 с.
41. Заворицкий В.Й.,Кизима С.С., Ткачук В.М., Воркут Т.А. Транспорт i шляхи сполучення: Навчальний посiбник / Пiдред. В.Й. Заворицького. — IЗМН,1996.—172 с.
42. Закон України “ Про охорону навколишнього природного середовища”… — К.,1991.
43. ЗалеськийI.I., Клименко М.О. Екологiя людини: Пiдручник. — К.:Видавничий центр “Академія ”, 2005. — 288 с.
44. Звiт про станнавколишнього природного середовища в Рiвненськiй областi у 2000 роцi. — Рiвне,2001.
45. Злобiн Ю.А.Основи екологї. К.: Лiбра, 1998.- 97c.
46. Иванов В. Н.,Сторчеус В. К. Экология и автомобилизация. — К.: Будивельник, 1990.-262с.
47. Клименко Л. П.Техноекологiя: посiбник. — 2 — ге вид. перепр. i доп.— К.: Вид. “Таврiя”,2000.— 543 с.
48. Клименко М. О.,Залеський 1. 1. Екологiя людини: Навчальний посёбник. — Рiвне: УДУВГП, 2004.
49. КлименкоМ.О., Прищепа А.М. Моніторинг довкілля: Підручник .- K.: Видавничий центр“ Академія ”, 2006 .- 360 c.
50. Крисаченко В.С.Екологiчна культура. К.: Заповiт, 1996.- 522 c.
51. Кубланов С. Х., Шпаківський Р. В. Монiторинг довкiлля: Нанчально-методичнийпосiбник. — К., 1998.
52. Кудрявцев О. К.Город и транспорт. — М.: Знание — 1996.-149c.
53. Кутырин И.М.Охрана воздуха и поверхносных вод от загрязнения. — М.: Наука,1980. —86 с.
54. Лаптєв0.0. Екологiя рослин з основами бiогеоценологіє. Київ: Фiтосоцiоцентр, 2001.—с. 144.
55. ЛуканинВ.Н., Трофименко Ю.В. Промышленно-транспортная экология. — М.: Высшая школа,2001. 36-43 с.
56. ЛуконенкоВ.Г., Несоленов Г.Ф. Определение антропогенного воздействия производственногопроцесса на воздушную среду: Учеб. пособие. — Самара: Самарский гос. аэрокосм.ун-т, 1994. —44 с.
57. МасловН.Н., Коробов Ю.И. Охрана окружающей среды на железнодорожном транспорте: Учеб.для вузов. — М.: Транспорт, 1996. — 238 с.
58. Маслов Р.В.,Ерехов ВИ., Щетинина В.А., Белуев В.Б. Автомобильный транспорт и защитаокружающей среды. — М.: Транспорт,1982. —200 с.
59. Меннинг У.Дж., Федер У.А. Биомониторингзагрязнения атмосферы с помощью растений / Под ред. Л.М. Филиповой. — Л.:Гидрометеоиздат, 1985.
60. МикитюкО.М., Злотiн 0.3., Бровдiй В.М. та iн.Екологiя людини. Пiдручник. — З-е вид.,випр. i доп. — Харкiв: «0ВС”, 2004. — 254 с.
61. МусiєнкоМ.М, Серебряков В.В, Брайон О.В. Екологiя. Охорона природи: Словник довiдник. —К.: Т-во “Знання”, 2002.- 550 с
62. Нацiональнадоповiдь України про стан навколишнього природногосередовища. — К.: 1999.