Транспортная экология

 

Министерство образования Республики Беларусь

 

Белорусский национальный технический  университет

 

 

Кафедра: «Организация автомобильных  перевозок и дорожного движения»

 

 

 

 

Контрольная работа

по дисциплине: «Транспортная экология»

 

 

 

 

 

 

 

 

Исполнитель:                                        ст. гр. 301518

Овсяная А.М.

 

Руководитель:                                                     Ступенев А.М.

 

 

 

 

 

 

Минск 2013 

Содержание

 

1. Теоретическая часть

1.1 Основные требования к единой транспортной системе (ЕТС)……...…..3

1.2 Транспорт и окружающая среда. Роль каждого вида транспорта в ЕТС и негативные последствия…………………………………………….……..8

3. Пути повышения экологической безопасности на автотранспорте…...12
4. Экология как наука………………………………………………………..20

1.5 Экологический мониторинг………………………………………...……24

6. Экологическая индикация………………………………………………..27
2. Терминологический блок

3. Расчёт  выброса вредных веществ автотранспортом. 15

3.1. Структура  выбросов вредных веществ при работе двигателя. 15

3.2. Методика  расчёта вредных выбросов. 16

3.3 Исходные  данные для расчёта. 17

4 Методы  борьбы с загрязнениями 19

4.1 Защита  от вибрации 19

4.2 Методы  снижения негативного влияния  шума 20

4.3 Защита  от электромагнитного облучения 22

4.4 Снижение  токсичности отработавших газов  двигателей 23

Список использованных источников………………….………………….51 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Теоретическая часть

 

1.1.Основные требования к единой  транспортной системе (ЕТС)

ЕТС представляет собой совокупность эффективно взаимодействующих независимо от формы собственности и ведомственной подчиненности видов транспорта – путей сообщения транспортных средств (с производственно – управленческим персоналом), обеспечивающих погрузочно-разгрузочные работы, перевозку людей и грузов с использованием современных прогрессивных технологий в целях наилучшего удовлетворения спроса населения и грузовладельцев на транспортные услуги.

Главной целью государственной  транспортной политики является формирование высокоэффективной национальной транспортной системы, призванной обеспечить удовлетворение спроса на перевозки грузов и пассажиров, повышение их безопасности и качества, создание условий для финансового оздоровления предприятий транспорта за счет инвестиционной активности, повышение конкурентоспособности отечественных перевозчиков на внутреннем и внешнем рынке транспортных работ и услуг.

Главной задачей ЕТС должно стать наилучшее удовлетворение потребностей транспортных услуг на основе эффективного взаимодействия этих элементов внутренней среды транспортно  – дорожного комплекса с учетом экологичности, надежности, безопасности и социальной справедливости транспортного обслуживания внешней среды.

Очевидно, что высокой  эффективности транспортного обслуживания производства можно достичь только в том случае, если проектировать  и оптимизировать не отдельные виды сообщений, а всю транспортную сеть, рассматриваемую как единое целое, состоящее из разнородных звеньев, различающихся своими функциями  и возможностями. Транспортная сеть предназначается для удовлетворения спроса на перевозки конкретного  региона с учетом его структуры. Единый подход позволяет значительно  сократить расходы всех ресурсов, в том числе и временные, а  также обеспечить максимальную пропускную способность сети при ограничениях на объем используемых ресурсов. Рассмотрение транспортной сети как единого целого позволяет установить:

- рациональное соотношение между всеми видами транспорта на всевозможных направлениях перевозок и

- предотвратить необоснованное дублирование линий различными видами транспорта, что практически неизбежно при изолированном анализе отдельных транспортных систем.

 

1.2. Транспорт и окружающая среда. Роль каждого вида транспорта в ЕТС и негативные последствия

С точки зрения оценки видов и источников загрязнения окружающей среды транспортом могут рассматриваться два подхода: традиционный, охватывающий только собственно транспортные технологические процессы, и комплексный, включающий весь возможный круг факторов, связанных с транспортом. При традиционном подходе учитывают поступление загрязняющих веществ в биосферу непосредственно в результате функционирования подвижного состава, например, выработавшие газы транспортных двигателей, попадающие в воздух, сброс в воду стоков с судов и т. п. Сюда относят случающиеся время от времени аварии транспортных средств с рассеиванием в биосфере их грузов –токсичных, агрессивных, радиоактивных и прочих веществ. Подобное загрязнение происходит из за технического несовершенства транспортных средств или ошибок персонала. Комплексный подход отличается от традиционного тем, что дополнительно учитывает загрязнение биосферы или ее изменение в результате транспортного строительства и эксплуатации транспортных предприятий, к которым должны отнести ремонтные заводы, депо, базы, гаражи, доки, карьеры, заправочные станции, шпато-пропиточные и асфальтовые заводы, вокзалы, аэропорты и другие постоянные сооружения, включая и транспортные поселки. Во многих странах, и в первую очередь индустриально развитых и густонаселенных, нарастает загрязнение поверхности Земли (включая и плодородные почвы) механическими примесями в виде золы, пыли, шлаков, некондиционных строительных материалов, пустой породы, извлекаемой при добыче минеральных строительных материалов. Такое загрязнение особенно велико в районах размещения крупных транспортных узлов и промышленных предприятий. Большие площади земли заняты свалками отходов.

При сжигании в транспортных и промышленных участках угля, мазута, нефти и других видов топлива, содержащие серу, с  продуктами сгорания в воздух выбрасывается, в частности, сернистый ангидрид, который, соединяясь с атмосферной влагой, образует сернистую и серную кислоты, попадающие в конечном счете и в почву, и в воды. Подобные агрегатные вещества оказывают сильное вредное влияние прежде всего на растительный мир, угнетая леса. Скапливаясь в воздухе, они угрожают также животному миру и человеку. В историю экологических вникаем без внимания потому, что на транспорте (и в транспортном машиностроении) в той или иной степени используется ртуть и другие токсичные вещества. Негативный опыт здесь должен послужить серьезным предостережением.

Загрязняющие  вещества - вещества, попадающие в окружающую среду вместе с промышленными, сельскохозяйственными и другими процессами, связанными с человеческой деятельностью и способные причинить вред жизни или здоровью человека, животного или растения.

В таком определении почти все вещества промышленного происхождения могут быть отнесены к загрязняющим веществам.

Однако  на практике загрязняющие вещества определяются допускаемыми концентрациями по их выбросам. 

Автомобильный транспорт. Значительные пространства автодорог, стоянок, автобаз, покрытые асфальтом и бетоном, препятствуют нормальному впитыванию почвой дождевых вод, нарушают баланс грунтовых вод. По причине активного использования соли для борьбы с обледенением городских дорог происходит долговременное засоление почв на обочинах, приводящее к гибели растительности, часть соли смывается поверхностными стоками и загрязняет большие пространства. Автотранспорт – один из самых крупных потребителей воды, используемой для различных технических целей – охлаждения двигателей, мойки автомобилей и т.д.

 Самый мощный поток  воздействий – загрязнение автотранспортом  окружающей среды, в первую  очередь воздушного бассейна.

Водные загрязнения включают стоки с автобаз, моек, бензоколонок, дорог, содержащие в больших количествах  нефтепродукты, моющие средства, тяжелые  металлы и др. Естественно, что  воздушные выбросы и стоки  загрязняют остальные компоненты природных  комплексов.

Железнодорожный транспорт. Хотя железнодорожный транспорт оказывает влияние на общее состояние ландшафта, его интенсивность по сравнению с автомобильным существенно меньше. Это связано с экономным использованием топлива и широкой электрификацией железных дорог.

 Железнодорожный транспорт  также требует для своих нужд  отвода значительных площадей. Значительные  площади занимают станции, вокзалы,  железнодорожные развязки.

 Водопотребление железнодорожного  транспорта не уменьшилось с  заменой паровозов на тепловозы  и электровозы. Это связано  в основном с увеличением протяженности  сети и объема перевозок.

 Загрязнение среды  железнодорожным транспортом больше  всего ощущается в районах,  где эксплуатируются тепловозы.  Их отработанные газы содержат  до 97% всех токсичных веществ,  выделяемых данным видом транспорта. Кроме того, территория вблизи  железных дорог загрязняется  металлической пылью в результате  стирания чугунных тормозных  колодок. При промышленных перевозках  загрязнителями становятся угольная  и рудная пыль, соль, нефтепродукты  и др., т.к. происходит их сдувание  ветром и утечка из-за некачественного  состояния вагонов и цистерн.

Водный транспорт. Несмотря на то что основная среда, испытывающая нагрузки водного транспорта, – реки, озера, моря, его воздействие ощущается и на суше. В первую очередь происходит изъятие земель под речные и морские порты. Их территории загрязняются при погрузочно-разгрузочных работах и ремонте судов. При интенсивном движении судов реальна опасность разрушения береговой линии. Но, конечно, больше всего страдает водная среда.

 Основными источниками  загрязнений являются судовые  двигатели. Вода, используемая при  их работе, сбрасывается в водоемы,  вызывая тепловое и химическое  загрязнения. Кроме того, часть  токсичных веществ из отработанных  газов также растворяется в  воде.

 Загрязнение происходит  за счет утечки или сброса  в акваторию льяльных вод (льял  – специальное пространство в  трюме). Эти воды содержат большое количество смазочных материалов, остатков нефтяного топлива.

 Часто акватории загрязняются  веществами, перевозимыми на судах.  Особенно опасной является утечка  нефти. Поступление в воду значительных  количеств нефти связано не  только с потерями при транспортировке  или авариями, но и с промывкой  емкостей танкеров перед очередной  загрузкой, а также со сбросом  балластных вод (после доставки  нефтегрузов танкеры возвращаются  пустыми, и для обеспечения  безопасности их заполняют балластной  водой). Нефтепродукты распределяются  по поверхности воды тонкой  пленкой, что нарушает воздухообмен, жизнедеятельность водного сообщества  на громадных водных площадях, а при авариях танкеров имеет  самые катастрофичные последствия  для населения акватории.

Воздушный транспорт. Изъятие земель для нужд воздушного транспорта происходит при строительстве аэродромов и аэропортов. Крайне неблагоприятно и шумовое воздействие на людей и животных.

 Основные воздействия  воздушного транспорта приходятся  на атмосферу. Среди токсичных  веществ, выбрасываемых при полетах,  преобладают оксид углерода, несгоревшие  углеводороды, оксиды азота и  сажа. Особенность атмосферных загрязнений  в том, что токсические вещества  распространяются на очень большие  пространства.

Трубопроводный транспорт. Воздействия трубопроводного транспорта на окружающую среду по сравнению с остальными видами воздействий могут быть охарактеризованы как незначительные.

Воздействие данного вида транспорта приобретает катастрофические размеры при разгерметизации  и разрывах труб, когда нефть или  сжиженный газ разливаются на значительные площади.

 

1.3. Пути повышения экологической безопасности на автотранспорте

1.3.1 Применение  альтернативных топлив.

Использование биотоплива, например этанола (этилового спирта) или дизельного топлива (биодизеля), полученного из специально выращенных растений, обычно рассматривают как важный шаг к сокращению выбросов углекислого газа (СО₂) в атмосферу.

Сжатый  природный и сжиженный  нефтяной газы, а  также метанол. В настоящее время единственным путем повышения экологичности автотранспорта является его перевод  на природный газ, что обеспечит  сокращение вредных выбросов в окружающую среду двигателями автомобилей  до уровня, отвечающего жестким европейским нормам.

Водород. Из водорода можно произвести в три раза больше энергии, чем из аналогичного количества бензина.

1.3.2 Совершенствование электромобиля.

Преимущества  электромобиля:

- отсутствие вредных выхлопов;

- простота конструкции и управления, высокая надёжность и долговечность экипажной части (до 20—25 лет) в сравнении с обычным автомобилем;

- КПД электродвигателя составляет 90 %—95 %.

1.3.3 Совершенствование ДВС.

К настоящему времени это, прежде всего, топливная экономичность  и возможность удовлетворения международным  требованиям по экологии. Отлаженность технологии выпуска ДВС обеспечила их низкую удельную стоимость (затраты/кВт  энергии). Совершенствование рабочего процесса привело к высокой объемной (массовой) энергоемкости (кВт/кг, кВт/м3). Изыскания многих поколений ученых и инженеров открыли, что у данной конструкции есть неиспользованные резервы для дальнейшего развития и совершенствования конструкции. Например, существенный рост к.п.д. бензиновых двигателей и улучшение экономичности было достигнуто благодаря: переходу на впрыск топлива во впускной трубопровод или непосредственно в цилиндр; использованию наддува.