Авиация и ее влияние на окружающую среду. Влияние авиации на окружающую среду Влияние самолетов на окружающую среду

Какой вред наносят самолеты? 06 Февраля 2015 в 14:01 10334

"Совершается посадка на рейс 578 "город F - город N", просим всех пассажиров пройти на борт самолета..." - ежедневно слышат эту фразу на разных языках миллионы путешественников в тысячах аэропортах мира. Главным для авиаперевозчиков является сохранность жизни и здоровья пассажиров, но задумываются ли они о сохранности окружающей природы? Редакция сайт решила разузнать побольше о вреде самолетов на мир, в котором мы живем.

Первым делом - самолеты

Авиация начала свое существование около века назад, но "бум" пришелся именно на наше время. Для примера, в 1994 году более 1,25 миллиарда человек поднялось в воздух, а в 2012 их стало более 3 миллиардов, и это количество увеличивается с каждым днем.

Учитывая, что главы государств, ученые и защитники "матушки-природы" стараются ограничить выбросы выхлопных газов, призывая автолюбителей "пересесть" за руль экологически чистых авто, а промышленников - использовать натуральное сырье, работа по защите окружающей среды ведется. Однако, самолеты по-прежнему "двигаются" на керосиновом топливе, альтернативы, видно, еще не придумали. Давайте разберемся, какой вред наносят выбросы самолетов.

Вносят свою лепту в развитие парникового эффекта

Современные самолеты летают на авиационном керосине - топливе, которое вырабатывается из нефти. Состав топлива достаточно сложный - углерод составляет в ней 86 процентов, водород - 14 процентов. При горении углерод соединяется с кислородом воздуха, так что сжигание каждого килограмма авиационного керосина пополняет атмосферу 3,15 килограммами углекислого газа. Немецкие ученые выяснили, что 2,2% антропогенного выброса углекислого газа принадлежит "воздушным кораблям", а доля автомобилей составляет (!) 14%. Переизбыток углекислого газа ведет к развитию парникового эффекта (повышение температуры нижних слоёв атмосферы Земли по сравнению с эффективной температурой, то есть температурой теплового излучения планеты, наблюдаемого из космоса - прим. ред ). Известно, что парниковый эффект ведет к повышению температуры нижних слоев атмосферы Земли.

Ох уж этот "не конкретный" водород...

Вторая часть расщепленного топлива - водород. Его воздействие на окружающую среду изучить немного сложнее. Количественная оценка особого труда не составляет: известно, что при сжигании одного килограмма керосина образуется 1,23 килограмма водяного пара. А вот с качественной оценкой дело обстоит сложнее. При попадании горячих и влажных выхлопных газов в холодную окружающую среду пар конденсируется и образует мельчайшие капельки воды, а на больших высотах, где температура забортного воздуха достигает 30-40-50 градусов ниже нуля, - мельчайшие льдинки. Эти капельки и льдинки порой хорошо видны с земли - в виде так называемого конденсационного следа, тянущегося за самолетом. Какое воздействие этот след оказывает на атмосферу, зависит от высоты полета. Чем выше, тем больше влажность воздуха. Там кристаллики льда вбирают в себя дополнительно воду, растут, и из конденсационных следов могут сформироваться перистые облака. Они способствуют дальнейшей конденсации влаги из воздуха, в результате плотность и водность облаков увеличиваются. Ученые до сих пор не могут определить насколько негативный эффект уступает положительному. С одной стороны, облака отражают часть коротковолнового солнечного излучения обратно в космос, т.е. являются своеобразными создателями тени на землю. С другой стороны, кристаллики льда в таких облаках поглощают длинноволновое инфракрасное излучение, а затем направляют часть этого тепла на землю. Налицо два разнонаправленных эффекта, но специалисты склоняются к тому, что все же несколько сильнее охлаждения.

Озон не для озонового слоя

Теоретически, кроме углекислого газа и водорода никаких веществ выделятся не должно, но на практике все немного по иному. Во время работы двигателей самолетов происходит выброс отработанных газов, прямых и побочных продуктов сгорания топлива, которые могут быть причиной нежелательного воздействия на окружающую среду. Это явление называется «эмиссия». Эмиссия оксидов азота — следствие высокой температуры в зоне горения топлива, т.е. азот в воздухе входит в реакцию с кислородом, в результате которого образуются оксиды азота (NO, NO2). Однако, эти оксиды не могут оказать положительного эффекта озоновому слою, т.к. летают гражданские самолете на максимальной высоте 12000 км. Находясь на малых высотах образуют трапосферный озон, который только усиливает парниковый эффект.

Не все-то мы изучили...

Нельзя оставить без внимания и сажу, которая также образуется в результате полета самолетов. Диаметр сажевых частиц в выхлопных газах самолетов составляет от 5 до 100 нанометров. Сейас ученые "ломают головы", чтобы получить ответ на вопрос: как влияет сажа на окружающую природу? Результаты исследований пока не дали однозначного ответа.

Увидеть какие выбросы совершает самолет во время взлета и полета можно благодаря смонтированному видео немецких ученых.

Возможно, после прочтения статьи вы призадумаетесь, так ли необходимо вам лететь на самолете? А кто-то из вас, может быть, станет борцом за чистоту окружающей среды. В любом случае, все антропогенные изобретения и технологии зачастую наносят вред природе, может пора уже задуматься о чем-то полезном для Земли?

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

авиационный загрязнение экология выброс

Человечество как биологический вид и социальная общность неразрывно связано с процессами, происходящими в окружающей среде, и во все возрастающих масштабах черпает из нее ресурсы, загрязняет отходами, продуктами жизнедеятельности. Все происходит в тончайшем слое «жизненного пространства» - биосфере. Эта «оболочка жизни» находится в постоянном движении веществ, совершающих круговорот органических веществ в цепочке: почва - растения - животные - человек - почва (сток), а также неорганических веществ в рамках других цепочек естественного круговорота, ибо природа создала механизмы постоянного круговорота основных химических элементов между неживыми и живыми компонентами окружающей среды в биосфере.

В соответствии с законом сохранения массы (вещества) при любом физическом или химическом изменении вещество не возникает и не исчезает, но лишь изменяет свое физическое или химическое состояние. За длительное время установились, причем в очень узких диапазонах, значения параметров окружающей среды, при которых существует жизнь. Мы привыкли говорить о потреблении или расходовании ресурсов. Но мы не потребляем вещество, а только временно пользуемся какими-то видами ресурсов Земли, перемещая их, превращая в продукты или полезные товары. Все, что выброшено, остается с нами.

Рассмотрим, какие виды загрязнений поставляет в окружающую среду авиационный транспорт, их влияние и пути уменьшения авиационных загрязнителей.

1. Основные виды загрязнений авиационного транспорта, влияние их на окружающую среду

Загрязнение стало обыденным словом, наводящим на мысли об отравленных воде, воздухе, земле. Однако на самом деле эта проблема является более сложной. Загрязнению невозможно дать простое объяснение, так как оно может включать сотни факторов, связанных с самыми разными источниками. Одно из определений звучит как «неблагоприятное изменение нашего окружения, являющееся полностью или в основном побочным результатом деятельности человека» (Б. Небел, 1994 г.). Некоторые изменения, такие, как загрязнение воздуха или питьевой воды, могут непосредственно влиять на здоровье и самочувствие человека. Другие чреваты косвенными последствиями.

Применение газотурбинных двигательных установок в авиации и ракетостроении поистине огромно. Все ракетоносители и все самолеты (кроме пропеллерных, на которых стоят ДВС) используют тягу этих установок. Выхлопные газы газотурбинных двигательных установок (ГТДУ) содержат такие токсичные компоненты, как СО, NOх, углеводороды, сажу, альдегиды и др.

Исследования состава продуктов сгорания двигателей, установленных на самолетах «Боинг-747», показали, что содержание токсичных составляющих в продуктах сгорания существенно зависит от режима работы двигателя.

Высокие концентрации СО и СnНm (n - номинальное число оборотов двигателя) характерны для газотурбинных двигательных установок на пониженных режимах (холостой ход, руление, приближение к аэропорту, заход на посадку), тогда как содержание оксидов азота NОх (NO, NO 2 , N 2 O 5) существенно возрастает при работе на режимах близких к номинальному (взлет, набор высоты, полетный режим) .

Вредные и токсичные вещества, содержащиеся в отработавших газах двигателей, в зависимости от механизма их образования можно разделить на группы:

б) вещества, механизм образования которых непосредственно не связан с процессом сгорания топлива (оксиды азота - по термическому механизму);

в) вещества, выброс которых связан с примесями, содержащимися в топливе (соединения серы, свинца, других тяжелых металлов), а также образующимися в процессе износа деталей (оксиды металлов).

Моноксид углерода СО - образуется в ходе предпламенных реакций, при сгорании углеводородного топлива с некоторым недостатком воздуха, а также при диссоциации СО 2 (при температурах более 2000 К). Образование СО является одним из принципиально возможных направлений реакций в механизме горения (окисления) углеводородов.

Диоксид углерода СО 2 является не токсичным, но вредным веществом в связи с фиксируемым повышением его концентрации в атмосфере планеты и его влиянием на изменение климата.

Основная доля образовавшихся в камере сгорания СО окисляется до СО 2 , не выходя за пределы камеры, ибо замеренная объемная доля диоксида углерода в отработавших газах составляет 10-15%, т.е., в 300-450 раз больше, чем в атмосферном воздухе.

Углеводороды С х Н у, - несколько десятков наименований веществ, образующихся в результате:

Реакций цепочно-теплового взрыва - пиролиза и синтеза (полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), альдегиды, фенолы);

Неполноты сгорания в результате нарушения процесса горения (из-за прекращения реакций окисления углеводородов при низких температурах, неоднородности топливо-воздушной смеси, пропусков зажигания в отдельных циклах или цилиндрах двигателя (несгоревшие компоненты топлива и масла).

Оксиды азота NО х представляют набор следующих соединений: N 2 O, NO, N 2 O 3 , NO 2 , N 2 O 4 и N 2 O 5 .

В камере сгорания NO может образовываться:

1) при высокотемпературном окислении азота воздуха (термический NO);

2) в результате низкотемпературного окисления азотсодержащих соединений топлива (топливный NO);

3) из-за столкновения углеводородных радикалов с молекулами азота в зоне реакций горения при наличии пульсаций температуры (быстрый NO).

В камерах сгорания доминирует термический NO, образующийся из молекулярного азота во время горения бедной топливо-воздушной смеси и смеси, близкой к стехиометрической, за фронтом пламени в зоне продуктов сгорания .

Суммарный выброс токсичных веществ самолетами с газотурбинными двигательными установками непрерывно растет, что обусловлено повышением расхода топлива до 20 - 30 т/ч и неуклонным ростом числа эксплуатируемых самолетов.

Наибольшее влияние на условия обитания выбросы газотурбинных двигательных установок оказывают в аэропортах и зонах, примыкающих к испытательным станциям. Сравнительные данные по выбросам вредных веществ в аэропортах показывают, что поступления от газотурбинных двигательных установок в приземный слой атмосферы составляют:

Оксиды углерода - 55%

Оксиды азота - 77%

Углеводороды - 93%

Аэрозоль - 97

остальные выбросы выделяют наземные транспортные средства с ДВС.

Загрязнение воздушной среды транспортом с ракетными двигательными установками происходит главным образом при их работе перед стартом, при взлете и посадке, при наземных испытаниях в процессе их производства и после ремонта, при хранении и транспортировке топлива, а так же при заправке топливом летательных аппаратов. Работа жидкостного ракетного двигателя сопровождается выбросом продуктов полного и неполного сгорания топлива, состоящих из О, NО х, ОН и др.

При сгорании твердого топлива из камеры сгорания выбрасываются Н 2 О, СО 2 , НС1, СО, NО, С1, а также твердые частицы А1 2 О 3 со средним размером 0,1 мкм (иногда до 10 мкм).

В двигателях космического корабля «Шатл», например, сжигается как жидкое так и твердое топливо. Продукты сгорания топлива по мере удаления корабля от Земли проникают в различные слои атмосферы, но большей частью в тропосферу.

В условиях запуска у пусковой системы образуется облако продуктов сгорания, водяного пара от системы шумоглушения, песка и пыли. Объем продуктов сгорания можно определить по времени (обычно 20 с) работы установки на стартовой площадке и в приземном слое. После запуска высоко температурное облако поднимается на высоту до 3 км и перемещается под действием ветра на расстояние 30-60 км, оно может рассеяться, но может стать и причиной кислотных дождей.

При старте и возвращении на Землю ракетные двигатели неблагоприятно воздействуют не только на приземный слой атмосферы, но и на космическое пространство, разрушая озоновый слой Земли. Масштабы разрушения озонового слоя определяются числом запусков ракетных систем и интенсивностью полетов сверхзвуковых самолетов. За годы существования космонавтики произведено свыше 1800 запусков ракет-носителей. По прогнозам фирмы Аеrоsрасе в XXI в. для транспортировки грузов на орбиту будет осуществляться до 10 запусков ракет в сутки, при этом выброс продуктов сгорания каждой ракеты будет превышать 1,5 т/с.

Согласно ГОСТ 17.2.1.01 - 76 выбросы в атмосферу классифицируют:

1) по агрегатному состоянию вредных веществ в выбросах, это - газообразные и парообразные (SO 2 , СО, NO x углеводороды и др.); жидкие (кислоты, щелочи, органические соединения, растворы солей и жидких металлов); твердые (свинец и его соединения, органическая и неорганическая пыль, сажа, смолистые вещества и др.);

2) по массовому выбросу, выделяя шесть групп, т/сут:

а) менее 0,01 вкл.;

б) свыше 0,01 до 0.1 вкл.;

в) свыше 0,1 до 1,0 вкл.;

г) свыше 1,0 до 10 вкл.;

д) свыше 10 до 100 вкл.;

е) свыше 100.

В связи с развитием авиации и ракетной техники, а также интенсивным использованием авиационных и ракетных двигателей в других отраслях народного хозяйства существенно возрос их общий выброс вредных примесей в атмосферу. Однако на долю этих двигателей приходится пока не более 5% токсичных веществ, поступающих в атмосферу от транспортных средств всех типов .

Очень важна оценка влияния авиационного транспорта на окружающую среду. Оценка влияния на окружающую среду - процедура системного исследования возможных последствий влияния строительства и реконструкции разных объектов на окружающую среду на стадии проектирования. Срок впервые был употреблен в 1969 г. в Разделе 102 (2) Национальной экологической политики США. Процедура ОВОС введена во многих странах. Она включает этапы:

1) определение проектов, которые нуждаются в оценке влияния на окружающую среду;

2) выделение приоритетных проблем, которые следует рассмотреть;

3) оценка влияния и его экономических последствий;

4) мероприятия по уменьшению влияния и его мониторинг;

5) анализ заявления об ОВНС;

6) участие общественности.

Результаты оценки влияния на окружающую среду (все позитивные и негативные последствия влияния заявленного проекта или деятельности) рассматривают в документе «Заявление о влиянии на окружающую среду», который является одним из важных документов, нужных для принятия окончательного решения ответственными учреждениями относительно целесообразности проекта.

В Украине оценка влияния на окружающую естественную среду предусмотрена Законом Украины «Об экологической экспертизе» и другими нормативно-правовыми документами (Закон Украины «Об охране окружающей естественной среды», Водный кодекс Украины, Земельный кодекс Украины и тому подобное) .

2. Пути уменьшения авиационных выбросов как загрязнителей атмосферы

Внимание специалистов привлекают вопросы безопасности использования газомоторного топлива.

Кроме сжиженного или сжатого газа, многие специалисты предрекают большое будущее жидкому водороду как практически идеальному в экологическом отношении моторному топливу. Еще несколько десятилетий назад применение жидкого водорода в качестве горючего казалось достаточно отдаленным. К тому же трагическая гибель в канун второй мировой войны наполненного водородом дирижабля «Гинденбург» настолько подмочила общественную репутацию «топлива будущего», что надолго вычеркнула его из каких-либо серьезных проектов.

Быстрое развитие космической техники вновь заставило обратиться к водороду, на этот раз уже жидкому как почти идеальному горючему

Сегодня члены мирового космического клуба - США, Россия, Западная Европа, Япония и Китай являются главными потребителями жидкого водорода. Помимо серии американских программ «Шаттл», а также советской ракеты «Энергия» и программы «Буран», здесь следует отметить такие перспективные западноевропейские космические проекты, как «Ариан-5», «Гермес» и «Зингер», использующие жидководородное горючее. Тем не менее, по-прежнему не исчезли сложные инженерные проблемы, связанные со свойствами самого водорода и его производством. Как горючее для транспорта водород удобнее и безопаснее применять в жидком виде: в пересчете на 1 кг он превосходит по калорийности керосин в 6,7 раза и жидкий метан - в 1,7 раза. В то же время плотность жидкого водорода меньше, чем у керосина почти на десятичный порядок, что требует значительно больших баков. К тому же водород должен храниться при атмосферном давлении при очень низкой температуре (-253°С). Отсюда необходимость соответствующей теплоизоляции баков, что также влечет за собой дополнительный вес и объем. Высокая температура горения водорода приводит к образованию значительного количества экологически вредных оксидов азота, если окислителем является воздух. И, наконец, пресловутая проблема безопасности. Она по-прежнему остается серьезной, хотя и считается теперь значительно преувеличенной.

Отдельно следует упомянуть о производстве водорода. Почти единственным сырьем для получения водорода служат в настоящее время те же горючие ископаемые: нефть, газ и уголь. Поэтому истинный перелом в мировой топливной базе на основе водорода может быть достигнут лишь путем принципиального изменения способа его производства, когда исходным сырьем станет вода, а первичным источником энергии - Солнце или сила падающей воды. Водород принципиально превосходит все ископаемые виды горючего, включая и природный газ, в своей обратимости, т.е. практической неисчерпаемости. В отличие от горючих, добываемых из-под земли, которые после сгорания теряются безвозвратно, водород добывается из воды и сгорает, опять образуя воду. Разумеется, чтобы получить водород из воды, нужно затратить значительно большую энергию, чем можно использовать затем при его сгорании. Но это не имеет существенного значения, если так называемые первичные источники энергии будут, в свою очередь, неисчерпаемыми и экологически чистыми.

Разрабатывается проект, где в качестве источника первичной энергии используется Солнце. Подсчитано, что на широтах ±30…40 градусов наше светило греет примерно в 2-3 раза сильнее, чем в более северных широтах. Это объясняется не только более высоким положением Солнца на небе, но и несколько меньшей толщиной атмосферы в тропических регионах Земли. Однако почти вся эта энергия быстро рассеивается и теряется. Получение с ее помощью жидкого водорода - наиболее естественный способ аккумуляции солнечной энергии, с последующей доставкой ее в северные районы планеты. И неслучайно научно-исследовательский центр, организованный в Штутгарте, имеет характерное название «Солнечный водород - источник энергии будущего». Установки, аккумулирующие солнечный свет, предполагается, согласно указанному проекту, разместить в Сахаре. Сконцентрированное таким образом тепло будет использовано для привода паротурбин, вырабатывающих электроэнергию. Жидкий водород планируется доставлять в Европу через Средиземное море.

Громадный опыт по использованию жидкого водорода в ракетно-космической технике накоплен фирмой «МББ», расположенной в Мюнхене и принимающей участие практически во всех престижных программах Западной Европы по освоению космоса. Научно-исследовательское оборудование фирмы в области криогеники используется также на американских космических челноках. Широко известная немецкая авиакомпания «Дейче Эрбас» разрабатывает первый в мире аэробус, летающий на жидком водороде.

Помимо экологических соображений применение жидкого водорода в обычной и сверхзвуковой авиации предпочтительно и по другим причинам. Так, примерно на 30% при прочих равных условиях снижается взлетный вес самолета. Это позволяет, в свою очередь, сократить разбег и сделать взлет более крутым. В результате снижается шум - этот бич современных аэропортов, расположенных зачастую в густонаселенных районах. Не исключена также возможность снижения лобового сопротивления самолета путем сильного охлаждения его носовых частей, встречающих поток воздуха. Программа, учитывая се выдающееся экологическое значение, поддержана не только федеральным правительством Германии, но и общественными фондами, поощряющими защиту окружающей среды .

Заключение

Эколог из США Эдуард Кормонди подчеркивает: «Загрязнители - нормальные побочные продукты деятельности человека как чисто биологического вида, так и социального существа. Они представляют собой органические и неорганические отходы метаболизма и пищеварения, а также деятельности по выращиванию и защите урожая, обогреву домов, производству одежды, овладению ядерной энергией. Решить эту проблему невозможно простым устранением причин, так как пока существует человек, будут и побочные продукты его жизнедеятельности. Ответ скорее кроется в разумном управлении производством и в контроле за неблагоприятными изменениями нашего окружения».

Действительно, каждый организм в естественной экосистеме производит потенциально загрязняющие среду отходы. Устойчивость экосистемы обусловлена тем, что отходы одних организмов становятся пищей или «сырьем» для других. В сбалансированных экосистемах отходы не накапливаются до уровня, вызывающего «неблагоприятные изменения», а разлагаются и рециклируются. На протяжении большей части своей истории люди избавлялись от производимых ими отходов за счет таких же природных процессов. Ныне положение резко изменилось. Демографический взрыв в сочетании с бурным экономическим ростом привели к поступлению в окружающую среду такого количества отходов, которое превышает возможности самоочищения естественных экосистем.

Применение газотурбинных двигательных установок в авиации и ракетостроении поистине огромно. Выхлопные газы газотурбинных двигательных установок содержат такие токсичные компоненты, как СО, NOх, углеводороды, сажу, альдегиды и др. Поэтому необходимо уменьшить их влияние на окружающую среду, хотя вредные примеси и составляют всего лишь 5% от всех примесей, выбрасываемых различными видами транспорта.

Литература

1. Гарин В.М., Кленова И.А. Промышленная экология. - М.: Маршрут, 2005. - 328 с.

2. Конвенція про оцінку впливу на навколишнє середовище у транскордонному контексті. - Серія «Стан навколишнього середовища», листопад, №11, 2008. - 25 с.

3. Луканин В.Н., Трофименко Ю.В. Промышленно - транспортная экология. - М.: Высшая школа, 2001. - 273 с.

4. Юсфин Ю.С., Лентьев Л.И. Промышленность и окружающая среда. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2002. - 469 с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Общая характеристика производства. Физико-химические свойства глинистого сырья. Пластичные свойства глин. Оценка влияния выбросов Кирпичного завода ООО "Ажемак" на окружающую среду. Особенности кислотных дождей. Влияние углеводорода на окружающую среду.

курсовая работа , добавлен 06.01.2015


Специфика коммуникативного природопользования. Анализ загрязнения атмосферы авиатранспортом. Пути снижения уровня выбросов. Правовые механизмы достижения рационального природопользования в области охраны окружающей среды от влияния авиатранспорта.

курсовая работа , добавлен 21.04.2015


Природа и свойства загрязняющих окружающую среду веществ, особенности их влияния на человека и растительность. Состав выбросов при сжигании твердого топлива. Загрязнения от подвижных источников выбросов. Элементы и виды отработанных газов автомобилей.

контрольная работа , добавлен 07.01.2015


Организационно-правовые основы оценки воздействия на окружающую среду. Изучение состояния и тенденций развития системы экологической экспертизы в России. Порядок организации, стадии и основные этапы проведения оценки воздействия на окружающую среду.

курсовая работа , добавлен 08.02.2016


Химическое воздействие автотранспорта на окружающую среду, загрязнение атмосферы, гидросферы, литосферы. Физическое и механическое воздействие автотранспорта на окружающую среду, методы их предотвращения. Причины отставания России в сфере экологии.

реферат , добавлен 10.09.2013


Характеристика и особенности загрязнений окружающей среды, почвы, атмосферы связанных со строительством и эксплуатацией факельного хозяйства. Негативное влияние выбросов факельных установок на растительность. Утилизация нефтяных попутных газов.

курсовая работа , добавлен 18.04.2011


Знакомство с особенностями влияния промышленности города Ростова-на-Дону на окружающую среду, анализ состояния атмосферного воздуха. Рассмотрение основных загрязнителей воздушного бассейна в городе: автотранспорт, машиностроение, стройиндустрия.

курсовая работа , добавлен 29.08.2013


Структура и компоненты, а также оценка негативного влияние топливно-энергетического комплекса на окружающую среду. Климатические характеристики района и анализ влияния Приводинского линейно-производственного управления магистральных газопроводов.

дипломная работа , добавлен 09.11.2016


Производства, влияющие на окружающую среду. Пути загрязнения атмосферы при строительстве. Меры защиты атмосферы. Источники загрязнения гидросферы. Санирование и очистка территорий. Источники сверхнормативного шума, связанные со строительной техникой.

презентация , добавлен 22.10.2013


Технология производства пластмасс. Исследование воздействия формальдегидов на окружающую среду. Обезвреживание газовых выбросов в производстве фенопластов. Расчет рассеивания в атмосфере вредных примесей с использованием программного комплекса "Эколог".

Воздействие транспорта на окружающую среду.

Являясь мощным стимулом социально-экономического раз­вития, транспорт выступает в качестве одного из основных источников загрязнения окружающей среды. На долю тран­спорта приходится значительная часть (до 60-70%) химичес­кого и подавляющая доля (до 90%) шумового загрязнения, особенно в городах.

Негативное влияние транспорта имеет следующие направ­ления:

1. Выделение в окружающую среду отходов от сгорания углеродного топлива (бензина, керосина, дизельного топлива, природного газа), содержащего десятки химических веществ, большая часть которых крайне токсична.

2. Шумовое воздействие на окружающую среду, которое особенно отражается на городских жителях, способствуя прогрессированию заболеваний сердечнососудистой и нервной систем.

3. Опасность движения: транс­портные происшествия на дорогах уносят ежегодно много тысяч жиз­ней людей.

4. Отторжение земель под доро­ги, станции, автомобильные и же­лезнодорожные парки, аэродромы, портовые терминалы.

5. Эрозия почвенного покрова.

6. Сокращение ареалов и изме­нение среды обитания животных и растений.

Основными источниками загрязнения атмосферы являются транспортные средства с двигателями внутрен­него сгорания, которые используются на автотранспорте. В связи с увеличением численности мирового парка ав­томобилей растет валовой выброс вредных продуктов. Состав отработанных газов двигателей зави­сит от режима работы. При разгоне и торможении по­вышается выброс токсичных веществ. Среди них СО, NОх, СН, NО, бенз(а)пирен и др. Мировым парком автомобилей с двигателями внутреннего сгорания ежегодно в атмосферу вы­брасывается: оксида углерода - 260 млн. т; летучих углево­дородов - 40 млн.т; оксидов азота -20 млн. т.

В местах активного использования газотурбных и ракет­ных двигателей (аэродромы, космодромы, испытательные станции) загрязнения от этих источников сопоставимы с за­грязнениями от автотранспорта. Суммарный выброс токсич­ных веществ в атмосферу самолетами непрерывно растет, что обусловлено повышением расходов топлива и увеличением авиационного парка/ Величина выбросов зависит от вида и сорта горючего, ка­чества и способа его подачи, технического уровня двигателя.

Применение этилированного бензина, имеющего в своем составе соеди­нения свинца, применяемого как антидетонатор, вызывает загрязнение весь­ма токсичными соединениями свинца. Около 70% свинца, добавленного к бензину с этиловой жидкостью, попадает в виде соединений в атмосферу с отработанными газами, из них 30% оседает на земле сразу за срезом выхлопной трубы автомобиля, 40% остается в атмосфере. Один грузовой автомобиль средней грузоподъемности выделяет 2,5-3 кг свинца в год.

Морской и речной флот оказывает наибольшее влияние на водную среду, куда попадают отработанные соединения, об­мывочная вода, производственный и бытовой мусор. Одна­ко основным загрязнителем служит нефть и нефтепродук­ты, которые выливаются в результате аварий, промывки тан­керов.

В наше время приобрела большую остроту проблема раз­мещения транспорта. По мере расширения транспортных сетей увеличивается занимаемая ими площадь.

Магистральная железнодорожная линия, например, тре­бует отвода земель шириной до 100 м (включает само полотно 10-30 м, затем полоса, откуда берется грунт для полотна, лесонасаждения). Крупные сортировочные станции размещаются на площадках до 500 м шириной и 4-6 км длиной. Огромные прибрежные территории занимают порто­вые хозяйства, несколько десятков квадратных километров от­водится под аэропорты.

Научно-техническая революция обеспечила человечество небывалыми благами, среди которых одним из важнейшим стала быстро перемещаться на большие дистанции. Человек покорил небо! Наконец сбылась многовековая вековая мечта человечества. Но один из главных законов экологии утверждает: за все надо платить.

Когда мы слышим слово «авиация», сразу представляем себе превосходную картинку: большой самолет гордо летит в небе, на бешеной скорости преодолевая большие расстояния. Но как ему удается летать, сколько вреда наносит один полет и сама подготовка к нему окружающей среде - все это уходит, к сожалению, на второй план.

Этой статьей я хотел бы сообщить читателям о пагубном влиянии, который вызывает авиация на окружающую среду и, собственно, и на здоровье человека.

Термин «авиация» значит для нас две вещи: самолет и аэропорт. Причем аэропорт для нас местом, откуда, собственно, самолет отправляется в путешествие. Однако мы здесь несколько ошибаемся.

Аэропорт - это многофункциональное транспортное предприятие, которое является наземной частью авиационной транспортной системы, которая обеспечивает взлет и посадку воздушных судов, их наземное обслуживание, прием и отправка пассажиров, багажа, почты и грузов. Аэропорт обеспечивает необходимые условия для функционирования авиакомпаний, государственных органов регулирования авиационной и таможенной деятельности

Есть к объектам аэропорта входят не только самолеты, но средства его обслуживания: спецавтотранспорт, о котором мы поговорим чуть позже.

В результате воздушных перевозок происходит загрязнение почв, водных объектов и атмосферы, а сама специфика влияния воздушного транспорта на окружающую среду обнаружена в значительной шумовой действия и значительных выбросах различных загрязняющих веществ (см. схему).

Негативное воздействие различных авиационных источников шума, в первую очередь, осуществляется на операторов, инженеров и техников производственных подразделений. Так исторически сложилось, что аэропорты расположены вблизи густонаселенных районов города. Поэтому с ростом городов и интенсификацией авиатранспортных процессов возникает серьезная проблема сосуществования города и аэропорта. Население авиамоста и близлежащих поселков испытывают шум от самолетов, пролетающих. В меньшей степени испытывают шум персонал аэропортов, авиапассажиры и посетители.

Кроме шума авиация приводит к электромагнитному загрязнению среды . Его вызывает радиолокационная и радионавигационная техника аэропорта и самолетов. Радиолокационные средства могут создавать электромагнитные поля большой напряженности, которые представляют реальную угрозу для людей.

Действие электромагнитных волн на живые организмы сложная и недостаточно изучена. Взаимодействуя с организмами, электромагнитные волны частично отражаются, а частично поглощаются и распространяются в них. Степень воздействия зависит от величины поглощения энергии тканями организма, частоты волн и размеров биообъекта.

Влияние воздушного транспорта на экосистемы (схема) При постоянном воздействии электромагнитных волн малой интенсивности возникают расстройства нервной и сердечно-сосудистой системы, эндокринных органов и прочее. Человек чувствует раздражение, головные боли, ослабление памяти и др.. Адаптации к электромагнитному воздействию не возникает.

Выбросы из авиадвигателей и стационарных источников представляют собой еще один аспект влияния воздушного транспорта на экологическую ситуацию, но авиация имеет ряд отличий по сравнению с другими видами транспорта:

Использование в основном газотурбинных двигателей приводит иной характер протекания процессов и структуру выбросов отработанных газов;

Использование в качестве топлива керосина приводит к изменению компонентов загрязняющих веществ;

Полеты самолетов на большой высоте и с большой скоростью вызывают рассеяние продуктов сгорания в верхних слоях атмосферы и на больших территориях, снижает степень их воздействия на живые организмы.

Воздушные корабли загрязняют приземные слои атмосферы отработанными газами авиадвигателей вблизи аэропортов и верхние слои атмосферы на высотах крейсерского полета. Отработанные газы авиационных двигателей составляют 87% всех выбросов гражданской авиации, которые включают также атмосферные выбросы спецавтотранспорта и стационарных источников.

Химический состав выбросов зависит от вида и качества топлива, технологии производства, способа сжигания в двигателе и его техническом состоянии. Наиболее неблагоприятными режимами работы являются малые скорости и «холостой ход» двигателя, когда в атмосферу выбрасываются загрязняющие вещества в количествах, значительно превышающих выброс на нагрузочных режимах. Техническое состояние двигателя непосредственно влияет на экологические показатели выбросов.

Относительно наиболее распространенного в современной гражданской авиации типа авиационного двигателя - турбореактивного двухконтурного (ТРДД) можно выделить пять основных режимов (табл. 1), продолжительность которых соответствует максимальной продолжительности режимов, составляющих среднее время этих режимов для крупных и самых загруженных аэропортов мира.

В России с её огромными расстояниями воздушному транспорту отводится особая роль. Прежде всего он развивается как пассажирский транспорт и занимает второе (после железнодорожного) место в пассажирообороте всех видов транспорта в междугороднем сообщении. Ежегодно осваиваются новые воздушные линии, вводятся в строй новые и реконструируются действующие аэропорты. Доля воздушного транспорта в грузовых перевозках невелика. Но среди грузов, перевозимых этим видом транспорта, основное место занимают различные машины и механизмы, измерительные приборы, электротехническое и радиотехническое оборудование, аппаратура, особо ценные, а также скоропортящиеся грузы.

Помимо перевозок пассажиров, почты и грузов, гражданская авиация выполняет работы в сельском и лесном хозяйствах, применяется при сооружении линий электропередачи, нефтяных и буровых вышек, укладке путей трубопроводов, используется в медицинском обслуживании. Аэрофлот связывает Россию с 97 государствами Европы, Азии, Африки, Северной и Южной Америки. В нашу страну летают самолёты авиакомпаний более чем 30 государств. Современный этап развития воздушного транспорта характеризуется созданием высокопроизводительных и экономичных самолётов. Новые технические решения по аэродинамической компоновке, применению новых материалов, снижению уровней шума и загрязнения окружающей среды находят своё отражение в создаваемых самолётах нового поколения.

Крупные аэропорты имеют собственные системы водоснабжения и водоотведения. Но во многих районах страны (в Ростовской, Астраханской, Воронежской, Оренбургской областях и других) такие системы обеспечивают нормативную потребность в воде питьевого качества менее чем на 70%. Объём оборотной чистой воды, используемой в аэропортах на технические нужды, снижается из – за ухудшения качества её очистки на собственных очистных сооружениях. С хозяйственно – бытовыми и производственными сточными водами отрасли сбрасываются нефтепродукты, этиленгликоль, поверхностно – активные вещества, тяжёлые металлы и другие вредные примеси в недопустимо высоких концентрациях – от 2 до 10 ПДК. Уровень обеспеченности аэропортов системами очистки производственных стоков не превышает 20% от нормативной потребности.

Актуальной экологической проблемой остаётся организация отвода, сброса и обезвреживания поверхностного стока (загрязнённых дождевых, талых, поливно –моечных вод) с искусственных покрытий аэродромов. Оборудованием для очистки сильно загрязнённых дождевых и талых вод оснащены только 14 крупных аэропортов. В основном (особенно в районах Крайнего Севера) такие воды отводятся без очистки на рельеф местности. Почва вокруг аэропортов загрязнена солями тяжёлых металлов и органическими соединениями в радиусе до 2 – 2,5 км. В осенне-зимний и весенний периоды производится антиобледенительная обработка воздушных судов и удаление снежно – ледовых отложений с искусственного покрытия аэродромов. При этом применяются активные противогололёдные препараты и реактивы, содержащие мочевину, аммиачную селитру, поверхностно – активные вещества, которые также попадают в почву. В аэропортах накапливается различные твёрдые и жидкие отходы производства и потребления. Отходы, опасные в санитарно – гигиеническом и пожарном отношениях, хранятся в специальных помещениях, площадь которых составляет всего около 3% от общей площади земель, занятых в аэропортах отходами. На организованных свалках, куда вывозятся остальные отходы, менее 20% площадей подготовлены для размещения производственных и бытовых отходов. Серьёзные проблемы возникают из – за недопустимо высокого шумового воздействия воздушных судов на прилегающие к аэропортам гражданской авиации территории жилой застройки. Характеристики шума современных отечественных самолётов, длительное время находящихся в эксплуатации, существенно уступают аналогичным характеристикам зарубежных самолётов. Это приводит к заметному росту доли населения, страдающего от географии аэропортов, принимающих самолёты более шумных типов (Ил – 76Т, Ил – 86 и другие) по сравнению с типами воздушных судов, эксплуатирующихся в них ранее. В настоящее время примерно 2 – 3% населения России подвержены воздействию авиационного шума, превышающие нормативные требования. На железной дороге в 1992 году объём выбросов в атмосферный воздух от стационарных источников, по оценочным данным, составил 465 тыс. т, из которых 28, 6% (против 29, 4% в 1991 г.) уловлено и обезврежено, а 331, 5 тыс. т выброшено в атмосферу (твёрдых веществ – 98, 2 тыс. т, оксид углерода – 122, 6 тыс. т, оксидов азота – 21, 5 тыс. т) согласно расчётам выбросы от передвижных источников составил более 2 млн. т .