Экология воздушного бассейна Земли

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

«Южно-Уральский государственный университет»

Факультет «Экономика и предпринимательство»

Кафедра «Экономика фирм и рынков»

РЕФЕРАТ

по дисциплине  «Концепции современного естествознания»

                        на тему: «Экология воздушного бассейна Земли»

                                                                    Проверил:                           

                                                                    Д.А. Винник

                                                                     ____________/________________/

                                                                 ________________________2010г.

                                                                     Автор работы:

                                                                 Студент группы ЭиП-264

                                                                     И.В. Константинов

                                                                 ____________/________________/

                                                                      _________________________2010г.                                                       

                                                                 Реферат защищен с оценкой

                                                                     _____________________________

                                                                                  _________________________2010г.

                                                  Челябинск 2010

                                                                ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

I. Загрязнение атмосферного воздуха выбросами автомобильного транспорта

II. Мероприятия по борьбе с выбросами автотранспорта

1. Оценка автомобилей по токсичности выхлопов

2. Системы управления городским транспортом

3. Совершенствование двигателей внутреннего сгорания

4. Электромобиль

III. Загрязнения атмосферного воздуха промышленными выбросами

1. Промышленные предприятия, загрязняющие атмосферу

2. Смог

3. Влияние атмосферных загрязнений на окружающую среду и здоровье населения

IV. Защита атмосферного воздуха от загрязнения

1. Очистка выбросов в атмосферу

2. Безотходное производство

3. Санитарно-защитные зоны

4. Эффективное сжигание топлива

5. Выброс через высокие трубы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ                                                                                                                                                                       

В современный период атмосфера Земли претерпевает множественные изменения коренного характера: модифицируются ее свойства и газовый состав, возрастает опасность разрушения ионосферы и стратосферного озона; повышается ее запыленность; нижние слои атмосферы насыщаются вредными доля живых организмов газами и веществами промышленного и другого хозяйственного происхождения. Вследствие огромных выбросов техногенных газов и веществ, достигающих многих миллиардов тонн в год происходит нарушение газового состава атмосферы. Весьма важную роль в составе атмосферы играет двуокись углерода – СО2, который играет важную роль не только в жизнедеятельности человека, но и в выполнении атмосферной функции предохранения подстилающей поверхности от перегрева и переохлаждения. Однако, хозяйственная деятельность человека нарушила естественный баланс выделения и ассимиляции СО2 в природе, в результате чего его концентрация в атмосфере увеличивается. Если до 1850 года содержание СО2 в атмосфере Земли составляло 260 – 290 объемных частей на миллион (ч/млн.), то в 2010 этот показатель возрос до 445 ч/млн.                                                                                                                                             Наука еще не в полной мере прояснила некоторые важные элементы кругооборота СО2. Остается неясным вопрос о количественных характеристиках связи между увеличением концентрации этого газа в атмосфере и мерой его способности задерживать обратное излучение в космос тепла, получаемого Землей от Солнца. Тем не менее неоспоримый рост концентрации СО2 в атмосфере свидетельствует о глубоком нарушении одного из компонентов глобального равновесия в биосфере, что в сочетании с другими нарушениям может иметь очень серьезные последствия.                                                                                                                 Очень важен также вопрос увеличения масштабов нарушения баланса кислорода в атмосфере. Ранее масса свободного кислорода (порядка 1,18 * 1015 т) длительное время оставалась постоянной( производимый растениями ежегодный прирост тратился на естественные окислительные процессы), однако в настоящее время этот баланс нарушен и ситуация продолжает ухудшаться. Современное человечество ежегодно за счет сжигания топлива потребляет примерно 20 млрд. т атмосферного кислорода. Современная наука считает что, кислород представляет собой продукт не подвергшихся окислению органических остатков прошлых биосфер. Человечество используя эти «остатки» в техногенном кругообороте кислорода по существу возвращает нынешнюю биосферу в некое исходное (конечно, в известном отношении) состояние. Примерно в том же направлении действует и процесс увеличения концентрации углекислого газа, объемное содержание которого в атмосфере уже к 2015 году может возрасти на 30 – 40 %.

Многие современные техногенные вещества при попадании в атмосферу представляют собой немалую угрозу для жизни человека. Они наносят большой ущерб здоровью людей и живой природе. Некоторые из этих веществ могут переноситься ветрами на большие расстояния. Для них не существует границ государств, вследствие чего данная проблема является международной.                             Основными загрязнителями такого плана являются окислы серы (в особенности двуокись серы – сернистый ангидрид) а также окислы азота. Быстрое накопление этих загрязнителей в атмосфере северного полушария (годовой прирост около 5 %) породило такое явление, как кислые и подкисленные осадки. Эти осадки пагубно влияют на биологическую продуктивность почв и водоемов, наносят большой экономический ущерб.                                                                                     Наконец, еще одна крупная проблема, это увеличение запыленности атмосферы вследствие антропогенных факторов. По различным оценкам, поступление техногенных, взвешенных в воздухе частиц (аэрозолей) в атмосферу Земли достигает ежегодно 1 - 2,6 млрд. т и равно количеству аэрозолей природного происхождения. В результате запыленность атмосферы в целом увеличилось за последние 50 лет на 70 %.                                                                                                                               Обо всех указанных выше экологических проблемах пойдёт речь в данном реферате.

I. Загрязнение атмосферного воздуха выбросами автомобильного транспорта

Автомобиль – этот «символ» XX в. в индустриальных стра­нах Запада, где слабо развит общественный транспорт, все чаще становится настоящим бедствием. Десятки миллионов личных автомашин заполнили улицы городов и автострады, то и дело возникают многокилометровые «пробки», без толку сжигается до­рогостоящее горючее, воздух отравляется ядовитыми выхлопны­ми газами. Во многих городах они превышают суммарные выбросы в атмосферу промышленных предприятий.

Суммарная мощность автомобильных двигателей в России зна­чительно превышает установленную мощность всех тепловых электростанций страны. Соответственно и горючего автомобили «съедают» гораздо больше, чем тепловые электростанции и если удастся повысить экономичность автомобильных двигателей хотя бы немного, это обернется миллионной экономией.

Автомобильные выхлопные газы – смесь примерно 200 ве­ществ. В них содержатся углеводороды – не сгоревшие или не полностью сгоревшие компоненты топлива, доля которых резко возрастает, если двигатель работает на малых оборотах или в мо­мент увеличения скорости на старте, т. е. во время заторов и у красного сигнала светофора. Именно в этот момент, когда нажи­мают на акселератор, выделяется больше всего несгоревших ча­стиц: примерно в 10 раз больше, чем при работе двигателя в нор­мальном режиме.

К несгоревшим газам относят и обычную окись углерода, обра­зующуюся в том или ином количестве повсюду, где что-то сжига­ют. В выхлопных газах двигателя, работающего на нормальном бензине и при нормальном режиме, содержится в среднем 2,7 % оксида углерода. При снижении скорости эта доля увеличивается до 3,9 %, а на малом ходу – до 6,9 %.

Оксид углерода, углекислый газ и большинство других газо­вых выделений двигателей  тяжелее воздуха, поэтому все они скап­ливаются у земли,

Оксид углерода соединяется с гемоглобином крови и мешает ему нести кислород в ткани организма.

В выхлопных газах содержатся также альдегиды, обладающие резким запахом и раздражающим действием. К ним относятся акролеины и формальдегид; последний обладает особенно сильным действием. В автомобильных выбросах содержатся также оксиды азота. Двуокись азота играет большую роль в образовании про­дуктов превращения углеводородов в атмосферном воздухе. В вы­хлопных газах присутствуют неразложившиеся углеводорода топлива. Среди них особое место занимают непредельные угле­водороды этиленового ряда, в частности гексен и пентен.

Из-за неполного сгорания топлива в двигателе автомашины часть углеводородов превращается в сажу, содержащую смоли­стые вещества. Особенно много сажи и смол образуется при тех­нической неисправности мотора и в моменты, когда водитель, форсируя работу двигателя, уменьшает соотношение воздуха и горю­чего, стремясь получить так называемую «богатую смесь». В этих случаях за машиной тянется видимый хвост дыма, который со­держит полициклические углеводороды.

В 1 литр бензина может содержаться около 1 г тетраэтилсвинца, который разрушается и выбрасывается в виде соединений свин­ца. В выбросах дизельного транспорта свинец отсутствует. Тетра-этилсвинец используют в США с 1923 г. в качестве добавки к бензину. С этого времени выброс свинца в окружающую среду непрерывно возрастает. Годовое потребление свинца для бензина на душу населения составляет в США около 800 г. Близкое к токсическому уровню содержание свинца в организме наблюда­лось у дорожных полицейских и у тех, кто постоянно подвергает­ся воздействию выхлопных газов автомобилей. Исследованиями было, показано, что в организме голубей, живущих в Филадель­фии, содержится в 10 раз больше свинца, чем у голубей, живу­щих в сельской местности. Свинец – один из основных отравителей внешней среды; и поставляют его главным образом современ­ные двигатели с высокой степенью сжатия, выпускаемые автомо­бильной промышленностью.

Противоречия, из которых «соткан» автомобиль, пожалуй, ни в чем не выявляется так резко, как в деле защиты природы. С одной стороны, он облегчил нам жизнь, с другой – отравляет ее. В самом прямом и печальном смысле.

Один легковой автомобиль поглощает ежегодно из атмосфе­ры в среднем больше 4 тонн кислорода, выбрасывая с выхлопными газами примерно 800 кг окиси углерода, около 40 кг окислов азо­та и почти 200 кг различных углеводородов.

II. Мероприятия по борьбе с выбросами автотранспорта

1. Оценка автомобилей по токсичности выхлопов

Большое зна­чение также имеет повседневный контроль, над автомашинами. Все автохозяйства обязаны следить за исправностью выпускаемых на линию машин. При хорошо работающем двигателе в выхлоп­ных газах окиси углерода должно содержаться не более допусти­мой нормы.

Положением о Государственной автомобильной инспекции на нее возложен контроль за выполнением мероприятий по охране окружающей среды от вредного влияния автомототранспорта.

ГОСТ под номером 17.2.03.77, введенный в нашей стране с 1 июля 1978 года, имеет символическое название «Охрана природы. Атмосфера».

В подзаголовке конкретизируется: «Содержание окиси уг­лерода в отработавших газах автомобилей с бензиновыми двига­телями. Нормы и метод определения».

В принятом стандарте на токсичность предусмотрено дальней­шее ужесточение нормы, хотя они и были в СССР жестче евро­пейских: по окиси углерода – на 35 %, по углеводородам – на 12 %, по окислам азота – на 21 %. Советский автомобиль 1978 г. должен выбрасывать в атмосферу окиси углерода почти вдвое, а углеводородов на 21 % меньше, чем машина выпуска 1975 г. С 1978 г. ограничен выброс окислов азота. В таких больших го­родах, как Москва, Киев, Алма-Ата, работают службы чистого воздуха.

На дизельные автомобили имеется специальный ГОСТ «Авто­мобили с дизелями. Дымность отработавших газов». Интересной особенностью автомобильного ГОСТа является то обстоятельство, что он обращен к огромной массе водителей. Кроме норм, ГОСТ содержит методику, которая дает подробные рекомендации води­телю: как определить содержание окиси углерода в выхлопе, как отрегулировать двигатель.

Отечественные стандарты предусматривают дальнейшее по­этапное ужесточение норм выброса токсичных веществ.

Автомобили, выпускаемые в нашей стране, отвечают требова­ниям действующих стандартов. На заводах введены контроль и регулирование автомобилей по токсичности и дымности отрабо­тавших газов.

В Советском Союзе были созданы приборы, которые и в наше время следят за тем, чтобы машины, выходящие в рейс, не превышали допустимых норм выбросов вредных газов. Так, в Смоленске выпускаются пе­реносные устройства «ГАИ-1» для измерения окиси углерода в выхлопных газах. Другие приборы измеряют окислы азота, угле­водорода. Создана аналитическая система, автоматически регист­рирующая одновременно основные транспортные выбросы. Смо­ленские приборостроители начали ее серийный выпуск.