 |
Отрицательная роль тепловых машин (ТМ).
|
|
|
|
Открытие ТМ приходится на индустриальный период в истории взаимодействия общества и природы и является кульминацией техногенной эпохи. Этот период охватывает время с XVII до середины XX века.
Для улучшения своего благосостояния человек изобретает не только машины. Качественно изменяется химическое воздействие человека на биосферу вследствие синтеза новых веществ, рассеивания загрязнений на огромные территории. Многократно превышается выработка тепла за счет сжигания горючего.
Мы видим, что кроме положительного эффекта от использования ТМ проблема имеет и другую сторону.
Ученые, делая открытия, не задумывались об их последствиях для окружающей среды. На первых порах экосистемы биосферы, благодаря естественным процессам само регуляции, в основном справлялись с этими воздействиями, но по мере возрастания масштабов и темпов производственной деятельности возможности восстановления экосистем оказались исчерпаны. Стали наблюдаться заметные изменения в биологических, химических, физических показателях биосферы.
Человек долго использовал ДВС не зная о его отрицательном воздействии на человека, животных, растения. Лишь в последнее время это отрицательное воздействие заметили и начали с ним бороться. Основными загрязнителями атмосферы являются машины, особенно грузовики. Количество и концентрация вредных веществ в выхлопах зависят от вида и качества топлива. В основном это такие вещества, как углекислый газ, угарный газ, оксиды азота, гексен, пентен, кадмий, серный ангидрид, сернистый ангидрид, свинец, хлор и некоторые его соединения. Эти вещества отрицательно воздействуют на человека, животных, растения и вызывают глобальные изменения в биосфере.
|
|
|
Теперь конкретно рассмотрим их воздействие. Углекислый газ, угарный газ, оксиды серы, оксиды азота являются «парниковыми» газами, то есть вызывают парниковый эффект, выражающийся в повышении температуры у поверхности Земли. Его механизм заключается в образовании особого слоя в атмосфере, который отражает тепловые лучи, идущие от Земли, не давая им уходить в космическое пространство. Это может привести к таянию льда в полярных областях и, как следствие, к повышению уровня Мирового океана. Но надо сказать, что тепловой эффект почти компенсируется ледниковым эффектом. Последний вызывается слоем пылевых частиц, которые отражают тепловые лучи, идущую от Солнца, обратно в космос.
В год образуется 2,4 – 10 тонн СО, 7 млн тонн СО2. Угарный газ токсичен, образует с гемоглобином крови прочное соединение – карбоксигемоглобин, что препятствует поступлению достаточного количества О2 в мозг и, как следствие, увеличивает число психических заболеваний SO2, NO являются мутагенами, тератогенными, образуют с туманом или дождем смог и кислотные дожди. Оксиды серы с водой образуют серную кислоту, а оксид азота образует азотную и азотистую кислоты. У человека они вызывают поражения кожи, обструктивный бронхит, отек легких. У животных также наблюдаются нарушения жизнедеятельности и даже гибель. У растений в первую очередь поражаются листья, а в дальнейшем гибнет все растение. Так, в Скандинавии наблюдается массовая гибель лесов по этой причине. Также эти дожди вызывают коррозию металлов и разрушение зданий. Кроме того, оксиды азота способствуют разрушению озонового слоя.
Кадмий отрицательно воздействует на костную и половую системы, кору надпочечников, зубы, нарушает углеродный обмен. При большой концентрации он вызывает болезнь «итай-итай».
Свинец является тератогенном, вызывает у грудных детей нарушение ЦНС, костной системы, слуха, зрения – и в дальнейшем смерть. У взрослых он вызывает нарушение кровеносной системы.
|
|
|
Также ДВС поглощает кислород, уменьшая его концентрацию в атмосфере.
Мы провели анализ негативного воздействия ДВС окружающую среду. Рассмотрим частный случай – автомобиль. Да, человек не мыслит сейчас своего существования без автотранспорта. Но если посмотреть на это удобство с другой точки зрения, то количество выбрасываемых автомобилем продуктов сгорания заставляет ужаснуться.
Один легковой автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы больше 4 тонн О2, выбрасывает с выхлопными газами около 800 кг СО, 40 кг оксидов азота, 200 кг различных углеводородов.
Автомобильные выхлопные газы – смесь примерно 200 веществ. В них содержатся углеводороды – не сгоревшие или не полностью сгоревшие компоненты топлива. Среди которых большое место занимают непредельные углеводороды этиленового ряда, особенно гексен и пентен. Их доля возрастает в 10 раз, когда двигатель работает на малых оборотах или в момент увеличения скорости, то есть во время заторов или у красного сигнала светофора.
СО2 и большинство других выбросов тяжелее воздуха, поэтому они скапливаются у поверхности земли.
Оксид углерода (I) соединяется с гемоглобином крови и мешает ему нести кислород в ткани организма.
Оксиды азота играют большую роль в образовании продуктов превращения углеводородов в атмосферном воздухе.
Из-за неполного сгорания топлива в двигателе автомашины часть углеводородов превращается в сажу, содержащую смолистые вещества.
В 1 л бензина может содержаться 1 г тетраэтилсвинца, который разрушается и выбрасывается в атмосферу в виде соединений свинца.
Свинец - один из основных загрязнителей внешней среды, его поставляют главным образом современные двигатели с высокой степенью сжатия, выпускаемые автомобильной промышленностью.
А теперь давайте остановимся на экологической обстановке В городе Астрахань.
Автомобильный транспорт является одним из крупнейших загрязнителей окружающей среды в Российской Федерации. Его доля в общем объеме выбросов в атмосферу составляет в среднем по стране 35-40%. А в крупных городах эта цифра достигает 80-90%.
|
|
|
Мы занимались изучением зависимости загрязнения атмосферного воздуха от интенсивности движения автотранспорта. В процессе работы были проведены замеры загрязнения воздушной среды диоксидами азота на 4-х улицах города: Октябрьская, Дружба народов, Улица Адмиралтейская, Улица Софьи Перовской, Улица Николая Островского. Наибольшее превышение ПДК наблюдается на улице Адмиралтейская.
Определяли интенсивность дорожного движения и качественный состав транспортного потока. Было выяснено, что наиболее загрязненные места города – ул. Октябрьская, ул. Софьи Перовской.
Таким образом, мы пришли к выводу, что главной причиной загрязнения воздуха в городе являются автомобили. В Астрахани также наблюдается увеличение транспортных загрязнений окружающей среды. В настоящее время в городе эксплуатируется более 2-х тысяч единиц автотранспорта. Ежегодно количество автомобилей увеличивается, население города получают субсидии, ссуды, кредиты и покупают дорогие автомобили. С уверенностью можно сказать, что каждый третий гражданин города Астрахани имеет в собственности автомобиль.
Также мы исследовали рост заболеваемости бронхиальной астмой, аллергическим бронхитом, кожными инфекциями от токсических выбросов транспорта. Для этого мы провели беседу с заместителем главного врача Мехрган С.М.
По результатам годового отчета, за год:
1. Бронхиальная астма – 20 чел.,
2. Аллергический бронхит – 104 чел.,
3. Кожные заболевания (чесотка) – 60 чел.
Воздух загрязняет вредные вещества, содержащиеся в отработанных газах автомобилей, твердые частицы, поднимаемые с пылью колесами автомашин. Воду загрязняют стоки с автомоек, стоянок, гаражей, АЗС. Почву загрязняют промышленные отходы, содержащие нефтепродукты, сажевые частицы, образующиеся при истирании автошин на дорогах. Одним из лидеров по заболеваниям в Астраханской области является город Астрахань.
Тогда возникает вопрос: Так что же, нам теперь отказаться от всех достижений цивилизации и, вместо того чтобы ездить на автомобиле, опять ходить пешком?
|
|
|
Конечно же, нет, отрицательные последствия следует преодолевать, не отказываясь от технического прогресса вообще, а путем качественного изменения существующих технологий.
Мы живем в то время, когда человек уже осознал, что природе необходимо помочь, что сознание окружающей среды зависит от нас, от нашего отношения к ней.
Таким образом, мы сделали вывод, что есть два способа уменьшения загрязнения воздуха дорожно-транспортными средствами. Первый – сократить количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу каждым автомобилем. Второй – использовать как можно больше те транспортные средства, которые потребляют меньше горючего и, следовательно, меньше загрязняют атмосферу. Чтобы остановить загрязнение, необходим более строгий всесторонний контроль за дорожно-транспортными средствами. Примером может служить следующее начинание: с 1 января 1993 года все новые автомобили, предназначенные для продажи в страны Европейского сообщества, должны быть снабжены каталитическими контакторами. Это маленькое устройство устраняет большую часть углеводородов и окисей азота и углерода, вредных для организма человека. Их присутствие в атмосфере в больших количествах создает парниковый эффект, что грозит глобальным потеплением на планете. Еще одна проблема – свинец, добавляемый к бензину для большей эффективности работы двигателя. Он очень ядовит и опасен, особенно для организма маленьких детей.
Огромную помощь в борьбе с загрязнением воздуха могли бы оказать и сами владельцы автомобилей, если бы начали чаще пользоваться общественным транспортом или ездить с малой скоростью, ведь это уменьшит выброс токсичных соединений. Недавний опрос владельцев автомобилей показал, что их личный транспорт – главный виновник загрязнения воздуха, ездить медленнее или, тем более, отказаться от личного транспорта они не желают. Для того чтобы такое желание появилось, надо основательно улучшить работу общественного транспорта. А поскольку она пока далека от совершенства, нечего удивляться тому, что частные автомобили наводняют городские улицы.
Иногда с их количеством приходится вести непримиримую борьбу. Способы бывают самые оригинальные. В Афинах, например, машинам с четными номерами разрешено появляться в центре города только по четным дням, а машина с нечетными – по нечетным. Роскошь иметь автомобиль может дорого обойтись.
В настоящее время, когда автомобиль с бензиновым двигателем стал одним из существенных факторов, приводящим к загрязнению окружающей среды, специалисты все чаще обращаются к идее создания «чистого» автомобиля – электромобиля. В некоторых странах начинается их серийное производство.
|
|
|
В нашей стране производятся электромобили пяти марок. Электромобиль Ульяновского автозавода (УАЗ-451-МИ) отличается от остальных моделей системой электродвижения на переменном токе и встроенным зарядным устройством. Зарядное устройства снабжено преобразователем тока, допускающим применение легкого и низкооборотного тягового двигателя. Машины этой марки уже используются в Москве для доставки продуктов в магазины и школы.
Прогноз таков: если в 2000 году существовало 5% электромобилей от всего числа автомобилей, то в 2025-м ожидается рост их числа до 15%.
Итак мы видим, что без ДВС можно обойтись, заменив их на электродвигатели. Нужно всего лишь заменить автобусы и маршрутные такси на троллейбусы и трамваи. А в качестве индивидуального транспорта, как это ни парадоксально, использовать велосипед. Конечно, автомобиль гораздо комфортнее и удобнее, но представьте, что вам придется выбирать между велосипедом и тем вредом, который причиняется нашему здоровью выхлопными газами. Я думаю, что большинство выберет велосипед.
|
|
|
