Реферат: Газовые шлейфы автотранспорта - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Газовые шлейфы автотранспорта

Банк рефератов / Технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 235 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

ГАЗОВЫЕ ШЛЕЙФЫ АВТОТРАНСПОРТА Топливо и выхлопные газы Автомобил ь не роскошь , а средство передвижения , говорил небезызвестный читателю Остап Бендер . Количество этих средств увеличивается повсюду , не составляет исключения и Москва . К январю 2001 г . московский автопарк насчитывал около 3 млн единиц , что составляло ~10% о т всех автомашин Российской Федерации . По сравнению с 1996 г . общее число автомобилей в Москве увеличилось примерно в четыре раза , причем количество легковых машин выросло больше , чем грузовых и автобусов (табл .1). Виды топлива остались теми же , но больше всего потреблялось бензина (70%), на долю дизельного топлива приходилось примерно 29%, а газа — всего около 1%. Что , помимо выигрыша в скорости и времени , приносят людям железные кони ? Это знает каждый — загрязнение атмосферы выхлопными газами , которые образуются при сгорании моторного топлива . От его вида и качественных характеристик зависит степень полноты сгорания , состав отработавших газов , количество и состав углеводородов , попадающих в атмосферу за счет испарения , утечек и т.д . Рассмотрим с этих позиций традиционные виды топлива . Бензин представляет собой смесь жидких углеводородов (пентана , ге ксана , гептана , октана , нонана , декана ) с температурами кипения 20 — 180°С , а дизельное топливо — углеводородов с длиной цепи от С 13 до С 25, температуры кипения которых лежат в интервале 220 — 370°С . Теоретически при сгорании и того и другого топлива в присут с твии кислорода должны образовываться лишь диоксид углерода и вода : C n H 2n+2 + O 2 = CO 2 + H 2 O, где n составляет 5 — 10 для бензинов и 13 — 25 для дизельного топлива . В действительности же продуктов сгорания в выхлопных газах гораздо больше (табл .2). Причина это го — неравновесные условия горения топлива , присутствие в нем разных примесей (в том числе органических производных азота и серы ), остающихся при перегонке нефти , а также добавление в качестве антидетонатора тетраметил - и тетраэтилсвинца . Состав и свойства токсичных веществ , поступающих в атмосферу города с выхлопными газами , существенно зависят не только от вида топлива , но и от типа , модели , технических параметров автомашин , в том числе от степени их изношенности (табл .3). В смеси полиядерных ароматических углеводородов обнаружены перилен , хризен , пирен , бензпирен и фенантрен , а в числе альдегидов — формальдегид , ацетальдегид и акролеин , сюда же отнесен и ацетон , хотя он , конечно же , не альд егид , а кетон . Среди углеводородов (СН х ) помимо бензола , толуола и ксилолов присутствуют еще семь соединений (табл .4). Кроме непосредственно попадающих в атмосферу загрязнителей в них могут превращаться (в ходе фотохимических реакций ) и вполне безобидные вещества , содержащиеся в выхлопных газах . Например , оксид азота под действием света дает атомарн ый кислород NO 2 + ђ u = NO · + [O], который вступает в реакцию с атмосферным кислородом , в результате чего образуется озон [O] + O 2 = O 3 . При окислении углеводородов и дальнейшем взаимодействии с диоксидом азота образуется пероксиацетилнитрат , вызывающий , как и озон , слезотечение и раздражение дыхательных путей : RH + OH + O 2 = RO 2 + H 2 O RO 2 + NO 2 = RO 2 NO 2 , где R = CH 3 CO. Это известный в литературе фотохимический (или лос-анджелесский ) смог . Кислый (лондонский ) смог обусловлен взаимодействием оксидов азота и серы с влагой воздуха : NO 2 + OH = HNO 3 SO 2 + H 2 O + 1/2 O 2 = H 2 SO 4 . В настоящее время вклад автомобильного транспорта в загрязнение атмосферного воздуха мегаполисов очень велик : в Санкт-Петербурге в 1997 г . он равнялся 78%, а в Москве в последние годы — от 85 до 90%. Выбросы всего московского автопарка вместе с выбросами других источников и составляют общий уровень загрязнения . В последние годы , как следует из данных Московского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды , средний уровен ь оставался довольно высоким (табл .5). Если судить по предельно допустимым концентрациям (ПДК ), т о к главным загрязнителям московского воздуха следует отнести оксиды азота , аммиак и формальдегид , которые устойчиво превышают ПДК в 2 — 2.5, 1.25 — 3.25 и 2 — 4 раза соответственно . Чтобы охарактеризовать различные конкретные ситуации , обычно пользуются суммар н ым индексом загрязнения атмосферы , весьма часто им оперируют и лица , принимающие решения . Каковы же последствия воздействия смеси выхлопных газов автотранспорта на здоровье населения ? Остановимся на влиянии лишь некоторых компонентов этой смеси . Углеводо роды бензинового ряда вызывают нарушения функционального состояния центральной нервной системы , поскольку обладают наркотическим действием . В очень низких концентрациях они приводят к неврастении — вспыльчивости и раздражительности , развитию астенического синдрома ; в легких случаях — к сильному головокружению при резких движениях головой . Сажа — продукт частичного сгорания органического топлива — не просто загрязняет кожные покровы людей . Сорбированные на ее поверхности углеводороды , в первую очередь полиц иклические ароматические соединения , обладают канцерогенным действием . Если учесть , что органические компоненты сажи , выбрасываемые при сгорании дизельного топлива , составляют более 16.5% от ее массы , а в среднем за сутки с выхлопными газами дизельных авт о машин и автобусов поступает около 40.5 т сажи , то количество органических компонентов окажется равным 6.475 т . Это значит , что на 1 км московской улично-дорожной сети их выбрасывается 1.551 кг /сут . Из полиядерных ароматических углеводородов особенно опасе н бензпирен — сильное канцерогенное соединение . Он чрезвычайно стабилен и всегда присутствует в их смеси . При сжигании литра бензина образуется от 50 до 81 мкг бензпирена , а литра дизельного топлива — от 2 до 170 мкг . И все это поступает в атмосферу город а с выхлопными газами . Оксид углерода (CO) образуется при неполном сгорании органических соединений , его ПДК в атмосферном воздухе составляет 0.0008 объемных %. Попав с воздухом в легкие , СО проникает в кровь почти с той же скоростью , что и кислород , замещ ает его в молекуле оксигемоглобина , и тот превращается в карбоксигемоглобин . Это ведет к кислородному голоданию клеток и тканей , особенно опасному для клеток нервной системы . Оксиды азота (NO, NO 2 ) образуются в процессе горения топлива в воздушной среде . ПДК этих оксидов в воздухе еще ниже , чем оксида углерода — 9· 10 – 6 объемных %. Общий характер их действия зависит от соотношения моно - и диоксида в смеси . При контакте с влажной поверхностью из оксидов образуются кислоты — азотистая и азотная , которые пора ж ают слизистые оболочки , бронхи , альвеолярную ткань легких и т.д . Диоксид серы (SO 2 ) тоже попадает в атмосферу с выхлопными газами автомобилей . В Великобритании , США и Японии установлено , что вслед за появлением в городском воздухе этого оксида даже на уро вне 100 мкг /м 3 количество заболеваний дыхательных путей резко возрастало . Кроме того , установлено , что диоксид серы увеличивает частоту новообразований , вызванных бензпиреном . Многолетние наблюдения позволили надежно установить связь заболеваемости населе ния Москвы с автомобильными выбросами : по мере увеличения городского автопарка растет число заболевших бронхиальной астмой , хроническим бронхитом и даже ишемической болезнью сердца . Загрязнение атмосферы выхлопными газами автомобилей сказывается не только на заболеваемости людей , но и на состоянии городской растительности . Например , больше всего страдают деревья , растущие вдоль автодорог центральной части Москвы . Наиболее агрессивны для растений диоксид серы , многие углеводороды , оксид углерода и оксиды а з ота . Оксиды азота и серы — это источник кислотных дождей . Попадая в почву , они вымывают соединения магния , калия и кальция , в результате растения не получают эти вещества в достаточном для фотосинтеза количестве и листья желтеют . Раньше других от такого г олода страдают хвойные . Ослабленные деревья становятся чувствительнее к резким колебаниям температуры , подвергаются болезням , на них нападают насекомые-вредители . Диоксид азота непосредственно действует на листья , вызывая частичное закрывание устьиц , за с чет чего замедляется транспирация и как следствие — снижается интенсивность фотосинтеза . Диоксид серы поглощается растением через устьица и в малых концентрациях способствует их открыванию , а в повышенных приводит к дезорганизации клеток . Это связано с те м , что в клетке из этого диоксида образуются сульфиты , гидросульфиты и другие соединения серы , токсичные для биохимических и физиологических процессов . Средние и максимальные концентрации вредных примесей в воздухе Москвы . 1 — пыль , 2 — диоксид серы , 3 — оксид углерода , 4 — диоксид азота , 5 — оксид азота , 6 — фенол , 7 — хлористый водород , 8 — аммиак, 9 — формальдегид , 10 — бензол , 11 — ксилол , 12 — толуол , 13 — сероводород , 14 — бензпирен . ПДК сс и ПДК мр — соответственно среднесуточные и максимально разовые предельно допустимые концентрации. Заболевания растений вызывает не только недостаток питательн ых веществ , но и избыток элементов , особенно тяжелых металлов . Большинство выбрасываемых автотранспортом токсических соединений аккумулируется в почве , за счет чего изменяются ее физико-химические свойства . Содержание тяжелых металлов в почве газонов , рас п оложенных вдоль автомагистралей , возрастает по мере приближения к центру города . Все эти загрязнители (выбрасываемые транспортом в виде оксидов ) в конечном счете угнетают фотосинтетические процессы и вызывают замедление роста растений . В целом же все это п ривело к тому , что в Москве здоровых насаждений практически не осталось . В связи с единой точкой зрения на опасность автомобильных выхлопных газов для здоровья людей многие страны уже приняли законодательные акты , жестко ограничивающие состав газовых выбр осов . Лидируют в этом США , административные органы которых очень тщательно проверяют работу новых автомобилей , прежде чем выпустить их на дороги страны . Повышаются требования и к эксплуатируемым автомашинам . В Калифорнии , например , с 2000 г . автовладельца м вменено в обязанность придерживаться тех предельно низких выбросов , которые установлены для автомобилей , даже если их пробег уже составляет более 160 тыс . км . Увеличение автопарка ( показано столбиками ) и заболеваемость ( кривые ) населения в Москве. Нет в мире совершенства Все эти запреты и требования хороши , но недостаточны для радикальной борьбы с выхлопными газами автомобилей . Во всем мире поиск новых способов защиты окружающей среды от такого загрязнения идет непрестанно . Сейчас один из путей видится в изменении конструкции двигателя и применении каталитических нейтрализаторов (конвертеров ). Конс т рукционные модификации должны обеспечить стехиометрическое соотношение воздуха , вернее , кислорода , и топлива , чтобы оно сгорало полностью . Каталитические конвертеры привлекательны тем , что могут использоваться и с традиционным топливом , и с альтернативным и его видами . В этой области достигнуты выдающиеся успехи : тройные системы нейтрализации позволяют не только дожигать оксид углерода и углеводороды (включая полиядерные ароматические , а также алканы и бензолы ) 2CO + O 2 = 2CO 2 ; C 7 H 16 + 11O 2 = 7CO 2 + 8H 2 O, но и восстанавливать оксиды азота 2NO + 2CO = N 2 + 2CO 2 . В этих реакциях , осуществляемых на платиновых или родиевых катализаторах , химические загрязнители превращаются в обычные компоненты атмосферного воздуха . Однако тройную систему можно применять , во-п ервых , только в двигателях с тщательно контролируемым стехиометрическим составом горючей смеси , а во-вторых , лишь при отсутствии в топливе соединений свинца . Появляются и небольшие , но весьма полезные технические новшества . Адсорбционная ловушка , например , поглощает углеводороды при низкой температуре и десорбирует их при нагреве двигателя , когда они дожигаются до углекислого газа . Этой новинкой удается уменьшить количество углеводородов , выбрасываемых во время запуска холодного двигателя . Уменьшить загря знение окружающей среды выхлопными газами автомобилей можно не только улучшением качества традиционных видов моторного топлива , но и снижением концентрации в бензинах высокотоксичных антидетонаторов — тетраметил - и тетраэтилсвинца . В России до настоящего в ремени более 50% торговых марок бензинов содержат эти производные свинца , причем их концентрация нередко доходит до 0.37 г в литре . В США , Германии , Швейцарии , Японии и других странах содержание таких соединений в бензинах доведено до 0.15 г /л и менее , в ближайшее время свинцовые антидетонаторы вообще не будут использоваться . У нас планировалось полностью отказаться от этилированного бензина к 2000 г ., для чего требовалась модернизация технологических процессов переработки нефти . Однако из-за трудностей п о добных изменений планы пока не выполнены . Сами бензины содержат много (до 40%) бензола и его производных — толуола , ксилолов . Бензол оказывает сильное наркотическое действие на центральную нервную систему и нарушает кроветворение . Такими же свойствами обл адает и толуол , но в меньшей степени . Однако все эти соединения , а также содержащийся в бензинах бутан представляют собой высокоактивные компоненты топлива , поэтому снижать их концентрацию можно только до определенного предела . Заметим , бутан , попадающий в атмосферу при испарении из автомобильных баков , обусловливает образование озона и фотохимического смога . Из приведенных характеристик бензинов , состава выхлопных газов и их действия на человека напрашивается вывод : нужно искать другое , экологически более чистое топливо . Пока в этом качестве используются лишь метиловый спирт CH 3 OH (в смеси с бензином ) и природный газ . В чем их преимущества , и есть ли недостатки ? Метиловый спирт дешев , не содержит тех углеводородных примесей , которые имеются в бензине , сго рает в двигателе полнее , потому в атмосферу попадает гораздо меньше оксида углерода . Кроме того , он менее взрывоопасен при столкновении автомобилей — недаром его применяют в гонках “Формула -1” . Для замены традиционного топлива на этот спирт нужны лишь неб о льшие конструктивные изменения в двигателе и топливном насосе . Но и недостатков это топливо не лишено . Основной из них — плохое смешивание неполярного бензина с высокополярным спиртом . Чтобы преодолеть этот недостаток , в Германии используют третичный бути л овый спирт (CH 3 ) 3 COH, растворяющийся и в бензине , и в метиловом спирте . Другой недостаток — гигроскопичность горючей смеси . Дело в том , что метиловый спирт , насыщенный парами воды , вызывает коррозию деталей двигателя . Наконец , при сгорании образуется на 40 % энергии меньше , и значит , чаще придется заправлять автомобиль . И уж конечно нельзя не учитывать того , что это сильный яд : метиловый спирт действует на нервную систему и кровеносные сосуды , его парами раздражаются дыхательные пути и слизистые оболочки гл а з , поражаются зрительные нервы и может наступить слепота . Что дает переход от бензина к природному газу ? Использованием сжиженной смеси пропана с бутаном или сжатого природного метана удастся существенно снизить загрязнение окружающей среды . Как показывае т практика , особенно эффективен в этом отношении сжатый газ . Работающий на нем и снабженный конвертером автомобиль выбрасывает в атмосферу много меньше оксидов углерода , азота и серы , бензола и его производных , сажи и многоядерных ароматических углеводоро д ов . Но природный газ высоко летуч , взрывоопасен , и его утечки усиливают парниковый эффект , а при работе на этом топливе снижается мощность двигателя на 10 — 15%. Следовательно , и оно не идеально для достижения главной цели — защиты нашей среды обитания от т о ксических веществ . Имеющиеся ныне данные по эксплуатации автомобилей на газовом топливе все же позволяют считать , что будущее за ним . Но при этом необходимо продолжать совершенствование конструкций отдельных узлов машин . Представить жизнь современного чел овека без автотранспорта невозможно . Однако , загрязняя атмосферу токсичными веществами и шумовыми эффектами , он наносит вред здоровью населения . Больше всего страдают жители мегаполисов , в которых число автомобилей достигает нескольких миллионов . Борьба с выхлопными газами автотранспорта — серьезная социальная проблема , просто и дешево ее не решить . Казавшаяся когда-то близкой перспектива перехода к электромобилям все еще весьма далека от реальности . Достаточно сказать , что из уже созданных в развитых стра н ах сотен тысяч таких средств передвижения более 90% используются , например , как тележки для перевоза мелких грузов и продуктов . Основные недостатки электромобилей — их малая скорость и необходимость ежедневной заправки аккумуляторных батарей . Важен , безус л овно , и экономический фактор : стоимость бензиновых двигателей существенно ниже . Выходит , альтернативы автомобилю , увы , пока нет . Литература Статья В.С . Петросяна , д.х.н ., профессор , зав . лаб . физической органической химии химфака МГУ им.М.В.Ломоносова
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
WADA разрешила американскому шахматисту пользоваться компьютером, так как он страдает слабоумием.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru