«Транспорт-источник загрязнения воздуха в селе Ягодная Поляна»



Скачать 144.98 Kb.
Дата11.07.2014
Размер144.98 Kb.
ТипРеферат
Научно-практическая конференция учащихся и педагогических работников муниципальных образовательных учреждений Татищевского муниципального района Саратовской области

Исследовательский проект на тему:

«Транспорт-источник загрязнения воздуха в селе Ягодная Поляна»

Работу выполнили

Чикунов Александр ученик 10 класса

Юдин Виктор ученик 10 класса

Руководитель: Борбич Нина Никандровна,

учитель химии и биологии.

Саратовская обл., Татищевский р-он,

МОУ «СОШ с.Ягодная Поляна»



2012 г.

Оглавление.

Введение

1.Расчётная оценка количества выбросов вредных веществ в воздух от автотранспорта.

    1. 1.1. Количество выбросов вредных веществ поступающих в атмосферу.

    2. 1.2. Значение эмпирических коэффициентов, определяющих выброс вредных веществ в атмосферу

2. Проведение исследовательской работы.

3. Результаты и выводы.

4. Библиографический список.

5. Приложения.

Введение.

Все виды современного транспорта наносят большой ущерб биосфере, но наиболее опасен для неё автомобильный транспорт. Сегодня в мире примерно 600 млн. штук автомобилей. В среднем, каждый из них выбрасывает в сутки 3,5-4 кг угарного газа, значительное количество оксидов азота, серу, сажу. При использовании этилированного (с добавками свинца) бензина этот высококачественный элемент попадает в выхлопы. «Вклад» автомобильного транспорта в загрязнение атмосферы составляет сегодня в большинстве регионов России не менее 30%. Автомобили используют кислород атмосферы, для них ежегодно расширяют сеть дорого с твёрдым покрытием, которые густой сетью опутывают планету. Содержание таких дорог требует очень больших затрат энергии.

В начале 60-х годов прошлого века США имели самый большой автомобильный парк, и самое большое количество автомобилей на душу населения в мире. По многим причинам, включая климатические и географические, самым загазованным штатом США стал штат Калифорния. И именно в Калифорнии появился первый законодательный орган, устанавливающий ограничения на эмиссию автомобилей. В 1967 году в Калифорнии был создан (California Air Resources Board (CARB)) Калифорнийский совет по воздушным ресурсам, а в 1970 году в США был создан подобный федеральный орган (U.S. Environmental Protection Agency (EPA)) Агентство по охране окружающей среды. И, несмотря на то, что очень быстро подобные органы появились во всех развитых странах, именно CARBи EPA стали инициаторами и разработчиками постоянно появляющихся новых законодательных актов по ограничению воздействия автомобиля на окружающую среду.

Для определения автомобилей по категории эмиссии на основании, которого можно получить различные налоговые льготы или, наоборот, ограничения, CARB разработал следующие стандарты:



  • TLEV (transitional low-emission vehicle) (Переходный минимальный стандарт Калифорнии) Этот стандарт был отменён в Калифорнии в 2004 году

  • LEV (low-emission vehicle) (транспортное средство с низкой эмиссией) Минимальный стандарт для новых автомобилей, проданных в Калифорнии после 2004 года

  • ULEV (ultra-low-emission vehicle) (транспортное средство с очень низкой эмиссией). Эмиссия такого транспортного средства должна быть менее 50% среднего значения для новых автомобилей, проданных в текущем модельном году.

  • SULEV (super-ultra-low-emission vehicle) (транспортное средство с исключительно низкой эмиссией). Эмиссия такого транспортного средства должна быть менее 90% среднего значения для новых автомобилей, проданных в текущем модельном году.

  • PZEV (partial-zero-emission vehicle) (транспортное средство частично с нулевой эмиссией). Это транспортное средство (PZEV) отвечает всем требованиям стандарта транспортного средства SULEV по эмиссии из выхлопной трубы, при этом у автомобиля полностью отсутствует эмиссия паров топлива из топливной системы. Транспортные средства стандарта SULEV имеют гарантию 15 лет или 150000 миль пробега на все компоненты, контролирующие эмиссию автомобиля.

  • AT PZEV (advanced technology partial-zero-emission vehicle) (улучшенное транспортное средство частично с нулевой эмиссией). Это транспортное средство (AT PZEV) соответствует всем требованиям стандарта PZEV, но также соответствует некоторым номам более строгого стандарта PZEV. Транспортные средства стандарта AT PZEV включают автомобили, работающие на сжатом натуральном газе и гибридные автомобили, с эмиссией, отвечающей стандарту PZEV.

  • ZEV (zero-emissions vehicle) (транспортное средство с нулевой эмиссией). Транспортное средство, отвечающие требованиям этого стандарта (ZEV) имеют эмиссию на 98% меньше среднего нового автомобиля, проданного в текущем модельном году, при этом у данного транспортного средства полностью отсутствует эмиссия их выхлопной трубы. В эту категорию попадают электрические автомобиля, работающие только на аккумуляторных батареях и автомобили, использующие энергию водородных топливных элементов.

Виды выбросов.

Картерными газами называются газы, прорывающиеся в картер автомобиля через уплотнение между стенками цилиндра и поршнем. Полностью устранить прорыв газов из цилиндра двигателя в катер невозможно. Поэтому проблема картерных газов была решены использованием системы принудительной вентиляции картера. Эта система, для исключения выделения картерных газов в атмосферу, отсасывала газы из полости картера и направляла их во впускной коллектор двигателя, откуда картерные газы попадали в камеру сгорания двигателя и сжигались совместно с топливовоздушной смесью. До внедрения системы принудительной вентиляции картера, газы из картера двигателя просто выводились в атмосферу.

Топливные пары выделяются при испарении бензина в топливном баке и других элементов топливной системы автомобиля. На старых автомобилях топливные баки имели вентиляционное отверстие, через которое топливные пары, для исключения повышения давления в топливном баке, выводились из топливного бака в атмосферу. Для устранения попадания топливных паров в атмосферу на автомобили начали устанавливать систему утилизации топливных паров. Основой этой системы является адсорбер, представляющий их себя бачок, заполненный активированным углем. Топливные пары, поступающие из бака, задерживаются активированным углем. Далее, на некоторых режимах работы двигателя, топливные пары из адсорбера отсасываются во впускную систему двигателя.

Вредные газы выделяются из выпускной системы двигателя.

Все газы, выделяющиеся из выпускной системы двигателя, являются продуктами сгорания топлива в воздухе. Для начала необходимо рассмотреть реакцию сгорания (окисления), происходящую в цилиндрах двигателя.

Идеальный процесс сгорания:

ТОПЛИВО (углеводороды) + ВОЗДУХ (кислород и азот) à

УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ + ВОДА + АЗОТ, не принимавший участия в реакциях

Но по разным причинам достижение идеального процесса сгорания практически невыполнимо.

Практический процесс сгорания:

ТОПЛИВО (углеводороды) + ВОЗДУХ (кислород и азот) à

НЕСГОРЕВШИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ + ОКИСИДЫ АЗОТА + УГАРНЫЙ ГАЗ + УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ + ВОДА

Из этой реакции видно, что из выпускной системы автомобиля в атмосферу попадают вредные для здоровья человека и окружающей среды газы:


  • Углеводороды (СН)

Наличие углеводородов в выхлопных газах автомобиля свидетельствует о не полном сгорании топлива по причине недостаточного количества воздуха для их полного сгорания, вернее кислорода, находящегося в воздухе. Несгоревшие углеводороды при наличии солнечного света и наличии в воздухе оксидов азота вступают в реакцию, в результате которой образуется приземный озон, являющийся одним из основных компонентов смога. Находящийся в воздухе озон вызывает раздражение глаз, наносит повреждения лёгким и усложняет респираторные заболевания. Некоторые из углеводородов очень токсичны и могут спровоцировать раковые заболевания.

  • Оксиды азота (NOx)

При наличии высокой температуры и высокого давления в камере сгорания двигателя атомы азота и атомы кислорода воздуха вступают в реакцию, в результате которой возникают различные оксиды азота, имеющие общее обозначение (NOx). Оксиды азота, как и углеводороды, являются веществом, определяющим возникновение озона. Оксиды азота также являются причиной возникновения кислотных дождей.

  • Оксид углерода (СО) – (угарный газ)

Оксид углерода (СО) появляется при неполном сгорании топлива в результате которого углерод, находящийся в топливе не окисляется до полного образования углекислого газа (СО2), при этом, в результате частичного окисления образуется оксид углерода (СО). Оксид углерода препятствует насыщению крови человека кислородом, что особенно опасно для людей, страдающих сердечными заболеваниями.

Предмет исследования. Выбросы вредных веществ, транспорта и попадания топливных паров атмосферу.

Цель исследования. Расчёт выброса вредных веществ в атмосферу.

Гипотеза исследования. В условиях школы можно провести расчёты по определению выбросов в атмосферу вредных веществ в выхлопных газах автомобиля.

Задачи. Провести расчёты количества выбросов вредных веществ в воздух от автотранспорта.

Этапы исследования.

1-й этап. Выбор участка автотрассы вблизи школы.

2-й этап. Измерение шагами длину участка.

3-й этап. Определение количества единиц автотранспорта проходящих по участку за 20 мин.

4-й этап. Расчёт общего пути, пройденный выявленным количеством автомобилей каждого типа за 1 час.

5-й этап. Расчёт количества топлива. Разного типа.

6-й этап. Расчёт количества выделившихся вредных веществ

1. «Расчётная оценка количества выбросов вредных веществ в воздух от автотранспорта»

Автотранспорт является одним из основных загрязнителей атмосферы оксидами азота NOx (смесью оксидов азота NO и NO₂) и угарным газом, содержащимся в выхлопных газах. Доля транспортного загрязнения воздуха составляет более 60% по СО и более 50% по NOx от общего загрязнения атмосферы этими газами. Повышенное содержание СО и NOx можно обнаружить в выхлопных газах неотрегулированного двигателя, а также двигателя в режиме прогрева.

Выбросы вредных веществ от автотранспорта характеризуется количеством основных загрязнителей воздуха, попадающих в атмосферу из выхлопных (отработанных) газов, за определённый промежуток времени.

К выбрасываем вредным веществам относятся угарный газ (концентрация в выхлопных газах 0,3_10 % об), углеводороды – несгоревшее топливо (до 3 % об.) и оксиды азота (до 0,8 %) сажа.

Количество выбросов вредных веществ, поступающих от автотранспорта в атмосферу, может быть оценено расчётным методом. Исходными данными для расчёта количества выбросов являются:

- Количество единиц автотранспорта разных типов, проезжающих по выделенному участку автотрассы в единицу времени;



1.1 Нормы расхода топлива автотранспортом (средние нормы расхода топлива автотранспортом при движении в условиях города приведены в табл. 1.)

Таблица 1

Тип автотранспорта

Средние нормы расхода топлива

( л на 100 км)



Удельный расход топлива Yi (л на км)

Легковой автомобиль

11-13

0,11-0,13

Грузовой автомобиль

29-33

0,29-0,33

Автобус

41-44

0,41-0,44

Дизельный грузовой автомобиль

31-34

0,31-0,34

1.2 Значение эмпирических коэффициентов, определяющих выброс вредных веществ от автотранспорта в зависимости от вида горючего (приведены в табл. 2.)

Таблица 2

Вид топлива

Значение коэффициента (K)

Угарный газ

Углеводороды

Диоксид азота

Бензин

0,6

0,1

0,04

Дизельное топливо

0,1

0,03

0,04

Коэффициент K численно равен количеству вредных выбросов соответствующего компонента в литрах при сгорании в двигатели автомашины количества топлива (также в литрах), необходимого для проезда 1 км (то есть равного удалённому расходу).

2. Ход выполнения исследовательского проекта.

2.1. Выбор участка автотрассы вблизи школы (въезд в с.Ягодная Поляна, улица Интернатская) длинной 0,5 км, имеющий хороший обзор (из окна школы, с пришкольной территории).

2.2. Измерение шагами длины участка (1 м), предварительно определив среднюю длину своего шага.

2.3. Определение количества единиц автотранспорта, проходящего по участку за 20 мин.

Таблица 3

Тип автотранспорта

Количество шт.

Всего за 20 минут

За 1 час Ni, шт.

Общий путь за 1 час L, км

1

2

3

4

5

Легковой автомобиль


1 1 1 1 1 1 1

7

21

10,5 км

Грузовой автомобиль

1 1

2

6

3 км

Автобусы


1

1

3

1,5 км

Дизельный грузовые автомобили

1 1 1

3

9

4,5 км

Количество единиц автотранспорта 1 час рассчитываем, умножая на 3 количество, полученное за 20 мин.

2.4. Рассчитываем общий путь, пройденный выявленным количеством автомобилей каждого типа за 1 час (L, км) по формуле: L=N*I, где N - количество автомобилей каждого типа за 1 час;

I – обозначение типа автотранспорта;

L - длина участка, км

Полученный результат занесли в таблицу 3.



2.5. Рассчитали количество топлива (Q, л) разного вида, сжигаемого при этом двигателями автомашин, по формуле:

Q=L*Y.


Значение Y взяли из таблицы 1.

Полученный результат занесли в таблицу 4.

Определили общее количество сожженного топлива каждого вида (Q) и занесли результат в таблицу 4.

Таблица 4

Тип автомобиля

Ni

Qi в том числе

Бензин

Дизельное топливо

1. Легковые автомобили

21

1,155




2. Грузовые автомобили

6

0,87




3. Автобусы

3

0,615




4. Дизельные грузовые автомобили

9




1,395

Всего Q

4,035 л

2.6. Рассчитаем количество выделившихся вредных веществ литрах при нормальных условиях по каждому виду топлива и всего по таблице 5.

Таблица 5

Вид топлива

(Q, л)

Количество вредных веществ, л

CO

Углеводороды

NO

Бензин

2,6

0,78

0,13

0,0052

Дизельное топливо

1,395

0,4185

0,06975

0,00279

Всего (V), л

1,040624 л

3. Результаты и выводы.


    1. . Рассчитываем:

а) массу выделившихся вредных веществ (m,r) по формуле:

m=V*M:22,4;

б) количество чистого воздуха, необходимое для разбавления выделившихся вредных веществ для обеспечения санитарно-допустимых условий окружающей среды.

Результаты запишем в таблицу 6.



Таблица 6

Вид вредного вещества

Количество л.

Масса, г

Количество воздуха для разбавления, м3.

Значения ПДК, мг\м3

СО

1,1985

0,7191

0,00000067

3 мг

Углеводороды

0,19975

0,019975

0,00000001

0,15 мг

NO₂

0,00799

0,0003196

0,00000001

0,04 мг

Вывод

Принимая во внимание с одной стороны, близость к автомагистрали жилых и общественных зданий (СК села Ягодная Поляна, МДОУ села Ягодная Поляна, МОУ «СОШ с Ягодная Поляна», магазин «Престиж», Церковь), а с другой - экологическую обстановку в селе Ягодная Поляна, мы делаем следующий вывод: допустимый выброс концентрации газов за единицу времени, в нашем селе - не выше нормы.

При въезде в село Ягодная Поляна установлен знак, запрещающий въезд грузового транспорта в населённый пункт. Согласно установленному знаку, весь грузовой транспорт направляется по объездным дорогам, а в центр села заезжают только по необходимости - для обслуживания магазинов, предприятий, других грузоперевозок. Таким образом, в село попадает меньше выхлопных газов. Также, немаловажным положительным фактором является то, что наше село со всех сторон окружено лесами, смешанного типа.

Заключение

Новое законодательство развитых стран в перспективе ограничило потребление топлива автомобилем и установило максимальное количество выделяемого автомобилем углекислого газа на километр пробега. Так же новое законодательство в перспективе ограничивает потребление бензина на установленный пробег автомобиля.

1.Уменьшить общее количество углекислого газа можно только уменьшением потребляемого двигателем топлива или заменой двигателей внутреннего сгорания на другие источники механической энергии. К тому же, по мнению руководителей развитых стран, общее снижение потребления углеводородного топлива уменьшит зависимость этих стран от стран поставщиков нефти.

2.Для уменьшения количество оксидов азота (NOx), электронная система управления двигателем имеет функцию рециркуляции отработавших газов (EGR). При этом часть отработавших газов из системы выпуска направляется в систему впуска двигателя. При этом в цилиндре двигателя резко снижаются температура и давление, что исключает условия возникновения оксидов азота.

3. Для уменьшения количества несгоревших углеводородов (СН) инженеры отказались от карбюраторов, готовивших воздушно-топливную смесь в течение более 70 лет. Им на смену пришли различные электронные системы управления двигателем. Топливная подсистема этих систем, работая по замкнутому циклу, точно определяет количество воздуха, поступившего в цилиндр двигателя, и впрыскивает в цилиндр точное количество топлива, полное сгорание которого может обеспечить воздух, поступивший в цилиндр. При этом, в результате полного сгорания топлива, не образуется оксид углерода (СО).



Экологически чище заправка автомобилей не бензином, а сжиженным газом или спиртом, выхлопы от таких автомобилей менее опасны.

Библиографический список

  1. Экология человека 8 класс. Фёдорова М.З., Кучменко В.С., Лукина Т.П. Экология человека: Культура здоровья: Учебное пособие для учащихся 8 класса общеобразовательных учреждений.- М.: Вентана-Граф, 2004.

  2. Экология России. Муркин Б.М., Наумова Л.Г. Экология России. Учебник из Федерального комплекта для 9 – 11-х классов общеобразовательной школы. Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Устойчивый мир, 1999.

  3. Элективный курс. Экология . 9 класс.

  4. Интернет ресурсы.

Похожие:

«Транспорт-источник загрязнения воздуха в селе Ягодная Поляна» iconБилет №25 Источники химического загрязнения воздуха. Пагубные последствия химического загрязнения воздуха. Меры предупреждения химических загрязнений воздуха
Основные компоненты его — азот (78,16% по объему), кислород
«Транспорт-источник загрязнения воздуха в селе Ягодная Поляна» iconОценка уровня загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта
Цель: научится определять уровень загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта по концентрации со
«Транспорт-источник загрязнения воздуха в селе Ягодная Поляна» iconОбласти. Она расположена на северо востоке села Баган. Промышленные предприятия, источники электромагнитного и радиационного загрязнения отсутствуют. В селе
Условия соответствуют современным требованиям СанПиНа к образовательным учреждениям по освещенности, чистоте воздуха, гигиене учебных,...
«Транспорт-источник загрязнения воздуха в селе Ягодная Поляна» iconДанные о причте храма Иконы Божьей Матери «Живоносный Источник» в селе Царицыно по страницам его метрических книг за 1812 г. – 1918 г
Иг храма Иконы Божьей Матери «Живоносный Источник» в селе Царицыно (Чёрная грязь) за 1812-1827 гг священником был Андрей Семенов,...
«Транспорт-источник загрязнения воздуха в селе Ягодная Поляна» iconИсследовательская работа по теме: «Биоиндикация загрязнения воздуха по комплексу признаков сосны обыкновенной»
Одна из первейших проблем – это загрязнение воздуха. Эти проблемы интересуют и меня. Во-первых, я живу в обществе, а во-вторых, я...
«Транспорт-источник загрязнения воздуха в селе Ягодная Поляна» iconМетодика оценки экстремального загрязнения воздуха в окрестности автомагистрали

«Транспорт-источник загрязнения воздуха в селе Ягодная Поляна» iconОтчет о двухдневном пешем походе
Брянск – Госпиталь – Бело-бережская плотина – Партизанская поляна – Поляна журналистов
«Транспорт-источник загрязнения воздуха в селе Ягодная Поляна» iconОсновные источники загрязнения атмосферного воздуха
В 2003 г существенных изменений состояния окружающей среды Республики Адыгея не произошло
«Транспорт-источник загрязнения воздуха в селе Ягодная Поляна» iconИзучение загрязнения атмосферного воздуха от автотранспортных потоков в условиях городских территорий (на примере города чебоксары чувашской республики) 25. 00. 36 -геоэкология

«Транспорт-источник загрязнения воздуха в селе Ягодная Поляна» iconХарактеристика выделений загрязняющих веществ в атмосферу
...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org