Файл: Н. В. Пеньшин организация транспортных услуг и безопасность транспортного процесса тамбов .pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.03.2024
Просмотров: 312
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
298
Автомобильный транспорт создаёт комплекс экологических про- блем, требующих адекватных действий, направленных на минимиза- цию вреда, наносимого природной среде и здоровью человека.
Экологическую опасность представляют:
− токсичность отработавших и картерных газов, испарений топ- лив, масел и кислот;
− насыщение продуктами износа шин, асбестовых и металличе- ских материалов окружающей среды;
− шумы, возникающие при движении автомобилей;
− жидкие и твёрдые отходы эксплуатации транспортных средств, отработанные аккумуляторы;
− изношенные шины;
− отработанные масла и нефтепродукты и отработанные техни- ческие жидкости;
− автотранспортные средства, запчасти и агрегаты, пришедшие в негодность, лом чёрных и цветных металлов;
− шлам очистных сооружений;
− промасленные ветошь, почва и песок, загрязнённые нефтепро- дуктами, отработанные фильтры и фильтроэлементы.
Анализ неблагоприятных воздействий автомобильного транспор- та на окружающую среду показывает, что данная проблема должна одновременно решаться по ряду направлений:
− совершенствование конструкции автомобилей;
− улучшение качества моторного топлива;
− рациональная организация дорожного движения;
− обеспечение безопасности производственной базы ДТП;
− утилизация и вторичное использование отходов.
С углублением понимания негативного воздействия автомобилей на окружающую среду усиливаются работы, направленные на повы- шение уровня экологической безопасности автомобиля. Важную роль в этом играет выявление тех конструктивных решений и элементов конструкции автомобиля, которые связаны с наибольшими негатив- ными воздействиями на окружающую среду.
Когда речь касается воздействия автомобильного транспорта на окружающую среду, подразумевается не только влияние подвижного состава, а всего автотранспортного комплекса. В него входят следую- щие элементы:
− автотранспортные средства;
− автодорожная сеть;
− автовокзалы, мотели и т.п.;
299
− хозяйственные объекты (склады, площадки, специальная техника);
− дорожно-ремонтное хозяйство;
− предприятия технического обслуживания и ремонта;
− предприятия топливообеспечения и др.
Вместе с тем воздействие автомобильного транспорта на окру- жающую среду следует оценивать в комплексе, т.е. рассматривать AT как индустрию, связанную с производством, обслуживанием и ремон- том автомобилей, их эксплуатацией, производством горючего и сма- зочных материалов, с развитием и эксплуатацией дорожно-транспорт- ной сети и др.
С этой позиции можно сформулировать следующие негативные воздействия автомобилей на окружающую среду (ОС).
Первая группа связана с производством автомобилей:
− высокая ресурсно-сырьевая и энергетическая ёмкость автомо- бильной промышленности;
− собственное негативное воздействие на ОС автомобильной промышленности (литейное производство, инструментально-механи- ческое производство, стендовые испытания, лакокрасочное производ- ство, производство шин и др.).
Вторая группа обусловлена эксплуатацией автомобилей:
− потребление воздуха, выделение вредных выхлопных газов;
− продукты истирания шин и тормозов;
− шумовое загрязнение окружающей среды;
− материальные и человеческие потери в результате дорожно- транспортных происшествий.
Третья группа связана с отчуждением земель под транспортные магистрали, гаражи и стоянки:
− развитие инфраструктуры сервисного обслуживания автомоби- лей (автозаправочные станции, станции технического обслуживания);
− поддержание транспортных магистралей в рабочем состоянии
(использование соли для таяния снега в зимние периоды).
Четвёртая группа объединяет проблемы регенерации и утилиза- ции шин, масел и других технологических жидкостей, самих отслу- живших автомобилей.
Тепловое излучение от работающих двигателей носит местный характер и оказывает незначительное влияние на температурный ре- жим ОС; тем не менее автотранспорт ввиду многочисленности парка является наибольшим тепловым загрязнителем ОС.
300
Образование дыма, пыли, различных частиц при износе узлов и агрегатов, тормозных накладок транспортных средств, а также при их движении влияют на чистоту обитания человека. Особенно вредны дисперсные частицы, сопровождающие дымный выхлоп (Правило
№ 24 ЕЭК ООН). Под дисперсными частицами подразумеваются угле- родные частицы (сажа), аэрозоли масла и несгоревшее топливо. Размер дисперсионных частиц находится в диапазоне 0,2…5,0 мкм, которые, попадая в дыхательные пути человека, вызывают различные заболева- ния. Наибольшую опасность вызывает сажа, на поверхности которой абсорбируются тяжёлые ароматические углеводороды, в том числе бенз(а)пирен.
Нормирующим параметром дымности дизелей является оптиче- ская плотность отработавших газов (ОГ), выраженная в процентах.
В условии эксплуатации дымность ОГ дизелей в Российской Федера- ции не должна превышать 15% в режиме максимальной частоты вра- щения коленчатого вала на холостом ходу и 40% в режиме свободного ускорения.
По этим параметрам автомобильный транспорт является наи- большим загрязнителем. Причём такая оценка конструкции должна учитывать все стадии жизненного цикла автомобиля: производство, эксплуатацию и утилизацию. В последние годы были разработаны и находят всё более широкое применение методики оценки экологично- сти конструкции автомобиля с учётом полного жизненного цикла – от изготовления до утилизации. Эти методики позволяют комплексно оценить экологическую «дружественность» автомобиля и уже на ста- дии проектирования заложить конструктивные решения, которые впо- следствии приведут к наименьшим негативным последствиям для ок- ружающей среды.
Жизненный цикл автомобиля можно определить как последова- тельные и взаимосвязанные стадии производства и использования ав- томобиля, от добычи сырья до окончательного захоронения отходов.
Основными стадиями жизненного цикла автомобиля являются:
− добыча (получение) сырья;
− переработка сырья и получение конструкционных материалов, топлива и энергии;
− изготовление узлов и деталей автомобиля, сборка;
− эксплуатация автомобиля (в том числе ремонт);
− разборка и утилизация автомобиля, захоронение отходов.
Вредные выбросы автомобильного транспорта в атмосферу.
Угарный газ и оксиды азота, столь интенсивно выделяемые на первый
1 ... 31 32 33 34 35 36 37 38 ... 55
301
взгляд невинным голубоватым дымком глушителя автомобиля, – вот одна из основных причин головных болей, усталости, немотивирован- ного раздражения, низкой трудоспособности. Сернистый газ способен воздействовать на генетический аппарат, способствуя бесплодию и врождённым уродствам, а всё вместе эти факторы ведут к стрессам, нервным проявлениям, стремлению к уединению, безразличию к са- мым близким людям. В больших городах также более широко распро- странены заболевания органов кровообращения и дыхания, инфаркты, гипертония и новообразования. По расчётам специалистов, «вклад» автомобильного транспорта в атмосферу составляет до 90% по оксиду углерода и 70% по оксиду азота. Автомобиль также добавляет в почву и воздух тяжёлые металлы и другие вредные вещества.
Основными источниками загрязнения воздушной среды автомо- билей являются отработавшие газы ДВС, картерные газы, топливные испарения.
Двигатель внутреннего сгорания – это тепловой двигатель, в котором химическая энергия топлива преобразуется в механиче- скую работу. По виду применяемого топлива ДВС подразделяют на двигатели, работающие на бензине, газе и дизельном топливе. По способу воспламенения горючие смеси ДВС бывают с воспламене- нием от сжатия (дизели) и с воспламенением от искровой свечи за- жигания.
Дизельное топливо представляет собой смесь углеводородов неф- ти с температурами кипения от 200 до 350
°С. Дизельное топливо должно иметь определённую вязкость и самовоспламеняемость, быть химически стабильным, при сгорании иметь минимальную дымность и токсичность. Для улучшения этих свойств в топлива вводят присадки, антидымные или многофункциональные.
Образование токсичных веществ – продуктов неполного сгорания и оксидов азота в цилиндре двигателя в процессе сгорания происходит принципиально различными путями.
Первая группа токсичных веществ связана с химическими реак- циями окисления топлива, протекающими как в предпламенный пери- од, так и в процессе сгорания – расширения.
Вторая группа токсичных веществ образуется при соединении азота и избыточного кислорода в продуктах сгорания. Реакция образо- вания оксидов азота носит термический характер и не связана непо- средственно с реакциями окисления топлива. Поэтому рассмотрение механизма образования данных токсичных веществ целесообразно вести раздельно.
302
К основным токсичным выбросам автомобиля относятся: отрабо- тавшие газы, картерные газы и топливные испарения.
Отработавшие газы, выбрасываемые двигателем, содержат оксид углерода (СО), углеводороды (С
х
H
y
), оксиды азота (NO
x
), бенз(а)пирен, альдегиды и сажу. Картерные газы – это смесь части отработавших газов, проникшей через неплотности поршневых колец в картер двига- теля, с парами моторного масла. Топливные испарения поступают в окружающую среду из системы питания двигателя: стыков, шлангов и т.д. Распределение основных компонентов выбросов у карбюратор- ного двигателя следующее: отработавшие газы содержат 95% СО, 55%
С
х
H
y
и 98% NO
x
, картерные газы по – 5% С
х
H
y
, 2% NO
x
, а топливные испарения – до 40% С
х
H
y
Основными токсичными веществами – продуктами неполного сгорания являются сажа, оксид углерода, углеводороды, альдегиды.
Вредные токсичные выбросы можно разделить на регламентиро- ванные и нерегламентированные. Они действуют на организм челове- ка по-разному.
Вредные токсичные выбросы: СО, NO
x
, C
x
H
y
, R
x
CHO, SO
2
, сажа, дым.
СО (оксид углерода) – этот газ без цвета и запаха, более лёгкий, чем воздух. Образуется на поверхности поршня и на стенке цилиндра, в котором активация не происходит вследствие интенсивного теплоот- вода стенки, плохого распыления топлива и диссоциации СО
2
на СО и
О
2
при высоких температурах.
Во время работы дизеля концентрация СО незначительна (0,1…
0,2%).
У карбюраторных двигателей при работе на холостом ходу и ма- лых нагрузках содержание СО достигает 5…8% из-за работы на обо- гащённых смесях. Это достигается для того, чтобы при плохих усло- виях смесеобразование обеспечить требуемое для воспламенения и сгорания число испарившихся молекул.
NO
x
(оксиды азота) – самый токсичный газ из ОГ. N
2
(азот) – инертный газ при нормальных условиях. Активно реагирует с кисло- родом при высоких температурах.
Выброс ОГ зависит от температуры среды. Чем больше нагрузка двигателя, тем выше температура в камере сгорания, и соответственно увеличивается выброс оксидов азота.
Кроме того, температура в зоне горения (камера сгорания) во многом зависит от состава смеси. Слишком обеднённая или обогащён- ная смесь при горении выделяет меньшее количество теплоты, процесс