Исследовательская работа «загрязнение атмосферы автотранспортом»

Ежегодно на дорогах увеличивается число автомобилей. В потоке движутся новые и старые машины, оставляющие черный дым. Загрязнению окружающей среды автомобильными выхлопными газами отводится первое место. Опасный побочный продукт работы двигателя наносит вред экологической системе и человеку.

Факт. Городом “черного неба” называют российский Красноярск. Это дни, когда стоит безветренная погода и автомобильные выбросы висят над городом. С 2014 года количество таких дней резко увеличилось.

Что такое выхлопные газы

При работе двигателя сгорает топливо, образуя газы. Они удаляются выхлопной системой, которая снабжена фильтрами. У исправного автомобиля газы бесцветные, очищенные от вредных частиц.

Кратковременное изменение цвета не несет опасности и говорит об исправности машины. Черные и белые выхлопы, сохраняющиеся длительное время, содержат ядовитые компоненты.

Отработанные газы состоят почти из 200 канцерогенных и токсичных веществ.

Компоненты% в карбюраторном двигателе% в двигателе на дизельном топливеТоксичностьАзотистые соединения75-7675-77—Кислород0,2-71,5-17—Водород0-4,8——Пар3,5-50,4-3,9—Углерод4-111-9—Угарные газы0,4-110,01-4токсичныеУглеводороды0,1-2,90,008-0,4токсичныеАльдегиды0-1,90,001-0,008токсичныеОксиды серы0,0020,03токсичныеСажа0,0391,2канцерогенБензапирен0,010,01канцероген

Справка. Одна машина выбрасывает 1 кг канцерогенов, которые сохраняются в воздухе до 4-5 лет.

Состав выхлопных газов зависит от топлива, на котором работает автомобиль. Бензиновый двигатель содержит большую долю свинца, дизельный – сажу. В российских городах проблема усугубляется отсутствием контроля выхлопов на содержание вредных частиц.

Количество отработанных газов определяют расходом топлива. Норма указывается производителем в технических характеристиках автомобильного транспорта. Объем выхлопных газов рассчитывают по схеме – 1 кг сожженного бензина образует 15,5 кг различных газовых смесей.

Бензиновый двигатель выбрасывает в воздух от 0,7 до 0,8 г/см3, автомобиль, работающий на дизельном топливе, оставляет 0,8 г/см3. До 75% свинца, окисей углеродов, азота загрязняют атмосферу, из них 40% выпадает на почву, остальное остается в воздухе.

Учитывая количество машин на улицах городов, можно представить концентрацию выхлопных газов, которыми дышит человек.

Дополнительная информация. Уровень загазованности в Москве превышает допустимые нормы в 30 раз. Более 120 дней в году над столицей висит смог.

Автомобильные выбросы загрязняют окружающую среду. У неисправной машины выхлоп канцерогенных веществ увеличивается в 3-4 раза. Все это поднимается в атмосферу, вызывая катаклизмы.

Выбросы стоят на первом месте по загрязнению атмосферных слоев. Это вызывает глобальное потепление, становится причиной кислотных дождей.

Газовые выхлопы стали причиной подтопления стран Запада в 2002 году. Были затоплены Франция, Германия, Чехословакия, Италия. Вызвали засуху и смог на территории центральной России.

Горячий воздух выхлопов, встречаясь с воздушными потоками Гольфстрима, нагревает атмосферу, что вызывает обильные осадки и подтопления.

Справка. 1 автомобиль, проехавший 10-15 тыс. км, расходует около 2-х тонн топлива, сжигая при этом 28 тонн воздуха, из которых 5 тонн кислорода. При этом он выделяет в атмосферу 690-700 кг угарного газа ежегодно.

За прошедшие полвека количество автотранспорта резко увеличилось. Выхлопные газы навсегда заполнили города и стали основным источником химического загрязнения воздуха. Они наносят непоправимый вред здоровью человека.

Угарный газ выхлопов бесцветен и не имеет запаха. Заполняя дыхательные пути, вызывает отравления организма, головную боль, тошноту, обмороки, летальный исход. Все зависит от дозы попавшего в организм вещества.

Оксиды серы и свинца – это канцерогены, вызывающие злокачественные новообразования, бронхит, сужают сосуды мозга, разрушают нервную систему. При длительном вдыхании CO2 (угарный газ) наступает смерть. Взаимодействие частиц образует смог, который с каждым вдохом отнимает здоровье.

Загрязнение атмосферы уже сегодня сказывается на “легких” планеты – лесах. Состояние, в котором находится зеленый покров, показывает степень загрязненности воздуха.

Примером служит “Комсомольская роща”, высаженная у трассы Москва – Санкт-Петербург. Постоянный поток выхлопов автомобилей, снижает естественный газообмен. Листва, покрытая сажей и пылью, не поглощает кислород, теряет цвет. Деревья плохо растут, появляется корявость, они ослаблены.

Автомобильные выхлопы превышают объемы выбросов железнодорожного транспорта. Ежегодно только российские машины пополняют воздух 21,5 млн. тонн ядовитых веществ.

Внимание! В конце 2021 года в Тольятти ухудшились метеоусловия из-за накопления выбросов в нижнем слое атмосферы. Ситуация продолжалась 2 недели, ей был присвоен оранжевый уровень опасности.

Виды загрязнения воздуха

Загрязнение воздуха не везде одинаково. Его разделяют на виды по причинам, из-за которых воздух грязный. ВОЗ также выделяет две группы:

• Загрязнение воздуха внутри помещений (домашним хозяйством, печками, бытовыми приборами).
• Загрязнение воздуха вне дома, то есть уличного (промышленностью, транспортом, сельским хозяйством).

Разные сектора, ставшие причиной загрязнения, действуют на воздух каждый по-своему.

Причина загрязненияВыбросы загрязняющих веществ, которые преобладаютПромышленностьПыль, оксиды серы, СО₂ТранспортОксид азота (NO), летучие органические соединения, окись углерода (CO)Сельское хозяйствоОксид азота (N₂O), аммиак, метан

Когда речь заходит о решении проблемы, то загрязнение может быть разделено по-другому:

• Географически (например, где возникла проблема: в городской или сельской местности, в какой стране).
• По виду вещества (оксиды азота, твердые частицы, дым).
• По типу проблемы (кислотные дожди, сезонный смог, изменение климата).

Кроме того, есть еще естественное загрязнение. Например, из-за вулканизма, пожаров или пыльных бурь. Тем не менее, эти причины, по сравнению с человеческим фактором, несут небольшой процент загрязнения. Часто они игнорируются при рассмотрении данного вопроса.

Как защититься от выхлопных газов

Человек знает, что загрязнение воздуха выхлопами автомобилей приносит вред, но не каждый задумывается о защите от них. Чтобы сохранить здоровье, нужно принимать меры предосторожности:

1. Меньше вредных веществ выделяет автомобиль, едущий со скоростью от 40 до 80 км/ч. На скоростных трассах никто не соблюдает такой режим. Поэтому полезнее ехать с закрытыми окнами, с включенным кондиционером.
2. На время стоянки двигатель лучше выключить. Работающий двигатель неподвижного авто затянет дым к пассажирам.
3. При перевозке негабаритного груза не всегда удается закрыть крышку багажника. В таком случае нужно закрыть окна и включить вентиляцию на полную мощность. Давление воздуха не даст отработанным газам заполнить салон.
4. Новый и исправный автомобиль вырабатывает меньше ядовитых газов. Поэтому нужно вовремя исправлять неисправности.
5. Салон машины нужно проветривать утром и вечером с отключенным двигателем.
6. Установка угольного фильтра защитит салон от попадания опасных выхлопов.

Проблема загрязнения атмосферы автомобильными выхлопными газами касается и пешеходов:

• при ходьбе нужно избегать дорог с оживленным движением;
• для прогулок выбирать парки;
• не открывать окна, выходящие на улицу с автомобильным движением;
• для занятий спортом на свежем воздухе нужно обратить внимание на зеленую зону;
• если частный дом стоит вблизи улиц с интенсивным движением, хорошей идеей станет посадить живую изгородь, которая воспрепятствует попаданию выхлопов на участок;
• при сильной загазованности прикрывать органы дыхания.

Для защиты используют специальные средства для органов дыхания, медицинская маска не поможет.

Кислотные дожди

Кислотным дождем называются осадки, содержащие много ионов водорода и кислоты. В результате дождь сильно подкисляется: его pH ниже значения естественной дождевой воды (5,5). Это также указывает на загрязнение воздуха.

Вам так же может понравиться: Что такое «генетическое загрязнение»?

Кислотные дожди вызваны, в первую очередь, кислотообразующими выхлопными газами, такими как диоксид серы и оксиды азота. Они возникают в основном при сжигании ископаемого топлива, а также в результате естественной вулканической деятельности. В атмосфере происходят химические реакции, при которых эти газы образуют кислоты. Это снижает рН дождя.

Опасные последствия кислотных дождей

Что страдает.Как это происходит и чему это приводит.Лес, особенно в районах, богатых осадками, с относительно низкой среднегодовой температурой.Из-за частых осадков почва подкисляется, высвобождая токсичные ионы тяжелых металлов. Они повреждают корни деревьев. Дерево больше не может поглощать достаточное количество воды и питательных веществ. Это делает его особенно восприимчивыми к болезням, вредителям и другим стрессам. Поврежденные деревья сначала теряют листья или хвою. Затем отмирают ветви, что называется верхушечной засухой. В конечном итоге наступает гибель дерева. Кислотные дожди не только повреждают старые деревья, но и препятствуют более молодым растениям в их росте.Водоемы и почваКорни деревьев сильно повреждаются кислыми почвами, они меньше удерживают дождевую воду. Вода стекает относительно быстро, и вымывает основные компоненты почвы. Происходит подкисление грунтовых вод. Затем ядовитые металлические вещества попадают в озера, реки и другие водоемы. Экосистема вод нарушается, поскольку вода становится токсична для многих растений и животных. Особенно поражаются водоемы, расположенные на горных породах, таких как гранит, гнейс или песчаник. Так как там сложнее нейтрализуется кислотность дождя.Различные здания, памятники культуры, в частности, сооружения из песка, известняка и бетона.Подобные строения, после кислотных дождей, подвержены влиянию ветра и повреждаются быстрее. Вестминстерское аббатство, Тадж-Махал или Кельнский собор являются лишь несколькими примерами культурных сокровищ, которые можно увидеть преждевременным выветриванием из-за кислотных дождей.

Первые меры против последствий кислого дождя заключались в том, что дымоходы заводов/электростанций были просто построены выше. Воздух в районах проживания и жизни казался чище. Хотя на самом деле выбросы шли просто выше в атмосферу и продолжали распространяться по площади. Затем на заводах начали устанавливать фильтрующие установки. Позже ограничиваются выбросы загрязняющих веществ из крупной промышленности.

Чтобы снизить ущерб, наносимый растениям и почве, началось добавления в почву леса известняка. В автомобилях стали устанавливать катализаторы для разделения оксида азота. Одной из мер, помогающей в борьбе с кислотным дождем, может стать ограничение потребления ископаемого топлива в двигателях, домашних хозяйствах и электростанциях.

Парниковый эффект

Сейчас словосочетание «парниковый эффект» носит отрицательный характер. Хотя без естественного парникового эффекта на земном шаре были бы постоянно низкие температуры.

Есть 2 вида парникового эффекта: естественный и антропогенный. Первый сравнивают с теплицей. Как теплица хранит тепло солнца внутри, так и парниковый эффект работает с землей:

1. Лучи солнца светят на землю. В результате она нагревается.
2. Часть этого излучения возвращается в атмосферу. Атмосфера представляет слой воздуха, толщиной 100 км, который полностью окружает землю.
3. Атмосфера удерживает часть вернувшегося излучения. Так как парниковые газы препятствуют лучам попасть в космос.
4. В итоге эта часть снова отправляется на землю. Что дополнительно нагревает планету.

Потепление, вызванное возвращенным излучением, называется естественный парниковый эффект.

На естественные природные явления сильно влияют действия человека. Сжигание ископаемого топлива значительно увеличило количество парниковых газов в атмосфере. Всё больше лучей отправляется обратно на землю. В результате сохраняется слишком много тепла. Автомобили, заводы, атомные электростанции излучают дополнительную энергию. Это способствуют антропогенному парниковому эффекту, который несет негативные последствия для мирового климата.

Загрязнение атмосферы: пути решения проблемы

Несмотря на то, что загрязнение атмосферы – это медленный и для обычного человека незаметный процесс, вопрос о профилактических мерах давно уже поднимается в обществе.

1. Автотранспорт.

Легковые автомобили вызывают 60,7% от общего объема выбросов CO₂ в дорожном движении. Каждый, кто регулярно водит автомобиль, неизбежно вносит свой вклад в эту ценность. Двигатели внутреннего сгорания автомобилей неуклонно выдувают оксиды азота в воздух. Те, кто хочет свести к минимуму свое личное загрязнение воздуха, учатся переходить на экологически чистые альтернативы, такие как железная дорога или велосипед.

Разумным решением является также переход на электромобиль. Он уже сегодня является экологически чистым, от производства до утилизации, – и становится все более экологичным из-за роста электроэнергии из возобновляемых источников энергии.

1. Мусор

Около 40 процентов всех глобальных отходов сжигаются на мусоросжигательных установках или открытым огнем. Это выделяет, среди прочего, твердые частицы, ртуть и вредные для здоровья углеводороды. Таким образом, сокращение личного объема отходов и правильное разделение мусора логически помогают уменьшить загрязнение воздуха.

1. Фильтры

Установка очистительных фильтров со способностью поглощать вредные газы возможна сейчас на различные транспортные средства. Очистительные сооружения обязательно устанавливаются на трубы заводов и фабрик.