Природа и люди. Экологические проблемы применения двигателей внутреннего сгорания

• 1 слайд

  Природа и люди. Экологические проблемы применения двигателей внутреннего сгорания
  Проект выполнен учащимися 10 б класса:
  Руководитель: учитель Байтеева Е.В.
  

• 2 слайд

• 3 слайд

  Научно-техническая революция существенно ускорила рост промышленности, энергетики и транспорта. Человек стал более интенсивно использовать окружающую среду, проникать в новые области природы и осваивать их для удовлетворения потребностей общества.
  

• 4 слайд

  «До чего дошёл прогресс, до невиданных чудес!»- так можно было бы воскликнуть в 1885г., в год начала изобретения и применения двигателей внутреннего сгорания (ДВС) в России русским изобретателем Луцким.
  
  
  

• 5 слайд

  С годами ДВС начали использоваться: автомобильные, авиационные, судовые, лодочные и разные технические.
  
  Как прекрасен этот мир, погляди…
  Но так ли всё прекрасно…?
  
  
  

• 6 слайд

  В городе Энгельсе наблюдается интенсивный поток автомобилей.
  Многие школы расположены возле основных городских автомагистралей.
  Расстояние от дороги до школы, согласно нормам, должно быть 500 и более метров.
  Среди школьников распространены заболевания дыхательных путей, аллергические реакции.
  

• 7 слайд

  ДВС работает на разном топливе. Топливо сгорает не полностью.КПД=50%, отработанные газы выбрасываются в атмосферу вместе с углекислым газом.
  Автомобиль выжигает значительное количество кислорода и выбрасывает в атмосферу такое же количество углекислого газа.
  
  

• 8 слайд

  В выхлопных газах автомобиля содержатся тысячи тонн свинца, что ведет к нарушению работы мозга человека и плохо сказывается на умственном развитии детей.
  Во льдах Арктики содержание свинца увеличилось более чем в 10 раз за последние 50 лет.
  

• 9 слайд

  В наше время проблема выбросов в атмосферу вредных веществ загрязнения стоит особенно остро. Более половины вредных выбросов приходится на выхлопные газы автотранспорта. Основная причина загрязнения воздуха в данном случае заключается в неполном сгорании топлива. Всего 15% топлива расходуется на обеспечение движения, а 85% - «летит на ветер».
  

• 10 слайд

  К тому же, камера сгорания автомобиля это своеобразный  реактор, синтезирующий химические вещества и выбрасывающий их в атмосферу. Даже невинный азот из атмосферы, попадая в камеру сгорания, преобразуется в ядовитые оксиды азота.
  
  

• 11 слайд

  В отработанных газах двигателя внутреннего сгорания содержится свыше 170 вредных веществ, из них около 160 - производные углеводородов, напрямую обязанные своим появлением неполному сгоранию топлива в двигателе. Количество вредных веществ в отработанных газах зависит от вида и условий сгорания топлива, состав их связан также с видами применяемого топлива, присадок и масел, режимом работы двигателя, его техническим состоянием, условиями движения автотранспортного средства и прочим.
  

• 12 слайд

  В состав выбросов автомобиля помимо азота, кислорода, углекислого газа и воды входят такие вредные компоненты, как окись углерода, углеводороды, оксиды азота и серы, твердые частицы.
  Токсичность отработанных газов карбюраторных двигателей обуславливается, главным образом, содержанием окиси углерода и оксидов азота, дизельных двигателей - содержанием оксидов азота и сажи (табл. 1).
  

• 13 слайд

  Таблица 1. Состав отработанных газов по объему 
  *       в  г/м3
  **     в  мкг/м3
  1. Аксенов И.Я., Аксенов В.И. Транспорт и охрана окружающей среды. - М., 1986 г.
  

• 14 слайд

  К числу вредных компонентов относятся и твердые выбросы, содержащие свинец и сажу, на поверхности которой адсорбируются циклические углеводороды (некоторые из них обладают канцерогенными свойствами).
  Закономерности распространения в окружающей среде твердых выбросов отличаются от закономерностей, характерных для газообразных продуктов. Крупные фракции (диаметром более 1 мм), оседая поблизости от центра эмиссии на поверхности почвы и растений, в конечном счете накапливаются в верхнем почвенном слое. Мелкие фракции (диаметром менее 1 мм) образуют аэрозоли и распространяются с воздушными массами на большие расстояния.
  

• 15 слайд

  На городских свалках среднего города ежегодно скапливаются сотни тысяч тонн бытовых отходов.
  Каждый год в России скапливается твердых бытовых отходов 140 млн.кубических метров.
  И все это вывозят машины большой грузоподъемности, которые используют низкосортное топливо.
  

• 16 слайд

  Что же касается нашего города, то и в нем состояние атмосферного воздуха далеко не самое благополучное. Для того, чтобы это доказать, нами были проведено исследование.
  

• 17 слайд

  Цель исследования: изучение загрязнения воздуха автотранспортом на примере микрорайона школы
  Задачи исследования:
  - учет автотранспортной нагрузки в микрорайоне;
  - оценка количества выбросов вредных веществ расчетным методом.
  

• 18 слайд

  Методика исследования
  1) Практикум по экологии (под ред. С.В. Алексеева. –М.;АО МДС, 1996
  2) Попова Т.А. Мониторинг природной среды: Методическое пособиею- М.: ТЦ Сфера, 2005.
  3) Аксенов И.Я., Аксенов В.И. Транспорт и охрана окружающей среды. - М., 1986 г.
  
  
  
  

• 19 слайд

  Анализ положения школы в микрорайоне позволил сделать вывод о том, что оно соответствует санитарно-гигиеническим нормам, так как рядом со школой нет промышленных предприятий, бань, прачечных, парков, скверов, учреждений быта, крупных магазинов. Автострада федерального значения находится на расстоянии 50 метров, что также выдерживает требования СанПина. Спортивная площадка располагается в глубине участка и отделяется от окон учебных помещений полосой зеленых насаждений. Однако в 50 метрах от школы проходит дорога с асфальтовым покрытием, по которой наблюдается движение транспорта в течение всего пребывания детей в школе
  

• 20 слайд

  Для мониторинга был выбран участок автодороги возле СОШ №12 Протяженность участка 100 метров.
  Сначала был осуществлен подсчет количества единиц автотранспорта (легковые автомобили, автобусы), прошедших по участку в течение 20 минут.
  Наблюдение вели в течение 6 дней с 10 до 11 часов дня.
  Полученные данные (средние значения) указаны в табл. 2
  

• 21 слайд

  Таблица 2. Количество единиц автотранспорта
  
  Далее по формулам произведено вычисление теоретического количества автомашин, которые могли пройти по участкам за 1 час и общий путь, проделанный  каждыми  из четырех типов автомобилей за это время.
  

• 22 слайд

  Таблица 3. Удельный расход топлива для автотранспорта
  Для непосредственного расчета количества вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу, необходимо прежде всего знать, сколько топлива было затрачено автомобилями. Для определения количества использованного за 1 час топлива применили формулу:
  Qi  = Li  *Yi  ,
  где:
  Qi     -  количество сжигаемого топлива за 1 час, л;
  Li    -  общий путь, пройденный каждым типом автомобилей за час, км;
  Yi    -  удельный расход топлива  для каждого вида автотранспорта (л/км) (смотреть таблицу 3).
  

• 23 слайд

  Таблица 4. Коэффициент вредных выбросов
  Объем вредных веществ (отдельно по трем компонентам - угарному газу, углеводороду(пентану), диоксиду азота (IV) определен по формуле:
  Vв     =    Kв  * Qт  ,
  где:
  Vв  -  объем вредного вещества, выделяемого автомобилем ;
  в   -  вид вредного вещества;
  К  -  коэффициент, численно равный количеству выбросов соответствующего компонента (в литрах) при сгорании в двигателе автомобиля  за 1 км; (смотреть таблицу 5).
  Q  -  количество топлива, л
  т  -  вид топлива.
  

• 24 слайд

  Таблица 5. Количество сжигаемого топлива
  Затем нужно было подсчитать общее количество бензина и дизельного топлива, сжигаемого в двигателях автомашин                       
  Qбен  =  Qлегк + Qгруз + Qавтоб
  Qдиз.т  =  Qдиз
  

• 25 слайд

  Таблица 6. Количество выброшенных вредных веществ
  

• 26 слайд

  Выводы
  Результаты, полученные в ходе обработки данных исследования, свидетельствуют о том, что количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу возле МБОУ «СОШ №12» работающими автомобильными двигателями, невелико.
  

• 27 слайд

  Что же представляют из себя эти вредные вещества и как они действуют на наш организм? Рассмотрим каждое из выделенных более подробно.
  

• 28 слайд

  Окись углерода (СО), или угарный газ - главная составная часть выхлопных газов автомобилей. Этот газ не имеет цвета и запаха, но очень опасен для живых существ. Накапливаясь в гемоглобине, окись углерода мешает поступлению кислорода в кровь. Из-за высокой токсичности, ее допустимая концентрация в атмосферном воздухе не должна превышать 0,3 - 0,4 мг/м3. Известны случаи трагической гибели людей, запускавших двигатели автомобилей при закрытых воротах гаража. В одноместном гараже смертельная концентрация окиси углерода возникает уже через 2-3 минуты после включения стартера.
  

• 29 слайд

  Далее в таблице идут углеводороды. Они образуются, в основном, при работе карбюраторных двигателей. К  углеводородам относится также и бензопирен, образующийся при сгорании горючей смеси в моторах. Он, как и другие углеводороды, является канцерогеном. Откладываясь на пылевидных частицах, бензопирен попадает затем в дыхательные пути, оказывает вредное воздействие на кожный покров.
  

• 30 слайд

  При накоплении выхлопных газов в атмосфере под действием солнечного света из углеводорода и оксидов азота образуются так называемые оксиданты. Они вызывают раздражение слизистой оболочки глаз и затрудняют дыхание, причиняют вред растениям. Озон тоже действует раздражающе на слизистую оболочку дыхательных путей и глубоко проникает в легкие.
  Наконец, следует сказать о таких психосоматических нарушениях, возникающих из-за загрязнения, как слабость, рассеянность, нарушение сна.
  

• 31 слайд

  Третий, предложенный к рассмотрению, компонент - диоксид азота (IV). Вообще диоксиды азота в большом количестве выделяются не только при сгорании нефтепродуктов, но и угля. Этот газ вызывает прилив крови, отек легких и расширение артерий. Даже незначительная его концентрация приводит к раздражению верхних дыхательных путей, кашлю, заболеванию бронхов и другим подобным явлениям.
  

• 32 слайд

  Для создания комфортных условий жизни в городе на одного человека должно быть 350 кв. м. древесных насаждений(50 кв.м. - в городе, остальное - в зеленой зоне)
  
  

• 33 слайд

  Разумеется нужно добиваться того, чтобы загрязнение атмосферы держалось как можно на более низком уровне, и чтобы за этим процессом был установлен постоянный контроль. К сожалению, потребуется еще немало времени, пока удастся в местах высокой концентрации промышленного производства и населения замедлить и остановить этот поистине разрушительный процесс или хотя бы удерживать его на приемлемом уровне.
  

• 34 слайд