Загрязнение атмосферы передвижными транспортными средствами
NOx (NO,
NO2, N2O5) существенно возрастает при работе на режимах близких к
номинальному (взлет, набор высоты, полетный режим).
Суммарный выброс токсичных веществ самолетами с ГТДУ непрерывно растет,
что обусловлено повышением расхода топлива до 20 – 30 т/ч и неуклонным
ростом числа эксплуатируемых самолетов (данные США).
1975 г. 1985 г. 1990 г.
Самолеты, шт. 5629 6028 6721
Суммарное топливо, млн. т в год. 45,5 97 142
Выбросы NОx, млн. т в год. 0,287 0,548
0,832
Наибольшее влияние на условия обитания выбросы ГТДУ оказывают в
аэропортах и зонах, примыкающих к испытательным станциям. Сравнительные
данные по выбросам вредных веществ в аэропортах показывают, что поступления
от ГТДУ в приземный слой атмосферы составляют:
Оксиды углерода – 55%
Оксиды азота – 77%
Углеводороды – 93%
Аэрозоль – 97%
остальные выбросы выделяют наземные транспортные средства с ДВС.
Загрязнение воздушной среды транспортом с ракетными двигательными
установками происходит главным образом при их работе перед стартом, при
взлете и посадке, при наземных испытаниях в процессе их производства и
после ремонта, при хранении и транспортировке топлива, а так же при
заправке топливом летательных аппаратов. Работа жидкостного ракетного
двигателя сопровождается выбросом продуктов полного и неполного сгорания
топлива, состоящих из O, NOx, OH и др.
При сгорании твердого топлива из камеры сгорания выбрасываются H2O,
CO2, HCl, CO, NO, Cl, а также твердые частицы Al2O3 со средним размером 0,1
мкм (иногда до 10 мкм).
В двигателях космического корабля «Шатл» сжигается как жидкое так и
твердое топливо. Продукты сгорания топлива по мере удаления корабля от
Земли проникают в различные слои атмосферы (табл. 2.2), но большей частью в
тропосферу.
Таблица 2.2
|Атмосферный |Высота,|Продукты сгорания, кг |
|слой |км | |
| | |HCl |Cl |NO |CO |CO2 |H2O |Al2O3 |
| | | | | | | |(пар) | |
|Приземный |0 – 0,5|24666 |2741 |1697 |131 |55075 |46674 |39284 |
|слой | | | | | | | | |
|Тропосфера |0,5 - |78517 |9657 |4618 |839 |172570|152677|26385 |
| |13 | | | | | | | |
|Стратосфера |13 - 50|59732 |11727 |239 |2189|147684|146393|110304|
|Нижняя |50 - 67|0 |0 |0 |0 |0 |15542 |0 |
|мезосфера | | | | | | | | |
|Мезосфера - |67 |0 |0 |0 |0 |0 |119045|0 |
|термосфера | | | | | | | | |
В условиях запуска у пусковой системы образуется облако продуктов
сгорания, водяного пара от системы шумоглушения, песка и пыли. Объем
продуктов сгорания можно определить по времени (обычно 20 с) работы
установки на стартовой площадке и в приземном слое. После запуска высоко
температурное облако поднимается на высоту до 3 км и перемещается под
действием ветра на расстояние 30 – 60 км, оно может рассеятся, но может
стать и причиной кислотных дождей.
При старте и возвращении на Землю Ракетные двигатели неблагоприятно
воздействуют не только на приземный слой атмосферы, но и на космическое
пространство, разрушая озоновый слой Земли. Масштабы разрушения озонового
слоя определяются числом запусков ракетных систем и интенсивностью полетов
сверхзвуковых самолетов. За 40 лет существования космонавтики в СССР и
позднее России произведено свыше 1800 запусков ракет-носителей. По
прогнозам фирмы Aerospace в XXI в. для транспортировки грузов на орбиту
будет осуществляться до 10 запусков ракет в сутки, при этом выброс
продуктов сгорания каждой ракеты будет превышать 1,5 т/с.
Согласно ГОСТ 17.2.1.01 – 76 выбросы в атмосферу классифицируют:
1) по агрегатному состоянию вредных веществ в выбросах, это –
газообразные и парообразные (SO2, CO, NOx углеводороды и др.);
жидкие (кислоты, щелочи, органические соединения, растворы солей и
жидких металлов); твердые (свинец иего соединения, органическая и
неорганическая пыль, сажа, смолистые вещества и др.);
2) по массовому выбросу, выделяя шесть групп, т/сут:
1) менее 0,01 вкл.;
2) свыше 0,01 до 0,1 вкл.;
3) свыше 0,1 до 1,0 вкл.;
4) свыше 1,0 до 10 вкл.;
5) свыше 10 до 100 вкл.;
6) свыше 100.
В связи с развитием авиации и ракетной техники, а также интенсивным
использованием авиационных и ракетных двигателей в других отраслях
народного хозяйства существенно возрос их общий выброс вредных примесей в
атмосферу. Однако на долю этих двигателей приходится пока не более 5%
токсичных веществ, поступающих в атмосферу от транспортных средств всех
типов.
Заключение
Нельзя сказать, что вопросу загрязнения транспортом не уделяется
никакого внимания. Все больше обычные поезда заменяются электровозами,
разрабатываются и уже выпускаются автомобили на аккумуляторных батареях,
при современных темпах прогресса можно надеяться на то что вскоре появятся
и экологически чистые авиационные и ракетные двигатели. Правительства
принимают решения против загрязнения планеты. За примером далеко ходить не
надо. Инспекторы ГАИ уже наказывают водителей, чьи машины выбрасывают в
атмосферу токсичных веществ больше нормы.
Охрана природы - задача нашего века, проблема, ставшая социальной.
Снова и снова мы слышим об опасности, грозящей окружающей среде, но до сих
пор многие из нас считают их неприятным, но неизбежным порождением
цивилизации и полагают, что мы ещё успеем справиться со всеми выявившимися
затруднениями.
Однако воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающие
масштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и
продуманные действия. Ответственная и действенная политика по отношению к
окружающей среде будет возможна лишь в том случае, если мы накопим
надёжные данные о современном состоянии среды, обоснованные знания о
взаимодействии важных экологических факторов, если разработает новые
методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого Природе Человеком.
| |  скачать работу |
Загрязнение атмосферы передвижными транспортными средствами |
