Kakav gas emituje auto? Sastav izduvnih gasova

19.07.2019

Saobraćajne isparenja

U Evropskoj uniji dozvoljeni nivo štetne materije u auspuhu zavisi od starosti auta. Ako je godina proizvodnje automobila ranije od 1978., tada nema fiksnih ograničenja, jedini uslov je da nema vidljivog dima koji izlazi iz izduvne cijevi. Ako je automobil proizveden 1979-1986, tada je maksimalna granica štetnih tvari koje emituje, mjerena u praznom hodu, sljedeća: CO - manje od 4,5%, CH - 100 ppm. Kiseonik treba da bude manji od 5%. Potonji indikator se obično koristi da potvrdi da ništa protivzakonito nije urađeno na sistemima vozila kako bi se smanjili nivoi CO. Od 1986. do 1990. godine, u većini zemalja zahtjevi su postali veći: CO - 3,5%, CH - 600 ppm. Od 1991. godine uspostavljena su nova pravila za vozila opremljena katalitičkim naknadnim sagorevanjem izduvnih gasova. Sada se nivo štetnih emisija vozila mjeri na dva načina: u praznom hodu i pri 2500 okretaja motora u minuti. Uz pomoć katalitičkog naknadnog sagorevanja, nivo štetnih emisija je znatno smanjen, zbog čega su smanjene i granične vrednosti emisije. U praznom hodu, nivo CO ne bi trebao biti veći od 0,5%, a CH ne više od 100 ppm. Istovremeno, takozvani koeficijent viška zraka alfa izračunava se matematički i trebao bi biti između 0,91 - 1,03. Takođe nivo kiseonika treba da bude manji od 0,5%, a kontrolni nivo CO2 treba da bude manji od 16.

Vlasnici novih automobila nemaju problema s dobijanjem dozvole za korištenje svojih vozila. Iako je, na primjer, u Finskoj prosječna starost putničkog automobila 10,5 godina. Ali kada automobil ima značajnu kilometražu i starost, može se poslati na popravku ako prođe test emisije.

Vrlo često se ovi problemi javljaju u starim automobilima, kada je motor već prošao značajnu kilometražu i izgubio bivšu snagu. Često vlasnici ne primjećuju da je njihov automobil već izgubio snagu.

Količina izduvnih gasova automobila

Uglavnom odlučan protok mase gorivo za automobile. Potrošnja na daljinu je standardizirana i obično je naznačena od strane proizvođača (jedna od karakteristika potrošača). U odnosu na ukupnu zapreminu izduvnih gasova koji izlaze iz prigušivača, otprilike se možemo fokusirati na sledeću cifru – jedan litar sagorelog benzina dovodi do stvaranja približno 16 kubnih metara ili 16.000 litara mešavine raznih gasova. Na osnovu ovih podataka može se suditi o približnoj količini štetnih nečistoća koje se emituju u atmosferu, ali postoji mali problem. Možemo odrediti samo količinu različitih gasova koji se emituju prilikom sagorevanja određenog broja litara goriva, ali ne u bilo kom pojedinačnom auspuhu, a svakako ne u određenom vremenskom periodu (sat, dan, mesec itd.). Stoga, u principu, ne možemo suditi o količini gasova koji se emituju u atmosferu svakog sata. Nigdje nije utvrđeno da svi automobili prelaze određeni broj kilometara dnevno istom brzinom. A tražiti bilo koji prosječan broj znači prevariti se, jer podaci mogu biti ne samo vrlo približni, već i potpuno pogrešni.

Tabela br. 1. Potrošnja goriva za automobile različitih marki

K -- motor sa karburatorom

i -- motor sa ubrizgavanjem

D -- dizel motor

Gustina benzina na +20C kreće se od 0,69 do 0,81 g/cm³

gustina dizel goriva na +20C prema GOST 305-82 ne više od 0,86 g/cm³

Tabela br. 2. Sastav automobilskih izduvnih gasova

Izduvni gasovi (ili izduvni gasovi) su glavni izvor otrovnih materija motora unutrašnjim sagorevanjem je heterogena mješavina različitih gasovite materije sa različitim hemijskim i fizičkim svojstvima, koje se sastoje od proizvoda potpunog i nepotpunog sagorevanja goriva koje dolazi iz cilindara motora u njegov izduvni sistem. Sadrže oko 300 tvari, od kojih je većina toksična. Glavne regulirane toksične komponente izduvnih plinova motora su oksidi ugljika, dušika i ugljovodonika. Osim toga, sa izduvnih gasova U atmosferu ulaze zasićeni i nezasićeni ugljikovodici, aldehidi, kancerogene tvari, čađ i druge komponente. Približan sastav izduvnih gasova prikazan je u tabeli 1. Kada motor radi na olovnom benzinu, olovo je prisutno u izduvnim gasovima, a čađ je prisutna u motorima koji rade na dizel gorivo. Pokušajmo sada otkriti zašto je svaki auspuh opasan i kolika je količina plinova koji izlaze iz izduvne cijevi.

Ugljen monoksid (CO - ugljen monoksid)

Proziran, bez mirisa otrovni gas, nešto lakši od vazduha, slabo rastvorljiv u vodi. Ugljični monoksid je proizvod nepotpunog sagorijevanja goriva sa plavim plamenom u zraku i nastaje ugljični dioksid (ugljični dioksid). Ako je njegov sadržaj visok, motor troši previše goriva i ulja iz kartera.

U komori za sagorevanje motora CO nastaje usled nezadovoljavajuće atomizacije goriva, kao rezultat reakcija hladnog plamena, pri sagorevanju goriva sa nedostatkom kiseonika, kao i zbog disocijacije ugljen-dioksida tokom visoke temperature. U tom slučaju se proces sagorijevanja CO nastavlja u izduvnom cjevovodu.

Treba napomenuti da je pri radu dizel motora koncentracija CO u ispušnim plinovima niska (približno 0,1-0,2%), pa se u pravilu koncentracija CO određuje za benzinske motore. U prosjeku, automobili ispuštaju oko 800 litara ugljičnog dioksida u zrak kada sagorijevaju litar benzina.

dušikovi oksidi (NO, NO2, N2O, N2O3, N2O5, dalje - NOx)

Dušikovi oksidi su među najotrovnijim komponentama izduvnih gasova. U normalnim atmosferskim uslovima, azot je visoko inertan gas. Pri visokim pritiscima, a posebno temperaturama, dušik aktivno reagira s kisikom. U izduvnim gasovima motora, više od 90% ukupne količine NOx čini dušikov oksid NO, koji se lako oksidira u dioksid (NO2) u izduvnom sistemu, a zatim u atmosferi.

Dušikovi oksidi iritiraju sluznicu očiju i nosa i uništavaju ljudska pluća, jer pri kretanju kroz respiratorni trakt stupaju u interakciju s vlagom gornjih dišnih puteva, stvarajući dušičnu i dušičnu kiselinu. U pravilu, trovanje NOx ljudskog tijela ne nastaje odmah, već postepeno, a nema neutralizirajućih agenasa. Kada se sagori litar benzina, iz ispušne cijevi se oslobađa približno 128 litara dušikovih oksida.

Dušikov oksid (N 2 O - hemioksid, gas za smejanje) je gas prijatnog mirisa, veoma rastvorljiv u vodi. Ima narkotički efekat.

NO 2 (dioksid) je blijedožuta tekućina koja učestvuje u stvaranju smoga. Dušikov dioksid se koristi kao oksidant u raketnom gorivu. Smatra se da su dušikovi oksidi otprilike 10 puta opasniji od CO za ljudski organizam, a 40 puta opasniji ako se uzmu u obzir sekundarne transformacije.

Oksidi dušika predstavljaju opasnost za listove biljaka. Utvrđeno je da se njihovo direktno toksično djelovanje na biljke javlja pri koncentracijama Nox u zraku u rasponu od 0,5-6,0 mg/m 3 . Dušična kiselina je vrlo korozivna za ugljične čelike.

Na količinu emisije azotnih oksida značajno utiče temperatura u komori za sagorevanje. Dakle, kada se temperatura poveća sa 2500 na 2700 K, brzina reakcije se povećava za 2,6 puta, a kada se smanji sa 2500 na 2300 K smanjuje se za 8 puta, tj. što je temperatura viša, to je veća koncentracija NOx. Rano ubrizgavanje goriva ili visokog pritiska kompresija u komori za sagorevanje takođe doprinosi stvaranju NOx. Što je veća koncentracija kisika, veća je koncentracija dušikovih oksida.

Ugljovodonici (CnHm - etan, metan, etilen, benzen, propan, acetilen, itd.)

Ugljikovodici su organska jedinjenja čije su molekule izgrađene samo od atoma ugljika i vodika i otrovne su tvari. Izduvni plinovi sadrže više od 200 različitih CH, koji se dijele na alifatske (otvoreni ili zatvoreni lanci) i one koji sadrže benzenski ili aromatični prsten. Aromatični ugljikovodici sadrže u molekuli jedan ili nekoliko ciklusa od 6 atoma ugljika međusobno povezanih jednostavnim ili dvostrukim vezama (benzen, naftalen, antracen itd.). Imaju ugodan miris. Njegova količina se mjeri u konvencionalnim jedinicama ppm (dijelova na milion). Dakle, čak i malo povećanje efikasnosti sagorevanja može imati veliki uticaj na nivoe sagorevanja. Obično, izuzetno visoki nivo ugljovodonici su problem ne samo za vlasnike automobila, već i za mehaničare.

Prisustvo CH u izduvnim gasovima motora objašnjava se činjenicom da je smjesa u komori za sagorijevanje heterogena, pa se u blizini zidova, u preobogaćenim zonama, gas gasi i lančane reakcije prekidaju. Postoji nekoliko faktora koji utiču na količinu ugljovodonika u izduvnim gasovima. Nepropusnost ventila, čistoća ventila i vrijeme paljenja su podjednako važni. Ne samo podešavanje vremena paljenja, već i trenutna sila sagorevanja, sve što utiče na sagorevanje je od velike važnosti u ograničavanju količine ugljovodonika u izduvnim gasovima. Približna količina ugljovodonika nastalih tokom sagorevanja litre benzina je 400-450 litara.

Ove brojke mogu neke uplašiti, ali hajde da shvatimo: litre su mjera zapremine i ni u kom slučaju te brojke ne treba brkati sa tečnošću, jer je 800 litara prilično velik broj za tečnost. Šta je sa gasom? Plin je supstanca čiji su molekuli nekoliko stotina ili hiljada puta manji od udaljenosti između njih. Ako zamislite nešto gušće, tada će se volumen smanjiti desetine i stotine puta. A sada pažljivo - litra benzina, čije sagorevanje proizvodi ovu zapreminu, troši se da se pređe udaljenost od 10 km. Pokušajmo razbiti većinu iluzija - ovo nije tako jako zagađenje, samo se u trenutku ispuštanja oslobađa neugodan miris, a čini nam se da se sastav zraka oko nas dramatično promijenio. Ali na našoj odjeći nije ostalo čak ni tragova.

Glavni izvori emisija iz vozila su motor sa unutrašnjim sagorevanjem i isparavanje goriva kroz ventilacioni sistem rezervoar za gorivo, kao i šasija: kao rezultat trenja između guma i površina puta, trošenje kočionih pločica i korozija metalnih dijelova, bez obzira na emisije motora, stvaraju se sitne čestice prašine. Erozija katalizatora oslobađa platinu, paladij i rodij, a trošenje obloge kvačila također oslobađa toksične tvari kao što su olovo, bakar i antimon. Granične vrijednosti također moraju biti postavljene za ove sekundarne emisije vozila.

Štetne supstance

Rice. Sastav izduvnih gasova

Sastav izduvnih plinova iz automobila uključuje mnoge tvari ili grupe tvari. Pretežni dio komponenti izduvnih plinova su netoksični plinovi sadržani u običnom zraku. Kao što je prikazano na slici, samo mali dio izduvnih plinova je štetan za okruženje i zdravlje ljudi. Unatoč tome, potrebno je dalje smanjenje koncentracije toksičnih komponenti izduvnih plinova. Iako moderni automobili danas proizvode vrlo čist izduv (za Euro 5 automobile je u nekim aspektima čak i čistiji od usisnog zraka), ogroman broj automobila u upotrebi, kojih samo u Njemačkoj ima oko 56 miliona, emituje značajne količine otrovnih tvari. i štetne materije. Nove tehnologije i uvođenje strožih zahtjeva za ekološkom prihvatljivošću izduvnih plinova imaju za cilj ispraviti situaciju.

ugljični monoksid (CO)

Ugljen monoksid(ugljen-monoksid) CO je gas bez boje i mirisa. To je otrov za respiratorni sistem, remeti funkciju centralnog nervnog i kardiovaskularnog sistema. U ljudskom tijelu veže crvena krvna zrnca i uzrokuje gladovanje kisikom, što za kratko vrijeme dovodi do smrti od gušenja. Već pri koncentraciji u zraku od 0,3% volumena, ugljični monoksid ubija čovjeka za vrlo kratko vrijeme. Efekat zavisi od koncentracije CO u vazduhu, od trajanja i dubine udisanja. Samo u okruženju s nultom koncentracijom CO može se eliminirati iz tijela kroz pluća.

Ugljični monoksid se uvijek javlja kada postoji nedostatak kisika i nepotpuno sagorijevanje.

Ugljovodonici (CH)

Ugljovodonici se ispuštaju u atmosferu u obliku neizgorenog goriva. Imaju nadražujuće djelovanje na sluzokožu i respiratorne organe ljudi. Dalja optimizacija procesa rada motora moguća je samo unapređenjem proizvodnih tehnologija i povećanjem znanja o procesima sagorevanja.

Jedinjenja ugljovodonika javljaju se u obliku parafina, olefina, aroma, aldehida (posebno formaldehida) i policikličnih jedinjenja. Eksperimentalno su dokazana kancerogena i mutagena svojstva više od 20 policikličkih aromatičnih ugljikovodika, koji zbog svoje male veličine mogu prodrijeti u plućne vezikule. Najopasnija ugljikovodična jedinjenja su benzen (C6H6), toluen (metilbenzen) i ksilen (dimetilbenzen, opšta formula C6H4 (CH3)2). Na primjer, benzen može uzrokovati promjene u krvnom obrascu osobe i dovesti do raka krvi (leukemije).

Razlog ispuštanja ugljovodonika u atmosferu je uvijek nepotpuno sagorijevanje goriva, nedostatak kisika, au slučaju vrlo siromašne smjese i presporo sagorijevanje goriva.

dušikovi oksidi (NOx)

Pri visokim temperaturama sagorijevanja (više od 1100°C), reakciono inertni dušik sadržan u zraku se aktivira i reagira sa slobodnim kisikom u komori za sagorijevanje, stvarajući okside. Vrlo su štetne za okoliš: uzrokuju stvaranje smoga, odumiranje šuma i kisele kiše; Oksidi dušika su također prelazne tvari za stvaranje ozona. Otrovni su za krv i uzrokuju rak. Tokom procesa sagorevanja nastaju različiti oksidi azota - NO, NO2, N2O, N2O5 - sa opštom oznakom NOx. Kada se spoje s vodom, pojavljuju se dušična (HNO3) i dušična (HNO2) kiselina. Dušikov dioksid (NO2) je crveno-smeđi otrovni gas oštrog mirisa koji iritira respiratorni sistem i stvara spojeve sa hemoglobinom u krvi.

Ovo je najproblematičniji od svih dušikovih oksida iu budućnosti će postojati posebni standardi za dopuštene koncentracije za njega. Udio NO2 u ukupnim emisijama dušikovih oksida u budućnosti će morati biti manji od 20%. U Direktivi 1999/30/EC, maksimalna dozvoljena koncentracija NO2 je postavljena na 40 µg/m od 2010. Usklađenost s ovom maksimalnom koncentracijom postavlja posebne zahtjeve za zaštitu od štetne emisije.

Najpovoljniji uslovi za nastanak azotnih oksida su visoke temperature sagorevanja siromašnih mešavina vazduh-gorivo. Sistemi za recirkulaciju izduvnih gasova smanjuju udio azotnih oksida u izduvnim gasovima vozila.

oksidi sumpora (SOx)

Sumporni oksidi nastaju iz sumpora sadržanog u gorivu. Tokom sagorevanja, sumpor reaguje sa kiseonikom i vodom dajući okside sumpora, sumporne (H2SO4) i sumporne (H2SO3) kiseline. Sumporov oksid je glavna komponenta kiselih kiša i uzrok smrti šuma. Ovo je u vodi rastvorljiv, korozivni gas čije se dejstvo na ljudski organizam manifestuje crvenilom, otokom i pojačanim lučenjem vlažne sluzokože očiju i gornjih disajnih puteva. Sumpor dioksid utječe na sluzokožu nazofarinksa, bronha i očiju. Najčešće mjesto napada sumpor-dioksida su bronhi. Snažan iritirajući učinak na respiratorni trakt nastaje zbog stvaranja sumporne kiseline u vlažnom okruženju. Sumpordioksid SO2 suspendovan u finoj prašini i aerosol sumporne kiseline ulaze duboko u respiratorni trakt. Astmatičari i mala djeca najosjetljivije reagiraju na povećanje koncentracije sumpordioksida u zraku. Visok sadržaj sumpor u gorivu skraćuje vijek trajanja katalizatora u benzinskim motorima.

Smanjenje emisije sumpor-dioksida postiže se ograničavanjem sadržaja sumpora u gorivu. Cilj je gorivo bez sumpora.

Vodonik sulfid (H2S)

Efekti ovog plina na organski život još uvijek nisu sasvim jasni nauci, ali je poznato da može izazvati teška trovanja kod ljudi. U teškim slučajevima postoji opasnost od gušenja, gubitka svijesti i paralize centralnog nervnog sistema. Kod kroničnog trovanja primjećuje se iritacija sluzokože očiju i respiratornog trakta. Miris sumporovodika se oseća već pri koncentraciji u vazduhu od 0,025 ml/m3.

Vodonik sulfid u izduvnim gasovima se javlja pod određenim uslovima, čak i uprkos prisustvu katalizatora, a zavisi od sadržaja sumpora u gorivu.

amonijak (NH3)

Udisanje amonijaka izaziva iritaciju dišnih puteva, kašalj, kratak dah i gušenje. Amonijak također uzrokuje upalno crvenilo na koži. Direktno trovanje amonijakom je rijetko, jer se čak i velike količine brzo pretvaraju u ureu. Kada se velike količine amonijaka direktno udahnu, funkcija pluća je često oštećena dugi niz godina. Ovaj gas je posebno opasan za oči. Jaka izloženost amonijaku u očima može uzrokovati zamućenje rožnjače i sljepoću.

Pod određenim uslovima, amonijak se čak može formirati u katalizatoru. Istovremeno, amonijak je koristan kao redukciono sredstvo za SCR katalizatore.

Čađ i čestice

Čađ je čisti ugljik i nepoželjan proizvod nepotpunog sagorijevanja ugljikovodika. Razlog za stvaranje čađi je nedostatak kiseonika tokom sagorevanja ili prerano hlađenje sagorelih gasova. Čestice čađi su često povezane sa nesagorelim ostacima goriva i motornog ulja, kao i sa vodom, proizvodima za habanje motora, sulfatima i pepelom. Čestice se jako razlikuju po obliku i veličini.

Table. Klasifikacija čestica

Tabela prikazuje klasifikaciju i veličine čestica. Najčešće čestice koje nastaju tokom rada motora su oko 100 nanometara u prečniku (0,0000001 m ili 0,1 mikrona); takve čestice mogu prirodno ući u ljudska pluća. Kada se čestice čađi aglutiniraju (zalijepe) jedna s drugom i drugim komponentama, masa, broj i raspodjela čestica u zraku mogu se značajno promijeniti. Glavne komponente čestica prikazane su na slici.

Rice. Glavne komponente čestica

Zbog svoje spužvaste strukture, čestice čađi mogu zarobiti i organske i neorganske tvari nastale tokom sagorijevanja goriva u cilindrima motora. Kao rezultat toga, masa čestica čađi može se povećati tri puta. To više neće biti pojedinačne čestice ugljika, već ispravan oblik aglomerati nastali zbog molekularne privlačnosti. Veličina takvih aglomerata može doseći 1 mikron. Emisije čađi i drugih čestica posebno se aktivno javljaju prilikom sagorijevanja dizel goriva. Ove emisije se smatraju kancerogenim. Opasne nanočestice predstavljaju kvantitativno veliki udio čestica, ali po masi čine samo mali postotak. Iz tog razloga se predlaže ograničavanje sadržaja čestica u izduvnim gasovima ne po masi, već po količini i distribuciji. U budućnosti se predviđa diferencijacija između veličine čestica i distribucije.

Rice. Sastav čestica

Emisije čestica iz benzinskih motora su dva do tri reda veličine manje nego iz dizel motora. Međutim, ove čestice se nalaze čak iu izduvnim gasovima benzinskih motora direktno ubrizgavanje gorivo. Stoga postoje prijedlozi za ograničavanje maksimalnog sadržaja čestica u izduvnim plinovima vozila. Sublimacija je direktan prijelaz tvari iz čvrstog u plinovito stanje i obrnuto. Sublimat je naziv koji se daje čvrstom talogu gasa kada se ohladi.

Fina prašina

Tokom rada motora sa unutrašnjim sagorevanjem stvaraju se i posebno sitne čestice - prašina. Sastoji se uglavnom od čestica policikličkih ugljovodonika, teških metala i jedinjenja sumpora. Neke frakcije prašine mogu prodrijeti u pluća, dok druge frakcije ne prodiru u pluća. Frakcije veće od 7 mikrona su manje opasne, jer ih filtrira sopstveni sistem filtracije ljudskog tela.

Različiti postoci manjih frakcija (manje od 7 mikrona) prodiru u bronhije i plućne vezikule (alveole), uzrokujući lokalnu iritaciju. U području plućnih vezikula, rastvorljive komponente ulaze u krv. Vlastiti sistem filtracije tijela ne podnosi sve frakcije fine prašine. Zagađenje atmosferske prašine naziva se i aerosoli. Mogu biti u čvrstom ili tekućem stanju i, ovisno o veličini, mogu imati različit vijek trajanja. Prilikom kretanja, najmanje čestice se mogu kombinovati u veće sa relativno stabilnim periodom postojanja u atmosferi. Takva svojstva uglavnom imaju čestice prečnika od 0,1 µm do 1 µm.

Prilikom procjene formiranja fine prašine kao rezultat rada motor automobila Ovu prašinu treba razlikovati od prašine koja se javlja u prirodi: polena biljaka, prašine sa cesta, pijeska i mnogih drugih tvari. Izvore fine prašine u gradovima kao što je habanje kočionih pločica i guma ne treba potcijeniti. Dakle, izduvni gasovi dizela nisu jedini „izvor“ prašine u atmosferi.

Plavo-bijeli dim

Plavi dim javlja tokom rada dizel motor na temperaturama ispod 180°C zbog sitnih kondenziranih kapljica ulja. Na temperaturama iznad 180°C, ove kapljice isparavaju. Nesagorele ugljovodonične komponente goriva učestvuju u stvaranju plavog dima na temperaturama od 70°C do 100°C. Puno plavog dima ukazuje na dosta istrošenosti. grupa cilindar-klip, stabla ventila i vodilice. Prekasno započinjanje isporuke goriva također može uzrokovati stvaranje plavog dima.

Bijeli dim se sastoji od vodene pare koja nastaje tokom sagorijevanja goriva i postaje primjetna na temperaturama ispod 70°C. Posebno karakterističan je izgled bijeli dim za dizel motore s predkomorom i vrtložnim komorama nakon hladnog starta. Bijeli dim također nastaju zbog neizgorjelih ugljikovodičnih komponenti i kondenzata.

ugljični dioksid (CO2)

Ugljen-dioksid je bezbojan, nezapaljiv gas kiselog ukusa. Ponekad se pogrešno naziva ugljična kiselina. Gustina CO2 je otprilike 1,5 puta veća od gustine zraka. Ugljični dioksid je sastavni dio vazduh koji osoba izdahne (3-4%) Prilikom udisanja vazduha koji sadrži 4-6% CO2, osoba oseća glavobolju, zujanje u ušima i ubrzan rad srca, a pri većim koncentracijama CO2 (8-10%) napade gušenja i gubitka svijesti i zastoja disanja. U koncentraciji većoj od 12% dolazi do smrti od gladovanja kiseonikom. Na primjer, zapaljena svijeća se gasi pri koncentraciji CO2 od 8-10% zapremine. Iako je ugljični dioksid klasifikovan kao sredstvo za gušenje, ne smatra se toksičnim kao komponenta izduvnih gasova motora. Problem je što ugljični dioksid, kao što je prikazano na slici, značajno doprinosi globalnom efektu staklene bašte.

Rice. Udio gasova u efektu staklene bašte

Uz to, metan, azot-oksid (gas za smijeh, dizot-oksid), fluorougljikohidrati i sumpor-heksafluorid doprinose razvoju efekta staklene bašte. Ugljični dioksid, vodena para i mikrogasovi utiču na ravnotežu zračenja Zemlje. Gasovi prenose vidljivu svjetlost, ali apsorbiraju toplinu reflektiranu od zemljine površine. Bez ove sposobnosti zadržavanja topline, prosječna temperatura na površini Zemlje bila bi oko -15°C.

To se zove prirodni efekat staklene bašte. Sa povećanjem koncentracije mikrogasova u atmosferi, povećava se udio apsorbiranog toplinskog zračenja i javlja se dodatni efekat staklene bašte. Prema mišljenju stručnjaka, do 2050. godine prosječna temperatura na Zemlji će porasti za +4°C. To bi moglo dovesti do porasta razine mora za više od 30 cm, uslijed čega će se početi topiti planinski glečeri i polarne ledene kape, promijeniti smjer morskih struja (uključujući Golfsku struju), promijeniti strujanje zraka, a mora će poplaviti ogromna područja kopna. To je ono do čega mogu dovesti staklenički plinovi proizvedeni ljudskim aktivnostima.

Ukupna antropogena emisija CO2 iznosi 27,5 milijardi tona godišnje. Istovremeno, Njemačka je jedan od najvećih izvora CO2 na svijetu. Emisije CO2 povezane s energijom u prosjeku imaju oko milijardu tona godišnje. To je oko 5% ukupnog CO2 proizvedenog u svijetu. Prosječna porodica od 3 osobe u Njemačkoj proizvodi 32,1 tona CO2 godišnje. Emisije CO2 mogu se smanjiti samo smanjenjem potrošnje energije i goriva. Sve dok se energija proizvodi sagorijevanjem fosilnih goriva, problem stvaranja prevelikih količina ugljičnog dioksida će postojati. Stoga je hitno potrebna potraga za alternativnim izvorima energije. Auto industrija intenzivno radi na rješavanju ovog problema. Međutim, protiv efekta staklene bašte može se boriti samo na globalnom nivou. Čak i ako se u EU postigne veliki napredak u smanjenju emisije ugljičnog dioksida, druge zemlje bi, naprotiv, mogle vidjeti značajno povećanje emisija u narednim godinama. Sjedinjene Države vode u svijetu u proizvodnji stakleničkih plinova sa velikom razlikom, kako u apsolutnom iznosu tako i po glavi stanovnika. Sa samo 4,6% svjetske populacije, oni proizvode 24% svjetske emisije ugljičnog dioksida. To je otprilike dvostruko više nego u Kini, čiji udio u svjetskoj populaciji iznosi 20,6%. 130 miliona automobila u SAD-u (manje od 20% ukupnog broja automobila na planeti) proizvodi onoliko ugljičnog dioksida koliko i cijela industrija Japana, četvrtog po veličini emitera CO2 na svijetu.

Bez dodatne mjere Prema zaštiti klime, globalna emisija CO2 će se povećati za 39% do 2020. godine (u odnosu na 2004.) i iznositi 32,4 milijarde tona godišnje. Emisije ugljičnog dioksida u Sjedinjenim Državama u narednih 15 godina će porasti za 13% i premašiti 6 milijardi tona. na 2,29 milijardi tona U zemljama EU, naprotiv, povećanje će biti samo oko jedan odsto.

Khairullin Danil - 6. razred

“Ko ne zna matematiku, ne može naučiti nijednu

drugu nauku i ne može čak ni otkriti svoje neznanje.”

Roger Bacon

Zbog sve većeg broja automobila u današnje vrijeme, proučavanje transportnog faktora zagađenja zraka postaje aktuelno.

Svrha ovoga istraživački rad- korištenjem jednostavnih matematičkih proračuna dokazati problem zagađenja zraka izduvnim plinovima u Bik-Uteevskom seosko naselje. Emisije izduvnih gasova su glavni uzrok prekoračenja dozvoljenih koncentracija otrovnih materija u atmosferi i stvaranja smoga. U odnosu na ukupnu zapreminu izduvnih gasova koji izlaze iz prigušivača automobila, možete se otprilike fokusirati na sljedeću cifru - jedan kilogram sagorjelog benzina dovodi do stvaranja otprilike 16 kilograma mješavine raznih plinova. Najveću opasnost predstavljaju dušikovi oksidi, koji su otprilike 10 puta opasniji od ugljičnog monoksida.

Glavni izvori zagađenja vazduha u mom selu su automobili i poljoprivredne mašine i njihovi izduvni gasovi. Mislim da moramo što prije doći do bezopasnih goriva, na primjer korištenjem solarne ili vodene energije.

Svaki lokalitet mora imati zelenu zonu, koja treba da služi kao „zelena pluća“. Znamo da drveće pročišćava zrak apsorbirajući ugljični dioksid, oslobađa kisik i zadržava prašinu (na primjer, topola).

U ovom radu pokušao sam, kroz matematičke proračune, da otkrijem suštinu problema povezanog sa zagađenjem atmosferski vazduh, saznajte zašto je ovaj problem prijetnja broj jedan za čovječanstvo.

Skinuti:

Pregled:

MBOU "Osnovna srednja škola Bik-Uteevskaya općinskog okruga Buinsky Republike Tatarstan"

Približna kalkulacija

štete od izduvnih gasova

U seoskom naselju Bik-Uteevskoye

Khairullin Danil Rifatovich,

klasa,

Šef istraživanja:

Salavatullina Farida Fidailovna,

nastavnik matematike
MBOU "Bik-Uteevskaya srednja škola Buinskog okruga" RT"

godina 2013

Uvod
Teorijski dio.
Praktični dio.

3.2. Približna kalkulacija emisije štetnih materija iz automobila.

3.3. Okvirni proračun emisije štetnih materija iz traktorskog parka DOO MHE "Bola".

4. Zaključak.

5. Spisak referenci.

Uvod

„Onaj ko ne zna matematiku

ne mogu naučiti nijednu drugu nauku

a ne može čak ni otkriti svoje neznanje"

Roger Bacon

16. septembra 1987. usvojen je Montrealski protokol o supstancama koje oštećuju ozonski omotač. Kasnije je na inicijativu UN-a ovaj dan počeo da se obilježava kao Dan zaštite ozonskog omotača. 16. septembra ove akademske godineunutar Međunarodni dan ozonskog omotača, u našoj školi održana je republička ekološka akcija „Čas čistoće“. Akcija je protekla u obliku razgovora, tokom kojeg smo u pristupačnoj formi upoznati sa pojmovima kao što su ozon, ozonski omotač, uz informacije o značaju ozonskog omotača, uzrocima njegovog uništenja i načinima obnove.Predloženo je mnogo razloga za slabljenje ozonskog štita. Prvo, to su lansiranja svemirskih raketa,Sagorevanje goriva „spaljuje“ velike rupe u ozonskom omotaču. Nekada se mislilo da se te „rupe“ zatvaraju. Ispostavilo se da nije. Oni postoje već dosta dugo vremena.

Da, opasnost od nepovratnih promjena u prirodi postaje stvarna. Naučnici zvone na uzbunu: život na Zemlji je na ivici ekološke katastrofe. PremaSvjetska unija za zaštitu prirode U proteklih 500 godina, 844 vrste životinja su potpuno izumrle, a 23%sisari i 16% ptice u svijetu su u opasnosti od izumiranja. Svake godine se sagori milijarda tona goriva, stotine miliona tona se emituje u atmosferudušikovi oksidi , sumpor , ugljenik , neki od njih se vraćaju u obrascukisela kiša , čađ , pepeo I prašina . Tla i vode zagađuju se industrijskim i kućnim otpadnim vodama i drugim otpadom.

Dobivene informacije su me navele na razmišljanje: Šta nas čeka - novi problemi ili svetla budućnost? Kakvo će biti čovečanstvo za 100, 200 godina? Hoće li čovjek svojim umom i voljom uspjeti spasiti sebe i našu planetu od prijetnji koje nad njom nadvijaju? Šta tačno mogu učiniti da spasim našu planetu?

Uostalom, ne samo da svemirski brodovi i fabrički dimnjaci zagađuju zrak naše planete, postoje i automobili koji svakodnevno u atmosferu širom svijeta ispuštaju brojne tone otrovnih plinova i para, produkta sagorijevanja hemikalija.Da li to znači da je i automobil izvor zagađenja životne sredine? A zbog sve većeg broja automobila u današnje vrijeme, proučavanje faktora transporta zagađenja zraka postaje relevantno.

Cilj mog istraživačkog rada je da metodom jednostavnih matematičkih proračuna dokažem problem zagađenja vazduha izduvnim gasovima vozila i poljoprivrednih mašina u seoskom naselju Bik-Utejevski.

Da bih postigao ovaj cilj, identificirao sam sljedeće zadatke:

1. Proučite literaturu o ovom problemu.

2. Odrediti uticaj izduvnih gasova vozila na zdravlje ljudi i životinja.

4. Izvršiti približan proračun mogućeg smanjenja zagađenja zraka prilikom sadnje drveća.

Moje metode istraživanja: ankete i upitnici, matematički proračuni pomoću mikrokalkulatora, poređenje podataka.

Teorijski dio.

Danas je teško zamisliti ljudsku civilizaciju bez automobila.Ali čovječanstvo je relativno nedavno počelo shvaćati da se mašina može iz blagoslova civilizacije pretvoriti u njenu pošast. Automobili sagorevaju ogromne količine naftnih derivata, istovremeno uzrokujući značajnu štetu okolišu, uglavnom atmosferi.

Sa Wikipedia stranice internet stranice naučio sam sljedeće koncepte. Ispušni ili otpadni plinovi su produkti oksidacije i nepotpunog sagorijevanja ugljikovodično gorivo. Emisije izduvnih gasova su glavni uzrok prekoračenja dozvoljenih koncentracija otrovnih materija u atmosferi i stvaranja smoga. U odnosu na ukupnu zapreminu izduvnih gasova koji izlaze iz prigušivača automobila, možete se otprilike fokusirati na sljedeću cifru - jedan kilogram sagorjelog benzina dovodi do stvaranja otprilike 16 kilograma mješavine raznih plinova.

Dalje sam učio približan sastav automobilskih izduvnih gasova, imena nekih od njih još uvek ne razumem sasvim, ali mogu da zamislim njihov % sadržaj (Tabela br. 1). Sastav izduvnih plinova uključuje i netoksične tvari, a to su dušik, kisik, vodik, vodena para, ugljični dioksid. Otrovne tvari i karcinogene sam istaknuo podebljanom bojom.Najveću opasnost predstavljaju dušikovi oksidi, koji su oko 10 puta opasniji od ugljičnog monoksida (CO).

Tabela br. 1


N 2, vol.%	74-77	76-78
O 2, vol.%	0,3-8,0	2,0-18,0
H 2 O (para), vol.%	3,0-5,5	0,5-4,0
CO 2, vol.%	0,0-16,0	1,0-10,0
*, oko.% (ugljen monoksid)	0,1-5,0	0,01-0,5
Oksidi dušika *, oko.%	0,0-0,8	0,0002-0,5
Ugljovodonici *, oko.%	0,2-3,0	0,09-0,5
Aldehidi *, oko.%	0,0-0,2	0,001-0,009
Čađ **, g/m 3	0,0-0,04	0,01-1,10
Benzpiren -3,4**, g/m 3	10-20 10 −6	10×10 −6

Ispostavilo se da produženi kontakt sa okolinom zatrovanom izduvnim gasovima automobila izaziva opšte slabljenje organizma - imunodeficijencija. Osim toga, sami plinovi mogu uzrokovati razne bolesti. Na primjer, respiratorna insuficijencija, sinusitis, bronhitis, upala pluća, rak pluća. Izduvni gasovi izazivaju i aterosklerozu cerebralnih sudova, a mogu se javiti i različiti poremećaji kardiovaskularnog sistema.Naučnici su primijetili da su psi, mačke i druge male životinje podložne više rizika, budući da se izduvne cijevi automobila nalaze na maloj udaljenosti od tla i prvi koji primaju svoj dio auspuha su naša manja braća.

Praktični dio.

3.1. Prikupljanje i obrada informacija.

Da bih postigao ovaj cilj, obratio sam se Vijeću sela Bik-Uteevsky sa zahtjevom da dam informacije o broju stanovnika I motorni transport. Prema seoskom vijeću početkom godine u Bik-UteevskyRuralno naseljeRegistrovano je 517 osoba, uključujući i djecu predškolskog uzrasta 38.132 penzionera starijih od 70 godina; 72 putnička automobila raznih marki. To znači da svaki sedmi stanovnik ima lično vozilo.

Drugo, o tome sam obratio se računovodstvu DOO Poljoprivredno preduzeće „Bola“ sa zahtjevom za pružanje pomoći u obračunu sadržaja izduvnih gasova tokom poljoprivrednih radova. Dobijene podatke sam uneo u tabelu br.

Tabela br. 2

p/p	Naziv vozila	Tip motora	Količina, kom	Završeno za 1 godinu
				Km. kilometraža	Referenca hektara
	Kamioni raznih marki	Diesel		202 590
		Petrol		296 126
	Traktori na točkovima razne marke	Diesel			1748
	Traktori gusjeničari razne marke	Diesel			1163
	Kombajni razne marke	Diesel
	Krmni kombajni	Diesel

Treće, sproveo sam anketu među svojim vršnjacima i školskim nastavnicima, kojima sam postavio sljedeća pitanja:

Imate li auto?
Koju vrstu goriva koristi?
Prosječna kilometraža automobila godišnje?

U anketi je učestvovalo 20 ljudi. Kao rezultat toga, dobio sam sljedeće podatke:

Tabela br. 3

Aplikacija br.	Pitanje br. 1	Pitanje br. 2	Pitanje br. 3	Aplikacija br.	Pitanje br. 1	Pitanje br. 2	Pitanje br. 3
	Da	benzin	48100		Da	benzin	30800
	Da	benzin	8900		Da	benzin	28000
	Da	benzin	15000		Da	benzin	45000
	br				Da	benzin	20000
	Da	benzin	32000		Da	benzin	22000
	Da	benzin	30100		Da	benzin	18000
	Da	benzin	7500		Da	benzin	17000
	Da	benzin	23000		Da	benzin	21000
	br				Da	benzin	17000
	Da	benzin	35000		Da	benzin	13500

Od 20 ispitanika, njih 18 ima automobile. Prosječna kilometraža jednog automobila u jednoj godini je otprilike 26.600 km. Glavna vrsta goriva je benzin.

Zatim sam napravio matematičke proračune.U proračunima koje sam koristiometodološka uputstva za izvođenje računskog i praktičnog radaprilikom izračunavanja štetnih emisija.

Štetne tvari koje emituju vozila uključuju ugljični monoksid, ugljovodonike i dušikove okside.

Količina emisija štetnih tvari koje dolaze iz vozila u atmosferu može se procijeniti metodom proračuna. Početni podaci za proračun su:

Ukupna kilometraža vozila za godinu;

Standardi potrošnje goriva u transportu;

Tabela br. 4

Vrijednost koeficijenta koji određuje emisiju štetnih materija iz vozila, u zavisnosti od vrste goriva, data je u tabeli. 5.

Tabela br. 5

Koeficijent je numerički jednak količini štetnih emisija odgovarajuće komponente u litrima kada se u motoru automobila sagorijeva količina goriva (u litrima) potrebna za prelazak 1 km.

3.2 Proračun emisije štetnih materija iz automobila.

Proračun potrošnje goriva uključio sam u tabelu br. 6.

Tip transport	Broj automobila obilje, kom.	Prosječna kilometraža godišnje, km.	Ukupna kilometraža, km	Potrošnja goriva po 1 km, litar
Auto		26600	1915200	0,12	229864
			296126		88838
			202590	0,35	70906

Zatim sam izračunao količinu ispuštenih štetnih materija iz vozila i uneo ih u tabelu br.7.

Tip transport	Ukupna potrošnja goriva godišnje, litara	Ukupna količina štetnih materija po 1 litru, litar	Ukupna ukupna količina štetnih materija, litar
Auto	229864	0,74	170099
Kamion na benzin	88838	0,74	65740
Diesel teretni vagon	70906	0,17	12054
Ukupno			274893

Brojke koje sam dobio su me uplašile, jesu li zaista toliko? Tada mi je učiteljica objasnila: „Hajde da shvatimo, ni u kom slučaju ne treba da budemo zbunjeni. Za tečnost, ovo je prilično veliki broj. Ali ne za benzin? U plinovima postoji velika udaljenost između molekula više veličina samih molekula.Plin se može komprimirati tako da se njegov volumen nekoliko puta smanji. Ako zamislite nešto gušće, tada će se volumen smanjiti desetine i stotine puta. Pokušajte razbiti iluzije.”

Proračun emisije štetnih materija iz traktorskog parka DOO MHE "Bola".

U jednoj godini, farma je preradila ukupno 3.930 standardnih hektara i potrošila 27.510 kg goriva. Prilikom izračunavanja potrebno je uzeti u obzir snagu motora i vrste rada, pa sam uzeo približne vrijednosti.

	Masivno oslobađanje zagađivača	Ukupno
	ugljen monoksid	Oksidi dušika	Ugljovodonici
g/kg		48.8	0.17
Kg za 3930 fl.ha	117.9	9359		9598.4

Dakle, izračunao sam približnu količinu emisije štetnih materija u vazduh iz transporta u mojoj seoskoj zajednici u jednoj godini. Da li je to puno ili malo? U razmerama mog sela to verovatno nije dovoljno, ali ako se ove brojke prevedu u velike gradove, gde pored vozila ima i industrijskog otpada, rezultat će biti ogroman broj.

3.4. Približan proračun mogućeg smanjenja zagađenja zraka prilikom sadnje drveća.

Tokom istraživanja otkrio sam sljedeće činjenice:Preko ljeta jedno zrelo drvo može očistiti zrak od 20-30, a neke vrste i od 50 kg štetnih materija i prašine.Jedna od najboljih vrsta je topola. On je taj koji se nosi sa izduvnim gasovima bolje od svih drugih stabala. Izračunao sam da u mom seoskom naselju ima oko 40 km šumske sadnje duž puteva, što je 25.000 stabala.

U seoskom naselju ukupno radno sposobno stanovništvo je 517 - (38+132) = 347 ljudi. Ako svaka osoba od 7 do 70 godina posadi po jedno drvo svake godine, onda ćemo pomoći prirodi da se očisti od 10 tona štetnih materija i prašine.

Zaključak

U ovom radu pokušao sam da, kroz matematičke proračune, otkrijem suštinu problema u vezi sa zagađenjem vazduha, da otkrijem zašto je ovaj problem pretnja broj jedan za čovečanstvo. U zaključku želim to rećiTokom rada naučio sam puno novih stvari i mogu izvući sljedeće zaključke:

Bez matematičkog znanja nemoguće je zamisliti alarmantne razmjere ljudskog utjecaja na okoliš.
Glavni izvori zagađenja vazduha u mom selu su motorna vozila i njihovi izduvni gasovi. Mislim da moramo što prije doći do bezopasnih goriva, na primjer korištenjem solarne ili vodene energije.
Svaki lokalitet treba da ima zelenu zonu, koja treba da služi kao „zelena pluća“. Znamo da drveće pročišćava zrak apsorbirajući ugljični dioksid, oslobađa kisik i zadržava prašinu (na primjer, topola). Ove informacije za mene nije nevažno.

Svoja otkrića sam podijelio sa svojim vršnjacima i nastavnicima.

Bibliografija:

Metodološka uputstva za izvođenje računskog i praktičnog rada. Academic ed. Izdavačka kuća Arhangelskog državnog tehničkog univerziteta, 2004
Smjernice za proračun emisije štetnih tvari iz motornih vozila. Moskva. Gidrometizdat. 2005
http://ru.wikipedia.org/wiki/
Kazantseva L.K., Tagaeva T.O. Moderna ekološka situacija u Rusiji // IVF. – 2005.
Zadaci: 1. Proučite literaturu o ovom pitanju. 2. Odrediti uticaj izduvnih gasova vozila na zdravlje ljudi i životinja. 3. Izračunajte približnu količinu emisije štetnih tvari u zrak iz transporta u mojoj ruralnoj zajednici. 4 . Izvršite približan proračun mogućeg smanjenja zagađenja zraka prilikom sadnje drveća.
Danas je teško zamisliti ljudsku civilizaciju bez automobila Emisije izduvnih gasova su glavni razlog za prekoračenje dozvoljenih koncentracija toksičnih materija u atmosferi i stvaranje smoga. U odnosu na ukupnu zapreminu izduvnih gasova koji izlaze iz prigušivača automobila, možete se otprilike fokusirati na sljedeću cifru - jedan kilogram sagorjelog benzina dovodi do stvaranja otprilike 16 kilograma mješavine raznih plinova. kilograma mješavine raznih plinova.
Približan sastav izduvnih gasova automobila Benzinski motori Dizeli N 2, vol.% 74-77 76-78 O 2, vol.% 0,3-8,0 2,0-18,0 H 2 O (para), vol. % 3,0-5,5 0,5-4,0 CO 2, vol.% 0.0-16.0 1.0-10.0 CO *, vol.% (ugljenmonoksid) 0.1-5 .0 0.01-0.5 Azotni oksidi *, vol.% 0.0-0.8 0.0002-0.5 Ugljovodonici *, vol.% 0. 3,0 0,09-0,5 Aldehidi *, vol.% 0,0-0,2 0,001-0,009 Čađ **, g/m 3 0,0-0,04 0,01-1,10 Benzpiren -3,4**, g/m 3 10-201·0101 −6
Izduvni gasovi su uzročnici raznih bolesti. Na primjer, respiratorna insuficijencija, sinusitis, bronhitis, upala pluća, rak pluća. Izduvni gasovi izazivaju i aterosklerozu cerebralnih sudova, a mogu se javiti i različiti poremećaji kardiovaskularnog sistema.
Naučnici su primijetili da su psi, mačke i druge male životinje u većem riziku, budući da se izduvne cijevi automobila nalaze na maloj udaljenosti od tla, a naša mala braća prva primaju svoj dio izduvnih gasova.
Prikupljanje i obrada informacija Prema podacima Saveta sela, početkom godine u seoskom naselju Bik-Uteevsky registrovano je 517 ljudi, uključujući 38 dece predškolskog uzrasta, 132 penzionera starijih od 70 godina; 72 putnička automobila raznih marki. To znači da svaki sedmi stanovnik ima lično vozilo.
Računovodstvo doo MHE „Bola“ je dobilo sljedeće podatke: Prikupljanje i obrada informacija Br. Naziv vozila Tip motora Količina, kom. Radio 1 godina Km. kilometraža Standardni hektar 1. Kamioni raznih marki Dizel 4 202 590 Benzin 8 296 126 2. Traktori na kotačima raznih marki Dizel 12 1748 3. Traktori gusjeničari raznih marki Dizel 17 1163 4. Kombajni 8 marki 8 kombajni 5 8 kombajni 6 harvest kombajni Di green 3 411
Prikupljanje i obrada informacija Intervjuisao sam svoje vršnjake i nastavnike i postavio sljedeća pitanja: Imate li auto? Koju vrstu goriva koristi? Prosječna kilometraža automobila godišnje? Rezultat: Od 20 ispitanika, 18 ima automobile. Prosječna kilometraža jednog automobila u jednoj godini je otprilike 26.600 km. Glavna vrsta goriva je benzin.
Proračun emisije štetnih materija iz vozila Količina emisije štetnih materija koja dolazi iz vozila u atmosferu može se proceniti metodom proračuna. Početni podaci za obračun su: - ukupna kilometraža vozila za godinu; - standardi potrošnje goriva za transport; - vrijednost koeficijenta koji određuje emisiju štetnih materija iz vozila u zavisnosti od vrste goriva.
Proračun potrošnje goriva Vrijednosti koeficijenta koje određuju emisiju štetnih materija iz vozila Vrsta goriva Ugljični monoksid Ugljovodonici Azot dioksid Benzin 0,6 0,1 0,04 Dizel gorivo 0,1 0,03 0,04 Vrsta prevoza Broj automobila, kom Prosjek godina, km. Ukupna kilometraža, km Potrošnja goriva po 1 km, litar Ukupna potrošnja goriva godišnje, litar Osobni automobil 72 26600 1915200 0,12 229864 Kamion sa benzinskim motorom 8 296126 0,3 88838 Dizel kamion 4 202365
Proračun emisije štetnih materija iz automobila Vrsta prevoza Ukupna potrošnja goriva godišnje, litar Ukupna količina štetnih materija po 1 litru, litar Ukupna ukupna količina štetnih materija, litar Putnički automobil 229864 0,74 170099 Kamion sa benzinskim motorom 88838 Kamion Disel 0,744 Disel 70906 0,17 12054 Ukupno 274893
Obračun emisija štetnih materija iz traktorskog parka MHE „Bola“ doo Za godinu dana gazdinstvo je preradilo ukupno 3.930 standardnih hektara i potrošilo 27.510 kg goriva. Prilikom proračuna potrebno je uzeti u obzir snagu motora i vrste rada.
Proračun emisije štetnih materija iz traktorskog parka MHE "Bola" doo Masovna emisija zagađujućih materija Ukupno Ugljenmonoksid Azotni oksidi Ugljovodonici g/kg 30 48,8 0,17 kg na 3930 fl.ha 117,9 935959 117,9 935959
Približan proračun mogućeg smanjenja zagađenja zraka pri sadnji drveća Jedno odraslo drvo može očistiti zrak od 20-30, a neke vrste i 50 kg štetnih tvari i prašine. Jedna od najboljih vrsta je topola. U seoskom naselju ukupno radno sposobno stanovništvo je 347 ljudi. Ako svaka osoba od 7 do 70 godina zasadi jedno drvo, onda ćemo pomoći prirodi da se očisti od 10 tona štetnih materija i prašine.
Zaključci 1. Bez matematičkog znanja nemoguće je zamisliti alarmantne razmjere ljudskog utjecaja na okoliš. 2. Glavni izvori zagađenja vazduha u mom selu su drumski transport i poljoprivredna mehanizacija i njihovi izduvni gasovi. 3. Svako naselje mora imati zelenu zonu. Znamo da drveće pročišćava zrak apsorbirajući ugljični dioksid, oslobađa kisik i zadržava prašinu (na primjer, topola).

Sada, zahvaljujući medijima, Planeta je pod velikom pažnjom javnosti, odnosno njenom zasićenošću i zagađenjem izduvnim gasovima automobila. Ljudi posebno pažljivo prate i raspravljaju o takvom nusproizvodu raširene motorizacije, koji je naširoko kružio u štampi, kao što je „efekat staklene bašte“ i šteta izduvnih gasova iz dizel automobila.

Međutim, kao što znamo, izduvni gasovi su različiti, uprkos činjenici da su svi opasni za ljudski organizam i druge oblike života na Zemlji. Pa šta ih čini opasnima? I po čemu se razlikuju jedni od drugih? Pogledajmo pod mikroskopom da vidimo od čega se sastoji plavi smog koji izlazi iz izduvne cijevi. Ugljični dioksid, čađ, dušikov oksid i neki drugi jednako opasni elementi.

Naučnici primjećuju da se ekološka situacija u mnogim industrijaliziranim zemljama i zemljama u razvoju značajno poboljšala u posljednjih 25 godina. To je uglavnom zbog postepenog, ali neizbježnog zatezanja ekološki standardi, kao i transfer proizvodnje na druge kontinente i druge zemlje, uključujući istočnu Aziju. U Rusiji, Ukrajini i drugim zemljama ZND, veliki broj preduzeća su zatvorena zbog političkih i ekonomskih previranja, što je, s jedne strane, stvorilo izuzetno tešku socio-ekonomsku situaciju, ali je značajno poboljšalo ekološki učinak ovih zemalja.

Međutim, prema istraživačima, automobili predstavljaju najveću opasnost za našu zelenu planetu. Čak i postepenim pooštravanjem standarda za emisiju štetnih materija u atmosferu, zbog povećanja broja automobila, rezultati ovog rada se, nažalost, izravnavaju.

Ako segmentiramo ukupnu masu raznih Vozilo trenutno prisutni na planeti, ostali su najprljaviji, posebno su opasni automobili sa ovom vrstom goriva koja premašuje dušikov oksid. Uprkos decenijama razvoja i uvjeravanjima proizvođača automobila da mogu učiniti dizel motore čistijim, dušikov oksid i fine čestice čađi su i dalje najveći neprijatelji dizela.

Upravo zbog ovih problema povezanih s korištenjem dizel motora veliki njemački gradovi poput Stuttgarta i Minhena trenutno raspravljaju o zabrani korištenja vozila na teška goriva.

Ovdje je sveobuhvatan popis štetnih tvari sadržanih u izduvnim plinovima i štete nanesene ljudskom zdravlju kada se udiše

Saobraćajne isparenja

Izduvni gasovi su gasoviti otpad koji nastaje tokom procesa pretvaranja tečnih ugljovodoničnih goriva u energiju na kojoj motor sa unutrašnjim sagorevanjem radi sagorevanjem.

Benzen

Benzen se nalazi u malim količinama u benzinu. Bezbojna, prozirna, lako pokretna tečnost.

Čim napunite rezervoar svog automobila benzinom, prva opasnost po zdravlje s kojom ćete doći u kontakt je isparavanje benzena iz rezervoara. Ali benzen je najopasniji kada sagorijeva gorivo.

Benzen je jedna od onih supstanci koje mogu izazvati rak kod ljudi. Međutim, odlučujuće smanjenje opasnog benzena u zraku postignuto je prije mnogo godina korištenjem katalizatora u tri prolaza.

Fina prašina (čestice)

Ovaj zagađivač zraka je neidentifikovana supstanca. Bolje je reći da se radi o složenoj mješavini tvari, koje se mogu razlikovati po porijeklu, obliku i hemijskom sastavu.

U automobilima je ultra-fini abraziv prisutan u svim oblicima rada, na primjer, tokom habanja guma i kočioni diskovi. Ali najveća opasnost je čađ. Ranije su samo dizelski motori patili od ovog neugodnog trenutka u radu. Zahvaljujući ugradnji filtera za čestice, situacija se značajno popravila.

Sada se pojavio sličan problem i benzinski modeli, jer sve više koriste sisteme direktnog ubrizgavanja goriva, što rezultira proizvodnjom nusproizvoda još finijih čestica nego kod dizel motora.

Međutim, prema naučnicima koji proučavaju prirodu problema, samo 15% fine prašine koja se taloži u plućima proizvodi automobili, izvor opasnog fenomena može biti bilo koja ljudska aktivnost, od poljoprivrede do laserskih štampača, kamina i, naravno; , cigarete.

Zdravlje stanovnika megagradova

Stvarno opterećenje ljudskog organizma od izduvnih gasova zavisi od obima saobraćaja i vremenskih uslova. Svako ko živi u prometnoj ulici izložen je mnogo većim nivoima azotnih oksida ili fine prašine.

Izduvni gasovi nisu podjednako opasni za sve stanovnike. Zdravi ljudi teško da će uopće osjetiti “plinski napad”, iako se intenzitet opterećenja neće smanjiti, ali se zdravlje astmatičara ili osobe sa kardiovaskularnim bolestima može značajno pogoršati zbog prisustva izduvnih plinova.

ugljični dioksid (CO2)

Plin, štetan za cjelokupnu klimu planete, neizbježno nastaje kada se sagorijevaju fosilna goriva poput dizel goriva ili benzina. Iz perspektive CO2, dizel motori su nešto čistiji od benzinskih jer uglavnom troše manje goriva.

CO2 je bezopasan za ljude, ali ne i za prirodu. Gas staklene bašte CO2 odgovoran je za većinu globalnog zagrijavanja. Prema njemačkom saveznom ministarstvu okoliša, u 2015. godini udio ugljičnog dioksida u ukupnim emisijama stakleničkih plinova iznosio je 87,8 posto.

Emisije ugljičnog dioksida gotovo kontinuirano opadaju od 1990. godine, smanjivši se za ukupno 24,3 posto. Međutim, uprkos proizvodnji sve efikasnijih motora, dolazi do rasta motorizacije i povećanja teretni saobraćaj neutralizira pokušaje naučnika i inženjera da smanje štetu. Kao rezultat toga, emisije ugljičnog dioksida ostaju visoke.

Usput: sva motorna vozila u, recimo, Njemačkoj odgovorna su za “samo” 18 posto emisije CO2. Više nego dvostruko više, 37 posto, odlazi na emisije energije. U SAD-u je suprotna slika, gdje najveću štetu prirodi nanose automobili.

Ugljen monoksid (Co, ugljen monoksid)

Izuzetno opasno nusproizvod sagorijevanje. Ugljenmonoksid je gas bez boje, ukusa i mirisa. Kombinacija ugljika i kisika nastaje prilikom nepotpunog sagorijevanja tvari koje sadrže ugljik i predstavlja izuzetno opasan otrov. Stoga je kvalitetna ventilacija u garažama i podzemnim parkiralištima važna za život njihovih korisnika.

Čak i male količine ugljičnog monoksida mogu oštetiti tijelo nekoliko minuta provedenih u loše ventiliranoj garaži s automobilom koji radi. Budite izuzetno oprezni! Ne zagrijavati u zatvorenim kutijama ili prostorijama bez ventilacije!

Ali koliko je opasan ugljični monoksid? na otvorenom? Eksperiment izveden u Bavarskoj pokazao je da su u 2016. godini prosječne vrijednosti pokazane na mjernim stanicama bile između 0,9-2,4 mg/m 3 i bile su znatno ispod graničnih vrijednosti.

Ozon

Za prosječnu osobu, ozon nije neka vrsta opasnog ili toksičnog plina. Međutim, u stvarnosti to nije slučaj.

Kada su izloženi sunčevoj svjetlosti, ugljikovodici i dušikov oksid se pretvaraju u ozon. Ozon ulazi u tijelo kroz respiratorni trakt i uzrokuje oštećenje stanica. Posljedice, djelovanje ozona: lokalna upala respiratornog trakta, kašalj i otežano disanje. S malim količinama ozona neće nastati nikakvi problemi s naknadnim obnavljanjem tjelesnih stanica, ali pri visokim koncentracijama ovaj naizgled bezopasan plin može lako ubiti zdravu osobu. Nije uzalud u Rusiji ovaj gas klasifikovan kao najviša klasa opasnosti.

Sa klimatskim promjenama povećava se rizik od visokih koncentracija ozona. Naučnici vjeruju da bi do 2050. opterećenje ozonom trebalo naglo porasti. Da bi se problem riješio, dušikovi oksidi koji se emituju transportom moraju se značajno smanjiti. Osim toga, postoji mnogo faktora koji utječu na širenje ozona, na primjer, otapala u bojama i lakovima također aktivno doprinose problemu.

sumpor dioksid (SO2)

Ovaj zagađivač nastaje kada se sumpor sagorijeva u gorivu. To je jedan od klasičnih atmosferskih zagađivača koji nastaju tokom sagorevanja, elektrana i industrije. SO2 je jedan od najvažnijih „sastojaka“ zagađivača koji stvaraju smog, koji se naziva i „londonski smog“.

U atmosferi, sumpor dioksid prolazi kroz niz procesa transformacije, što može rezultirati stvaranjem sumporne kiseline, sulfita i sulfata. SO2 prvenstveno djeluje na sluzokožu oka i gornjih disajnih puteva. Sa strane okoliša, sumpor dioksid može oštetiti biljke i uzrokovati zakiseljavanje tla.

dušikovi oksidi (NOx)

Dušikovi oksidi nastaju uglavnom tokom procesa sagorevanja u motorima sa unutrašnjim sagorevanjem. Dizel vozila se smatraju glavnim izvorom. Uvođenje katalizatora i filteri za čestice nastavlja da raste, tako da će emisije značajno pasti, ali to će se dogoditi tek u budućnosti.

Stvaranje otrovnih tvari - proizvoda nepotpunog sagorijevanja i dušikovih oksida u cilindru motora tijekom procesa sagorijevanja događa se na fundamentalno različite načine. Prva grupa toksičnih materija povezana je sa hemijskim reakcijama oksidacije goriva, koje se dešavaju kako u periodu pre plamena, tako i tokom procesa sagorevanja - ekspanzije. Druga grupa otrovnih tvari nastaje kombinacijom dušika i viška kisika u produktima izgaranja. Reakcija stvaranja dušikovih oksida je termičke prirode i nije direktno povezana s reakcijama oksidacije goriva. Stoga je preporučljivo razmotriti mehanizam nastanka ovih toksičnih tvari odvojeno.

Glavne toksične emisije iz automobila uključuju: izduvne gasove (EG), gasove iz kartera i isparenja goriva. Izduvni gasovi koje emituje motor sadrže ugljen monoksid (CO), ugljovodonike (C X H Y), azotne okside (NO X), aldehide i čađ. Plinovi iz kartera su mješavina dijela izduvnih plinova koji su prodrli kroz curenje klipnih prstenova u kućište motora s parama motornog ulja. Pare goriva ulaze u okolinu iz sistema za napajanje motora: spojeva, crijeva itd. Distribucija glavnih komponenti emisije karburatorski motor sledeće: izduvni gasovi sadrže 95% CO, 55% C X H Y i 98% NO X, gasovi iz kartera sadrže 5% C X H Y, 2% NO X, a isparenja goriva sadrže do 40% C X H Y. IN opšti slučaj Izduvni gasovi motora mogu sadržavati sljedeće netoksične i toksične komponente: O, O 2, O 3, C, CO, CO 2, CH 4, C n H m, C n H m O, NO, NO 2, N, N 2, NH 3, HNO 3, HCN, H, H 2, OH, H 2 O.

Štetne toksične emisije mogu se podijeliti na regulirane i neregulirane. Na ljudski organizam djeluju na različite načine. Štetne toksične emisije: CO, NO X, C X H Y, R X CHO, SO 2, čađ, dim. CO (ugljični monoksid)- Ovaj gas je bez boje i mirisa, lakši je od vazduha. Nastaje na površini klipa i na zidu cilindra, kod kojih ne dolazi do aktivacije usled intenzivnog odvođenja toplote sa zida, loše atomizacije goriva i disocijacije CO 2 na CO i O 2 na visokim temperaturama.

NO X (azotni oksidi)– najotrovniji izduvni gas.

N – inertni gas pri normalnim uslovima. Aktivno reagira s kisikom na visokim temperaturama.

Emisije izduvnih gasova zavise od temperature okoline. Kako više opterećenja motora, veća je temperatura u komori za sagorevanje, a samim tim se povećava i emisija azotnih oksida.

Vodonici (C x H y)– etan, metan, benzol, acetilen i drugi toksični elementi. EG sadrži oko 200 različitih vodonika.

Kod dizel motora C x H y nastaju u komori za sagorevanje zbog heterogene smeše, tj. plamen se gasi u vrlo bogatoj smjesi, gdje nema dovoljno zraka zbog nepravilne turbulencije, niske temperature, loše atomizacije.

Motor sa unutrašnjim sagorevanjem emituje više C x H y kada radi idle move, zbog slabe turbulencije i smanjene brzine sagorijevanja.

Smoke- neprozirni gas. Dim može biti bijeli, plavi, crni. Boja zavisi od stanja izduvnih gasova.

Bijeli i plavi dim– ovo je mješavina kapi goriva sa mikroskopskom količinom pare; nastaje usled nepotpunog sagorevanja i naknadne kondenzacije.

Bijeli dim nastaje kada je motor hladan, a zatim nestaje zbog zagrijavanja. Razlika između bijelog i plavog dima određena je veličinom kapi: ako je promjer kapi veći od valne dužine plave boje, tada oko percipira dim kao bijeli.

Plavi dim dolazi iz nafte. Prisustvo dima ukazuje da temperatura nije dovoljna za potpuno sagorevanje goriva. Crni dim se sastoji od čađi. Dim negativno utječe na ljudski organizam, životinje i vegetaciju.

Čađ– je bezoblično tijelo bez kristalne rešetke; U izduvnim gasovima dizel motora čađ se sastoji od nedefinisanih čestica veličine 0,3...100 mikrona.

Razlog za stvaranje čađi je taj što su energetski uslovi u cilindru dizel motora dovoljni da se molekul goriva potpuno uništi. Lakši atomi vodika difundiraju u sloj bogat kisikom, reagiraju s njim i, takoreći, izoliraju atome ugljikovodika od kontakta s kisikom. Formiranje čađi zavisi od temperature, pritiska u komori za sagorevanje, vrste goriva i odnosa goriva i vazduha.

SO2 (sumporov oksid)– nastaje u toku rada motora od goriva dobijenog iz kisele sirove nafte (posebno u dizel motorima); ove emisije iritiraju oči i disajne organe. SO 2 , H 2 S su veoma opasni za vegetaciju.

Olovo je glavni zagađivač vazduha Ruska Federacija Trenutno, prema različitim procjenama, vozila koja koriste olovni benzin čine od 70 do 87% ukupnih emisija olova. PbO (olovni oksidi)– nastaju u izduvnim gasovima motora karburatora kada se koristi olovni benzin. Kada se sagori jedna tona olovnog benzina, otprilike 0,5...0,85 kg olovnih oksida se oslobađa u atmosferu. Prema preliminarnim podacima, problem zagađenja olovom iz emisija vozila postaje sve veći u gradovima sa populacijom od preko 100.000 ljudi i lokalnim područjima duž prometnih autoputeva. Radikalna metoda borbe protiv zagađenja životne sredine emisijom olova drumski transport– odbijanje upotrebe olovnog benzina.

Aldehidi (R x CHO)– nastaju kada se gorivo sagorijeva na niske temperature ili je smjesa vrlo siromašna, a također i zbog oksidacije tankog sloja ulja u stijenci cilindra. Kada se gorivo sagori na visokim temperaturama, ovi aldehidi nestaju.

Zagađenje vazduha se dešava kroz tri kanala: 1) izduvni gas koji se emituje kroz izduvnu cev (65%); 2) gasovi iz kartera (20%); 3) ugljovodonici kao rezultat isparavanja goriva iz rezervoara, karburatora i cevovoda (15%).