Научно-исследовательская работа студента "Автомобиль и экология"
Работа содержит данные, с точки зрения науки о вреде выхлопных газов автомобильного транспорта, который наносит вред экологии. В работе исследованы данные ГИБДД автомобилей города, в котором проживает студент. Есть данные здравоохранения о болезнях в данном регионе и их причинах вознмкновения. Произведены расчеты, проведены эксперименты с топливом автомобилей, сделаны выводы.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 Доклад на тему "Автомобиль и экология" | 153.56 КБ |
Предварительный просмотр:
Государственное профессиональное образовательное автономное учреждение Амурской области
«Амурский многофункциональный центр профессиональных квалификаций»
КОНКУРС НАУЧНО – ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ
«ЮНОСТЬ. НАУКА. КУЛЬТУРА»
Тема: «АВТОМОБИЛЬ И ЭКОЛОГИЯ»
НАУЧНО - ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА
по МДК02.02. «Техническое обслуживание и ремонт автомобиля»
по МДК 03.02. «Организация транспортировка, приема, хранения и отпуска нефтепродуктов»
профессия 23.01.03 «Автомеханик»
Работу выполнил: Бескоровайный Никита
Студент 2 курса, группы №121,
профессия 23.01.03.«Автомеханик»
Руководитель работы:
Левберг Александра Петровна –
мастер производственного обучения
г. Белогорск
2017 год
Содержание
Стр.
I. Введение 3
Проблемы научного исследования 3
Актуальность исследования 4
Цели исследования 4
Задачи исследования 4
II. Научно - исследовательская часть 4
1.Виды топлива и технических жидкостей, используемых в ДВС 5 2. Источники токсичных веществ 6 3. Автомобиль, человек и природа. 7
III. Практическая часть
1.Данные автопарка по городу Белогорску. 7
2. Сравнительный анализ компонентов выхлопных газов бензинового
и дизельного двигателя. 8
3. Расчёт потребности кислорода ДВС на человека и ДВС по г. Белогорску 9
4. Исследование экологической обстановки в Амурской области и
в г. Белогорске 10
5. Влияние токсичных веществ на организм человека. (Эксперимент) 11
IV. Заключительная часть
Автомобиль и здоровье человека. 11
V. Список использованной литературы 12
«АВТОМОБИЛЬ И ЭКОЛОГИЯ»
- ВВЕДЕНИЕ
2017 год в России объявлен годом экологии.
Статья 42 конституции РФ гласит что: « Каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоянии и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью или имуществу экологическим правонарушением».
При экологическом кризисе происходят существенные изменения в окружающей среде, связанные с безответственным отношением человека к природе, а в следствии и к своему здоровью.
Автомобиль – это самое распространённое во всем мире транспортное средство. Автомобильный транспорт, занимает ведущее место по сравнению с другими видами транспорта по объёму перевозок пассажиров и грузов.
Красивые и ухоженные автомобили сейчас вызывают у нас в основном восторг, умиление, или даже зависть.
Далеко не каждый водитель транспортного средства задумывается о том, какой вред наносит автомобиль атмосфере и всем людям в частности.
С точки зрения наносимого экологического ущерба, автотранспорт лидирует во всех видах негативного воздействия: загрязнение воздуха - 95%, шум - 49,5%, воздействие на климат - 68%.
Один автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы в среднем более 4 тонн кислорода, выбрасывая при этом с отработанными газами примерно 800 кг угарного газа, 40 кг оксидов азота и почти 200 кг различных углеродов.
В результате, по России от автотранспорта за год в атмосферу поступает огромное количество только канцерогенных веществ: 27 тыс. тонн бензола, 17,5 тыс. тонн формальдегида, 1,5 тонны бензопирена и 5 тыс. тонн свинца. В целом, общее количество вредных веществ, ежегодно выбрасываемых автомобилями, превышает цифру в 20 млн. тонн.
Именно поэтому в нашей стране с каждым годом значительно увеличивается число онкологических, респираторных заболеваний, заболеваний легких, сердца и нервной системы.
Поэтому в интересах каждого жителя страны обезопасить себя и своих близких от факторов, которые содействуют развитию этих пагубных болезней.
Актуальность работы:
В связи с возросшими требованиями к экологическим проблемам, связанных с эксплуатацией автомобилей, с потреблением ими химических жидкостей, а также выброса большого количества газов в атмосферу, появилась необходимость решать вопросы выпуска экологически чистого топлива и жидкостей для автомобилей, которые не должны нарушать экологического равновесия в природе.
Объект исследования:
1. Нефтепродукты и жидкости, используемые для работы автомобилей, их влияние на природу и человека.
2. Автомобили и экология в Амурской области и в г. Белогорске.
3. Вред токсичных газов, заболевания, получаемые вследствие загрязнения среды.
Цель проекта: доказать, влияние различных видов топлива
(нефтепродуктов) и химических жидкостей, используемых в ДВС на здоровье человека и окружающую среду.
Задачи:
- изучить научную литературу по исследованию проблем загрязнения воздуха, воды, почвы продуктами нефтепереработки;
- определить влияние химических жидкостей, используемых в автомобиле на здоровье человека;
- изучить экологическое состояние в Амурской области и в г. Белогорске;
- исследовать химические жидкости, и определить их опасное воздействие на организм человека.
Методы решения задач:
Научно – поисковый и исследовательский методы, через изучение литературы исследований по данной теме, проведение опросов, расчётов и экспериментов с нефтепродуктами.
Практическая значимость работы: заключается в том, что результаты моего исследования могут быть использованы, как дополнительный материал, для углубления знаний по экологической проблеме автомобильного транспорта в нашем городе, вреде нефтепродуктов на организм человека, при изучении МДК «Техническое обслуживание и ремонт», МДК «Организация транспортировка, приема, хранения и отпуска нефтепродуктов» по разделу «Экология автомобильного транспорта».
- НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ
- Виды топлива и технические жидкости, используемые в ДВС
Для поддержания автомобиля в рабочем состоянии используются различные жидкости химического происхождения, такие как:
- бензин,
- дизельное топливо,
- антифриз,
- моторное масло, трансмиссионное масло,
- тормозная жидкость,
- жидкость гидроусилителя,
- электролиты.
Рассмотрим вредную деятельность некоторых жидкостей с научной точки зрения.
Бензин
Это горючая смесь легких углеводов, которая легко испаряется, и получают её из нефти.В основе принципа работы любого двигателя внутреннего сгорания лежит воспламенение небольшого количества топлива, обязательно высокоэнергетического, в небольшом замкнутом пространстве.
В идеальном двигателе внутреннего сгорания при сгорании топливо -воздушной смеси образуется вода и углекислый газ (СО2). Но на практике все обстоит гораздо хуже. Для улучшения качества бензина, увеличения детонационной его стойкости в него вводят антидетонаторы.
В России качестве антидетонаторов используется тетраэтилсвинец
(Pb (C2 Н5)4), называемый также этилом (этилированным бензином), в смеси с хлор- и бром органическими добавками, которые выносят из мотора оксиды свинца, т.к. образую летучие хлорид и бромид свинца, которые из выхлопной трубы попадают в воздух в виде аэрозолей, оседают на почве и деревьях, обычно много вокруг дороги, но много пыли с ними поднимается высоко в атмосферу и разносится по всему миру. Вот некоторые марки бензина : А-72, А-76, А-80, АИ-91, АИ -92, АИ -93, АИ-95.
Тетраэтилсвинца в бензин добавляют довольно много.
В городах с большим автомобильным движением может наблюдаться загрязнение свинцом.
Хотя тетраэтилсвинец ядовит, а свинец - дорогой, но его еще используют, т.к. попытки заменить его чем-то другим оказались неудачными.
Дизельное топливо
Если сравнивать дизельное топливо и бензин, то они разные и, даже, имеют разные запахи!
Кроме того, дизтопливо тяжелее бензина и более плотное, жирное.
Оно испаряется намного медленнее, по сравнению с бензином из-за того, что тяжелее.
В дизтопливе содержится больше углерода, атомные цепочки длиннее, чем у бензина. Качество и химический состав дизтоплива во многом определяется наличием присадок и добавок в нем.
Дизтопливо имеет более высокую плотность энергии, чем бензин. В среднем 1 литр дизельного топлива содержит примерно 41x10 6 Дж, а бензин - 35x10 6 Дж энергии.
Этот факт в сочетании с более высоким КПД дизельных двигателей, объясняет, почему последние имеют лучший пробег, чем бензиновые двигатели.
С точки зрения охраны окружающей среды, дизель имеет как плюсы, так и минусы.
Плюсы - дизельный двигатель выделяет очень небольшое количество угарного газа, углеводородов и диоксида углерода.
Минусы - выделение большого количества соединений азота и сажи. Последние приводят к кислотным дождям, смогу, плохо влияют на здоровье людей.
Особое внимание уделяется экологической безопасности дизельного топлива. При его сгорании образуются высокотоксичные оксиды серы.
Они могут стать причиной респираторных и сердечных заболеваний. Чтобы сделать окружающую среду еще чище, с 2006 года, почти все продаваемое дизтопливо имеет пониженное содержание серы.
Риск возникновения злокачественных новообразований может повышаться и при непосредственном контакте с парами дизельного топлива. Поэтому снижение содержания канцерогенов, как в отработавших газах, так и топливе представляется актуальной задачей для исследователей.
Ученые Объединенного института исследований окружающей среды и Национального управления океанических и атмосферных исследований в ходе своей работы пришли к выводу, что выхлопы бензиновых двигателей в несколько раз вреднее выбросов дизелей.
Оказывается, бензиновые двигатели при обработке топлива выделяют в 4 раза больше вредных органических веществ. А вторичные вещества из дизельных моторов делают малейший вклад в загрязнение атмосферы.
Моторные масла
Моторные масла, применяемые для смазки механизмов в автомобиле, как и бензин, получают из нефти, поэтому при проливе этих масел и других продуктов нефтепереработки вода покрывается вредной нефтяной пленкой, таким образом, всякий ремонт автомобилей близ водоемов недопустим. На месте, где разлили масло, трава выгорает, почва «умирает», на ней ничего не растет в течение 6 – 10 лет.
По данным Управления по охране окружающей среды 85% моторного масла, которое автовладельцы меняют самостоятельно, ненадлежащим образом сливается в канализацию, мусорные баки и на землю. При этом отработанное машинное масло может стать одним из крупнейших источников загрязнения грунтовых вод и водотоков.
Вероятные последствия, действительно, поражают: литр масла может стать источником масляного пятна площадью почти 1 га или загрязнить миллион литров питьевой воды.
Охлаждающие жидкости
При минусовых температурах вода в радиаторе замерзает, разрывая двигатель и радиатор; соли в воде образуют накипь, поэтому обычно вместо воды используют антифризы - смеси спирта с водой, глицерина с водой, этиленгликоля с водой, но т.к. спирт легко выкипает, глицерин дорогой, и смесь с ним получается вязкая, то применяются, в основном, водно - гликолевые антифризы.
Водно - гликолевые антифризы плохи тем, что гликоль токсичен, вызывает коррозию.
Этиленгликолевые антифризы самые распространенные из-за дешевизны их производства. Основным их недостатком является высокая токсичность.
Сбрасывать их в окружающую среду не следует. Отработанный антифриз накапливает в себе тяжелые металлы, например, свинец, собранный с двигателя в процессе его работы.
Любой антифриз вреден для организма человека, поэтому следует внимательно относится к его использованию и избегать попадания на слизистую или во внутрь.
Они способны вызвать летальный исход при попадании в организм человека.
Особая опасность в использовании этиленгликоля заключается во вкусовых качествах такого антифриза – он сладковат на привкус, поэтому хранить такую жидкость нужно в недоступных для детей местах.
- Источник токсичных веществ
Выхлопные газы – основной источник токсичных веществ двигателя внутреннего сгорания – это неоднородная смесь различных газообразных веществ с разнообразными химическими и физическими свойствами, состоящая из продуктов полного и неполного сгорания топлива, избыточного воздуха, аэрозолей и различных микропримесей поступающих из цилиндров двигателей в его выпускную систему.
Отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания содержат
около 200 компонентов.
Период их существования длится от нескольких минут 5 лет.
В таблице представлены всего 10 компонентов выхлопных газов
Компоненты выхлопного газа | Содержание по объему, % | Примечание | |
Двигатели | |||
бензиновые | дизели | ||
Азот | 74,0 - 77,0 | 76,0 - 78,0 | нетоксичен |
Кислород | 0,3 - 8,0 | 2,0 - 18,0 | нетоксичен |
Пары воды | 3,0 - 5,5 | 0,5 - 4,0 | нетоксичны |
Диоксид углерода | 5,0 - 12,0 | 1,0 - 10,0 | нетоксичен |
Оксид углерода | 0,1 - 10,0 | 0,01 - 5,0 | токсичен |
Углеводороды неканцерогенные | 0,2 - 3,0 | 0,009 - 0,5 | токсичны |
Альдегиды | 0 - 0,2 | 0,001 - 0,009 | токсичны |
Оксид серы | 0 - 0,002 | 0 - 0,03 | токсичен |
Сажа, г/м3 | 0 - 0,04 | 0,01 - 1,1 | токсична |
Бензопирен, мг/м3 | 0,01 - 0,02 | до 0,01 | канцероген |
Вывод: азот, кислород, пары воды, диоксид углерода - нетоксичны.
Оксид углерода, углеводороды, альдегиды, оксид серы ,сажа - токсичны.
Бензопирен- это канцероген.
Очень вреден для организма человека, является веществом, вызывающим новообразования у человека.
- Автомобиль и человек.
По состоянию на 01.01.2016 года в России насчитывается почти 41 млн. легковых автомобилей.
В среднем на каждого 1000 жителя России приходится 284 автомобиля.
Автомобиль есть у каждой второй семьи, при этом каждая шестая имеет 2 автомобиля и более.
Обеспеченность автомобилями на 1000 человек в других странах составляет:
США – 799 машин
Италия – 618 машин
Германия – 544 машин
Как же обстоят «автомобильные дела» в Амурской области?
Площадь Амурской области - 363,7 тыс. км2.
Численность населения, из которого 65% городское, составляет на 1 января 2015 года - 874,6 тыс. человек, в г. Белогорске – 67,7 тыс. чел.
- 305 776 автомобилей зарегистрировано в Амурской области.
- 66 070 - в Благовещенске;
- 12 974 - в Белогорске – это на 1000 жителя города приходится почти 191 автомобиль.
- 11 817 - в Свободном;
- 11 358 - в Тынде;
- 8746 - в Зее;
- 7538 - в Райчихинске;
- 6939 - в Шимановске.
- ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ :
Для достижения поставленной цели мною была проведена следующая работа:
- Взял данные наличия автомобилей у жителей города Белогорска, работающих на бензиновом двигателе.
Обратился в ГИБДД по г. Белогорску с просьбой предоставить информацию о количестве зарегистрированного автотранспорта в городе Белогорске, работающих на бензине, на бензиновом топливе – зарегистрировано 7852 единицы автотранспорта.
2. Провел опрос жителей города Белогорска, которым задавал следующие вопросы:
Есть ли у вас автомобиль?
Объём двигателя?
Вид используемого топлива?
Средний пробег автомобиля в сутки?
Мною было опрошено 30 человек.
В результате опроса были получены такие результаты:
Из них у 18 человек автомобили с бензиновым двигателем.
Вид используемого топлива – бензин АИ - 92
Средний пробег автомобиля в сутки – 32,5 км.
Рабочий объём двигателя – (в среднем) 1,7 литра.
Сделал сравнительный анализ компонентов выхлопных газов бензинового и дизельного двигателей:
Вывод: в городе больше автомобилей, работающих на бензине, бензиновые и дизельные двигатели в своем составе имеют концентрацию токсичных выхлопных газов и канцерогенов, но в дизельных двигателях их меньше, чем у карбюраторных, значит они экологически чище.
В городе Белогорске загрязнение газами от ДВС, работающих на бензине этилированном больше.
3. Изучил потребление кислорода ДВС во время их работы, и сделал расчеты потребления кислорода для автомобилей города Белогорска.
Ученые подсчитали, что растениям понадобилось около 3 млн. лет для того, чтобы выработать столько кислорода, сколько нас окружает на сегодняшний день.
Взрослое дерево за 24 часа производит 180 л кислорода.
В среднем человек потребляет 20 л. в час, около 500 л кислорода в день, или около 750 грамм.
Таким образом, для жизни человека нужно 3 дерева в день.
Потребление кислорода ДВС и человеком
(расчёт и сравнительный анализ):
Человек | Автомобиль | |
Потребление кислорода в час | 20 л | 20 000 л |
Сколько необходимо деревьев в сутки | 3 дерева | 3000 деревьев |
Потребление кислорода в год | 182 500 л | ? |
Для сгорания 1 кг бензина требуется около 300 литров кислорода.
Легковой автомобиль на 1000 км расходует столько же кислорода, сколько его нужно взрослому человеку на целый год, т.е. 182500 литров кислорода.
Я произвел подсчеты, результат которых касается нашего города.
В Белогорске 12974 автомобиля
1 час работы двигателя – 20 000л кислорода
1 час работы всех автомобилей нашего города
20 000л х 12 974 = 259 480 000 литров кислорода в час
В Белогорске население 67 700 человек
1 час потребление кислорода – 20 л.
67 700 х 20 л = 1 354 000 л. кислорода в час
Вывод: автомобиль потребляет кислорода в час больше, чем человек за час, в 1000 раз.
В г. Белогорске для работы двигателей всех автомобилей в час понадобится кислорода в 191,6 раза больше, чем всему населению города в час.
- Экологическая обстановка и типичные заболевания в Амурской области и городе Белогорске.
Эксперимент на выявление токсичности нефтепродуктов и их влияния на организм человека.
На сегодняшний день, согласно большинству специализированных рейтингов, Амурская область в экологическом отношении является одним из наиболее благополучных российских регионов.
Как и везде, в Амурской области есть определенные проблемы с экологией, которые имеют как объективные, так и субъективные причины.
Здоровье населения региона прямо связано со средой обитания человека. Уменьшение численности населения Амурской области, рост заболеваемости верхних дыхательных путей, онкологических заболеваний, аллергия и превышение числа умерших над родившимися происходят на фоне ухудшающейся экологической обстановки.
Техногенные выбросы в атмосферу превышают предельно допустимые нормы.
Основными источниками загрязнения Амурской области являются предприятия промышленности, транспорта и жилищно-коммунального хозяйства, строящийся в Амурской области космодром «Восточный».
В общем объеме выбросов в атмосферу загрязняющих веществ на долю автотранспорта в последние годы приходилось до 59 % суммарного выброса вредных веществ.
Основными загрязнителями атмосферного воздуха являются: пыль, оксид углерода, диоксид серы.
Диоксид серы обладает выраженным раздражающим действием, сочетающимся с резким неприятным запахом. Поражает, в первую очередь, органы дыхания, глаза, центральную нервную систему, увеличение смертности от сердечно -сосудистых и респираторных заболеваний, увеличение числа приступов астмы у астматиков, увеличение респираторных заболеваний у лиц старше 60 лет.
Оксид углерода приводит к острому отравлению, к изменению психомоторных реакций у детей, учащение приступов стенокардии.
Эксперимент
На простом примере я хотел показать, что содержание топлива в открытых резервуарах, а также строительство АЗС вблизи жилых домов крайне опасно для жизни и здоровья человека.
Для эксперимента я подготовил 3 емкости, в которые поместил бензин АИ – 92, АИ – 95, дизельное топливо.
В каждой емкости на начало эксперимента содержалось по 50 мл жидкости. Условия хранения – естественные. Температура воздуха + 17 С, влажность – средняя.
Ровно через сутки объем бензина уменьшился: АИ – 92, АИ – 95 составил по 25 мл, запах очень резкий. Объем дизельного топлива не уменьшился.
Всего за 4 суток бензин испарился более чем на 33 мл, причем разное октановое число не влияло на скорость испарения. Максимально большое испарение произошло в первый день. Объем дизельного топлива практически не изменился.
В помещении сохранялся резкий запах, вызывающий кашель и слезливость, чувство тревожности.
После 10 минут пребывания в помещении заболела голова, потребовалось срочно выйти на свежий воздух.
Таким образом, всего за 4 суток бензин испарился более чем на 33 мл, причем разное октановое число не влияло на скорость испарения.
Максимально большое испарение произошло в первый день. Объем дизельного топлива практически не изменился. В помещении сохранялся резкий запах, вызывающий кашель и слезливость, чувство тревожности.
В результате этого эксперимента я пришел к следующему выводу:
- Испаряемость бензина гораздо выше дизельного топлива, поэтому требования к его хранению должны быть гораздо выше;
- Бензин должен храниться в условиях строгой герметичности, в темном прохладном месте, защищенном от прямого попадания солнечных лучей;
- Содержать бензин в открытых емкостях в домашних условиях категорически запрещается; на АЗС требования к хранению должны быть повышены;
- Испарения бензина токсичны и очень опасны для человека.
- ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Влияние токсичных веществ на организм человека оказывает негативное воздействие.
Изучив научную литературу, и исследовав жидкости, применяемые для работы ДВС автомобилей, я делаю вывод, что вредные вещества промышленности и автомобильного транспорта наносят огромный вред организму человека, и это касается, в том числе, нашей области и города Белогорска.
Последние годы загрязнение атмосферы привело к тому, что ухудшилось снабжение кислородом человеческого организма, люди нашей области и города Белогорска стали чаще болеть пневмонией, онкологическими заболеваниями, аллергией, ведь при длительном вдыхании воздуха с содержанием кислорода менее 15%, доказано, наступает даже у человека смерть.
Признаки дефицита кислорода у человека, выражается в:
- общей слабости;
- ухудшение цвета кожи лица;
- депрессии, нарушение сна;
- головокружении, головных болях;
- раздражении и усталости;
- снижении умственной работоспособности, ослабление памяти;
- нарушение обмена веществ, избыточный вес, снижается иммунитет.
Последние исследования показали, что в тканях 40-летнего человека столько кислорода, сколько должно быть у 80-летнего!
При такой экологии мы стареем с каждым вздохом! А дети? Они страдают больше всего. Им так необходим кислород для развития мозга, для бодрости и для устойчивости к стрессам и нагрузкам.
Рекомендации:
Сегодня первостепенное значение для уменьшения загрязнения атмосферы выбросами автомобилей имеет техническое состояние автомобильного парка и поддержание его в технически исправном состоянии, удовлетворяющим экологическим требованиям.
Чтобы снизить вредность автомобильных выбросов и химических жидкостей нужно:
- повысить качество двигателей;
- установить устройства (катализаторы), снижающих концентрацию вредных веществ в выхлопных газах;
- искать новые виды топлива;
- создавать новые экологически чистые двигатели;
- быть осторожным и внимательным при выборе, использовании химических жидкостей, соблюдая все меры безопасности с ними.
И… если Вы живете в городе и не можете рассчитывать на милость правительства, старайтесь чаще бывать на свежем воздухе, содержать свой автомобиль в технически исправном состоянии.
Принимайте кислородный коктейль, применяйте дыхательную кислородо терапию! Берегите себя! Следите за своим здоровьем!
- Используемая литература и интернет ресурсы.
1. Н.А. Максимов «За страницами учебника географии», Москва «Просвещение», 1988г.
2. Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник, А.П. Сидорин «Экология», «Дрофа»,1995г.
3. Г.А. Богдановский «Химическая экология»,
Издательство Московского университета, 1994г.
- Н.А. Агаджанян, В.И. Торшин «Экология человека» ММП «Экоцентр», КРУК, 1994г.
https://doc4web.ru/ekologiya/urok-ekologii-na-temu-vliyanie-avtotransporta-na-okruzhayuschuyu.html
http://referatplus.ru/ecolog/1_ekology_0054.php
Что общего у травы и собаки?
Новый снимок Юпитера
Как нарисовать черёмуху
Горка
Рисуем ветку берёзы сухой пастелью