Автотранспорт и его влияние на экологическую ситуацию в городской местности

Автотранспорт и его влияние на экологическую ситуацию в городской местности
А.В.Коновалова,
ГАПОУ «Нижнекамский индустриальный
техникум», г. Нижнекамск;
Научный руководитель – В.И. Акулова,
преподаватель английского языка
Автомобильный транспорт занимает важное место в единой транспортной системе страны. Он перевозит более 80% народнохозяйственных грузов, что  обусловлено высокой маневренностью автомобильного транспорта, возможностью доставки грузов «от двери до двери» без дополнительных перегрузок в  пути, а, следовательно, высокой скоростью  доставки и сохранностью грузов.  Актуальность моего исследования заключается в том что влияния автотранспорта на экологию городской местности определяется тем обстоятельством, что транспортный комплекс, в частности в России, включающий в себя автомобильный, морской, внутренний водный, железнодорожный и авиационный виды транспорта, - один из крупнейших загрязнителей атмосферного воздуха. Его влияние на окружающею среду выражается, в основном, в выбросах в атмосферу токсикантов с отработанными газами транспортных двигателей. К главным источникам загрязнения окружающей среды, в том числе атмосферного воздуха, и потребителям энергоресурсов относятся автомобильный транспорт и инфраструктура автотранспортного комплекса.  Атмосферный воздух – один из основных компонентов окружающей среды, характеризующий санитарно-эпидемиологическое благополучие среды обитания человека. Целью моего исследования: изучить влияние автотранспорт на экологическую атмосферу города Нижнекамска.
Объектом моего исследования является экологическая атмосфера города Нижнекамска.
Предмет исследования: автомобильный транспорт города Нижнекамска
В соответствии с поставленными целью и нами были определены следующие задачи:
Рассмотреть преимущества и недостатки различных видов двигателей;
Изучить уровень загрязнения атмосферного воздуха в городе Нижнекамск за последние три года;
Отследить сокращения количества бензиновых и дизельных двигателей в городе Нижнекамске
Рассмотреть возможности сокращения загрязнения воздуха.
Гипотеза нашего исследования заключается в том, что при уменьшении количества выхлопных газов, путем замены бензиновых и дизельных двигателей на альтернативные источники топлива, загрязнение воздуха в городе Нижнекамске значительно уменьшится.
На сегодняшний день бензиновый двигатель является наиболее распространённым как в производстве, так и в машиностроении. Рассмотрим его преимущества и недостатки. Неоспоримыми преимуществами бензинового двигателя внутреннего сгорания являются низкий расход топлива. Но не смотря на это, количество минусов их использования значительно перевешивает: высокая стоимость топлива, повышенный износ цилиндров двигателя, низкое качество топлива, и самое главное, угроза окружающей среде. В выхлопных газах автомобиля, наблюдается высокая концентрация окиси углерода. СО2 экологи называют главным разрушителем озонового слоя атмосферы.
Все чаще и чаще бензиновые двигатели заменяются на газовые. Говоря о газовых двигателях, следует отметить большое количество преимуществ их использования: минимальное содержание в выхлопных газах оксида углерода и формальдегидов, что является наиболее экологичным, высокое октановое число, что дает больше КПД, низкая нагрузка на цилиндры, увеличение пробега между заменой моторного масла, экономичность. Единственным значимым недостатком газового двигателя можно назвать высокая рабочая температура. К ней особенно чувствительны поршни, поэтому придется пристально следить за их исправностью, а заодно за работой системы охлаждения ДВС.
Как и было сказано выше, одним из недостатков бензиновых и дизельных двигателей является загрязнение воздуха. Основная причина загрязнения воздуха заключается в неполном и неравномерном сгорании топлива. Всего 15% его расходуется на движение автомобиля, а 85% «летит на ветер». В отработавших газах двигателя внутреннего сгорания (ДВС) содержится свыше 170 вредных компонентов, из них около 160 – производные углеводородов, прямо обязанные своим появлением неполному сгоранию топлива в двигателе. Наличие в отработавших газах вредных веществ обусловлено в конечном итоге видом и условиями сгорания топлива.
Отработавшие газы, продукты износа механических частей и покрышек автомобиля, а также дорожного покрытия составляют около половины атмосферных выбросов антропогенного происхождения. Наиболее исследованными являются выбросы двигателя и картера автомобиля. В состав этих выбросов, помимо азота, кислорода, углекислого газа и воды, входят такие вредные компоненты, как окись углерода, углеводороды, окислы азота и серы, твёрдые частицы. Двигаясь со скоростью 80-90 км/ч в среднем автомобиль превращает в углекислоту столько же кислорода, сколько 300-350 человек. Но дело не только в углекислоте. Годовой выхлоп одного автомобиля – это 800 кг окиси углерода, 40 кг окислов азота и более 200 кг различных углеводородов. В этом наборе весьма коварна окись углерода. Из-за высокой токсичности её допустимая концентрация в атмосферном воздухе не должна превышать 1 мг/м3. К числу вредных компонентов относятся и твёрдые выбросы, содержащие свинец и сажу, на поверхности которой адсорбируются циклические углеводороды (некоторые из них обладают канцерогенными свойствами). Окислы азота токсичны для человека и, кроме того, обладают раздражающим действием. Особо опасной составляющей отработавших газов являются канцерогенные углеводороды, обнаруживаемые, прежде всего, на перекрёстках у светофоров (до 6,4 мкг/100 м3, что в 3 раза больше, чем в середине квартала). При использовании этилированного бензина автомобильный двигатель выбрасывает соединения свинца. Свинец опасен тем, что способен накапливаться, как во внешней среде, так и в организме человека. Из соединений металлов, входящих в состав твёрдых выбросов автомобилей, наиболее изученными являются соединения свинца. Это обусловлено тем, что соединения свинца, поступая в организм человека и теплокровных животных с водой, воздухом и пищей, оказывают на него наиболее вредное действие. До 50% дневного поступления свинца в организм приходится на воздух, в котором значительную долю составляют отработавшие газы автомобилей.
На сегодняшний день, Нижнекамск находится в списке городов с самым загрязненным атмосферным воздухом. Следует отметить, что в этот список он вернулся после двухлетнего перерыва.
Регулярные наблюдения за загрязнением воздуха в течение 2015 года проводились в трех татарстанских городах – Казани, Набережных Челнах и Нижнекамске, на 22 станциях. Качество атмосферного воздуха в первых двух городах, начиная с 2013 года, оставалось неизменным - на отметке «высокий уровень». А вот в Нижнекамске уровень загрязнения воздуха за год перешел с «высокого» на «очень высокий». Эти три города, по сути, и определили общереспубликанскую статистику. Судя по докладу, 66% населения Татарстана проживает в городах с высоким и очень высоким уровнем загрязняющих веществ.
Рис. 1

Рассмотрим, чем обусловлено такая смена экологической обстановки в городе Нижнекамске. Одним из факторов к примеру, может служит тот факт, что к 2013 году основная часть автобусного автопарка города Нижнекамска была заменена на автобусы с газовым двигателем, это и способствовало снижению уровня загрязнённости воздуха. Но как нам всем известно количество автомобилей в городе неумолимо растёт. Автомобили приобретаемые нижнекамцами, в большинстве своем, являются автомобилями с бензиновым двигателем. Таким образом, за счет роста количества выхлопных газов, растет и уровень загрязненности воздуха в городе. Из рисунка 2 видно, что с 2013 года количество автомобилей в городе Нижнекамск выросло на 5200 единиц. И эти приведенные нами цифры можно считать только примерными, так как речь идет об автомобилях, зарегистрированных в г. Нижнекамск.
Рис.2

Что же сделать что бы улучшить экологическую остановку и уменьшить загрязнение воздуха? Очевидно, что следует работать в направлении замены бензиновых двигателей на газовые. Это значительно улучшит качество воздуха в городе. Для достижения этой цели, по нашему мнению, следует разработать программу субсидирования установки газового оборудования на личный автотранспорт.