Преподаватель:
Гиззатуллина Алсу Нарисовна

Исследовательская работа на тему "Какие экологические проблемы существуют в авиации?"
План.

Введение
Недостатки современной авиации
3.1. Загрязнение воздуха химическими веществами
3.2. Самолеты сильно шумят
Безопасность в авиации как признак заботы об экологии
Способы уменьшения вреда окружающей
5.1. Лёгкие и вместительные лайнеры
5.2. Облегчение корпуса и "начинки"
5.3. Новый тип топлива
5.4. Новые способы пилотирования
5.5. Большие по размерам, но лёгкие по массе двигатели.
Заключение
Литература
Введение.

Авиации уже больше века, однако, в последнее время она переживает просто сумасшедший бум. В 1994 году в небо поднялось 1.25 миллиардов человек, а в 2012 - уже более 3 миллиардов! Такой взрывной поток пассажиров будет продолжаться и в будущем. Но то, что доставляет радость туристам, плохо для природы в целом.

На совести воздушного транспорта целых 5% от общего числа вредных выбросов (примерно в 8 раз меньше, чем от автомобильного транспорта), создающих парниковый эффект и ведущих к глобальному потеплению. Большинство развитых стран пытаются хоть как-то ограничить выбросы вредных газов, призывая граждан воздерживаться от поездок на автомобилях, а промышленников - переходить на экологически чистые материалы. Но вот авиация со своими вредными выхлопами остается «священной коровой»...

Впервые об экологических проблемах, наносимых авиацией, заговорили в Чикаго - 7 декабря 1944 года там был подписан документ под названием «Конвенция о международной гражданской авиации» (или «Чикагская конвенция»). Данный документ вводил некоторые экологические стандарты в международную авиацию в целом. Конвенция прошла успешное испытание временем и сегодня остается надежной основой развития и согласованного функционирования международной гражданской авиации.

Также в 2004 году ICAO установила три основные цели в области окружающей среды:

Ограничение или снижение влияния авиационной эмиссии на местное качество воздуха.
Ограничение или сокращение количества людей, подвергаемых значительному воздействию авиационного шума.
Ограничение или уменьшение воздействия эмиссии парниковых газов на мировой климат в результате деятельности авиации.

ICAO также рассматривает рыночные варианты решения проблем, связанных с экологией, на основе участия авиации в обменах квотами на эмиссию. Сама идея реализации такого новшества пришла канадскому экономисту Джону Дейлсому в 1968 году. Дэйлс предлагал создать рынок прав на загрязнение, чтобы ограничить загрязнение водоёмов промышленностью. Революционно новым в этой идее было то, что правительство могло установить конкретный объём суммарной загрязняемости в качестве экологической цели. После установления ограничения на выброс определённых веществ на определённой территории и за конкретный период времени, начинается распределение соответствующего количества квот. Эмиссии, совершённые без определённой квоты, облагаются штрафом.

Кстати, новая система торговли квотами на выбросы в атмосферу двуокиси углерода начала действовать в Европе с 1 января 2012 года. На данный закон отреагировали буквально все промышленно развитые страны, включая Россию: в Москве прошел двухдневный саммит, по итогам которого 29 стран-участниц подписали декларацию, которая в скором времени была отправлена в Евросоюз.

Комитет по охране окружающей среды от влияния авиации при ICAO постоянно озабочен качеством окружающей среды. В специальном отчете о влиянии авиации на глобальную атмосферу, опубликованный Межгосударственной комиссией по изменению климата говорится, что деятельность авиации пагубно сказывается на озоновом слое, т.е. разрушает его.

Цель работы:
Изучить, какие экологические проблемы существуют в авиации.
Задачи:
1. Рассмотреть формы вредного физического воздействия на окружающую среду.

Изучить влияние на экологию химических элементов горения двигателя самолета.

2. Выяснить, какие способы уменьшения вреда окружающей среде существуют в авиации.

Рассмотреть технические характеристики самолетов, такие, как вместимость, масса, площадь крыла и т.п.

Недостатки современной авиации.

На диаграмме представлены два основных недостатка современных самолетов:

Давайте рассмотрим эти недостатки подробнее:

Первый недостаток - - двигатели самолетов выбрасывают газы, создающие парниковый эффект.

Современные самолеты летают на авиационном керосине - топливе, вырабатываемом из нефти. В основном в состав нефтепроизводного топлива входят углерод (С) и водород (H). При сгорании в двигателе атомы углерода и водорода отделяются друг от друга, чтобы соединиться с молекулами кислорода из воздуха. Получаются два новых вещества - углекислый газ и вода. Именно водяной пар, вырываясь из сопл, превращается в туман, образуя длинные белые следы. Углекислый газ и водяной пар задерживают тепло, излучаемое Землей, что само собой «помогает» развитию парникового эффекта.

Теоретически при сгорании керосина ничего кроме углекислого газа и воды образоваться не должно. Но на деле все не так. Во время работы двигателей самолетов происходит выброс отработанных газов, прямых и побочных продуктов сгорания топлива, которые могут быть причиной нежелательного воздействия на окружающую среду. Это явление называется «эмиссия».

Эмиссия оксидов углерода, несгоревших углеводородов и частиц углерода — результат неполного сгорания топлива в двигателе. Эмиссия оксидов азота — следствие высокой температуры в зоне горения топлива, при которой становиться возможным окисление содержащегося в воздухе азота. Именно оксиды азота ведут к истощению озонового слоя Земли.

Итак, взгляните на таблицу. Здесь представлены коэффициенты для скорости эмиссии оксидов углерода и азота, несгоревших углеводородов:

Коэффициент
Температура воздуха, C°
-20
-10
0
10
20
30
Kq (NxHy)
0.74
0.81
0.88
0.96
1.0
1.11
Kq (CxHy,CmHn)
1.3
1.2
1.1
1.04
1.0
1.0
По таблице видно, что индексы оксидов углерода и несгоревших частиц топлива тем больше, чем ниже температура и давление в камере сгорания. Они максимальны при рулении самолёта в аэропорту, при взлёте достигают минимума и остаются близкими к минимуму во всех полётных фазах. Для оксидов азота закономерность обратная - при повышении температуры коэффициент возрастает, это может происходить при взлете самолета и дальнейшем полете.

Как уже было отмечено, спрос на авиатранспорт в мире будет расти, на диаграмме представлены средние значения темпов роста пассажиропотока, сжигаемого топлива для их перевозки и эмиссии оксидов азота, которая происходит в результате сгорания горючего.

По таблице видно, что в период 1984-1992 и 1992-2016 годов рост спроса на авиатранспорт в среднем не изменяется, количество сжигаемого топлива увеличивается, в сравнении с прошлыми периодами, но при этом эмиссия оксидов азота уменьшается, что указывает на модернизацию двигателей и усовершенствование качества топлива.

Приведу несколько шокирующих фактов:

При сгорании одного литра авиационного топлива выделяется более 2.5 кг СО2!
Рейс Москва - Санкт-Петербург, выполняется на самолете Airbus A320 (двухдвигательный авиалайнер с максимальной вместимостью 164 пассажира), авиалайнер пролетает 750 км и сжигает около 2700 литров авиационного топлива. Количество выбросов углекислого газа составляет около 7 тонн. Представьте себе масштабы загрязнений только по этому популярному маршруту, частота рейсов по которому может достигать двух-трех рейсов в час!
За время полёта из Лондона в Нью-Йорк и обратно генерируется примерно столько же парниковых газов, сколько и при отоплении одного сельского дома в течение одного года.
В Евросоюзе и в России выбросы газов от авиации увеличились на 87% по сравнению с 1990 годом.

Второй недостаток - самолеты сильно шумят.

Что же значит, жить рядом с аэропортом? Это каждодневный ужас; людям, живущим в непосредственной близости к аэродромам, приходится наблюдать адский балет из влетов и посадок. Двигатели реактивных самолетов - это и есть машины для создания звуков, кроме того, при посадке самолеты давят своей огромной массой на воздух, что дает еще один источник сильного шума.

Официальные данные свидетельствуют, что в России примерно 35 млн. человек подвержены существенному, превышающему нормативы, воздействию транспортного шума. От авиационного шума страдают более миллиона человек.

Экспериментально доказано, что антропогенное шумовое воздействие неблагоприятно сказывается на организме человека и сокращает продолжительность жизни. Было установлено, что продолжительное пребывание в местах с шумовым загрязнением ведет к физиологическим и психическим нагрузкам - бессонница, гипертония. Люди становятся раздражительными и нервными. Исследование, организованное Гарвардской школой общественного здравоохранения и Бостонским университетом, выявило связь между воздействием шума от самолетов и уровнем госпитализации в связи с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Оказалось, что превышение звука на 10 дБ повышает риск заболеваемости сердечно-сосудистыми недугами на 3.5%. Причем высокий уровень госпитализации замечен в районах, где постоянный уровень шума не опускается отметки ниже 55 дБ. А в местах, где уровень шума колеблется в районе 65 дБ госпитализаций по причине инсультов выше на 25%, по сравнению с теми, кто испытывает шумовую нагрузку в 50 дБ.

Безопасность в авиации как признак заботы об экологии.

Население, проживающее в окрестностях аэропорта, следует рассматривать, как объект окружающей среды. Размещение аэропортов должно отвечать особым требованиям не только по условиям обеспечения нормативного уровня шума, и загрязнения воздуха, но по гарантированию безопасности населения на прилегающей территории.

За последние 20 лет явного улучшения относительных показателей безопасности полетов не произошло. По данным компании «Боинг» при развитии такого сценария, авиакатастрофы будут происходить по всему миру каждые 10-12 дней!

Ежегодно в ЕС более 45 тыс. человек погибает и более 1.6 млн. получают увечья в транспортных происшествиях. Наибольшая часть жертв приходится на автомобильный сектор. Ущербы от авто- и авиакатастроф только в ЕС и в России оцениваются в 45 млрд. евро в год: 15 млрд. - страхование и ремонт средств передвижения (автомобили и самолеты), 30 млрд. - фатальные экономические потери от ликвидации различного рода последствий (в том числе и экологические). При избегании хотя бы одной аварии можно сохранить в среднем более 1 млн. евро, не говоря о человеческих жизнях. Внешние расходы транспортного сектора, которые в основном определяются экологическим ущербом (шум, загрязнение воздуха) и транспортными происшествиями составляют в основном 4% от общего валового национального продукта.

По диаграмме видно, что в 1991 году расходы на ликвидацию железнодорожных катастроф в большинстве стран Европы доминировали над авиационными расходами.

Стоит отметить, что авиационный транспорт является одним из самых безопасных среди других.

Сравнение показателей смертности для отдельных видов транспорта в ЕС за 1997 год.

Вид транспорта
Количество жертв
Уровень смертности (на 100 тыс. чел.)
Объем транспортных работ
(млрд. км.)
Дорожный
42500
11.3 (!)
3860
Воздушный
109
0,051
240
Железнодорожный
108
0,029
270
Водный
100
0,021
30

Сравнение внешних транспортных затрат определенных в Европе и Канаде приводится в нижней таблице.

Стоимость загрязнения воздуха и транспортных происшествий в % от стоимости транспортных услуг.

Транспортные перевозки
Европа
Канада
Авиационные
16
7
Железнодорожные
4
21
Автомобильные
14
10-57

Способы уменьшения вреда окружающей среде.

Итак, мы рассмотрели 2 недостатка современных самолетов, теперь рассмотрим способы уменьшения вреда окружающей среде.

Первый и самый вероятный способ - делать более вместительные лайнеры.

Чем самолет тяжелее, тем он больше сжигает топлива, а значит, сильнее загрязняет окружающую среду. Но если самолет берет на борт больше пассажиров, но это меняет дело. Сравним, к примеру, аэробусы Боинг 747-100 и пассажирский самолет с той же серии 747-8:

Характеристика
Boeing 747-100
Boeing 747-8
Масса
162.4 тонн
214.5 тонн
Вместимость
366 пассажиров
467 пассажиров
Площадь крыла
511 м3
567 м3
Потребление топлива
20.3 литров/км
15.4 литров/км
По таблице видно, что более вместительный 747-8 тратит 15.4 литра на километр, при своей вместимости 467 человек и массе 215 тонн, а 747-100, перевозя 366 пассажиров и имея массу 162 тонны, тратит 20.3 литра на километр.

Второй наиболее практичный метод - облегчить корпус и использовать меньше краски на фюзеляжах и крыльях.

Для уменьшения начальной массы самолета можно применять пластики с угле-, стекло- волоконным укреплением. Данные материалы легче и прочнее той же самой стали.

Вот некоторые плюсы композитных материалов:

Высокая удельная прочность
Высокая износостойкость
Лёгкость

Но есть и минусы:

Стоимость
Гигроскопичность - свойство поглощать влагу. Именно этот «минус» стал причиной авиакатастрофы American Airlines Flight 587. В киле периодически скапливалась влага.
Высокий удельный объем, что очень плохо для сверхзвуковой авиации, ведь незначительное увеличение объема самолета нарушает его аэродинамические свойства.
Токсичность. Она является таковой преградой использования некоторых композитных материалов в авиации. При эксплуатации такие материалы могут выделять опасные для человека пары. А при горении выделение опасных веществ увеличивается в геометрической прогрессии.
Облегчение лайнеров также возможно провести за счет внутренней начинки - интерьера. Уменьшение массы самолёта возможно, поработав с креслами. Ведь именно они - самые многочисленные изделия в салоне после крепежа. Как ни странно, но основная «потеря веса» кресла происходит не по внедрению новых материалов, а по тщательному, грамотному проектированию. Второй на очереди идет уборная. И тут инженеры ухитряются что-то сделать: заменяют алюминиевые каркасы на углепластики, устанавливают лёгкую сантехнику, делают новые системы слива воды.

По скромным расчетам компании Боинг, ограничив до минимума украшения на фюзеляже, можно сэкономить колоссальный объем топлива - более 100 тысяч литров в год!

Следующий способ заключается в смене типа топлива.

Много компаний, производящих различное топливо, заинтересованы в создании биотоплива для самолетов. В рамках испытаний британской компании Virgin Atlantic Airways, из лондонского аэропорта «Хитроу» в амстердамский «Схипхол» вылетел Боинг-747 на биотопливе из кокосового и масла бабассу. Полет прошел успешно, но главный инженер отметил, что для производства такого большого количества топлива нужны: большая площадь для посадки растений и большое количество деревьев, вырубка которых приведет к резкому скачку парникового эффекта.

Суть экотоплива в том, что часть углекислого газа, вырабатываемого при сгорании, будет поглощаться растениями. Также в планах есть и водород, имеются даже летательные аппараты с водородными двигателями, но дело в том, что дешево производить водород, не используя при этом нефть, пока не научились.

Конечно, изучено большое количество методов добычи водорода и без использования нефти и угля, но для этого нужно либо большое количество электричества или дорогих и редких металлов. Примером является способ добычи водорода из воды при помощи солнечной энергии, организованный Университетом Нового Южного Уэльса, Австралия. Реакция получения водорода проводится в присутствии солнечной энергии, которая далее преобразуется в электричество, воды и диоксида титана.

Есть также способ добычи H2 методом электролиза. Но он малоперспективен, ведь для того, чтобы получить то же самое электричество, опять-таки нужна нефть или газ. И использовать энергию ветра или «мирного атома» тоже не перспективно, ведь для получения водорода, на котором могли бы ездить все машины Британии, нужно было бы заставить все побережье острова ветряками или построить 100 АЭС, что само собой небезопасно.

Еще один способ - обучение пилотов новым приемам пилотирования при взлете, посадке; рациональная организация воздушного движения (трассы так называемого «минимального шума», организация полетов в ночное время, оптимальное соотношение между интенсивностью ночных и дневных полетов).

Таким способом воспользовалось и Управление воздушного транспорта ФРГ (DFS). Оно решило опробовать во Франкфуртском аэропорте новую систему прилета самолетов, чтобы снизить шум, мешающий живущим неподалеку от аэропортов гражданам. По новым правилам, самолеты должны подлетать к взлетно-посадочной полосе по единому маршруту, а не по параллельным, как сейчас.
Плюс этой системы в том, что точка, в которой самолеты начинают выстраиваться в колонну, располагается намного выше, чем нынешние маршруты подлета. Таким образом, уровень шума от них будет ниже. Такая система уже функционирует в аэропорту Осло.

В добавок к способам уменьшения звуковых колебаний вокруг аэропортов можно добавить проведение строительно-планировочных мероприятий (новые взлетно-посадочные полосы, к примеру). Также нужна строгая организация жилой застройки в зонах с повышенным уровнем звука вблизи аэропортов. В некоторых промышленных центрах Европы есть специальные комиссии по борьбе с шумом, куда входят органы санитарной инспекции и транспортных служб.

И последний, наверно, самый кардинальный способ - оснащение самолетов большими, но легкими по массе двигателями.

Для того чтобы уменьшить шум струи, используют двухконтурные турбовентиляторные двигатели - вид двухконтурных турбореактивных двигателей с высокой степенью двухконтурности. В них, часть всасываемого воздуха, протекая внутри двигателя, обходит камеру сгорания, в результате увеличивается тяга, но уменьшается шум. Дело в том, что на выходе из двигателя находящийся под меньшим давлением холодный воздух смешивается с сильно сдавленным горячим из камеры сгорания. Чтобы добиться серьезного уменьшения уровня шума, сами двигатели нужно делать как можно большего размера. Но из-за ограничения по весу сейчас это невозможно. Однако, на помощь приходят материалы нового поколения, называемые «композитные». Двигатели из таких материалов будут сочетать в себе небольшой вес, внушительные размеры и малошумность.

Заключение.

На данный момент сказать, что в авиации нет никаких проблем, практически невозможно - много вопросов касающихся экономики, безопасности и экологии. Все эти проблемы решимы, но для этого нужно время. Мир не стоит на месте: все, что существовало раньше, модернизуется или приходит в негодность, и на место старого приходит что-то абсолютно новое. То же самое происходит и в авиации. На смену авиационному керосину в скором времени придет новое биотопливо, двигатели самолетов станут большими, но лёгкими по массе; композитные материалы в скором времени столкнут «с пьедестала» металл и алюминий. Все больше и больше компаний, производящих самолёты, пытаются придать лайнерам новую форму, интегрируя крылья и фюзеляж.

В своем исследовании я, рассмотрев недостатки современной авиации и пути их решения, пришел к выводу, что хоть и авиация наносит вред окружающей среде, ее популярность будет все расти и расти, поэтому решение всех нынешних проблем не должно занимать долгое время. Нужно действовать быстро и непромедлительно, ведь без чистой планеты нет нашего будущего.

Литература.

1.«Энциклопедия Безопасности Авиации» / Н. С. Кулика, В. П. Харченко, М.Г. Луцкий - 2008 год.
2. Журнал «Юный Эрудит» №5 (57), май 2007 год.
3. Специальный доклад МГЭИК «Aviation and the Global Atmosphere» / 1999 год с поправками в 2007 году (Перевод с английского).
4. «Социальная экология» / Ю.Г. Марков - 2004 год.
5. Журнал «Вокруг Света» №7 (2790) июль 2006 год.
6. Материалы из ru.wikipedia.org
7. «Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России» / В.Ф. Протасов - 2000 год.
8. Официальный сайт Европы: europa.eu
9. Официальный сайт ICAO: icao.int
10. «Охрана окружающей среды» / Ю. В. Новиков - 1987 год.
11. Интернет-портал «Российская газета»: rg.ru
12. Другие интернет ресурсы, форумы.

Автомобильный транспорт

Автомобильный парк России в 1996 году насчитывал 19,6 млн единиц, в том числе 14,7 млн легковых, 4,2 млн грузовых и около 0,7 млн автобусов. Отмечается устойчивая тенденция роста численности автотранспортных средств.

Специфика подвижных источников загрязнения (автомобилей)
проявляется:

· в высоких темпах роста численности автомобилей по сравнению с ростом количества стационарных источников;

· в их пространственной рассредоточенности (автомобили распределяются по территории и создают общий повышенный фон загрязнения);

· в непосредственной близости к жилым районам;

· в более высокой токсичности выбросов автотранспорта по сравнению с выбросами стационарных источников;

· в сложности технической реализации средств защиты на подвижных источниках;

· в низком расположении источника загрязнения от земной поверхности, в результате чего отработавшие газы автомобилей скапливаются в зоне дыхания людей и слабее рассеиваются ветром по сравнению с промышленными выбросами и выбросами от стационарных источников транспорта, которые, как правило, имеют дымовые и вентиляционные трубы значительной высоты.

Перечисленные особенности передвижных источников приводят к тому, что автотранспорт создает в городах обширные зоны с устойчивым превышением санитарно-гигиенических нормативов загрязнения воздуха.

На долю автотранспорта в ряде регионов приходится свыше 50 % от общего объема выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

Загрязнение атмосферы передвижными источниками автотранспорта происходит в большей степени отработавшими газами через выпускную систему автомобильного двигателя, а также, в меньшей степени, картерными газами через систему вентиляции картера двигателя и углеводородными испарениями бензина из системы питания двигателя (бака, карбюратора, фильтров, трубопроводов) при заправке и в процессе эксплуатации.

Отработавшие газы автомобилей с карбюраторными двигателями в числе наиболее токсичных компонентов содержат оксид углерода, оксиды азота и углеводороды, а газы дизелей ‑ оксиды азота, углеводороды, сажу и сернистые соединения. Один автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы в среднем более 4 т кислорода.

Количество картерных газов в двигателе возрастает с увеличением износа. Кроме того, оно зависит от условий движения и режима работы двигателя. На холостом ходу система вентиляции картерных газов, которой снабжены практически все современные двигатели, работает менее эффективно, что ухудшает экологические показатели автомобилей.

Испарения бензина в автомобиле имеют место при работе двигателя и в нерабочем состоянии.

Испарения бензина в атмосферу возникают не только в передвижных источниках, но и в стационарных, к которым, в первую очередь, следует отнести автозаправочные станции (АЗС). Они получают, хранят и реализуют бензин и другие нефтепродукты в больших количествах. Это является серьезным каналом загрязнения окружающей среды как в результате испарений топлива, так и в результате разливов.

Загрязнение атмосферы по «вине» автомобильного транспорта происходит, кроме того, в результате функционирования авторемонтных предприятий, асфальтобетонных заводов, баз дорожной техники и других объектов инфраструктуры транспорта.

Автодороги являются одним из источников образования пыли в приземном воздушном слое. При движении автомобилей происходит истирание дорожных покрытий и автомобильных шин, продукты износа которых смешиваются с твердыми частицами отработавших газов. К этому добавляется грязь, занесенная на проезжую часть с прилегающего к дороге почвенного слоя. Химический состав и количество пыли зависят от материалов дорожного покрытия. Наибольшее количество пыли создается на грунтовых и гравийных дорогах. Дороги с покрытием из зернистых материалов (гравийные) образуют пыль, состоящую в основном из диоксида кремния. На дорогах с асфальтобетонным покрытием в состав пыли дополнительно входят продукты износа вяжущих битумсодержащих материалов, частицы краски или пластмассы от линий разметки дороги на полосы. Под автодороги отчуждаются значительные земельные площади. Так, на строительство 1км современной автомагистрали требуется до 10-12 га площади.

Железнодорожный транспорт

На долю железнодорожного транспорта приходится 75 % грузооборота и 40 % пассажирооборота. Такие объемы работ связаны с большим потреблением природных ресурсов и, соответственно, выбросами загрязняющих веществ в биосферу. Однако по абсолютным значениям загрязнение от железнодорожного транспорта значительно меньше,чем от автомобильного. Снижение масштабов воздействия железнодорожного транспорта на окружающую среду объясняется следующими основными причинами:

· низким удельным расходом топлива на единицу транспортной работы (меньший расход топлива обусловлен более низким коэффициентом сопротивления качению при движении колесных пар по рельсам по сравнению с движением автомобильных шин по дороге);

· широким применением электрической тяги;

· меньшим отчуждением земель под железные дороги по сравнению с автодорогами.

Несмотря на перечисленные позитивные моменты, влияние железнодорожного транспорта на экологическую обстановку весьма ощутимо. Оно проявляется, прежде всего, в загрязнении воздушной, водной среды и земель при строительстве и эксплуатации железных дорог.

На железнодорожном транспорте имеется значительное количество стационарных источников выбросов в атмосферу: локомотивные, вагонные депо, заводы по ремонту подвижного состава . Более 90 % выбросов приходится на котлоагрегаты (котельные, кузнечные производства).

Специфическими для железнодорожного транспорта являются предприятия по подготовке и пропитке шпал, щебеночные заводы, промы-вочно-пропарочные станции.

Шпалопропиточные заводы (ШПЗ) производят подготовку и пропитку антисептиком деревянных шпал, идущих на ремонт и строительство железнодорожных путей. В состав антисептика входят каменноугольное и сланцевое масла. Основными источниками выделения загрязняющих веществ являются пропиточный цилиндр в период откачки антисептика, а также остывающие шпалы в процессе их транспортировки в вагонетках на склад. Процесс обработки шпал сопровождается выделением в воздушную среду нафталина, антрацена, аценафтена, бензола, толуола, ксилола, фенола , то есть веществ, относящихся в большинстве своем к 2-му классу опасности. Помимо атмосферы, на шпалопропиточных заводах происходит загрязнение почвы и водоемов. Сточные воды ШПЗ насыщены антисептиком, растворенными смолами, фенолами.

Предприятия по добыче и переработке щебня загрязняют атмосферу минеральной пылью, содержащей свыше 70 % диоксида кремния . Сточные воды щебеночного завода образуются при промывке щебня, при мокрой очистке воздуха в аспирационных системах. Они могут представлять опасность для экосистем при попадании в близлежащие водоемы.

В составе вагонных депо либо как самостоятельные предприятия функционируют промывочно-пропарочные станции , где производится очистка цистерн от остаточных нефтепродуктов, сопровождающаяся выделением паров углеводородов в окружающую среду. Образующиеся при промывке цистерн сточные воды загрязнены нефтепродуктами, растворенными органическими кислотами, фенолами . Если в цистерне осуществлялась перевозка этилированного бензина, стоки содержат, кроме того, тетраэтилсвинец. Для обмывки используется оборотное водоснабжение.

Загрязненные сточные воды образуются и на пунктах подготовки и обмывки грузовых и пассажирских вагонов. В сточные воды переходят остатки перевозимых грузов, минеральные и органические примеси, растворенные соли, бактериальные загрязнения. Пункты в основном не имеют оборотного водоснабжения, что резко увеличивает потребление водных ресурсов и загрязнение природной среды.

Воздействие на экосистемы происходит и при строительстве железнодорожных линий.

Рассмотренные экологические последствия влияния железнодорожного транспорта не являются исчерпывающими и могут иметь другие проявления в конкретных ситуациях.

Воздушный транспорт Специфика влияния воздушного транспорта на окружающую среду состоит в значительном шумовом воздействии и выбросе загрязняющих
веществ.

Шум создают авиационные двигатели воздушных судов, вспомогательные силовые установки самолетов, спецавтотранспорт различного назначения, автомобили с тепловыми и ветровыми установками, сделанные на базе отработавших летный ресурс авиадвигателей, оборудование стационарных объектов, на которых производится техническое обслуживание и ремонт летательных аппаратов. Уровни шума достигают на перронах аэропортов 100 дБ,
в помещениях диспетчерских служб от внешних источников ‑ 90-95 дБ, внутри зданий аэровокзалов ‑ 75 дБ.

Помимо шумового воздействия, авиация приводит к электромагнитному загрязнению среды. Его вызывает радиолокационная и радионавигационная техника аэропортов и летательных аппаратов, необходимая для наблюдения за полетами самолетов и метеообстановкой. Радиолокационные средства излучают в окружающую среду потоки электромагнитной энергии. Они могут создавать электромагнитные поля большой напряженности, представляющие реальную угрозу для людей.

Загрязнение биосферы продуктами сгорания авиатоплив ‑ еще один аспект воздействия воздушного транспорта на экологическую ситуацию, однако авиация имеет ряд отличительных особенностей по сравнению другими видами транспорта:

· использование, в основном, газотурбинных двигателей обусловливает иной характер протекающих в них процессов и структуру выбросов отработавших газов;

· применение в качестве топлива керосина приводит к изменению компонентов загрязняющих веществ;

· полеты самолетов на больших высотах и с высокими скоростями приводят к рассеиванию продуктов сгорания в верхних слоях атмосферы и на больших территориях, что снижает степень их влияния на живые организмы.

На отработавшие газы авиационных двигателей приходится 75 % всех выбросов гражданской авиации, включающих также атмосферные выбросы спецавтотранспорта и стационарных источников.

Водный транспорт

Снижение объемов грузовых и пассажирских перевозок обусловливает сокращение расходуемого топлива, следовательно, и выбросов загрязняющих веществ судами. Соответствующее сокращение выбросов произошло и на береговых объектах.

При морских перевозках происходит загрязнение моря нефтью и перевозимыми грузами, а также сточными водами, мусором. Помимо танкеров, большую потенциальную опасность представляют суда морского транспорта с атомными силовыми установками и суда атомно-технологического обслуживания. Они могут привести к радиоактивному загрязнению окружающей среды.

Выбросы от стационарных источников морского транспорта в атмосферу представляют в основном продукты сгорания угля, пыль и твердые частицы, образующиеся при перегрузке сыпучих грузов. Морские и речные порты создают локальные зоны загрязнения окружающей среды.

Сточные воды с судов, акватории порта и судоремонтных предприятий содержат хозяйственно-бытовые стоки, фекальные и подсланевые воды. Они характеризуются высоким уровнем бактериального загрязнения. Подсланевые воды представляют собой конденсат водяных паров, образующийся из-за перепада температур снаружи и внутри машинного отделения в условиях высокой влажности, а также водяные растворы, используемые для обмыва судовых механизмов с растворенными в них топливными фракциями, отслоениями ржавчины и другими включениями. Попадание подсланевых вод в водоемы приводит к химическому загрязнению водной среды и донных грунтов.

Трубопроводный транспорт

Трубопроводный транспорт предназначен для перекачки нефти, нефтепродуктов, газа с места их добычи к местам потребления. Он включает в себя комплекс различных сооружений: трубопроводы, компрессорные, насосные, дожимные станции.

Воздействие трубопроводного транспорта на экологические системы происходит при строительстве его объектов, в процессе эксплуатации и при возникновении аварийных ситуаций.

Первым аспектом экологического воздействия являются отчуждение земельных ресурсов и вывод их из сельскохозяйственного оборота. Кроме того, нарушаются природные ландшафты. Самовосстановление нарушенного почвенно-растительного покрова в полосе отвода происходит в течение десятилетий, особенно длительны сроки восстановления в северных районах. Иногда полного возобновления растительности вообще не происходит.

Прокладка трубопроводов может осуществляться подземным, полуподземным, наземным и надземным способами.

Подземная и полуподземная прокладка велась на начальных этапах создания трубопроводного транспорта. Но оказалось, что трубопроводы, проложенные этими способами в районах вечной мерзлоты, вызывали оттаивание мерзлотных грунтов из-за нагрева их продуктами перекачки. В результате происходило проседание грунта, и трубы разрывались. Чтобы исключить это перешли на наземный и надземный способы прокладки. Наземный способ предполагает устройство специальной насыпи под трубопровод, а надземный ‑ возведение опор. В числе прочих отрицательных моментов прокладка трубопроводов на поверхности земли нарушает миграцию диких животных: нитка трубопровода становится для животных непреодолимым препятствием. Даже трубопровод, проложенный над землей на опорах, отпугивает стада оленей. В настоящее время прокладка трубопроводов ведется подземным способом с применением надежной теплоизоляции. Транспортировка газа производится после предварительного сжатия на компрессорной станции,
в результате которого температура газа поднимается до 60 °С, и последующего охлаждения газа до отрицательных температур. Поверхность трубопровода, по которому перекачивается охлажденный газ, также приобретает отрицательную температуру. Такое техническое решение, исключающее тепловой поток от трубы в грунт, позволяет учесть экологические ограничения применительно к условиям Севера.

В период эксплуатации трубопроводов возможно углеводородное загрязнение атмосферы из-за просачивания газа через трещины, неплотности и разрывы трубопроводов, а также в результате «дыхания» резервуаров. Утечки жидких транспортируемых продуктов приводят к их растеканию и уничтожению флоры и фауны. Они часто сопровождаются пожарами, при которых в атмосферу выделяется большое количество токсичных продуктов
сгорания.

Аварии на трубопроводах приводят к залповым выбросам нефти и газа и вызывают загрязнение больших площадей, экстремально высокие уровни вредных веществ в поверхностных водах и почве. Основными причинами аварий являются нарушения технологии изготовления труб и оборудования, коррозионные разрушения трубопроводов, внешние механические воздействия. Поэтому необходимо периодически проводить диагностику трубопроводов, что позволит избежать аварийных ситуаций и повысить экологическую безопасность трубопроводного транспорта.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://allbest.ru

Курсовая работа

Экология транспорта и городских сетей

Введение

авиационный транспорт экологический

В данной курсовой работе зайдет речь о воздействии авиационного транспорта на окружающую среду.

Цель курсовой работы: оценить «вклад» авиационного транспорта в загрязнение окружающей среды.

Задачи курсовой работы:

Рассмотреть пагубные последствия воздействия авиационного транспорта на атмосферу, гидросферу, литосферу и на живые организмы. Нахождение путей решения проблем возникающих при воздействии авиационного транспорта на окружающую среду.

В Казахстане с его огромными расстояниями воздушному транспорту отводится особая роль. Прежде всего, он развивается как пассажирский транспорт и занимает второе (после железнодорожного) место в пассажирообороте всех видов транспорта в междугороднем сообщении. Ежегодно осваиваются новые воздушные линии, вводятся в строй новые и реконструируются действующие аэропорты. Доля воздушного транспорта в грузовых перевозках невелика. Но среди грузов, перевозимых этим видом транспорта, основное место занимают различные машины и механизмы, измерительные приборы, электротехническое и радиотехническое оборудование, аппаратура, особо ценные, а также скоропортящиеся грузы.

Авиационный транспорт с одной стороны приносит пользу людям а с другой стороны загрязняет окружающую среду. Ввиду своей технологической специфики вредные выбросы, производимые воздушными судами, намного быстрее оседают в атмосферном пространстве и распространяются в нем, поэтому защита окружающей среды от негативного воздействия деятельности воздушного транспорта актуальна во всем мире.

I . Воздействие авиационного транспорта на ОС

Воздействие авиац ионного транспорта на атмосферу

Вредные выбросы и природные вещества в атмосфере подвергаются сложным процессам превращения, взаимодействия, вымывания и т. д. Эти процессы различны для взвешенных частиц и газообразных примесей. Время нахождения взвешенных частиц в атмосфере зависит от их физико-химических свойств, метеорологических параметров и некоторых других факторов, в первую очередь от высоты выброса частиц в атмосферу и их размеров.

Неуклонный рост объёмов перевозок воздушным транспортом приводит к загрязнению окружающей среды продуктами сгорания авиационных топлив. В среднем один реактивный самолёт, потребляя в течение 1 ч 15 т топлива и 625 т воздуха, выпускает в окружающую среду 46, 8 т диоксида углерода, 18 т паров воды, 635 кг оксида углерода, 635 кг оксидов азота, 15 кг оксидов серы, 2, 2 твёрдых частиц. Средняя длительность пребывания этих веществ в атмосфере составляет примерно 2 года.

Наибольшее загрязнение окружающей среды происходит в зоне аэропортов во время посадки и взлёта самолётов, а также во время прогрева их двигателей. Подсчитано, что при 300 взлётах и посадках трансконтинентальных авиалайнеров в сутки в атмосферу не равномерно, а в зависимости от графика работы аэропорта. При работе двигателей на взлёте и посадке в окружающую среду поступает наибольшее количество оксида углерода и углеводородных соединений, а в процессе полёта - максимальное количество оксидов азота.

Самолёту не требуется бесконечных лент дороги, как автомобилю, хотя аэропорты, взлетно-посадочные полосы занимают немалые земельные площади. Эти виды транспорта роднит активное участие в загрязнении атмосферы, в расточительном расходовании кислорода. Реактивному лайнеру, совершающему трансатлантический перелёт, требуется от 50 до 100 т этого газа. На территории аэропорта производится запуск двигателей, руление, взлёт и посадка самолётов т.е., операции при которых в атмосферу поступают вредные продукты выхлопов авиационных двигателей, предварительного старта (мест ожидания) и на взлетно-посадочной полосе. Рулёжные дорожки считаются участками умеренного выделения газа вследствие выделения кратковременности нахождения на них самолётов.

Концентрация вредных составляющих отработавших газов авиадвигателей в воздухе и скорость их распространения по территории аэропорта в значительной степени зависит от метеорологических условий. При этом наиболее отчётливо прослеживается влияние направления и скорости ветра. Другие факторы - температура и влажность воздуха, солнечная радиация - хотя и влияет на концентрацию загрязнителей, однако это влияние выражено менее ярко и имеет более сложную зависимость.

Оценка суммарного количества основных загрязнителей, поступающих в воздушную среду контролируемой зоны аэропорта гражданской авиации в результате его производственной деятельности (без учёта загрязнения воздуха спец автотранспортом и другими наземными источниками), показывает, что на площади около 4 кмІ выделяется в атмосферу за 1 сутки от 1000 до 1500 кг оксида углерода, 300 - 500 кг углеводородных соединений и 50 - 8 - кг оксидов азота. Такое количество выделяемых вредных веществ при неблагоприятном сочетании метеорологических условий может приводить к повышению их концентраций до значительных величин.

При чрезвычайных и аварийных ситуациях самолёты вынуждены сливать в воздухе излишнее топливо для уменьшения посадочной массы. Количество топлива, сливаемого самолётом за 1 раз, колеблется от 1 - 2 тыс. до 50 тыс. литров. Испарившаяся часть топлива рассеивается в атмосфере без опасных последствий, однако, неиспарившаяся часть достигает поверхности земли и водоёмов и может вызвать сильные местные загрязнения. Доля неиспарившегося топлива, достигающего поверхности земли в виде капель, зависит от температуры воздуха и высоты слива. Даже при температуре более 20єC на землю может выпадать до нескольких процентов сливаемого топлива, особенно при сливе на малых высотах.

Но опаснее другое. При полёте в нижних слоях стратосферы двигатели сверхзвуковых самолётов выделяют оксиды азота, что ведёт к окислению озона. В стратосфере происходит интенсивное взаимодействие солнечных лучей с молекулами кислорода. В результате молекулы распадаются на отдельные атомы, а те, присоединяясь к сохранившимся молекулам кислорода, образуют озон. Область повышенной концентрации озона, так называемая озоносфера, которая приходится на высоты 20 - 25 км, играет очень важную роль для Земли. Поглощая почти всю ультрафиолетовую радиацию, озон, тем самым, предохраняет живые организмы от гибели.

Влияние газотурбинных двигателей:

Применение газотурбинных двигательных установок в авиации и ракетостроении поистине огромно. Все ракетоносители и все самолеты (кроме пропеллерных на которых стоят ДВС) используют тягу этих установок. Выхлопные газы газотурбинных двигательных установок (ГТДУ) содержат такие токсичные компоненты, как СО, NО, углеводороды, сажу, альдегиды и др.

Исследования состава продуктов сгорания двигателей, установленных на самолетах "Боинг-747", показали, что содержание токсичных составляющих в продуктах сгорания существенно зависит от режима работы двигателя.

Высокие концентрации СО и CnHm (n - номинальное число оборотов двигателя) характерны для ГТДУ на пониженных режимах (холостой ход, руление, приближение к аэропорту, заход на посадку), тогда как содержание оксидов азота NO (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.

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, NO, 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).

Ученые уже давно доказали, что воздух в районах аэропортов серьезно загрязнен. Это очень актуальная проблема для людей, живущих вблизи крупных аэропортов.

Но чаще всего эта проблема игнорируется властями стран, ведь экономические выгоды превалируют над охраной здоровья граждан, дома которых расположены в непосредственной близости к области серьезного воздушного загрязнения. Выхлопные газы самолетов содержат очень опасные загрязняющие вещества, которые могут быть связаны с различными проблемами здоровья у людей.

Даже небольшие региональные аэропорты способны серьезно навредить состоянию здоровья людей, которые живут неподалеку от них. Эти аэропорты, которые принято считать «маленькими», оказывают на человеческий организм не меньше негативного влияния, чем авиа-гиганты. Самое страшное, что они обычно строятся в непосредственной близости с жилыми кварталами. Выбросы так называемых ультрадисперсных частиц, которые во много тысяч раз меньше толщины человеческого волоса, способны навредить человеческому здоровью. Концентрация этих веществ способствует развитию у людей болезни дыхательной системы, сердца,сосудови пр.

Воздействие ракетно-космической техники и воздушных судов гражданской авиации.

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, NO, 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)

При эксплуатации ракетно-космической техники оказывается воздействие на атмосферу, включая стратосферный озон, а также на экосистемы. Районы падения отделяющихся частей ракет-носителей. Основными факторами негативного воздействия ракетно-космической деятельности на окружающую природную среду в районах падения отделяющихся частей ракет-носителей являются: загрязнение отдельных участков почвы, поверхностных и грунтовых вод компонентами ракетных топлив; засорение территорий районов падения элементами отделяющихся конструкций ракетоносителей; возможность взрывов и возникновения локальных очагов пожаров при падении ступеней средств выведения; механические повреждения почвы и растительности, в том числе при последующей эвакуации отделяющихся частей ракетоносителей.

Исследования показывают, что запуски ракет-носителей оказывают определенное воздействие на верхнюю атмосферу. При этом могут изменяться ее химический состав и проявляться динамические, тепловые, электромагнитные эффекты воздействия. Данные зондирования показывают, что после запуска ракеты-носителя в течение примерно 1 ч происходит частичная перестройка структуры ионосферы на расстояниях до 2 тыс. км, которая проявляется в возникновении волновых возмущений ионосферы различного масштаба.

В целом минимизация влияния пусков ракет-носителей на атмосферу может достигаться их рациональным планированием.

Полеты дозвуковых и будущих сверхзвуковых самолетов, как показывают исследования, обобщенные Международной организацией гражданской авиации (ИКАО), могут оказывать существенное влияние на верхние слои атмосферы в результате выбросов продуктов сгорания топлива. Так, вклад воздушных судов гражданской авиации в выбросы оксидов азота на больших высотах оценивается в 55% при том, что на малых высотах он составляет 2-4%, а по диоксиду углерода и потреблению топлива доля гражданской авиации в общем объеме выбросов и потребления ископаемого топлива оценивается величиной примерно в 3%.

Результаты моделирования воздействия авиации на окружающую среду показывают, что выбросы оксидов азота всеми имеющимися в мире дозвуковыми воздушными судами, выполняющими полеты в верхних слоях тропосферы (на высотах 10-13 км), могут привести к увеличению концентрации озона на 4-6%, а в средних и высоких широтах Северного полушария, увеличение концентрации озона может достичь 9%. Озон, присутствующий в повышенных концентрациях в верхних слоях тропосферы, как и диоксид углерода, усиливает "парниковый эффект" и может содействовать глобальному изменению климата.

Напротив, выбросы оксидов азота сверхзвуковыми самолетами в стратосфере (на высотах около 20 км) могут приводить к истощению озонового слоя (появление озоновых дыр), который защищает поверхность Земли, население, растительный и животный мир от жесткого ультрафиолетового излучения. При этом чувствительность стратосферы к воздействию авиации неизмеримо выше, чем тропосферы.

2.Шумовое воздействие авиатранспорта

Шумовое (акустическое) загрязнение - раздражающий шум антропогенного происхождения, нарушающий жизнедеятельность живых организмов и человека. Раздражающие шумы существуют и в природе (абиотические и биотические), однако считать загрязнением их неверно, поскольку живые организмы адаптировались к ним в процессе эволюции.

Шум создают авиационные двигатели воздушных судов, вспомогательные силовые установки самолетов, спецавтотранспорт различного назначения, автомобили с тепловыми и ветровыми установками, сделанные на базе отработавших летный ресурс авиадвигателей, оборудование стационарных объектов, на которых производится техническое обслуживание и ремонт летательных аппаратов. Уровни шума достигают на перронах аэропортов 100 дБ, в помещениях диспетчерских служб от внешних источников 90-95 дБ, внутри зданий аэровокзалов 75 дБ.

Воздействие на человека:

Шум в определённых условиях может оказывать значительное влияние на здоровье и поведение человека. Шум может вызывать раздражение и агрессию, артериальную гипертензию (повышение артериального давления), тиннитус (шум в ушах), потерю слуха. Наибольшее раздражение вызывает шум в диапазоне частот 3000ч5000 Гц.

Эксплуатация самолётов большого тоннажа с мощными турбореактивными и турбовинтовыми двигателями, увеличение интенсивности их полётов, рост парка и расширение сферы применения гражданских вертолётов приводят к значительной “зашумлённости” окрестностей аэропортов и территорий под воздушными трассами.

Авиационный шум оказывает существенное влияние на шумовой режим территории в окрестностях аэропортов, который зависит от направления взлетно-посадочных полос и трасс пролётов самолётов, интенсивности полётов в течение суток, сезонов года, от типов самолётов, базирующихся на данном аэродроме, и других факторов. При круглосуточной интенсивной эксплуатации аэропортов уровни звука на жилой территории достигают в дневное время 80 дБа и в ночное время - 78 дБа, максимальные уровни колеблются от 92 до 108 дБа.

В некоторых городах по уровням создаваемого шума и общей площади зашумлённости территории первое место среди всех источников шума занимает воздушный транспорт. Аэродромы местных воздушных линий расположены, как правило, в черте города, непосредственно среди жилой застройки, что создаёт крайне неблагоприятные акустические условия для населения.

Повышение уровня звука в летнее время обусловлено увеличением интенсивности полётов, а снижение его в некоторых точках - за счёт экранирующего эффекта плотных зелёных насаждений.

Жители домов, расположенных в окрестностях аэропорта, отмечают, что стали нервными, раздражительными. Внезапный шум от пролетающих самолётов нарушает сон: многие не могут долго заснуть или часто просыпаются. Жалобы на ощущение тревоги, страха, на вибрацию дома или посуды предъявляют жители домов, близко расположенных к трассе взлётов и посадок самолётов и к площадкам опробования двигателей. Реакция населения, выявленная опросом, показала, что отношение к одним и тем же уровням авиационного шума различно. Так, днём при уровне шума 66 ДБА число жалоб составляет 33%, а ночью при таком же уровне шум беспокоит 92% населения. Процент жалоб определяется максимальными уровнями шума и интенсивностью полётов самолетов, как в течение суток, так и на протяжении всего года.

Высокий уровень шума при взлёте, посадке, пролёте самолётов отмечен в многочисленных посёлках сельского типа, расположенных на небольшом расстоянии от аэропортов. Значительный шум создают аэропорты местных авиалиний и авиация специального назначения.

Городские жители чаще, чем сельские, жалуются на шум самолётов (20 - 25%), что, по - видимому, можно объяснить повышенной чувствительностью горожан к шуму, вследствие воздействия на них ещё и промышленного, транспортного, коммунального шумов.

Наибольшее беспокойство испытывают люди, страдающие заболеваниями нервной и сердечно - сосудистой систем, желудочно-кишечного тракта и др. процент жалоб от этой части населения (64 - 90%) намного больше, чем от здоровых людей (39 - 52%).

3.Влияние авиатранспорта на гидросферу

Вблизи аэропортов происходит загрязнение подземных вод нефтепродуктами в основном за счёт утечки жидкого топлива при заправке самолётов, а также за счёт технических ошибок при его транспортировке и хранении. При взлёте и посадке самолёта в атмосферу выделяется определённое количество жидких и газообразных продуктов сгорания топлива, которые осаждаются вблизи взлётной полосы и накапливаются в почве.

Углеводороды нефти обладают способностью проникать на значительную глубину. Так, в трещиноватых породах авиационной керосин за 5 месяцев проникает на глубину более 700 м. Наиболее эффективным методом защиты подземных вод от загрязнения нефтепродуктами является проведение предупредительных мер, в том числе бурение скважин для контроля за качеством вод.

Во время аварийных ситуаций производится удаление с земной поверхности разлившихся нефтепродуктов и загрязнённой почвы. При попадании нефтепродуктов в водоносные горизонты обычно загрязнённые воды откачивают, а затем очищают через соответствующие фильтры.

На покрытиях аэропортов накапливается смесь, состоящая из пыли, продуктов сгорания топлива, частиц стирающихся шин и других материалов. Вместе с дождевыми потоками всё это попадает в водоёмы.

4.За грязнение почвы авиатранспортом

Почва - составная часть почти всех биосферных круговоротов веществ. В роли основных загрязнителей почв выступают металлы и их соединения.

Актуальной экологической проблемой остаётся организация отвода, сброса и обезвреживания поверхностного стока (загрязнённых дождевых, талых, поливно - моечных вод) с искусственных покрытий аэродромов. Оборудованием для очистки сильно загрязнённых дождевых и талых вод оснащены только 14 крупных аэропортов. В основном (особенно в районах Крайнего Севера) такие воды отводятся без очистки на рельеф местности. Почва вокруг аэропортов загрязнена солями тяжёлых металлов и органическими соединениями в радиусе до 2 - 2,5 км. В осенне-зимний и весенний периоды производится антиобледенительная обработка воздушных судов и удаление снежно - ледовых отложений с искусственного покрытия аэродромов. При этом применяются активные противогололёдные препараты и реактивы, содержащие мочевину, аммиачную селитру, поверхностно - активные вещества, которые также попадают в почву.

В аэропортах накапливается различные твёрдые и жидкие отходы производства и потребления. Отходы, опасные в санитарно - гигиеническом и пожарном отношениях, хранятся в специальных помещениях, площадь которых составляет всего около 3% от общей площади земель, занятых в аэропортах отходами. На организованных свалках, куда вывозятся остальные отходы, менее 20% площадей подготовлены для размещения производственных и бытовых отходов.

5.Электромагнитное загрязнение среды авиационного транспорта

Помимо шумового воздействия, авиация приводит к электромагнитному загрязнению среды.

Электромагнитное загрязнение (ЭМП антропогенного происхождения или электромагнитный смог) - это совокупность электромагнитных полей, разнообразных частот, негативно влияющих на человека. Некоторые исследователи называют электромагнитный смог, возникший и сформировавшийся за последние 60-70 лет, одним из самых мощных факторов, негативно влияющих на человека на сегодняшний момент. Это объясняется фактически круглосуточным его воздействием и стремительным ростом.

Электромагнитное загрязнение зависит в основном от мощности и частоты излучаемого сигнала.

Его вызывает радиолокационная и радионавигационная техника аэропортов и летательных аппаратов, необходимая для наблюдения за полетами самолетов и метео обстановкой. Радиолокационные средства излучают в окружающую среду потоки электромагнитной энергии. Они могут создавать электромагнитные поля большой напряженности, представляющие реальную угрозу для людей.

В аэропортах гражданской авиации электромагнитная обстановка определяется в основном излучением мощных радиолокационных станций. К ним в первую очередь относятся наземные обзорные радиолокационные станции, работающие в диапазонах ультравысоких и сверхвысоких частот. Действие электромагнитного поля на человека в районах размещения этих станций носит прерывистый характер, который обусловлен периодом вращения электромагнитного излучения. Исследования подтвердили возможность применения расчётных методов для предварительной оценки электромагнитной обстановки вокруг радиолокационных станций. Результаты обследования электромагнитной обстановки в районе ряда аэропортов страны показали, что в 60% случаев в близ расположенных населённых пунктах требовались специальные мероприятия по защите населения, которые и были осуществлены. Так же существуют национальные и международные гигиенические нормативы уровней ЭМП, в зависимости от диапазона, для селитебной зоны и на рабочих местах.

Воздействие электромагнитного поля на микроорганизмы

Подавляющее большинство исследований обнаруживает высокую чувствительность различных микроорганизмов к достаточно слабым полям. Однако нет систематических и крайне мало достоверных данных о наличии эффектов, направлению реакций и последующих изменений в связи с параметрами действующих ЭМП. По данным исследований, влияние электромагнитного излучения на микроорганизмы проявлялось в снижении двигательной активности и выживаемости микроорганизмов; в увеличении смертности микроорганизмов.

Воздействие электромагнитного поля на растения

В результате многочисленных исследований выяснено, что электромагнитные волны оказывают существенное воздействие на биологические объекты, проявляющиеся в многообразии индуцированных эффектов. Как слабые, так и сильные ЭМП оказывают достаточно выраженное влияние на морфологические, физиологические, биохимические и биофизические характеристики многих растений. Влияют на рост, развитие и размножение растительных объектов. В районе аэропортов у растений распространены аномалии развития - часто меняются формы и размеры цветков, листьев, стеблей, появляются лишние лепестки.

Воздействие электромагнитного поля на птиц и млекопитающих

В районах с повышенным уровнем ЭМП возникают изменения в жизни животных, связанные прежде всего с нарушениями функционирования центральной нервной системы

Анализ результатов эксперимента по изучению влияния на животных (крысы-самцы) ЭП (50 Гц) напряженностью от 100 до 5000 В/м при круглосуточном воздействии фактора позволил установить, что наблюдаются изменения общего состояния организма животных, нарушения метаболизма (белкового, углеродного и энергетического обменов и их регуляция) и процессов нейрогуморальной регуляции, кроме того при длительном непрерывном воздействии электромагнитного поля (напряженность 1-5 кВ/м) возникают изменения генеративной функции подопытных животных и их потомства (нарушения внутриутробного и постнатального его развития). При влиянии длительного прерывистого также установлены нарушения генеративной функции (напряженности поля 10-15 кВ/м), выражавшиеся в снижении плодовитости подопытных самок и изменениях внутриутробного развития потомства.

Воздействие электромагнитного поля на человека

Человеческий организм всегда реагирует на электромагнитное поле. Однако, для того чтобы эта реакция переросла в патологию и привела к заболеванию необходимо совпадение ряда условий - в том числе достаточно высокий уровень поля и продолжительность облучения. Биологический эффект ЭМП в условиях длительного многолетнего воздействия накапливается, в результате возможно развитие отдаленных последствий, включая дегенеративные процессы центральной нервной системы, рак крови, опухоли мозга, гормональные заболевания.

Особо опасны ЭМП могут быть для детей, беременных (эмбрион), людей с заболеваниями центральной нервной, гормональной, сердечно-сосудистой системы, аллергиков, людей с ослабленным иммунитетом.

Наиболее ранними клиническими проявлениями последствий воздействия ЭМИ на человека являются функциональные нарушения со стороны нервной системы, проявляющиеся прежде всего в виде вегетативных дисфункций неврастенического и астенического синдрома. Лица, длительное время находившиеся районе аэропортов, предъявляют жалобы на слабость, раздражительность, быструю утомляемость, ослабление памяти, нарушение сна. Нередко к этим симптомам присоединяются расстройства вегетативных функций. Нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы проявляются, как правило, нейроциркуляторной дистонией: лабильность пульса и артериального давления, наклонность к гипотонии, боли в области сердца и др. Изменения костного мозга носят характер реактивного компенсаторного напряжения регенерации. Обычно эти изменения возникают у лиц по роду своей работы постоянно находившихся под действием ЭМ-излучения с достаточно большой интенсивностью. Персонал работающий в аэропортах, а также население, живущее в зоне действия ЭМП жалуются на раздражительность, нетерпеливость. Через 1-3 года у некоторых появляется чувство внутренней напряженности, суетливость. Нарушаются внимание и память. Возникают жалобы на малую эффективность сна и на утомляемость.

В настоящее время накоплено достаточно данных, указывающих на отрицательное влияние ЭМП на иммунологическую реактивность организма. Результаты исследований ученых всего мира дают основание считать, что при воздействии ЭМП нарушаются процессы иммуногенеза, чаще в сторону их угнетения.

Уровни ЭМП, вызывающие реакцию организма у гиперчувствительных людей, значительно ниже уровней обычно вызывающих неблагоприятные последствия для здоровья. Симптомы, наиболее часто возникающие у гиперчувствительных людей:

Нервная система (усталость, напряжение, нарушения сна)

Кожа (покалывание, жжение, высыпания)

Тело (ломота и боль в мышцах)

Глаза (жжение)

Различные менее общие симптомы, которые затрагивают уши, нос, горло, а также расстройства желудка.

6. Пути решения проблем возникающих при воздействии авиационного транспорта на окружающую среду

Охрана атмосферного пространства.

За последние сто лет загрязнение окружающей среды усилилось разными выбросами. За это время в атмосферу Земли попало, по подсчетам ученых, более миллиона тонн кремния, полтора миллиона тонн мышьяка, около миллиона тонн кобальта.

Ввиду своей технологической специфики вредные выбросы, производимые воздушными судами, намного быстрее оседают в атмосферном пространстве и распространяются в нем, поэтому защита окружающей среды от негативного воздействия деятельности воздушного транспорта актуальна во всем мире.

Несмотря на то, что суммарный выброс загрязняющих веществ двигателями самолетов сравнительно невелик (для города, страны), в районе аэропорта эти выбросы загрязняют окружающую среду. Значительная часть общего расхода топлива тратится на выруливание самолета к взлетно-посадочной полосе (ВПП) перед взлетом и на заруливание с ВПП после посадки.

Для снижения вредных выбросов от работы двигателей авиакомпании применяет следующие методы:

Использование присадок к топливу, впрыск воды и др.;

Распыление топлива;

Обогащенные смеси в зоне горения;

Сокращение времени работы двигателей на земле;

Уменьшение числа работающих двигателей при рулении

(выброс отходов снижается в 3-8 раз).

Охрана водных ресурсов.

Мировые запасы воды на Земле огромные. Однако, это преимущественно соленая вода мирового океана. Запасы пресной воды, потребность людей в которой является особенно жизненно важной, незначительные и исчерпаемые. Во многих местах планеты наблюдается нехватка её для орошения, использования в промышленности и в быту. В последние годы по данным ученых потребность в воде выросла в 10 раз.

Обеспечение экологического равновесия и полное удовлетворение потребностей населения и народного хозяйства водой возможны при улучшении качества воды и водного режима рек, рациональном использовании воды предприятиями всех отраслей хозяйства и воссоздании водных ресурсов.

В целях следования стратегии охраны окружающей среды и сохранения водных ресурсов аэропорта должны проводить следующие мероприятия:

Производит регулярный замер объема сточных вод, поступающих на очистные сооружения, и сбрасываемых в специальный водный объект, предоставленный в пользование авиакомпании.

Постоянно контролирует качественные и количественные показатели сточных вод.

Контролирует эффективность работы очистных сооружений.

Утилизация отходов производства.

Стремительное развитие научно-технического прогресса и мирового энергетического потенциала сопровождается все возрастающим отрицательным воздействием на природу. Непрерывный рост промышленных и бытовых отходов, и безнравственное отношение общества к их захоронению, стало эпидемиологически опасно, особенно из-за нарастания их небиоразлагаемой составляющей, а также высококонцентрированного содержания в них токсичных материалов, к равновесию с которыми литосфера не готова по своей природе.

Например, в результате производственно-хозяйственной деятельности авиакомпании «Аэрофлот» образуются отходы, в которых доля чрезвычайно опасных и высокоопасных отходов составляет 0,3 %; умеренно опасных - 14 %. Большая часть приходится на отходы малоопасные и практически неопасные - 85,6 %.

Мероприятия, которые необходима проводить аэропортами для уменьшения доли опасных отходов:

Регулярно проводить мониторинг мест временного хранения отходов производства и потребления структурных подразделений аэропортов.

Контролировать своевременность сдачи отходов производства на утилизацию, обезвреживание и уничтожение.

Вести работы по сбору и утилизации остатков противообледенительной жидкости (ПОЖ) после обработки ею самолетов.

Защита от действия электромагнитного загрязнения среды.

Экранирование (активное и пассивное; источника электромагнитного излучения или же объекта защиты; комплексное экранирование).

Удаление источников из ближней зоны; из рабочей зоны.

Конструктивное совершенствование оборудования с целью снижения используемых уровней ЭМП, общей потребляемой и излучаемой мощности оборудования.

Ограничение времени пребывания операторов или населения в зоне действия ЭМП.

Контроль за уровнями ЭМП возложен на органы санитарного надзора и инспекцию электросвязи, а на предприятиях - на службу охраны труда. Предельно-допустимые уровни ЭМП в разных радиочастотных диапазонах различны.

Модернизация двигателей.

Для снижения удельного содержания токсичных веществ в отработанных газах наряду с совершенствованием эксплуатируемых типов газотурбинных двигателей создаются новые ГТД с новыми конструкциями камеры сгорания, системы впрыска топливно-воздушной смеси, компрессорами, обеспечивающими наивыгоднейшее соотношение в смеси топливо-воздух, лучшее распыление и перемешивание смеси, подаваемой в камеру, и более полное ее сгорание. Создаются новые двухзонные камеры, где топливо сгорает в два этапа в разных местах камеры, причем одна из этих зон обеспечивает наилучшее сгорание топлива на режиме малой тяги, допустим, руления (в этом случае топливо во вторую зону не подается), а вторая зона совместно с первой позволяет оптимизировать процесс горения на режимах взлета, набора высоты и крейсерского полета. В последнем случае процесс горения во второй зоне идет при меньшей температуре, что позволяет снизить выделение окислов азота.

Уменьшение общего расхода топлива, а следовательно, и выброса токсичных веществ достигается также совершенствованием методов эксплуатации самолетов, а именно: повышением степени заполнения самолетов полезной нагрузкой, уменьшением пробега самолетов на аэродромах под собственной тягой, в частности, путем буксировки их тягачами на исполнительный старт, доставки пассажиров от самолетов в вокзал и на посадку автобусами или движущимися конвейерами с тем, чтобы самолет мог находиться на стоянке, максимально приближенной к взлетно-посадочной полосе.

Наряду с указанными мерами, направленными на решение задач ближайшей перспективы, развернуты фундаментальные и прикладные исследования проблем авиации будущего. В этом плане идут поиски летательных аппаратов с лучшими аэродинамическим качеством и весовой отдачей, а также новых, еще более экономичных, типов двигателей и новых "чистых" энергоносителей (топлива).

На перспективных магистральных самолетах ожидается широкое использование: новых конструкций крыльев (так называемого сверхкритического профиля), позволяющих существенно уменьшить лобовое сопротивление воздуха в полете; мощных систем механизации крыла в виде сложнейших закрылков и предкрылков, снижающих расход топлива на взлете; улучшенных форм сопряжения отдельных элементов (крыла с фюзеляжем и гондолами двигателей, оперения с фюзеляжем и др.). Изучаются и другие направления совершенствования летательных аппаратов, которые могут принести более значительные результаты.

Водородное топливо.

Производство водорода обходится довольно дорого, однако в одном из недавних исследований было установлено, что применительно к 400-местному дозвуковому пассажирскому самолету, рассчитанному на дальность полета около 10000 км, водород может оказаться в экономическом отношении более выгодным, чем синтетический авиационный керосин.

Для него характерны высокая скорость распространения пламени, широкие пределы устойчивого горения, хорошая воспламеняемость, отсутствие сажи при сжигании. Более того, жидкий водород обладает огромным хладоресурсом, большим, чем любое другое жидкое топливо.

К основным недостаткам водорода как авиационного топлива относятся его малая плотность и низкая температура кипения, вследствие чего он потребует на самолете очень больших топливных баков с тяжелой системой теплоизоляции.

Биотопливо.

Биодизельным топливом принято называть высококалорийный продукт переработки биологического сырья - фактически, особым образом модифицированное растительное масло, производимое из сои, кукурузы, канолы и иных масличных культур, а также из пищевых отходов. Это топливо может быть использовано в авиационных двигателях.

Даже небольшое количество растительного масла в керосинном топливе существенно уменьшает объемы вредных выбросов и повышает срок жизни двигателя.

Водоросли могут выращиваться на землях плохого качества с использованием не питьевой или соленой воды. Измерения качества выхлопных газов показывают, что биотопливо из водорослей содержит в восемь раз меньше углеводородов, чем керосин, полученный из сырой нефти. Кроме того, выбросы оксида азота и серы также будут сокращены (до 40 процентов меньше оксида азота и около 10 мг оксида серы против 600 мг) в связи с очень низким содержанием азота и серы в биотопливе по сравнению с ископаемым топливом.

7 . Расчетно-графическое задание

РГЗ по спец. курсу Экология транспорта и городских сетей предусматривает определение количественных показателей, токсических характеристик автомобиля. Необходимо выполнить расчёт выбросов автомобильного двигателя при различных нагрузках (1-ая часть) и в упрощённом городском ездовом цикле (2-ая часть).

Задания в 1-ой части соответствует стендовым испытанием двигателя при которых выделение вредных веществ выделяется в г/кВт*час (на единицу работы), а во второй части - режиму движения автомобиля, расчет целесообразно проводить в г/км, т. е. на единицу пути.

Таблица 1.

Расчет вредных выбросов при различных нагрузках двигателя.

Расчет выброса вредных веществ производится для 3 режимов нагрузки:

номинальной N е =N еном ,

средней N е =0,5N еном

малой нагрузки N е =0,2N еном .

Расход топлива, соответствующий каждому режиму, определяется с учетом значений коэффициента К 1 , приведенных в таблице 2. Подвариант А выбирается по сумме последних 2 цифр в номере зачетной книжки. Если сумма окажется двухзначным числом, то учитывается последняя цифра в нем.

Таблица 2 - Коэффициент расхода К 1 топлива при различных нагрузках.

В таблице 3 для расчетных режимов указаны значения коэффициента избытка воздуха б, характеризующие состав топливо - воздушной смеси, и концентрация в отработавших газах основных токсичных компонентов - оксида углерода СО, оксида азота NO, углеводородов CH и сажи C.

Таблица 3 - Данные к расчету вредных выбросов.

Расчет выброса основных токсичных компонентов для каждого заданного режима производится по следующей методике:

1. Количество отработавших газов за один час работы двигателя

М ОГ = G Т (1+ б l о), кг/ час.

G Т - расход топлива на данном режиме;

б - коэффициент избытка воздуха на данном режиме (таблица 3);

l о - количество воздуха, теоритически необходимое для сгорания 1 кг топлива (для бензина l о =14, 9 кг/кг, для дизтоплива l о =14, 4 кг/кг).

2.Выброс токсичных компонентов.

Оксид углерода СО

Общий часовой выброс:

M co =(C co /100)*M ог кг/час

C co - концентрация СО в ОГ, % (таблица 3).

Удельный выброс СО:

q CO =M CO *10 3 /N e кг/(кВт* час)

Углеводороды СН

Общий выброс СН при допущении, что плотность газов равна 1 кг/м 3:

M CH C CH *M ОГ *10 -3 кг/час

С CH - концентрация СН в ОГ, мг/л.

Удельный выброс CH :

q CH =M CH *10 3 / N e г/(кВт*час)

Оксид азота NO

Общий выброс NO :

M NO =C NO *10 -6 *M ОГ кг/час

C NO - концентрация NO в ОГ, ppm (части на млн.).

Удельный выброс NO :

q NO =M NO *10 3 /N e г/(кВт*час)

Сажа С

Общий выброс сажи:

M =C C *10 -3 *M ОГ кг/час

С С - содержание сажи в ОГ, мг/л.

Удельный выброс сажи:

q C =M C *10 3 /N e г/(кВт*час)

Исходные данные по N e , G T и

М ОГ = 16*(1+1,6*14,4) = 384,64 кг/час

M co = 0,3/100*384,64 = 1,15 кг/час

q CO = (1,15*10 3)/70 = 16,42 г/(кВт* час)

M CH 0,7*384,64*10 -3 = 0,269 кг/час

q CH = (0,269*10 3)/70 = 3,84 г/(кВт*час)

M NO = 2800*10 -6 *384,64 = 1,076 кг/час

q NO = (1,076*10 3)/70 = 15,38 г/(кВт*час)

M C = 0,9*10 -3 *384,64 = 0,346 кг/час

q C = (0,346*10 3)/70 = 4,94 г/(кВт*час).

.

Исходные данные по N e , G T и

М ОГ = 16(1+2,8*14,4) = 661,12 кг/ час.

M СО = (0,1/100)*661,12 = 0,661 кг/час

q CO = (0,661*10 3)/0,50 = 1322,24 г/(кВт* час)

M CH 0,4*661,12*10 -3 = 0,264 кг/час

q CH = (0,264*10 3)/0,50 = 528,8 г/(кВт*час)

M NO = 1900*10 -6 *661,12 = 1,256 кг/час

q NO = (1,256*10 3)/0,50 = 2512,25 г/(кВт*час)

M C = 0,2*10 -3 *661,12 = 0,132 кг/час

q C = (0,132*10 3)/0,50 = 264,44 г/(кВт*час)

.

Исходные данные по N e , G T и

М ОГ = 16(1+4,2*14,4) = 983,68 кг/ час.

M СО = (0/100)*983,68 = 0 кг/час

q CO = (0*10 3)/0,27 = 0 кг/(кВт* час)

M CH 0,5*983,68*10 -3 = 0,491 кг/час

q CH = (0,491*10 3)/0,27 = 1821,62 г/(кВт*час)

M NO = 600*10 -6 *983,68 = 0,59 кг/час

q NO = (0,59*10 3)/0,27 = 2185,95 г/(кВт*час)

M C = 0*10 -3 *983,68 = 0 кг/час

q C = (0*10 3)/0,27 = 0 г/(кВт*час)

Результаты расчета необходимо представить в табличной форме и графически (рис. 1).

Таблица 4 - Результаты расчета вредных выбросов

Анализ результатов расчета

По построенной диаграмме можно наблюдать, что концентрация токсичных веществ в отработанных газах при различных нагрузках разная.

Общий выброс оксида углерода наибольший при номинальной нагрузки, а наименьший при малой нагрузке. Удельный выброс оксида углерода наибольший при средней нагрузки, а наименьший при малой нагрузки.

Общий выброс углеводорода наибольший при малой нагрузки, а наименьший при средней нагрузки. Удельный выброс углеводорода наибольший при при малой нагрузки, а наименьший при номинальной нагрузки.

Общий выброс оксида азота наибольший при средней нагрузки, а наименьший при малой нагрузки. Удельный выброс оксида азота наибольший при средней нагрузки, а наименьший при малой нагрузки.

Общий выброс сажи наибольший при номинальной нагрузки, а наименьший при малой нагрузки. Удельный выброс сажи наибольший при средней нагрузки, а наименьший при малой нагрузки.

Расчет вредных выбросов в ездовом цикле

В упрощенном ездовом цикле, состоящем из 4 режимов движения, токсическая характеристика автомобиля с бензиновым двигателем определяется по выбросу CO и NO , дизельного автомобиля - по выбросу NO и сажи на единицу пути. Данные к расчету приведены в таблице 5.

Таблица 5 - Данные к расчету вредных выбросов в ездовом цикле.

Режим движения	расхода топлива	Относит. время режима	Дизельный автомобиль
Холостой ход
Постоянная скорость
Заземление
Средняя скорость за цикл, км/час

Расчет для каждого заданного режима выполняется в следующей последовательности:

1.Количество отработавших газов

Заданные параметры режима (таблица 4);

G T - расход топлива (таблица 1)

l 0 - см. выше (раздел 2.2)

Выброс токсичных компонентов

M CO =C CO /100*M ОГ *10 3 г

M NO =C NO *M ОГ *10 -3 г

M C =C C *M ОГ г

C CO , C NO, C C - содержание компонентов на данном режиме (таблица 5)

Холостой ход

М ОГ =0,2*0,15*14(1+5,5*14,4) = 33,68 кг

M NO = 33,68*10 -3 = 0 г

M C = 0*33,68=0 г

М ОГ =0,35*0,75*14(1+2,3*14,4) = 125,39 кг

M NO = 2300*125,39*10 -3 = 288,39 г

M C = 1,5*125,39 =188,08 г

Постоянная скорость

М ОГ =0,2*0,6*14(1+2,9*14,4) = 71,83 кг

M NO = 1800*71,83*10 -3 = 129,3 г

M C = 0,7*71,83=50,28 г

Общий выброс токсичных компонентов за цикл (час) сводится к суммированию выбросов токсичных компонентов на всех режимах.

Таблица 6 - Выброс токсичных веществ за цикл.

Удельный выброс токсичных компонентов на единицу пути определяется путем деления общего выброса за цикл (час) на путь S , пройденный автомобилем за 1 час при заданной скорости.

q NO = 417,64/40 = 10,44 г/км

q C = 238,36/40 = 5,95 г/км

Таблица 7 - Нормы вредных выбросов новых автомобилей в европейских странах, г/км

	Годвведения	Бензиновые двигатели

*- В России с 1999г.** - СH+NO

Заключение

В данной курсовой работе мной была проведена оценка воздействий авиационного транспорта на окружающую среду и в то же время был произведен расчет количества вредных выбросов автомобильных ДВС. Опираясь на результаты анализа специфики влияния авиационного транспорта на окружающую среду, я пришел к заключению, что авиация загрязняет природу и наносит вред здоровью человека. К вредным воздействиям воздушного транспорта на окружающую среду относят: выбросы в атмосферу продуктов сгорания, шумовое воздействие на живые организмы, электромагнитное излучение и загрязнение почвы. Необходимо проводить мероприятия, направленные на снижение пагубного воздействия авиационного транспорта на окружающую природную среду. Выделяют следующие мероприятия: создание экологически чистого топлива, модернизация двигателей, утилизация отходов производств и др. На основе данного анализа можно сделать вывод, о том что перед авиакомпаниями стоит важная задача минимизировать влияние авиационного транспорта на окружающую среду.

Провел исследования режимов движения автомобиля на дизельном топливе с точки зрения экологической безопасности. По таблице 6 видно, что наибольшие выбросы токсичных компонентов (оксида азота и сажи), наблюдается при разгоне автомобиля, а на холостом ходу выбросы оксида азота и сажи не наблюдаются.

Выбросы данного автомобиля во много раз превышают нормы вредных выбросов по европейским стандартам (таб. 7). Поэтому, этот автомобиль необходимо снять с эксплуатации. Либо, нужно провести замену данного топлива на другое, более экологически чистое.

С писок используемой литературы

1. "Разрушение озонного слоя Земли" В. Миронов.

2. Сергеев В.С. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие/ Под ред. И.Г. Безуглова. М.: ОАО

Издательский дом "" Городец""» - 2007г.

3. Григорьев Ю.Г. Человек в электромагнитном поле (существующая ситуация, ожидаемые биоэффекты и оценки опасности). // Радиационная биология. Радиоэкология. 1997г.

4. Максимов И.Е. Состояние и перспективы использования экозащитных систем в решении проблем отходов. Новосибирск, 1995г.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Специфика коммуникативного природопользования. Анализ загрязнения атмосферы авиатранспортом. Пути снижения уровня выбросов. Правовые механизмы достижения рационального природопользования в области охраны окружающей среды от влияния авиатранспорта.

курсовая работа , добавлен 21.04.2015


Влияние промышленности и транспорта на окружающую среду, загрязнение атмосферы и воды. Рекомендации по улучшению экологии России. Радиоактивность окружающей среды. Угольно-энергетические технологии, разрабатываемые в СО РАН. Меры по защите от облучения.

контрольная работа , добавлен 16.10.2010


Влияние морского транспорта, автотранспорта, авиации на окружющею среду. Против природы на авто. Авиация и ракетоносители. Загрязнение окружающей среды судами. Декларация и Общеевропейская программа по транспорту, Охране окружающей среды и здоровья.

реферат , добавлен 18.11.2003


Химическое воздействие автотранспорта на окружающую среду, загрязнение атмосферы, гидросферы, литосферы. Физическое и механическое воздействие автотранспорта на окружающую среду, методы их предотвращения. Причины отставания России в сфере экологии.

реферат , добавлен 10.09.2013


Источники загрязнения атмосферы, воды, почвы на железнодорожном транспорте и их характеристика. Выбросов токсичных веществ тепловозами, их влияние на гидросферу. Роль зеленых насаждений в улучшении состояния окружающей среды вблизи железной дороги.

реферат , добавлен 27.06.2013


Значение транспорта и его влияние на окружающую среду. Автотранспорт как основной источник загрязнения атмосферы. Источники загрязнения железнодорожного, воздушного, космического, водного и трубопроводного транспорта. Решение проблем энергосбережения.

реферат , добавлен 10.01.2011


Влияние экологических и биотических факторов на среду обитания. Закон лимитирующего фактора. Шумовое и электромагнитное воздействие на организмы. Мероприятия по складированию и утилизации отработанных ртутьсодержащих ламп. Источники загрязнения воздуха.

контрольная работа , добавлен 18.04.2016


Проблемы экологической безопасности автомобильного транспорта. Физическое и механическое воздействие автотранспорта на окружающую среду. Влияние выхлопных газов на здоровье человека. Мероприятия по борьбе с загрязнением атмосферы выхлопными газами.

презентация , добавлен 21.12.2015


Развитие современной технологической цивилизации. Прямое и косвенное, преднамеренное и непреднамеренное воздействия на природу. Химическое и антропогенное загрязнение окружающей среды. Воздействие на гидросферу и литосферу. Загрязнение атмосферы.

реферат , добавлен 22.10.2012


Факторы, влияющие на эффективность функционирования и развития железнодорожного транспорта. Воздействие объектов железнодорожного транспорта на окружающую среду, интегральные характеристики для оценки его уровня и определения экологической безопасности.

В своей практической деятельности человек использует различные виды транспорта, имеющие передвижные и стационарные силовые установки. Передвижные силовые установки позволяют передвигаться транспортному средству по поверхности (сухопутной или водной, или в атмосфере), это автомобили, корабли, самолеты и т.д. Стационарные силовые установки снабжают электрической или другими энергиями видами устройства, совершающие необходимую работу, в том числе и передвижение транспортных средств, примером могут служить электрические железнодорожные поезда, трамваи и троллейбусы.

Различают следующие виды транспорта: автомобильный, железнодорожный (наземный и подземный - метро), воздушный, водный (речной и морской), а также рельсовый и безрельсовый наземный электротранспорт (трамваи, троллейбусы). Электротранспорт оказывает загрязняющее действие на среду за счет шума и электромагнитных излучений, а также за счет попадания в среду веществ, применяемых при обслуживании этого транспорта, однако, за счет того, что электроэнергия вырабатывается за пределами населенных пунктов, электрический транспорт значительно улучшает экологическую атмосферу в городах.

На различных видах транспорта используют следующие виды топлива: автомобильный и авиационный бензин, дизельное топливо, керосиновые фракции, природный газ и смесь разных видов топлива. По конструкции двигателей различают карбюраторные, инжекторные, двигатели с прямым впрыском топливной смеси, дизельные и реактивные силовые установки, которые имеют разные конструкции и оказывают на природную среду различное воздействие.

Негативное влияние транспорта на окружающую среду состоит в том, что для его функционирования необходимо топливо, которое само по себе токсично; при работе разных поглощается кислород и выделяются выхлопные газы, многие из которых отрицательно влияют на Природу. Нерациональное использование веществ, применяемых при уходе за двигателями, также загрязняет внешнюю среду. Работа транспорта сопровождается шумом, вибрациями, излучением электромагнитных колебаний, тепловым загрязнением среды обитания. При машин по грунтовым дорогам нарушается поверхностный слой почвы, возникает запыление и т. д.

Краткая экологическая характеристика видов топлива

В промышленности и на транспорте используют автомобильные бензины марок А-72, А-76, АИ-92, АИ-93, АИ-95 и АИ-98. Цифры в обозначении бензина указывают на октановое число (стойкость топлива к самовоспламенению при повышенных давлении и ). Чем выше октановое число тем более качественным является бензин. Самые современные двигатели внутреннего сгорания автомобилей работают на бензине АИ-98.

Большинство видов бензина этилируется (вводится добавка тетраэтилсвинца) для повышения октанового числа. Авиационные бензины выпускаются ограниченно.

Широко применяются разные виды дизельного топлива. Для быстроходных дизельных двигателей используют марки ЗЛ, ДЗ, ДЛ, а для тихоходных - ДТ и ДМ. В этих топливах содержание серы должно быть не более 0,2-0,5% (для быстроходных) и 0,5-3% (для тихоходных дизелей).

Реактивные двигатели могут развивать дозвуковую и сверхзвуковую скорость. Для первых используют топливо марок Т-1, ТС-1 и РТ, а для вторых - Т-6 и Т-8. В своей основе указанные марки топлива являются керосиновыми фракциями нефтеперегонки с температурами кипения 150-315 °С, в которые добавляют противоизносные, антиокислительные, защитные, антистатические и другие присадки.

Для работы газотурбинных двигателей можно применять и газообразное, и жидкое, и твердое, и пылевидное топливо. Топливо для этих двигателей должно содержать не более 3 % серы и 0,05% золы.

Для судовых и стационарных силовых установок используют мазут марок - Ф5, Ф12 (мазуты флотские), 40, 100 и 200 (мазуты топочные) и топливо МП. Топочные мазуты, в отличие от флотских, имеют большую зольность, вязкость и большее содержание серы, воды и смолистых веществ.

Для эксплуатации двигателей применяют смазочные масла и специальные органические жидкости, которые огнеопасны и токсичны. Так, содержание бензинов в воздухе в количестве 5-10 мг/л вызывает острое отравление, концентрация в 35-40 мг/л приводит к хроническим нарушениям, а концентрации более 50 мг/л могут привести к летальному исходу. Токсичность компонентов дизельного топлива выше, чем у компонентов бензина, но это топливо менее летуче, и опасные концентрации могут возникать только при повышенных температурах.

Очень вредным для здоровья является этиловая жидкость из-за наличия в ней свинца. Эта жидкость летуча, и уже при 0 °С возникают опасные для здоровья человека концентрации этого вещества в , поэтому работа с тетраэтилсвинцом требует предельной осторожности.

В составе смазочных масел и гидравлических жидкостей содержатся вредные компоненты (это соединения серы, хлора, цинка, свинца). Весьма опасен и этиленгликоль, используемый в качестве антифриза (смеси этиленгликоля и воды замерзают при низких температурах); он поражает нервную систему, почки; смертельная доза - 50 грамм, его ни в коем случае нельзя принимать внутрь.

Краткая экологическая характеристика продуктов сгорания топлива

Транспорт - основной загрязнитель . Установлено, что ежегодно один легковой автомобиль, поглощая 4 тонн молекулярного кислорода, выделяет в атмосферу 0,8 т СО, до 40 кг различных оксидов азота, до 200 кг углеводородов, кроме того, сажу, тетраэтилсвинец и другие вещества (альдегиды, органические кислоты, полициклические углеводороды и их производные).

Двигатели, работающие на дизельном топливе, выделяют в окружающую среду меньшее количество угарного газа, но большее количество диоксидов углерода и серы. Наименьшее количество вредных примесей содержится в выхлопных газах двигателей, работающих на сжиженном газе (СО в пять раз меньше, чем у карбюраторных двигателей, оксидов азота - в два раза, а оксиды серы отсутствуют).

Состав выхлопных газов в значительной степени зависит от режима работы двигателя. Так, содержание СО составляет: на холостом ходу 0,5-6,5, при постоянной скорости движения - 0,3 - 3,5, при разгоне (от 0 до 40 км/ч) - 2,5-5,0, при торможении (от 40 км/ч до 0) - 1,8-4,5 % по объему. Для оксидов азота: 0,005 - 0,01; 0,1-0,2; 0,12-0,19; 0,003-0,005 (соответственно с СО).

В выхлопных газах содержатся канцерогенные (вещества, способствующие развитию раковых заболеваний) соединения, например бензапирен.

Анализируя приведенные выше сведения, необходимо отметить, что состав выхлопных газов зависит как от типа двигателя, так и от режима работы транспорта, что важно учитывать при реализации природоохранных мероприятий.

Особенности загрязняющего воздействия транспорта на биосферу

Как было показано выше, при эксплуатации транспортных средств выделяются газообразные (оксиды серы, азота, угарный газ, различные углеводороды, продукты неполного сгорания и разложения топлива переменного состава), парообразные (тетраэтилсвинец и другие вещества), жидкие (сточные воды переменного состава) и твердые (золы) загрязняющие вещества.

Транспортные средства, работающие на карбюраторных двигателях, сильно загрязняют среду угарным газом, тетраэтилсвинцом (его в атмосферу поступает более 8 тыс. т ежегодно), оксидами азота и углеводородами.

Транспортные средства, работающие на дизельных двигателях, в меньшей степени загрязняют среду СО, но в большей - оксидами серы и азота.

За счет работы транспортных средств возникает фотохимический смог, связанный с поступлением в атмосферу оксидов азота, углеводородов, кислорода и паров воды. Под воздействием солнечной радиации образуются оксиданты, отравляющее воздействие которых очень велико и превышает таковое для других веществ, поступающих в атмосферу.

Продукты превращений различных загрязнителей, находящихся в атмосфере, попадают в почву и природные воды.

Уход за транспортными средствами требует большого расхода воды и сопровождается образованием сточных вод. Сточные станций техобслуживания содержат суспензии твердых веществ, эмульсии масел, а также растворы солей и моющих средств. Попадание таких вод в природные водоемы или в почву приводит к загрязнению последних.

И атмосфера, и , и почвы загрязняются в результате нарушения правил перевозки грузов и различных аварий на транспорте. Большое количество нефти и нефтепродуктов, угля, различных солей попадают и в , и в моря, и в литосферу. Однако обнаружено, что как загрязняющее вещество попадает в среду обитания () преимущественно через сливные воды, образующиеся при отстое транспортируемой нефти.

Атмосфера является мощным загрязняющим фактором природных вод и литосферы, так как более 50% всех загрязнений, поступивших в нее, попадает в Мировой океан и на сушу. Поэтому автомобильный, наземный железнодорожный и другие виды наземного транспорта являются источником загрязнения и гидросферы, и литосферы.

Помимо того, что транспортные средства выделяют большое количество продуктов сгорания топлива, все виды транспорта являются источником теплового и шумового загрязнения, а также электромагнитного излучения.

Краткий обзор природоохранных мероприятий, проводимых при эксплуатации и обслуживании транспортных средств

Транспортные средства - необходимый атрибут жизни современного человека.

Полностью исключить отрицательное воздействие транспорта на Природу невозможно, но снизить негативное воздействие можно и необходимо.

Основные направления природоохранной деятельности на транспорте таковы:

1. Строгое соблюдение правил транспортировки людей и грузов, что сделает работу транспорта более оптимальной, экономически выгодной, снизит расходы энергии, топлива и других ресурсов.

2. Проведение реконструкции двигателей, которая позволит уменьшить расход топлива на единицу пробега, снизить уровень шума и вибрации (за счет принципиально новых технологических решений), значительно уменьшить содержание вредных примесей в выхлопных или отходящих газах.

3. Разработка новых типов двигателей (типа электромобилей), которые в минимальной степени загрязняют природную среду, и внедрить их в практику.

4. Разработка новых видов топлива, которые были бы более экологичными, т. е. при их сжигании образовывалось бы меньшее количество веществ, обладающих отрицательным воздействием на здоровье человека и природные экологические процессы.

5. Учитывая, что количество вредных загрязнителей зависит от режима работы двигателя, оптимизировать режим движения на автомобильных дорогах, по возможности исключая возникновение «дорожных пробок» и других затруднений при движении транспортных средств.

6. Применение новых технологий сжигания топлива без использования тетраэтилсвинца, способствующих более полному сжиганию топлива.

7. Разработка приборов, улавливающих или обезвреживающих вредные загрязняющие примеси, содержащиеся в выхлопных газах, и оборудование ими транспортных средств.

8. Разработка оптимального режима работы двигателей разных типов и использование ЭВМ для тонкого управления режимом сжигания топлива.

9. Сбор, обезвреживание сточных вод, образующихся при эксплуатации и уходе за транспортными средствами, утилизация полезных компонентов, извлеченных из них.

10. Сбор отстойных вод, обезвреживание и удаление из них полезных компонентов с целью утилизации; воздействие на эти воды различными средствами очистки.

11. Проведение систематически организованного экологического просвещения работников, занятых в сфере эксплуатации и обслуживания транспортных средств, с целью их активного вовлечения в работу, обеспечивающую минимальное загрязнение среды обитания.

Специалисты, занятые в сфере транспорта, должны знать технические особенности реализации рассмотренных выше направлений природоохранной деятельности, это необходимо и руководителям транспортных предприятий, и инженерно-техническим работникам. Данные вопросы рассматриваются в специальных курсах.

Введение

2.4 Влияние на гидросферу

2.5 Шумовое воздействие

3.2.2 Водородное топливо

3.2.3 Биотопливо

Заключение

Литература

Введение

Транспортный комплекс, в частности в России, включающий в себя автомобильный, морской, внутренний водный, железнодорожный и авиационный виды транспорта, - один из крупнейших загрязнителей атмосферного воздух его влияние на окружающею среду выражается, в основном, в выбросах в атмосферу токсикантов с отработавшими газами транспортных двигателей и вредных веществ от стационарных источников, а также в загрязнении поверхностных водных объектов, образовании твердых отходов и воздействии транспортных шумов.

К главным источникам загрязнения окружающей среды и потребителям энергоресурсов относятся автомобильный транспорт и инфраструктура автотранспортного комплекса.

Загрязняющие выбросы в атмосферу от автомобилей по объему более чем на порядок превосходят выбросы от железнодорожных транспортных средств. Далее идут (в порядке убывания) воздушный транспорт, морской и внутренние водный. Несоответствие транспортных средств экологическим требованиям, продолжающееся увеличение транспортных потоков, неудовлетворительное состояние автомобильных дорог - все это приводит к постоянному ухудшению экологической обстановки.

Актуальность проблемы:

На сегодняшний день неуклонный рост объёмов перевозок воздушным транспортом приводит к загрязнению окружающей среды продуктами сгорания авиационных топлив. Средняя длительность пребывания этих загрязняющих веществ в атмосфере составляет примерно 2 года. Вредные вещества, выбрасываемые авиатранспортом составляют примерно 40% всех выбросов а атмосферу. Кроме того шумовое воздействие и электромагнитное загрязнение среды так же оказывают негативное влияние. В связи с этим поиск новых решений для уменьшения воздействия авиатранспорта на окружающую среду является актуальной.

Цель работы:

Проанализировать специфику влияния авиационного транспорта на окружающую среду, а так же пути решения возникающих проблем.

Ставились следующие задачи:

üанализ специфики коммуникативного природопользования;

üпроведение анализа загрязнения атмосферы авиатранспортом;

üрассмотреть возможные пути снижения уровня выбросов;

üрассмотреть правовые механизмы достижения рационального природопользования в области охраны окружающей среды от влияния авиатранспорта.

Глава I. Общая характеристика структуры коммуникативного природопользования и характеристика особенностей авиационного транспорта, а так же его значение в транспортном комплексе

1.1 Характеристика структуры коммуникативного природопользования

"Природопользование" можно понимать как в узком смысле (ресурсопотребление), так и в широком - отождествляя его с общественным производством, или понимать как взаимодействие общества и природы. По особенностям территориальной структуры всю совокупность видов воздействия человека на природу разделяют на фоновое или зональное (землепользование, лесопользование, природозащитное природопользование) и очаговое (транспортное, промышленное и др.) Таким образом, транспортное природопользование по виду территориальной структуры относится к очаговому природопользованию. (2)

Особенности расположения:

Очаговое природопользование - связано с системой расселения и развития отраслей хозяйства, использующих местные природные ресурсы или технологии, не вызывающие значительных изменений (в том числе загрязнений) окружающей природной среды. Экологическая ситуация на отдельных территориях может быть напряженной или конфликтной, при которой происходят незначительные в пространстве и во времени изменения в ландшафте, в том числе в средо- и ресурсовоспроизводящих свойствах, что ведет к сравнительно небольшой перестройке структуры ландшафтов и восстановлению в результате осуществления процессов саморегуляции природного комплекса или приведения несложных природоохранных мер. Этот вид природопользования обычно связан с хозяйственной деятельностью отдельных предприятий машиностроения (приборостроения, легкое машиностроение и т.д.) и пищевой промышленности, с центрами лесозаготовки и переработки древесины, с транспортными узлами. Данные отрасли хозяйства не предъявляют жестких требований к ландшафтам как к месту размещения производства, но иногда создают проблему трудно ассимилирующихся природой отходов. (1)

Используемые природные ресурсы:

Коммуникативное природопользование в основном использует только земельные ресурсы. Земли изымаются для строительства дорог, аэропортов, портов, вокзалов и т.д.

1.2 Характеристика особенностей авиационного транспорта, а так же его значение в транспортном комплексе

В настоящее время понятия авиация и воздушный транспорт фактически стали синонимами, так как воздушные перевозки осуществляются исключительно воздушными судами тяжелее воздуха. (7)

Характеристика:

üТранспортные средства: самолёты и вертолёты

üПути сообщения: воздушные коридоры

üСигнализация и управление: авиамаяки, диспетчерская служба

üТранспортные узлы: аэропорты

Воздушный транспорт, один из видов транспорта, осуществляющий перевозки пассажиров, почты и грузов воздушным путём. Главное его преимущество - обеспечение значительной экономии времени за счёт высокой скорости полёта.

Воздушный транспорт отличается меньшей величиной постоянных издержек по сравнению с железными дорогами, водным транспортом или трубопроводами. Постоянные издержки воздушного транспорта включают затраты на покупку самолетов и, при необходимости, специального оборудования грузопереработки и контейнеров. Переменные издержки включают расходы на керосин, техническое обслуживание самолетов и оплату труда летного и наземного персонала.

Поскольку для размещения аэропортов нужны очень большие открытые пространства, воздушные перевозки, как правило, не объединены в единую систему с другими видами транспорта, за исключением автомобильного.

Воздушным транспортом перевозят самые различные грузы. Главная особенность этого вида транспорта заключается в том, что им пользуются для доставки грузов главным образом в случае экстренной необходимости, а не на регулярной основе. Таким образом, основные грузы, перевозимые воздушным транспортом, - либо дорогостоящие, либо скоропортящиеся товары, когда высокие транспортные расходы оправданы. Потенциальными объектами грузовых авиаперевозок являются также такие традиционные для логистических операций продукты, как сборочные детали и компоненты, товары, продаваемые по почтовым каталогам.

Воздушный транспорт занимает третье место по объему пассажирских перевозок. Он также используется в народном хозяйстве для перевозки срочных грузов, при строительстве трубопроводов, мостов, ЛЭП, в проведении работ для сельского хозяйства, геологоразведки, рыбного промысла. Уровень развития воздушного транспорта является показателем степени научно-технического потенциала страны. В последние годы замедлились темпы развития воздушного транспорта. В настоящее время техническая укомплектованность наземной базы составляет 60 %, а по аэровокзальным комплексам - не более 30 %. Износ основных фондов оценивается в 70 %. Поэтому необходимо более интенсивно финансировать воздушный транспортный комплекс, чтобы скоро не остаться без него, причем стимулировать необходимо наши знаменитые конструкторские бюро государственными заказами.

В транспортной системе современной России воздушный транспорт, являющийся основой Гражданской авиации, является одним из основных видов. В его общей работе перевозки пассажиров составляют 4/5, а грузов и почты - 1/5. Наибольшее количество пассажиров перевозится на авиалиниях, соединяющих Москву с восточными районами, Санкт-Петербургом, курортными районами и со столицами стран СНГ. В такие города, как Ташкент, Новосибирск, Сочи, 60-70 % московских пассажиров доставляются самолетами, а в Хабаровск и Ашхабад - до 90 %.

В России авиация - наиболее дорогой вид транспорта, но в то же время самый быстрый. Первая в России воздушная линия была открыта в 1923 году (Москва-Нижний Новгород). В настоящее время широко развита сеть авиалиний, связывающих важнейшие промышленные центры страны, а также столицу России - Москву - со столицами стран СНГ, столицами и городами многих государств мира. Развито воздушное сообщение между крупными городами и курортами.

Особую роль играет воздушный транспорт для слабоосвоенных районов Сибири и Дальнего Востока, где он вместе с сезонным речным транспортом часто является единственным средством сообщения. Наиболее массовые и устойчивые потоки пассажиров сконцентрированы на авиалиниях от Москвы по пяти основным направлениям: Кавказскому, южному, восточному, Центрально-Азиатскому и Западному. Воздушный транспорт перевозит пассажиров параллельно почти всем основным направлениям железных дорог. При этом доля воздушных перевозок больше железнодорожных на линиях от Москвы до Екатеринбурга и Новосибирска и далее на восток, а также от Москвы до Сочи, Минеральных Вод, столиц стран СНГ. Основные потоки граждан концентрируются в восточном (Сибирь и Дальний Восток) направлении.

Воздушный транспорт в нашей стране выполняет различные функции. Однако его основная задача - пассажирские перевозки и срочные перевозки почты и грузов.

В районах, где нет железных дорог, прежде всего на севере Сибири и Дальнего Востока, в труднодоступных горных районах авиация нередко служит единственным транспортным средством.

авиационный транспорт окружающая среда

Создана разветвленная сеть транзитных (на большие расстояния) и местных авиалиний. Москва соединена авиалиниями со столицами стран ближнего зарубежья, центрами республик, краев, областей и крупными городами Российской Федерации. Прямое воздушное сообщение установлено с 87 зарубежными странами. В системе международных воздушных авиалиний нашей страны имеются воздушные линии, которые эксплуатируются Аэрофлотом совместно с зарубежными авиакомпаниями. (7)

Глава II. Специфика воздействия авиационного транспорта на окружающую среду и возможные последствия этого воздействия

2.1 Специфика влияния авиатранспорта

Транспорт, являясь очень важным звеном в системе мирового хозяйства, оказывает резко отрицательное воздействие на качество окружающей среды. Оно проявляется в химическом загрязнении окружающей среды выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания; шумовом загрязнении; изъятии земель для дорожного строительства. Каждый из видов транспорта оказывает особое воздействие на окружающую среду.

Автомобильный транспорт является одним из наиболее значительных источников загрязнения атмосферы. Особенно это его действие заметно в пределах крупных городов. Сходное воздействие на окружающую среду оказывает и воздушный транспорт.

Правда, самолетный парк значительно меньше, чем автомобильный, но зато влияние на атмосферу только одного авиалайнера эквивалентно влиянию почти 8 тыс. автомобилей. К тому же воздушный транспорт отличается наиболее высокой степенью шумового воздействия, которое особенно заметно при взлете и посадке, когда самолет находится в непосредственной близости от земли.

Специфика влияния воздушного транспорта на окружающую среду состоит в значительном шумовом воздействии и выбросе загрязняющих веществ. (7)

2.2 Загрязнение биосферы продуктами сгорания

Загрязнение биосферы продуктами сгорания авиатоплив первый аспект воздействия воздушного транспорта на экологическую ситуацию, однако авиация имеет ряд отличительных особенностей по сравнению другими видами транспорта:

использование, в основном, газотурбинных двигателей обусловливает иной характер протекающих в них процессов и структуру выбросов отработавших газов;

применение в качестве топлива керосина приводит к изменению компонентов загрязняющих веществ;

полеты самолетов на больших высотах и с высокими скоростями приводят к рассеиванию продуктов сгорания в верхних слоях атмосферы и на больших территориях, что снижает степень их влияния на живые организмы.

На отработавшие газы авиационных двигателей приходится 75 % всех выбросов гражданской авиации, включающих также атмосферные выбросы спецавтотранспорта и стационарных источников. (13)

2.3 Влияние на атмосферу Земли

Неуклонный рост объёмов перевозок воздушным транспортом приводит к загрязнению окружающей среды продуктами сгорания авиационных топлив. В среднем один реактивный самолёт, потребляя в течение 1 ч 15 т топлива и 625 т воздуха, выпускает в окружающую среду 46, 8 т диоксида углерода, 18 т паров воды, 635 кг оксида углерода, 635 кг оксидов азота, 15 кг оксидов серы, 2, 2 твёрдых частиц. Средняя длительность пребывания этих веществ в атмосфере составляет примерно 2 года.

Наибольшее загрязнение окружающей среды происходит в зоне аэропортов во время посадки и взлёта самолётов, а также во время прогрева их двигателей, табл. 5. Подсчитано, что при 300 взлётах и посадках трансконтинентальных авиалайнеров в сутки в атмосферу не равномерно, а в зависимости от графика работы аэропорта. При работе двигателей на взлёте и посадке в окружающую среду поступает наибольшее количество оксида углерода и углеводородных соединений, а в процессе полёта - максимальное количество оксидов азота.

Самолёту не требуется бесконечных лент дороги, как автомобилю, хотя аэропорты, взлетно-посадочные полосы занимают немалые земельные площади. Эти виды транспорта роднит активное участие в загрязнении атмосферы, в расточительном расходовании кислорода. Реактивному лайнеру, совершающему трансатлантический перелёт, требуется от 50 до 100 т этого газа. На территории аэропорта производится запуск двигателей, руление, взлёт и посадка самолётов т.е., операции при которых в атмосферу поступают вредные продукты выхлопов авиационных двигателей, предварительного старта (мест ожидания) и на взлетно-посадочной полосе. Рулёжные дорожки считаются участками умеренного выделения газа вследствие выделения кратковременности нахождения на них самолётов.

Концентрация вредных составляющих отработавших газов авиадвигателей в воздухе и скорость их распространения по территории аэропорта в значительной степени зависит от метеорологических условий. При этом наиболее отчётливо прослеживается влияние направления и скорости ветра. Другие факторы - температура и влажность воздуха, солнечная радиация - хотя и влияет на концентрацию загрязнителей, однако это влияние выражено менее ярко и имеет более сложную зависимость.

Оценка суммарного количества основных загрязнителей, поступающих в воздушную среду контролируемой зоны аэропорта гражданской авиации в результате его производственной деятельности (без учёта загрязнения воздуха спец автотранспортом и другими наземными источниками), показывает, что на площади около 4 км² выделяется в атмосферу за 1 сутки от 1000 до 1500 кг оксида углерода, 300 - 500 кг углеводородных соединений и 50 - 8 - кг оксидов азота. Такое количество выделяемых вредных веществ при неблагоприятном сочетании метеорологических условий может приводить к повышению их концентраций до значительных величин.

При чрезвычайных и аварийных ситуациях самолёты вынуждены сливать в воздухе излишнее топливо для уменьшения посадочной массы. Количество топлива, сливаемого самолётом за 1 раз, колеблется от 1 - 2 тыс. до 50 тыс. литров. Испарившаяся часть топлива рассеивается в атмосфере без опасных последствий, однако, неиспарившаяся часть достигает поверхности земли и водоёмов и может вызвать сильные местные загрязнения. Доля неиспарившегося топлива, достигающего поверхности земли в виде капель, зависит от температуры воздуха и высоты слива. Даже при температуре более 20ºC на землю может выпадать до нескольких процентов сливаемого топлива, особенно при сливе на малых высотах.

Но опаснее другое. При полёте в нижних слоях стратосферы двигатели сверхзвуковых самолётов выделяют оксиды азота, что ведёт к окислению озона. В стратосфере происходит интенсивное взаимодействие солнечных лучей с молекулами кислорода. В результате молекулы распадаются на отдельные атомы, а те, присоединяясь к сохранившимся молекулам кислорода, образуют озон. Область повышенной концентрации озона, так называемая озоносфера, которая приходится на высоты 20 - 25 км, играет очень важную роль для Земли. Поглощая почти всю ультрафиолетовую радиацию, озон, тем самым, предохраняет живые организмы от гибели. (12)

Влияние газотурбинных двигателей:

Применение газотурбинных двигательных установок в авиации и ракетостроении поистине огромно. Все ракетоносители и все самолеты (кроме пропеллерных на которых стоят ДВС) используют тягу этих установок. Выхлопные газы газотурбинных двигательных установок (ГТДУ) содержат такие токсичные компоненты, как СО, NОx, углеводороды, сажу, альдегиды и др.

Исследования состава продуктов сгорания двигателей, установленных на самолетах "Боинг-747", показали, что содержание токсичных составляющих в продуктах сгорания существенно зависит от режима работы двигателя.

Высокие концентрации СО и CnHm (n - номинальное число оборотов двигателя) характерны для ГТДУ на пониженных режимах (холостой ход, руление, приближение к аэропорту, заход на посадку), тогда как содержание оксидов азота 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.

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:

üОксиды углерода - 55%

üОксиды азота - 77%

üУглеводороды - 93%

üАэрозоль - 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). (7)

2.4 Влияние на гидросферу

Вблизи аэропортов происходит загрязнение подземных вод нефтепродуктами в основном за счёт утечки жидкого топлива при заправке самолётов, а также за счёт технических ошибок при его транспортировке и хранении. При взлёте и посадке самолёта в атмосферу выделяется определённое количество жидких и газообразных продуктов сгорания топлива, которые осаждаются вблизи взлётной полосы и накапливаются в почве.

Углеводороды нефти обладают способностью проникать на значительную глубину. Так, в трещиноватых породах авиационной керосин за 5 месяцев проникает на глубину более 700 м. Наиболее эффективным методом защиты подземных вод от загрязнения нефтепродуктами является проведение предупредительных мер, в том числе бурение скважин для контроля за качеством вод.

Во время аварийных ситуаций производится удаление с земной поверхности разлившихся нефтепродуктов и загрязнённой почвы. При попадании нефтепродуктов в водоносные горизонты обычно загрязнённые воды откачивают, а затем очищают через соответствующие фильтры.

На покрытиях аэропортов накапливается смесь, состоящая из пыли, продуктов сгорания топлива, частиц стирающихся шин и других материалов. Вместе с дождевыми потоками всё это попадает в водоёмы. (12)

2.5 Шумовое воздействие

Шумовое (акустическое) загрязнение - раздражающий шум антропогенного происхождения, нарушающий жизнедеятельность живых организмов и человека. Раздражающие шумы существуют и в природе (абиотические и биотические), однако считать загрязнением их неверно, поскольку живые организмы адаптировались к ним в процессе эволюции.

Главным источником шумового загрязнения являются транспортные средства - автомобили, железнодорожные поезда и самолёты.

В городах уровень шумового загрязнения в жилых районах может быть сильно увеличен за счёт неправильного городского планирования (например, расположение аэропорта в черте города).

Шум создают авиационные двигатели воздушных судов, вспомогательные силовые установки самолетов, спецавтотранспорт различного назначения, автомобили с тепловыми и ветровыми установками, сделанные на базе отработавших летный ресурс авиадвигателей, оборудование стационарных объектов, на которых производится техническое обслуживание и ремонт летательных аппаратов. Уровни шума достигают на перронах аэропортов 100 дБ, в помещениях диспетчерских служб от внешних источников 90-95 дБ, внутри зданий аэровокзалов 75 дБ.

Воздействие на человека:

Шум в определённых условиях может оказывать значительное влияние на здоровье и поведение человека. Шум может вызывать раздражение и агрессию, артериальную гипертензию (повышение артериального давления), тиннитус (шум в ушах), потерю слуха.

Наибольшее раздражение вызывает шум в диапазоне частот 3000÷5000 Гц.

Хроническая подверженность шуму на уровне более 90 дБ может привести к потере слуха.

При шуме на уровне более 110 дБ у человека возникает звуковое опьянение, по субъективным ощущениям аналогичное алкогольному или наркотическому.

При шуме на уровне 145 дБ у человека происходит разрыв барабанных перепонок.

Женщины менее устойчивы к сильному шуму, чем мужчины. Кроме того, восприимчивость к шуму зависит также от возраста, темперамента, состояния здоровья, окружающих условий и т.д.

Дискомфорт вызывает не только шумовое загрязнение, но и полное отсутствие шума. Более того, звуки определённой силы повышают работоспособность и стимулируют процесс мышления (в особенности процесс счёта) и, наоборот, при полном отсутствии шумов человек теряет работоспособность и испытывает стресс. Наиболее оптимальными для человеческого уха являются естественные шумы: шелест листьев, журчание воды, пение птиц. Индустриальные шумы любой мощности не способствуют улучшению самочувствия. Шум от автомобильного транспорта способен вызывать головные боли. (10)

Влияние на окружающую среду:

Шумовое загрязнение быстро вызывает нарушение естественного баланса в экосистемах. Шумовое загрязнение может приводить к нарушению ориентирования в пространстве, общения, поиска пищи и т.д. В связи с этим некоторые животные начинают издавать более громкие звуки, из-за чего они сами будут становиться в роли вторичных звуковых загрязнителей, ещё сильнее нарушая равновесие в экосистеме.

Одними из самых известных случаев ущерба, наносимых шумовым загрязнением природе, являются многочисленные случаи, когда дельфины и киты выбрасывались на берег, теряя ориентацию из-за громких звуков военных гидролокаторов (сонаров). (6)

2.6 Электромагнитное загрязнение среды

Помимо шумового воздействия, авиация приводит к электромагнитному загрязнению среды.

Электромагнитное загрязнение (ЭМП антропогенного происхождения или электромагнитный смог) - это совокупность электромагнитных полей, разнообразных частот, негативно влияющих на человека. Некоторые исследователи называют электромагнитный смог, возникший и сформировавшийся за последние 60-70 лет, одним из самых мощных факторов, негативно влияющих на человека на сегодняшний момент. Это объясняется фактически круглосуточным его воздействием и стремительным ростом.

Электромагнитное загрязнение зависит в основном от мощности и частоты излучаемого сигнала.

Его вызывает радиолокационная и радионавигационная техника аэропортов и летательных аппаратов, необходимая для наблюдения за полетами самолетов и метео обстановкой. Радиолокационные средства излучают в окружающую среду потоки электромагнитной энергии. Они могут создавать электромагнитные поля большой напряженности, представляющие реальную угрозу для людей. (4)

В аэропортах гражданской авиации электромагнитная обстановка определяется в основном излучением мощных радиолокационных станций. К ним в первую очередь относятся наземные обзорные радиолокационные станции, работающие в диапазонах ультравысоких и сверхвысоких частот. Действие электромагнитного поля на человека в районах размещения этих станций носит прерывистый характер, который обусловлен периодом вращения электромагнитного излучения. Исследования подтвердили возможность применения расчётных методов для предварительной оценки электромагнитной обстановки вокруг радиолокационных станций. Результаты обследования электромагнитной обстановки в районе ряда аэропортов страны показали, что в 60% случаев в близ расположенных населённых пунктах требовались специальные мероприятия по защите населения, которые и были осуществлены. Так же существуют национальные и международные гигиенические нормативы уровней ЭМП, в зависимости от диапазона, для селитебной зоны и на рабочих местах.

Воздействие на человека:

Нахождение в зоне с повышенными уровнями ЭМП в течение определённого времени приводит к ряду неблагоприятных последствий: наблюдается усталость, тошнота, головная боль. При значительных превышениях нормативов возможны повреждение сердца, мозга, центральной нервной системы. Излучение может влиять на психику человека, появляется раздражительность, человеку трудно себя контролировать. Возможно развитие трудно поддающихся лечению заболеваний, вплоть до раковых. (3)

Глава III. Пути решения проблем возникающих при воздействии авиационного транспорта на окружающую среду

3.1 Природоохранные мероприятия

3.1.1 Охрана атмосферного пространства (На примере компании "Аэрофлот")

За последние сто лет загрязнение окружающей среды усилилось разными выбросами. За это время в атмосферу Земли попало, по подсчетам ученых, более миллиона тонн кремния, полтора миллиона тонн мышьяка, около миллиона тонн кобальта.

Ввиду своей технологической специфики вредные выбросы, производимые воздушными судами, намного быстрее оседают в атмосферном пространстве и распространяются в нем, поэтому защита окружающей среды от негативного воздействия деятельности воздушного транспорта актуальна во всем мире.

Несмотря на то, что суммарный выброс загрязняющих веществ двигателями самолетов сравнительно невелик (для города, страны), в районе аэропорта эти выбросы загрязняют окружающую среду. Значительная часть общего расхода топлива тратится на выруливание самолета к взлетно-посадочной полосе (ВПП) перед взлетом и на заруливание с ВПП после посадки. (12)

Для снижения вредных выбросов от работы двигателей авиакомпания применяет следующие методы:

üиспользование присадок к топливу, впрыск воды и др.;

üраспыление топлива;

üобогащенные смеси в зоне горения;

üсокращение времени работы двигателей на земле;

üуменьшение числа работающих двигателей при рулении

ü(выброс отходов снижается в 3-8 раз).

Значительное количество примесей в аэропорту выбрасывают и наземные передвижные средства, подъезжающие и отъезжающие автомобили. Наибольшая доля выбросов приходится на выбросы летучих органических веществ - 82%, оксида углерода - 14%.

Во исполнение Указа Президента Российской Федерации от 04.06.2008 № 889 "О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики Аэрофлот разработал "Программу повышения экологической эффективности до 2020 года". Разработал и согласовал проект предельно-допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников для промплощадки ОАО "Аэрофлот" в Шереметьево. Постоянно проводит инструментальный контроль и регулировку топливных систем автотранспорта на их соответствие нормам токсичности и задымления. (8)

3.1.2 Охрана водных ресурсов (На примере компании "Аэрофлот")

Мировые запасы воды на Земле огромные. Однако, это преимущественно соленая вода мирового океана. Запасы пресной воды, потребность людей в которой является особенно жизненно важной, незначительные и исчерпаемые. Во многих местах планеты наблюдается нехватка её для орошения, использования в промышленности и в быту. В последние годы по данным ученых потребность в воде выросла в 10 раз.

Обеспечение экологического равновесия и полное удовлетворение потребностей населения и народного хозяйства водой возможны при улучшении качества воды и водного режима рек, рациональном использовании воды предприятиями всех отраслей хозяйства и воссоздании водных ресурсов.

В целях следования стратегии охраны окружающей среды и сохранения водных ресурсов ОАО "Аэрофлот":

üПроизводит регулярный замер объема сточных вод, поступающих на очистные сооружения, и сбрасываемых в специальный водный объект, предоставленный в пользование авиакомпании.

üПостоянно контролирует качественные и количественные показатели сточных вод.

üКонтролирует эффективность работы очистных сооружений. (12)

3.1.3 Утилизация отходов производства (На примере компании "Аэрофлот")

Стремительное развитие научно-технического прогресса и мирового энергетического потенциала сопровождается все возрастающим отрицательным воздействием на природу. Непрерывный рост промышленных и бытовых отходов, и безнравственное отношение общества к их захоронению, стало эпидемиологически опасно, особенно из-за нарастания их небиоразлагаемой составляющей, а также высококонцентрированного содержания в них токсичных материалов, к равновесию с которыми литосфера не готова по своей природе.

В результате производственно-хозяйственной деятельности авиакомпании образуются отходы, в которых доля чрезвычайно опасных и высокоопасных отходов составляет 0,3 %; умеренно опасных - 14 %. Большая часть приходится на отходы малоопасные и практически неопасные - 85,6 %. С целью минимизации негативного воздействия отходами на окружающую среду Аэрофлот разработал и утвердил Проект нормативов образования и лимитов размещения отходов производства и потребления для промышленной зоны в Шереметьево, Медицинского центра ОАО "Аэрофлот" и офисного комплекса в Мелькисарово.

Регулярно проводит мониторинг мест временного хранения отходов производства и потребления структурных подразделений ОАО "Аэрофлот".

Контролирует своевременность сдачи отходов производства на утилизацию, обезвреживание и уничтожение.

Ведет работы по сбору и утилизации остатков противообледенительной жидкости (ПОЖ) после обработки ею самолетов.

В 2012 году Аэрофлот заключил с Казанским национальным исследовательским технологическим университетом (КНИТУ) договор на разработку противообледенительной жидкости нового поколения (ПОЖ). Новая разработка позволит решить выжный вопрос экологической безопасности и снизить при этом зависимость авиаотрасли от поставок ПОЖ для обработки ВС иностранного производства. Новая отечественная разработка на основе монопропилена будет не токсична и на 10-15% ниже стоимости зарубежной. (12)

3.1.4 Защита от действия электромагнитного загрязнения среды

üЭкранирование (активное и пассивное; источника электромагнитного излучения или же объекта защиты; комплексное экранирование).

üУдаление источников из ближней зоны; из рабочей зоны.

üКонструктивное совершенствование оборудования с целью снижения используемых уровней ЭМП, общей потребляемой и излучаемой мощности оборудования.

üОграничение времени пребывания операторов или населения в зоне действия ЭМП.

Контроль за уровнями ЭМП возложен на органы санитарного надзора и инспекцию электросвязи, а на предприятиях - на службу охраны труда.

Предельно-допустимые уровни ЭМП в разных радиочастотных диапазонах различны.

В настоящее время в России реализуется пилотный проект открытой интерактивной экологической карты города. Место проведения Волгоград. В соответствии с концепцией, на интерактивную карту будут нанесены все уровни излучения от различных источников электромагнитных полей.

Существует административные и контролирующие органы - инспекция по радиосвязи, которая регулирует распределение частотных диапазонов для различных пользователей, соблюдение выделенных диапазонов, отслеживает незаконное пользование радиоэфиром. (7)

3.2 Технологические мероприятия

3.2.1 Модернизация двигателей

Для снижения удельного содержания токсичных веществ в отработанных газах наряду с совершенствованием эксплуатируемых типов газотурбинных двигателей создаются новые ГТД с новыми конструкциями камеры сгорания, системы впрыска топливно-воздушной смеси, компрессорами, обеспечивающими наивыгоднейшее соотношение в смеси топливо-воздух, лучшее распыление и перемешивание смеси, подаваемой в камеру, и более полное ее сгорание. Создаются новые двухзонные камеры, где топливо сгорает в два этапа в разных местах камеры, причем одна из этих зон обеспечивает наилучшее сгорание топлива на режиме малой тяги, допустим, руления (в этом случае топливо во вторую зону не подается), а вторая зона совместно с первой позволяет оптимизировать процесс горения на режимах взлета, набора высоты и крейсерского полета. В последнем случае процесс горения во второй зоне идет при меньшей температуре, что позволяет снизить выделение окислов азота.

Уменьшение общего расхода топлива, а следовательно, и выброса токсичных веществ достигается также совершенствованием методов эксплуатации самолетов, а именно: повышением степени заполнения самолетов полезной нагрузкой, уменьшением пробега самолетов на аэродромах под собственной тягой, в частности, путем буксировки их тягачами на исполнительный старт, доставки пассажиров от самолетов в вокзал и на посадку автобусами или движущимися конвейерами с тем, чтобы самолет мог находиться на стоянке, максимально приближенной к взлетно-посадочной полосе.

Наряду с указанными мерами, направленными на решение задач ближайшей перспективы, развернуты фундаментальные и прикладные исследования проблем авиации будущего. В этом плане идут поиски летательных аппаратов с лучшими аэродинамическим качеством и весовой отдачей, а также новых, еще более экономичных, типов двигателей и новых "чистых" энергоносителей (топлива).

На перспективных магистральных самолетах ожидается широкое использование: новых конструкций крыльев (так называемого сверхкритического профиля), позволяющих существенно уменьшить лобовое сопротивление воздуха в полете; мощных систем механизации крыла в виде сложнейших закрылков и предкрылков, снижающих расход топлива на взлете; улучшенных форм сопряжения отдельных элементов (крыла с фюзеляжем и гондолами двигателей, оперения с фюзеляжем и др.). Изучаются и другие направления совершенствования летательных аппаратов, которые могут принести более значительные результаты.

Кроме того, на перспективных аппаратах авиадвигатели должны иметь более высокие параметры рабочего процесса (температура, давление и др.). Это может быть достигнуто дальнейшим повышением так называемой двухконтурности и давления воздуха в компрессорах, но потребует решения сложных проблем газодинамики и охлаждения, а также создания новых, в особенности жаропрочных материалов.

Другое направление связано с исследованием турбовентиляторных двигателей, у которых силу тяги осуществляет многолопастный высокооборотный винт относительно небольшого диаметра. Расчеты показывают, что такие двигатели могут оказаться даже более эффективными, чем реактивные с высокой степенью двухконтурности. Однако и здесь успех будет зависеть от решения многих научно-технических задач. (7)

3.2.2 Водородное топливо

Производство водорода обходится довольно дорого, однако в одном из недавних исследований было установлено, что применительно к 400-местному дозвуковому пассажирскому самолету, рассчитанному на дальность полета около 10000 км, водород может оказаться в экономическом отношении более выгодным, чем синтетический авиационный керосин.

Для него характерны высокая скорость распространения пламени, широкие пределы устойчивого горения, хорошая воспламеняемость, отсутствие сажи при сжигании. Более того, жидкий водород обладает огромным хладоресурсом, большим, чем любое другое жидкое топливо.

К основным недостаткам водорода как авиационного топлива относятся его малая плотность и низкая температура кипения, вследствие чего он потребует на самолете очень больших топливных баков с тяжелой системой теплоизоляции. (3)

3.2.3 Биотопливо

Биодизельным топливом принято называть высококалорийный продукт переработки биологического сырья - фактически, особым образом модифицированное растительное масло, производимое из сои, кукурузы, канолы и иных масличных культур, а также из пищевых отходов. Это топливо может быть использовано в авиационных двигателях.

Даже небольшое количество растительного масла в керосинном топливе существенно уменьшает объемы вредных выбросов и повышает срок жизни двигателя.

Водоросли могут выращиваться на землях плохого качества с использованием не питьевой или соленой воды. Измерения качества выхлопных газов показывают, что биотопливо из водорослей содержит в восемь раз меньше углеводородов, чем керосин, полученный из сырой нефти. Кроме того, выбросы оксида азота и серы также будут сокращены (до 40 проц. меньше оксида азота и около 10 мг оксида серы против 600 мг у обычного топлива "Джет-A1") в связи с очень низким содержанием азота и серы в биотопливе по сравнению с ископаемым топливом. (3)

3.3 Административные мероприятия

Для защиты окружающей среды Международной организацией гражданской авиации (ИКАО) введены ограничения на шум самолетов и эмиссию (выбросы) вредных веществ от авиационных двигателей. Международные стандарты по экологии гражданских самолетов существуют в виде тома I "Авиационный шум" и тома II "Эмиссия авиационных двигателей" Приложения 16 к Конвенции о международной гражданской авиации. В рамках нашей страны уровни шума самолетов нормируются Авиационными правилами АП-36, а уровни эмиссии авиадвигателей (до разработки Авиационных правил АП-34 в соответствии с Директивным письмом Авиарегистра МАК от 15.03.95 №5-93) нормируются в соответствии с томом II Приложения 16. (11)

Более 80 % отечественных пассажирских самолетов соответствуют требованиям Главы 2 стандарта ИКАО. (4)

Нормативные акты Российской Федерации:

ü"Воздушный кодекс Российской Федерации" от 19.03.1997 № 60-ФЗ (ред. от 06.12.2011, с изм. и доп., вступающими в силу с 23.02.2012)

üПриказ Минтранса РФ от 20.06.1994 № ДВ-58 (ред. от 30.11.1995)"Об утверждении "Наставления по технической эксплуатации и ремонту авиационной техники в гражданской авиации России. НТЭРАТ ГА-93""

üПриказ Министра обороны РФ № 136, Минтранса РФ № 42, Росавиакосмоса № 51 от 31.03.2002 "Об утверждении Федеральных авиационных правил полетов в воздушном пространстве Российской Федерации" (Зарегистрировано в Минюсте РФ 24.07.2002 № 3615)

üПриказ Минтранса РФ от 17.04.2003 № 118 "Об утверждении Федеральных авиационных правил "Положение о порядке допуска к эксплуатации единичных экземпляров воздушных судов авиации общего назначения"" (Зарегистрировано в Минюсте РФ 23.04.2003 № 4441)

üПриказ Минтранса РФ от 12.09.2008 № 147 (ред. от 15.06.2011)"Об утверждении Федеральных авиационных правил "Требования к членам экипажа воздушных судов, специалистам по техническому обслуживанию воздушных судов и сотрудникам по обеспечению полетов (полетным диспетчерам) гражданской авиации"" (Зарегистрировано в Минюсте РФ 20.11.2008 № 12701)

В Российской Федерации действуют ГОСТы и санитарные нормы (СН), регулирующие предельно допустимый уровень шума для рабочих мест, жилых помещений, общественных зданий и территорий жилой застройки.

üГОСТ 12809-80 Штуцера санитарных узлов самолетов и вертолетов. Типы и размеры

üГОСТ 13468-68 Соединение для слива топлива из самолетов и вертолетов. Присоединительные размеры. Технические требования

üГОСТ 13469-93 Узлы опорные для подъема самолетов и вертолетов. Типы и размеры

üГОСТ 13475-68 Соединение для закрытой заправки топливом самолетов и вертолетов. Размеры и технические требования

üГОСТ 15583-70 Соединение для консервации газотурбинных двигателей летательных аппаратов. Присоединительные размеры и технические требования

üГОСТ 16601-71 Штуцер для воздушного запуска газотурбинных двигателей. Присоединительные и установочные размеры

üГОСТ 17.2.2.04-86 Охрана природы. Атмосфера. Двигатели газотурбинные самолетов гражданской авиации. Нормы и методы определения выбросов загрязняющих веществ

üГОСТ 17106-90 Двигатели газотурбинные авиационные. Понятия, состав и контроль массы

üГОСТ 17228-87 Самолеты пассажирские и транспортные. Допустимые уровни шума, создаваемого на местности

üГОСТ 17229-85 Самолеты пассажирские и транспортные. Метод определения уровней шума, создаваемого на местности

üГОСТ 19328-81 Заправка и зарядка самолетов и вертолетов жидкостями и газами. Параметры

üГОСТ 20296-81 Самолеты и вертолеты гражданской авиации. Допустимые уровни шума в салонах и кабинах экипажа и методы измерения шума

üГОСТ 22283-88 Шум авиационный. Допустимые уровни шума на территории жилой застройки и методы его измерения

üГОСТ 23023-85 Самолеты винтовые легкой весовой категории. Допустимые уровни шума, методы определения уровней шума, создаваемого на местности

üГОСТ 23552-79 Самолеты гражданской авиации. Допустимые уровни интенсивности звукового удара на местности и методы его измерения

üГОСТ 23718-93 Самолеты и вертолеты пассажирские и транспортные. Допустимые уровни вибрации в салонах и кабинах экипажа и методы измерения вибрации

üГОСТ 24646-81 Самолеты транспортные сверхзвуковые. Допустимые уровни шума на местности и методы определения уровней шума

üГОСТ 24647-91 Вертолеты гражданской авиации. Допустимые уровни шума и методы определения уровня шума на местности

üГОСТ 24659-81 Самолеты короткого взлета и посадки. Допустимые уровни шума на местности и методы определения уровней шума

üГОСТ 26382-84 Двигатели газотурбинные гражданской авиации. Допустимые уровни вибрации и общие требования к контролю вибрации

üГОСТ 26820-86 Установки силовые вспомогательные пассажирских и транспортных самолетов. Допускаемые уровни шума, создаваемого на местности, и методы их определения

Нормативные документы по авиационной безопасности:

üО профессиональной подготовке по авиационной безопасности авиационного персонала, учащихся учебных заведений, работников гражданской авиации Российской Федерации (приказ Федеральной авиационной службы России от 16.10.1998г. №310)

üОб утверждении программы авиационной безопасности гражданской авиации Российской Федерации (приказ Минтранса Российской Федерации от 18.04.2008г. №62)

üО введении в действие программы начальной подготовки сотрудников служб авиационной безопасности аэропортов, авиапредприятий и эксплуатантов гражданской авиации (указание Федеральной авиационной службы России от 06.07.1998г. №9.15-50)

üУчебная программа начальной подготовки по авиационной безопасности работников аэропортов, авиапредприятий, эксплуатантов гражданской авиации Российской Федерации (указание Федеральной авиационной службы России от 05.02.1999г. №27.1.8-22)

Заключение

На мой взгляд, мне удалось проанализировать специфику влияния авиационного транспорта на окружающую среду, а так же пути решения возникающих проблем. Я провела анализ специфики коммуникативного природопользования и анализ загрязнения атмосферы авиатранспортом, а так же рассмотрела возможные пути снижения уровня выбросов и правовые механизмы достижения рационального природопользования в области охраны окружающей среды от влияния авиатранспорта. На основе данного анализа можно сделать вывод, о том что перед главными эксплуататорами воздушного транспорта (авиакомпаниями) стоит важная задача минимизировать влияние этого транспорта на окружающую среду. В связи с чем многие авиакомпании разрабатывают планы экологической политики. Основные пункты данных планов представлены ниже:

Экологическая политика направлена на повышение энергетической и экологической эффективности конечного продукта компании - перевозки пассажиров, багажа, почты и грузов. Магистральным направлением этой политики является курс на существенное повышение топливоэффективности парка воздушных судов авиакомпаний, что позволяет снизить нагрузку на окружающую среду при одновременном сокращения одной из главных статей производственных расходов.

Для достижения целей экологической политики, авиакомпаниями решаются следующие задачи:

ØДобровольное внедрение системы экологического менеджмента, что способствует приведению производственных объектов и операционной деятельности в соответствие с самыми высокими международными стандартами в области защиты окружающей среды.

ØМодернизация парка воздушных судов посредством замены устаревших энергоемких типов ВС на топливоэффективные.

ØСокращение энергоемкости операционной деятельности путем внедрения ресурсосберегающих процессов и технологий.

ØОптимизация маршрутной сети и применение новых техник пилотирования, способствующих снижению шума и выбросов загрязняющих веществ от двигателей воздушных судов в атмосферу.

ØУправление отходами с целью минимизации их воздействия на окружающую среду с акцентом на вторичную переработку сырья ("рециклинг") как наиболее эффективный метод утилизации отходов.

ØМониторинг и анализ операционной деятельности и технологических процессов с целью выявления новых возможностей повышения своих экологических показателей.

ØИспользование показателей экологической эффективности деятельности в качестве одного из критериев при выборе поставщиков и подрядчиков.

ØПовышение уровня информированности работников в области охраны окружающей среды, мотивация их к бережному расходованию всех видов ресурсов, воспитание культуры утилизации отходов.

Литература

1.Ахатов А.Г. Экология. Энциклопедический словарь - Казань, ТКИ, Экополис, 1995.

2.Колесников С.И. "Экологические основы природопользования". Учебник. Изд-во "Дашков и К", 2008

.Константинов В.М., Челедзе Ю.Б. ЭОПП: Учебное пособие для студентов учреждения среднего профессионального образования. М.: Издательский центр "Академия", НМЦ СПО, 4-е изд., испр. и доп. 2006

.Природопользование // Экологический энциклопедический словарь / Под ред.А.С. Монина. - М.,: Издательский дом "Ноосфера", 1999.

.Арустамов Э.А., Левакова И.В., Баркалова Н.В. "Экологические основы природопользования": 5-е изд. перераб. и доп., М.: Издательский Дом "Дашков и К", 2008

.Журнал Природа и человек. №8 2003 изд.: Наука Москва 2000г.

.Авиация: Энциклопедия / Гл. ред. Г.П. Свищёв. - М.: Большая Российская энциклопедия, 1994.

.Российские реформы в цифрах и фактах. Калабеков И.Г. Москва, Русаки, 2010.

.Введенский Б.А. Малая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия, 1960.

.Влияние шума на организм - Экология, экология города, экология человека, экология производства. - ECOFAQ.ru

.Классификатор государственных стандартов СССР. - М: Издательство стандартов, 1978.

12.

Http://globalproblems. narod.ru/problemahuma6.html

Репетиторство

Нужна помощь по изучению какой-либы темы?

Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.