Tla so nujen in nenadomestljiv substrat, v katerem rastline krepijo svoje korenine in iz njih črpajo vlago in mineralna hranila. Številčnost talnih pogojev na vseh ravneh organizacije talnega pokrova določa nastanek v tleh ogromne količine različne vrste habitatov, ki določa pestrost organizmov, ki živijo v tleh. Zato je vloga tal pri nastajanju in ohranjanju biološke raznovrstnosti velika. Po drugi strani pa tokovi vseh elementov v biosferi potekajo skozi prst, ki s posebnimi mehanizmi uravnava njihovo smer in intenzivnost.

Mikroorganizmi izvajajo oksidacijo in redukcijo anorganske spojine, ki jih pretvori v bolj ali, nasprotno, manj prebavljivo obliko. Zelo pomembna je asimilacija atmosferskega dušika s strani mikroorganizmov, ki je skoraj edini vir dušikovih spojin v tleh. Ena od značilnosti mikroorganizmov je njihova proizvodnja biotskih snovi, kot so vitamini in hormoni, ki spodbujajo rast rastlin. Številne višje rastline živijo v sožitju z glivami, pri čemer tvorijo mikorizo ​​ali glivne korenine. Na nadzemnih organih rastlin se razvije epifitska mikroflora, ki prispeva k rasti rastlin tako, da jih oskrbuje s hormonskimi snovmi. V splošnem je rast višjih rastlin možna tudi na sterilnem mineralnem hranilnem gojišču, vendar v prisotnosti mikroorganizmov poteka intenzivneje.

Normalno mikrofloro rastlin predstavljajo rizosferni in epifitski mikrobi. Območje tal, ki je v stiku s koreninskim sistemom rastline, se imenuje rizosfera, mikroorganizmi, ki se razvijejo v tem območju, pa se imenujejo rizosfera. Običajno ločimo bližnjo in daljno rizosfero. Bližnji se nahaja neposredno na površini korenin in se odstrani skupaj z njimi, oddaljeni se začne na razdalji nekaj milimetrov od korenin in se širi v polmeru 50 cm od njih. Število mikroorganizmov v bližnji in daljni rizosferi je različno: na površini korenin jih je od 50 milijonov do 10 milijard, na razdalji 15 cm od korenin - do 5 milijonov v 1 g zemlje. Število mikroorganizmov v rizosferi je 100-krat večje kot v tleh, kjer rastline ne rastejo, kar je povezano s sproščanjem različnih hranil s koreninami rastlin. Talni mikrobi pa blagodejno vplivajo na življenje rastlin. To je posledica njihove mineralizacije organske snovi in rastlinskih ostankov, nastajanje vitaminov, aminokislin, encimov in drugih rastnih dejavnikov, ki krepijo encimske procese v rastlinah. Ti procesi povečajo prehranjevanje korenin in intenzivirajo metabolizem rastlin, imajo pa tudi antagonistično vlogo proti fitopatogenim mikroorganizmom.

Kvalitativna in kvantitativna sestava mikroflore rizosfere je specifična za vsako rastlinsko vrsto. Večino koreninske mikroflore predstavljajo nesporne bakterije iz rodu Pseudomonas, mikobakterije in glive, predvsem bazidiomicete, redkeje fikomicete, askomicete. Te glive tvorijo simbiozo s koreninami rastlin, imenovano mikoriza. Glede na morfološke značilnosti sobivanja gliv z rastlinami ločimo ektotrofne in endotrofne mikorize. Ektotrofna - združenja, v katerih gliva ne prodre v korenine, ampak se naseli na njihovi površini in tvori nekakšen pokrov micelija. Pri endotrofnih mikorizah se glivni micelij nahaja v celicah koreninske skorje rastline, kjer tvori skupke v obliki kroglic. Višje rastline, ki so glavni vir hranil za prevladujočo mikrobno populacijo heterotrofnih tal, pomembno vplivajo na mikrobne cenoze. Območja, ki mejijo neposredno na korenine živih rastlin, so območja aktivnega razvoja mikroorganizmov. To je predvsem posledica izločanja organskih snovi, ki jih rastline sintetizirajo iz korenin.

EKOLOŠKI PROBLEMI MOTORNEGA PROMETA

Obstajata dve glavni smeri za izboljšanje sodobnih transportnih elektrarn:

Racionalna poraba goriva;

Zmanjšanje škodljivih vplivov vozil na okolje.

Bilanca relativnih zmanjšanih emisij motorjev z notranjim zgorevanjem za posamezne komponente: CO - 5 %; saje - 2%; СНх - 1%; SO2- 8 %; NOx - 70%; svinec - 14%.

Negativne okoljske posledice motorizacije:

onesnaženje okolju: sestavine®zrak, voda, zemlja.

Onesnaževanje okolja: parametrični®hrup, toplota, elektromagnetno sevanje; vibracije.

Onesnaževanje okolja, povezano s porabo virov, stroški dela, zmanjšanjem habitatov in smrtjo živih organizmov.

Neškodljivost avtomobila lahko zagotovimo s prometno varnostjo, zmanjšanjem hrupa vozil in zmanjšanjem okoljsko onesnaženih sestavin.

Varnost v prometu so zavorni mehanizmi, katerih parametri označujejo stabilnost in vodljivost avtomobila. To so vidljivost, učinkovitost alarma, vzglavniki, varnostni pasovi, volanski drog, ki absorbira energijo, in varnostni deli karoserije.

Zmanjšanje hrupa je tihost motorja, menjalnika, zadnjega pogona, zavornih pnevmatik, tesnost karoserijskih spojev, stabilnost in tišina med delovanjem vozila.

Zmanjšanje onesnaževalnih sestavin. Popolno zgorevanje goriva v motorju z notranjim zgorevanjem, v vseh načinih delovanja, odsotnost strupenih komponent v izpušnih plinih (EG), prisotnost in delovanje nevtralizatorjev izpušnih plinov, preprečevanje vstopa plinov iz bloka motorja v ozračje. Navsezadnje sta predstavljena ukrepa zmogljivost vozila in njegova varnost.

AVTOMOBIL JE VIR ONESNAŽEVANJA OKOLJA

Škodljive in strupene snovi, ki jih vsebujejo izpušni plini avtomobilskih motorjev, morda dolgo časa ne bodo podvržene nobenim spremembam v atmosferi in se lahko prenašajo na velike razdalje. Poleg tega lahko primarna onesnaževala v ozračju pod ustreznimi pogoji medsebojno delujejo in tvorijo nove strupene ali škodljive snovi, na primer sulfate, nitrate, ozon, kisline, fotooksidante itd.

Žveplovi in ​​dušikovi oksidi, ki so v atmosferskem zraku do 2-5 dni in se premikajo z zračnim tokom na razdalji 1000 km, se lahko spremenijo v kisline:

SO2+NO®SO3(H2O)®H2SO3.

H2SO3+ O2® SO3+HO2·.

H2SO3+OH·® H2SO4.

NO+ O3® NO2+O2.

Med glavnimi onesnaževalci ozračja so žveplov dioksid, suspendirani delci, CO, CO2, NOx, fotooksidanti in reaktivni ogljikovodiki, svinec, živo srebro, kadmij, klorirane organske spojine, naftni derivati, mikrotoksini, amoniak, freoni, kovine, radioaktivne snovi itd.

Najbolj strupena izmed kemikalije: živo srebro, arzen, svinec, cink, kadmij, žveplove spojine, ogljikovodiki (policiklični aromatski ogljikovodiki-PAH). Z onesnaževanjem zraka in vode povzročajo zastrupitve, nered živčnega sistema, presnovne motnje, rak. Človeške bolezni povzročajo tudi povečan hrup, vibracije in elektromagnetno sevanje.

Škodljivi učinki za rastline in živali so povezani tudi z onesnaženostjo naravnega okolja s strupenimi snovmi: plini (H2S, HF, O3, NO2, Cl2), aerosoli (HCl, H2SO4), težke kovine, anorganske soli in naftni derivati.

Naftni derivati ​​povzročajo smrt mikroorganizmov in fitoplanktona v vodnih telesih, negativno vplivajo na morfološke in fiziološke funkcije rastlin, povzročajo njihove bolezni (kloroze, nekroze), pomanjkanje ali presežek nekaterih kemični elementi v zemlji in vodi.

Živi organizmi so občutljivi na kakršne koli spremembe v okolju. CO2, ki ga vsebujejo izpušni plini, pa tudi toplota iz elektrarn prispeva k nastanku učinka tople grede – segrevanja podnebja v svetovnem merilu.

VIRI ŠKODLJIVIH SNOVI IN NJIHOV VPLIV NA ČLOVEŠKO TELO

Glavni vir onesnaževanja zraka danes so motorji na prisilni vžig. Resno pozornost pa si zasluži tudi zmanjšanje toksičnosti avtomobilskih dizelskih motorjev.

VIRI ŠKODLJIVIH IN STRUPENIH EMISIJ

V vsaki elektrarni (motorju) med zgorevanjem goriva nastajajo onesnažujoče emisije. Tekoče gorivo za motorje z notranjim zgorevanjem vsebuje zadostno količino elementov C, H in veliko število O, N, S. Zrak vsebuje N2 - 78,03%; O2 - 20,99 %; CO2- 0,03 %; inertni plini - 0,04%.

Za zagotovitev procesa zgorevanja se v motor z notranjim zgorevanjem dovaja delovna mešanica, sestavljena iz enega dela goriva in 15 delov zraka. Zato se zaradi zgorevanja delovne mešanice v izpušnih plinih tvorijo škodljive in strupene sestavine.

Skupaj izpušni plini avtomobilskih motorjev z notranjim zgorevanjem vsebujejo približno 280 komponent, ki jih glede na njihove kemične lastnosti in naravo vpliva na biosfero delimo na nestrupene (H2O, H2, O2, N2), škodljive. - CO2 in strupeni (CO, NOx, CHx, SO2, H2S, aldehidi, saje itd.).

Glavni viri škodljivih in strupenih emisij so plini iz bloka motorja, hlapi goriva in rezervoar za gorivo.

Hlapi goriva (CxHy) so hlapi goriva, ki vstopajo v ozračje iz rezervoarjev za gorivo, elementov napajalnega sistema motorja: spojev, cevi itd. Sestavljeni so iz ogljikovodikov. Zaradi visoke viskoznosti dizelskega goriva dizelski motorji izpuščajo manj ogljikovodikovih hlapov. Obstajajo tudi hlapi iz goriv in maziv ter posebnih tekočin - puščanje olja, izhlapevanje antifriza.

Plini iz ohišja motorja so mešanica plinov, ki prodirajo skozi puščanje batnih obročkov iz zgorevalne komore v ohišje motorja, in oljnih hlapov, ki se nahajajo v ohišju motorja in se nato sprostijo v okolje. Mešanica teh plinov močno draži sluznico dihal.

Izpušni plini (CO, CHx, NOx, saje itd.) so mešanica plinastih produktov popolnega (nepopolnega) zgorevanja goriva, odvečnega zraka in različnih mikronečistoč (plinasti, tekoči in trdni delci, ki prihajajo iz valjev motorja v njegov izpušni sistem). ) .

Če povzamemo podatke iz tabel, lahko ugotovimo, da bencinski motor izpusti približno 7-krat več CO kot dizelski motor in približno 3-krat več aldehidov kot dizelski motor. Emisije preostalih komponent teh motorjev so skoraj enake. Vendar pa dizelsko gorivo izpusti več (približno 10-15-krat) SO2.

VSEBNOST ŠKODLJIVIH IN STRUPENIH EMISIJ, NJIHOV VPLIV NA ČLOVEŠKO TELO

Škodljive in strupene emisije pogojno delimo na regulirane in neregulirane. Na človeško telo delujejo na različne načine. Toksične emisije: CO, NOx, CHx, RxCHO, SO3, saje, dim.

CO-ogljikov monoksid je plin brez barve in vonja, lažji od zraka. Nastaja na površini bata in na steni cilindra, v kateri ne pride do aktivacije zaradi intenzivnega odvajanja toplote v steni, slabe atomizacije goriva in disociacije CO2 na CO in O2 pri visokih temperaturah.

C+1/2CO2=CO.

Med delovanjem dizelskega goriva je koncentracija CO nepomembna (0,1-0,2%). V bencinskem motorju v prostem teku in pri majhnih obremenitvah vsebnost CO doseže 5-8% (zaradi delovanja na obogatenih mešanicah?).

CO povzroča motnje živčnega sistema, glavobol, hujšanje in bruhanje. To se zgodi, ker CO spremeni sestavo krvi in ​​zmanjša tvorbo hemoglobina, kar moti proces nasičenja telesa s kisikom. Hemoglobin v kombinaciji z ogljikovim monoksidom se imenuje karboksihemoglobin. Hemoglobin, vezan na kisik, se imenuje oksihemoglobin.

Ljudje s povišano ravnjo karboksihemoglobina imajo dva pomembna simptoma. To je zmanjšanje sposobnosti zaznavanja signalov, ki prihajajo iz zunanjega okolja, in motnje miselnih procesov.

NOx (dušikovi oksidi) - vsi dušikovi oksidi so fiziološko aktivni in spadajo v tretji razred nevarnosti. MPC (glede na NO2) - 5 mg/m3.

N2 je inertni plin, ki pri visokih temperaturah aktivno reagira s kisikom. Emisije NOx iz izpušnih plinov so odvisne od temperature okolja. Večja kot je obremenitev motorja, višja je temperatura v zgorevalni komori, s tem pa se poveča emisija dušikovih oksidov. Temperatura v območju zgorevanja (kurišče) je v veliki meri odvisna od sestave zmesi. Mešanica, ki je preveč pusta ali bogata, proizvaja manj toplote med zgorevanjem. Proces zgorevanja se upočasni in spremljajo velike toplotne izgube v steni, to pomeni, da se v takih pogojih sprosti manj NOx, emisije pa se povečajo, ko je sestava zmesi blizu stehiometrične. Pri dizelskih motorjih je sestava NOx odvisna od kota vbrizga goriva in časa zakasnitve samovžiga.

Dušikovi oksidi dražijo sluznico oči in nosu ter uničujejo pljuča. V dihalnih poteh dušikovi oksidi reagirajo z vlago. Dušikovi oksidi uničujejo ozonski plašč.

Menijo, da je toksičnost NOx 10-krat večja od toksičnosti CO.

Ogljikovodiki (CxHy) so običajno etan, metan itd. Izpušni plini vsebujejo 200 različnih ogljikovodikov.

Pri dizelskih motorjih se CxHy tvorijo v zgorevalni komori zaradi nizke homogenosti zmesi, to je v primerih bogate zmesi, kjer plamen ugasne, kjer je šibka turbulenca zraka, nizka temperatura, slaba atomizacija.

CxHy imajo neprijeten vonj, strupen je tudi CxHy v obliki hlapov (bencin).

Motorji ICE oddajajo velike količine CxHy v prostem teku zaradi slabe turbulence in zmanjšane stopnje zgorevanja.

CxNy dražijo oči in nos ter so zelo škodljivi za floro in favno. Nasičeni ogljikovodiki imajo na človeško telo narkotični učinek.

Nenasičeni ogljikovodiki. Olefini povzročajo solzenje, kašelj in motnje v delovanju živčnega sistema. Ko reagirajo z dušikovimi oksidi pod vplivom sončne svetlobe, tvorijo biološko aktivne snovi, ki dražijo dihala in povzročajo tudi škodo flori in favni.

Policiklični aromatski ogljikovodiki. PAH delimo v 4 skupine glede na stopnjo rakotvornosti:

Močni karcinogeni so benzo-a-piren, dibenz-a-piren;

Zmerno rakotvorne snovi - benz-a-fluoraten;

Nekarogeni - koronen, piren.

PAH se postopoma kopičijo v človeškem telesu do kritičnih koncentracij in spodbujajo nastanek malignih tumorjev.

Aldehidi. Organske spojine s splošno kemijsko formulo RxCHO, ki vsebujejo v molekuli karbonilno skupino, vezano na ogljikov atom in ogljikovodikov radikal (R=CH3·, C2H5· itd.). Od aldehidov EG vsebuje predvsem formaldehide in akrolein. Aldehidi nastajajo pri zgorevanju goriva pri nizkih temperaturah ali pri zelo revni mešanici, pa tudi kot posledica oksidacije tanke plasti olja na steni cilindra.

Formaldehid je brezbarven plin z ostrim in neprijetnim vonjem, draži oči in zgornje dihalne poti ter vpliva na centralni živčni sistem.

Akrolein. Brezbarvna, zelo hlapljiva tekočina, ki ima tudi močan dražilni učinek.

dim. Neprozoren plin, dim je lahko bel, moder, črn. Beli in modri dim je mešanica goriva v obliki kapljic z mikroskopsko majhno količino hlapov; nastane zaradi nepopolnega zgorevanja in posledične kondenzacije goriva.

Ko je motor v prostem teku, potem ko se je ogrel, nastane bel dim. bela izgine. Razlika med belim in modrim dimom je določena z velikostjo kalija v gorivu. Velikost delcev modrega dima je 0,001-0,1 mikrona, belega dima je več kot 0,1 mikrona do 100 mikronov. Pri tem nastane bel dim v območju temperature motorja 100-3000C, moder dim pa v območju 300-7000C. Modra dim je značilen tudi za dim iz nafte.

Saje (črni dim). Je brezoblično telo brez kristalne mreže. V izpušnih plinih dizelskega motorja so saje delci (razpršeni delci) velikosti 0,3-100 mikronov. Nastajanje saj je odvisno od temperature, tlaka v zgorevalni komori, vrste goriva in razmerja gorivo-zrak.

Ko saje pridejo v dihalne poti, povzročajo kronične bolezni, onesnažujejo zrak, poslabšajo vidljivost in na svojo površino adsorbirajo močne rakotvorne snovi, na primer benzo-a-piren.

PbхOy (svinčevi oksidi). Trenutno se kot gorivo ne uporablja osvinčen bencin, ki je glavni vir onesnaževal svinčevega oksida. Vendar pa je vsebnost svinca v bencinu po GOST 2002 0,005 g / dm3. Zato med dolgotrajno uporabo takega goriva nastajajo spojine, ki vsebujejo svinec. Svinčevi oksidi se kopičijo v človeškem telesu, vanj vstopajo z živalsko in rastlinsko hrano ter s pitno vodo. Aerosolne spojine, ki vsebujejo svinec, tako kot svinčevi oksidi povzročajo zastrupitve organov in motijo ​​delovanje živčno-mišičnega sistema in možganov. Svinec se slabo izloča iz telesa in se kopiči v koncentracijah, ki so nevarne za zdravje in življenje ljudi. Svinčeve spojine se kopičijo v rastlinah.

Fotokemično onesnaženje zraka. Fotokemične reakcije zahtevajo svetlobno energijo. Nekatera onesnaževala, dušikovi oksidi in ogljikovodiki, so podvržena fotokemičnim reakcijam. Zaradi takšnih reakcij nastajajo nova onesnaževala zraka - ozon, aldehidi, pa tudi zelo specifične organske spojine. Ravni fotokemične onesnaženosti zraka so tesno povezane z vzorci prometa zjutraj in zvečer. Ob teh urah dneva so največje emisije dušikovih oksidov in ogljikovodikov. Prav te spojine, ki reagirajo med seboj, povzročajo fotokemično onesnaženje zraka. Nastanejo peroksiacilnitrati (PAN). Ozon reagira z ogljikovodiki in tvori aldehid.

SO2- (žveplov oksid). Nastane med delovanjem motorja iz goriva, pridobljenega iz žveplenega olja (zlasti pri dizelskih motorjih). Te emisije dražijo oči in dihalne organe. Visoke koncentracije SO2 in njegovih derivatov povzročajo resno škodo rastlinstvu; kapljice žveplove kisline uničijo številne materiale. Merilo za učinek žveplove kisline na vegetacijo je rdečkasto rjava barva listov in iglic ter odpadanje listov in iglic.

VPLIV MOTORNEGA PROMETA NA FLORO IN FAVNO

Onesnaženost okolja s strupenimi komponentami izpušnih plinov povzroča velike ekonomske izgube na kmetiji, saj strupene snovi povzročajo motnje v rasti rastlin, kar vodi do zmanjšanja donosa in izgub v živinoreji.

Obstajajo tudi problemi onesnaževanja tal z odpadki vozil.

EMISIJE STRUPENIH SESTAVIN VOZIL V PROMETNEM TOKU

Poraba goriva in emisija strupenih komponent. Popolnost zasnove avtomobila ocenjujemo z nizom operativnih lastnosti, med katerimi je ena najpomembnejših izkoristek goriva. Učinkovitost porabe goriva vozila se nanaša na njegovo sposobnost, da pri opravljanju transportnih del porabi najmanjšo možno količino goriva.

Kazalnike učinkovitosti porabe goriva urejajo GOST. Njihov seznam vključuje nadzor porabe goriva, značilnosti goriva vozila v ustaljenem stanju, porabo goriva v avtocestnem in mestnem ciklu na cestah, v mestnem ciklu na stojalih z delujočimi bobni, pa tudi hitrostne lastnosti goriva na avtocesti in hribu. ceste.

Skupno porabo goriva Q določajo izgube energije v motorju (Qmot) in menjalniku (Qtr) ter skupni upor gibanja, ki je sestavljen iz kotalnega upora (Qf), aerodinamičnega upora (Qw), upora energije sile (Qa) in dvižni upor (Qi).

Bilanca goriva:

Q= Qmot+ Qtr+ Qf+ Qw+ Qi+ Qa.

Ko se avtomobil majhnega razreda premika po vodoravnem odseku ceste s hitrostjo 60 km / h, se specifična teža komponent porazdeli na naslednji način: Qmotor = 65%; Qtr=9 %; Qf=16 %; Qw=10%.

Kot števec za operativno porabo goriva q se uporablja razmerje med skupno porabo goriva Q in prevoženo razdaljo S:

Na sliki je prikazana odvisnost operativne porabe goriva osebnega avtomobila srednjega razreda na mestni avtocesti in odseku podeželske ceste od prometne hitrosti v=S/t (t je čas gibanja vozila).

Krivulja 1 predstavlja porabo goriva glede na enakomerno hitrost, osenčeno območje pa ustreza porabi goriva pri varčni vožnji.

V mestnih razmerah se avtomobil premika predvsem v načinih pospeševanja in zaviranja, kombinacija teh faz pa je lahko zelo raznolika. Vse to onemogoča vožnjo v mestnih razmerah z varčnimi hitrostmi in vodi do dodatne porabe goriva (območje med krivuljama 1 in 2).

Razmislimo o gibanju dveh avtomobilov po odseku mestne avtoceste v prostih razmerah. Naj prvi avto skoraj neovirano prevozi odsek s hitrostjo 60 km/h. Poraba goriva prvega avtomobila je:

kjer je qL specifična poraba goriva, l/km; l je dolžina odseka, km.

Poraba goriva drugega avtomobila Q2 bo vsota porabe goriva za pospeševanje Qр, za zaviranje Qт, za prosti tek Qхх in za gibanje pri relativno konstantni hitrosti Qv:

Q2= Qр+ Qт+ Qхх+ Qv.

Poraba goriva Q2* je enaka:

kjer je D0 dodatna poraba goriva, povezana s postanki vozila, l.

Poraba D0 bo določena s številom postankov O in časom prostega teka tхх:

D0= q0∙O+ qхх∙tхх,

kjer je q0 dodatna poraba goriva na postanek, l/h; qхх - poraba goriva v prostem teku, l / h.

Poraba goriva q0 je odvisna od intenzivnosti in končne hitrosti pospeševanja Vр. Poleg hitrosti pospeševanja na dodatno porabo goriva pri ustavljanju vplivata številka avtomobila v čakalni vrsti in njegova sestava.

Povečanje porabe goriva i-tega avtomobila se upošteva s Kochovim prednostnim koeficientom.

Neenakomernost hitrostnega režima neprekinjene avtoceste je dovolj natančno ocenjena s parametri prometnega toka, to so parametri končne hitrosti pospeška, koeficienta čakalne vrste in koeficienta zamude.

Vendar je ta parameter netočen, če ga uporabimo za mestno avtocesto. Zato je bil uveden tudi parameter gradienta hitrosti. Gradient hitrosti Iv odraža relativni delež neenakomernih načinov gibanja na časovno enoto. Poleg tega Iv označuje stopnjo transportne obremenitve, onesnaženost ozračja s strupenimi komponentami izpušnih plinov in porabo goriva.

V pogojih prostega gibanja so vrednosti gradienta hitrosti majhne in hitrost največja. Z večanjem obremenitve se povečuje medsebojni vpliv avtomobilov, katerih vozniki so prisiljeni nenehno reagirati na spremembe razmer na cesti, povečujejo se neenakosti prometa in zmanjšuje hitrost. To vodi do povečanja specifične porabe. Izračun gradienta hitrosti je možen na podlagi prostorsko-časovnih značilnosti načina vožnje z metodo "lebdečega" avtomobila.

Slika prikazuje odvisnost spremembe porabe goriva med neprekinjenim gibanjem od gradienta hitrosti.

Pri vseh vrstah vozil povečanje gostote prometa povzroči povečanje naklona hitrosti.

Vrednosti specifične porabe goriva glede na stanje prometnega toka so podane v tabeli.

Dodatna poraba goriva v območju križišča s pretokom avtomobilov je v veliki meri odvisna od trajanja cikla krmiljenja semaforja.

Dokaj širok razpon sprememb porabe goriva je razložen z različnimi prometnimi razmerami v mestih, zato je v vsakem posameznem primeru mogoče oceniti učinkovitost določenega ukrepa, če upoštevamo vse parametre prometnega toka.

Zmanjšanje porabe goriva in posledično škodljivih izpustov iz vozil dosežemo z:

Zmanjšanje števila križišč prometnih in peš tokov.

Zmanjšanje stopnje zastojev na avtocestah.

Optimizacija sestave prometnega toka.

Optimizacija hitrosti.

Optimizacija regulacijskega cikla.

Implementacija ASUD.

Terenske raziskave onesnaženosti zraka na avtocestah. Te raziskave so potrebne za oceno obstoječega stanja sistema upravljanja prometa, stanja okolja, utemeljitev ukrepov za njihovo izboljšanje, prilagoditev parametrov za upravljanje prometnih tokov in organizacijo njihovega gibanja, razvoj obsega in prioritete obnove avtocest.

Predhodna opazovanja se izvajajo s pomočjo mobilnih laboratorijev, ki na uro dela izvedejo 2-3 meritve na različnih (vendar bližnjih) točkah na poti. Uporabljajo se kombinirane metode, tj. določajo se značilnosti prometnega toka na vseh interesnih področjih. Onesnaženost zraka se meri na določenih lokacijah le na podmnožici le-teh. Na ostalih točkah se koncentracije škodljivih primesi določijo računsko. Mesto za vzorčenje zraka med odsekom je izbrano ob robu vozišča (v višini robnika). Pri jemanju vzorcev zraka v posodi se merilnik nahaja na travniku ali pločniku. Pri uporabi mobilnega laboratorija je avto parkiran na travniku. Točka opazovanja (vzorčenje zraka) ne sme biti bližje kot 30 m od prehoda za pešce, parkirišč in postajališč javnega prevoza. Nemogoče je določiti onesnaženost atmosferskega zraka s škodljivimi sestavinami izpušnih plinov vozil med padavinami - dežjem ali snegom, pa tudi med meglo ali snežnimi nevihtami.

Za določanje koncentracij onesnaževal se uporabljajo laboratorijske in ekspresne metode. Ekspresne metode temeljijo na črpanju zraka skozi indikatorske cevi z ročnim aspiratorjem. Laboratorijske metode so razdeljene na dve vrsti: določanje koncentracije nečistoč neposredno na mestu opazovanja in vzorčenje zraka v posodah z naknadno analizo vzorcev v laboratoriju.

Izjemna definicija škodljive snovi transportnih tokov. Avtomobil onesnažuje zrak s snovmi, ki se sproščajo z izpušnimi in karternimi plini in pridejo v ozračje kot posledica zgorevanja in izhlapevanja goriva. Hkrati pa glavnino škodljivih emisij predstavljajo izpušni plini. Biološko aktivni so CO, NOx, CxHy, aldehidi, dim, saje, ogljikovodične spojine rakotvorne skupine.

Tabela prikazuje značilnosti delovanja avtomobilskega motorja in indikatorje strupenosti v mestnem prometnem ciklu.

Najbolj neugodne toksične lastnosti motorja so načini pospeševanja, zaviranja in prostega teka.

Za okoljsko presojo avtomobilskih motorjev kot vira onesnaževanja se uporabljajo kazalniki, ki upoštevajo sestavo in količino izpušnih plinov ter energetsko učinkovitost vozil.

Količina komponente, ki jo sprosti motor na časovno enoto (g/h), se izračuna po formuli:

kjer je Ci koncentracija zadevne strupene komponente, g/m3;

Qoi - volumetrični pretok izpušnih plinov, m3/h.

ZAŠČITA PRED NEGATIVNIMI TEHNOGENIMI VPLIVI AVTOMOBILA

Avtomobilski in prometni hrup. Tabela prikazuje vire mestnega hrupa.

Preoblikovanje energije v katerem koli stroju, vključno z premikajočim se avtomobilom, je povezano z njenim razprševanjem v okoliškem prostoru. Eden od kanalov takšne disperzije so zvočni valovi. Predstavljajo nihajno gibanje delcev elastičnega medija, ki je posledica nihanja površine oddajnika ali kakega aerodinamičnega procesa. Vir hrupa v premikajočem se avtomobilu so površine agregata motorja, sesalnega in izpušnega sistema ter površine menjalnika. Hrup nastane tudi pri interakciji karoserije avtomobila z zračnim tokom med premikanjem, interakciji pnevmatik s površino ceste, tresljajih vzmetenja in karoserijskih elementov zaradi motenj na cesti itd. Tabela prikazuje porazdelitev zvočne energije avtomobila od njegove razne dele.

Človek je sposoben zaznati zvočna nihanja v zraku v frekvenčnem območju od 20 do 20.000 Hz.

Hrup prometa je eden najnevarnejših parametrov onesnaževanja okolja.

Prostor, v katerem obstaja in se širi zvočno valovanje, je zvočno polje. spremeniti fizično stanje okolje v zvočnem polju, ki ga povzroča prisotnost zvočnih valov, označuje zvočni tlak (p), to je razlika med vrednostjo skupnega tlaka in povprečnim tlakom, ki ga običajno opazimo v zraku v odsotnosti zvočni valovi. Merska enota za tlak je Pascal P=1 N/m2.

Za zvočna nihanja je značilna frekvenca f, ki je določena preko hitrosti zvoka C in valovne dolžine l. V izotropnih medijih je valovna dolžina povezana s frekvenco in hitrostjo zvoka z razmerjem:

С=343,1 m/s pri 200С.

Vrednosti zvočnega tlaka, zvočne jakosti in zvočne moči se razlikujejo v zelo širokem območju. Tako je zvočni tlak najtišjega zvoka, ki ga človek zazna, 2 × 10-5 N/m2, zgornja meja pa lahko doseže 2 × 104 N/m2. Za tako širok razpon je primerno uporabiti relativne enote, izražene v logaritemskih enotah decibelov (dB). Primerjalna enota za zvočni tlak je mejni zvočni tlak, ki znaša 2×10-5 N/m2.

Raven zvočne jakosti:

Kjer je I0 mejna jakost zvoka pri frekvenci f=1000 Hz, ki ustreza mejnemu zvočnemu tlaku p0=2×10-5 N/m2. Množitelj 10 se uporablja za pridobitev manjših enot šuma - desetink bela.

Celoten spekter hrupa je razdeljen na ločene oktave. Oktava je frekvenčni pas, v katerem je končna frekvenca 2-krat večja od začetne: fк=2 fн.

V poklicni higieni je običajno upoštevati osem oktav z geometričnimi srednjimi frekvencami 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 in 8000 Hz.

Avtomobilski hrup je širokopasovni hrup. Za oceno vpliva tovrstnega hrupa na človeka se uporabljajo frekvenčni popravki, katerih značilnosti so označene s črkami A, B, C. Značilnost A, ki ustreza frekvencam nad 600 Hz, meritev hrupa približa človekovi percepciji hrupa. zvok.

Na sliki je prikazana odvisnost ravni hrupa od hitrosti osebnega avtomobila v 1. prestavi (1), v 2. prestavi (2), v 3. prestavi (3) in v 4. prestavi (4).

Vpliv onesnaževal na floro, favno in človeka

iz "Načrtovanje naprav za čiščenje prahu in plinov"

Največjo škodo rastlinam povzročajo razpršena onesnaževala, kovinske spojine, fluorovi, žveplovi in ​​dušikovi oksidi. Nanosi prahu in pepela na zeleni masi omejujejo procese fotosinteze, kovinske spojine pa jih zavirajo in delujejo kot celični strupi. Fluoridne spojine zmanjšujejo produktivnost gozdov, povzročajo sušenje in odmiranje dreves. Žveplovi in ​​dušikovi oksidi poškodujejo zeleno maso in razgrajujejo klorofil. Nanje so še posebej občutljiva drevesa iglavcev. Onesnaženost zraka škodljivo vpliva na rastlinstvo in preko tal, kjer kisli dež uničuje talne bakterije, črve, razgrajuje humus in izpira rastlinam potrebne elemente.
Vpliv onesnažene atmosfere na živalski svet in ljudje smo si v marsičem podobni. Onesnaževala lahko povzročijo zastrupitve, kronične in rakave bolezni, povečajo število mutacij, zmanjšajo razmnoževanje in življenjsko dobo.
Številne in praviloma razpršene informacije o živalskem svetu potrjujejo, da onesnaževalci najpogosteje delujejo specifično na različne živalske vrste, prizadenejo določene organe in funkcije. Eden od pogostih pojavov posledic onesnaženega zraka je smrtonosnost kislega dežja za živali, ki živijo v vodnih telesih in tleh. Če pH vode v rezervoarjih pade na 5, pride do množičnega pogina rib, voda s pH pod 4,5 pa je na splošno neprimerna za življenje živali. Na splošno onesnaževanje okolja opazneje vpliva na živalski svet kot na človeško skupnost, živalski svet planeta Zemlje pa vsako leto revnejši za več vrst.
Neposredno škodo zdravju ljudi povzročajo fini delci v zraku in plinasta onesnaževala. Razpršeni delci velikosti manj kot 5 mikronov lahko dosežejo pljuča, ne da bi ostali v nazofarinksu in alveolih. Nekatere vrste prahu lahko povzročijo specifične bolezni: silikatni, premogovni, diamantni in nekateri drugi - pnevmokonioze, azbest - rak. Zelo nevaren je fin prah, na katerem so sorbirane kisline, kislotvorni plini, strupene spojine in radionuklidi.
Stopnja vpliva onesnaževal na človeško telo je odvisna od velikega števila razlogov zaradi stanja samega telesa, zunanjih pogojev, vrste onesnaževala in drugih dejavnikov. Zelo pomembni indikatorji so toksičnost, koncentracija in čas izpostavljenosti onesnaževala. Na splošno velja, da je dolgotrajna izpostavljenost nizkim koncentracijam nevarnejša od kratkotrajne izpostavljenosti koncentriranim snovem, seveda če prejeti odmerek ni blizu letalnemu.

Trenutno na planetu skorajda ni mogoče najti združbe rastlin ali živali, na katero človek ne bi neposredno ali posredno vplival.

Celotna zgodovina človeštva je povezana s tem ali drugačnim vplivom na floro in vegetacijo. Sprva je bila to nomadska dejavnost; Po pojavu kmetijstva se je vpliv na floro povečal zaradi sežiganja in krčenja gozdov za pridobitev novih površin za pridelke. Krčenje gozdov v sredozemskih državah, Mali Aziji, Mezopotamiji (na območjih starih kulturnih civilizacij) je povzročilo znatno kserofitizacijo vegetacije in dezertifikacijo ozemelj. V Afriki, Indiji in Južni Ameriki je zmanjšanje površin tropskih gozdov povzročilo povečanje površine savan. V Srednji Aziji in Severni Ameriki je povečan razvoj živinoreje poleg dezertifikacije povzročil širjenje premikajočih se peščenih sipin. Obdobje velikih geografska odkritja je povzročilo širitev vnosa in dostave vse več novih vrst, ki so se v novih razmerah pogosto hitro širile.

Običajno govorimo o nezavesten in pri zavestičlovekov vpliv na naravo in njene rastlinske sestavine (glej Klasifikacijo antropogenih vplivov- v okviru predavanj splošne ekologije)

Nezavedni vpliv(nabiranje rastlin, sečnja in sežig gozdov) običajno koristi človeku, negativno pa vpliva na rastlinstvo. Človekova nezavedna selekcija je pripeljala do nastanka številnih kulturnih rastlin, katerih zgodovina je večinoma neznana. Človek pogosto deluje nezavedno in v sedanjosti, zaradi česar širi semena, trose in plodove močan razvoj različne vrste transport.

Zavestni vpliv lahko tudi pozitiven ali negativen. Na primer, umetna selekcija je učinkovito sredstvo za izboljšanje določenih vrst in sort ali ustvarjanje novih sort kulturnih rastlin. Razumno krčenje gozdov v mejah letne rasti lesa in ob upoštevanju regeneracijskih pravil lahko bistveno poveča produktivnost gozdov; sanitarna sečnja pomaga znebiti obolelih dreves. Primeri namernega in negativnega vpliva pa so prekomeren izkoristek lesa, ki presega letni prirast, krčenje gozdov na pobočjih gora in uničevanje vegetacije na sanitarnovarstvenih ali vodovarstvenih območjih.

Med glavnimi smermi človekovega vpliva na rastline in vegetacijo je treba poudariti naslednje:

1. Obogatitev flore ali sprememba sestave vegetacije. Do nedavnega je v tej smeri prevladovalo nezavedno bogatenje flore. na primer cela serija Sinantropske rastline so človeka vedno spremljale med naselitvijo, vendar je večina teh vrst razvrščena kot plevel in nimajo uporabne vrednosti. Med njimi so:

Arheofiti, ki obstajajo že od prazgodovine (repinca, kvinoje, koruznice itd.);

Neofiti, ki predstavljajo plevelne vrste sodobnega časa (elodea - "vodna kuga", večerni jeglič itd.);

Apofiti, lokalne vrste, ki se zlahka selijo na obdelovalne njive (lanovec, gomoljnica, žajbelj, rumena lucerna se pogosto pojavljajo na sveže preoranih njivah).

Tujerodne vrste, povezane s poljščinami, imenujemo segetalne (koruznica, brona), plevele, ki imajo najraje smetišča ob hišah ali ob cestah, pa ruderalne (repinec, kokošnik, kopriva).

Zavestno gojijo v botanični vrtovi, parki ali zelene površine, eksotične tuje rastline včasih postanejo domorodne divje živali, npr. aklimatizirati in naturalizirati. Hkrati so prisiljeni tekmovati z lokalnimi avtohtonimi vrstami in se upreti novim podnebnim razmeram. Le nekaj vrst evribiontov s široko ekološko amplitudo in velikim številom semen lahko postane del lokalne flore. Primeri: Impatiens parviflora iz Srednja Azija in calamus (Acorus calamus) iz Turčije sta se uveljavila v osrednji Rusiji. Aklimatizacija in naturalizacija sta lažji pri vodnih rastlinah (na primer Elodea) zaradi podobnosti ekoloških razmer v vodnem okolju.

2. Zmanjšanje površin in habitatov ter neposredno uničevanje rastlin se včasih zgodi namerno uničenje: v Skandinaviji uničujejo na primer žutiko, ki je vmesni gostitelj krušne rjavosti. Veliko škodo vegetaciji povzroča nenadzorovano nabiranje zdravilnih rastlin. Številne rastlinske vrste so razvrščene kot ogrožene in so vključene v rdeče knjige različnih stopenj.

3. Neposredni vpliv človeka na vegetacijo se kaže z oranjem zemlje, krčenjem gozdov, pašo domačih živali, košnjo in sežiganjem rastlinja, predvsem na travnikih in stepah.

4. Vpliv človeka na floro se čuti pri različnih melioracijskih ukrepih - med namakanjem, zalivanjem ali izsuševanjem posameznih ozemelj. Namakanje je umetno vlaženje tal za doseganje večjih donosov. Znano je, da produktivnost namakanih zemljišč večkrat presega podobne kazalnike deževnih zemljišč. Vendar pa je namakanje, zlasti prekomerno namakanje, v sušnih območjih povezano s tako negativnim okoljskim pojavom, kot je sekundarno zasoljevanje tal. V odsotnosti drenažnih sistemov so območja sekundarno slanih tal običajno izključena iz rabe kmetijskih zemljišč. V sušnih območjih in puščavah ljudje ustvarjajo posebne pokrajine v bližini vodnih virov - oaze - z edinstvenim okoljska situacija. Pri zalivanju se zgradijo dodatni vodni viri (ribniki, vodnjaki, vrtine), ki so namenjeni izboljšanju oskrbe z vodo, hkrati pa nepovratno črpanje vode poslabša življenjske pogoje rastlin. Izsuševanje tal se običajno izvaja v mokriščih. To praviloma poveča produktivnost izsušenih območij, vendar ga spremljajo številni negativni stranski učinki: znižanje gladine podzemne vode, plitvitev in izsušitev rek na sosednjih nemokriščih itd.

5. Do poslabšanja življenjskih pogojev rastlin pride tudi zaradi onesnaževanja zraka, vode in tal. Dim, izpostavljenost škodljivim plinom in kisli dež so sestavne posledice industrijske dejavnosti.

6. Ustvarjanje posejanih (ruderalnih) habitatov spodbuja nastanek specifične flore. Za odlagališča gospodinjskih odpadkov je značilna visoka vsebnost dušika zaradi velike količine razpadajoče organske snovi, zato je veliko rastlin, ki rastejo na takih odlagališčih, nitrofilnih. Nasprotno, odlagališča in odlagališča skorajda ne vsebujejo talnega humusa, vendar pa so odpadne odpadne kamnine bogate z različnimi strupenimi snovmi, na katere se le malo rastlin lahko prilagodi. Pomembna območja, ki jih zasedajo takšni "spomeniki" industrijske proizvodnje, zahtevajo različne metode melioracije in fitomelioracije.

7. Največji vpliv človeka na vegetacijo je posledica dejstva, da umetne fitocenoze zahtevajo vse več področij. Vendar pa je za ustvarjene agroekosisteme značilna osiromašena sestava vegetacije zaradi prevladujoče monokulture kmetijske pridelave.

Od časa do časa se po vsem svetu zgodijo nesreče naftnih tankerjev. Izdelek, razlit v morje ali ocean, povzroča veliko škodo okolju. Predstavniki flore in favne se znajdejo v težkem položaju.

Ptice

Mehanizem negativnega vpliva naftnih derivatov na ptice so preučevali v številnih študijah. Največjo škodo zaradi razlitja nafte povzročajo ptice, ki večino svojega življenja preživijo v vodi. Ptice vdihavajo hlape, pijejo vodo, pomešano z naftnimi derivati, ostanejo na perju in med čiščenjem vstopajo v telo. Razlitja nafte zmanjšujejo število ptic. Ptica, katere perje je umazano z naftnimi derivati, sedi v gnezdu. Sestavine olja pridejo na lupino, kar povzroči smrt piščanca. Po takšnih nesrečah se količina rib in školjk v vodi zmanjša, kar povzroči pomanjkanje hrane za ptice.

Raziskave o vplivu razlitja nafte na ptice še potekajo. Dokazano je, da si po takšnih nesrečah njihova vrsta lahko opomore, če se preselijo na druga območja, ki jih razlitje ni prizadelo, če posamezniki niso izgubili sposobnosti razmnoževanja. Natančne podatke o negativnem vplivu razlitja nafte na ptice, njihovem poginu in zmanjšanju intenzivnosti razmnoževanja je mogoče dobiti le na mestih njihovih kolonij. Težje je narediti objektivno analizo pri preučevanju celotne vrste ali ugotoviti negativne posledice na regionalni ravni.

Sesalci

Nafta, ki se izlije v morje, povzroča veliko škodo sesalcem in povzroča njihov pogin. Naftni derivati ​​onesnažijo kožuh, ki se združuje v kepe. Takšna prevleka živali ne zagotavlja kakovostne zaščite pred vodo in mrazom. Olje razjeda sluznico oči, sesalec ne more normalno krmariti in dobiti hrane. Vdor naftnih derivatov v telo povzroči krvavitev v prebavnem traktu, zastrupitev jeter s toksini, kar povzroči smrt živali.

Plazilci in dvoživke

Negativne posledice naftnih katastrof pri dvoživkah in plazilcih so slabo raziskane. Študije so pokazale, da ima največji negativni vpliv sveže olje. Njegova izpostavljenost škodljivo vpliva na razvoj zarodkov, opaženi so tudi primeri nenormalnega obnašanja.

ribe

Naftni produkti, izliti v morje, zagotovo z vodo in hrano pridejo v telo rib, ki živijo na tem območju. Opaziti je bilo, da po obsežnih nesrečah veliko število teh predstavnikov morske favne umre. Intenzivnost negativnega vpliva je različna različne vrste. Študije rib, ki so poginile po razlitju nafte, so pokazale, da so pogin povzročila povečana jetra, zastrupljena s toksini. Če olje pride v telo ribe, moti delovanje srca, izdelek uniči plavuti, zaradi česar je nemogoče plavati. Negativne spremembe so bile opažene tudi na celični ravni, kar vodi do sprememb v vedenju. Naftni derivati ​​škodljivo vplivajo na ribja ikra in mladice.

Nevretenčarji

Ptice, ribe in živali imajo možnost selitve v primeru naftnih nesreč. To jim omogoča, da se izognejo negativnim posledicam. Predstavniki nevretenčarjev te možnosti nimajo. Zato morajo v celoti izkusiti škodljive učinke naftnih derivatov. Pogin nevretenčarjev na območju razlitja nafte opazimo ne le takoj po nesreči, ampak tudi več let po nesreči. Trajanje takega negativnega vpliva je odvisno od količine, vrste olja in drugih okoliščin.

Rastline

Najbolj natančni so rezultati študij vpliva na rastline, saj so nenehno na območju nesreče. Znanstveniki so dokumentirali izumrtje morskih trav, alg in mangrov po naftnih nesrečah. Negativni učinki na predstavnike flore lahko trajajo pet let. V majhnih vodnih telesih so negativne posledice resnejše kot na odprtem morju. Dokazano je, da kakovostno mehansko čiščenje vode, izvedeno po razlitju, omogoča rastlinam, da si 2-krat hitreje opomorejo v prejšnjih količinah.