Оценка загрязнения воздуха автотранспортом

Во многих странах мира автомобиль превратился в злейшего врага природы, да и самого человека.
В настоящее время в мире насчитывается 600 млн. легковых и 160 млн. грузовых автомобилей, примерно 2 млн. городских автобусов. В среднем на 1 кв.км земной поверхности приходится 8 автомобилей (естественно, что их плотность в крупных городах на несколько порядков выше).
В автомобильных двигателях внутреннего сгорания в мире ежегодно сжигается около 2 млрд т нефтяного топлива. При этом коэффициент полезного действия в среднем составляет 23%, остальные 77% уходят на обогрев окружающей среды. В России автотранспорт ежедневно выбрасывает в атмосферу 16,6 млн. т загрязняющих веществ.
30% заболеваний горожан непосредственно связаны с загрязненностью воздуха выхлопными газами.

Динамика развития автомобильного транспорта в г. Тольятти характеризуется следующими цифрами: в 1989 г. в городе насчитывалось около 60 тыс. автомобилей, в настоящее время – 150 тыс. Таким образом, автотранспорт сегодня стал основным источником загрязнения воздуха города. Причем, по оценке ГАИ, каждый пятый автомобиль г. Тольятти – это источник повышенного загрязнения воздуха, т.к. 50% бензина АИ-93 является этилированным (этилированный бензин при сгорании выделяет наиболее опасный для здоровья свинец).

Оборудование и материалы: калькулятор, блокнот, ручка
Мы выбрали участок автотрассы с интенсивным движением вблизи школы длиной примерно 0,5 км (500 м) с хорошим обзором на улице Мира.
Измерили шагами длину участка (l, м), предварительно определив среднюю длину своего шага.
Подсчитали количество единиц автотранспорта, проходящего по участку в течение 20 минут (с 14.00 до 14.20). Рассчитали количество единиц автотранспорта, проходящего по участку за 1 час, умножив количество, полученное за 20 минут на 3. Заполнили таблицу №1.

Таблица № 1
Движение автотранспорта на магистрали

Движение автотранспорта на участке внутриквартального проезда

Рассчитали общий путь, пройденный выявленным количеством автомобилей каждого типа за 1 час (L, км), по формуле:
L = N * l
где N – количество автомобилей каждого типа, проходящих за 1 час;
L – длина участка, км.
Заполнили последний столбик таблицы № 1.
Рассчитали количество топлива (Q, л) разного вида, сжигаемого на выбранном участке двигателями автомашин, по формуле:
Q = L * V.
Заполнили таблицу № 2.
Значения V возяли из таблицы № 3.
Условно принимаем:
90% легковых автомобилей используют в качестве топлива бензин, а 10 % - газ;
Грузовые автомобили используют дизельное топливо;
Газели используют газ;

50% автобусов используют бензин, а 50% - газ.
Таблица № 2
Расход топлива разными видами автотранспорта(на магистрали)

(внутри квартала)

Таблица № 3
Расход топлива в зависимости от типа автотранспорта

Количество вредных веществ, выбрасываемых автотранспортом при движении, зависит от количества и вида сжигаемого топлива. Основными загрязнителями воздуха являются угарный газ, углеводороды и диоксид азота. В таблице № 4 представлено среднее количество выбросов этих веществ в зависимости от используемого топлива.
Коэффициент К численно равен количеству вредных выбросов соответствующего компонента в литрах при сгорании в двигателе автомашины количества топлива, необходимого для проезда 1 км (т.е. равного удельному расходу топлива).

Таблица № 4
Среднее количество вредных выбросов в зависимости от используемого топлива

Таблица № 5
Выделение загрязнителей в зависимости от вида топлива(на магистрали)

(Внутри квартала)

Провели такое же исследование для участка внутриквартального проезда.
Сопоставили полученные результаты и сделали выводы о том, что движение автотранспорта на магистрали значительно выше, чем внутри квартала .
Высказали свои предположения, какой вид транспорта является наиболее предпочтительным с экологической точки зрения и почему.
Мы предлагаем варианты решения данной экологической проблемы.

Пути решения экологических проблем.
Перевод двигателя внутреннего сгорания на газообразное топливо.
Существующий многолетний опыт эксплуатации автомобиля на пропан-бутановых смесях показывает огромный экологический эффект. В автомобильных выбросах резко снижается количество угарного газа, тяжелых металлов и углеводородов.