Обеззараживание и захоронение

Р

Рис. 1. Техногенный кругооборот веществ: С - первичное сырье; Р - рассеивание в окружающей среде; О - отходы; BMP - вторичные материальные ресурсы; ВС - вторичное сырье; НО -неутилизируемые ресурсы.

По характеру циклов производственные процессы делятся на 3 важнейшие группы: 1. Процессы с разомкнутой или открытой схемой, например конверторный способ варки стали. 2. Процессы с замкнутой схемой, например система охлаждения резца токарного станка при скоростном резании. 3. Процессы со смешанной схемой, примером которых является получение аммиака синтезом из азота водорода.

С экологической точки зрения наилучшими являются процессы с замкнутым циклом, когда в процессе производства вещества используются многократно и "обслуживающие вещества" (вода, обогревающие газы и т.д.) не выделяются в окружающую среду, а вновь применяются в производственном процессе, а из производственной сферы выделяется только продукция данного процесса.

6.2 Снижение вредного воздействия таксокомбината на окружающую среду и здоровье человека

Автомобили сжигают огромное количество нефтепродуктов, нанося одновременно ощутимый вред окружающей среде, главным образом атмосфере. Поскольку основная масса автомобилей сконцентрирована в крупных городах, воздух этих городов не только обедняется кислородом, но и загрязняется вредными компонентами отработавших газов.

С каждым годом количество автотранспорта растет, а, следовательно, растет содержание в атмосферном воздухе вредных веществ. Постоянный рост количества автомобилей оказывает определенное отрицательное влияние на окружающую среду и здоровье человека.

Наиболее значимые факторы отрицательного влияния автомобильного транспорта на человека и окружающую среду следующие:

- Загрязнение воздуха;

- Загрязнение окружающей среды;

- Шум, вибрация;

- Выделение тепла (рассеяние энергии).

По оценкам специалистов ежегодные суммарные автомобильные выбросы в городе составляют 100 млн. т., среди которых 11,5 млн.т. окиси углерода, 1 млн.т. углеводородов, 2,5 млн.т. окислов азота, 50-55 млн.т. углекислого газа.

Государственные затраты на охрану природы составляют доли процента бюджета, что в десятки раз меньше аналогичного показателя для развитых стран.

Основными источниками загрязнения воздушной среды автомобилей являются отработавшие газы ДВС, картерные газы, топливные испарения.

Вредное воздействие автомобильного транспорта на биосферу

1) Влияние автотранспорта на растения. Исследования показывают, что растительность в городах и вокруг отдельных предприятий подвергается различного рода повреждениям, как от газообразных, так и от пылевидных выбросов. Особенно токсичным для растений является сернистый газ. Под общим воздействием различных выбросов у растений появляются видимые симптомы повреждений, выражающиеся в разрушении тканей листьев, появлении некрозов, искажении листовой поверхности, уменьшении продуктивности фотосинтеза, ведущие к ухудшению роста и развития растений. Атмосферные выбросы от автотранспорта, оказывают негативное воздействие на растения, снижая содержание хлорофилла и каротиноидов, вызывая сдвиги в структуре мембран хлоропластов, что отрицательно сказывается на интенсивности фотосинтеза. И это не говоря уже о вырубке лесов ради строительства дорог для автотранспорта.

2) Влияние автотранспорта на животных. Различными выбросы автотранспорта накапливаются в организме теплокровных животных. У беспозвоночных животных, имеющих твердые покровы, вредные вещества в наибольшей степени концентрируется в них. У позвоночных животных вредные вещества в наибольшей степени накапливается в костной ткани, у рыб – в гонадах, у птиц – в перьях, у млекопитающих – в головном мозге и печени.

Процентные соотношения различных элементов в тканях животных соответствуют таковым в объектах их питания. Концентрация ртути возрастает в 50 раз при переходе этого элемента от растений к травоядным животным, а при последующем переходе к хищникам – в 250 раз относительно уровней ртути в растениях. По мере поступления в пищевые цепи загрязняющие вещества аккумулируются в их конечных звеньях, оказывая негативное воздействие на клеточном, организменном и популяционном уровнях. Прежде всего, оно проявляется в нарушении репродукции животных. Для птиц это снижение успеха гнездования вследствие утончения скорлупы откладываемых яиц, гибель эмбрионов, птенцов, высокий процент уродств у новорожденных.

Автомобильные выбросы серьезно нарушают защитные функции иммунной системы, вследствие чего организм становится восприимчивым к различным заболеваниям. Они стали одной из основных причин сокращения численности, а иногда и полного исчезновения популяций птиц и млекопитающих.

Хронические отравления развиваются при многократном поступлении в организм ядовитых выбросов, вызывают медленную гибель рыб и животных в течение длительного времени со стертыми клиническими признаками. В периоды стрессовых состояний хронические токсикозы нередко обостряются и сопровождаются массовой гибелью рыб, грызунов.

3) Отрицательное влияние автомобильного транспорта на организм человека выбросов от автотранспорта в атмосферу. Анализ выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания показал, что в них содержится около 280 различных вредных веществ. Угарный газ и оксиды азота, столь интенсивно выделяемые на первый взгляд невинным голубоватым дымком глушителя автомобиля – вот одна из основных причин головных болей, усталости, немотивированного раздражения, низкой трудоспособности. Сернистый газ способен воздействовать на генетический аппарат, способствуя бесплодию и врожденным уродствам, а все вместе эти факторы ведут к стрессам, нервным проявлениям, стремлению к уединению, безразличию к самым близким людям. В больших городах также более широко распространены заболевания органов кровообращения и дыхания, инфаркты, гипертония и новообразования. Автомобиль также добавляет в почву и воздух тяжелые металлы и другие вредные вещества. Среди пешеходов, больше всех страдают дети, так как наибольшая концентрация вредных веществ происходит в приземном воздушном слое, как раз на уровне дыхательных путей ребенка.

б) энергетическое загрязнение

К энергетическим загрязнениям окружающей среды автотранспортом относят шум, вибрации и электромагнитные излучения.

Шум – всякие нежелательные, неприятные звуковые колебания, беспорядочно изменяющиеся во времени. При повышенном шуме человек испытывает утомление, головные боли.

Другим источником транспортного дискомфорта (для водителя и пассажиров) являются колебания и вибрации, возникающие в процессе движения автомобиля. Они рассматриваются в рамках группового свойства - плавности хода.

Также здоровью человека вредят и электромагнитные излучения. Основной источник электромагнитных излучений — система зажигания автомобиля и, в первую очередь, свечи, распределитель, высоковольтные провода. Тело человека имеет свое электромагнитное поле как любой организм на земле, благодаря которому все клетки организма гармонично работают. Слабые электромагнитные поля, такие как в автомобиле, мощностью сотые и даже тысячные доли Ватт высокой частоты для человека опасны тем, что интенсивность таких полей совпадает с интенсивностью излучений организма человека при обычном функционировании всех систем и органов в его теле. В результате этого взаимодействия собственное поле человека искажается, провоцируя развитие различных заболеваний, преимущественно в наиболее ослабленных звеньях организма. Проблема в том, что опасность невидима и неосязаема, а проявляться начинает только в виде различных болезней.

При всех уже перечисленных вредных воздействиях автомобилей на все живое и неживое, они также негативно воздействуют на озоновый слой земли, главная функция которого – защита всего живого на Земле от вредного влияния ультрафиолетового излучения Солнца.

По мнению многих исследователей, образование озоновых дыр, то есть мест, в которых слой озона наиболее тонкий, вызвано влиянием попадающих на эти высоты антропогенных загрязнений, наиболее вредными из которых являются оксиды и фторуглеводороды. Оксиды содержатся в выхлопных газах автомобилей.

6.3 Предлагаемые методы по снижению вредного воздействия таксокомбината на окружающую среду и здоровье человека

Таксокомбинат существует для того, чтобы осуществлять пассажирские и грузовые перевозки по городу, а значит вред от автомобилей неизбежен. Однако есть несколько методов, которые позволяют значительно снизить вредное воздействие таксокомбината на окружающую среду и здоровье человека:

1) Таксокомбинат г. Караганда обязан  следить за исправностью выпускаемых на линию машин. При хорошо работающем  двигателе в выхлопных газах окиси углерода  должно  содержаться  не  более  допустимой нормы. На таксокомбинате должен быть введен контроль и регулирование автомобилей по  токсичности и дымности отработавших газов.

2) Разработать маршруты движения такси, которые  сводят  к  минимуму  возможность образования пробок (но в то же время чтобы не сильно увеличивался пройденный путь во избежание большего расхода топлива и образования большего количества выхлопных газов), потому что, останавливаясь  и  набирая  скорость, автомобиль выбрасывает в несколько  раз  больше  вредных  веществ,  чем  при равномерном движении.

 3) Перевод автомобилей на дизельные двигатели. По мнению  специалистов, перевод автотранспорта на дизельные двигатели уменьшит  выброс  в  атмосферу вредных веществ.  В  выхлопе  дизеля  почти  не  содержится  ядовитой  окиси углерода, так как дизельное топливо сжигается в нем  практически  полностью. К тому же дизель экономичнее карбюраторного двигателя на 20-30%. Более того,  для производства 1 л дизельного топлива требуется в  2,5  раза  меньше  энергии, чем для производства того же количества бензина. Получается, таким  образом, как бы двойная экономия  энергоресурсов.

4) Совершенствование двигателей внутреннего сгорания. Совершенствование процесса сгорания  топлива  в  двигателе  внутреннего сгорания, применение электронной системы зажигания приводит к  уменьшению  в выхлопе вредных веществ.

5) Нейтрализаторы. Большое внимание придается разработке устройства снижения токсичности – нейтрализаторов, которыми можно оснастить современные автомобили.

Способ каталитического преобразования продуктов сгорания заключается в том, что отработавшие газы очищаются, вступая в контакт с катализатором. Одновременно происходит дожигание продуктов неполного сгорания, содержащихся в выхлопе автомобилей.

Нейтрализатор крепят к выхлопной трубе, и газы, которые проходят через него, выбрасываются в атмосферу очищенными. Одновременно устройство может выполнять функции глушителя шума. Эффект от использования нейтрализаторов достигается внушительный: при оптимальном режиме выброс в атмосферу оксида углерода уменьшается на 70-80%, а углеводородов на 50-70%.

6) Значительно улучшить состав выхлопных газов можно с помощью различных добавок к топливу. Ученые разработали присадку, которая снижает содержание сажи в выхлопных газах на 60-90% и канцерогенных веществ на 40%.

7) Каталитический  риформинг  низкооктановых  бензинов. В результате данного процесса  выпускают   неэтилированные,   малотоксичные   бензины. Их использование снижает загрязненность атмосферного воздуха, увеличивает срок службы автомобильных двигателей, сокращает расход топлива.

8) Использование в качестве топлива газ вместо бензина. Высокооктановое, стабильное по составу газовое топливо хорошо смешивается с воздухом и равномерно распределяется по цилиндрам двигателя, способствуя более полному сгоранию рабочей смеси. Суммарный выброс токсичных веществ у автомобилей, работающих на сжиженном газе, значительно меньше, чем у машин с бензиновыми двигателями. При работе двигателя на газе происходит более полное сгорание смеси. А это ведет к снижению токсичности отработавших газов, уменьшению нагарообразования и расхода масла, увеличению моторесурса. Кроме того, сжиженный газ дешевле бензина.

9) Электромобили. Электромобиль – автомобиль, приводимый в движение одним или несколькими электродвигателями с питанием от автономного источника электроэнергии (аккумуляторов, топливных элементов и т.п.), а не двигателем внутреннего сгорания. В интересах защиты окружающей среды считается целесообразным перевод автотранспорта на электротягу, особенно в крупных городах.

Преимущества электромобиля перед автомобилем, оснащенным ДВС:

- более высокая экологичность, ввиду отсутствия необходимости применения нефтяного топлива, антифризов, моторных масел, а также фильтра для этих жидкостей;

- отсутствие вредных выхлопов в месте нахождения автомобиля;

- тяговые электродвигатели имеют КПД до 90-95%, по сравнению с

22-42% у ДВС.

- меньший шум за счет меньшего количества движимых частей и механических передач;

- низкая пожаро- и взрывоопасность при аварии.

10) Использовать водородное топливо. Применение водорода в качестве основного вида топлива может коренным образом изменить всю будущую техническую цивилизацию. Важнейшая проблема современности – охрана окружающей среды от загрязнения – будет практически решена.

Характеристики водорода как моторного топлива уникальны: высокая теплота сгорания – 120 МГж/кг (у бензина почти в 3 раза ниже); хорошая воспламеняемость; безвредность отработанных газов; высокая скорость сгорания (в 4 раза выше, чем у смеси «бензин-воздух»).