Способы обеспечения экологической безопасности транспортных систем

1. Проблемы обеспечения экологической безопасности автотранспорта

Негативные последствия функционирования транспорта обусловливают необходимость усиления работы по охране окружающей среды и природопользованию как со стороны государства, так и общественности в аспекте широкомасштабной политики экологической безопасности. Под экологической безопасностью принято понимать процесс обеспечения защищенности жизненно важных интересов не только отдельного человека, но и всего общества в целом от угроз, создаваемых антропогенным или естественным воздействием на окружающую среду. Ключевыми проблемами обеспечения экологической безопасности на транспорте являются защита от загрязнения атмосферного воздуха, водных объектов, земельных ресурсов и недр, защита от транспортного шума, предупреждение экологических последствий чрезвычайных ситуаций и катастроф, снижение ущерба природным ресурсам, в первую очередь биологическим, сохранение качества природной среды, обеспечивающее процессы саморегулирования и самоочищения от вредных для нее веществ.

Выбросы ВВ по видам автотранспорта в крупных городах (10 млн. населения).

2. Меры по предотвращению вредного воздействия транспорта на ОС

Политика экологической безопасности реализуется путем проведения комплекса природоохранных мер, направленных на повышение экологических характеристик подвижного состава и инфраструктуры транспорта. Эти меры по направлениям деятельности подразделяются на четыре группы: организационно-правовые, архитектурно-планировочные, конструкторско-технические, эксплуатационные.

Организационно-правовые мероприятия включают формирование нового эколого-правового мировоззрения, эффективную реализацию государственной экологической политики, создание современного экологического законодательства и нормативно-правовой базы экологической безопасности, а также меры государственного, административного и общественного контроля за выполнением функций по охране природы. Они направлены на разработку и исполнение механизмов экологической политики, природоохранного законодательства на транспорте, экологических стандартов, норм, нормативов и требований к транспортной технике, топливно-смазочным материалам, оборудованию, состоянию транспортных коммуникаций и других.

Архитектурно-планировочные мероприятия обеспечивают совершенствование планирования всех функциональных зон города (промышленной, селитебной - предназначенной для жилья, транспортной, санитарно-защитной, зоны отдыха и др.) с учетом инфраструктуры транспорта и дорожного движения, разработку решений по рациональному землепользованию и застройке территорий, сохранению природных ландшафтов, озеленению и благоустройству.

Конструкторско-технические мероприятия позволяют внедрить современные инженерные, санитарно-технические и технологические средства защиты окружающей среды от вредных воздействий на предприятиях и объектах транспорта, технические новшества в конструкции подвижного состава.

Эксплуатационные мероприятия осуществляются в процессе эксплуатации транспортных средств и направлены на поддержание их состояния на уровне заданных экологических нормативов за счет технического контроля и высококачественного обслуживания.

Перечисленные группы мероприятий реализуются независимо друг от друга и позволяют достичь определенных результатов. Но комплексное их применение обеспечит максимальный эффект.

 

МЕРЫ ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ ОТРИЦАТЕЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ТРАНСПОРТА НА ОС

E  совершенствование структуры парков подвижного состава;

E  преимущественное развитие в городах малотоксичных видов транспорта (метро, скоростной трамвай, городские железные дороги облегченного типа) и применение экологически чистых видов топлив;

E  расширение использования городского автобусного сообщения;

E  совершенствование транспортной планировки городов;

E  организация дорожного движения;

E  улучшение ТО и Р;

E  контроль технического состояния транспортных средств;

E  ввод системы сертификации.

3. Методы снижения токсичности отработавших газов

экологический безопасность автотранспорт токсичность

Различают два основных метода снижения уровня токсичности вредных выбросов.

Первичный метод - основан на снижении содержания в остаточных газах СО, СН, NOx внутри рабочего цилиндра, т.е. за счет оптимизации рабочего процесса. Сюда входит и использование альтернативных топлив и организация рабочего процесса, регулировки, применение различных добавок к топливам и т.д.

Вторичный метод - направлен на удаление вредных примесей уже на выходе из цилиндра двигателя, каталитическое обезвреживание ОГ, включающее фильтрацию от сажи и аэрозолей на пористых материалах с периодической термической регенерацией фильтра, каталитическое дожигание газообразных продуктов неполного сгорания на медно-хромовых, палладиевых и др. катализаторах, селективное каталитическое восстановление окиси азота аммиаком, улавливание SO² в режиме конденсации при охлаждении газов ниже точки росы и многое другое.

Конечно, целесообразно использовать эти два метода совместно, чтобы повысить эффективность очистки. Мероприятия по сокращению вредных примесей в ОГ основываются на использовании в конструкции и системе управления карбюраторных двигателей известных зависимостей между составом рабочей смеси и вредных компонентов в ОГ. Оптимальным по большинству показателей (СО, Be, СН, NOx и Ре) является является) стехиометрическое сгорание (а=1). При а=1 значительно сокращается в ОГ содержание СО и СН при незначительном ухудшении экономичности и мощности. Недостатком является возрастание содержания NO*. Мероприятия по улучшению экологических показателей карбюраторных двигателей сводятся к следующему:

Обеспечение их работы в зоне стехиометрического состава рабочей смеси в комбинации с различными мерам ко сохранению состава NOx в ОГ (катализаторы).

Конструктивные изменения двигателей, обеспечивающих работу при сверхбедных смесях.

Различные конструктивные изменения, связанные с исключением испарения топлива, выбросов картерных газов и т.д. Существенное улучшение экологических характеристик двигателей основывается на их конструктивном совершенствовании, оборудовании средствами контроля управления составом ОГ, управлении впрыском топлива. Замкнутая система вентиляции картера начала применяться с 1963 г. на всех моделях легковых автомобилей. Контроль выхлопных газов как элемент конструкции автомобиля получил распространение с 1966г. и включал основные способы.

Подача с помощью специального насоса дополнительного воздуха в выхлопной коллектор с целью дожигания вредных примесей. Этот способ сокращает содержание СО и СН в остаточных газах. Конструктивные изменения двигателя улучшают процесс сгорания: изменение КС и поршня, автомата подогрева всасываемого воздуха при холодном двигателе, снижение степени сжатия (г), применение свечей со сдвоенным электродом и др. Регулирование продолжительности зажигания, влияющей на температуру в КС. Понижение температуры сокращает содержание NOx в выхлопных газах. Сокращение испаряемости топлива из бака конструктивно решается путем отбора паров бензина из бака и направления их через обратный клапан и фильтр в карбюратор.

Улучшение контроля по NOx сводится в основном к рециркуляции ОГ. При этом часть ОГ после их охлаждения в змеевике направляется во всасывающий коллектор, в котором смешивается с рабочей смесью. Это снижает температуру в камере сгорания и количество NOx в выхлопных газах. Особенностью этой системы является применение простейшего бортового компьютера, который получает сигналы о скорости автомобиля и температуре охлаждения жидкости.

При учёте трех основных токсичных компонентов, содержащихся в выхлопных газах дизелей, их доля к суммарной токсичности.