Zvážte hlavné zdroje znečistenia ovzdušia. V súčasnosti existujú dve veľké skupiny: antropogénne a prírodné. Každý z nich má svoje charakteristické črty a vlastnosti.
Prírodné pohľady
Prírodné zdroje znečistenia ovzdušia sú tie skupiny, ktoré majú rastlinnú, minerálnu alebo mikrobiologickú povahu. Čo možno uviesť ako príklad? Ide o peľ rastlín, exkrementy zvierat, prach, produkty sopečných erupcií. Človek nemá možnosť tieto zdroje znečistenia ovzdušia ovplyvniť. Jediná vec, ktorá je v moci ľudstva, je používať najlepšie metódy na zníženie ich negatívneho vplyvu na verejné zdravie.
Umelé druhy
Antropogénne zdroje znečistenia ovzdušia sú produkty ľudskej činnosti, ktoré sa dostávajú do zemskej atmosféry. Existuje rozdelenie do niekoľkých skupín, z ktorých každá si zaslúži podrobné zváženie a štúdium.
Znečisťujúce látky z dopravy
Vzhľadom na výrazné zhoršenie ekologickej situácie na našej planéte je potrebné hľadať alternatívne zdroje energie, pri spaľovaní ktorých nevznikne veľké množstvo oxidov uhlíka. Auto je zdrojom znečistenia ovzdušia. Podľa výsledkov sociologických štúdií sa zistilo, že v niektorých krajinách pripadajú na rodinu 1-2 vozidlá. Po uliciach veľkých miest sa dnes pohybujú milióny vozidiel a vo vzduchu sa zvyšuje obsah toxických výfukových plynov. V ruských mestách emisie CO/CH z automobilov do atmosféry už dávno prevyšujú emisie z prevádzky obrovských výrobných dielní. Celková kapacita automobilových motorov je u nás oveľa vyššia ako inštalovaný výkon všetkých tepelných elektrární v krajine. Takéto zdroje znečistenia ovzdušia sú vážnou hrozbou pre verejné zdravie.
V zložení výfukových plynov áut je veľa rôznych látok. Obsahujú uhľovodíky – nespálené alebo neúplne spálené časti paliva, ktorých množstvo sa výrazne zvyšuje pri chode motora v nízkych otáčkach.
Vážnym nebezpečenstvom sú aj časové intervaly, keď sa auto začne prudko rozchádzať. Keď vodič stlačí plynový pedál, do atmosféry sa uvoľní desaťkrát viac nespálených chemických zlúčenín ako pri prevádzke motora v štandardnom režime.
Tieto umelé zdroje znečistenia ovzdušia majú negatívny vplyv na duševný stav človeka.
Škody spôsobené benzínovým motorom
Toto je špeciálny druh piestového motoravnútorné spaľovanie, pri ktorom k procesu vznietenia zmesi vzduchu a paliva vo valcoch dochádza násilne pomocou elektrickej iskry. Benzínové motory používajú ako palivo benzín.
Znečistenie atmosféry spôsobujú uhľovodíky, ktoré tvoria tento typ paliva.
Štvortaktný motor je piestový spaľovací motor, v ktorom je pracovný proces v každom z valcov ukončený dvoma úplnými otáčkami kľukového hriadeľa, teda štyrmi zdvihmi piestu, nazývanými cykly.
Zloženie výfuku
Pozrime sa bližšie na tieto zdroje znečistenia ovzdušia. Výfukové plyny motora na kvalitný benzín obsahujú asi 2,7 % oxidu uhoľnatého. V prípade poklesu rýchlosti sa toto číslo zvýši na 3,9% a pri nízkych rýchlostiach dosiahne 6,9%. Oxid uhoľnatý pri tvorbe chemických zlúčenín s krvným hemoglobínom negatívne ovplyvňuje proces prenosu kyslíka do rôznych tkanív tela. Výfukové plyny obsahujú aldehydy, ktoré majú nepríjemný štipľavý zápach, ktorý spôsobuje alergickú reakciu.
Vážnym zdrojom znečistenia ovzdušia sú nenasýtené uhľovodíky etylénového radu: hexény, pentény. Tieto organické zlúčeniny nachádzajúce sa vo výfukových plynoch potláčajú centrálny nervový systém človeka, spôsobujú záchvaty agresivity a podráždenosti.
Maximálne množstvo rôznych živíc a sadzí sa tvorí, ak sú vážneporucha.
Tieto zdroje znečistenia ovzdušia sú obzvlášť nebezpečné v momente, keď vodič zvyšuje prácu benzínového motora a zároveň znižuje pomer vzduchu a paliva, pričom sa snaží vytvoriť "bohatú zmes benzínu." V takýchto situáciách sa za vozidlom vlečie chvost dymu, ktorý obsahuje značné množstvo polycyklických uhľovodíkov, ako je benzapyrén.
Ak sa pravidelne objavujú prírodné zdroje znečistenia ovzdušia, výfukové plyny majú neustály negatívny vplyv na Zem a systematicky ničia jej atmosféru.
Účinky CO/CH na ovzdušie a ľudské zdravie
Niektoré zdroje a dôsledky sme už identifikovali. Znečistenie atmosféry vedie k ničeniu zelených rastlín, vzniku mnohých genetických chorôb. Všetko je to o výfukových plynoch. Poďme sa tejto problematike venovať podrobnejšie.
Vedci zistili, že keď sa do zemskej atmosféry dostane značné množstvo výfukových plynov, dochádza k vážnym problémom s vývojom plodu v maternici, a to na konci aj na začiatku tehotenstva.
Vzhľadom na polohu osád v blízkosti hlavných ciest, po ktorých sa pohybujú vozidlá s benzínovým motorom, ženy často rodia deti s vážnymi zdravotnými problémami.
To je zaujímavé
Americkí vedci v priebehu výskumu zistili, že výfukové plyny spôsobujú značné poškodenie neurónov, ktoréovplyvňujú fungovanie mozgu, spôsobujú stratu pamäti. Vedú aj k zápalom, ktoré sú spojené s predčasným starnutím a rozvojom Alzheimerovej choroby. Častice nespálených uhľovodíkov vo výfukových plynoch majú malú veľkosť, takže ich nezachytí filtračný systém auta. Žiaľ, vedci zatiaľ nedokázali nájsť účinný spôsob, ako ochrániť obyvateľstvo pred negatívnymi účinkami produktov spaľovania benzínu.
Alternatívne možnosti motora
Vzhľadom na to, že hlavné zdroje znečistenia ovzdušia, o ktorých sme diskutovali vyššie, sú vážnou hrozbou pre ľudstvo, vedci dlho pracovali na vytvorení elektrického motora, ktorý pri svojej prevádzke nezahŕňa používanie benzínu. Elektromotor je zariadenie, v ktorom sa elektrická energia premieňa na mechanickú prácu a zároveň sa uvoľňuje teplo. Takýto systém pozostáva z dvoch častí: pevného statora, rotujúceho rotora.
Mnohí inžinieri označujú elektromotory za vozidlá s nulovým obsahom uhlíka. Jeho účinnosť dosahuje 95 % (v prípade benzínu toto číslo nepresahuje 60 %). Medzi výhody elektromotora vyzdvihujeme nevýznamné náklady na údržbu, prevádzku takýchto vozidiel.
Po analýze toho, aké sú zdroje znečistenia ovzdušia, ako súvisia so zložením paliva, môžeme konštatovať, že elektrické vozidlá sú tou najlepšou voľbou pre životné prostredie.
Nie je potrebné ich vkladaťmechanické brzdy a práve pri zastavení vozidla sa do atmosféry uvoľní značné množstvo výfukových plynov.
Environmentálne aspekty elektromotora
Batérie sa vyrábajú s použitím určitých chemikálií na ich spracovanie. Napríklad chemické zdroje znečistenia ovzdušia, ako je hexafluorid (SF6), sú 20 000-krát nebezpečnejšie pre globálne otepľovanie ako oxid uhličitý. Táto látka používaná v elektromotoroch má však oveľa menší objem, a preto možno elektromotory právom považovať za typy šetrné k životnému prostrediu.
Aby sme pochopili rozdiel medzi benzínovými autami a elektromobilmi, urobme porovnanie.
Keďže hlavné zdroje znečistenia ovzdušia sú spojené s prepravou benzínu, predpokladajme, že na presun auta na 64 kilometrov je potrebných 3 785 litrov tekutého paliva. Na prejdenie takejto cesty autom s elektromotorom bude potrebných 10 kWh energie. V procese spaľovania 3,785 litra benzínu sa do zemskej atmosféry uvoľní 8,887 gramov oxidu uhličitého. Pri výrobe alternatívnych 10 kWh elektrickej energie vrátane procesu ťažby, výroby, prenosu a spaľovania vzniká 900 g CO2 pre vodné elektrárne, 550 g pre vodné elektrárne. solárne stanice, 150 g pre jadrovú energiu.
Elektrické vozidlá nemajú negatívny vplyv na ľudský nervový systém, nezasahujú do živých organizmov, aby mohli plne dýchať, užívať si čistý vzduch.
Kedypo premyslení technológií na recykláciu použitých elektrických batérií budú tieto typy motorov najlepšou možnosťou na zlepšenie environmentálnej situácie na Zemi.
Priemyselné emisie
Pri analýze hlavných zdrojov znečistenia ovzdušia je potrebné pozastaviť sa nad rôznymi technologickými procesmi potrebnými na zásobovanie obyvateľstva chemikáliami, odevmi, potravinami, domácimi spotrebičmi a tepelnou energiou. V súčasnosti sa podiel priemyselných emisií do ovzdušia znižuje, pretože veľké podniky inštalujú efektívne jednotky na rekuperáciu plynu. Priemyselné emisie do ovzdušia sú u nás regulované na legislatívnej báze, čo tiež pomáha znižovať škodlivé chemické emisie.
Znečisťujúce látky v domácnosti
Do tejto skupiny patria zlúčeniny, ktoré vznikajú pri spracovaní rôznych odpadov z domácností a dostávajú sa aj do zemskej atmosféry pri spaľovacích procesoch. Ich podiel na objeme je oveľa menší ako emisie z dopravy, prevádzky priemyselných podnikov.
Možnosti klasifikácie
Ak školáci dostanú otázku: „Vymenujte zdroje znečistenia ovzdušia“, pri odpovedi na ňu používajú rozdelenie takýchto látok do niekoľkých skupín. Zvážte niektoré kritériá použité pre túto klasifikáciu:
- V zložení. Prideľte mechanické nečistoty, ako je prach získaný pri spaľovaní zlúčenín tuhých palív, pri výrobe cementu. Patria sem aj sadze,komponenty pneumatiky sa odierajú o povrch vozovky.
- Chemické znečisťujúce látky v plynnom alebo tuhom stave prispievajú k procesom, ktorých produkty nepriaznivo ovplyvňujú atmosféru. Medzi nimi: amoniak, oxidy dusíka, oxid siričitý, aldehydy, ketóny.
- Rádioaktívne zdroje zahŕňajú izotopy a žiarenie.
- Biologické kontaminanty vo vzduchu sú hubové, mikrobiálne a vírusové organizmy.
Záver
V súčasnosti je zemská atmosféra vystavená útokom rôznych znečisťujúcich látok. Svojou povahou môžu byť prírodného, umelého pôvodu. Zastavme sa pri procesoch spojených so sopečnými erupciami. V útrobách zeme prebiehajú procesy, ktorých výsledkom je vznik rôznych zlúčenín organickej a anorganickej povahy.
Počas sopečnej erupcie sa okrem prachu a iných pevných zložiek do atmosféry dostáva aj mnoho zlúčenín: sírovodík, oxidy síry, sírany. Tieto kontaminanty sú nepredvídateľné, a preto s nimi ľudia nemôžu manipulovať.
V poslednom čase sa na celom svete venuje osobitná pozornosť otázkam súvisiacim so znižovaním negatívnych emisií do zemskej atmosféry. Existuje mnoho medzinárodných organizácií, ktorých hlavným cieľom je nájsť najlepšie metódy a prostriedky na ochranu flóry a fauny pred chemickým, priemyselným a prírodným znečistením.
Medzi tie účinné opatrenia, ktoré majú pozitívny vplyv naznižovanie emisií oxidu uhoľnatého, zlúčenín síry, dusíka, možno pomenovať postupný prechod na kvalitné palivo, ako aj čiastočné odmietnutie benzínových motorov. Mnoho veľkých automobilových koncernov vyvíja elektrické a vodíkové motory, ktoré neuvoľňujú škodlivé chemikálie do atmosféry.
