Powietrze atmosferyczne zanieczyszczenia powietrza

Prezentacja na temat: "Powietrze atmosferyczne zanieczyszczenia powietrza"— Zapis prezentacji:

1 Powietrze atmosferyczne zanieczyszczenia powietrza
KONIEC " EKOLOGIA A MOTORYZACJA " Źródła : Informacje z różnych książek Szata graficzna: -powerpoint i Gimp 2 Zespół Szkół Samochodowych N Bydgoszcz ul.Powstańców WLK. 63 Mariusz Szypuła Powietrze atmosferyczne zanieczyszczenia powietrza i ich źródła SPALINY MENU Wpływ zanieczyszczeń powietrza pochodzących ze środków transportu na zdrowie człowieka Układ wydechowy szkodliwość ekologiczna MOTORYZACJA

2 Wpływ zanieczyszczeń powietrza pochodzących ze
środków transportu na zdrowie człowieka TLENEK WĘGLA TRANSPORT A EKOSYSTEM MENU CHOROBY

3 Wpływ zanieczyszczeń powietrza pochodzących ze
środków transportu na zdrowie człowieka CHOROBY zaburzenia centralnego układu nerwowego: bezsenność, bóle głowy, złe samopoczucie N choroby układu oddechowego: zapalenie błony śluzowej jamy nosowej, gardła, oskrzeli, nowotwory płuc choroby oczu, zapalenie spojówek oka reakcje alergiczne ustroju zaburzenia w układzie krążenia

4 Wpływ zanieczyszczeń powietrza pochodzących ze
środków transportu na zdrowie człowieka TLENEK WĘGLA Tlenek węgla jest niezwykle groźny, ponieważ powoduje ciężkie zatrucia TLENEK WĘGLA Bóle i zawroty głowy uszkodzenie ośrodkowego układu nerwowego oszołomienie, duszności, nudności, wymioty, przyspieszony oddech, kołatanie serca, a w końcu utrata przytomności. Po zatruciu możliwe są powikłania, nerwobóle

5 SCHEMAT POZIOMU SZKODLIWOŚCI ROWER nie emituje żadnych zanieczyszczeń
Wpływ zanieczyszczeń powietrza pochodzących ze środków transportu na zdrowie człowieka TRANSPORT A EKOSYSTEM autobusy tranwaje rowery WYSOKA NISKA SCHEMAT POZIOMU SZKODLIWOŚCI ROWER nie emituje żadnych zanieczyszczeń transport zbiorowy jest znacznie mniej szkodliwy dla środowiska niż transport indywidualny

6 Zanieczyszczenia powietrza i ich źródła
Składniki powietrza Źródła zanieczyszczeń powietrza Azot 78% inne 1% Tlen 20,95% Powietrze jest to bezbarwna i bezwonna mieszanina gazów z których składa się atmosfera ziemska. Ze względu na skład chemiczny i właściwości fizyczne wyróżniamy w niej składniki stałe i zmienne. Stałymi składnikami są azot (78%), tlen (20,95%), argon, neon, hel, metan, krypton, i wodór (razem ok.1%), natomiast zmienne składniki powietrza to: para wodna, dwutlenek węgla, dwutlenek siarki, dwutlenek azotu, ozon, składniki mineralne i organiczne (pył, sadza, bakterie). Gęstość powietrza w warunkach normalnych (0o, 760 Tr) wynosi 1,29 • 10-3 g/cm3 . Temperatura topnienia -213oC, natomiast wrzenia -193oC. Przemysł paliwowo-energetyczny wytwarza 50% porównując wszystkie przemysły szkodliwe dla naszego środowiska.

7 Spaliny SKŁADNIKI SPALIN ANALIZA SPALIN

8 Spaliny ANALIZA SPALIN
Światowy rozwój motoryzacji przyniósł nie tylko nowe rozwiązanie techniczne, technologiczne, ale również zagrożenia dla naszego środowiska. Analiza spalin silnika ZI umożliwia zatem poznanie składników spalin przedostających się do atmosfery. Proces spalania mieszanki paliwowo-powietrznej jest procesem, którego efekty końcowe często odbiegają od pożądanych. Analiza spalin pozwala na bezpośrednią ocenę stężenia poszczególnych związków spalin jak i samej sprawności tego procesu. Badania spalin przy pomocy analizatorów potrzebne są do sprawdzania, czy samochód spełnia wyznaczone przez prawo normy emisji. Dostarczają też pełnych informacji diagnostycznych na temat sprawności katalizatorów, systemów regulacji innych tradycyjnych układów silnika. Ostatnie normy dotyczące ograniczenia emisji spalin w Polsce wprowadzono roku. W/w normy zmusiły producentów analizatorów spalin do produkcji przyrządów czteroskładnikowych (CO,HC,CO2,O2) z możliwością pomiaru półczynnika nadmiaru powietrza l (lambda). Takie analizatory jako standardowe pracują na wszystkich Stacjach Kontroli Pojazdów (SKP) i warsztatach diagnostycznych, posiadają Certyfikat Zgodności wydany przez Instytut Transportu Samochodowego w Warszawie.Obowiązujące normy dotyczące toksyczności w Polsce podane zostały indywidualnie przy omawianiu poszczególnych składników spalin. Podział składników spalin silnika ZI : 1.Toksyczne a)- tlenek węgla (CO) b)- węglowodory (HC) c)- tlenki azotu (NOx) 2.Nietoksyczne a)- dwutlenek węgla (CO2) b)- tlen (O2) c)- azot (N2) d)- para wodna (H2O)

9 Spaliny SKŁADNIKI SPALIN Toksyczne składniki spalin :
-Tlenek węgla (CO) -Węglowodory (HC) -Tlenki azotu (NOx) -Tlen (O2) -Azot (N2) -Para wodna (H2O) .

10 Źródła zanieczyszczeń powietrza
Amoniak (NH4) 364 Dwutlenek azotu (NO2) 1154 Dwutlenek siarki (SO2) 2368 Zanieczyszczenie Wartość emisji w tys. ton (1997) Dwutlenek węgla (CO2) Pyły 1250 Niemetalowe lotne związki organiczne 10894

11 MOTORYZACJA-globalne zanieczyszczenie środowiska
Największym zagrożeniem naszego społeczeństwa nie jest dziś bomba atomowa, lecz samochód Wskutek kardynalnych błędów i wynaturzenia koncepcji użytkowania,zabijając rocznie więcej ludzi niż zginęło w Hiroszimie, niszcząc krajobrazy i naturę betonem parkingów, zatruwając atmosferę, stał się największym molochem naszej cywilizacji” – śmiało mówią naukowcy, dziennikarze, reporterzy. Historia Smog Kwaśne deszcze Wpływ kwaśnych deszczy na środowisko

12 DALEJ >>>>>>
MOTORYZACJA-globalne zanieczyszczenie środowiska HISTORIA 1 DALEJ >>>>>> W XIX wieku wraz z przełomem w intensywności korzystania z zasobów przyrody oraz silnym rozwojem techniki zrodziła się potrzeba sprawnej komunikacji. Wtedy też pojawił się pierwszy samochód. Początkowo miał ułatwić pracę, zastępując siłę ludzka i zwierzęcą, siłą mechaniczną. Samochód był dobrem nieosiągalnym dla przeciętnego obywatela, dlatego liczba pojazdów była ograniczona, a motoryzacja nie miała wyraźnego wpływu na środowisko naturalne.Kilka dziesięcioleci później sytuacja uległa diametralnej zmianie. Liczba aut rosła z roku na rok. Lata 80 i 90 dwudziestego wieku cechuje masowy rozwój motoryzacji. Dziś trudno wyobrazić sobie życie bez samochodu. Transport samochodowy to ogromne ilości towarów przewożonych na różne odległości, to sposób na przemieszczanie ludzi w aglomeracjach miejskich i poza nimi, to niejednokrotnie źródło pracy oraz baza, na której rozwinęła się turystyka.Komunikację zapewniają różne środki transportu: • pojazdy samochodowe, kolej, samoloty, statki i promy.Pośród wszystkich wyżej wymienionych środków transportu, transport samochodowy w Europie, ma największy udział w zanieczyszczaniu powietrza atmosferycznego, ilości wypadków oraz poziomie hałasu emitowanego podczas pracy silnika. Przemieszczanie się samochodem to najpopularniejszy choć nie najtańszy sposób komunikacji. Tak silny rozwój motoryzacji nie pozostał bez echa dla środowiska przyrodniczego. W świadomości społeczeństwa zagrożenia dla środowiska ze strony motoryzacji są niedostrzegalne lub lekceważone. Wynika to z ogromnej skali zanieczyszczeń przemysłowych, a także braku kompleksowych informacji dostępnych dla ogółu społeczeństwa.

13 MOTORYZACJA-globalne zanieczyszczenie środowiska
HISTORIA <<<< WSTECZ 2 W krajach prowadzących badania wpływu motoryzacji na degradacje środowiska, stwierdzono, iż największe zagrożenia powstają w miastach. Wiąże się to z faktem istnienia dużych natężeń ruchu, częstego zatrzymywania i ruszania pojazdów, małych prędkości. W zabudowie miejskiej występują gorsze warunki rozpraszania spalin niż na drogach szybkiego ruchu. Na jednym z międzynarodowych kongresów drogowych, przedstawiono wyniki badań zanieczyszczenia środowiska w 12 wielkich miastach europejskich. Stwierdzono, że ponad 90% CO, 76% węglowodorów, 38% NOX (tlenki azotu), ponad 70% pyłów i prawie 100% ołowiu pochodzi z motoryzacji. Kiedy w 1952 r. w Londynie podczas 4 dniowej mgły toksycznej (tzw. smog londyński) zmarło z powodu zatrucia 4 tys. osób a wiele tysięcy poważnie zachorowało to był sygnał iż zanieczyszczenia pochodzące z motoryzacji są bardzo niebezpieczne. W ostatnim pięćdziesięcioleciu równolegle z ekspansją motoryzacji, prowadzi się liczne badania określające jej wpływ na: zdrowie człowieka, degradacje gleb, rośliny i zwierzęta, zmiany w atmosferze. Okazuje się, że w transporcie pasażerskim niezbędne jest ograniczenie ruchu prywatnymi samochodami na rzecz komunikacji zbiorowej. Należy rozwijać gałęzie bardziej przyjazne dla środowiska: kolej, żeglugę śródlądową. Alternatywa dla przewozów potężnych ładunków są przewozy kombinowane kolejowo-samochodowe, co umożliwia: • redukcję zanieczyszczeń powietrza do 90%, ogranicza hałas, obniża koszty. Zmiany te mają być również wprowadzone w Polsce, lecz na razie wymagają regulacji prawnych. Z pewnością najskuteczniejszym czynnikiem wpływającym na zahamowanie negatywnego wpływu motoryzacji na środowisko będzie wprowadzenie: • opłat za korzystanie z infrastruktury, zróżnicowanie opłat w zależności od wpływu poszczególnych pojazdów na środowisko, obciążenie kosztami za emisję CO2 i zużycie nieodnawialnej energii.

14 MOTORYZACJA-globalne zanieczyszczenie środowiska
KWAŚNE DESZCZE Historia kwaśnych deszczy- W przeszłości deszcze, padające w Europie, były czyste. Teraz woda deszczowa jest zanieczyszczona przez ogromne ilości spalonego przez nas węgla, oleju opałowego i gazu ziemnego. Kwaśny deszcz jest popularnym sposobem nazywania całego zakresu efektów - kwaśnych opadów. Kwaśne opady to kwaśne zanieczyszczenia powietrza, które mogą znajdować się w kwaśnym deszczu, ale mogą również występować w postaci kwaśnej mgły lub śniegu. Głównymi czynnikami powodującymi wzrost kwasowości opadów atmosferycznych są przenikające do atmosfery tlenki siarki (zwłaszcza dwutlenek siarki) i tlenek azotu. Dwutlenek siarki łatwo rozpuszcza się w wodzie, tworząc kwas siarkowy. Tlenki azotu ulegają w atmosferze bardzo złożonym przemianom, szczególnie w przypadku obecności innych zanieczyszczeń powietrza (np. węglowodorów). Zanik tlenków azotu w atmosferze związany jest z ich przemianą do kwasu azotowego. Na świecie około 50% całej ilości dwutlenku siarki i tlenków azotu pochodzi ze źródeł naturalnych (m. in. wulkanów, pyłów, rozkładu materii organicznej).W warunkach naturalnych kwasowość opadu atmosferycznego jest określana tzw. wskaźnikiem pH o wartości 5,65.Opad, którego wartość pH jest niższa od 5,6 przyjęto określać mianem kwaśnego opadu atmosferycznego (dla porównania woda destylowana wskazuje wartość pH równą 7, w czternastostopniowej skali pH). Średnie roczne wartości pH opadów w Polsce kształtują się od 4,26 na Śnieżce do 4,6 w Suwałkach. Najwyższy poziom zakwaszenia opadów występuje w rejonie sudeckim, gdzie sporadycznie rejestrowano opady o wartości pH poniżej 3,0.Podczas Międzynarodowej Konferencji w Sprawie Środowiska Człowieka, zorganizowanej przez ONZ w 1972 roku w Sztokholmie, szkody wywołane przez kwaśne deszcze oceniono jako niepokojące. Zjawiska te zagrażają szczególnie północno - wschodnim regionom Stanów Zjednoczonych, południowo - wschodniej Kanadzie i Skandynawii, gdzie uszkodzonych jest 56% powierzchni lasów. Japończycy stwierdzili liczne przypadki podrażnień, wywołanych przez zanieczyszczenia atmosferyczne, a także obawiają się, że mogą stać się one przyczyną wzrostu różnego rodzaju zachorowań. W każdym razie - atak kwasów nie oszczędza ani przyrody, ani zabytków co w tym ostatnim przypadku zagraża światowemu dziedzictwu kulturowemu.

15 MOTORYZACJA-globalne zanieczyszczenie środowiska
Wpływ kwaśnych deszczy na środowisko a)Ludzie W rejonach, gdzie środowisko naturalne jest silnie skażone, wdychamy mieszaninę gazów takich jak dwutlenek siarki i tlenki azotu, które szkodzą naszym płucom. Odnosi się to do ludzi żyjących w pobliżu elektrowni opalanej węglem, a także do mieszkańców miast o dużym ruchu ulicznym. Wyżej wymienione gazy w kontakcie z drobinami pyłów mogą wywoływać u ludzi choroby dróg oddechowych, takich jak bronchit czy astma. Ludzie ci także cierpią na kaszel, na bóle w klatce piersiowej oraz duszności. b) Rośliny Rośliny także mogą chorować na skutek działania dwutlenku siarki lub kwasu siarkowego. Wówczas rosną wolniej i łatwiej ulegają uszkodzeniom. Szczególnie wrażliwe są tu drzewa szpilkowe. Obumieranie tych właśnie drzew w pobliżu okręgów przemysłowych i wielkich miast spowodowane jest przeważnie oddziaływaniem dwutlenku siarki. Prądy powietrza mogą przenosić chmury dwutlenku siarki nawet na odległość tysięcy kilometrów. Spadają one później na ziemię w postaci tzw. kwaśnych deszczów. c) Budowle Wiele budynków i pomników jest zrobionych z kamienia zawierającego wapno, takiego jak piaskowiec, wapień lub marmur. Wapno neutralizuje kwaśny deszcz, ale w końcu zostaje zużyte. Wtedy kamień traci naturalną odporność a budynek lub pomnik zaczyna ulegać zniszczeniu. Posągom kamiennym odpadają nosy, ściany domów pękają i grożą zawaleniem. Kwaśny deszcz niszczy niektóre spośród naszych największych zabytków historycznych. Starożytne świątynie na Akropolu w Atenach przetrwały tysiące lat; teraz te piękne budowle zaczynają ulegać erozji. To samo dzieje się ze średniowiecznymi budowlami Krakowa w Polsce, z katedrą Lincolna w Anglii i z Nidarosdomen w Trondheim w Norwegii. Współczesne budynki, wykonane z innych materiałów (np. z żelbetu), również są niszczone przez kwaśne deszcze, choć w wolniejszym tempie. Beton zaczyna się kruszyć a stalowe pręty zbrojenia rdzewieją. Remontowanie budynków, uszkodzonych w wyniku skażenia środowiska w Europie, kosztują ogromne sumy.

16 MOTORYZACJA-globalne zanieczyszczenie środowiska
SMOG Smog-zagęszczenie spalin i samochodów

17 Opis układu >>>
Układ wydechowy Aby zwiększyć moment obrotowy silnika w dolnym zakresie prędkości obrotowej, przednia część układu wydechowego jest w dwóch miejscach wykonana jako dwururowa. W każdej z dwóch gałęzi znajduje się katalizator wstępny i katalizator akumulujący NOx.Katalizatory wstępne są nierozdzielnie połączone z kolektorem wylotowym. Dwie sondy przed katalizatorem (sondy szerokopasmowe) nadzorują skład spalin. Opis układu >>> regeneracja katalizatora >> Osłona termiczna Katalizator wstępny Sonda lambda Katalizator Akumulujący NOx Sonda Lambda Czujnik NOx Katalizator wstępny przyłącze rury recyrkulacji spalin przyłącze rury recyrkulacji spalin

18 Układ wydechowy Opis Stale rosnące wymagania jak najmniejszej zawartości szkodliwych składników w spalinach zaowocowały nową koncepcją układu wydechowego, która została opracowana specjalnie dla silników FSI. Silnik 2,0 l/110 kW FSI (EU4) ma w każdej gałęzi przedniej części układu wydechowego jeden katalizator wstępny, jedną sondę lambda przed katalizatorem i jedną sondę lambda za katalizatorem. Sonda Lambda Sonda Lambda Katalizator wstępny

19 Układ wydechowy OPIS UKŁADU
Stale rosnące wymagania jak najmniejszej zawartości szkodliwych składników w spalinach zaowocowały nową koncepcją układu wydechowego, która została opracowana specjalnie dla silników FSI. Silnik 2,0 l/110 kW FSI (EU4) ma w każdej gałęzi przedniej części układu wydechowego jeden katalizator wstępny, jedną sondę lambda przed katalizatorem i jedną sondę lambda za katalizatorem.

20 REGENERACJA KATALIZATORA AKUMULUJĄCEGO NOx
Układ wydechowy REGENERACJA KATALIZATORA AKUMULUJĄCEGO NOx Fazę regeneracji wprowadza sterownik silnika. Faza ta umożliwia uwolnienie zakumulowanych tlenków azotu i siarki. Przy tym tlenki azotu są redukowane do nieszkodliwego azotu N2 a siarka jest utleniana do dwutlenku siarki. praca z mieszanką uwarstwioną praca z mieszanką jednorodną λ < 1 praca z mieszanką uwarstwioną