輸送が環境に及ぼす影響。 道路輸送が環境に及ぼす影響

輸送が環境に及ぼす影響。

社会経済発展を強力に刺激する交通機関は、環境汚染の主な原因の 1 つとして機能します。 交通機関は、特に都市において、化学汚染の大きな部分（最大 60 ～ 70%）を占め、騒音公害の圧倒的なシェア（最大 90%）を占めています。

輸送による悪影響は次の方向にあります。

1. 炭素燃料 (ガソリン、灯油、ディーゼル燃料、天然ガス) の燃焼から生じる廃棄物の環境への放出。これには数十種類の化学物質が含まれており、そのほとんどは非常に有毒です。

2. 騒音による環境への影響。特に都市部の住民に影響を及ぼし、心血管系や神経系の疾患の進行に寄与します。

3. 交通の危険: 道路での交通事故により、毎年何千人もの命が奪われています。

4. 道路、駅、自動車・鉄道公園、飛行場、港湾ターミナル用地の取得。

5. 土壌浸食。

6. 動植物の生息範囲の縮小と生息地の変化。

大気汚染の主な原因は、自動車輸送に使用される内燃エンジンを搭載した車両です。 世界の自動車保有台数の増加により、有害な製品の総排出量は増加しています。 エンジンの排気ガスの組成は動作モードによって異なります。 加速時や制動時には有害物質の排出量が増加します。 その中には、CO、NOx、CH、NO、ベンゾ(a)ピレンなどが含まれます。内燃機関を搭載した世界の自動車は、毎年次のものを大気中に排出しています。 揮発性炭化水素 - 4000万トン。 窒素酸化物 -2,000万トン。

ガスタービンやロケットエンジンが積極的に使用される場所（飛行場、宇宙基地、試験場）では、これらの発生源からの汚染は車両からの汚染に匹敵します。 航空機による大気中への有毒物質の総排出量は増加し続けており、これは燃料消費量の増加と航空機保有数の増加が原因であり、排出量は燃料の種類やグレード、その供給方法によって異なります。 、エンジンの技術レベル。

アンチノック剤として使用される鉛化合物を含む有鉛ガソリンを使用すると、非常に有毒な鉛化合物による汚染が発生します。 エチル液とともにガソリンに添加された鉛の約70％は、排気ガスとの化合物の形で大気中に入り、そのうち30％は車の排気管切断直後に地面に沈降し、40％は大気中に残留する。 中型トラック 1 台は年間 2.5 ～ 3 kg の鉛を排出します。

海と川の船団は、廃棄物、洗濯水、産業廃棄物、家庭廃棄物が行き着く水生環境に最も大きな影響を与えます。 しかし、主な汚染物質は、事故やタンカーの流出によって流出した石油および石油製品です。

今日、交通機関の配置の問題はさらに深刻になっています。 交通ネットワークが拡大すると、その占有面積も増加します。

たとえば、幹線鉄道線路では、幅 100 メートルまでの土地取得が必要です (線路自体は 10 ～ 30 メートルで、線路と植林のために土壌が採取される帯も含まれます)。 大規模な操車場は、幅 500 m、長さ 4 ～ 6 km までの敷地にあります。 広大な沿岸地域は港湾施設で占められており、空港には数十平方キロメートルが割り当てられています。

馬車、自動車、農業用（トラクターとコンバイン）、鉄道、水上輸送、航空輸送、パイプライン輸送があります。 世界の主要な舗装道路の長さは1,200万kmを超え、航空路線は560万km、鉄道は150万km、主要パイプラインは約110万km、内陸水路は60万kmを超えています。 海線の長さは何百万キロメートルにも及びます。

自律型原動機を搭載したすべての車両は、排気ガスに含まれる化学物質によってある程度大気を汚染します。 平均して、個々のタイプの車両の大気汚染への寄与は次のとおりです。

自動車 – 85%;

海と川 - 5.3%;

空気 - 3.7%;

鉄道 - 3.5%。

農業 - 2.5%。

ベルリン、メキシコシティ、東京、モスクワ、サンクトペテルブルク、キエフなどの多くの大都市では、さまざまな推定によると、自動車の排気ガスによる大気汚染が全汚染の 80 ～ 95% を占めています。

他のタイプの交通機関による大気汚染に関しては、これらのタイプの車両は都市に直接集中していないため、ここでの問題はそれほど深刻ではありません。 したがって、最大の鉄道ジャンクションでは、すべての交通が電気牽引に切り替えられ、ディーゼル機関車は入換作業にのみ使用されます。 河川港や海の港は、原則として都市の住宅地域の外に位置しており、港湾地域の船舶交通量は事実上わずかです。 通常、空港は都市から 20 ～ 40 km の距離にあります。 さらに、飛行場の上、川や港の上の広い空き地では、エンジンから放出される高濃度の有毒不純物の危険が生じません。 有害な排出物による環境汚染に加えて、人為的物理場の形成（騒音、超低周波音、電磁放射の増加）という形での大気への物理的影響にも注意する必要があります。 これらの要因のうち、最も広範な影響はノイズの増加によって引き起こされます。 輸送は環境の音響汚染の主な原因です。 大都市では騒音レベルは70～75dBAに達し、これは許容基準の数倍です。

10.2. 自動車輸送

世界の自動車保有台数は 8 億台を超え、そのうち 83 ～ 85% が乗用車、15 ～ 17% がトラックとバスです。 自動車生産の増加傾向が変わらなければ、2015 年までに自動車の数は 15 億台に増加する可能性があります。 モーター輸送は、一方では大気中の酸素を消費し、他方では燃料タンクや漏れのある燃料供給システムからの蒸発により、排気ガス、クランクケースガス、炭化水素を大気中に排出します。 自動車は、大気、水資源、土地資源、岩石圏、人間など、生物圏のほぼすべての構成要素に悪影響を及ぼします。 自動車の生産に必要な鉱物資源の採掘の瞬間から、使用終了後の廃棄物のリサイクルに至るまで、自動車のライフサイクル全体の資源とエネルギーの変数を通じて環境危険を評価したところ、環境「コスト」は 1-トン車の質量の約 2/3 は金属であり、環境中に廃棄される固体廃棄物は 15 ～ 18 トン、液体廃棄物は 7 ～ 8 トンに相当します。

車両からの排気ガスは道路沿いの市街路に直接広がり、歩行者、近隣の建物の住民、植生に直接悪影響を及ぼします。 二酸化窒素と一酸化炭素の最大許容濃度を超えるゾーンが都市部の最大90％を占めていることが明らかになった。

車は空気中の酸素を最も積極的に消費する自動車です。 人が 1 日あたり最大 20 kg (15.5 m3)、年間最大 7.5 トンの空気を消費するとすると、現代の自動車は約 12 m3 の空気、またはガソリン 1 kg の燃焼に相当する約 250 リットルの酸素を消費します。 したがって、米国のすべての道路輸送は、領土全体で自然が再生する量の 2 倍の酸素を消費します。

したがって、 大都市では、道路交通機関が全人口の数十倍の酸素を吸収します。。 モスクワの高速道路で行われた研究によると、交通量の多い高速道路で穏やかで風のない天候と低気圧では、空気中の酸素の燃焼が総量の 15% に増加することがよくあります。

空気中の酸素濃度が17％以下では倦怠感、12％以下では生命の危険、11％以下では意識喪失、6％以下では倦怠感などの症状が出ることが知られています。 、呼吸が止まります。 一方、これらの高速道路では酸素が少ないだけでなく、自動車の排気ガスからの有害物質が空気中に飽和しています。 自動車の排気ガスの特徴は、人間が成長する時期に大気を汚染し、人々はこれらの排気ガスを吸い込むことです。

車両排出ガスの構成約200種類の化合物が含まれており、人体への影響の特徴に応じて7つのグループに分類されます。

で 第1グループこれには、大気の自然組成に含まれる化合物が含まれます。水 (蒸気の形)、水素、窒素、酸素、二酸化炭素です。 自動車は非常に大量の蒸気を大気中に放出するため、ヨーロッパおよびロシアのヨーロッパ地域では、すべての貯水池や川の蒸発質量を超えています。 このため曇りが増え、晴れる日がめっきり減ります。 灰色、太陽のない日、加熱されていない土壌、絶えず増加する空気湿度 - これらすべてがウイルス性疾患の増殖と農作物の収量の減少に寄与します。

で 第2グループ一酸化炭素が含まれています (MPC 20 mg/m3、4 セル)。 それは無色の気体で、無味無臭で、水に非常にわずかに溶けます。 人が吸入すると、血液中のヘモグロビンと結合し、体の組織に酸素を供給するヘモグロビンの能力が抑制されます。 その結果、体内では酸素欠乏が起こり、中枢神経系の活動に障害が起こります。 暴露の影響は、空気中の一酸化炭素の濃度によって異なります。 したがって、0.05%の濃度では1時間後に軽度の中毒の兆候が現れ、1%では数回の呼吸後に意識喪失が起こります。

で 3番目のグループ無色の気体である窒素酸化物 (MPC 5 mg/m 3、3 セル) と、特有の臭気のある赤褐色の気体である二酸化窒素 (MPC 2 mg/m 3、3 セル) が含まれます。 これらのガスはスモッグの形成に寄与する不純物です。 人体に入ると、水分と相互作用して亜硝酸と硝酸を形成します（MPC 2 mg/m 3、3 細胞）。 暴露の影響は空気中の濃度に依存し、0.0013％の濃度では目や鼻の粘膜に軽度の刺激が発生し、0.002％ではメタヘモグロビンの形成が、0.008％では肺水腫が発生します。

で 第4グループ炭化水素が含まれます。 それらの中で最も危険なのは、強力な発がん物質である 3,4-ベンゾ(a)ピレン (MPC 0.00015 mg/m 3、1 クラス) です。 通常の状態では、この化合物は黄色の針状結晶であり、水には難溶性ですが、有機溶媒にはよく溶解します。 ヒト血清中でのベンゾ(a)ピレンの溶解度は 50 mg/ml に達します。

で 5グループ目アルデヒドが含まれます。 人間にとって最も危険なのはアクロレインとホルムアルデヒドです。 アクロレインはアクリル酸のアルデヒドであり (MPC 0.2 mg/m 3、2 セル)、無色で、脂肪が焼けたような臭いがあり、水によく溶ける非常に揮発性の液体です。 濃度 0.00016% は臭気知覚の閾値で、0.002% では臭気に耐えることが難しく、0.005% では耐えられず、0.014 では 10 分後に死亡します。 ホルムアルデヒド (最大濃度制限 0.5 mg/m 3、2 セル) は刺激臭のある無色の気体で、水に容易に溶けます。

0.007%の濃度では、目や鼻の粘膜に軽度の刺激を引き起こし、0.018%の濃度では呼吸プロセスが複雑になります。

で 6グループ目呼吸器系に刺激性のあるすす（最大許容濃度 4 mg/m 3、3 セル）が含まれています。 米国で行われた調査によると、すすによる大気汚染により毎年5万人から6万人が死亡していることが明らかになりました。 すす粒子はその表面でベンズ(a)ピレンを積極的に吸着し、その結果、呼吸器疾患に苦しむ子供、喘息、気管支炎、肺炎のある人、さらには高齢者の健康を急激に悪化させることが判明した。

で 7グループ目鉛とその化合物が含まれます。 テトラエチル鉛は、アンチノック添加剤としてガソリンに添加されます (MPC 0.005 mg/m 3、1 クラス)。 したがって、有鉛ガソリンを使用すると、大気を汚染する鉛とその化合物の約80％が空気に入ります。 鉛とその化合物は、酵素の活性を低下させ、人体の代謝を妨害し、さらに累積的な影響を及ぼします。 体内に蓄積する能力。 鉛化合物は、子供の知的能力に特に有害です。 そこに入る化合物の最大 40% が子供の体内に残ります。 米国では有鉛ガソリンの使用はどこでも禁止されており、ロシアでもモスクワ、サンクトペテルブルク、その他多くの大都市で禁止されている。

クズミナ・アンナ

道路輸送の環境安全の問題は、環境安全の不可欠な部分です。 車両エンジンにおける従来の自動車用燃料の使用に伴う環境問題は、ロシアだけでなく、世界のすべての国に関係します。 騒音を発生させ、大気を汚染する自動車交通は、大都市や都市における環境汚染の主な原因の 1 つであり、人命にも脅威をもたらします。 そこで、道路交通が環境や人間の健康に与える影響に興味を持つようになりました。

仕事の目標

人間の生活における内燃機関の役割を明らかにし、内燃機関に関連する環境問題の本質を明らかにし、内燃機関の使用に伴う世界の現在の困難な環境状況から抜け出す方法の概要を試みること。

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プレビュー:

ロシアのシーメンス社の科学およびイノベーションプロジェクトの全ロシアコンペティション
(2012年～2013年)

抽象的な研究成果

「環境と人命に対する道路交通の影響」

方向性: インフラと都市

この作品はアンナ・クズミナによって完成されました。

MBOU「第一体育館」10A組の生徒

G. クルチャトフ、クルスク地方

責任者: イルチュク・イリーナ・アナトリエフナ、

MBOU「第一体育館」物理教師

クルチャトフ、2012

1. 選択の正当性。 3

2. 仕事の目的。 3

3. プロジェクトの目標。 3

4. 仮説。 3

5. 問題のある質問。 4

6. 問題の関連性。 4

7. はじめに。 4
8. 道路交通の生態学の問題。 5

9. 環境への有害な影響を軽減する方法。

自動車の排気ガスの毒性問題。 6

環境に優しい車 - 現実か幻想か? 8

10. 観察を実施する。 11

12. 結論。 16

13. 文学。 17

アプリケーション。 18

1. 選択の正当性

道路輸送の環境安全の問題は、環境安全の不可欠な部分です。 車両エンジンにおける従来の自動車用燃料の使用に伴う環境問題は、ロシアだけでなく、世界のすべての国に関係します。 騒音を発生させ、大気を汚染する自動車交通は、大都市や都市における環境汚染の主な原因の 1 つであり、人命にも脅威を与えます。 そこで、道路交通が環境や人間の健康に与える影響に興味を持つようになりました。

2. 作業の目的

人間の生活における内燃機関の役割を明らかにし、内燃機関に関連する環境問題の本質を明らかにし、内燃機関の使用に伴う世界の現在の困難な環境状況から抜け出す方法の概要を試みること。

3. プロジェクトの目標。

1. 車のエンジンがどのように機能するかを学びましょう。
2. 大気汚染が車両交通量にどのように依存するかを調べてください。
3. 輸送が環境に及ぼす影響を確認する調査を実施します。
4. この影響を最小限に抑える方法を確認してください。
5. 環境問題を解決する方法を評価します。

4. 仮説。

多数の熱機関の作動中に熱損失が発生し、最終的には大気の内部エネルギーの増加、つまり温度の上昇につながります。 これは氷河の融解と壊滅的な海面上昇を引き起こす可能性があり、同時に地球規模の自然条件の変化を引き起こす可能性があります。 熱設備やエンジンの作動中に、窒素、炭素、硫黄の酸化物が大気中に放出され、人間、動物、植物に有害です。

5. 問題のある質問。

1. 自動車の運行において有害物質の排出が避けられない場合、どうすれば有害物質を削減できるでしょうか?
2. 環境に優しい車は作れるのか？

6. 問題の関連性。

このトピックの関連性は、道路交通量の増加と、それが都市環境の質と公衆衛生に及ぼす影響の問題を解決しているためです。

導入。

現代人の生活は、生活を楽にするさまざまな機械の使用なしには不可能です。 機械の助けを借りて、人々は土地を耕し、石油、鉱石、その他の鉱物を抽出し、移動します。 機械の主な特性は、仕事を行う能力です。

大気汚染の主な原因はガソリンで動く自動車で、次に飛行機、ディーゼルエンジンを搭載した自動車、トラクターやその他の農業機械、鉄道、水上交通機関が続きます。 移動発生源によって排出される主な大気汚染物質（そのような物質の総数は 40 を超えます）には、一酸化炭素、炭化水素、窒素酸化物が含まれます。 一酸化炭素 (CO) と窒素酸化物は排気ガスとともにのみ大気中に侵入しますが、不完全燃焼した炭化水素は排気ガス (排出される炭化水素の総質量の約 60%) とクランクケース (約 20%) の両方から侵入します。タンク（約10％）とキャブレター（約10％）。 固体不純物は主に排気ガス (90%) とクランクケース (10%) から発生します。

主要部分。

道路交通の生態学の問題。

道路輸送の環境安全の問題は、国の環境安全にとって不可欠な部分である。 この問題の重要性と深刻さは年々増大しています。 自動車からの大気中への汚染物質の排出が毎年平均 3.1% 増加していることは憂慮すべきことです。 その結果、ロシアの交通複合施設の機能による年間環境被害額は750億ルーブル以上に達し、増加し続けている。

1 台の自動車は年間平均 4 トン以上の酸素を大気から吸収し、約 800 kg の一酸化炭素、40 kg の窒素酸化物、約 200 kg のさまざまな炭素を排気ガスとして排出します。 その結果、ロシアでは発がん性物質のみが自動車輸送によって年間大量に大気中に流入している：ベンゼン2万7千トン、ホルムアルデヒド1万7千トン、ベンズ(a)ピレン1.5トン、鉛5千トン。 一般に、自動車から排出される有害物質の総量は年間2,000万トンを超えています。

環境被害の観点から見ると、自動車輸送は、大気汚染 - 95%、騒音 - 49.5%、気候への影響 - 68%など、あらゆる種類の悪影響をもたらしています。

現在のロシアでは、自動車が都市の大気汚染の主な原因となっている。 現在、世界中にはその数が5億以上あります。 ロシアでは住民の10人に1人が車を所有しており、大都市では5人に1人が車を所有している。 都市部の自動車からの排気ガスは、主に地表から 60 ～ 90 cm のレベルで大気を汚染し、特に信号のある高速道路の区間で大気を汚染するため、特に危険です。 自動車は、二酸化炭素と一酸化物、窒素酸化物、ホルムアルデヒド、ベンゼン、ベンゾピレン、すすを大気中に排出します（合計約 300 種類の有害物質）。 車のタイヤがアスファルトと擦れると、大気はゴム粉塵で汚染され、人間の健康に悪影響を及ぼします。 車は大量の酸素を消費します。 平均すると、乗用車は 1 週間で、乗客 4 人が 1 年間に呼吸に費やすのと同じ量の酸素を消費します。 車の数が増加するにつれて、酸素を供給し、大気中の塵やガスを除去する植物が占める面積は減少し、駐車場、ガレージ、高速道路が占めるスペースはますます大きくなります。 摩耗したタイヤや錆びた車体は埋め立て地に蓄積されます。 しかし、中庭や空き地には古い車体が散見されます。 車は土壌を汚染します。 ガソリン1トンを燃やすと500～800kgが排出されます。 有害物質。 車のエンジンが鉛を添加したガソリンで動くと、この重金属で道路沿いの幅50～100メートルの帯状の土壌が汚染され、道路が上がってエンジンが負荷をかけられると、汚染された帯状部分が汚染されます。幅は最大400メートル！ 土壌を汚染する鉛は、動物が食べる植物に蓄積します。 牛乳や肉と一緒に金属が人体に入り込み、重篤な病気を引き起こす可能性があります。

環境への有害な影響を軽減する方法。

自動車の排気ガスの毒性問題。

内部エネルギーを使用するということは、それを使用して有益な仕事をすること、つまり内部エネルギーを機械エネルギーに変換することを意味します。 最も単純な実験では、試験管に水を入れて沸騰させる（試験管は最初は栓で閉まっています）と、発生する蒸気の圧力で栓が持ち上がって飛び出します。 つまり、燃料のエネルギーが蒸気の内部エネルギーに変換され、膨張した蒸気が作用してプラグを破壊します。 これにより、蒸気の内部エネルギーがプラグの運動エネルギーに変換されます。

試験管を強力な金属シリンダーに置き換え、シリンダーの壁にしっかりとフィットし、壁に沿って自由に移動できるピストン付きのプラグを使用すると、最も単純な熱機関が得られます。

人類は、人間、動物、植物に対する悪影響を知らずに、長い間内燃機関を使用してきました。 彼らがこの悪影響に気づき、それと闘い始めたのはつい最近のことです。 主な大気汚染物質は自動車、特にトラックです。 排気中の有害物質の量と濃度は、燃料の種類と品質によって異なります。 これらは主に、二酸化炭素、一酸化炭素、窒素酸化物、ヘキセン、ペンテン、カドミウム、無水硫酸、二酸化硫黄、鉛、塩素およびその化合物の一部などの物質です。 これらの物質は人間、動物、植物に悪影響を及ぼし、生物圏に地球規模の変化を引き起こします。

次に、その影響を具体的に見てみましょう。 二酸化炭素、一酸化炭素、硫黄酸化物、窒素酸化物は「温室効果」ガスです。つまり、これらは地表の温度上昇として表される温室効果を引き起こします。 その仕組みは、大気中に特殊な層を形成し、地球からの熱線を反射し、宇宙への熱線の逃がしを防ぐというもの。 これにより、極地の氷が溶け、その結果、海面が上昇する可能性があります。 しかし、熱の影響は氷河の影響によってほぼ相殺されていると言わなければなりません。 後者は、太陽からの熱線を反射して宇宙に戻す塵粒子の層によって引き起こされます。

年間2.5～10トンのCOが発生し、700万トンのCOが発生します。 2 。 一酸化炭素は有毒で、血液中のヘモグロビンと強力な化合物（カルボキシヘモグロビン）を形成し、十分な量の酸素の摂取を妨げます。 2 脳に侵入し、その結果、精神疾患の発生率が増加します。 それで 2 , NOは突然変異誘発物質、催奇形物質であり、霧や雨とともにスモッグや酸性雨を形成します。 硫黄酸化​​物と水は硫酸を形成し、窒素酸化物は硝酸と亜硝酸を形成します。 人間では、皮膚病変、閉塞性くる病、肺水腫を引き起こします。 動物も機能不全を経験し、場合によっては死に至ることもあります。 植物では、最初に葉が影響を受け、その後植物全体が枯れます。 したがって、スカンジナビアでは、この理由で森林が大量に失われています。 これらの雨は金属の腐食や建物の破壊も引き起こします。 さらに、窒素酸化物はオゾン層の破壊に寄与します。

カドミウムは骨格および生殖器系、副腎皮質、歯に悪影響を及ぼし、炭素代謝を妨害します。 高濃度ではイタイイタイ病を引き起こします。

鉛は催奇形性物質であり、乳児の中枢神経系、骨格系、聴覚、視覚に損傷を与え、その後死亡を引き起こします。 成人では、循環系の混乱やインポテンスを引き起こします。

ICE は酸素も吸収し、大気中の酸素濃度を低下させます。 特別なケース、つまり車を考えてみましょう。 確かに、現在、人々は自動車交通なしでは自分の存在を想像することはできませんが、この利便性を別の観点から見ると、自動車から排出される燃焼生成物の量には愕然とします。

1 台の乗用車は年間 4 トン以上の酸素を大気中から吸収します。 2 、排気ガスとともに約800kgのCO、40kgの窒素酸化物、200kgのさまざまな炭化水素を排出します。

車の排気ガスは約 200 種類の物質の混合物です。 それらには炭化水素が含まれています - 未燃焼または不完全燃焼した燃料成分（その15％のみが車の運転に費やされ、85％が「風に飛んで」）、その中でエチレン系の不飽和炭化水素、特にヘキセンとペンテンが占めています。広い場所。 エンジンが低速で動作しているとき、または速度が上昇しているとき、つまり渋滞中や赤信号のとき、その割合は 10 倍に増加します。 CO 2 他のほとんどの排出物は空気より重いため、地表近くに蓄積します。 一酸化炭素 (I) は血液中のヘモグロビンと結合し、ヘモグロビンが体の組織に酸素を運ぶのを妨げます。 窒素酸化物は、大気中での炭化水素変換生成物の形成に大きな役割を果たします。 車のエンジン内での燃料の不完全燃焼により、炭化水素の一部は樹脂状物質を含む煤に変化します。 1 リットルのガソリンには 1 g のテトラエチル鉛が含まれている可能性があり、これは分解されて鉛化合物の形で大気中に放出されます。 鉛は主要な環境汚染物質であり、主に自動車産業で製造される最新の高圧縮エンジンから供給されます。

環境に優しい車 - 現実か幻想か?

内燃エンジンは依然として車の主な駆動力です。 この点において、道路輸送のエネルギー問題を解決する唯一の方法は、代替燃料を開発することです。 新しい燃料は、必要な原料が揃っていること、低コストであること、エンジンの性能を損なわないこと、有害物質の排出が可能な限り少ないこと、可能であれば既存の燃料供給システムと組み合わせられることなど、多くの要件を満たさなければなりません。

もっと大きな規模では、石炭から得られる合成燃料であるメタノールやエタノールといった石油代替品が自動車の燃料として使用されるようになる。 これらの使用は、環境に対する自動車の毒性と悪影響を大幅に軽減するのに役立ちます。

代替燃料の中で、最初に注目すべきはアルコール、特にメタノールとエタノールであり、これらはガソリンへの添加剤としてだけでなく、純粋な形でも使用できます。 主な利点は耐爆発性が高く、運転効率が良いことですが、欠点は発熱量が減少するため、燃料を補充するまでの走行距離が減り、ガソリンに比べて燃料消費量が 1.5 ～ 2 倍増加することです。 また、メタノールやエタノールは揮発性が悪いため、エンジンの始動が困難になります。

自動車燃料としてアルコールを使用するには、エンジンに若干の変更を加える必要があります。 たとえば、メタノールを使用するには、キャブレターを再調整し、エンジンの始動を安定させるための装置を取り付け、一部の腐食性物質をより耐性のある物質に交換するだけで十分です。 純粋なメタノールの毒性を考慮すると、車両の燃料供給システムを注意深く密閉する必要があります。

エンジンを「クリーン」にすることは難しくありません。 ガソリンから圧縮空気に切り替えるだけです。 しかし、車のエンジンに関しては、この考えは批判に耐えられませんでした。そのような「燃料」では遠くまで行くことはできません。 そしてアメリカの専門家は、圧縮空気を液体窒素に置き換えることを提案しました。 彼らは、蒸発とともに膨張する窒素がエンジンの 3 つのピストンを押す自動車の設計も開発しました。 そして、蒸発プロセスをより活発にするために、少量のディーゼル燃料が燃焼される特別な加熱室に窒素を注入することが提案されています。 このようなスキームは、十分な電力を備えていれば、最大500 kmの範囲を提供します。 石炭は最も一般的な非再生可能エネルギー源です。 30 年代にドイツでは石炭からの自動車用合成燃料の生産が確立されました。 国のガソリンとディーゼル燃料の需要の約 50% を満たしていた時期もありました。 現在、多くの国で石炭からの合成燃料への関心が高まっています。

水素の環境上の利点はさまざまなテストで証明されています。

水素はどのような形で利用できるのでしょうか？ ガス状の水素は、たとえ高度に圧縮されたものであっても、その貯蔵には大きなシリンダーが必要となるため、採算が合わない。

EUは2020年までに自動車の10％をバイオ燃料に切り替えることを決定した。 欧州連合は、2020年までに自国の自動車の10％をバイオ燃料に転換するという目標を設定している。 この決定はブリュッセルでの会合でEU27カ国のエネルギー大臣によって承認された。 EUエネルギー・運輸評議会の決議には、「2020年までにEU各国で消費される自動車燃料の少なくとも10％を生物由来の燃料にする必要がある」とされている。 私たちはバイオマスから生成されるアルコールやメタンなどの種類の燃料について話しています。 この決議は、この燃料を生産する技術の効率を改善し、その商業的機会を改善するための欧州全体の行動の必要性を強調している。 現在、ヨーロッパで生産されるバイオ燃料は、従来の燃料より平均して 15 ～ 20 倍高価です。

サーブ 9-5 やフォード フォーカスなどの一部の車種は、バイオ燃料を 80% 含む混合燃料を使用するように設計されています。

バイオディーゼルは、いわゆるエステル交換プロセスによる化学変化を通じて植物油から得られる燃料です。 ヨーロッパではヒマワリ油とキャノーラ油から作られ、米国では大豆油またはさまざまなキャノーラ油から作られます。 オイルとアルコール（主にメチルアルコール）の間で化学反応が起こり、粘度が下がり、オイルが浄化されます。 この化学プロセスにより、均質で安定した高品質の製品である EMVH (植物油メチルエステル) が生成され、その特性はディーゼル油に似ています。 バイオディーゼルの利点:

バイオディーゼルは再生可能エネルギー源であり、石油の使用に代わる将来の解決策です。

バイオディーゼルを使用する場合、キネマティック チェーンを交換する必要はありません。車のモデルと年式に応じて、燃料フィルターが取り付けられるだけです。 バイオディーゼルは、大気中の二酸化炭素と硫黄レベルの増加によって引き起こされる地球の温暖化を防ぐのに役立ちます。可燃性エンジンとは異なり、大気中の CO2 の割合を増加させません。 実際、プラントはそのライフサイクルを通じて、エンジン作動時の排出量と同等の量の二酸化炭素を吸収しなければなりません。

最近、純粋な水素を代替燃料として使用するという考えが広まってきています。 水素燃料への関心は、他の燃料とは異なり、自然界で最も一般的な元素であるという事実によって説明されます。

水素は、将来の燃料の主な候補の 1 つです。 水素を製造するには、太陽エネルギー、原子力発電所、水力発電所などを使用して、さまざまな熱化学的、電気化学的、生化学的方法を使用できます。

水素の環境上の利点はさまざまなテストで証明されています。 水素はどのような形で利用できるのでしょうか？ ガス状の水素は、たとえ高度に圧縮されたものであっても、その貯蔵には大きなシリンダーが必要となるため、採算が合わない。

より現実的な選択肢は、液体水素を使用することです。 ただし、この場合、特別な断熱材を備えた高価な極低温タンクを設置する必要があります。

唯一の例外は電気自動車のエンジンです。 その開発は、主に日本を中心とした世界最大の自動車製造会社によって行われています。

現在、電気自動車の電源は鉛バッテリーです。 このような車両は、充電せずに最大 50 ～ 60 km (最高速度 70 km/h、積載量 500 kg) の航続距離を実現し、タクシーとして、または市内での小型貨物の技術輸送に使用できます。 電気自動車の量産と使用には、必要な技術的および経済的要件をすべて満たすバッテリー充電ステーションの作成が必要になります。

専門家は、電気自動車にとって最も省エネで高効率なエネルギー源は燃料電池であると考えています。 このような要素には多くの利点があります。まず第一に、効率が高く、実際の設置では 60 ～ 70% に達します。 電池のように充電する必要はありません。試薬を補充するだけで十分です。 最も有望なのは水素空気電気化学発電機 (ECG) で、電気エネルギーの生成時の反応生成物は化学的に純水です。 現在の ECH の主な欠点はコストが高いことです。

人類は遅すぎますが、家族、友情、他の人々とのコミュニケーション、自己の発達などの非物質的な価値など、個人のアイデンティティの他の源の中で物質的な消費を正当な場所に置く必要があるという理解にまだ近づいています。自分自身の個性。 最終的には地球の可能性に応じて生きるべきだということ。 この特定の問題の解決策は主に、私たちが地球の生物圏を保護するかどうかを決定します。

観測を行っています。

私の体育館の周囲は3本の道路に囲まれており、そのうち2本は交通量が中程度の地方道、3本目は交通量が多い地方道です。

交通警察によると、現在までにクルチャトフ市とクルチャトフスキー地区で２万２１２５台の車両が登録されている。 近年、その数は大幅に増加しています。

	2008	2009	2010	2011
「A」（バイク）	1596	1775	1789	1875
「B」（乗用車）	12110	13944	15380	18239
「C」（トラック）
「D」（バス）
「E」（貨物トレーラー）
自動電話交換機の総数	15488	17601	19088	22125

自動車の台数の増加は人々の生活水準の向上につながりますが、同時に環境に与える害もますます増えています。

私は体育館マイクロディストリクトの人口調査を実施しました。 回答者全員が自分の健康問題を環境の状態と関連付けており、環境汚染の要因の 1 つは自動車の排気ガスです。

車の増加が環境汚染にどのような影響を与えるのか調べてみました。 比較のために、スヴォボダ広場、ナベレジナヤ通り、交通警察署の前を通過する車の数を数えるための調査を実施しました。 カウントは同時に 1 時間実行されました。 その結果、自由広場と交通警察署が最も混雑する場所であり、車両の最大の集中が観察されるのは17°°〜18°°であることがわかりました。

道の名前	ATS	自動電話交換機の数
		7°°-8°°	13°°-14°°	17°°-18°°
フリーダムスクエア	合計			1137
	バス
	車
	トラック
セント 堤防	合計
	バス
	車
	トラック
交通警察署	合計			1644
	バス
	車			1067
	トラック

私たちの街の長さは西から東まで4.5キロ、北から南まで800メートルです。 私たちの体育館は自由広場の近くにあります。 車の排気ガスに含まれる有害物質の量を計算してみました。 計算を容易にするために、学生が体育館から歩いて帰宅する瞬間、13°°〜14°°を通過する車のみが撮影されました。 B1000 リットルのガソリン エンジンは、200 kg の一酸化炭素、20 kg の窒素酸化物、25 kg の炭化水素、1 kg の煤、1 kg の硫黄化合物を排出します。 乗用車は100km走行するごとに10リットルのガソリンが必要です。

計算してみたところ、1 km 走行してガソリン 0.1 リットルを消費すると次のようになります。

道の名前	一酸化炭素	一酸化窒素	炭化水素	すす	硫黄 接続
フリーダムスクエア	10.16kg	1.02kg	1.52kg	0.05kg	0.05kg
セント 堤防	5.02kg	0.5kg	0.75kg	0.03kg	0.03kg
交通警察署	12.3kg	1.23kg	1.85kg	0.06kg	0.06kg

表のデータは、市内を 1 km を 1 時間で走行した 1,374 台の車に関するもので、地球上には 10 億台以上の車があることを思い出していただければ、これは驚くべき数字となるでしょう。

鉛の含有量を調べるために、30、60、120、240 m の距離から雪のサンプルを採取しました。 道路から見て汚染がどこまで広がるかを確認する。

もう一つの環境問題は、自発的な洗車です。 私たちの市内には正式に登録された洗車場が 6 か所ありますが、住民のすべてのニーズを満たしているわけではありません。 無許可洗車の増加は続いている。

結論: - クルチャトフ市とクルチャトフスキー地区の車両数の増加に関する統計データを研究した結果、このような車両の増加率では、5年以内に道路で渋滞が発生するという結論に達しました私たちの都市は現在のモスクワと同様であり、中庭エリアは車の駐車場に変わります。

体育館マイクロディストリクトの住民を対象に調査を行ったところ、環境汚染の原因の 1 つ、つまり住民の健康を悪化させる要因の 1 つが自動車の排気ガスであることがわかりました。

技術文献を研究した結果、より環境に優しい交通手段を使用することで環境を改善できるという結論に達しました。 たとえば、モスクワ地方のドゥブナ市とジュネーブ (CERN) で行われているような自転車です。

交通量はどこもかしこもすごいです。 産業施設からの排出とは比べものにならないほどの大気汚染を引き起こします。 輸送はすべての汚染の 45 ～ 50% を引き起こします。

したがって、道路車両による大気汚染を軽減するには 2 つの方法があります。 1つ目は、自動車1台ごとに大気中に排出される有害物質の量を減らすことです。 2 つ目は、燃料消費量が少なく、したがって大気汚染が少ない車両をできる限り使用することです。

汚染を阻止するには、道路車両に対するより厳格な包括的な規制が必要です。 その一例が次の取り組みです。1993 年 1 月 1 日以降、欧州共同体で販売されるすべての新車には触媒接触器が装備されなければなりません。 この小さな装置は、人体に有害な炭化水素や窒素酸化物、炭素のほとんどを除去します。 そして、すでに述べたように、それらが大気中に大量に存在すると温室効果が生じ、地球上の地球温暖化が脅かされます。 もう一つの問題は、エンジンの効率を高めるためにガソリンに添加される鉛です。 それは非常に有毒であり、特に幼い子供の体にとって危険です。 したがって、我が国では現在、有鉛ガソリンの使用は禁止されています。 研究によると、エンジンの排気ガスは、エンジンがまだ冷えている運転開始から最初の 5 分間が最も有毒であることがわかっています。 ある女性は、この問題を解決する独自の方法を提案しました。この空気は、車の後部座席の下にある密封された袋に集められ、エンジンが暖まるとシリンダーに入り、燃え尽きます。

車の所有者自身が、より頻繁に公共交通機関を利用したり、低速で運転したりすれば、有毒化合物の排出が減るため、大気汚染との闘いに大きく貢献できるだろう。 また、この問題を解決する方法の1つは、都市で小型車を使用することです。 環境保護活動家たちが、街中での使用が正当化されていない強力なジープの数が増加していることを懸念しているのは当然のことです。 自動車所有者を対象とした最近の調査では、自分の車が大気汚染の主な原因であることが明らかになりました。彼らはゆっくりと運転したくない、または特に自分の車を手放したくないと考えています。 このような意欲が現れるためには、公共交通機関の機能を徹底的に向上させる必要がある。 そして、まだ完璧には程遠いので、自家用車が街路に溢れているのも不思議ではありません。

ガソリンエンジンを搭載した自動車が環境汚染を引き起こす重大な要因の1つとなっている今日、専門家は「クリーンな」自動車、つまり電気自動車を作るという考えにますます目を向けています。 一部の国では大量生産が始まります。 電気自動車の生産を促進するために、州は各自動車工場に少なくとも 1 つの電気自動車モデルを生産することを義務付けています。

わが国では5つのブランドの電気自動車が生産されています。 ウリヤノフスク自動車工場の電気自動車（UAZ-451-MI）は、交流電気推進システムと内蔵充電器が他のモデルと異なります。 充電器には電流コンバータが装備されており、軽量で低速のトラクションモーターの使用が可能になります。 このブランドの車はすでにモスクワで店舗や学校に食料品を配達するために使用されている。

環境保護の観点から、特に大都市においては、徐々に車両を電力に転換することが望ましいと考えられています。 既存のタイプの電流源を使用し、ある程度の改良を加えて、従来の自動車と経済的および技術的に競合できる電気自動車を作成し、運用することが提案されています。 予測は次のとおりです。2010 年に自動車の総台数に占める電気自動車の割合が 5% だった場合、2025 年にはその数は 15% に増加すると予想されます。

前述したように、大気汚染の主な原因は排気ガスです。 しかし、この問題は、内燃機関を電気自動車に使用される電気モーターや上記の代替電源に置き換えれば解決できます。

しかし、公共交通機関はどうでしょうか？ そしてここに抜け道があります。 バスやミニバスをトロリーバスやトラムに置き換えるだけです。 そして、逆説的ですが、個人の移動手段として自転車を使用してください。 もちろん、車の方がはるかに快適で便利ですが、自転車を使うか、排気ガスが健康に及ぼす害のどちらかを選択しなければならないことを想像してみてください。 おそらくほとんどの人が自転車を選ぶと思います。

毎年、25万人以上のロシア人が環境免疫不全で死亡し、数十万人が病気になっている。 その理由は、不利な環境条件下での有毒物質、アレルゲン、突然変異原の直接的な影響です。 近年、この国の死亡率は出生率の2倍になっています。

私たちの故郷を清潔で美しくするには何が必要でしょうか？

1. 都市の緑化。 植物は二酸化炭素を吸収し、酸素を放出します。

2. 自動車から大気中に排出される有害物質の量はエンジンの状態によって異なりますので、年に2回の車検を実施してください。

1. 車の修理をより手頃な価格にします。
2. 違反者に対する制裁を強化します。

結論。

私の研究から、私は熱機関の発明により、自然に対する人間の力が増大したと結論付けました。 しかし、人間は自然の一部です。したがって、将来や健康を恐れずに地球上で暮らし、自然の美しさを賞賛するには、家を大切にする必要があります。そうしないと死んでしまいます。

今日、責任ある技術的決定を下す人は、自然科学の基礎を習得し、環境に関する知識を身につけ、自分の行動に対する責任を認識し、環境に引き起こす可能性のある害を理解する必要があります。 私の意見では、車は現代文明の生活と活動に必要不可欠なものです。 しかし、環境をきれいに保つためには、科学技術の進歩によるあらゆる欠点を適時に解消しなければなりません。 人は、地球上の生命が自然との関係、そしてそれらの間の調和に依存していることを理解しなければなりません。

文学：

印刷出版物:

1.物理：標準外の授業、課外活動。 7〜11年生。 M.A. ペトルキナ、ヴォルゴグラード: 教師、2007 年。

2) V.A. Popova、物理学グレード 8 ～ 9: 選択コース プログラムのコレクション - ヴォルゴグラード: 教師 2007

3）ポリャンスキーSE。 物理学の授業展開: 8 年生、第 2 版、モスクワ: VAKO、2004 年

電子版:

2) http://www.pollockpress.com/transport.php

応用。

質問中。

クラスメイトにアンケートを実施しました。 結果は次のとおりです。

1. あなたの家族は車を持っていますか?

はい - 20 いいえ - 4

2. あなたの家族はどれくらいの頻度で車を使いますか?

毎日 - 14 週末およびそれより少ない頻度 - 6

4. 車を一晩どこに置きますか?

入口付近-11 駐車場、ガレージ内-9

1. どこで車を洗いますか？

池の近く、家の近く - 6オンスペシャル。 洗車-14

6. 将来の道路交通は環境に優しいものになると思いますか?

はい-11 いいえ-13

この研究は、自動車の使用が現代人の生活に不可欠な部分になりつつあるものの、これに伴う環境問題はすべての自動車所有者にとって懸念事項ではないことを示しています。

大気汚染の主な原因は、燃料の不完全かつ不均一な燃焼です。 車の移動に費やされるのはわずか 15% で、85% は「風に乗って飛行」します。 さらに、自動車エンジンの燃焼室は、有毒物質を合成して大気中に放出する一種の化学反応器です。

平均時速 80 ～ 90 km の速度で走行する自動車は、300 ～ 350 人分の酸素を二酸化炭素に変換します。 しかし、それは二酸化炭素だけの問題ではありません。 1 台の自動車の年間排出量は、一酸化炭素 800 kg、窒素酸化物 40 kg、およびさまざまな炭化水素 200 kg 以上です。 このセットでは一酸化炭素が非常に危険です。

毒性が高いため、大気中の許容濃度は 1 mg/m3 を超えてはなりません。 ガレージのドアを閉めたまま車のエンジンを始動させた人々が悲劇的に死亡した例が知られています。 1 人用のガレージでは、スターターをオンにしてから 2 ～ 3 分以内に致死濃度の一酸化炭素が発生します。 寒い季節に、道路脇で一晩停車するとき、経験の浅いドライバーが車を暖めるためにエンジンをオンにすることがあります。 一酸化炭素が機内に侵入するため、そのような一晩の滞在は最後になる可能性があります。

高速道路や高速道路エリアのガス汚染のレベルは、車両交通量、道路の幅と地形、風速、総流量に占める貨物輸送とバスの割合、その他の要因によって異なります。 交通量が 1 時間あたり 500 の輸送ユニットの場合、高速道路から 30 ～ 40 m 離れた広場の一酸化炭素濃度は 3 分の 1 に減少し、標準値に達します。 狭い道路では車両の排気ガスを分散させるのは困難です。 その結果、ほぼすべての都市住民が汚染された空気の悪影響を経験しています。

汚染の拡大速度と都市の特定の地域における汚染の濃度は、気温の逆転によって大きく影響されます。 基本的に、これらはロシアのヨーロッパ地域の北部、シベリア、極東で典型的なもので、通常は穏やかな天候（症例の 75%）または弱い風（1 ～ 4 m/s）のときに発生します。 反転層は、有害物質のトーチが地面に反射されるスクリーンとして機能し、その結果、有害物質の表面濃度が数倍に増加します。

自動車からの固体排出物を構成する金属化合物の中で、最も研究されているのは鉛化合物です。

これは、鉛化合物が水、空気、食物とともに人体や温血動物に侵入し、最も有害な影響を与えるという事実によるものです。 一日に体内に取り込まれる鉛の最大 50% は空気から来ており、そのかなりの部分は自動車の排気ガスで構成されています。

炭化水素は自動車の運転中だけでなく、ガソリンの流出時にも大気中に侵入します。 アメリカの研究者によると、ロサンゼルスでは 1 日あたり約 350 トンのガソリンが空気中に蒸発します。 そして、これの責任があるのは車ではなく、その人自身です。 タンクにガソリンを注ぐ際に少しこぼしたり、輸送時に蓋をしっかり閉め忘れたり、ガソリンスタンドで給油中に地面に飛び散ったりして、さまざまな炭化水素が空気中に放出された。

都市の騒音が強い状況では、聴覚分析装置は常にストレスを受けます。 これにより、聴力閾値 (正常な聴力を持つほとんどの人は 10 dB) が 10 ～ 25 dB 増加します。

大都市の騒音は人間の寿命を縮めます。 オーストリアの研究者によると、この短縮期間は 8 ～ 12 年の範囲です。 過度の騒音は、神経疲労、精神的鬱、自律神経症、消化性潰瘍、内分泌系や心血管系の障害を引き起こす可能性があります。 騒音は人々の仕事やリラックスの能力を妨げ、生産性を低下させます。

生活環境や労働環境で交通騒音にさらされている人々を対象とした大規模な生理学的および衛生的調査により、人々の健康に特定の変化が見られることが明らかになりました。

同時に、中枢神経および心臓血管系の機能状態の変化、および聴覚感度は、音響エネルギーへの曝露レベル、被験者の性別および年齢に依存しました。 最も顕著な変化は、騒音のない環境で生活し働いている人と比較して、仕事と日常の両方の環境で騒音にさらされている人に見られました。

都市環境における高い騒音レベルは、中枢神経系の攻撃的な刺激物の 1 つであり、過剰な緊張を引き起こす可能性があります。 都市の騒音も心臓血管系に悪影響を及ぼします。 冠状動脈性心疾患、高血圧、高血中コレステロールは、騒音の多い地域に住んでいる人々によく見られます。

騒音は睡眠を大きく妨げます。 特に夕方や夜に断続的に突然発生する騒音は、眠り始めたばかりの人に非常に悪影響を及ぼします。 睡眠中の突然の騒音（トラックの轟音など）は、特に病気の人や子供に激しい恐怖を引き起こすことがよくあります。 騒音は睡眠時間と睡眠の深さを減少させます。 50 dB の騒音レベルの影響下では、入眠にかかる時間が 1 時間以上長くなり、眠りが浅くなり、起床後に疲労感、頭痛、動悸を感じるようになります。

勤務後に通常の休息がとれないと、仕事中に自然に発生する疲労が消えず、徐々に慢性疲労に変わり、中枢性疾患などの多くの病気の発症につながります。神経系、高血圧。

90～95 dB の最高騒音レベルは、平均交通量が 1 時間あたり 2～3,000 輸送単位以上の都市のメインストリートで観察されます。

街路騒音のレベルは、交通の流れの強さ、速度、性質（構成）によって決まります。 さらに、それは計画上の決定（道路の縦方向と横方向のプロファイル、建物の高さと密度）、および道路の被覆率や緑地の存在などの景観要素にも依存します。 これらの各要因により、輸送ノイズのレベルが最大 10 dB 変化する可能性があります。

工業都市では通常、高速道路による貨物輸送の割合が高くなります。 トラック、特にディーゼルエンジンを搭載した大型トラックの全体的な交通量の増加は、騒音レベルの増加につながります。 一般に、トラックや乗用車は都市に激しい騒音環境を作り出します。

高速道路の車道で発生する騒音は、高速道路に隣接する地域だけでなく、住宅地の奥深くまで広がります。 したがって、騒音の影響が最も大きいゾーンには、市全体の幹線道路沿いに位置する街区やマイクロディストリクトの一部が存在します（等価騒音レベルは 67.4 ～ 76.8 dB）。 示された高速道路に面し、窓が開いているリビングルームで測定された騒音レベルは、わずか 10 ～ 15 dB 低いだけです。

交通の流れの音響特性は、車両騒音インジケーターによって決まります。 個々の輸送乗組員によって発生する騒音は、エンジン出力と動作モード、乗組員の技術的状態、路面の質、速度など、多くの要因によって異なります。 さらに、騒音レベルや車両の運行効率はドライバーの資格によって異なります。

エンジンからの騒音は、始動時および暖機時に急激に増加します（最大 10 dB）。 車を 1 速 (最大 40 km/h) で動かすと過剰な燃料消費が発生し、エンジン騒音は 2 速で発生する騒音の 2 倍になります。 高速走行時の急ブレーキにより大きな騒音が発生します。 フットブレーキがかかるまでエンジンブレーキで走行速度を落とすと騒音が顕著に軽減されます。

最近、輸送によって発生する平均騒音レベルは 12 ～ 14 dB 増加しています。 そのため、都市における騒音対策の問題はますます深刻になっています。