Транспортные двигатели

Источниками загрязнения атмосферы являются транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания (ДВС), с газотурбинными двигателями (ГТД), ракетными двигателями (РД).

Автотранспорт непрерывно растет, увеличивается выброс вредных продуктов в жилых районах, в местах отдыха. В отработавших газах ДВС содержится несколько десятков компонентов: N₂, O₂, H₂O, CO₂, H₂, CO, NO_x, C_nH_m, альдегиды, сажа, бензапирен и т. д.

Наибольшей токсичностью обладает выхлоп карбюраторных ДВС за счет большего выброса CO, NO_x, C_nH_m. Дизельные ДВС выбрасывают в больших количествах сажу, которая в чистом виде нетоксична, однако обладает высокой адсорбционной способностью и несет на своей поверхности частицы токсичных веществ, в том числе и концерогенных.

Состав отработавших газов ДВС зависит от технического состояния и режима работы двигателя, от коэффицента избытка воздуха, от вида топлива (этилированный или неэтилированный бензин и т. д.).

Мировым парком автомобилей с ДВС ежегодно в атмосферу выбрасывается: СО – 260 млн. т, NO_x – 20 млн. т., летучих углеводородов (C_nH_m) – 40 млн.т.

К способам уменьшения вредных выбросов автомобильным транспортом можно отнести:

· ужесточение требований к техническому состоянию эксплуатируемого транспорта,

· улучшение характеристик топлива,

· создание экологически чистых двигателей.

Газотурбинные двигатели используются в гражданской и военной авиации, на судах морфлота. Выхлопные газы газотурбинных двигателей содержат токсичные компоненты: CO, NO_x, углеводороды, сажу, альдегиды и др. Выброс вредных веществ зависит от вида и сорта сжигаемого горючего, способа его подачи, от тонкости распыления горючего форсуночным устройством, от коэффициента избытка воздуха на выходе из камеры сгорания.

Продукты сгорания ракетных двигателей космических кораблей содержат компоненты: H₂O, CO₂, HCl, CO, NO, Cl, твердые частицы Al₂O₃. После запуска космического корабля высокотемпературное облако продуктов сгорания может стать причиной кислотных дождей. Ракетные двигатели неблагоприятно воздействуют не только на околоземный слой атмосферы, но и на космическое пространство, разрушая озоновый слой Земли. Ракета-носитель многоразового корабля ШАТТЛ выбрасывает в атмосферу 187 т хлора. Одна молекула хлора способна уничтожить 100 000 молекул озона. По оценкам специалистов, если в год будет 60 запусков ШАТТЛа, то уничтожится 18 % всего стратосферного озона. Необходимо ограничивать число запусков космических кораблей безопасным пределом.

Атомная энергетика

Развитие атомной энергетики предопределено прогнозируемым истощением органического топлива. Только атомная энергетика способна обеспечить возрастающие потребности в электроэнергии.

Очевидные преимущества атомных электростанций, по сравнению с тепловыми, следующие:

· отсутствие вредных выбросов в атмосферу;

· в 3 – 4 раза меньшая площадь отторгаемых земель, необходимая для размещения АЭС;

· независимость от источников энергоресурсов.

Сложными являются проблемы:

· захоронения и хранения радиоактивных отходов;

· риск, связанный с крупными авариями на ядерных реакторах.

Задача снижения риска аварий на АЭС решается путем повышения надежности существующих энергоблоков и разработки реакторов нового поколения, в которых безопасность обеспечивается на основе естественных обратных связей, когда ошибки персонала не приводят к развитию аварий.

Проблема захоронения и хранения радиоактивных отходов существует и решается специалистами всего мира.

С технической точки зрения ядерная энергетика может быть безопасной в любой степени, т. е. это вопрос стоимости, экономичности и конкурентоспособности. Мировой опыт эксплуатации АЭС свидетельствует, что их радиоактивные выбросы при нормальной работе создают дозу облучения, составляющую доли процента от облучения естественным радиоактивным фоном. Это влияние практически не обнаруживается на фоне загрязнения биосферы в результате испытания ядерного оружия.

Более подробные сведения о развитии мировой атомной энергетики, об экономических, экологических, социальных аспектах, связанных с атомной энергетикой, можно получить из [14].