Информационно-технологический факультет
Кафедра управления качеством и стандартизации
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине: Экология
Тема: «Оценка качества окружающей среды методом дисперсионного анализа»
Реферат
Одной из острых экологических проблем настоящего времени является загрязнение атмосферного воздуха. В больших городах к числу основных источников загрязнения атмосферного воздуха относится автотранспорт. Отходящие газы двигателей содержат сложную смесь из более двухсот компонентов, среди которых немало канцерогенов. Вредные вещества поступают в воздух практически в зоне дыхания человека. Поэтому автомобильный транспорт следует отнести к наиболее опасным источникам загрязнения.
В ходе моей работы было рассмотрено влияние автотранспорта на экологию города, теория понятия дисперсионного анализа, а также проведен однофакторный дисперсионный анализ влияния количества выброса СО на дорогу в зависимости от времени.
При подготовке курсовой работы использовалась научная и учебная литература по исследуемой проблеме, информация сети Интернет, данные авторских исследований.
В процессе подготовки (оформления) работы были использованы текстовой редактор Word, графический редактор Paint и программа для работы с электронными таблицами Excel.
экология автотранспорт атмосфера газ
Введение
Актуальность курсовой работы. Одной из острых экологических проблем настоящего времени является загрязнение атмосферного воздуха. В больших городах к числу основных источников загрязнения атмосферного воздуха относится автотранспорт. Отходящие газы двигателей содержат сложную смесь из более двухсот компонентов, среди которых немало канцерогенов. Вредные вещества поступают в воздух практически в зоне дыхания человека. Поэтому автомобильный транспорт следует отнести к наиболее опасным источникам загрязнения. В настоящее время мировой автомобильный парк превысил 600 млн. единиц, из которых 83-85% приходится на легковые автомобили. По прогнозам, к 2010 году он достигнет 1 млрд. единиц.
Мировой ежегодный выброс вредных веществ от автомобилей составляет 50 млн.т. углеводородов, 200 млн. т, оксида углерода и 20 млн.т. оксидов азота. Во многих городах мира концентрации вредных веществ в воздухе, создаваемые выбросами автотранспорта, превышают стандарты качества атмосферного воздуха.
Во многих городах России выбросы автотранспорта преобладают над выбросами от стационарных источников, и уровень загрязнения воздуха превышает нормативы предельно допустимых концентраций. В связи с этим проблема снижения негативного воздействия автотранспорта на здоровье людей, воздушный и водный бассейны, растительный и животный мир, почвы весьма актуальна.
Защита атмосферы от вредных воздействий, возникающих в результате эксплуатации автомобильного транспорта, является крайне актуальной, поскольку от качества атмосферного воздуха в наибольшей степени зависит не только здоровье человека, но и в целом качество жизни на планете.
Цель курсовой работы: оценить влияния автотранспорта на состояние окружающей среды.
Задачи исследования:
- оценить влияния автотранспорта на окружающую среду;
- использовать F-критерий для оценки разностей между несколькими математическими ожиданиями;
- использовать критерий Левене для проверки однородности дисперсии;
- использовать процедуру Тьюки-Крамера для попарного сравнения.
Объектом курсовой работы является приземный слой атмосферы, предметом - влияние выбросов от автотранспорта на состояние приземного слоя атмосферы.
1. Автотранспорт и его влияние на экологию города
1.1 Город и автомобиль
Автомобильный парк, являющийся одним из основных источников загрязнения окружающей среды, сосредоточен, в основном, в городах. Если в среднем в мире на 1 км2 территории приходится пять автомобилей, то плотность их в крупнейших городах развитых стран в 200 - 300 раз выше.
Во всех странах мира продолжается концентрация населения в крупных городских агломерациях. С развитием городов и ростом городских агломераций всё большую актуальность приобретает своевременное и качественное обслуживание населения, охрана окружающей среды от негативного воздействия городского, особенно автомобильного, транспорта. В настоящее время в мире насчитывается 520 млн. легковых, 80 млн. грузовых автомобилей и примерно 1 млн. городских автобусов.
Автомобили сжигают огромное количество ценных нефтепродуктов, нанося одновременно ощутимый вред окружающей среде, главным образом атмосфере. Поскольку основная масса автомобилей сконцентрирована в крупных и крупнейших городах, воздух этих городов не только обедняется кислородом, но и загрязняется вредными компонентами отработавших газов. Противоречия, из которых создан автомобиль, пожалуй, ни в чём не выявляются так резко, как в деле защиты природы. С одной стороны, он облегчил человеку жизнь, с другой - отравляет её в самом прямом смысле слова. Специалисты установили, что один легковой автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы в среднем более 4 тонн кислорода, выбрасывая с отработавшими газами примерно 800 кг окиси углерода, около 40 кг окислов азота и почти 200 кг различных углеводородов. Если помножить эти цифры на 600 млн. единиц мирового парка автомобилей, можно представить себе степень угрозы, таящейся в чрезмерной автомобилизации.
Увеличение количества взвешенной в воздухе и осевшей на поверхности пыли объясняется повышенным износом асфальтового покрытия автомобильных дорог вследствие применения ошипованных шин.
Во многих крупных городах мира очень остро стоит проблема городского транспорта. Транспортные потоки растут вместе с ростом городов из-за стихийного, не подчинённого рациональному планированию размещения жилых и промышленных зон. Распространение пригородного образа жизни ведёт к увеличению числа частных автомобилей. Их потоки, затопляющие уличную сеть (отнюдь на них не рассчитанную), делают передвижение по городу в часы «пик» мучительно медленным.
Существует много технических и планировочных приёмов выравнивания транспортной нагрузки на магистральной сети города. Прежде всего, следует равномерно размещать основные зоны приложения труда и жилые районы, а также места отдыха и центры культурно-бытового обслуживания. Одновременно наиболее загруженные участки транспортной сети можно дублировать новыми линиями.
Магистральные улицы в городах составляют примерно 30-40% общей протяженности всех улиц и проездов. На них сосредотачивается до 60-80% всего автомобильного движения, то есть магистрали в среднем загружены примерно в 15-20 раз больше, чем остальные улицы и проезды.
Создание в городе сети магистралей скоростного движения позволяет существенно увеличить скорости общественного транспорта и легковых автомобилей, повысить её пропускную способность, сократить число дорожно-транспортных происшествий, изолировать жилые районы и общественные центры от концентрированных потоков транспортных средств. Но магистраль скоростного движения - дорогостоящее сооружение. Строительство её может быть эффективно только на направлениях, обеспечивающих мощные и устойчивые транспортные потоки с относительно большой в пределах города дальностью поездок, при которой ощутим выигрыш от увеличения скорости движения. Поэтому такие магистрали строят лишь в крупных городах с полицентрической структурой и растянутой территорией.
При строительстве и реконструкции городов проектировщики стремятся ограничить количество автомобилей, въезжающих в городские центры, разрабатывают новые системы регулирования уличного движения, сводящих к минимуму возможность образования транспортных пробок. Это очень важно, потому что, останавливаясь и, потом, снова набирая скорость, автомобиль выбрасывает в воздух в несколько раз больше вредных веществ, чем при равномерном движении. Эффективными профилактическими мероприятиями являются расширение улиц, создание между проезжей частью дорог и жилыми домами фильтров - стен и зелёных насаждений. [1, с. 95-97]
Для снижения вредного влияния автомобильного транспорта требуется вынос из городской черты грузовых транзитных потоков. Требование это зафиксировано в действующих строительных нормах и правилах, но практически соблюдается редко.
«Город без автомобиля» мыслится как сочетание широких транспортных магистралей, где предоставляется простор для автомобильного движения, с микрорайонами, куда въезд транспорта запрещён или предельно ограничен и где люди ходят только пешком.
Эффективным мероприятием по снижению вредного влияния автомобильного транспорта на горожан является организация пешеходных зон с полным запретом въезда транспортных средств на жилые улицы. Менее эффективное, но более реальное мероприятие - это введение системы пропусков, дающих право на въезд в пешеходную зону только специальным автомобилям, владельцы которых живут в конкретной зоне жилой застройки. При этом должен быть полностью исключён сквозной проезд автотранспорта через жилой квартал.
Развитие общественного транспорта в городах обуславливает необходимость поиска путей оптимального использования городских территорий, так как для перевозки одного пассажира в трамвае требуется 0,9 м2, автобусе - 1,1 м2, легковом автомобиле - свыше 20 м2 городской территории.
«Автомобиль не роскошь, а средство передвижения» - эти слова из известного произведения Ильфа и Петрова, звучавшие иронически, обрели в наше время реальный смысл. Более 10 млн. людей имеют автомобиль в личном пользовании. Взлёт использования личного автотранспорта произошёл в последние 15 лет.
1.2 Классификация автомобилей
Автомобильная промышленность в зависимости от назначения и приспособленности к дорожным условиям выпускает автомобили различных типов. По назначению автомобили делятся на пассажирские, грузовые и специальные. К пассажирским автомобилям, предназначенным для перевозки людей, относятся легковые автомобили и автобусы. Грузовые автомобили служат для перевозки различных грузов.
Пассажирские автомобили, вмещающие не более 8 человек, называют легковыми, а вмещающие более 8 человек - автобусами.
Легковые автомобили по рабочему объему двигателя и сухой массе разделен на следующие классы: особо малый (1.2 дм3; 850 кг); малый (1.2- 1.8 дм3; 850 - 1150 кг); средний (1.8 - 3.5 дм3; 1150 - 1500 кг); большой (свыше 3.5 дм3; до 1700 кг).
Автобусы, предназначенные для внутригородского и пригородного общественного транспорта, называют городскими, а автобусы, предназначенные для междугородних перевозок - междугородными. Число мест в автобусах в зависимости от назначения составляет 10-80.
По длине автобусы разделены на следующие классы: особо малый до 5 м; малый 6 - 7.5 м; средний 8 - 9.5 м; большой 10.5 - 12 м.
Грузовые автомобили делят по грузоподъемности, т. е. по массе груза (т), который можно перевести в кузове. По грузоподъемности они делятся на классы: особо малый 0.3 - 1 т; малый 1-3 т; средний 3-5 т; большой 5 - 8 т; особо большой 8 т и более. [1, с. 135-139]
Автомобили специального назначения выполняют не транспортные работы. К ним относятся коммунальные автомобили для очистки и поливки улиц, пожарные, автокраны и т.д.
По приспособленности к дорожным условиям различают автомобили нормальной и повышенной проходимости. Первые имеют один, а вторые два или три ведущих моста, что позволяет им преодолевать бездорожье или плохие участки дороги.
По типу двигателя автомобили делят на имеющие карбюраторные двигатели, газовые, дизели, электродвигатели.
1.3 Основные виды топлива, используемые в автотранспорте
Автомобильные двигатели работают на бензине. По ГОСТу 20.84 - 77 выпускаются бензины следующих марок: А - 76, АИ - 92, АИ - 95, АИ - 98. Буква А означает, что бензин автомобильный, цифра - наименьшее октановое число, определенное по моторному методу; наличие буквы И указывает на то, что октановое число определено по исследовательскому методу. Автомобильные бензины, за исключением бензина АИ-98, разделены на летние и зимние. Зимние бензины содержат увеличенное количество легкоиспаряющихся фракций, что улучшает условие пуска двигателя.
В автомобильные бензины А - 76, АИ - 92, АИ - 98 добавляют антидетонатор - тетраэтилсвинец (ТЭС) для повышения их антидетонационной стойкости. Для отличия обыкновенного бензина от этилированных, последние окрашивают в зеленый (А - 76), синий (АИ - 92) и желтый (АИ-98) цвета.
Этилированные бензины очень ядовиты и, попав в жидком виде и в виде паров на кожу или в дыхательные пути человека, могут вызвать тяжелые заболевания.
Дизельное топливо.
Топливо, применяемое для автомобильных дизельных двигателей, представляет собой тяжелые нефтяные фракции. Оно должно обеспечивать мягкую и плавную работу двигателей, отвечать условиям надежной подачи его в цилиндры топливоподающей аппаратурой, не оставлять значительного нагара, быть свободным от механических примесей и воды, содержать наименьшее количество органических кислот и серы. Дизельное топливо должно иметь определенную вязкость и возможно более низкую температуру застывания и воспламенения.
В настоящее время по ГОСТу 305 - 73, ГОСТ 1667-68 выпускаются сорта дизельного топлива: Л - летнее, З - зимнее, А - арктическое. Каждое из названных топлив делится на две подгруппы: первая с содержанием серы не более 0.2 % и вторая содержание не превышает 0.5%.