Характеристика экологических проблем авиационного транспорта

ФГБОУ ВПО

Нижегородский государственный педагогический университет им. Козьмы Минина (Мининский университет)

Факультет естественных, математических и компьютерных наук

Кафедра географии, географического и геоэкологического образования

Факультет очного обучения

 

 

 

Реферат

по дисциплине «Геоэкология»

на тему: «Характеристика экологических проблем авиационного транспорта».

 

 

 

Выполнила:

Студенка 4 курса

гр. ГТ-12

Рябинина В.С.

Проверила:

д.п.н., профессор

Винокурова Н.Ф.

 

 

 

Нижний Новгород, 2015г.

Содержание:

1)Введение……………………………………………………………………….2

2)Глава 1.Экологические проблемы авиации

1. Авиационный шум………………………………………………………...3
2. Выбросов отработавших газов авиационных двигателей……………..4
3. Местные проблемы……………………………………………………….6

3) Глава 2. Пути решения  проблем авиации

1. Лёгкие и вместительные лайнеры………………………………………..8
2. Новый тип топлива………………………………………………………..9
3. Новые способы пилотирования………………………………………….10

4)Заключение……………………………………………………………………11

5)Список литературы…………………………………………………………..12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Транспорт – одна из важнейших отраслей хозяйства, выполняющая функцию своеобразной кровеносной системы в сложном организме страны. Он не только обеспечивает потребности хозяйства и населения в перевозках, но вместе с городами образует «каркас» территории, является крупнейшей составной частью инфраструктуры, служит материально-технической базой формирования и развития территориального разделения труда, оказывает существенное влияние на динамичность и эффективность социально-экономического развития отдельных регионов и страны в целом.

На этапе становления рыночных отношений в России наиболее динамично развивающийся вид транспорта – автомобильный транспорт и авиационный транспорт. Авиационный транспорт способен преодолевать огромные расстояния в относительно короткие сроки, отличается высокой грузоподъемностью, а также способностью работы в труднодоступных районах Севера, что особенно важно для нашей страны, 64 % территории которой относится к планетарной зоне Севера.

Социально-экономические реформы последних лет обусловили радикальные структурные изменения авиационного транспорта. Вместе с тем изменение системы хозяйственных связей, развитие внутренних и международных товарных рынков поставило перед ним новые задачи и открыло большие перспективы. Некогда единая авиационная компания – Аэрофлот, сегодня не является монополистом на рынке авиационных перевозок. Трудно сказать хорошо это или плохо, с одной стороны отсутствие монополизма позволяет выбирать услуги более высокого качества, с другой стороны еще на слуху относительно недавние события с банкротством ряда авиаперевозчиков.

Цель работы: 
Изучить, какие экологические проблемы существуют в авиации. 
Задача: 
Выяснить, какие способы уменьшения вреда окружающей среде существуют в авиации.

 

 

 

 

 

Глава 1. Экологические проблемы авиации.

Авиационный шум

 
            Авиационный шум долгие годы считался наиболее важной экологической проблемой гражданской авиации. Больше всего это касалось окрестностей аэропортов и испытаний двигателей. Кроме того, авиация является источником такого специфического фактора воздействия на ОПС, как звуковой удар. В определённой степени проблема шума таковой и осталась до наших дней. Так общая численность населения России, серьёзно страдавшего от авиационного шума в 1997 г. составляла около 1,5 млн. человек.

Наряду с названным, серьёзные неприятности, которые шум доставлял местным жителям, привели к тому, что некоторые аэропорты не могли увеличивать свою пропускную способность. Следствием этого стала другая проблема гражданской авиации перегруженность аэропортов.

Усилия по решению проблемы авиационного шума за последние 30 лет во всем мире преимущественно сводились к его уменьшению в источнике или, другими словами, к созданию менее шумных двигателей воздушных судов. При этом следует помнить, что уровни шумов в районе аэропортов, неблагоприятно сказывающихся на жителях, определяются не только составом парка воздушных судов с соответствующими двигателями, но и количеством операций воздушных судов (ВС), зависящим от объёма (интенсивности) воздушного движения. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбросы отработавших газов авиационных двигателей

 
          Проблема влияния выбросов отработавших газов авиационных двигателей считается одной из главных проблем гражданской авиации. Выбросы авиадвигателями отработавших газов причина двух экологических проблем, а именно:

1. загрязнение воздуха в районе аэропортов и прочих АП, осуществляющих различные виды полётов воздушных судов и наземные гонки авиадвигателей; 
2. усугубление глобальных проблем биосферы трансграничного переноса, парникового эффекта и разрушения озонового слоя. 

 
          Локальное загрязнение воздуха является главной проблемой многих стран и регионов и особенно серьёзно в городских районах и мегаполисах. В целом, основными источниками загрязнения атмосферы являются теплоэнергетические объекты (включая отопительные установки), промышленность и наземный транспорт. Преимущественно обособленное размещение объектов гражданской авиации за пределами городов ведёт к тому, что качество воздуха в зоне их размещения зачастую не только не хуже, но даже и лучше, чем в городах. Тем не менее, загазованность продуктами сжигания авиатоплив вполне может быть снижена и соответствующая задача перед авиадвигателестроением стоит.

Основными (нормируемыми) загрязняющими веществами, входящими в состав отработавших газов двигателей, работающих на углеводородном топливе, являются оксиды азота, углерода, серы, недосгоревшие углеводороды и сажа. В районе аэропорта валовый выброс авиадвигателями нормируемых веществ (выраженный в тоннах в год) составляет порядка 80 % от общего количества, выбрасываемого в атмосферу всеми источниками. Таким образом, авиадвигатели оказывают самое "весомое" воздействие на окружающую природную среду среди всех источников авиапредприятия.

В 1997 г. выбросы вредных веществ воздушных судов в атмосферу при взлётно-посадочных операциях в районе аэропортов составили 56 тыс. т (или 32 %), а на высотах крейсерского полёта оценивались в 118 тыс. т (или 68 %). Стационарными источниками загрязнения выделено 27,6 тыс. т, а выброшено в атмосферу 24,2 тыс. т веществ. Таким образом, было уловлено 12,3 % выделившихся загрязняющих веществ при оснащённости газоочистным оборудованием всего 4,3 %.

С другой стороны, основные загрязняющие вещества отработавших газов двигателей включаются в мощные естественные круговороты таких веществ, как углерод, азот, сера, что позволяет им легко ассимилироваться в биосфере. Поэтому наибольшей проблемой, сугубо специфической для авиации, пожалуй следует считать то, что эти вещества имеют некоторые пространственные особенности попадания в атмосферу, а именно их выброс в значительной мере происходит вблизи (дозвуковые реактивные ВС) и даже внутри (сверхзвуковые ВС) стратосферного озонового слоя. При этом оксиды азота, являясь наиболее трудно регулируемым компонентом отработавших газов двигателей, одновременно являются одним из наиболее известных озоноразрушителей, а также “парниковым газом”. Вклад воздушных судов гражданской авиации в выбросы оксидов азота на больших высотах оценивается в 55 %, тогда как на малых высотах он составляет всего 2 ... 4 %.

При рассмотрении проблемы глобального загрязнения атмосферы следует учитывать, что неизбежными продуктами сжигания топлива (основной частью отработавших газов двигателей) являются углекислый газ и пары воды вещества, способствующие “парниковому эффекту”, а значит участвующие в процессах изменения климата на планете в целом. Среди отраслей экономики, как в конкретной стране, так и во всём мире, вклад ГА в эти процессы прямо пропорционален потреблению углеводородного топлива. Вполне очевидна взаимосвязь проблем эффективности использования топлива и охраны ОПС от загрязнения. Считается, что в настоящее время воздушными судами выбрасывается примерно 3 % диоксида углерода от объёма его общего выброса в результате сжигания ископаемого топлива. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Местные проблемы

 
          Любое предприятие, в том числе и авиатранспортное, вовлекает в сферу производства сырьё и природные ресурсы, а обратно в окружающую природную среду направляет одни лишь отходы.

Авиапредприятия, как правило, расположены обособлено за пределами города. Они используют в качестве сырья большое количество нефтепродуктов, спецжидкостей, средства против обледенения и многое другое, характерное для транспортных предприятий. Абсолютное большинство имеют собственные автономные котельные и мощные резервные дизельные источники электроснабжения, им свойственно наличие значительного потока прибывающего автотранспорта. Таким образом, аэропорт и его окрестности представляют автономную геотехническую систему, оказывающую значительное антропогенное воздействие на окружающую природную среду.

Строительство и дальнейшая эксплуатация аэропорта с необходимой инфраструктурой или иного авиапредприятия, как и любое крупное строительство, приводит к неизбежному отчуждению территорий, возможности эрозии почвы, воздействию на уровень подземных и грунтовых вод, течение рек, а также на флору и фауну в соответствующей географической точке. Те же проблемы возникают и при расширении существующих территорий. Почвы вокруг территории аэропортов загрязнены солями тяжёлых металлов и органическими соединениями на 2 ... 2,5 км.

Почвы, поверхностные и грунтовые воды в районе авиапредприятий загрязняются химикатами, используемыми для устранения обледенения воздушных судов, предотвращения образования льда на взлётно-посадочных полосах (ВПП) или его удаления, а также в результате утечек из резервуаров-хранилищ. Проблема усугубляется при аварийном сливе топлива в районе аэропорта в экстремальных ситуациях. С дождевыми и талыми водами практически без обработки (очистки) все эти загрязнения попадают в местные водотоки, а через них в природные водоёмы. В крупных аэропортах России в 1997 г. для указанных целей использовано 170 ... 200 т мочевины, аммиачной селитры, поверхностно-активных веществ и других веществ.

Особенность авиапредприятий и аэропортов, в частности, заключается в том, что они являются комплексными источниками воздействия как химического, так и физического.

Объекты гражданской авиации изобилуют антропогенными источниками электромагнитных излучений. Это и мощные линии электропередач с открытыми распределительными устройствами, и телерадиоцентры, ретрансляторы, радиолокаторы, то есть наземное и бортовое радиотехническое и радиолокационное оборудование систем управления воздушным движением, навигацией и посадкой. Основу электромагнитного фона аэродромов формируют устройства преимущественно сверх высокочастотного (СВЧ) и, в меньшей степени, высоко (ВЧ) и ультра высокочастотных (УВЧ) диапазонов. Существенная особенность искусственных источников электромагнитного загрязнения биосферы в отличие от природных высокая когерентность (частотная и фазовая стабильность) и большая интенсивность излучения в тех или иных областях частотного спектра.

Помимо изложенного, гражданская авиация и, в первую, очередь аэропорты являются потенциально опасными источниками аварийно-залпового воздействия на окружающую природную среду. При тяжёлых авиационных происшествиях (чрезвычайных ситуациях) помимо очевидных материальных потерь и человеческих жертв авиация становится трудно контролируемым источником интенсивного воздействия на биосферу с аварийными и залповыми выбросами, сопоставимыми с уровнем крупных промышленных предприятий. Аварийно-спасательные работы, поиск и исследование материалов причин катастрофы ведутся и, вероятно, ещё долго будут вестись без ограничения уровня воздействия на окружающую природную среду. Часто авиапроисшествия сопровождаются крупными пожарами с гибелью лесов, загрязнением территорий и атмосферы большим количеством токсичных веществ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. Пути решения проблем авиации

 

Лёгкие и вместительные лайнеры

Первый и самый вероятный способ – делать более вместительные лайнеры. Чем самолет тяжелее, тем он больше сжигает топлива, а значит, сильнее загрязняет окружающую среду. Но если самолет берет на борт больше пассажиров, но это меняет дело. 

Второй наиболее практичный метод – облегчить корпус и использовать меньше краски на фюзеляжах и крыльях. Для уменьшения начальной массы самолета можно применять пластики с угле-, стекло- волоконным укреплением. Данные материалы легче и прочнее той же самой стали.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Новый тип топлива

Следующий способ заключается в смене типа топлива. Много компаний, производящих различное топливо, заинтересованы в создании биотоплива для самолетов. В рамках испытаний британской компании Virgin Atlantic Airways, из лондонского аэропорта «Хитроу» в амстердамский «Схипхол» вылетел Боинг-747 на биотопливе из кокосового и масла бабассу. Полет прошел успешно, но главный инженер отметил, что для производства такого большого количества топлива нужны: большая площадь для посадки растений  и большое количество деревьев, вырубка которых приведет к резкому скачку парникового эффекта.

Много компаний, производящих различное топливо, заинтересованы в создании биотоплива для самолетов. В рамках испытаний британской компании Virgin Atlantic Airways, из лондонского аэропорта «Хитроу» в амстердамский «Схипхол» вылетел Боинг-747 на биотопливе из кокосового и масла бабассу. Полет прошел успешно, но главный инженер отметил, что для производства такого большого количества топлива нужны: большая площадь для посадки растений  и большое количество деревьев, вырубка которых приведет к резкому скачку парникового эффекта.