Проблемы урбанизации

В ряде стран в  качестве топлива используются синтетические  спирты: метанол, или метиловый спирт, и этанол – этиловый спирт.

Метанол получается из угля, сланцев, древесины. Он несколько  тяжелее бензина, а энергоемкость  его в 2 раза меньше. Запуск двигателя  на чистом метаноле, в первую очередь  зимой, затруднен. По некоторым данным, метанол усиливает коррозию металла, особенно в присутствии воды. В  настоящее время стоимость метанола выше стоимости бензина. Важное качество метанола состоит в том, что в  отработавших газах в 2 – 3 раза меньше токсичных компонентов, чем при  использовании бензина. Метанол  используют в качестве добавки к  бензину в количестве 5 – 30 %. При  этом концентрация окиси углерода в  отработавших газах снижается на 14 – 72 %. Смесь метанол – бензин несколько снижает мощностные характеристики двигателей. Но следует иметь в  виду, что добавка метанола, например в количестве 15 %, повышает октановое  число смеси с 88 до 95,8. При соответствующей  переделке двигателя с целью  повышения на нем степени сжатия можно получить даже экономию на расходе  топлива. В качестве недостатков  смеси как топлива отмечают склонность ее к расслоению, в особенности  при попадании в смесь воды и при понижении температуры. Метанол ядовит.

Этанол имеет  энергоемкость на 25 – 30 % выше и, следовательно, требует пропорционально менее  вместительного топливного бака. Экологические  характеристики этанола близки к  метанолу. У двигателей, работающих на этаноле, в отработанных газах  еще меньше выделяется углеводородов. Однако в продуктах сгорания спирта содержатся совершенно новые загрязнители атмосферы, в том числе формальдегид.

В Бразилии в 1985 году уже все автомобили работали на смесях с содержанием метанола 2 – 10 %. Предполагалось, что удельный вес метанола в автомобильном  топливе Бразилии будет непрерывно возрастать и к 2000 году автомобильное топливо на 75 % будет состоять из метанола. Совершенствование технологии и массовость производства должны существенно снизить стоимость метанола, и ожидают, что он станет дешевле бензина. В 1987 году более 2 млн. легковых автомобилей, несколько десятков тысяч грузовых автомобилей, сотни тракторов Бразилии работали на топливном спирте, получаемом из сахарного тростника, маниоки (разновидности картофеля), бамбука, древесины. И в обычных автомобилях чистый бензин не применяется, в обязательном порядке он на 30 % разбавляется спиртом в целях экономии.

Использование газового топлива в виде смеси пропана  и бутана позволяет снизить на холостом ходу количество окиси углерода в 4 раза, а в рабочем режиме в 10 раз. Сегодня в мире эксплуатируется  уже несколько сот тысяч таких  автомобилей. Еще в 1970 году Япония имела  около 300 тысяч автомобилей на газовом  топливе, в Италии – 500 тысяч.

В нашей стране и  в ряде других стран проводятся исследования по использованию природного газа в  качестве автомобильного топлива. При  этом токсичность отработанных газов  уменьшается: по СО – в 2 – 4 раза; NO – в 1,2 – 2 раза. Мировые запасы природного газа примерно вдвое превышают мировые запасы нефти. Природный газ уже используется в качестве топлива примерно для четверти миллиона автомобилей в Италии, Канаде и Новой Зеландии. Главный недостаток, связанный с этим видом топлива, - громоздкость газового баллона. Он должен примерно в 5 раз превышать объем бензинового бака для эквивалентного пробега.

Идеальное топливо  с точки зрения сохранения окружающей среды представляет водород, однако он значительно дороже бензина. Серьезную  техническую и экономическую  проблему представляет и размещение водорода в автомобиле и пока еще не найдено надежного и экономического пути использования водорода.

 

 

5. Альтернативные виды транспорта

 

 

Серьезной альтернативой  автомобилю и автобусу могут стать  транспортные средства на магнитной  подвеске. Основные преимущества этих средств с позиции экологии – отсутствие загрязнения воздуха и практическая бесшумность. Высокая скорость и плавность хода (отсутствие толчков и вибраций) позволяет полагать, что этот вид транспорта получит большое распространение во всех видах сообщений: городском, пригородном и международном.

Специалисты считают, что в XXI веке на основе широкого применения сверхпроводников будут созданы  бесшумные, безопасные поезда на магнитной  подвеске, которые смогут успешно  соревноваться по скорости с самолетами. В 1988 году построили первые экспериментальные  образцы «магнитопланов». Вагоны японского магнитоплана весят около 17 тонн и рассчитаны на 44 пассажира. Максимальная скорость поезда 400 км/ч. Другой «магнитоплан» создан в ФРГ. Он называется «трансрэпид». Вместимость одного вагона, который весит около 100 тонн, - 96 человек. На трассе 40 км максимальная скорость, показанная в ходе испытаний, - 400 км/ч. Западногерманское правительство приняло решение начать эксплуатацию «трансрэпида» в конце ХХ – начале ХХI столетия.

С точки зрения охраны окружающей среды тенденции развития транспорта выглядят следующим образом:

·     железные дороги полностью переходят на электрическую энергию;

·     автобусы городского транспорта заменяются троллейбусами и бесшумными трамваями;

·     автотранспорт в городах заменится электромобилями или солнцемобилями.

 

 

 

 

 

6. Загрязнение воды в городах

 

 

В 90-х годах ХХ века антропогенное загрязнение  природных вод стало носить глобальный характер и существенно сократило  доступные эксплуатационные ресурсы  пресной воды на Земле.

Основными источниками  загрязнения являются промышленные и коммунальные канализационные  стоки, смыв с полей части почвы, содержащей различные агрохимикаты. Среди загрязнителей воды наибольшую опасность представляют фенолы, нефть и нефтепродукты, соли тяжелых металлов, радионуклиды, пестициды и другие органические яды, биогенная органика, насыщенная бактериями, минеральные удобрения и т.д. Общая масса основных антропогенных загрязнителей гидросферы достигла 15 млрд. тонн в год.

Наибольшая нагрузка из крупных речных бассейнов как  по водопотреблению, так и по загрязнению  приходится на Волгу, Днепр, Дунай и  Рейн в Европе; Урал, Миасс, Исеть, Тобол  на Урале; Ганг, Хуанхэ и Янцзы в  Азии; реки Св. Лаврентия, Колорадо и Миссисипи в Америке.

Объем хозяйственных  стоков в реки европейской части  России, Белоруссии, Украины и Средней  Азии увеличился в 5 раз. В России в 1991 году со сточными водами было сброшено в водоемы (в тыс.тонн): 1200 – взвешенных веществ, 190 – аммонийного азота, 58 – фосфора, 50 – железа, 30 – нефтепродуктов, 2,1 – цинка, 0,8 – меди, 0,3 – фенолов и т.д.

Все большая опасность  загрязнения грозит и уникальному  озеру Байкал. В 1990 году объем хозяйственных  стоков составил 200 млн. м³.

Изменения рН водной среды в результате загрязнения  оказывает отрицательное влияние  на организмы. У пресноводных озер и  рек рН воды обычно 6 – 7, организмы  адаптированы именно к этому уровню. Изменение реакции воды всего  на одну единицу рН по сравнению  с оптимумом приводит в большинстве  случаев к стрессу, а нередко  и к гибели организмов. Подкисление  озер и рек влияет и на сухопутных животных, так как многие птицы  и звери входят в состав пищевых  цепей, начинающихся в водных экосистемах.

Сброс канализационных  стоков, особенно неочищенных или  недостаточно очищенных, оказывает  отрицательное влияние на круговорот органического вещества в водоеме, грозит опасностью инфекционных заболеваний, в первую очередь человека.

В последние годы возникла опасность загрязнения  вод Мирового океана и морей радиоактивными отходами, пестицидами. Пестициды и  другие вредные вещества, в первую очередь агрохимикаты, под влиянием течений распространяются довольно быстро. Они обнаруживаются в различных районах Балтийского, Северного, Ирландского морей, в Бискайском заливе, у западных побережий Англии, Исландии, Португалии, Испании. Это отрицательно сказывается на живых организмах, особенно на рыбных запасах. Все больше загрязняются моря промышленными отходами и сточными водами, содержащими значительное количество органических отходов. Нередко реки играют роль продолжения канализации и выносят большую часть стоков в моря. Так, прибрежные государства Северного моря ежегодно сбрасывают в него около 20 000 тонн жидких и твердых отходов. В настоящее время в Северном море известны 10 постоянных мест «свалки» отходов. Отходы, попавшие в воды морей, частично оседают на дно, частично разрушаются, но при этом они губят большое количество живых организмов, особенно страдает планктон. На него обрушиваются все поверхностные загрязнители – поверхностно-активные вещества, масла, пленки нефтепродуктов и т.д. Однако проблемы, связанные с загрязнением морей и океанов, остаются нерешенными. По имеющимся оценкам, к концу ХХ века общая масса загрязняющих веществ, поступающих в воды морей и океанов, возрастет по сравнению с началом 80-х годов в 1,5 – 3 раза.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Влияние урбанизации на животных

 

 

Сокращение большинства  видов живых организмов связано  и с включением все большей  части территорий в активную хозяйственную  деятельность: распашка полей, прокладывание  дорог, расширение территории поселков и городов.

Урбанизация биосферы нередко оказывается благоприятной, например, для крыс, домовых мышей, воробьев, ворон, голубей, некоторых  видов пещерных пауков, домовых мух, моли и т.д.

Тревога по поводу сокращения численности и полного  истребления многих видов не надуманна. С начала XVII по конец ХХ века с  лица Земли исчезло 68 видов млекопитающих, 130 видов птиц, 28 видов рептилий, 6 видов рыбы и 6 видов амфибий. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

 

Необходимость разрешения возникающих в ходе урбанизации  экологических, социально-культурных, градостроительных и других проблем  требует постоянного совершенствования  управления этим процессом. Овладение  наиболее существенными закономерностями и механизмами урбанизации повышает эффективность этого управления.

Решение экологических  проблем автотранспорта требует  значительных финансовых средств, изыскать которые на предприятиях-изготовителях  сейчас практически невозможно. Поэтому  необходимо создать и запустить  экономические механизмы, стимулирующие приобретение и эксплуатацию экологически чистых транспортных средств, мобилизацию средств на их производство.

Для решения задач  экологической безопасности на автомобильном  транспорте в автомобильных, автомобилестроительных, автомеханических, автомобильно-дорожных, автотранспортных техникумах и колледжах  организована подготовка специалистов по охране окружающей среды и рациональному  использованию природных ресурсов. Программой подготовки по этой специальности  предусмотрено изучение таких дисциплин, как «Промышленная экология», «Мониторинг  загрязнения природной среды», «Экологическая безопасность автомобильного транспорта», «Экологическая экспертиза» и др.

 

 

Список  литературы

1.   Прохоров А.М. Большая советская энциклопедия. – 3-е изд. – М., 1977. – Т.27. – с. 72 – 74.

2.   Степановских А.С. Экология: учебник для вузов. – М.: ЮНИТИ – ДАНА, 2001. – с. 453 – 482.

3.   Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность: учебное пособие для студентов высш. пед. учеб. заведений. – М.: Издательский центр «Академия», 2002. – с. 138 – 176.