--6-05~2
.PDF
где MCO – суммарная токсичность годовых выбросов одним автомобилем, кг/год;
mCO – суммарное загрязнение воздуха токсичными веществами на километр пробега автомобиля, г/км;
L – среднегодовой пробег, км/год;
10-3 – коэффициент перевода годовых выбросов в килограммы.
2. Определить долю основных компонентов отработавших газов в суммарной токсичности выбросов.
Результаты расчетов представить в таблице 5.4.
Таблица 5.4 Результаты расчетов доли выбрасываемого двигателем вещества в суммарной токсичности выбросов автомобиля
|
Доля в общей токсичности выбрасываемого |
|||
Вещество |
двигателем вещества n, % |
|||
|
до ПОМ |
ПОМ 1 |
|
ПОМ 2 |
Автомобиль с бензиновым двигателем |
|
|||
Оксид углерода СО |
|
|
|
|
Диоксид азота NO2 |
|
|
|
|
Углеводороды
CmHn
Автомобиль с дизельным двигателем
Оксид углерода СО
Диоксид азота NO2
Углеводороды
CmHn
Сажа
Доля в суммарной токсичности (ni) любого выбрасываемого вещества (%) рассчитывается по формуле:
|
⁄ |
|
|
|
||
= |
|
|
ПДК |
|
100% |
(5.8) |
∑( |
|
⁄ |
|
|||
|
|
) |
|
|||
|
|
|
ПДК |
|
|
|
где mi – количество i- го токсичного вещества, выбрасываемого автомобилем за километр пробега, г/км;
531
ПДКi– предельно допустимая концентрация i - го токсичного вещества, мг/м3 (таблица 5.2).
Для автомобиля с бензиновым двигателем внутреннего сго-
рания:
С = |
|
|
|
|
|
|
|
⁄ПДК |
|
|
|
|
|
|
|
100% (5.9) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
+ |
2 |
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
⁄ |
|
|
⁄ |
|
|
|
|
|
|
|
⁄ |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
ПДК |
|
|
|
ПДК |
2 |
|
|
|
|
|
ПДК |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
⁄ПДК 2 |
|
|
|
|
|
|
100% (5.10) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
+ |
2 |
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
⁄ |
|
|
|
⁄ |
|
|
|
|
|
|
⁄ |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
ПДК |
|
|
ПДК |
2 |
|
|
|
|
|
ПДК |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
⁄ПДК |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100%(5.11) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
+ |
2 |
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
⁄ |
|
|
|
⁄ |
|
|
|
|
|
|
⁄ |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
ПДК |
|
ПДК |
2 |
|
|
|
|
ПДК |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
где mCO, mNO2, – количества CO, NO2, CmHn, выбрасываемых автомобилем с бензиновым двигателем за километр пробега, г/км (данные приведены в таблице 5.5);
ПДКCO, ПДКNO2, ПДК – предельно допустимые концентрации CO, NO2, CmHn, мг/м3 (таблица 5.1).
Для автомобиля с дизельным двигателем внутреннего сгора-
ния:
С =
⁄ПДК 100% (5.12)⁄ПДК + 2⁄ПДК 2+ ⁄ПДК + сажа⁄ПДКсажа
2 =
2⁄
ПДК 2 100% (5.13)
⁄ПДК + 2⁄ПДК 2+ ⁄ПДК + сажа⁄ПДКсажа
532
СО 
NO2 
CmHn 
сажаИсходные данные для расчетов представлены в таблицах 5.5 и
5.6.
Таблица 5.5 Выбросы токсичных веществ автомобилем с бензиновым двигателем
Вариант |
Количество токсичного вещества, выбрасываемого автомо- |
||||||||
0 |
1 |
2 |
0 |
1 |
2 |
0 |
1 |
2 |
|
|
|
билем с бензиновым двигателем m, г/км |
|
||||||
|
|
СО |
|
|
NO2 |
|
|
CmHn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0,7 |
0,07 |
0,49 |
0,07 |
0,03 |
0,04 |
0,08 |
0,008 |
0,05 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2,72 |
0,3 |
1,9 |
0,47 |
0,19 |
0,33 |
0,5 |
0,01 |
0,33 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
2,20 |
0,2 |
1,4 |
0,25 |
0,05 |
0,18 |
0,5 |
0,05 |
0,33 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
1,50 |
0,2 |
1,0 |
0,14 |
0,03 |
0,1 |
0,17 |
0,02 |
0,11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
2,0 |
0,2 |
1,3 |
0,17 |
0,03 |
0,13 |
0,25 |
0,03 |
0,16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
12,41 |
1,24 |
8,69 |
1,0 |
0,76 |
0,41 |
2,11 |
0,21 |
1,37 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
7,0 |
1,40 |
4,9 |
0,21 |
0,08 |
0,16 |
0,26 |
0,05 |
0,17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
5,5 |
1,1 |
3,9 |
0,17 |
0,08 |
0,12 |
0,02 |
0,02 |
0,13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
3,0 |
0,3 |
2,1 |
0,2 |
0,07 |
0,15 |
0,3 |
0,03 |
0,19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
2,0 |
0,2 |
1,4 |
0.19 |
0,08 |
0,14 |
0,23 |
0,02 |
0,13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
1,8 |
0,2 |
1,26 |
0,12 |
0,05 |
0,14 |
0,16 |
0,02 |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
9,0 |
1,0 |
6,3 |
1,5 |
0,6 |
1,11 |
1,8 |
0,18 |
1,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
4,0 |
0,4 |
2,8 |
0,7 |
0,28 |
0,51 |
0,9 |
0,09 |
0,59 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
1,6 |
0,2 |
1,2 |
0,15 |
0,06 |
0,11 |
0,19 |
0,03 |
0,12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
1,7 |
0,3 |
1,2 |
0,16 |
0,06 |
0,11 |
0,2 |
0,02 |
0,13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
1,8 |
0,4 |
1,3 |
0,2 |
0,08 |
0,14 |
0,25 |
0,04 |
0,14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
1,9 |
0,2 |
1,3 |
0,21 |
0,08 |
0,14 |
0,25 |
0,03 |
0,14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
2,0 |
0,2 |
1.4 |
0,2 |
0,08 |
0,14 |
0,26 |
0,03 |
0,17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
2,0 |
0,2 |
1,4 |
0,18 |
0,07 |
0,13 |
0,22 |
0,02 |
0,14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
2,3 |
0,4 |
1,6 |
0,22 |
0,08 |
0,14 |
0,27 |
0,03 |
0,18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 – Выбросы до проведения природоохранного мероприятия (до ПОМ). 1 – Выбросы после природоохранного мероприятия 1 (ПОМ 1). 2 – Выбросы после природоохранного мероприятия 2 (ПОМ 2).
535
Таблица 5.6 Выбросы токсичных веществ автомобилем с дизельным двигателем
|
Количество токсичного вещества, выбрасываемого автомобилем с дизельным двигателем |
|||||||||||
Вариант |
|
|
|
|
|
m, г/км |
|
|
|
|
|
|
|
СО |
|
|
NO2 |
|
|
CmHn |
|
|
Сажа |
|
|
|
0 |
1 |
2 |
0 |
1 |
2 |
0 |
1 |
2 |
0 |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0,4 |
0,09 |
0,33 |
0,25 |
0,2 |
0,19 |
0,0 |
0,01 |
0,03 |
0,02 |
0,01 |
0,01 |
|
7 |
|
|
|
5 |
|
5 |
|
|
5 |
3 |
5 |
2 |
2,7 |
0,03 |
2,31 |
0,47 |
0,4 |
0,3 |
0,5 |
0,1 |
0,33 |
0,14 |
0,07 |
0,08 |
|
2 |
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
1,0 |
0,1 |
2,3 |
0,46 |
0,4 |
0,29 |
0,2 |
0,02 |
0,15 |
0,08 |
0,04 |
0,04 |
|
|
|
|
|
6 |
|
3 |
|
|
|
|
|
4 |
0,6 |
0,06 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,39 |
0,0 |
0,000 |
0,04 |
0,05 |
0,03 |
0,03 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
1 |
|
|
|
|
5 |
0,8 |
0,08 |
0,68 |
0,7 |
0,7 |
0,5 |
0,0 |
0,000 |
0,05 |
0,06 |
0,03 |
0,03 |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
1 |
|
|
|
|
6 |
3,1 |
0,3 |
2,6 |
5,6 |
5,6 |
4,2 |
1,1 |
0,1 |
0,72 |
0,18 |
0,09 |
0,09 |
7 |
2,3 |
0,0001 |
1,9 |
2,5 |
2,5 |
1,88 |
0,9 |
0,02 |
0,59 |
0,2 |
0.1 |
0,1 |
8 |
2,0 |
0,2 |
1,7 |
5,0 |
5,0 |
3,75 |
1,2 |
0,1 |
0,78 |
0,19 |
0,1 |
0,1 |
9 |
1,5 |
0,2 |
1,28 |
5,4 |
5,4 |
4,2 |
1,0 |
0,1 |
0,65 |
0,14 |
0,07 |
0,07 |
10 |
0,9 |
0,0001 |
0,77 |
0,49 |
0,4 |
0,36 |
0,1 |
0,000 |
0,1 |
0,08 |
0,04 |
0,04 |
|
|
|
|
|
9 |
|
6 |
1 |
|
|
|
|
11 |
0,5 |
0,0001 |
0,43 |
0,6 |
0,6 |
0,45 |
0,0 |
0,000 |
0,03 |
0,05 |
0,03 |
0,03 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
1 |
|
|
|
|
12 |
2,4 |
0.2 |
2,0 |
4,2 |
4.2 |
3,27 |
0,7 |
0,07 |
0,46 |
0,15 |
0,07 |
0,07 |
13 |
1,3 |
0,1 |
1,0 |
5,2 |
5.2 |
4,06 |
1,1 |
0,14 |
0,9 |
0,21 |
0,11 |
0,11 |
14 |
0,7 |
0,0001 |
0,6 |
0,7 |
0,7 |
0,55 |
0,0 |
0,000 |
0,05 |
0,07 |
0,05 |
0,05 |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
1 |
|
|
|
|
15 |
0,8 |
0,0001 |
0,7 |
0,9 |
0,9 |
0,7 |
0,0 |
0,000 |
0,05 |
0,06 |
0,03 |
0,03 |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
1 |
|
|
|
|
16 |
0,9 |
0,0001 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
0,6 |
0,0 |
0,000 |
0,06 |
0,08 |
0,04 |
0,04 |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
1 |
|
|
|
|
17 |
0,6 |
0,0001 |
0,5 |
0,6 |
0,6 |
0,45 |
0,0 |
0,000 |
0,04 |
0,06 |
0,03 |
0,03 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
1 |
|
|
|
|
18 |
2,1 |
0,2 |
1,8 |
5,0 |
5.0 |
0,38 |
0,6 |
0,07 |
0,43 |
0,1 |
0,05 |
0,05 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
19 |
1,5 |
0,1 |
1,3 |
3,5 |
3,5 |
2,63 |
0,4 |
0,05 |
0,29 |
0,04 |
0,02 |
0,02 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
20 |
4,0 |
0,4 |
3,4 |
7,0 |
7,0 |
5,3 |
1,1 |
0,1 |
0,7 |
0,15 |
0,07 |
0,07 |
0 – Выбросы до проведения природоохранного мероприятия (до ПОМ).
1 – Выбросы после природоохранного мероприятия 1 (ПОМ 1). 2 – Выбросы после природоохранного мероприятия 2 (ПОМ 2).
536
Контрольные вопросы:
1.Перечислите виды транспорта и виды используемого транспортом топлива.
2.Какое влияние оказывает автомобильный транспорт на окружающую среду?
3.Что понимают под токсичностью выхлопных газов автомобилей?
4.Назовите методы снижения уровня токсичности выхлопных газов автомобилей.
5.Какие показатели учитываются при оценке суммарной токсичности выбросов автомобилями?
537
Практическая работа №6
РАСЧЕТ ДЕМОГРАФИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАСЕЛЕНИЯ
Цели работы:
1.Ознакомиться с влиянием экспоненциального роста населения планеты на состояние окружающей среды.
2.Изучить основные демографические показатели населения.
3.Рассчитать коэффициенты, характеризующие демографическую ситуацию в отдельно взятой стране (по вариантам заданий).
Введение
Интенсивно растущее население планеты быстро переполняет и разрушает природные экологические системы, основу биологического разнообразия и устойчивого гомеостатического функционирования биосферы. Важнейшим условием дальнейшего прогресса человечества является сокращение (стабилизация) роста численности и снижение отрицательного воздействия на природную среду. Только добившись собственного популяционного равновесия, можно дальше развивать инновационные технологии, культуру, цивилизацию в целом.
Связь человечества с окружающей средой определяется не только численностью населения, но и образом жизни. В высокоразвитых странах используется огромное количество природных ресурсов (нефть, уголь, железная руда, лес, вода и т.д.), в расчете на человека в год. Процесс производства продукции сопровождается загрязнением атмосферы, гидросферы, образованием разнообразных отходов. Отрицательное воздействие на окружающую среду можно снизить, применяя технические, технологические и информационные меры.
В развивающихся странах, где проживает большинство населения Земли, люди озабочены проблемой выживания, поэтому вырубаются леса, истощаются пастбища, пашни и другие легко доступные природные ресурсы. Происходит интенсивное загрязнение окружающей среды.
538
1. Демографическая ситуация
Последние 160 лет население Земли росло и продолжает расти экспоненциальными темпами. С древнейших исторических эпох до начала XIX века численность мирового населения колебалось в пределах нескольких сотен миллионов человек, то медленно возрастая, то снижаясь изза эпидемий и голода. Только к 1804 году оно достигло 1 млрд. человек. С начала ХХ столетия население перешло от состояния медленного роста к эпохе экспоненциального увеличения. В 1927 г. численность составила 2 млрд. человек, уже в 1960 г. достигла 3 млрд. человек, в 1974 г. – 4 млрд. человек, в 1987 г. – 5 млрд. человек и достигло отметку в 6 млрд. человек в 1999 г. В 2023 г. численность людей составила уже 8 млрд. человек. В настоящее время на земном шаре ежегодно рождается 140 млн. человек, умирает 40 млн. человек, таким образом, естественный прирост составляет около 100 млн. человек в год. Если темпы роста населения сохранятся на этом уровне, то через шесть веков на каждого жителя планеты будет приходиться только 1 м2 земли.
За последнее десятилетие темпы прироста стали несколько снижаться. Несмотря на это, предполагается что, население планеты к 2038 году достигнет 9 млрд. человек (табл. 6.1).
Таблица 6.1. Динамика роста численности населения мира
|
Число лет |
Годы |
1-й миллиард |
|
к 1804 |
2-й миллиард |
123 |
1804-1927 |
3-й миллиард |
33 |
1927-1960 |
4-й миллиард |
14 |
1960-1974 |
5-й миллиард |
13 |
1974-1987 |
6-й миллиард |
12 |
1987-1999 |
7-й миллиард |
14 |
1999-2013 |
8-й миллиард |
15 |
2013-2028 |
9-й миллиард |
10 |
2028-2038 |
Соотношение абсолютного числа родившихся людей между развитыми и развивающимися странами в 2020 году составило 11% и 89% соответственно. Около 66-70% ежегодного числа родившихся
539
приходится на Азию. Страны-рекордсмены по абсолютному числу рождений в 2021 году – это Индия (28 млн чел.), Китай (20 млн. чел.), Нигерия (8 млн. чел.).
Таблица 6.2. Ранги стран в мировой иерархии населения (млн.
чел)
1990 год |
2023 год |
2050 год (прогноз) |
1.Китай (1155) |
1.Китай (1 447) |
1.Индия (1600) |
|
|
|
2.Индия (849) |
2.Индия (1 398) |
2.Китай (1400) |
|
|
|
З.США (256) |
З.США (333) |
З.США (404) |
|
|
|
4.Индонезия (181) |
4.Индонезия (277) |
4.Пакистан (335) |
|
|
|
5.Бразилия (174) |
5.Пакистан (225) |
5.Индонезия (290) |
|
|
|
Если в 1950-х годах человек в среднем жил 47 лет, то к 2010 г. этот показатель вырос до 69 лет. Ожидается, что к 2050 г. средняя продолжительность жизни увеличится до 76 лет, а к 2100г. - до 85. Это можно объяснить увеличением и рационализацией структуры потребления, улучшением качества питьевой воды и инновационными успехами в медицинской науке и практике. Кроме того, следует отметить повышение экологической грамотности населения, формирование здорового образа жизни.
В подавляющем большинстве стран мира ожидаемая продолжительность жизни женщин больше, чем у мужчин (в большинстве стран Европы, в Японии, США, Канаде, Австралии - на 5-8 лет). Лишь в Индии, Пакистане, Бангладеш, Ираке и др. - продолжительность жизни женщин меньше, вследствие сложных социально-ген- дерных условий, сформировавшихся в этих странах.
Следует отметить, что численность мужчин на земле превышает численность женщин. Наибольшее преобладание мужчин наблюдается в странах Южной Азии и Китае. В подавляющем большинстве экономически развитых странах женщин обычно больше, чем мужчин. Существенно различается половая структура населения на урбанизированных территориях и сельской местности.
540