Лекція № 7

Тема: «ЕКОЛОГІЯ І АВІАЦІЯ. ОХОРОНА ПОВІТРЯНОГО ПРОСТОРУ»

ПЛАН

1. Вплив авіації на екологічний стан біосфери.

2. Викиди шкідливих речовин в зоні аеропорту.

3. Механізм самоочищення атмосфери.

4. Екологічні проблеми повітряного середовища. Охорона повітряного простору.

Література

1. Білявський Г.О., Падун М.М., Фурдуй Р.С. Основи загальної екології. – К.: Либідь, 1995 – 365 с.

2. Білявський Г.О., Падун М.М., Фурдуй Р.С. Основи екології. – К.: Либідь, 2004 – 367 с.

3.Джигирей В.С., Сторожук В.М., Яцюк Р.А. Основи екології та охорони навколишнього природного середовища. – Львів: Афіша, 2001. – 272 с.

4. Запольський А.К., Салюк А.І. Основи екології. – К.: Вища шк.., 2001. – 358с.

5. Кучерявий В.О. Екологія. – Львів: Світ, 2000. – 493 с.

6. Корсак К.В., Плахотнік О.В. Основи екології. – К.: МАУП, 2002. – 296 с.

7. Сафронов Т.А. Екологічні основи природокористування. – Львів: “Новий Світ-2000”, 2003. – 248 с.

1. Вплив авіації на екологічний стан біосфери.

Взаємовідносини між суспільством і природою значно загострилися в останню чверть ХХ століття. Сталість земної біосфери порушена внаслідок екологічно непродуманої діяльності людини.

Діяльність, пов’язана зі створенням і використанням авіаційного транспорту, ракетно-космічної техніки в сучасних умовах найважливіша сфера застосування інтелектуальних та технічних можливостей людства - в інтересах вирішення оборонних, народногосподарських і наукових проблем, одна з найважливіших складових науково-технічного прогресу.

Транспорт є одним з найважливіших джерел забруднення атмосфери. Баланс викидів транспорту: автомобільний –80%, сільськогосподарський – 9%, повітряний- 7% , водний – 4%.

15-20 років потому авіацію не відносили до забруднювачів повітря, однак у даний час положення змінилося, тому що темпи розвитку її різко ростуть.

Авіаційний транспорт – галузь народного господарства, яка останнім часом найбільш динамічно розвивається. Україна має 36 аеропортів цивільної авіації, з яких на цей час діють лише 7 (Бориспіль, Одеса, Симфіропіль, Львів, Донецьк, Київ, Дніпропетровськ).

Авіація викликає шумове, електромагнітне забруднення та змінює газову структуру атмосфери: випалюючи кисень та виділяючи діоксид вуглецю, забруднює атмосферу оксидом вуглецю, оксидами азоту, вуглеводнями. Оксид азоту, котрий викидається двигунами літаків, в результаті фотохімічних реакцій руйнує озоновий прошарок атмосфери.

Фотохімічний туман - являє собою багатокомпонентну суміш газів і аерозольних

часток первинного і вторинного походження. Озон, оксиди азоту і сірки, численні органічні з'єднання, названі в сукупності фотооксидантами. Фотохімічний смог виникає в результаті фотохімічних реакцій за певних умов :

• наявності в атмосфері високої концентрації фотооксидантів;

• інтенсивної сонячної радіації;

• слабкому обміні повітря в приземному шарі при могутній підвищеній інверсії не менше доби.

Розрізняють смог вологий (Лондонський) – виникає в безвітряну погоду при температурі від 0 ^оС до +6^оС і сухий (Лос-Анжелеський) при температурі від

24 ^оС до +32^оС. Фотохімічний туман подразнює дихальні шляхи, загострює серцеві захворювання. В 1952 р. за 4 доби в Лондоні від смогу загинули 4 тис. чоловік.

В авіації радіохвильова частина електромагнітного спектру використовується в найрізноманітніших радіоустановках, застосованих у літаках і аеропортах.

В запобіганні негативних наслідків впливу радіохвиль в авіації застосовують нормування електромагнітних випромінювань, екранування джерел випромінювання від населених пунктів і обслуговуючих приміщень за допомогою лісопосадок (СЗЗ), заглубления джерел, використання спеціальних матеріалів і конструкцій.

Космічна радіація

Близько 20 % сумарного опромінення живих істот на Землі приходиться на радіацію з космосу, що підсилюється в часи спалахів сонячної активності. По ширині райони одержують значно більше радіації, ніж екваторіальні області, що обумовлено магнітним полем Землі, яке відхиляє заряджені частинки, що складають значну частину космічних випромінювань. Рівень радіації підвищується зі збільшенням висоти над рівнем моря (тому що на високогір’ях, шар атмосфери менше, ніж у низинах).

Ще більш інтенсивному, хоча і нетривалому впливу піддаються екіпажі і пасажири літаків. На висотах 10-12 тис.м, де проходять польоти трансконтинентальних авіалайнерів, рівень опромінення за рахунок космічних променів зростає в кілька десятків разів.

В авіації головним джерелом шуму на місцевості є працюючі двигуни, а в салоні -силові установки і турбулентний повітряний шар на поверхні літака. Шуми середньої інтенсивності генеруються різними системами й агрегатними апаратами.

У найбільш замкнутих зонах знаходиться інженерно - технічний склад, що обслуговує літак. Рівні шуму у кабінах - порядку 100 дб. Постійне збільшення джерел шуму вимагає одночасного і комплексного здійснення законодавчих, організаційних, інженерних і медико-біологічних заходів. Для захисту навколишнього середовища від авіаційного шуму розробляються літальні апарати з покращеними характеристиками шуму, застосовуються нові двигуни, експлуатаційні методи зниження рівня шуму в джерелі його утворення може привести до збільшення маси літального апарата і зниженню тяги двигунів.

Тому доцільним є наступні заходи: використання засобів індивідуального і комплексного захисту від впливу шуму, застосування експлуатаційних методів зниження рівня шуму на місцевості; правильна організація повітряного руху; створення санітарно-захисних зон; лісосмуг; буксировка авіаційного транспорту до місця старту.

В авіації застосовуються 2 види нафтового палива: гас та бензин. Різниця між ними полягає в тому, що в бензині, який використовується як паливо для поршневих двигунів, міститься свинець – найбільш токсичний забруднювач довкілля (викликає головний біль, анемію, нервові розлади, пологові дефекти, затримку розвитку). Однак частка поршневих двигунів серед загальної кількості повітряних суден в цивільній авіації незначна і постійно зменшується.

У зв’язку з цим доцільно обмежитись розглядом забруднювачів довкілля, що утворюються при горінні гасу. Крім вуглекислого газу, водяної пари, азоту та деяких природних компонентів, продукти горіння гасу містять також окисли сірки (подразнюють слизові оболонки очей та ротової порожнини, а також викликають респіраторні симптоми: утруднене дихання, кашель з виділенням мокротиння, задишку; хронічну обструктивну легеневу недостатність, смертність від респіраторних та серцево-судинних хвороб), тверді частки вуглецю у вигляді сажі, що утворюються при неповному згорянні гасу в вихідному соплі авіаційного двигуна, і деякі інші речовини в незначних кількостях (табл. 1)

Таблиця 1. Забруднювачі, які впливають на здоров’я людини

Забруднювач	Вплив на здоров’я людини (в значних концентраціях)
1	2
Оксид карбону(СО)	Досить агресивний газ, що сполучається з гемоглобіном крові й утворює карб оксигемоглобін, що може призвести до (залежно від концентрації): погіршення гостроти зору та здатності оцінювати тривалість інтервалів часу; змін у роботі серця та легенів; головного болю, сонливості , порушення дихання і навіть смерть.
Оксиди сірки	Подразнюють слизові оболонки очей та ротової порожнини, а також викликають респіраторні симптоми: утруднене дихання, кашель з виділенням мокротиння, задишку; хронічну обструктивну легеневу недостатність, смертність від респіраторних та серцево-судинних хвороб.
Оксиди нітрогену	Викликають хронічну обструктивну легеневу недостатність, посилення респіраторних симптомів: кашель, головний біль, блювоту.
Вуглеводні(бензин, метан, пентан,гексан)	Мають наркотичну дію, викликають головний біль,запаморочення.
Формальдегід	Викликає подразнення очей, носа і горла, нудоту, рак носової порожнини.
Свинець	Викликає головний біль, анемію, нервові розлади, пологові дефекти, затримку розвитку, дебілізм.
Ртуть	Викликає ураження центральної та вегетативної нервової системи, печінки, нирок, органів травлення.
Кадмій	Викликає ушкодження нирок, анемію, хворобу легенів, високий кров’яний тиск; можливі також онкологічні захворювання, ушкодження плоду.
Пестициди	Викликають рак, ушкодження печінки, ембріонів.
Нітрати	Викликають утруднення дихання, підвищують дитячу смертність, при хімічних перетвореннях породжують канцерогенні сполуки.
Радіонукліди	Призводять до онкологічних захворювань, генетичних мутацій.
Тверді завислі частки	Викликають бронхіти, ослаблюють легеневу функцію, вірогідне скорочення середньої тривалості життя.

При спаленні бензину в повітря надходять свинець, який входить до анти детонаторної добавки. Кількість шкідливих речовин, що надходять в атмосферу в складі відпрацьованих газів, залежить від типу двигуна, режиму його роботи і загального технічного стану літака. Так, при порушенні режиму роботи викиди оксиду вуглецю збільшується в 4-5 раз. Більшість компонентів вихлопних газів негативно впливають на організм людини, а окремі компоненти беруть участь в утворенні смогу.

У результаті роботи двигунів тільки одного авіалайнера в атмосфері викидається більш як 76 т продуктів згоряння вуглецевого палива, а також деяка кількість твердих часток, серед яких – сажа, вуглеводні, сульфати.

В стратосферу двигунами літаків викидається фреон (СС1₂F₂) під впливом ультрафіолетового випромінювання сонячного спектра розпадається з утворенням атомарного хлору, що також приводить до руйнування озонового шару у відповідності з наступною реакцією : 2С1 + 2О₃ = С1₂ + ЗО₂

У випадку порушення озонового прошарку тверде ультрафіолетове випромінювання з космосу може проникнути в біосферу, що призведе до порушення структури ДНК і негативно вплине на протікання біохімічних процесів у живих організмах.