5.3 Воздействие отработавших газов на окружающую среду
Загрязнение окружающей среды токсичными компонентами отработавших газов приводит к большим экономическим потерям в хозяйстве, так как токсичные вещества вызывают нарушения в росте растений, что, в свою очередь, способствует снижению урожаев и потерям в животноводстве. Вредному воздействию особенно подвержены хозяйства, расположенные вблизи крупных городов и транспортных магистралей. Кроме того, отработавшие газы способствуют ускорению процессов разрушения изделий из пластмассы и резины, а также облицовки и конструкции зданий.
Как указывалось выше, к числу токсичных компонентов отработавших газов, оказывающих непосредственное воздействие на окружающую среду, относятся: окись углерода, углеводороды, окислы азота, сажа и соединения свинца, как говорилось ранее. Рассмотрим воздействие этих веществ на растительный мир, а косвенно также на животный мир и частично на почву.
Воздействие окиси углерода, наиболее значительного в количественном отношении токсичного компонента, является относительно наименее опасным. Непосредственную опасность для растений представляют двуокись серы, окислы азота, продукты фитохимических реакций и этилен. Накапливаясь в растениях, эти соединения создают также опасность для животных и людей. Данные соединения могут вызывать повреждения растений, проявляющиеся, например, омертвением или нарушением их роста и развития. При этом следует отметить, что такое соединения, как углеводороды, например, бенз(α)пирен и соединения свинца при их обычной концентрации в воздухе не являются вредными для растений.
В растениях может аккумулироваться значительное количество свинца, зависящее от продолжительности воздействия воздуха, содержащего соединения свинца. При этом установлено, что сами растения маловосприимчивы к действию свинца, что создает дополнительную опасность для животных и людей.
Содержание в воздухе свинца и углеводородов из отработавших газов автомобилей относительно невелико, и поэтому они не представляют серьезной опасности для растений. Однако, если растения, произрастающие вблизи дорог с интенсивным движением, используются для корма животных, они могут быть опасны для них.
Распространение в атмосферном воздухе свинца от отработавших газов карбюраторных двигателей зависит от ряда факторов: например, источник выброса, окружающей среды дорог, метеорологических условий, рельефа местности. Содержание свинца в растениях, находящихся в непосредственной близости от дорог, в значительной степени зависит от их расстояния от источника выброса.
Исследования, проведенные Келлером, показали, что на расстоянии 50м от обочины дороги содержание свинца в воздухе в лесу было в 25 раз, а на открытой местности в 5 раз меньше, чем непосредственно около дороги. Высокие деревья придорожных насаждений значительно ограничивают радиус воздействия токсичных веществ и являются эффективным препятствием на пути их распространения. Плоды фруктовых деревьев и овощных культур, посаженных вдоль улиц и дорог, также содержат большое количество свинца. Например, цветная капуста на расстоянии 15 м от автомобильной дороги содержит свинца около 0,35 мкг/г, а томаты около 0,62 мкг/г.
В странах ЕЭС рекомендовано принять в качестве допустимой нормы содержания свинца в корме для животных величину 10 мг Рв/кг сухой массы кормов. В условиях Польши, как показали исследования, концентрация свинца в растениях, произрастающих вблизи дорого, может быть в несколько раз выше. Следует ожидать, что по мере роста автомобилизации в связи с повышением концентрации свинца в кормах и пищевых продуктах возникает угроза здоровью людей и животных на обширных территориях.
Отрицательные последствия воздействия отработавших газов на почву носят ограниченный характер.
Грунтовые и поверхностные воды в большей степени подвержены опасности загрязнения топливом, маслами и смазками. Даже минимальное количество этих веществ может сильно изменить качество воды и привести к тяжелым последствием в отношении живых организмов. Пленка из углеводородов на поверхности воды затрудняет процессы окисления, что также отрицательно влияет на живые организмы.
Как указывалось выше, непосредственную опасность для растений представляют двуокись серы и окислы азота. Особенно опасной для лесов и зеленых массивов является двуокись серы, разрушающая хлорофилл. Исследованиями установлено, что при длительном воздействии SO2, даже при ее концентрации в воздухе порядка 0,015…0,035 мг/м3, потери в приросте древесной массы хвойных деревьев составляют около 20 %. Предельной концентрацией SO2 для многих возделываемых растений является ее средняя концентрация, равная 0,14 мг/м3.
Установлено также, что концентрация SO2, составляющая в летнее время 0,08…0,10 мг/м3, а в осеннее и зимнее время 0,20 мг/м3, способствует постепенной гибели деревьев. Приведенные данные свидетельствуют о том, что растения чувствительны даже к очень малым концентрациям SO2, в воздухе. Отсюда возникает обоснованное опасение, что при возрастании интенсивности движения автомобилей и соответствующих атмосферных условиях под воздействием отработавших газов может быть нанесен серьезный вред растениям, особенно чувствительным к SO2.
В значительно меньшей степени изучено воздействие на растения окислов азота. Установлено, что их непосредственное токсичное влияние на растения проявляется при концентрации окислов азота в воздухе в пределах 0,5-6 мг/м3. При концентрации, близкой к нижнему пределу, токсичное воздействие окислов азота обнаруживается через несколько десятков часов. При концентрации, близкой к верхнему пределу, повреждения растений появляются уже после 2 ч воздействия окислов азота.
В результате реакций окислов азота, происходящих в воздухе под действием солнечных лучей, возрастает токсичность их воздействия. Продуктом этих фотохимических реакций является озон, который вступает в реакции с ненасыщенными углеводородами и двуокисью азота, образуя соединения, очень вредные для растений. Растения получают также повреждения в результате совместного воздействия NO2 и SO2. Взаимное усиление действия наблюдается также при наличии в атмосфере SO2 и O3.[27]
Экологические проблемы окружающей среды, связанные с эксплуатацией автотранспортных средств, во – первых, захватывают смежные сферы деятельности человека, а во – вторых, их решение не может быть компанией на короткий срок. Проблемы охраны окружающей среды и проблемы снижения выбросов вредных веществ с отработавшими газами двигателей взаимосвязаны, и оказывают влияние друг на друга.
Обеспечение снижения концентрации вредных веществ, выбрасываемых с отработавшими газами двигателей автотранспорта в атмосферу, должно решаться комплексно за счет следующих мероприятий:
1) разработка и создание новых конструкций ДВС И АТС, обеспечивающих выполнение перспективных требований к экологическим показателям объектов испытаний;
2) поддержание требуемого технического состояния ДВС и АТС в течение всего периода эксплуатации;
3) применение топлив и масел, рекомендуемых для соответствующих марок ДВС и АТС, при этом сами топлива и масла, применяемые в эксплуатации, должны соответствовать техническим требованиям на них;
4) регулирование интенсивности движения транспортных потоков с целью снижения нагрузки на окружающую среду в период суток, дней недели, сезонов;
Только комплексный подход к вопросам совершенствования экологических характеристик двигателей и транспортных средств позволит решить проблемы экологической безопасности атмосферы, земли и человека.[28]
6 Безопасность жизнедеятельности
6.1 Анализ и обеспечение безопасных условий труда
В данном дипломном проекте рассмотрено рабочее место инженера на предприятии ОАО НТЦ «Транспорт».
Находиться рабочее место инженера в просторном кабинете, с хорошей освещенностью и воздухообменом.
Температура окружающей среды должна быть на уровне 22-25 °С, влажность в пределах 40-60 и скорость движения воздуха не более 0,2 м/сек.
Эргономические требования должны быть направлены на повышение эффективности деятельности сотрудника за счет оптимизации:
— структуры взаимодействия сотрудников друг с другом и технических средств деятельности;
— физической, информационной, психологической, умственной нагрузок на сотрудника;
— условий деятельности, поддержания и восстановления здоровья и работоспособности сотрудника;
— уровня профессиональной подготовки сотрудников.
Помещение, в котором находится рабочее место инженера, имеет следующие характеристики:
— длина помещения: 6м;
— ширина помещения: 7 м;
— высота помещения: 3м;
— число окон: 2;
— число рабочих мест: 7;
— освещение: естественное и искусственное.
Рабочее место включат в себя: кресло и стол с компьютером.
Кресло обеспечивает рациональную рабочую позу, при которой не нарушается циркуляция крови и не происходит других вредных воздействий.
Для уменьшения нагрузки на позвоночник, кресло имеет упругую спинку. Также для того чтобы снимать нагрузку с мышц плечевого пояса кресло обязательно должно быть с подлокотниками и иметь возможность поворота, изменения высоты и угла наклона сиденья и спинки. Важно, чтобы все регулировки были независимыми, легко осуществимыми и имели надежную фиксацию. Кресло должно быть регулируемым, с возможность вращения, чтобы дотянуться до далеко расположенных предметов.
Стол должен иметь криволинейную форму, за счет вогнутости его большая часть оказывается используемой, т.к. попадает в зону досягаемости моторного поля. Стол должен позволять менять глубину положения монитора. Площадь столешницы не должна быть менее 1 м2. Чем массивнее стол, тем лучше, меньше вибрации от техники.
Стол имеет прямоугольную форму 150×100 см. Поскольку работа инженера по сочетает в себе работу за компьютером и бумажную, то стол помимо места для монитора, клавиатуры, системного блока содержит еще и дополнительные полочки и ящики, чтобы не загружать бумагами рабочее пространство стола.
Монитор должен располагаться на рабочем столе прямо, и удален от глаз минимум на 50-60 см. Верхняя граница экрана должна быть на уровне глаз или не ниже 15 см ниже уровня глаз. Клавиатура должна располагаться в 10-15 см (в зависимости от длины локтя) от края стола.
Неправильное положение рук при печати на клавиатуре приводит к хроническим растяжениям кисти. Важно не столько отодвинуть клавиатуру от края стола и опереть кисти о специальную площадку, сколько держать локти параллельно поверхности стола и под прямым углом к плечу. Устройства ввода-вывода информации рекомендуется располагать справа от оператора в зоне максимальной досягаемости. Шумящие устройства следует выносить за пределы рабочей зоны.
Помещение, где располагается рабочее место инженера, имеет естественное и искусственное освещение. На рабочем столе располагается светильник.
Габаритные размеры рабочего места должны быть достаточными для:
- размещение работающего человека с учетом его рабочих движений и перемещений;
- расположения средств управления в пределах максимальной и минимальной границ моторного пространства;
- оптимального обзора визуальной информации,
- смены рабочей позы и рабочего положения;
- свободного доступа к оборудованию при ремонте и наладке;
- рационального размещения основных и вспомогательных средств труда;
- ведения записей, работы с документами и приборами.
Большое влияние на организм человека оказывает микроклимат помещения.
В помещении должны быть благоприятные метеорологические условия труда в соответствии с ГОСТ 12.1.005.
Помещение, где располагается рабочее место инженера должно иметь естественное и искусственное освещение. В качестве источников света при искусственном освещении должны применяться преимущественно лампы накаливания либо люминесцентные лампы с повышенной частотой мерцания. Яркость светильников в зоне углов излучения от 50° до 90° с вертикалью в продольной и поперечной плоскостях должна составлять не более 200 кд/м2, защитный угол светильников должен быть не менее 40°.
Освещенность на поверхности стола в зоне размещения рабочего документа должна быть 300-500 лк, причем яркость документа на рабочем месте должна быть не менее 85 кд/м2.
В помещениях, где работают инженеры уровень шума не должен превышать 50 дБА.
При работе на ПК существенно значимыми являются вибрационные характеристики размещения рабочего места. Помимо того, что вибрация отрицательно влияет на саму технику, деятельность человека также довольно чувствительна к вибрационной обстановке.
Для достижения требуемых параметров воздуха необходимо кондиционирование воздуха, при отсутствии вентиляции в закрытых помещениях возрастает концентрация углекислого газа и других вредных веществ. Это негативно сказывается на самочувствии людей, вызывает головную боль, сонливость, потерю работоспособности.
Системы отопления и системы кондиционирования следует устанавливать так чтобы ни теплый, ни холодный воздух не направлялся на людей, работающих в помещении. Температура воздуха у поверхности пола и на уровне головы не должна отличаться более чем на 5°С.
В соответствии с разработанной НИИ труда «Медико-физиологической классификацией работ по тяжести», работу инженера можно отнести ко второй категории. Ко второй категории тяжести относятся работы, выполняемые в условиях, не превышающих предельно допустимых значений производственных факторов, установленных действующими санитарными правилами, нормами и эргономическими рекомендациями. У практически здоровых людей, не имеющих медицинских противопоказаний к таким работам, к концу смены (недели) не возникает значительного утомления. Напряжение, степень мобилизации функций жизнеобеспечения, опорно-двигательного аппарата, высшей нервной деятельности и других подсистем организма соответствуют величине и содержанию специфической профессиональной нагрузки (физической, умственной, нервно-эмоциональной). Работоспособность существенно не нарушается, отклонений в состоянии здоровья, связанных с профессиональной деятельностью, не наблюдается в течение всего трудового периода жизни.
К первой группе факторов относятся: пониженное содержание кислорода во вдыхаемом воздухе, повышенное содержание углекислого газа, высокая температура окружающей среды, повышенная влажность.
Ко второй группе факторов можно отнести изменение состава воздуха вызванное загрязненностью его различными газами; действие механических сил ведущих к вибрации; шумов; изменение освещенности; физические нагрузки, связанные с длительным пребыванием в позе сидя и многое другое.
К третьей группе относятся факторы, связанные в основном с нарушением режима труда и отдыха: недостаточность времени для восстановления сил после утомления; неправильное использование перерывов между работой, непродуманное планирование работы и отдыха.
К четвертой группе – умственное и зрительное напряжение; нервно-психические нагрузки; переизбыток информации; выраженность и время наступления утомления человека.
Различают четыре основных метода учета травматизма: монографический, топографический, статистический и экономический.
Монографическим методом исследуют технологические процессы, машины и другие виды оборудования; организацию рабочих мест, состояние воздушной среды, освещенность и другие виды производственной обстановки. Целью изучения является выявление опасных мест и вредных условий труда. Такой метод изучения является наиболее совершенным и эффективным, т.к. он дает возможность не только заранее предупредить повторение несчастных случаев, но и понять причины травматизма и разработать меры по их устранению. В этом его основное преимущество перед другими методами.
Топографический метод позволяет изучить причины несчастных случаев на месте. Место происшествия каждого случая наносится условным знаком на план производственного участка. Выделенный таким образом опасный участок затем изучают монографическим методом и по результатам изучения проводят профилактические мероприятия. Такие наглядные топографические схемы в дальнейшем используют при проведении инструктажа по технике безопасности.
Статистический метод позволяет определить количественную сторону травматизма, а также изучить основные причины, закономерности их проявления по значительному числу фактов. Этот метод дает возможность проанализировать степень обученности и опытности работника, характер травм, а также определить организационно-технические причины.
Сущность экономического метода заключается в определении убытков от травматизма и профессиональных заболеваний с целью выяснения экономического эффекта на разработку и внедрение мероприятий по охране труда.
Вредными факторами, влияющие на работника, являются: шум от кондиционера, шум за окном, шум от коллег; излучения от компьютера; вибрации.