Электромагнитное воздействие
Автомобильный транспорт, его электронное и электробору-дование являются источниками электромагнитного излучения в низкочастотном, радиочастотном диапазонах и модулированных электромагнитных полей и вносят свой вклад в формирование электромагнитной среды обитания. На сегодняшний день практически все исследования электромагнитного излучения электрооборудования и электронных систем автомобиля направлены на изучение электромагнитной совместимости с другими техническими средствами в радиочастотном диапазоне. Электрооборудование и электронные системы транспортного средства создают как специальные электромагнитные возмущения, являющиеся полезными сигналами, так и непреднамеренные электромагнитные воздействия, представляющие собой электромагнитные помехи для технических средств. И те и другие определяют техногенное воздействие на окружающую среду. По данным, представленным в ЕЭК ООН производителями автотранспорта Японии и Америки, у них собрано большое количество сведений по авариям с тяжелыми последствиями из-за сбоев электроники, устанавливаемой на автотранспортных средствах. Наиболее широкие статистические исследования спектральных характеристик электромагнитного поля, вызванного помехами системы зажигания, были сделаны фирмой «Сузуки» в трех японских городах. Данные были получены в точках наблюдения, расположенных на обочине. Значительные вариации транспортного потока в этих исследованиях показали численную зависимость уровня шумов от интенсивности движения. Средний уровень шумов увеличивается на 17 дБ при десятикратном увеличении интенсивности движения.
Проблемы электромагнитной совместимости электронной аппаратуры и электрооборудования автотранспортных средств отражены в ряде нормативных актов, в том числе в ГОСТ Р 41. 10—99 (Правила ЕЭК ООН № 10) «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении электромагнитной совместимости». Однако на сегодняшний день нет регламентов, ограничивающих воздействие электромагнитных излучений автомобиля на окружающую среду.
Проблема электромагнитного излучения на автотранспортных средствах должна быть решена на стадии проектирования, так как в этом случае затраты многократно снижаются по сравнению с тем, когда автотранспортные средства и изделия электроники приходится дорабатывать при возникновении проблемы их электромагнитной совместимости на стадии эксплуатации.
Таблица 3. Основные рекомендации по снижению электромагнитных излучений
|
Этап проведения |
Рекомендации по снижению |
|
Проектирование |
1. Уменьшение магнитной индукции и напряженности электрического поля до величины минимально необходимой для выполнения функции цели. 2. Методы экранирования. 3. Оптимальное размещение оборудования в подкапотном пространстве. 4. Введение специальных фильтров (емкостных, индуктивных, комбинированных), стабилитронов и др. |
Воздействие машин на почву
От состояния почв, качества и площади зеленого покрова Земли зависит продуктивность биосферы, поскольку процесс фотосинтеза как важного звена в цепочке ее жизнеобеспечения осуществляет постоянный круговорот и обновление углекислого газа, кислорода и воды, являющихся ключевыми компонентами атмосферы.
В настоящее время под сельскохозяйственные культуры используется 10... 11 % всей суши (около 1, 5 млрд га), под пастбища и луга отведено 23... 30 %, а под продуктивные лесные массивы — около 27 %.
Применение в сельском хозяйстве тракторов и самоходных машин увеличенной мощности и массы привело к увеличению их давления на почву. Так, давление ходовых систем тракторов на почву возросло до 100... 180 кПа, прицепов и машин для внесения удобрений — до 160... 420 кПа, большегрузных автомобилей до 450... 700 кПа.
Современные технологии возделывания сельскохозяйственных культур предусматривают многократные проходы машин по полю. Вследствие этого площади полей подвергаются за сезон двух-четырехкратному воздействию ходовых систем машин, а отдельные участки поля — восьми-шестнадцатикратному.
Рис. 3. Изменение плотности и структуры почвы под воздействием ходовых систем машин
Увеличение давления на почву и числа проходов движителей ходовых систем машин по полю поставили перед земледелием серьезную проблему переуплотнения почв, которая с каждым годом становится все острее. Причем переуплотнение почв происходит не только в пахотном, но и в подпахотном горизонтах (на глубину 0, 6... 1 м) и сохраняется в течение ряда лет.
В результате корневая система растений формируется в пределах почвообрабатываемого слоя (25... 30 см), содержание влаги в котором неустойчиво, что в значительной мере отражается на стабильности урожая выращиваемых культур. Поскольку максимальная глубина обработки почвы в растениеводстве в основном не превышает 30 см, процесс снижения эффективности плодородия почвы под воздействием многократного уплотнения ходовой частью машин носит кумулятивный (накопительный) характер. Урожайность сельскохозяйственных культур снижается от 5, 1 % при одно- и двукратном уплотнении в первый год и до 18 % на четвертый год после четырех- и восьмикратного суммарного уплотняющего воздействия.
Последствия уплотнения почвы движителями тракторов определяются характеристиками почвы во время воздействия на нее и, главным образом, максимальным контактным давлением. Так, при воздействии движителя с максимальным контактным давлением 125, 5 кПа физические свойства практически восстанавливаются через год в результате саморазуплотнения почвы и проводимых обработок. При максимальном контактном давлении 183... 205 кПа существенное остаточное уплотнение в пахотном слое сохраняется в течение двух лет. Связано это с тем, что высокое контактное давление деформирует структуру почвы, отдельные ее агрегаты, пористость которых обработкой почвы и ее рыхлением не восстанавливаются.
Ходовые системы тяжелых сельскохозяйственных машин вызывают снижение урожайности многоукосных луговых травостоев. Это снижение начинается с уровня среднего давления 200 кПа и составляет в среднем 19 %. При уровне давления 300 кПа снижение урожайности уже не менее 20 %. Особенно страдает урожай во втором и последующих укосах (до 59... 73 %).
Лесные почвы включают в себя лесную подстилку — поверхностный слой, в котором сосредоточены все корневые системы высших травянистых растений и основная масса сосущих корней деревьев, почти вся масса энтомофауны и, что особенно важно, весь микробиоценоз (совокупность микроорганизмов). Корневые окончания хвойных пород обволакиваются микоризой, состоящей из гифов грибов, через которую посредством соответствующих взаимодействий происходит усвоение деревьями питательных веществ из почвенного раствора. Таким образом, роль лесной подстилки чрезвычайно важна. Поэтому необходимо иметь в виду не столько необратимые разрушения в почве-грунте, сколько, главным образом, воздействие на лесную подстилку движителей лесосечно-транспортных машин. Отметим, что восстановление своих функций лесными подстилками после их полного разрушения в процессе лесоотводки отодвигается на 40... 45 лет.
Лесная растительность способствует формированию благоприятных водно-физических свойств почв, которые обладают высокой инфильтрационной способностью. Особое место в этом как раз и принадлежит лесным подстилкам, которые благодаря высокой влагоемкости способны впитывать за короткий промежуток времени значительную массу воды, исключая тем самым возможность ее стекания по поверхности. Отметим, что толщина подстилки составляет от 1, 2... 6, 1 до 4, 1... 11, 2 см в зависимости от типа леса. Отсюда следует важный вывод о необходимости сохранения целостности почвенно-растительного покрова (ПРП) и особенно его верхних почвенно-гидрологических горизонтов лесной подстилки и верхнего горизонта почвы (0... 10 см) при проведении в лесу лесосечно-транспортных работ.
Основное воздействие на ПРП производится в процессе перемещения древесины из пасек методом волочения (трелевки) хлыстов деревьев (за комель, за вершину, с кроной или без нее). Перемещение по лесосеке трелевочных механизмов в бесснежный период оказывает существенное воздействие на почву, производя ее своеобразную обработку. Общая площадь поранений ПРП при трелевке составляет 10... 75 % площади лесосеки.
Отрицательным моментом трелевки служит нарушение гидрологического режима лесосеки, что при избыточном увлажнении ведет к заболачиванию вырубок и последующему необратимому снижению продуктивности площадей. При бессистемной трелевке за комель хлыстов с кронами значительно повреждается почвенный покров (до 40 % площади лесосеки) и на 90 % уничтожается еловый подрост.
Плотность ПРП на пасечных волоках увеличивается в 1, 5... ... 2 раза, водопроницаемость снижается в десятки и сотни раз. Поверхность почвы в местах трелевки сильно минерализуется в результате сдирания лесной подстилки, перемешивания ее с минеральными горизонтами ПРП или вдавливания в почву. Без учета площади погрузочных площадок, занимающих до 50 % площади лесосеки, площадь с сильноминерализованной поверхностью составляет около 60 %. В целом по всей площади лесосеки минерализованная в разной степени поверхность ПРП составляет 85 %.
Таким образом, лесопромышленные работы, приводящие практически к сплошной лесосводке и ведущиеся по технологиям и с помощью техники, не учитывающей экологические последствия, противоречат охране окружающей среды. При этом необходимо указать на негативное воздействие движителей машин. Так, гусеничный движитель уже в силу своей конструкции обладающий таким пороком, как «бортовой поворот», снабжен грунтозацепами, которые ломают древесные корни диаметром в несколько сантиметров. Попытки же оценивать здесь предполагаемое воздействие гусеничного движителя на грунт по среднему давлению дают результат, что, например, под катком оно может превышать средние показатели в 4... 6 раз.
Применение универсальных колес с развитым рисунком протектора не улучшает ситуацию, поскольку работа колесного движителя характеризуется буксованием в несколько раз большим, чем буксование гусеничного движителя. Поэтому колесо срывает поверхностный слой почвы, и колесные машины в тяговом режиме способны нанести больший вред по сравнению с гусеничными.
Используемая литература: Графкина М. В., Михайлов В. Л., Иванов К. С.
Экология и экологическая безопасность автомобиля : учебник / М. В. Графкина, В. А. Михайлов, К. С. Иванов. — М. :
ФОРУМ, 2009. — 320 с. — (Высшее образование).
Скачать реферат: