ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Согласовано
_____________________________
Руководитель ООП по
направлению 190700
доцент Алексеев В.А.
|
Утверждаю
___________________________
Зав. кафедрой
организации перевозок и безопасности движения
доцент Алексеев В.А.
|
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«экологические проблемы автомобильного транспорта»
Направление подготовки: 190700 – Технология транспортных процессов
Профиль подготовки:
Организация перевозок и управление на автомобильном транспорте
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Составитель: доцент Зотов Л.Л.
Санкт-Петербург
2012
Рабочая программа разработана в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования, утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации № 803 от 22.12.2009 г.
1. Содержание дисциплины и виды учебной работы
1.1. Содержание дисциплины
Основные законы экологии: структурные, функциональные, эволюционно-исторические. Особенности взаимодействия технических объектов с окружающей средой; жизненный цикл промышленной продукции; воздействие автомобильного транспорта на окружающую среду; вредные выбросы автомобилей; уменьшение токсичности и дымности; влияние эксплуатационных факторов на изменение выбросов; влияние топлива на токсичность отработавших газов; каталитические преобразователи; шум транспортного потока; классификация отходов; экологический паспорт предприятия. Формируемые компетенции: ПК-16.
1.2. Объём дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
|
Направление 190700.62
|
Всего часов
|
Форма обучения
|
Очная
|
Очно- заочная
|
Заочная
|
Общая трудоёмкость
дисциплины (ОТД)
|
72
|
72
|
72
|
Работа под руководством преподавателя
|
38
|
20
|
6
|
В том числе аудиторные занятия: лекции
практические
занятия (ПЗ)
лабораторные
работы (ЛР)
Самостоятельная
работа студента
Промежуточный
контроль, количество
В том числе
контрольная работа
|
19
19
34
|
8
8
4
52
1
|
2
4
66
1
|
Вид итогового
контроля
|
зачёт
|
зачёт
|
зачёт
|
2. Рабочие учебные материалы
2.1. Рабочая программа
Введение
Защита окружающей среды как одна из важнейших характеристик эффективности использования автомобильного транспорта. Негативное воздействие автомобильного транспорта на окружающую среду: потребление ресурсов, загрязнения окружающей среды, негативные социальные последствия. Потребление ресурсов на автомобильном транспорте: энергетическое, материальное. Земельное, трудовое. Основные законы экологии: структурные, функциональные, эволюционно-исторические. Особенности взаимодействия технических объектов с окружающей природной средой; влияние промышленности на природную среду, геотехнические системы. Жизненный цикл промышленной продукции. Загрязнение окружающей среды, как комплекс помех в экологических системах: ингредиентных (воздух, вода, почва), параметрических (шумовые, тепловые, электромагнитные, вибрационные), экологических (фактор беспокойства, сокращение мест обитания, разделяющий эффект, гибель живых организмов).
Социальные последствия автомобилизации, как снижение двигательной активности человека, нарастание нервного напряжения и рост заболеваний среди жителей городов, низкий уровень безопасности дорожного движения. Решение проблем снижения отрицательного влияния автомобилизации как комплекса технических, организационных, экономических и управленческих мероприятий.
Снижение отрицательных последствий автомобилизации: рациональные приемы управления автомобилем, выбор рациональных характеристик дороги и дорожного движения, изменение степени вредности транспортных средств и поддержание в условиях эксплуатации их надлежащего технического состояния, снижение загрязнения окружающей среды производственными отходами деятельности служб технического обслуживания и ремонта транспортных средств. Условия безопасной эксплуатации транспортных средств и формирование требований к элементам системы «автомобиль – водитель – дорога – среда - система технической эксплуатации».
Государственное управление в системе обеспечения защиты окружающей среды. Нормативные материалы по защите окружающей среды: законы РФ «Об охране окружающей природной среды» и «Об экологической безопасности», ГОСТы, ОСТы, СНиПы, СаНиН. Сертификация транспортных средств, услуг по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей как элемент обеспечения экологической безопасности на автомобильном транспорте. Транспортная и Государственная автомобильная инспекции и их роль в обеспечении защиты окружающей среды. Роль санитарно-эпидемиологической службы в обеспечении защиты окружающей среды на автомобильном транспорте.
Системы экологического контроля. Государственная экологическая экспертиза, экологический паспорт предприятия, мониторинг загрязнения окружающей среды при эксплуатации автомобильного транспорта.
Ответственность за нарушения законодательства РФ о защите окружающей среды: дисциплинарная, административная, уголовная, гражданская.
Плата за загрязнение окружающей среды.
Раздел 1. Влияние автомобильного транспорта на окружающую среду
1, с. 85 …90; 4, с. 36…50
Вредные выбросы автомобилей и их влияние на окружающую среду. Состав отработавших газов карбюраторных и дизельных двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Состав сухого атмосферного воздуха. Источник вредных выбросов отработавших газов (ОГ), картерные газы, топливные испарения. Структура выбросов вредных веществ по отдельным видам автомобильного транспорта. Воздействие ОГ на окружающую среду: первичные и вторичные компоненты и их экологический эффект. Окись углерода, оксиды азота, углерода, альдегиды, сажа, соединения свинца, оксиды серы и их влияние на окружающую среду. Расчет весового выброса вредных веществ в ОГ. Влияние эксплуатационных факторов на изменение выбросов СО, СН, NOx. Условная токсичность ОГ ДВС.
Уменьшение токсичности и дымности ДВС. Регулирование карбюраторных ДВС по составу горючей смеси и углу опережения зажигания. Регулирование системы питания дизельных ДВС. Узлы и системы ДВС, снижения токсичность и дымность ОГ. Рециркуляция ОГ, как метод уменьшения доли NOx в их составе.
Замкнутая система вентиляции картера. Снижение СО и СН в отработавших газах за счет контроля выключенных газов, как элемента конструкции автомобилей. Конструктивные изменения двигателя, улучшение процесса сгорания: изменение камеры сгорания, автомат подогрева всасываемого воздуха при холодном двигателе снижения степени сжатия, применение свечей со сдвоенным электроходом и д.р.
Снижение выбросов токсичных компонентов на режимах холостого хода и разгона. Влияние топлива на токсичность отработавших газов. Общие свойства топлива для ДВС и их роль в образовании вредных компонентов в ОГ. Снижение токсичности и дымности ОГ за счет присадок в топливо и масло. Способы сокращения испаряемости топлива из бака карбюратора. Использование газовых и водоэмульсионных топлив. Структура ОГ у автомобилей, работающих на сжатом и сжиженном газе, а также на водоэмульсионных топливах. Двухтопливные смеси (с добавлением газа и эмульсий) и их влияние на снижение вредных выбросов. Альтернативные виды топлива и их роль в снижении токсичности и отрицательного воздействия автомобиля на окружающую среду.
Каталитические преобразователи, как наиболее рациональный путь снижения токсичности ОГ. Каталитические нейтрализаторы. Использование фильтрующих элементов при снижении дымности ОГ дизельных двигателей. Эффективность мероприятий при снижении токсичности и дымности ОГ.
Контроль состава ОГ как элемент управления состоянием ДВС. Методики испытания автомобилей на токсичность. Европейский испытательный цикл. Оценка токсичности двигателя. Контроль вредных компонентов ОГ в процессе эксплуатации автомобиля. Требования ГОСТ при контроле токсичности и дымности.
Требования стандартов США и ЕЭС по нормированию содержания вредных примесей в ОГ бензиновых и дизельных легковых и грузовых автомобилей. Методы проверки ДВС на токсичность и дымность. Методы анализа основных газовых загрязнений: электрические, фотоколометрические, эмиссионные, лазерные, термохимические и плазменно-ионизационные. Классификация средств контроля токсичности и запыленности ОГ. Схемы газоанализаторов и дымомеров. Перспективные методы определения параметров токсичности и запыленности газовых потоков.
Шум автомобиля как особый вид загрязнения окружающей среды. Физические основы возникновения шума и восприятия звука. Источники возникновения шума и вибрации на автомобиле. Влияние шума на организм человека. Пути уменьшения уровня шума и вибрации внутри салона автомобиля. Внешний шум автомобиля. Пути уменьшения уровня внешнего шума автомобиля. Контроль уровня автомобильного шума. Требования нормативных документов к уровням внешнего и внутреннего шумов автомобиля. Методы контроля шума автомобиля. Средства оценки шума автомобиля.
Раздел 2. Экологическая безопасность транспортных потоков и виды топлив, применяемых в автомобилях
1, с. 90…165; 5, с. 48…126
Транспортный поток как сумма воздействий автомобилей на окружающую среду. Режимы движения автомобилей в транспортном потоке. Структура времени работы автомобилей на различных режимах. Время проезда автомобилем участка городской магистрали как важнейший показатель,ы отражающий фактические условия транспортных потоков. Характеристики разгона и торможения автомобилей, задерживающихся у изолированного перекрестка со светофорным регулированием. Определение средней скорости установившегося движения транспортного потока на перегоне городской магистрали.
Расчеты выбросов вредных веществ транспортными потоками. Индекс загрязнения как комплексный показатель токсичности транспортных потоков. Валовой и пробеговый выбросы СО. Выбросы углеводородов и оксидов азота от транспортных потоков. Концентрация токсичных компонентов в атмосферном воздухе. Определение концентраций СО на краю проезжей части. Влияние характеристик проезжей части и примагистральной застройки на содержание вредных компонентов ООГ в приземном слое воздуха магистралей. Концентрация СО и других токсичных компонентов ООГ автомобилей на перекрестках. Социально-экономический ущерб от загрязнений атмосферы городов и промышленных центров. Расчет предельного и допустимого выброса вредных веществ транспортными потоками. Допустимая загазованность атмосферного воздуха от автомобильного транспорта. Аэрационные характеристики примагистральных территорий. Расчетная скорость ветрового потока в заданной точке города. Влияние рельефа местности и состояния атмосферы на скорость ветрового потока.
Пути снижения воздействия транспортных потоков на окружающую среду. Сокращение числа пересечений транспортных потоков и пешеходных. Сокращение числа остановок транспортных средств: за счет организации движения транспортных и пешеходных потоков, внедрение прогрессивных методов управления работой светофорных объектов. Снижение уровня нагрузки магистралей: рациональная организация автомобильных перевозок, рассредоточение транспортных потоков в пространстве и по времени, увеличение пропускной способности магистралей. Оптимизация состава цикла регулирования и внедрения автоматизированных систем управления дорожным движением. Снижение уровня загазованности атмосферного воздуха за счет строительства инженерных сооружений: экранизирующих стенок, земляных насыпей, открытых тоннелей, зданий-экранов. Уменьшение уровня загазованности на внутримикрорайонной территории: зонирование примагистральной полосы, строительство около транспортных магистралей торгово-бытовых или социально-культурных учреждений и предприятий. Защитный эффект зеленых насаждений примагистральной территории.
Шум транспортного потока. Классификация шумов транспортного потока. Критерии воздействия на человека. Схема расчета шумовых характеристик транспортного потока. Эквивалентный уровень шума автомобиля при движении с постоянной скоростью, замедлением и ускорением. Способы суммирования шумов одиночных автомобилей. Последовательность расчета эквивалентного уровня шума транспортного потока. Диаграмма шума транспортного потока.
Организация дорожного движения как средства ограничения транспортного шума: ограничение верхнего предела скорости автомобилей, увеличение числа полос движения, оптимизация структуры и деятельности цикла светофорного регулирования и координации работы светофорных объектов.
Электромагнитные излучения транспортного потока. Природа электромагнитного излучения. Вредные воздействия электромагнитных излучений на человека. Предельно допустимый уровень воздействия электромагнитных полей. Методы измерения; пути снижения электромагнитных излучений: конструктивные и эксплуатационные факторы. Техническое состояние узлов и агрегатов, формирующих электромагнитное поле. Устройства, предназначенные для подавления и экранирования электромагнитного излучения. Мощность излучения транспортного потока. Влияние интенсивности транспортного потока и технической скорости на уровень электромагнитного излучения.
Транспортная вибрация как воздействие на водителя и пассажиров автомобиля, так и на окружающие объекты. Общая и локальная вибрация и их воздействия на человека. Воздействие вибраций на окружающее пространство. Зависимость вибраций от интенсивности и скорости движения, состава потока и ровности дорожного покрытия, характеристик грунта. Нормирование значений транспортной вибрации. Требования ГОСТ 12.1.012 и международных стандартов к нормируемым параметрам вибрации. Снижение уровня вибраций как комплекс организационных и строительных мер.
Раздел 3. Экологическая безопасность технического обслуживания и ремонта автомобилей
2, с. 95…131
Производственные отходы технического обслуживания и ремонта автомобилей и их влияние на окружающую среду. Классификация отходов. Источники образования производственных отходов. Загрязнение воды, атмосферы и почвы отходами производства.
Воздух рабочих зон технического обслуживания и ремонта. Микроклимат производственных помещений. Нормирование микроклимата производственных помещений. Вредные вещества, выделяемые в воздух рабочей зоны. Источники выделения вредных веществ. Предельно-допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Определение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для производственных участков предприятий автомобильного транспорта и станций технического обслуживания. Пути нормализации вредных выделений в воздух помещений: механизация и дистанционное управление производственными процессами, защита источников тепловых излучений, средства индивидуальной защиты, устройства эффективной вентиляции и отопления. Мероприятия по защите от вредных веществ: разработка инструкций по безопасности труда при применении вредных веществ, своевременный контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, совершенствование конструкции оборудования.
Сточные воды предприятия автомобильного транспорта: производственные, хозяйственно-бытовые, ливневые загрязнения воды отходами производственной деятельности. Показатели загрязнения сточных вод. Анализ водной среды. Методы, средства анализа. Расчет водопотребления и сброса неочищенных вод. Требования к сточным водам. Определение предельно-допустимых сбросов веществ в водные объекты со сточными водами. Очистка и обезвреживание сточных вод, как основное направление в решении проблемы защиты окружающей среды. Способы очистки сточных вод: механический, физико-химический, электрохимический, биологический. Технологические процессы очистки сточных вод. Эффективность очистки. Очистные сооружения. Состав очистных сооружений. Расчет потребного количества очистных сооружений. Расчет очистных сооружений по взвешенным веществам и нефтепродуктам. Очистка сточных вод малярных участков. Организация эксплуатации очистных сооружений и уход за ними.
Отходы производственной деятельности на автомобильном транспорте загрязняющие почву: твердые и жидкие. Нормативные документы, регламентирующие требования к почве. Требования к контролю и охране почвы от загрязнений. Сбор, хранение и утилизация отходов как основное направление снижения воздействия на почву. Сбор, хранение и утилизация металлоотходов, нефтепродуктов и масел, шин и рабочих жидкостей.
Раздел 4. Оценка экологической безопасности эксплуатации автомобилей
2, с. 132…198
Обязанности владельцев автомобильного транспорта и должностных лиц предприятия по обеспечению экологической безопасности передвижных и стационарных источников выделения вредных выбросов. Экологическая документация предприятия: обязательная и рекомендуемая. Обязательная документация предприятия: тома расчетов предельно-допустимых выбросов (ПДВ) или временно согласованных выбросов (ВСВ) в атмосферу и предельно-допустимых выбросов (ПДС) в водоемы; разрешение на ПДВ и ВСВ; разрешение на сброс воды и водопользования; разрешение на хранение отходов; разрешение на вывоз отходов; экологический паспорт предприятия; государственные стандарты на ПДВ вредных веществ; подлинники актов, протоколов, предписаний, выданных предприятию государственными органами по контролю за состоянием окружающей среды; государственная отчетность по охране окружающей среды. Экологический паспорт предприятия как основной документ, характеризующий состояние природоохранных работ на предприятии. Требования экологического паспорта. Стандарты на вредные выбросы и сопроводительная документация. Государственная отчетность по экологической деятельности предприятия автомобильного предприятия. Документация, подтверждающая разрешение хранения автомобилей. Методики действия при возникновении экологической аварии.
Основные мероприятия, направленные на обеспечение экологической безопасности автомобильного транспорта. Обеспечение предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ на границе санитарно-защитной нормы предприятия: снижение вредных выбросов из котельных установок; уменьшение времени разогрева автомобильных двигателей на холостом ходу; снижение вредных выбросов в атмосферу воздуха при работе зон, цехов, участков. Очистка сточных вод и экономное водопотребление. Обеспечение ПДК в выбросах технологического оборудования при ремонте, техническом обслуживании автомобилей, хранении транспортных веществ и материалов: улавливание золы, пыли и очистки газодымовых веществ; вентиляция, утилизация и нейтрализация вредных отходов: обеспечение допустимого уровня шума при работе предприятия. Меры экологической безопасности при эксплуатации автомобилей на линии.
Заключение
Использование знаний, полученных при изучении данной дисциплины в изучении дальнейших дисциплин и закрепление этих навыков на практике.
2.2. Тематический план дисциплины
2.2.1. Тематический план дисциплины для студентов очной формы обучения
-
№
п/п
|
Наименование
раздела
|
Количество часов обучения
|
Виды занятий и контроля
|
Лекции
|
ПЗ
|
ЛР
|
Самостоят. раб.
|
Тесты
|
Контр. работы
|
ПЗ
|
ЛР
|
Курс. работа
|
Аудиторные
|
Аудиторные
|
Аудиторные
|
|
Всего
|
72
|
19
|
19
|
|
34
|
|
1
|
|
|
|
|
Введение
|
2
|
2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.
|
Влияние автомобильного транспорта на окружающую среду
|
17
|
4
|
|
|
13
|
|
|
|
|
|
2.
|
Экологическая безопасность транспортных потоков и виды топлив, применяемых в автомобилях
|
18
|
5
|
10
|
|
3
|
|
|
|
|
|
3.
|
Экологическая безопасность технического обслуживания и ремонта автомобилей
|
18
|
4
|
9
|
|
5
|
|
|
|
|
|
4.
|
Оценка экологической безопасности эксплуатации автомобилей. Заключение
|
17
|
4
|
|
|
13
|
|
|
|
|
|
2.2.2. Тематический план дисциплины для студентов очно-заочной формы обучения
-
№
п/п
|
Наименование
раздела
|
Количество часов обучения
|
Виды занятий и контроля
|
Лекции
|
ПЗ
|
ЛР
|
Самостоят. раб.
|
Тесты
|
Контр. работы
|
ПЗ
|
ЛР
|
Курс. работа
|
Аудиторные
|
Аудиторные
|
Аудиторные
|
|
Всего
|
72
|
8
|
8
|
4
|
52
|
|
1
|
|
|
|
|
Введение
|
2
|
1
|
|
|
1
|
|
|
|
|
|
1.
|
Влияние автомобильного транспорта на окружающую среду
|
17
|
1
|
|
|
16
|
|
|
|
|
|
2.
|
Экологическая безопасность транспортных потоков и виды топлив, применяемых в автомобилях
|
18
|
2
|
4
|
4
|
8
|
|
|
|
|
|
3.
|
Экологическая безопасность технического обслуживания и ремонта автомобилей
|
18
|
2
|
4
|
|
12
|
|
|
|
|
|
4.
|
Оценка экологической безопасности эксплуатации автомобилей. Заключение
|
17
|
2
|
|
|
15
|
|
|
|
|
|
2.2.3. Тематический план дисциплины для студентов заочной формы обучения
-
№
п/п
|
Наименование
раздела
|
Количество часов обучения
|
Виды занятий и контроля
|
Лекции
|
ПЗ
|
ЛР
|
Самостоят. раб.
|
Тесты
|
Контр. работы
|
ПЗ
|
ЛР
|
Курс. работа
|
Аудиторные
|
Аудиторные
|
Аудиторные
|
|
Всего
|
72
|
2
|
4
|
|
66
|
|
1
|
|
|
|
|
Введение
|
2
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
|
1.
|
Влияние автомобильного транспорта на окружающую среду
|
17
|
|
|
|
17
|
|
|
|
|
|
2.
|
Экологическая безопасность транспортных потоков и виды топлив, применяемых в автомобилях
|
18
|
1
|
2
|
|
15
|
|
|
|
|
|
3.
|
Экологическая безопасность технического обслуживания и ремонта автомобилей
|
18
|
1
|
2
|
|
15
|
|
|
|
|
|
4.
|
Оценка экологической безопасности эксплуатации автомобилей. Заключение
|
17
|
|
|
|
17
|
|
|
|
|
|
2.3. Структурно-логическая схема дисциплины
-
Экологическая безопасность автомобилей
|
Влияние автомобильного транспорта на окружающую
среду
|
-
Экологическая безопасность транспортных потоков и виды топлив, применяемых в автомобилях
|
-
Экологическая безопасность обслуживания и ремонта
автомобиля
|
-
Оценка экологической безопасности эксплуатации
автомобилей
|
2.4. Практический блок
2.4.1. Практические занятия
Номер и наименование раздела
|
Наименование практического
занятия
|
Количество часов
|
Очная
|
Очно-заочн.
|
Заочная
|
Раздел 2. Экологическая безопасность транспортных потоков и виды топлив, применяемых а автомобилях
|
Экологическая безопасность транспортных потоков
|
10
|
4
|
2
|
Раздел 3.Экологическая безопасность технического обслуживания и ремонта автомобилей
|
Экологическое обеспечение процессов ТО и Р
|
9
|
4
|
2
|
2.4.2. Лабораторный практикум
Номер и наименование раздела
|
Наименование лабораторных
занятий
|
Количество часов
|
Очно-заочн.
|
Раздел 2. Экологическая безопасность транспортных потоков и виды топлив, применяемых а автомобилях
|
Исследование экологических показателей
транспортного потока
|
4
|
3. Информационные ресурсы дисциплины
3.1. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Зотов, Л.Л. Экологическая безопасность автомобилей: учеб. пособие / Л.Л. Зотов. – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2005. - 114 с.
2. Техническая эксплуатация автомобилей: учебник для ВУЗов / Е.С. Кузнецов [и др.]. – М.: Наука, 2001, - 535 с.
3. Экологическая безопасность транспортных потоков / Под ред. А.Б. Дьякова. – М.: Транспорт. 1989. – 128 с.
4. Говорущенко, Н.Я. Экономия топлива и снижение токсичности на автомобильном транспорте / Н.Я. Говорущенко. – М.: Транспорт, 1990. – 133 с.
5. Экологическая оценка жизненного цикла промышленной продукции / О.Г. Воробьёв, Л.Л. Зотов, Д.В. Шишевилов, В.А. Шляхтов // Экологическая химия. – 1997. - № 6(3). – с.8-12.
6. Международный контроль эмиссии выхлопных газов энергетических установок / Л.Л. Зотов, В.А. Чистяков // Жизнь и безопасность. – 2002. - №3. – 89-93.
Разработал: доцент кафедры ОПиБД Зотов Л.Л.
Эксперт: профессор кафедры ОПиБД Черняков А.А. |
