Проблемы экологии, связанные с использованием тепловых машин

Министерство образования и науки РБ.

ГБОУ “Республиканская кадетская школа – интернат”

“Проблемы экологии, связанные с использованием тепловых машин”

Подготовил: Цыденов Д.,

ученик 10 класса

Руководитель: Рабдаева В. Д,

учитель физики

г.Улан-Удэ

2021г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………...…..3

ГЛАВА 1. ЧТО СОБОЙ ПРЕДСТАВЛЯЕТ ТЕПЛОВАЯ МАШИНА

ЧТО ТАКОЕ ТЕПЛОВАЯ МАШИНА …………………..4

ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ……………………………………5

ВИДЫ ТЕПЛОВЫХ МАШИН…………………………….6

ПАРОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ…………………………………..7

РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ……………………………..8

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ……9

АКТУАЛЬНОСТЬ, ЗАДАЧИ …………….………………..10

КАК РАБОТАЕТ ТЕПЛОВАЯ МАШИНА………………11

ГЛАВА 2. ТАК ЛИ БЕЗОПАСНЫ ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ, ВЛИЯНИЕ НА ЧЕЛОВЕКА………………………………………………12

ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА…………………………………………………...12

ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ………….………13-14

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ……….…….16

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ…………………….10-11

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………..12

ВВЕДЕНИЕ

Существует неразрывная взаимосвязь и взаимозависимость условий обеспечения теплоэнергопотребления и загрязнения окружающей среды. Взаимодействие этих двух факторов жизнедеятельности человека и развитие производственных сил привлекает постепенное внимание к проблеме взаимодействия теплоэнергетики и окружающей среды.

На ранней стадии развития теплоэнергетики основным проявлением этого внимания был поиск в окружающей среде ресурсов, необходимых для обеспечения теплоэнергопотребления и стабильного теплоэнергоснабжения предприятий и жилых зданий. В дальнейшем границы проблемы охватили возможности более полного использования природных ресурсов путём изыскания и рационализации процессов и технологии, добычи и обогащения, переработки и сжигания топлива, а также совершенствования теплоэнергетических установок.

С ростом единичных мощностей блоков, теплоэнергетических станций и теплоэнергетических систем, удельных и суммарных уровней теплоэнергопотребления, возникла задача ограничения загрязняющих выбросов в воздушный бассейн, а также более полного использования их естественной рассеивающей способности.

На современном этапе проблема взаимодействия теплоэнергетики и окружающей среды приобрела новые черты, распространяя своё влияние на громадные объемы атмосферы Земли.

Ещё более значительные масштабы развития теплоэнергопотребления в обозримом будущем предопределяют дальнейший интенсивный рост разнообразных воздействий на атмосферу.

Принципиально новые стороны проблемы взаимодействия теплоэнергетики и окружающей среды возникли в связи с развитием ядерной теплоэнергетики.

Важнейшей стороной проблемы взаимодействия теплоэнергетики и окружающей среды в новых условиях является всё более возрастающее обратное влияниеопределяющая роль условий окружающей среды в решении практических задач теплоэнергетики (выбор типа теплоэнергетических установок, дислокация предприятий, выбор единичных мощностей энергетического оборудования и многое другое).

ГЛАВА 1. ЧТО СОБОЙ ПРЕДСТАВЛЯЕТ ТЕПЛОВАЯ МАШИНА

ЧТО ТАКОЕ ТЕПЛОВАЯ МАШИНА

 Создание и развитие термодинамики было вызвано, прежде всего, необходимостью описания работы и расчета тепловых машин. Первыми тепловыми машинами были паровые двигатели, замкнутый термодинамический цикл которых впервые был описан в 1690 году Дени Папином (1647-1712). Первые тепловые двигатели предназначались для подъема воды из шахт и были изобретены английскими инженерами в 1698 году  Томасом Севери (1650 - 1715) и в 1712 году Томасом Ньюкоменом (1663 - 1715). Если в насосе Севери использовался пар в качестве тела, непосредственно толкающего воду, то машина Ньюкомена была первой поршневой паровой машиной. Отметим, что идея использования поршня принадлежит Папину.

Широкое применение паровых машин в промышленности началось после изобретения в 1774 году Джеймсом Уаттом (1736 - 1819) паровой машины, в которой работа совершалась без использования атмосферного давления, что значительно сократило расход топлива. Уатт дополнил свои машины важнейшими механическими изобретениями, такими как преобразователь поступательного движения во вращательное, центробежный регулятор, маховое колесо и т.д. В 1784 году Уатт запатентовал универсальную паровую машину двойного действия, в которой пар совершал работу по обе стороны поршня.

Сейчас разработано большое количество разнообразных тепловых машин, в которых реализованы различные термодинамические циклы. Тепловыми машинами являются двигатели внутреннего сгорания, реактивные двигатели, различные тепловые турбины и т.д.

Тепловые машины или тепловые двигатели предназначены для получения полезной работы за счет теплоты, выделяемой вследствие химических реакций (сгорание топлива), ядерных превращений или по другим причинам (например, вследствие нагрева солнечными лучами). На рис. 3.1 приведена условная схема тепловой машины, а рис. 3.2 иллюстрирует ее термодинамический цикл. Для функционирования тепловой машины обязательно необходимы следующие составляющие: нагреватель, холодильник и рабочее тело. При этом, если необходимость в наличии нагревателя и рабочего тела обычно не вызывает сомнений, то холодильник как составная часть тепловой машины в её конструкции зачастую отсутствует. В качестве холодильника выступает окружающая среда.

История создания универсальных тепловых машин

Использовать внутреннюю энергию - это значит совершить за счет нее полезную работу, то есть превращать внутреннюю энергию в механическую. В простейшем опыте, который заключается в том, что в пробирку наливают немного воды и доводят ее до кипения (причем пробирка изначально закрыта пробкой), пробка под давлением образовавшегося пара поднимается вверх и выскакивает. Другими словами, энергия топлива переход во внутреннюю энергию пара, а пар, расширяясь, совершает работу, выбивая пробку. Так внутренняя энергия пара превращается в кинетическую энергию пробки.

Если пробирку заменить прочным металлическим цилиндром, а пробку поршнем, который плотно прилегает к стенкам цилиндра и способен свободно перемещаться вдоль них, то получится простейший тепловой двигатель.

История тепловых машин уходит в далекое прошлое. Тепловыми двигателями называют машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию. Первый универсальный тепловой двигатель был создан в 1764 г. в России выдающимся изобретателем, механиком Воскресенских заводов на Алтае И. И. Ползуновым. Изобретательность Ползунова не может не вызвать восхищения. Он первым понял, что можно заставить паровую машину приводить в движение не только насос, но и кузнечные мехи. Рабочие органы его машины передавали движение валу отбора мощности. Это качество придавало машине Ползунова свойство универсальности.

С того времени тепловые двигатели приобретали разные вариации.

Паровые машины

История паровых машин начинается лишь в 17 веке. Одним из первых, кто создал действующий прообраз паровой машины, был Дени Папен. Паровая машина Папена, была фактически лишь набросками, моделью. Он так и не сумел создать настоящую паровую машину, которая могла бы использоваться на производстве. Но его труды не были забыты на тысячелетия как труды Герона. Все его идеи нашли применение в следующем поколении паровых машин.

Если точно установить, кто первым в истории техники создал паровую машину очень сложно, то вот кто первым запатентовал и применил на практике свою паровую машину известно достоверно. В 1698 году, Англичанин Томас Севери, зарегистрировал первый патент на устройство «для подъема воды и для получения движения всех видов производства при помощи движущей силы огня…». Как видите описание патента очень расплывчато. В действительности, им был создан первый паровой насос. Единственное что он мог делать, поднимать воду. При этом КПД насоса был крайне низким, потребление угля было просто огромно. Поэтому основное применение насос получил на угольных шахтах. Им откачивали грунтовые воды.

В 1712 году, мир увидел паровую машину Томаса Ньюкомена. Паровая машина Ньюкомена вобрала в себя лучшие идеи из паровой машины Папена и парового насоса Севери. В ней для совершения движения применялся паровой цилиндр с поршнем как в паровой машине Папена. При этом пар получали отдельно, в паровом котле, как в паровом насосе Севери.

Несмотря на серьезный прорыв в создании паровых машин, свое основное распространение машина Ньюкомена получила только как привод для водяных насосов. Главные недостатки, паровой машины Ньюкомена заключались в ее огромных размерах и большом потреблении угля. Попытки применить ее для привода пароходов не увенчались успехом.

Более 50 лет паровая машина Ньюкомена оставалась неизменной. В 1763 году, Джеймсу Уатту, работавшему механиком в университете Глазго, предлагают починить паровую машину Ньюкомена. В процессе работы с машиной Ньюкомена, Уатт приходит к мысли, что неплохо бы ее усовершенствовать.

В 1773 году, Уатт, строит свою первую действующую паровую машину. А в 1774 году, совместно с промышленником Метью Болтоном, Уатт открывает компанию по производству паровых машин. Дела шли успешно и Болтон, просит Уатта создать паровую машину для своего нового листопрокатного завода.

В 1884 году, Уатт создает первую универсальную паровую машину. Ее основное назначение – привод промышленных станков. С этого момента, паровая машина перестает быть привязана к угольным шахтам. Ее начинают применять на заводах, устанавливать на пароходы, создавать поезда.

Именно паровая машина Уатта совершила технологический прорыв в технике. Она открыла новую эпоху в истории техники – эпоху паровых машин.

Реактивный двигатель

Хотя принцип действия реактивного двигателя был известен, по крайней мере, 2000 лет тому назад и был продемонстрирован александрийским философом Героном, тем не менее, его практическое применение должно было ожидать своего времени. Только в текущем столетии стало возможным претворить на практике мечты многих изобретателей об использовании реактивной силы в качестве движущей силы для летательных аппаратов.

Газовая турбина была первоначально разработана как силовая установка промышленного типа, однако ее применение в авиационных турбореактивных и турбовинтовых двигателях мало обязано этой более ранней работе. Первые промышленные и авиационные газовые турбины имели между собой мало общего, за исключением принципа действия, и конструкторы авиационных газотурбинных двигателей различных стран по существу создавали новый тип двигателя, а не приспосабливали двигатели существовавших типов к условиям работы на самолете.

Кто был первым создателем авиационного реактивного двигателя? На этот вопрос не может быть дан простой ответ. Ниже дается обзор развития реактивных двигателей в каждой стране с самого начала, откуда видно, что работы над созданием реактивных двигателей были начаты одновременно и независимо в ряде стран в период между первой и второй мировыми войнами, однако только некоторые из этих начинаний были успешными и сохранились до настоящего времени.

К началу второй мировой войны, в 1939 г., наибольший прогресс в развитии реактивных двигателей 12 был, достигнут в Англии и Германии. Интересно отметить, что в обеих этих странах развитие шло по двум независимым направлениям.

Хотя работы над созданием реактивных двигателей в Германии были начаты несколько позднее, чем в Англии, тем не менее, первый успешный полет реактивного самолета с газотурбинным двигателем в Германии был осуществлен почти на два года раньше, чем в Англии, а самолет с ракетным двигателем в Германии совершил первый полет еще раньше.

Кроме Германии и Англии, следует отметить еще ряд стран, где проведены подобные работы. В Швеции газовая турбина конструкции Лисхольма была запатентована в 1933 г., а в 1934 г. был уже испытан небольшой турбореактивный двигатель. Во Франции Ледюк проводил эксперименты, с прямоточными воздушно-реактивными двигателями начиная с 1929 г. и в 1940 г. приступил к строительству самолета с прямоточным воздушно-реактивным двигателем. В Венгрии Ендрассик построил и испытал авиационный турбовинтовой двигатель в 1941 г. В США к 1940 г. над созданием реактивных двигателей работали две самолетостроительные фирмы. Однако все эти работы были прекращены, за исключением работ Ледюка, которые продолжались вовремя и после войны.

В настоящее время в каждой стране авиационная промышленность работает над развитием реактивных двигателей, и лишь немногие моторостроительные фирмы не переключились с производства поршневых двигателей на производство реактивных двигателей. Ниже приводится обзор развития авиационных реактивных двигателей по странам. Обзор учитывает только действительно созданные двигатели, а не предполагавшиеся их проекты.

Двигатель внутреннего сгорания

Первый двигатель, работавший светильном газе, изобрёл в 1860 году французский механик Этьен Ленуар (1822-1900). Рабочим топливом в его двигателе служила смесь светильного газа (горючие газы в основном метан и водород) и воздуха. Конструкция имела все основные черты будущих автомобильных двигателей: две свечи зажигания, цилиндром с поршнем двустороннего действия, двухтактный рабочий цикл.

Ленуара была лишь прообразом реального двигателя, она требовала серьёзного усовершенствования. Достаточно сказать, что её коэффициент полезного действия составлял всего 0.04, т.е. Лишь 4% теплоты сгоревшего газа тратилось на полезную работу, а остальные 96% уходили с отработанными газами. Нагревали корпус и т.п. Надёжно работали свечи выпускной золотник, для охлаждения двигателя требовалось очень много воды. В 1862 г.

Французский инженер Альфонс Бо Де Роша (1815-1891) предложил идею четырёхтактного двигателя: обязательным моментом работы последнего становилось сжатие рабочей смеси газа с воздухом. Однако осуществить свою идею Бо Де Роша не сумел. Такой двигатель создал в 1876 г. Служащий из

Кёльна (Германия) Николаус Август Отто (1832-1891). Над его конструкцией изобретатель напряженно трудился и добился более высокого КПД, чем у существовавших тогда паровых машин.

В течение нескольких лет Бенцу и Даймлеру пришлось заниматься усовершенствованием двигателя. В результате при поддержки состоятельных людей Карл Бенц даже построил небольшой завод по производству газовых двигателей. В поисках более эффективных, чем светильный газ, автомобильного топлива Готлиб Даймлер совершив 1881г. Поездку на юг России, где ознакомился с процессами переработки нефти. Один из её продуктов, лёгкий бензин, оказался как раз таким источником энергии, который искал изобретатель: бензин хорошо испаряется, быстро и полностью сгорает, удобен для транспортировки.

В 1883г. Даймлер предложил конструкцию двигателя, который мог работать и на газе, и на бензине; все последующие автомобильные двигатели Даймлера были рассчитаны только на жидкое топливо. Переход от газа к бензину позволил в несколько раз увеличить обороты коленчатого вала, доведя его до 900об./мин; почти вдвое возросла удельная мощность двигателя (т.е. приходящаяся на 1 л суммарного-рабочего-объёма его цилиндров). Работа первопроходцев всегда требует энтузиазма и смелости. Награда за их настойчивость становится благодарность потомков. Первая самоходная коляска Бенца с бензиновым мотором была трехколесной. Даймлур начинал с двухколёсного «моторного велосипеда».

Изобретения Даймлера и Бенца соотечественники встретили холодно.

Благопристойных горожан беспокоил треск бензиновых двигателей; «знатоки» утверждали к тому же, что мотор «безжалостного экипажа» непременно взорвётся. В итоге Даймлеру пришлось испытывать свой автомобиль по ночам на загородных дорогах. А Бенца полиция обязала вперед сообщать свой маршрут места остановок, чтобы привести в готовность пожарные команды.

АКТУАЛЬНОСТЬ, ЗАДАЧИ

Цель: исследовать загрязнение окружающей среды от тепловых двигателей.

Задачи:

Узнать, как можно защитить окружающую среду и меры предосторожности.

Выявить на сколько сильное загрязнение окружающей среды и как оно изменилось.

Рассмотреть и изучить проблемы экологии, связанные с использованием тепловых машин

Объект исследования: Тепловые двигатели.

Предмет исследования:

Физические свойства тепловых двигателей и принцип их работы.

Актуальность: актуальность данной темы обусловлена возрастающим количеством автомобильного транспорта и решением проблемы его воздействия на качество городской среды и здоровье населения.

Гипотеза: В процессе работы многочисленных тепловых машин возникают тепловые потери, которые, в конечном счете, приводят к повышению внутренней энергии атмосферы, т. е. к повышению ее температуры. Это может привести к таянию ледников и катастрофическому повышению уровня Мирового океана, а вместе с тем к глобальному изменению природных условий. При работе тепловых установок и двигателей в атмосферу выбрасываются вредные для человека, животных и растений оксиды азота, углерода и серы.

КАК РАБОТАЕТ ТЕПЛОВАЯ МАШИНА

Принцип действия тепловых машин заключается в следующем. Нагреватель передает рабочему телу теплоту  , вызывая повышение его температуры. Рабочее тело совершает работу   над каким-либо механическим устройством, например, приводит во вращение турбину, и далее отдает холодильнику теплоту  , возвращаясь в исходное состояние. Величина   представляет собой количество теплоты, передаваемое холодильником рабочему телу, и имеет отрицательное значение.

Отметим, что наличие холодильника и передача ему части полученной от нагревателя теплоты, является обязательным, так как иначе работа тепловой машины невозможна. Действительно, для получения механической работы необходимо наличие потока, в данном случае потока теплоты. Если же холодильник будет отсутствовать, то рабочее тело неизбежно придет в тепловое равновесие с нагревателем, и поток теплоты прекратится.

В соответствии с первым началом термодинамики, при осуществлении кругового процесса, из-за возвращения рабочего тела в исходное состояние, его внутренняя энергия за цикл не изменяется. Поэтому совершенная рабочим телом механическая работа равна разности подведенной и отведенной теплоты:

Влияние загрязнений окружающей среды на организм че­ловека.

Попадая в организм человека, соединения металлов вызыва­ют тяжелые заболевания;

- ионы ртути вступают в соединение с группами белков и прочно удерживаются в организме. Ртуть вызывает расстройства ЦНС, такие как паралич, нарушение слуха, зрения;

- кадмий вызывает различные формы рака, хрупкость и ломкость костей, поражение почек;

- свинец отравляет клетки мозга, угнетает функции нервной системы, снимает быстроту реакций;

- стронций: замена кальция в костях на этот металл приводит к рыхлости и ломкости костей, расстройству опорно-двигательной системы, облучению костного мозга.

Каковы же задачи восстановления природных ресурсов и охраны окружающей среды?

- Локальный и глобальный экологический мониторинг;

- восстановление и охрана лесов от пожаров, вредителей;

- охрана и разведение редких видов растений и животных;

- международное сотрудничество по охране природы;

- расширение и увеличение числа заповедных зон;

- рациональный подход к использованию биологических минеральных ресурсов.

Экологическая обстановка в Трехгорном также довольно сложная. Для подтверждения этих слов мы не будем приводить какие-то цифры, а просто поделимся некоторыми своими наблюдениями.

Если смотреть с горы, на котором стоит наш город в сторону промышленного района можно заметить, что город окутан серой дымкой.

Возвращаясь из поездки на природу в город, мы чувствуем, что нам стало труднее дышать.

Природные газы, примеси CO₂, содержащиеся в атмосфере, сконцентрировались, и в результате на улицах промышленного района очень часто стоит неприятный запах.

По-моему, эти примеры достаточно ясно характеризуют нынешнюю экологическую обстановку в городе. Необходимо принимать меры по её улучшению. Что же нужно сделать, что бы наш родной город стал чистым и красивым?

1. Озеленение города. Растения поглощают углекислый газ выделяют кислород.

2. Уничтожение пустырей, что способствует уменьшению выветривания почв, а, следовательно, содержание пыли в воздухе уменьшается.

3. Проводить техосмотр автомобилей 2 раза в год, так как от состояния двигателя зависит количество вредных веществ, выбра­сываемых автомобилем в атмосферу.

4. Сделать более доступным ремонт автомобиля.

5. Ужесточить санкции по отношению к нарушителям

ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Охрана окружающей среды — система мер, направленных на обеспечение благоприятных и безопасных условий среды обитания и жизнедеятельности человека. Важнейшие факторы окружающей среды — атмосферный воздух, воздух жилищ, вода, почва. Охрана окружающей среды предусматривает сохранение и восстановление природных ресурсов с целью предупреждения прямого и косвенного отрицательного воздействия результатов деятельности человека на природу и здоровье людей. В условиях научно-технического прогресса и интенсификации промышленного производства проблемы охраны окружающей среды стали одной из важнейших общегосударственных задач, решение которых неразрывно связано с охраной здоровья людей. Долгие годы процессы ухудшения окружающей среды были обратимыми, т.к. затрагивали лишь ограниченные участки, отдельные районы и не носили глобального характера, поэтому эффективные меры по защите среды обитания человека практически не принимались. В последние же 20—30 лет в различных районах Земли начали появляться необратимые изменения природной среды или возникать опасные явления. В связи с массированным загрязнением окружающей среды вопросы ее охраны из региональных, внутригосударственных выросли в международную, общепланетарную проблему. Все развитые государства определили охрану окружающей среды одним из наиболее важных аспектов борьбы человечества за выживание.  Передовые промышленные страны выработали ряд ключевых организационных и научно-технических мероприятий по охране окружающей среды. Они заключаются в следующем: определение и оценка основных химических, физических и биологических факторов, отрицательно влияющих на здоровье и работоспособность населения, с целью выработки необходимой стратегии снижения отрицательной роли этих факторов; оценка потенциального воздействия токсичных веществ, загрязняющих окружающую среду, для установления необходимых критериев риска в отношении здоровья населения; разработка эффективных программ предупреждения возможных производственных аварий и мер по снижению вредных последствий аварийных
выбросов на окружающую среду. Кроме того, особое значение в охране окружающей среды приобретает установление степени опасности загрязнения окружающей среды для генофонда, с точки зрения канцерогенности некоторых токсичных веществ, содержащихся в промышленных выбросах и отходах. Для оценки степени риска массовых заболеваний, вызываемых возбудителями, содержащимися в окружающей среде, необходимы систематические эпидемиологические исследования. 
При решении вопросов, связанных с охраной окружающей среды, следует учитывать, что человек с самого рождения и в течение всей своей жизни подвергается воздействию различных факторов (контакт с химическими веществами в быту, на производстве, употребление лекарств, попадание в организм химических добавок, содержащихся в пищевых продуктах, и др.). Дополнительное воздействие вредных веществ, поступающих в окружающую среду, в частности с промышленными отходами, может оказать отрицательное воздействие на состояние здоровья людей. 
Среди загрязнителей окружающей среды (биологических, физических, химических и радиоактивных) одно из первых мест занимают химические соединения. Известно более 5 млн. химических соединений, из которых свыше 60 тыс. находится в постоянном пользовании. Мировой объем производства химических соединений возрастает за каждые 10 лет в 2,5 раза. Наиболее опасно поступление в окружающую среду хлорорганических соединений пестицидов, полихлорированных бифенилов, полициклических ароматических углеводородов, тяжелых металлов, асбеста. 
Самой действенной мерой охраны окружающей среды от этих соединений являются разработка и внедрение безотходных или малоотходных технологических процессов, а также обезвреживание отходов или переработка их для вторичного использования. Другим важным направлением охраны окружающей среды является изменение подхода к принципам размещения различных производств, замена наиболее вредных и стабильных веществ менее вредными и менее стабильными. Взаимовлияние разных промышленных и с.-х. объектов становится все более существенным, а социальный и экономический урон от аварий, вызванных соседством различных предприятий, может превысить выгоды, связанные с близостью сырьевой базы или транспортными удобствами. Чтобы задачи
размещения объектов решались оптимально, необходимо сотрудничество
специалистов разного профиля, способных прогнозировать неблагоприятное воздействие разнохарактерных факторов, использовать методы математического моделирования. Довольно часто в связи с метеорологическими условиями загрязняются территории, удаленные от непосредственного источника вредных выбросов.

Во многих странах с конца 70-х гг. появились центры по охране окружающей среды, интегрирующие мировой опыт, исследующие роль ранее неизвестных факторов, наносящих вред окружающей среде и здоровью населения. 

Важнейшая роль в осуществлении плановой государственной политики в области охраны окружающей среды принадлежит гигиенической науке. В нашей стране исследования в этой области ведут более 70 учреждений (гигиенических институтов, кафедр коммунальной гигиены медицинских институтов, институтов усовершенствования врачей). Головным по проблеме «Научные основы гигиены окружающей среды» является НИИ общей и коммунальной гигиены им. А.Н. Сысина.

Загрязнение окружающей среды

Загрязнение окружающей среды, под которой понимаются также природная среда и биосфера — это повышенное содержание в ней физических, химических или биологических реагентов, не характерных для данной среды, занесенных извне, наличие которых приводит к негативным последствиям. Ученые уже несколько десятилетий подряд бьют тревогу о близкой экологической катастрофе. Проведенные исследования в разных областях приводят к выводу, что мы уже сталкиваемся с глобальными изменениями климата и внешней среды под воздействием деятельности человека. Загрязнение океанов из-за утечек нефти и нефтепродуктов, а также мусора дошло до огромных масштабов, что влияет на сокращение популяций многих видов животных и экосистему в целом. Растущее число машин каждый год приводит к большому выбросу углекислого газа в атмосферу, что, в свою очередь, ведет к осушению земли, обильным осадкам на материках, уменьшению количества кислорода в воздухе. Некоторые страны уже вынуждены привозить воду и даже покупать консервированный воздух, поскольку производство испортило окружающую среду в стране. Многие люди уже осознали опасность и весьма чутко реагируют на негативные изменения в природе и основные экологические проблемы, но мы всё еще воспринимаем возможность катастрофы, как нечто несбыточное и далекое. Так ли это на самом деле или угроза близка и немедленно нужно что-то предпринять — давайте разбираться. Основные виды загрязнений классифицируют сами источники загрязнения окружающей среды:

биологическое;

химическое

физическое;

механическое.

В первом случае загрязнители окружающей среды — это деятельность живых организмов или антропогенные факторы. Во втором случае происходит изменение естественного химического состава загрязненной сферы путем добавления в него других химических веществ. В третьем случае меняются физические характеристики окружающей среды. К этим видам загрязнений относятся тепловое, радиационное, шумовое и другие виды излучений. Последний вид загрязнения также связан с деятельностью человека и выбросами отходов в биосферу.

Все виды загрязнений могут присутствовать как отдельно сами по себе, так и перетекать из одного в другой или существовать вместе. Рассмотрим, как они влияют на отдельно взятые области биосферы.

Меры предосторожности

Основными мерами борьбы с загрязнением атмосферы является строгий контроль выбросов вредных веществ. Нужно заменять токсичные исходные продукты на нетоксичные, переходить на замкнутые циклы, совершенствовать методы газоочистки и пылеулавливания. Большое значение имеет оптимизация размещения предприятий для уменьшения выбросов транспорта, а также грамотное применение экономических санкций. Большую роль в защите окружающей среды от химических загрязнений начинает играть международное сотрудничество. В 1970-е годы в озоновом слое, защищающем нашу планету от опасного действия ультрафиолетового излучения Солнца, было обнаружено снижение концентрации О3. В 1974 году установили, что озон разрушается под действием атомарного хлора. Одним из основных источников хлора, попадающего в атмосферу, являются хлорфторпроизводные углеводородов (фреоны, хладоны), используемые в аэрозольных баллонах, холодильниках и кондиционерах. Разрушение озонового слоя происходит, возможно, не только под действием этих веществ. Тем не менее, были предприняты меры по уменьшению их производства и использования. В 1985 году многие страны договорились о защите озонового слоя. Обмен информацией и совместные исследования изменений концентрации атмосферного озона продолжаются. Проведение мероприятий, предупреждающих попадание загрязняющих веществ в водоёмы, включает установление прибрежных защитных полос и водоохранных зон, отказ от ядовитых хлорсодержащих пестицидов, уменьшение сбросов промышленных предприятий за счёт применения замкнутых циклов. Снижение опасности загрязнения нефтью возможно путём повышения надёжности танкеров (использование двойного корпуса и прочее). Для предотвращения загрязнения поверхности Земли нужны предупредительные меры - не допускать засорения почв промышленными и бытовыми сточными водами, твёрдыми бытовыми и промышленными отходами, нужна санитарная очистка почвы и территории населённых мест, где такие нарушения были выявлены. Наилучшим решением проблемы загрязнения окружающей среды были бы безотходные производства, не имеющие сточных вод, газовых выбросов и твёрдых отходов. Однако безотходное производство сегодня и в обозримом будущем принципиально невозможно, для его реализации нужно создать единую для всей планеты циклическую систему потоков вещества и энергии. Если потери вещества, хотя бы теоретически, всё же можно предотвратить, то экологические проблемы энергетики всё равно останутся. Теплового загрязнения нельзя избежать в принципе, а так называемые экологически чистые источники энергии, например, ветряные электростанции, всё равно наносят ущерб окружающей среде. Пока единственным путём существенного уменьшения загрязнения окружающей среды являются малоотходные технологии. В настоящее время создаются малоотходные производства, в которых выбросы вредных веществ не превышают предельно допустимых концентраций (ПДК), а отходы не приводят к необратимым изменениям природы. Используется комплексная переработка сырья, совмещение нескольких производств, применение твёрдых отходов для изготовления строительных материалов

Заключение

Главной целью охраны окружающей среды является в конечном счете установление гармонии между развитием человечества и благоприятным состоянием окружающей среды.

Достижение этой цели в теоретическом аспекте требует ответа на ряд сложных вопросов, таких как:

насколько изменения качества окружающей среды, происходящие под влиянием развития человечества, угрожают физическому существованию самого человечества; 

способны ли люди предотвратить наступление экологического кризиса; что необходимо предпринять, чтобы решить проблему охраны окружающей среды, гарантировать право человека на благоприятную окружающую среду? Природа не признает государственных и административных границ, и усилия одного или нескольких государств не могут предотвратить экологического кризиса и дать ощутимых результатов в данной области. Понимание этих процессов диктует тенденции и принципы охраны окружающей среды. Интенсивная эксплуатация природных богатств привела  к необходимости нового вида природоохранной  деятельности - рационального использования  природных ресурсов, при котором  требования охраны включаются в сам  процесс хозяйственной деятельности по использованию природных ресурсов.
Охрана  окружающей природной среды - новая  форма во взаимодействии человека и  природы, рожденная в современных  условиях, она представляет собой  систему государственных и общественных мер (технологических, экономических, административно-правовых, просветительных, международных), направленных на гармоничное взаимодействие общества и природы, сохранение и воспроизводство действующих, экологических сообществ и природных ресурсов во имя живущих и будущих поколений.
На нынешнем, современном этапе развития проблемы охраны окружающей природной среды  рождается новое понятие -- экологическая  безопасность, под которым понимается состояние защищенности природной  среды и жизненно важных экoлогических интересов человека, прежде всего  его прав на благоприятную окружающую среду.
Нерациональное  природопользование в конечном счете  ведет к экологическому кризису, а экологически сбалансированное природопользование создает предпосылки для выхода из него. 
Экологический кризис не является неизбежным и закономерным порождением научно-технического прогресса, он обусловлен как у нас в стране, так и в других странах мира комплексом причин объективного и субъективного  характера, среди которых не последнее  место занимает потребительское, а 
нередко и хищническое отношение  к природе, пренебрежение фундаментальными экологическими законами

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

https://cleanbin.ru/problems/heat-machines

https://bezotxodov.ru/jekologija/jekologicheskie-problemy-ispolzovanija-teplovyh-mashin#:~:text=Экологические%20проблемы%20использования%20тепловых%20машин,борьбы%20с%20влиянием%20тепловых%20машин

https://ecoportal.info/ekologicheskie-problemy-teplovyx-mashin/

https://fb.ru/article/173901/ekologicheskaya-problema-ispolzovaniya-teplovyih-mashin-metodyi-resheniya

https://ru.wikipedia.org/wiki/Тепловое_загрязнение

https://econsk.ru/eko-problemy/ekologicheskie-ispolzovaniya-teplovyh-dvigatelej.html

https://ekdel.ru/problemy/ekologicheskie-teplovyh-dvigatelej.html