نقش وسایل نقلیه در آلودگی هوا :

 تاریخچه موتورهای احتراق داخلی ، به سال 1876 باز می گردد ، که «نیکولاس اتو» (1891 – 1832 ) اوین موتور جرقه ای را ساخت . این موتور در ابتدا بنابر سیکل ویژه ای کار می کرد و با بازدهی حداکثر برابر با 11% ، دارای وزن زیادی بود . اتو با ارائه سیکل عملکرد 4 زمانه ، بازده را به 14% افزایش ، و در کنار کاهش حجم موتور ، وزن آن را نیز به کمتر از یک سوم حالت قبل کاهش داد . در سال 1884 ، امتیاز ثبت شده یک شخص فرانسوی به نام «آلفونس بیودی روشاس» (1893-1815) مربوط به سال 1862 منتشر شد ، که معلوم ساخت او قبل از اتو ، اصول سیکل 4 زمانه را شرح داده است . البته چون روشاس نتوانسته بود ایده های خود را عملی سازد ، در نتیجه امروزه اتو به عنوان مخترع موتور شناخته می شود .

از آن پس اشخاص بسیاری در اواخرقرن نوزدهم دست به ابداع موتورهای دیگری دست زدند ، و جملگی به این نتیجه رسیدند که «نسبت تراکم» تاثیر مستقیمی بر روی بازده موتور دارد ، ولی به دلیل مشکل «کوبش» ، مقدار آن به کمتر از 4 محدود شده بود . در دهه 1880 ، با توسعه کاربراتور و سیستم جرقه ، سرعت موتورها افزایش یافت ، و امکان استفاده از موتور در اتومبیلها فراهم شد . در سال 1892 ، یک مهندس آلمانی به نام «رودلف دیزل» (1913 – 1858) ، نوع جدیدی از موتور را به ثبت رساند . در طرح وی ، در مرحله تراکم، تنها هوا متراکم ، و در انتهای این مرحله سوخت مایع به داخل هوای داغ پاشیده می شد . از آنجایی که در این طرح ، هوا دچار کوبش نمی شود ، لذا وی توانست تراکم را بالا ببرد ، و بازده موتو را دو برابر کند . یکی از دیگر طرحهای موتور ، موتور دورانی است ، که اولین آنها توسط «فلیکس وانکل» ، در سال 1957 به نتایج رضایتبخشی رسید .

 سوختها نیز تاثیر فراوانی در توسعه موتورها داشته اند . اولین موتورها با سوختن گار ، توان مکانیکی تولید می کردند . بنزین در اواخر قرن نوزدهم ، برای استفاده از کاربراتورها مورد استفاده قرار گرفت . بنزینهای اولیه کاملاً فرار بودند و در نتیجه ، امکان افزایش نسبت تراکم به بیش از 4 نبود ، ولی در عوض راه اندازی موتور (استارت زدن) راحت بود . «ویلیام برتون» (1954 – 1865) توانست با «گراکینگ حرارتی» نفتهای سنگین ، بنزینی تولید کند تا بتوان به تقاضاهای روز افزون بنزین پاسخ داد . البته به دلیل بالا بودن نقطه جوش ، استارت حالت سرد موتور مشکلتر بود ، که این مشکل نیز با اخترع «استارتر برقی» در سال 1912 حل شد . تاثیر ضد کوبش « تترا اتیل سرب» ، در سال 1923 ، توسط شرکت «جنرال موتورز» کشف شد و در دهه 1930، استفاده از کاتالیزو فعال به جای کراکینگ حرارتی ، باعث تولید بنزینهای دارای کیفیت بالا شد .

مساله آلودگی هوا در دهه 1940 در لس آنجلس بروز کرد . در سال 1952، کشف شد که مشکل «مه دود» ، از واکنش مابین اکسیدهای نیتروژن و ترکیبات هیدروکربنی در مجاورت نور خورشید صورت می گیرد ، که موتورها از عوامل اصلی آن هستند . موتورهای دیزل نیز منبع اصلی دوده و ذرات ریز هستند . لذا برای حفظ محیط زیست ، در کشورهای پیشرفته ، استانداردهایی در زمینه محدود ساختن آلاینده های خروجی موتور ارائه شد . همچنین در موتور از تجهیزاتی مانند«مبدلهای کاتالیزوری» ، و در سوخت از مواد افزودنی برای بهبود کیفیت آن و حذف سرب ، برای این مهم استفاده شد. از دهه 1970 ، به دلیل افزایش بهای فراورده های نفتی ، برای کاهش مصرف موتور ، تلاش زیادی برای بالا بردن بازده صورت گرفت. البته باید در نظر داشت که کنترل آلودگی موتور ، باعث بالا رفتن مصرف سوخت می‌شود .

تلاش بسیاری نیز درباره سوختهای جایگزین بنزین و گازوییل صورت گرفته ، که از بین آنها می توان به گاز طبیعی ، متانول و اتانول اشاره کرد . هیدروژن ، بنزین و گازوییل مصنوعی حاصل از سنگهای نفتی و زغال سنگ ، نیز جایگزینهایی بلندمدت محسوب می شوند .

بعد از گذشت بیش از یک قرن ، ممکن است به نظر برسد که موتورها به حداکثر توسعه خود رسیده اند ، ولی در عمل موتورها همچنان به توان و بازده بالاتر و آلودگی کمتری می رسند . استفاده در موارد جدید باعث کاهش وزن ، قیمت و تلفات حرارتی شده است .

تزریق سوخت یکی از ایده های مدرن و با تکنولوژی بالا بوده و در صورتیکه بخواهیم بیشترین بازدهی ر ا د اشته باشیم استفاده از آن یک پیش نیاز می باشد .ولی در حقیقت تزریق سوخت چندین دهه است که مورد استفاده قرار گرفته و از قبل از جنگ جهانی دوم روش استاندارد تحویل سوخت به موتور می باشد .

با بررسی کوتاهی در نقش وسایل نقلیه بخصوص سیستم سوخت رسانی آنها در آلوده کردن هوا اهمیت و سهم قابل توجه آنها در آلودگی هوا (بویژه شهرهای بزرگ) پی می بریم .

با تحقیق در مورد‌آلاینده هایی که به این صورت به محیط زیست ما انسان‌ها وارد می شوند ضرورت اصلاح وسایل نقلیه و بطور خاص به ضرورت تصحیح سیستم سوخت رسانی پی خواهیم برد .انژکتوری کردن سیستم های سوخت رسانی در راستای بهینه کردن مصرف سوخت و در نتیجه کاهش گازهای آلاینده‌ی  خروجی از اگزوز می‌باشد .

محیط زیست و راههای حفاظت از آن

مقدمه:

به همه ی محیط هایی که در آن ها نوعی از ،زندگی جریان داشته باشد "محیط زیست " گفته می شود از جمله : استخر آب،شهر، اقیانوس،کویر و...
برای بقای یک محیط زیست،ارتباط متقابل موجودات زنده با یکدیگر و با عوامل غیرزنده،امری لازم و ضروری است.عوامل زنده ی یک اکوسیستم عبارتند از: تولید کننده(گیاهان سبز) مصرف کننده (جانوران) ،تجزیه کننده ها (باکتری ها و قارچ ها )مهم ترین ارتباط جانداران با یک دیگر،ارتباط غذایی است که به صورت زنجیره ی غذایی و شبکه ی غذایی جریان دارد و درنهایت همه ی جانداران کره ی زمین یک شبکه ی غذایی بزرگ به نام شبکه ی حیات را تشکیل می دهند.
عوامل غیر زنده عبارتند از:دما،نور،آب،گازها،مواد شیمیایی،گرما،(که بیشتر از اشعه ی مادون قرمز حاصل از نور خورشید به دست می آید) برنامه های مربوط به زیست محیطی باید آن چنان در نظر گرفته شوند که بقای همه ی موجودات دریک سیستم تضمین گردد.
روابط بین انسان و طبیعت یک بحث قدیمی است که تا مدت ها تصور می شد.طبیعت با نیروی تصفیه کننده و تنظیم کننده اش،تعرضات انسان را هضم خواهد کرد.
افزایش جمعیت،تجارت های پر سود عاج فیل،شاخ کرگدن ها،پوست تمساح،جنگل زدایی و بهره برداری از جنگل ها و مصرف بیش از حد انرژی با سرعت زیادی موجب برهم زدن نظم موزون و شگفت انگیز مکانیزم جهان شده است.از طرفی بلا های طبیعی (سیل،آتش فشان،زلزله،و...)ویا تغییرات آب و هوایی باعث دگرگونی های مهمی در میراث جانداران زمین شده اند.
کشته شدن گاو اهلی امروزی در سال 1672در لهستان ، ناپدید شدن خر کواگای معروف (به واسطه ی پوستش نیمه اسب و به واسطه ی گردنش نیمه گور خر بود)
در سال 1880در آفریقای جنوبی،محو شدن دایناسور ها از کره ی زمین حدود 655 میلیون سال پیش و مواردی مشابه دیگر،تا انسان مصیبت فقر و حتی انهدام جهان زنده را سازمان دهی کند .
دلایل مهم حفاظت از موجودات زنده عبارتند از :
1)زنجیره ی حیات : جانوران ، محتاج گیاهان (برای تبدیل انرژی خورشیدی به غذا )و گیاهان محتاج جانوران (برای انتقال دانه های گرده و بارورکردن آنها )هستند و بقای جانوران منوط به بقای طعمه هایشان است.
2)یک گنجینه ی درمانی :معالجه ی %80جمعیت کشور های در حال توسعه با داروهای طبیعی توسعه می گیرد .منشاء بسیاری از داروها،جانوران به خصوص آبزیان هستند .در کشورهایی چون هند،چین،آمازون و آسیای جنوب شرقی،پزشکان گیاهان مختلفی را به طریقه ی سنتی استفاده می کنند.
3)یک انبار وسیع:طبیعت یک مخزن بزرگ مواد خوراکی است که هنوز چندان مورداستفاده قرار نگرفته و مواد غذایی انسان به این تنوع زیستی در محصولات کشاورزی وابسته است.
4)معدنی برای صنعت)تقریبا"در تمام شاخه های صنعت از نشاسته ها،شیره ی بعضی نباتات،روغن های گیاهی ،چربیهای گیاهی و حیوانی استفاده می شود و گیاهانی مثل نیشکر،چغندر قند و گندم،انرژی های سبز شناخته شده است.

برای خواندن ادامهی مطالب به ادامه ی مطلب بروید...........

حذف آلودگی های صنعتی از محیط زیست

آلودگی محیط زیست، از مهمترین مشکلاتی است که امروزه جهان با آن مواجه است. اگر کنترلی 

برروند رشد تصاعدی این پدیده انجام نگیرد با فاجعه محیط زیست روبرو خواهیم شد. در یک تعریف

ساده، آلودگی محیط زیست عبارتست از هرگونه تغییر در ویژگیهای اجزای محیط زیست به طوری

که استفاده پیشین از آنها را ناممکن کند و به طور مستقیم یاغیرمستقیم حیات موجودات زنده را

به مخاطره اندازد. برای کنترل و یا حذف آلودگی می بایستی منشاء تشکیل دهنده آلودگی را شناسایی کرده و راهکارهای لازم برای رفع آنرا بیابیم. صنعت نفت به ویژه عملیات پالایش از مواردی است که در ایجاد این آلودگی سهم زیادی دارد. در این میان عواملی چون افزایش کمّی تصفیه نفت خام به علت رشد تقاضا و احداث پالایشگاه های بزرگ به ویژه در کنار شهرها و مناطق پرجمعیت به علت صرفه جویی در هزینه های حمل و نقل، سبب افزایش میزان آلودگی، از سوی این صنایع شده است.

آلودگی هوا را می توان به عنوان نخستین مورد از آلاینده های پالایشگاهی، مطالعه و بررسی کرد. در پالایشگاه های ساده، پالایشگاه هایی که در آنها عمل تقطیر، تبدیلات کاتالیستی، تصفیه با هیدروژن و تأسیسات خارج از محل وجود دارد، مقدار کل نفت مصرف شده که شامل سوخت مصرفی و نفت به هدر رفته در عملیات تولیدی است نباید از۳/۵ درصد مقدار محصول بیشترشود. همچنین برای پالایشگاه هایی که دارای واحدهای تبدیلی ثانویه (Secondary Conversion Units) همچون هیدروکراکرها یا واحدهای تولید روانساز هستند، این مقدار نباید بیشتر از۶-۵ درصد و در برخی موارد تا۱۰ درصد محصول شود.
انتشار ترکیبات آلی فرار از واحدهای فرآیندی می تواند به۰/۰۵ درصد میزان محصول و کل انتشارات VOC کمتر از۱ کیلوگرم در هر تن نفت خام یا۰/۱ درصد میزان محصول کاهش یابد. روشهای مورد استفاده در تخمین این اعداد شامل دیده بانی انتشار آلاینده ها(Emissions Monitoring)، نوسان حجمی(Mass Balance) و شناسایی منابع انتشار(Inventories of Emission Sources) است. سیستم های باز یافت بخار برای کنترل خروج VOCs از تانک های ذخیره کننده و محل های بارگیری، باید۹۰ تا۱۰۰ درصد بازیافت داشته باشند. اپراتورهای واحدهای صنعتی باید از سوخت با گوگرد کمتر از۰/۵ درصد استفاده کنند.
سوخت هایی که دارای گوگرد بالا هستند باید به واحدهای مجهز به کنترل کننده Sox برده شوند. راه دیگر، مخلوط کردن سوخت ها (Fuel Blending) است. در صورتی که غلظت سولفید هیدروژن در گازهای انتهایی به بیش از۲۳۰mg/Nm۳ برسد باید از یک سیستم باز یافت گوگرد که حداقل۹۷ درصد گوگرد (ترجیحاً بیش از۹۹ درصد) را بازیافت می کند، استفاده کرد. مقدار کل انتشار اکسید گوگرد در یک پالایشگاه هیدرواسکیمینگ(Hydro Skimming Refinery)، دارای برجهای تقطیر اتمسفر یک و تحت خلاء واحدهای رفرمینگ و فرآیند تقطیر، باید کمتر از۰/۵ و برای یک پالایشگاه تبدیلی کمتر از۱ کیلوگرم درهرتن باشد.
● کنترل انتشار آلاینده ها
راههای کنترل انتشار آلاینده ها به هوا شامل به حداقل رساندن نشت از تانک های ذخیره کننده و مسیرهای حمل فرآورده توسط روش هایی چون استفاده از سیستم های باز یافت بخار و نصب دو سیستم آب بندی (Double seals) ، به حداقل رساندن انتشار اسید گوگرد توسط گوگرد زدایی سوخت ها تا حد ممکن یا استفاده از سوخت های با گوگرد بالا در واحدهای مجهز به کنترل کننده های انتشار اکسید گوگرد است. همچنین باز یافت گوگرد از گازهای انتهایی (Tale Gasses) در واحدهای باز یافت گوگرد با کارایی بالا، باز یافت کاتالیزورهای با پایه بدون سیلیکا و کاهش انتشار ذرات ریز، استفاده از کوره های با اکسید نیتروژن پایین برای کاهش انتشار این گاز، جلوگیری و محدود کردن انتشار ترکیبات فرار با طراحی صحیح فرآیند، تعمیر و نگهداری مناسب و استفاده از حداقل سوخت از جمله راههای کنترل انتشار آلاینده ها است. بانک جهانی حداکثر انتشار آلاینده ها را به شرح جدول۱ اعلام کرده است. در صورتی که در سیستم های کنترل آلودگی از طراحی مناسب، عملکرد و تعمیر و نگهداری خوب استفاده شود این سطوح به طور کامل قابل دستیابی خواهد بود. تمام سطوح حداکثری باید حداقل برای۹۵ درصد مواقعی که واحد صنعتی در حال فعالیت است به دست آیند تا به عنوان قسمتی از ساعات عملکرد سالیانه مورد محاسبه قرار گیرند.
● آلودگی های آب
آلودگی آب یکی دیگر از مسایل مهم و مورد مطالعه شناخته می شود و منظور از آن غلظت مواد آلوده کننده و حجم مقدار آب های خروجی (Effluent Water) و پسابهای صنعتی،(Waste Water) است که از یک پالایشگاه خارج می شود. پالایشگاه هایی که دور از سواحل دریا یا مسیر رودخانه قرار دارند نسبت به آنها که از این امکانات بهره مند هستند از نظر مسایل آلودگی آب وضع دشوارتری دارند. حداکثر مقدار نفت باید به۲۰ تا۳۰ قسمت و در برخی مکانها حتی کمتر از۵ در میلیون کاهش یافته و علاوه بر آن غلظت مواد شیمیایی آنها نیز به سطح ایمن و بی خطر رسیده باشد. فاضلاب باید از مواد سمی یا مواد شیمیایی سرطانزا عاری و بنزن موجود در آب به حدود۱۰ppm وزنی تقلیل داده شود.
نکته قابل توجه اینکه مقدار مجاز غلظت مواد شیمیایی در مناطق گوناگون متفاوت است و در برخی نقاط، مقررات ایجاب می کند که برای پسابهای صنعتی، دستگاه های تصفیه نصب شود. البته مواد شیمیایی این پسابها همیشه سمی نیست، ولی این خطر را دارند که بیشتر آنها به سرعت اکسیده شده، اکسیژن آب را جذب کرده و سبب نابودی موجودات آبزی شوند. نبودن اکسیژن در آب، کار اکسیده شدن پسابهای مواد آلی را که یک عمل طبیعی تصفیه آب است متوقف کرده و سبب تشدید واکنش های تخمیر کننده این مواد می شود. درجه حرارت پساب های خروجی پالایشگاه ها نیز بسیار مهم است زیرا بالا بودن آن، سبب مرگ ماهی ها و دیگر آبزیان می شود. از سویی جدا کردن مواد نفتی از آب جزو ضروریات عملیاتی هر پالایشگاه است. در پسابهای یک پالایشگاه همیشه نفت یافت می شود و احتمال نشت آن در محیط زیست همواره وجود دارد.
پالایشگاه هایی که در کنار سواحل هستند گذشته از پساب های تولیدی خود آبهای آلوده نفتکش های اقیانوس پیما را نیز از طریق آب مصرفی از دریا دریافت می کنند، بنابراین نفتکش های دریایی مجاز نیستند که آب مخزن های خود را در دریا تخلیه کنند. امروزه برای تصفیه آب های آلوده امکانات فنی گسترده ای در دست است چنانکه می توان آب های به دست آمده از صنایع را به صورتی تصفیه کرد که مستقیماً مورد استفاده شهری قرار گیرند.
در بررسی تازه ای که در ایالات متحده انجام گرفته هزینه تصفیه آب های آلوده که قابل استفاده شهری باشند از قرار۰/۴۳ دلار برای هزار گالن است که این رقم تقریباً برابر با بهای شیرین کردن آب شور دریا است. در یک پالایشگاه جدید معمولاً ۱۵ تا۲۰ درصد مجموع سرمایه گذاری صرف فراهم کردن امکاناتی برای کنترل آلودگیها و ضایعات خطرناک می شود. مجموع هزینه های اضافی برای نصب، بهره برداری و نگهداری این وسایل تقریباً۱۰ تا۲۰ سنت ( در سال۱۹۹۳) به ازای هر گالن فرآورده های پالایش شده است. در صورت بازیافت آب خنک کننده در هر تن پروسه نفت خام، حدود۳/۵ تا۵ متر مکعب پساب تولید می شود که با طراحی و انجام عملیات خوب این میزان می تواند تا۰/۴m۳/t تقلیل یابد. جدول۲ دستور العمل تخلیه مستقیم پسابهای نفتی به آبهای سطحی را طبق راهبردهای گروه بانک جهانی نشان می دهد.
در تصفیه لجن از تصفیه طبیعی و به کارگیری خاک، استخراج حلال پس از احتراق تفاله و یا در صورت ممکن از آن برای تهیه آسفالت استفاده می شود. در برخی موارد به منظور کاهش تحرک فلزات سمی، ممکن است پسمانده به تثبیت نیاز داشته باشد. روغن توسط روش های جداسازی همچون جدا کننده های ثقلی و سانتریفیوژ از لجن بازیابی می شود. در صورت امکان تولید لجن در هر تن پروسه نفت خام باید به۰/۳kg و حداکثر تا۰/۵kg کاهش یابد. لجن باید تصفیه و تثبیت شود تا تجمع مواد سمی(همچون بنزن و سرب) در مایع زهکشی شده، به مقدار قابل قبولی، مثلاً زیر۰/۰۵ میلی گرم در کیلوگرم، کاهش یابد.

آموزش برنامه نویسی جاوا برای مهندسین نرم افزار

همانطور که اکثر برنامه نویسان مطلعند ، جاوا (Java) یک زبان برنامه ‌نویسی شی گرا (Object Oriented) می باشد که شرکت سان مایکروسیستمز آن را ابداع کرده ‌است . زبان جاوا شبیه به ++C است اما مدل شیءگرایی آسان تری دارد و از قابلیت های سطح پایین کمتری پشتیبانی می کند . یکی از قابلیت‌های اصلی جاوا این است که مدیریت حافظه را بطور خودکار انجام می‌دهد . ضریب اطمینان عملکرد برنامه‌های نوشته‌شده به این زبان بالا است و وابسته به سیستم عامل خاصی نیست، به عبارت دیگر می‌توان آن را روی هر رایانه با هر نوع سیستم عاملی اجرا کرد .

کتابی که هم اکنون به شما معرفی می کنیم ، کتابی است تحت عنوان « برنامه نویسی Java برای مهندسین نرم افزار » که در آن سعی شده زبان برنامه نویسی جاوا به صورت کارشناسانه مورد تحلیل و آموزش قرار بگیرد . مطمئنا کتاب مذکور منبعی بسیار مناسب برای کسانی است که با برنامه نویسی به زبان های دیگر آشنا هستند و می خواهنند زبان جاوا را فرا بگیرند . شما می توانید این کتاب الکترونیک را به صورت مستقیم و رایگان دانلود نمایید .

* توضیحات و دانلود در ادامه ی مطلب

کتاب آشنایی با بیماری هلیکوباکترپیلوری