Влияние транспорта на окружающую среду

Влияние транспорта на окружающую среду

Введение

Транспортный комплекс , в частности в России, включающий в себя автомобильный, морской, внутренний водный, железнодорожный и авиационный виды транспорта, - один из крупнейших загрязнителей атмосферного воздух его влияние на окружающею среду выражается, в основном, в выбросах в атмосферу токсикантов с отработавшими газами транспортных двигателей и вредных веществ от стационарных источников, а также в загрязнении поверхностных водных объектов, образовании твердых отходов и воздействии транспортных шумов.

К главным источникам загрязнения  окружающей среды и потребителям энергоресурсов относятся автомобильный  транспорт и инфраструктура автотранспортного  комплекса.

Загрязняющие выбросы  в атмосферу от автомобилей по объему более чем на порядок превосходят  выбросы от железнодорожных транспортных средств. Далее идут ( в порядке убывания) воздушный транспорт, морской и внутренние водный. Несоответствие транспортных средств экологическим требованиям, продолжающееся увеличение транспортных потоков, неудовлетворительное состояние автомобильных дорог - все это приводит к постоянному ухудшению экологической обстановки.

Так как автотранспорт  по сравнение с другими видами транспорта приносит наибольший вред окружающей среде, мне бы хотелось подробней  остановиться именно на нем.

Против природы  на авто 

Мысль о том, что с автотранспортом нужно что- то делать, крутиться в голове каждого сознательного человека. Страшный уровень загазованности воздуха, по сумме вредных газов ПДК, например, в Москве в 30 раз превышает предельно допустимую норму.

Жизнь в мегаполисах стала  невыносимой. Токио, Париж, Лондон, Мехико, Афины… задыхаются от избытка автомобилей. В Москве более 100 дней в году смог. Почему? Никто не хочет понять, что  энергия, которую потребляет автомобильный  транспорт, превышает во много раз  все экологические нормы. Об этом много сказано и написано, но вопрос остается нерешенным, так как никто  не вникал в суть проблемы. И поэтому  автотранспорт – самый энергетически  невыгодный.

Избыточное количество воздуха  от автомобильного выхлопа вызвало  европейский потоп летом 2002 года: наводнение в Германии, Чехословакии, Франции, Италии, в Краснодарском  крае, Адыгее. Засуха и смог в центральных  областях европейской части России, в Московской области. Потоп можно  объяснить тем, что к атмосферным  течениям и флюктуациям воздушных  потоков добавились мощные потоки горячего воздуха от автомобильного выхлопа CO2 и паров H2O отработанных газов  из Центральной и Восточной Европы, где рост количества автомобилей  превысил все допустимые нормы. Число автомобилей на трассах и городах у нас возросло в 5 раз . От этого резко увеличились тепловое нагревание воздуха и его объем от паров автомобильного выхлопа. Если в 1970-е годы нагрев атмосферы автомобильным транспортом был значительно меньше нагрева поверхности Земли от солнца, то в 2002 году количество двигающихся машин возросло во столько раз, что нагрев атмосферы от автомобилей становится соизмерим с нагревом от солнца и резко нарушает климат атмосферы. Нагретые CO2 и пар H2O от автомобильного выхлопа дают избыток воздушной массы в центре России, эквивалентный потокам воздуха с Гольфстрима, и весь этот избыточный нагретый воздух повышает атмосферное давление. И когда ветер дует в сторону Европы, здесь сталкивается два потока с Атлантического океана и из России, дающие такое избыточное количество осадков, которое ведет к Европейскому потопу.

Количество вредных веществ, поступающих в атмосферу, в составе  отработавших газов, зависит от общего технического состояния автомобилей  и особенно от двигателя – источника наибольшего загрязнения. Так, при нарушении регулировки карбюратора выбросы СО увеличиваются в 4 – 5 раз.

Применение этилированного бензина, имеющего в своем составе  соединения свинца, вызывает загрязнение  атмосферного воздуха весьма токсичными соединениями свинца. Около 70% свинца, добавленного к бензину с этиловой жидкостью, попадает в атмосферу  с отработавшими газами, из них 30% оседает на земле сразу, а 40% остается в атмосфере. Один грузовой автомобиль средней грузоподъемности выделяет 2,5 – 3 кг свинца в год. Концентрация свинца в воздухе зависит от содержания свинца в бензине:

Содержание свинца в бензине, г/л…………0,15     0,20     0,25     0,50

Концентрация свинца в  воздухе, мкг/м³…..0,40      0,50     0,55     1,00

Доля участия автомобильного транспорта в загрязнении атмосферного воздуха крупных городов мира составляет, %:                                      

 Оксид углерода          Оксиды Азота           Углеводороды

Москва                                      96,3                             32,6                             64,4

Санкт-Петербург                      88,1                             31,7                             79

Токио                                        99                               33                               95

Нью-Йорк                                 97                               31                               63

В некоторых городах концентрация СО в течении коротких периодов достигает 200 мг/м³ и более, при нормативных значениях максимально допустимых разовых концентраций 40 мг/м³ (США) и 10 мг/м³ (Россия).

В Московской области ОГ (отработанные газы автомобилей) CO,CH, CnHm - создают смог, и высокое давление приводит к тому, что дым горевших торфяников стелется по земле, не уходит вверх, суммируется с ОГ, в результате ПДК в сотни раз превышает допустимую норму.

Это приводит к развитию широкого спектра заболеваний (бронхиты, пневмонии, бронхиальная астма, сердечная  недостаточность, инсульты, язвы желудка, через который эти газы выделяются…) и увеличению смертности людей с  ослабленным иммунитетом. Особенно трудно приходится детям6 бронхиты, бронхиальная астма, кашель, у новорожденных нарушение генных структур организма и неизлечимые болезни, в итоге увеличение детской смертности на 10% в год.

У здоровых людей организм справляется с отравленным воздухом, но на это уходит так много физиологических  сил, что в результате все эти  люди теряют работоспособность, производительность труда падает, а мозг работает совсем плохо.  

Для уменьшения скольжения при езде автомобилей зимой улицы  посыпают солью, создавая при этом невероятную  грязь и лужи. Эта грязь и  сырость переносится в троллейбусы  и автобусы, в метро и переходы, подъезды и квартиры, обувь от этого  портится, засоление почвы и рек  убивает все живое, губит деревья  и травы, рыба и вся водяная  живность- разрушается экология.

В России на 1 км автомобильных  дорог приходится от 2 до 7 га. При это не только изымаются сельскохозяйственные, лесные и другие земли, но и происходит расчленение территории на отдельные замкнутые участки, что нарушает обитания популяций диких животных.

Около 2млр тонн нефти  потребляет автомобильный и дизельный  транспорт6 автомобили, трактора, суда, комбайны танки, самолеты.

Разве это не безумие, 2млр  тонн нефти выбрасывать на ветер  и только 39млн тонн использовать для перевозки грузов. При этом , например, в США нефть закончится через 10 лет, через 20 лет останется военный резерв через 30 лет черное золото будет стоить дороже желтого.

Если не изменить расход нефти , то через 40 лет не останется ни капли. Без нефти цивилизация погибнет, не достигнув зрелого возраста, способности возродить цивилизацию в другом месте.

Меры предпринимаемые  в России для уменьшения отрицательного влияния автотранспорта на окружающую среду :

Принимаются меры для улучшения  качества отечественного автомобильного топлива: растет выпуск высокооктанового бензина российскими заводами, организовано производство экологически более чистого  бензина в АО «Московский нефтеперерабатывающий  завод». Однако импорт этилированных  бензинов сохраняется. В результате в атмосферу от автотранспорта поступает  меньше свинца.

Существующее законодательство не позволяет ограничить ввоз в страну старых автомобилей с низким эксплуатационными  характеристиками, и количество иномарок с большим сроком службы, не отвечающих нормам государственных стандартов.

Контроль за соблюдением экологических требований при эксплуатации автотранспорта осуществляют региональные отделения Российской транспортной инспекции Минтранса в тесном взаимодействии с Госкомэкологии России. В ходе широкомасштабной операции « Чистый воздух», в которой приняли участие все отделения Ространсинспекции, установлено, что практически во всех субъектах РФ доля автомобилей, эксплуатируемых с превышением действующих нормативов по токсичности и в отдельных регионах достигает 40%. По предложению отделений Ространсинспекции на большинстве территорий субъектов РФ введены талоны токсичности для автомобилей.

В последние годы, несмотря на рост числа автомобилей, в Москве наметилась тенденция стабилизации объема выбросов вредных веществ. Основные факторы, позволяющие поддерживать такую ситуацию внедрение католических нейтрализаторов отработавших газов; ввод в действие обязательного экологического сертифицирования автомобилей, принадлежащих юридическим лицам; существенное улучшение топлива на АЗС.

В целях снижения загрязнения  окружающей среды продолжается перевод  предприятий дорожного хозяйства  с жидкого топлива на газ. Принимаются  меры для улучшения экологической  ситуации в районах размещения асфальтобетонных заводов и асфальтосмесительнх установок6 модернизируется очистное оборудование, совершенствуются мазутные горелки.

Авиация и ракетоносители

Применение газотурбинных  двигательных установок в авиации  и ракетостроении поистине огромно. Все ракетоносители и все самолеты (кроме пропеллерных на которых стоят  ДВС) используют тягу этих установок. Выхлопные  газы газотурбинных двигательных установок (ГТДУ) содержат такие токсичные  компоненты, как СО, NО_x, углеводороды, сажу, альдегиды и др.

Исследования состава  продуктов сгорания двигателей, установленных  на самолетах «Боинг-747», показали, что  содержание токсичных составляющих в продуктах сгорания существенно  зависит от режима работы двигателя.

Высокие концентрации СО и  CnHm (n – номинальное число оборотов двигателя) характерны для ГТДУ на пониженных режимах (холостой ход, руление, приближение к аэропорту, заход на посадку), тогда как содержание оксидов азота NOx (NO, NO2, N2O5) существенно возрастает при работе на режимах близких к номинальному (взлет, набор высоты, полетный режим).

Суммарный выброс токсичных  веществ самолетами с ГТДУ непрерывно растет, что обусловлено повышением расхода топлива до 20 – 30 т/ч и  неуклонным ростом числа эксплуатируемых  самолетов.

Наибольшее влияние на условия обитания выбросы ГТДУ оказывают  в аэропортах и зонах, примыкающих  к испытательным станциям. Сравнительные  данные по выбросам вредных веществ  в аэропортах показывают, что поступления  от ГТДУ в приземный слой атмосферы  составляют:

Оксиды углерода – 55%

Оксиды азота – 77%

Углеводороды – 93%

Аэрозоль – 97

остальные выбросы выделяют наземные транспортные средства с ДВС.

Загрязнение воздушной среды  транспортом с ракетными двигательными  установками происходит главным  образом при их работе перед стартом, при взлете и посадке, при наземных испытаниях в процессе их производства и после ремонта, при хранении и транспортировке топлива, а  так же при заправке топливом летательных  аппаратов. Работа жидкостного ракетного  двигателя сопровождается выбросом продуктов полного и неполного  сгорания топлива, состоящих из O, NO_x, OH и др.

При сгорании твердого топлива  из камеры сгорания выбрасываются H₂O, CO₂, HCl, CO, NO, Cl, а также твердые частицы Al₂O₃ со средним размером 0,1 мкм (иногда до 10 мкм).

В двигателях космического корабля «Шатл» сжигается как жидкое так и твердое топливо. Продукты сгорания топлива по мере удаления корабля от Земли проникают в различные слои атмосферы, но большей частью в тропосферу.

В условиях запуска у пусковой системы образуется облако продуктов  сгорания, водяного пара от системы  шумоглушения, песка и пыли. Объем продуктов сгорания можно определить по времени (обычно 20 с) работы установки на стартовой площадке и в приземном слое. После запуска высоко температурное облако поднимается на высоту до 3 км и перемещается под действием ветра на расстояние 30 – 60 км, оно может рассеятся, но может стать и причиной кислотных дождей.

При старте и возвращении  на Землю Ракетные двигатели неблагоприятно воздействуют не только на приземный  слой атмосферы, но и на космическое  пространство, разрушая озоновый слой Земли. Масштабы разрушения озонового  слоя определяются числом запусков ракетных систем и интенсивностью полетов  сверхзвуковых самолетов. За 40 лет  существования космонавтики в СССР и позднее России произведено  свыше 1800 запусков ракет-носителей. По прогнозам фирмы Aerospace в XXI в. для транспортировки грузов на орбиту будет осуществляться до 10 запусков ракет в сутки, при этом выброс продуктов сгорания каждой ракеты будет превышать 1,5 т/с.

Согласно ГОСТ 17.2.1.01 – 76 выбросы  в атмосферу классифицируют:

по агрегатному состоянию  вредных веществ в выбросах, это  – газообразные и парообразные (SO₂, CO, NO_x углеводороды и др.); жидкие (кислоты, щелочи, органические соединения, растворы солей и жидких металлов); твердые (свинец иего соединения, органическая и неорганическая пыль, сажа, смолистые вещества и др.);

по массовому выбросу, выделяя шесть групп, т/сут:

менее 0,01 вкл.;

свыше 0,01 до 0,1 вкл.;

свыше 0,1 до 1,0 вкл.;

свыше 1,0 до 10 вкл.;

свыше 10 до 100 вкл.;

свыше 100.

В связи с развитием  авиации и ракетной техники, а  также интенсивным использованием авиационных и ракетных двигателей в других отраслях народного хозяйства  существенно возрос их общий выброс вредных примесей в атмосферу. Однако на долю этих двигателей приходится пока не более 5% токсичных веществ, поступающих  в атмосферу от транспортных средств всех типов.

Загрязнение окружающей среды судами

Морской флот является существенным источником загрязнения воздушная атмосферы и мирового океана. Жестокие требования международной морской организации ( ИМО) от 1997 года по контролю качества выпускных газов судовых дизелей и удаляемых за борт льяльных, бытовых и сточных вод направлены на ограничение отрицательного воздействия эксплуатируемых судов на окружающую среду.

Для уменьшения загрязнения  газов при работе дизеля металлами, сажей и другими твердыми примесями  дизеле-и судостроители вынуждены в кратчайшие сроки оборудовать судовые энергетические установки и пропульсивные комплексы техническими средствами по очистке выпускных газов, более эффективными сепараторами льяльных нефтесодержащих вод, очистителями сточных и бытовых вод, современными инсинераторами.