2.5. Факторы воздействия объектов железнодорожного транспорта на окружающую среду

Факторы воздействия объектов железнодорожного транспорта на окружающую среду можно классифицировать по следующим признакам:

- механические (твердые отходы, механическое воздействие на почвы строительных, дорожных, путевых и других машин);

- физические (тепловые излучения, электрические поля, электромагнитные поля, шум, инфразвук, ультразвук, вибрация, радиация и др.);

- химические вещества и соединения (кислоты, щелочи, соли металлов, альдегиды, ароматические углеводороды, краски и рас­творители, органические кислоты и соединения, антисептики для шпал и т. д.), которые подразделяются на чрезвычайно опасные, высокоопасные, опасные и малоопасные;

- биологические (простейшие, бактерии, вирусы). Эти факторы могут действовать на природную среду долговременно, сравнительно недолго, кратковременно и мгновенно. Время действия факторов не всегда определяет размер вреда, наносимого природе. Например, взрывы, транспортные катастрофы происходят быстро, но ущерб от них может исчисляться миллиардами рублей и гибелью сотен людей.

По способу аккумуляции в организме химические вещества подразделяются на аккумулируемые, вступающие в реакции с орга­нами человека и неаккумулируемые, которые после прекращения действия выводятся из организма.

По масштабам действия вредные факторы подразделяются на действующие на небольших площадях, действующие на отдельные участки местности (региональные), глобальные.

Химические вещества и соединения могут мигрировать и рассе­иваться в воздухе, в воде, почвах, нанося обратимый, частично обратимый и необратимый ущерб природе. В миграции химических веществ и заразных микроорганизмов важное место занимает и транспорт.

Основными направлениями снижения величины загрязнений окружающей среды являются: рациональный выбор технологических процессов для производства, готовой продукции и ее транспортирования; применение экологически чистого производственного оборудования и подвижного состава, своевременное их обслуживание и ремонт; использование средств защиты окружающей среды и поддержание их в исправном состоянии.

2.6. Принципы сохранения равновесия в окружающей среде

Интегральным критерием экологической эффективности производственной деятельности объектов железнодорожного транспорта служит степень нарушения природного баланса в регионе. Опасность нарушения природного баланса количественно связана с антропогенными факторами производственной и хозяйственной деятельности людей в регионе.

Строительство и эксплуатация железных дорог не должны нарушать равновесия в природе. В случае, если природная среда не способна справиться с воздействием железнодорожного транспорта, необходимо предусматривать очистные сооружения или проводить восстановительные работы. Равновесие в природной среде обеспечивается поддержанием энергетического, водного, биологического, биогеохимического балансов и их изменением за определённое время. Количественные характеристики перечисленных балансов зависят от географического положения регионов, климатических условий, величины использования ресурсов, природных явлений и степени загрязнения окружающей среды.

Энергетический баланс можно рассматривать с двух сторон. Во-первых, предприятия железнодорожного транспорта имеют различные энергетические излучения, мощность которых не должна наносить вреда окружающей среде и людям. Эти излучения должны либо рассеиваться в окружающей среде, либо природа и люди должны защищаться от них экранами и другими устройствами. Во-вторых, природа развивается за счет энергии солнца, являющейся основным источником развития биосферы земли. На поверхность земли попадает только часть солнечной энергии, количество которой по сезонам года изменяется в десятки раз, а по географическим районам - в сотни раз. Коэффициент полезного использования солнечной энергии при фотосинтезе не превышает 1-3%. Человеческое общество само производит различные виды энергии. Количество энергии, используемой человеком за последние 100 лет, увеличилось в 10 раз. Промышленность, транспорт, сельское хозяйство, энергетика загрязняют природу, нарушая энергетический баланс и возобновление веществ (углерода, кислорода, биомассы) в природе. Увеличение доли химических загрязнений в почве, воде и воздухе нарушает жизнедеятельность живых организмов, которые являются потребителями энергии. Появились биологически не разрушающиеся отходы, мешающие формированию почв. Большое влияние на энергетический баланс оказывает неравномерное распределение по регионам страны объектов энергетики, промышленности и транспорта. Последствия от нарушения энергетического баланса непредсказуемы.

Водный баланс зависит не только от геогра­фического положения региона и климата, но и от деятельности людей. Строительство объектов гидроэнергетики, нерациональное использование воды на орошение, в промышленности и на тран­спорте, уничтожение болот и лесов отрицательно сказываются на экологической обстановке в отдельных регионах страны.

Биологический баланс. Непрерывное производство живой материи (биомассы) - главный фактор обеспечения жизнедеятельности общества. Количество первичной органической материи зависит от солнечной энергии, поступающей на землю. На процесс образования биомассы влияют не только растения, но и фитопланктон воды. Первичная продуктивность биосферы земли равна 83×10⁹ т сухой массы в год, из которой одна треть приходится на моря и океаны, а две трети - на наземную биомассу. Первичная продуктивность биомассы зависит от типа экосистемы, географических районов и климатических условий. Средняя продуктивность экосистем изменяется в таких пределах, т/км² в год: леса - 1200-1600; озера и реки - 200-250; болота - 2000; тундра - 140; пустыни - 50-150; сельскохозяйственные угодья – 600-800. Углекислый газ, температура, влажность, азот, фосфор и другие би­огенные элементы, а также солнечная радиация являются основны­ми факторами, влияющими на первичную продуктивность экосис­тем. Вторичная продуктивность экосистем - накопление живой ма­терии (рыб, птиц, млекопитающих, рост численности населения) - во многом определяется наличием и балансом первичной би­омассы. Вторичная продуктивность водных экосистем колеблется от 2 т/км² в год в северных морях до 0,1 т/км² в год в озерах и реках. При искусственной подкормке рыб в прудах вторичная продуктивность возрастает до 100-1000 т/км² в год. Вторичная продуктивность степей и лесов колеблется от 0,5 до 1,5 т/км² в год. Загрязнение природы, нарушение энергетического и водного баланса отрицательно сказываются на первичной и вторичной продуктивности экосистем, а, следовательно, и жизнеобеспечении человека.

Важное место в равновесии природной среды отводится и би­охимическому балансу, изменения в котором влияют на все компоненты живой природы. Основной причиной нарушений биохимического баланса являются изменения в энергетическом и биологическом балансах, вызываемые загрязнениями земли, почв, воды, атмосферного воздуха, извлечением из литосферы природных ресурсов. На динамическое равновесие перечисленных выше балансов оказывает влияние способность экосистем к самоочищению и восстановлению.

Обеспечить равновесие в природе можно с помощью правовых, социально-экономических, организационных, технических, санитарно-гигиенических, биологических и других методов.

Правовые методы регламентирую г нормы и порядок природопользования исходя из условия сохранения относительного равновесия в окружающей среде.

Социальные методы основаны на ответственности всех слоев общества за состояние охраны окружающей среды.

Экономические методы предусматривают определенные виды затрат на сохранение равновесия окружающей среды, рациональ­ную плату за ресурсы, возмещение ущерба.

Организационные методы основаны на научной организации природопользования и выполнении административных и правоохранных мер по предотвращению вредного воздействия на окружа­ющую среду.

Технические методы основаны на создании новых технологий и производственного оборудования, уменьшающих вредное воздействие на природную среду, внедрение эффективных средств очистки выбросов в атмосферу и сбросов в водоемы.

Санитарно-гигиенические методы предусматривают обязательный контроль за состоянием окружающей среды с целью своевременного принятия мер по предотвращению вредного влияния загрязнений на людей и природу.

На равновесие в окружающей среде оказывают влияние следующие объективные естественные факторы:

- существование в окружающей среде продуцентов, которые благодаря фото- и хемосинтезу обеспечивают воспроизводство биомас­сы, консументы (животные и некоторые виды растений) питаются продуцентами, а редуценты превращают умирающие растения и живые организмы в гумус, являющийся основой плодородия почв;

- химические элементы выбросов, стоков, отходов рассеиваются в природе и подвергаются деструкции;

- развитие от простого к сложному не ограничено и зависит от среды обитания и форм движения материальных частиц;

- природные ресурсы конечны, их надо возобновлять, а невозобновляемые ресурсы расходовать экономно, заменять синтетическими;

- снижение уровня природных ресурсов ведет к удорожанию и усложнению их добычи, нарушению производственной деятельности;

- изменение среды обитания в первую очередь сказывается на менее организованных экосистемах. Их деградация и гибель служит сигналом неблагополучия в окружающей среде;

- все живые организмы имеют физико-химическое единство, вредное для одних экосистем может оказаться опасным и для других;

- биологическая продуктивность природы зависит от совокупности экологических факторов, многие из которых могут быть лимитирующими.

Одной из главных задач охраны природы при функционировании объектов транспорта является восстановление нарушенного равновесия в каждой из сбалансированных экосистем, устранение последствий нарушенного равновесия и проведение профилактических мероприятий по его восстановлению. В качестве интегрального показателя состояния экосистем можно принять величину смещения равновесия, характеристикой которого может служить вектор экологических потерь. Ориентация вектора потерь возможна в одном или нескольких критериальных направлениях. Для исключения экологического риска в отношении каждого критерия необходимо установить жестко регламентированные нормы, являющиеся предельно допустимыми. При обосновании предельно допустимых норм потерь и загрязнения природы следует учитывать возможность появления локальных скачков, необратимых смещений экологического равновесия, экологических реакций на функционирование транспортных объектов, потенциальные экологические резервы природы.