Глава 1 общие положения влияния автотранспорта на окружающую среду

Рост автомобильного парка, изменение форм собственности и видов деятельности существенно влияют на характер воздействия автотранспорта на окружающую природную среду.

В инфраструктуре транспортной отрасли РФ насчитывается около 4 тысяч крупных и средних автотранспортных предприятий, занятых пассажирскими и грузовыми перевозками. С развитием рыночных отношений появились в большом количестве коммерческие транспортные подразделения большой мощности.

Достигнутый уровень автомобилизации в России в настоящее время в 2-4 раза ниже этого же уровня в западных странах. Производимые в России модели автомобилей на 8-10 лет отстают по всем основным показателям от автомобилей, выпускаемых в развитых промышленных странах. К тому же российские автотранспортные средства не в полной мере отвечают современным экологическим требованиям. В условиях быстрого роста автомобильного парка это приводит к еще большему возрастанию негативного воздействия на окружающую среду [1].

Состав автопарка по видам используемого топлива также практически не изменяется. Доля автомобилей, использующих газовое топливо, не превышает 2 %. Удельный вес грузовых автомобилей с дизелями составляет 28 % от их общего количества. Для автобусного парка России доля автобусов, работающих на дизельном топливе, равна примерно 13 %.

Основная масса вредных веществ (до 80 %) выбрасывается автотранспортом на территориях населенных пунктов. Автотранспорт по-прежнему сохраняет лидерство в загрязнении атмосферы городов.

Среди многих причин интенсивного загрязнения воздуха автотранспортом значительное место занимает низкое качество используемого бензина.

В таблице 1.1 представлена структура автопарка России и некоторых промышленно развитых стран мира.

Таблица 1.1

Структура автомобильного парка некоторых промышленно развитых стран

Страна	Общее количество автомобилей, млн.	Состав автомобильного парка, %
		легковые	грузовые	автобусы
Россия	23-25	80,3	18,0	1,7
США	205-207	76,5	23,2	0,3
Япония	76-77	75,0	24,0	1,0
Германия	48-50	90,0	9,7	0,3
Франция	29-32	88,0	11,5	0,5
Финляндия	2,5-2,6	87,0	12,5	0,5

По данным А.Н. Шумейко [14], динамика развития автопарка России будет изменяться не столь быстрыми темпами (таблица 1.2).

Таблица 1.2

Динамика развития автомобильного парка России в 2005 – 2020 годы, тыс. ед.

Показатели	2005 г.		2010 г.		2015 г.		2020 г.
	1	2	1	2	1	2	1	2
Всего автомобилей	25,5	27,5	32,0	35,6	38,1	44,0	44,5	55,3
На 1000 чел. населения	186	200	236	256	288	308	342	387

1- оптимистический вариант; 2 – пессимистический вариант

По величине и интенсивности воздействия на окружающую среду транспортные сооружения подразделяют на три экологических класса:

класс I – крупные транспортные сооружения, оказывающие значительное воздействие на окружающую среду (федеральные и областные магистральные и скоростные дороги I и II категорий с числом полос движения не менее четырех и искусственные сооружения на них, отдельные мосты и путепроводы длиной более 500 м). Нормативными документами строительство транспортных сооружений I класса отнесено к экологически опасным видам деятельности;

класс II – транспортные сооружения, оказывающие существенное воздействие на окружающую среду (дороги II и III категорий с расчетной интенсивностью движения более 2000 авт/сут и сооружения на них; отдельные участки дорог индивидуального проектирования – в населенных пунктах, на особо охраняемых территориях, на местности со сложными условиями строительства);

класс III – транспортные сооружения, оказывающие незначительное, локальное воздействие на окружающую среду (автомобильные дороги с расчетной интенсивностью движения менее 2000 авт/сут и транспортные сооружения на них; технически несложные дорожные объекты по проектам массового или повторного применения; ремонтные работы на транспортных сооружениях).

Объем и детальность проработки вопросов охраны окружающей среды должны соответствовать предполагаемой интенсивности воздействий и опасности их последствий, которые зависят от чувствительности компонентов окружающей среды.

По уровню чувствительности природные экологические системы и среды обитания человека к воздействиям создаваемых транспортных сооружений территорию подразделяют на четыре уровня (таблица 1.3). Классификация компонентов среды по уровню чувствительности к дорожно-транспортной нагрузке необходима, чтобы типизировать экологические требования и выбрать необходимые природоохранные мероприятия.

Таблица 1.3

Классификация территорий по уровню чувствительности экологических систем и среды обитания человека

Уровень чувствительности	Характеристика
	экологических систем	среды обитания человека
Очень высокий	Зоны, представляющие интерес с точки зрения биоразнообразия (одновременное присутствие нескольких видов почв, плодородных земель); питьевые водные бассейны; заповедники	Города с плотной застройкой и высоким уровнем атмосферного загрязнения; зоны и объекты, представляющие археологический или исторический интерес
Высокий	Заповедники, где одновременно присутствуют несколько видов почв; плодородные луговые почвы; слабо - и среднетощие травянистые почвы	Города с низким уровнем загрязнения
Средний	Зоны, где присутствуют тощие травянистые, серые лесные и плодородные почвы, плодородные луговые почвы; зоны, представляющие натуралистический интерес с точки зрения флоры и фауны; заливные почвы; болота	Населенные пункты
Низкий	Зоны, характеризуемые наличием природных естественных почв и образований, не относящиеся к упомянутым категориям	Зоны, не относящиеся к упомянутым категориям

Подвижные источники загрязнения

Загрязнение атмосферы подвижными источниками автотранспорта происходит в большей степени отработавшими газами через выпускную систему двигателя автомобиля, а также, в меньшей степени, картерными газами через систему вентиляции картера двигателя и углеводородными испарениями бензина из системы питания двигателя (бака, карбюратора, фильтров, трубопроводов) при заправке и в процессе эксплуатации.

Отработавшие газы автомобилей с карбюраторными двигателями в числе наиболее токсичных компонентов содержат оксид углерода, оксид азота и углеводороды, а газы дизелей – оксиды азота, углеводороды, сажу и сернистые соединения. Один автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы в среднем более 4 т кислорода, выбрасывая при этом с отработавшими газами примерно 800 кг угарного газа, 40 кг оксидов азота и почти 200 кг различных углеводородов.

Количество картерных газов возрастает с увеличением износа двигателя. Кроме того, оно зависит от условия движения и режимов работы двигателя. На холостом ходу система вентиляции картерных газов, которой снабжены практически все современные двигатели, работает менее эффективно, что ухудшает экологические показатели автомобилей.

Испарения бензина имеют место при работе двигателя и в нерабочем состоянии. Внутренняя полость бензобака автомобиля всегда сообщается с атмосферой для поддержания давления внутри бака на уровне атмосферного по мере выработки бензина, что является необходимым условием нормальной работы всей системы питания двигателя, но в то же время создает условия для испарения легких фракций бензина и загрязнения ими воздуха.

Негативное воздействие на экосистему оказывают также сами углеводородные топлива, масла и смазки. Обладая большой способностью к испарению, особенно при повышении температуры, пары топлива и масел распространяются в воздухе и отрицательно влияют на живые организмы.

В местах заправки транспортных средств могут происходить случайные разливы, а также намеренные сливы отработавших масел на землю или в водоемы. На месте масляного пятна длительное время не появляется растительность. Нефтепродукты, попавшие в водоемы, губительно воздействуют на их флору и фауну.

Стационарные источники загрязнения

От стационарных источников загрязнения, к которым относят производственные предприятия, базы, ремонтные предприятия, автозаправочные станции загрязнения попадают в атмосферу, поверхностные стоки, почвы.

Газообразные выбросы попадают в воздух чаще других в результате работы производственных вентиляционных систем. Отличительной особенностью этих выбросов является наличие в них большого количества минеральной и органической пыли, аэрозолей, масляного тумана.

Поверхностные стоки с территорий транспортных предприятий содержат жидкие нефтепродукты, остатки моющих, дезинфицирующих, антиобледенительных и противогололедных реагентов, формовочных смесей, растворов, используемых в металлообработке, отработанные электролиты аккумуляторных батарей, продукты разрушения искусственных покрытий и износа шин. Сточные воды содержат жидкие токсичные вещества: бензол, ацетон, кислоты, щелочи, растворенные металлы (алюминий, бериллий, хром), нефтепродукты [3]. Соединения бериллия и хрома являются высокотоксичными. Растворимые соли алюминия, попадая с питьевой водой в живые организмы, оказывают ядовитое воздействие. Соединения алюминия задерживают процессы самоочищения водоемов.

Нефтепродукты при попадании со сточными водами в водоемы вызывают глубокие изменения в составе водных биоценозов. Это обусловлено проникновением нефтепродуктов во все слои водоема: одна часть их компонентов оседает на дно, другая находится в виде суспензий и эмульсий в толще воды, а остальные – в молекулярно-растворенном состоянии. Поэтому все водные организмы, где бы они не обитали, испытывают на себе отрицательное воздействие нефтепродуктов.

Испарения бензина в атмосферу возникают не только в подвижных источниках, но и в стационарных, к которым можно отнести автозаправочные станции, производственные предприятия транспортного комплекса, станции технического обслуживания.

В последнее время в России появилась сеть контейнерных автозаправочных станций (КАЗС), которые по сравнению со стационарными АЗС, представляют большую экологическую и пожарную опасность.

Наибольшую опасность могут принести резервуары КАЗС, заполненные топливом на 60 % и менее, поскольку внутри них образуется взрывоопасная концентрация паров бензина с воздухом.

Сама автомобильная дорога является одним из источников образования пыли в приземном воздушном слое. Придорожная полоса в результате движения транспортных потоков большой интенсивности превращается в зону с аномально высоким уровнем энергии, повышенным содержанием загрязняющих веществ, влияющих отрицательно на животный и растительный мир.

При движении автомобилей происходит истирание дорожного покрытия и автомобильных шин, продукты износа которых смешиваются с твердыми частицами отработавших газов. К этому добавляется грязь, занесенная на проезжую часть с прилегающей к дороге территории. В результате пыль, образующаяся на дороге, поднимается и переносится ветром, оседая на придорожной полосе. Причем максимальная запыленность наблюдается на расстоянии до 10 м от дороги.

Экологические последствия запыленности отражаются на людях, находящихся или проживающих вблизи дороги, водителях и их пассажирах.

Загрязнение атмосферы по вине автотранспорта происходит также в результате функционирования авторемонтных предприятий, асфальтобетонных заводов, баз дорожной техники и других объектов инфраструктуры транспорта. В составе выбросов асфальтобетонных заводов содержатся канцерогенные вещества из-за отсутствия или несовершенства очистного оборудования.

По данным работы [17], асфальтосмесительные установки разной мощности выбрасывают в атмосферу от 70 до 300 т взвешенных частиц в год. При этом следует заметить, что в России насчитывается порядка 1800 функционирующих асфальтосмесительных установок.

Кроме того, выбросы заводами дисперсных частиц (пыли) и газообразных веществ на границе санитарно-защитной зоны в несколько раз превышают ПДК.

В дорожных предприятиях, как правило, отсутствуют оборотное водоснабжение и очистка воды. Общий объем загрязненных вод достигает 4-5 тыс. м³ в год. В дорожной отрасли зачастую отсутствуют локальные очистные сооружения для мойки автомобилей и дорожной техники, для очистки ливневых и талых вод, стекающих с территории производственного предприятия и инженерных сооружений на автомобильных дорогах.

Кроме того, как правило, пескосоляные смеси для зимнего содержания автомобильных дорог хранятся на открытых площадках, подвергаясь действию атмосферных осадков, и негативно воздействуют на почву, растительность и природу в целом.

Огромные отвалы инертных материалов, хранимые на предприятиях годовые запасы щебня, песка ухудшают экологическую обстановку на предприятиях и прилегающих территориях.

Все ядовитые загрязняющие вещества от подвижных и стационарных источников по степени опасности делят на четыре класса:

1 – чрезвычайно опасные (тетраэтилсвинец, свинец, ртуть и др.);

2 –высокоопасные (марганец, медь, мерная кислота, хлор и др.);

3 – умеренно опасные (ксилол, метиловые спирт и др.);

4- малоопасные (аммиак, бензин топливный, керосин, оксид углерода, скипидар, ацетон и др.).

Решение проблемы совершенствования дорожно-транспортного комплекса включает решение многих государственных задач, важнейшими из которых являются:

- строительство благоустроенной дорожной сети, обеспечивающей расчетные скорости движении транспортных потоков;

- создание рациональной инфраструктуры для обеспечения функционирования дорожно-транспортного комплекса с учетом прогрессивных тенденций в автомобилестроении;

- применение передовых технологий при добыче, производстве, переработке дорожно-строительных материалов, а также использование современной дорожной техники;

- разработка программы организации и развития инфраструктуры дорожно-транспортного комплекса, отвечающей требованиям экологической безопасности.

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные виды воздействия транспортных сооружений на окружающую среду?

2. Как классифицируют территории по уровню чувствительности экологических систем и среды обитания человека?

3. Назовите экологические классы транспортных сооружений

4. Какие источники загрязнения окружающей среды относят к передвижным, а какие к стационарным?

5. Перечислите виды негативного воздействия на окружающую среду от стационарных источников загрязнения.

6. На какие классы по степени опасности делятся ядовитые загрязняющие вещества?