книги / Стратегия устойчивого развития

рогенными свойствами. Наиболее токсичными из них являются представители различных гомологических рядов – парафиновые, нафтены, ароматические соединения. Особенно опасным из них является бензапирен (C20 H12). Углеводороды – продукты неполного сгорания топлива – способны взаимодействовать под влиянием ультрафиолетового излучения солнца с оксидами азота с образованием фотооксидантов, которые образуют «смог» – токсичный туман.

Вотработавших газах также существуют альдегиды, в том числе формалин, которые образуются при низких температурах сгорания топлива (например, при холостом ходу).

Вотработавшихгазахмногосернистыхсоединений, такихкаксернистыйангидрид, сероводород, которые вредны для людей, губительно влияют на растения. Сажа, мелкие дисперсные частицы от износа двигателей, аэрозоли, масла, нагар являются типичными составляющими отработавших газов.

Углеводородные топлива, масла, смазки, присадки к топливу, используемые для повышения его октанового числа, испаряются при заправках, из баков, а также из топливного тракта и вызывают значительное загрязнение воздуха.

Для стационарных источников характерно наличие в выбросах ряда газообразных веществ в виде минеральной и органической пыли, аэрозолей, масляного тумана (вентиляционные выбросы, сварочные посты).

Стоки воды (ливневые и производственные) содержат нефтепродукты, моющие средства, отработанные электролиты, охлаждающие жидкости, противогололедные материалы, продукты износа автопокрышек и дорожных покрытий, тормозных колодок и устройств. Особенно много жидких токсичных веществ в стоках ремонтных предприятий и объектах технического обслуживания, ремонтных мастерских и заводах (щелочи, кислоты, бензол, ацетон, отходы гальваники, нефтепродукты, краски

имногое другое).

Вотходах производства и потребления, образующихся в результате функционирования транспортного комплекса, наряду с традиционными веществами, характерными для обычных отходов, могут присутствовать чрезвычайно опасные типа тетраэтилсвинца, ртути, а также высокоопасные соли тяжелых металлов, серная кислота, хлор, бензол, ксилол, ацетон, метиловый спирт и многие другие.

31.4.ШУМОВЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ТРАНСПОРТНОГО КОМПЛЕКСА

ИМЕРОПРИЯТИЯ ПО ИХ СНИЖЕНИЮ

Развитие транспортного комплекса сопровождается увеличением количества и интенсивности воздействия источников шума. Основным источником шума в населенных пунктах, наряду с промышленностью и жилищно-коммунальными объектами, является транспорт – автомобильный, рельсовый, воздушный.

Шум на улицах населенных мест со средней интенсивностью движения составляет 70–80 дБА, магистралях с интенсивным транспортным потоком – 80–90 дБА. Отдельные двигатели дают 100–115 дБА, авиационные – 120–130 дБА. Субъективно такие уровни шума оцениваются как «шумно» – 60–80 дБА, «очень шумно» –

411

75–90 дБА, «болезненно» – 90–130 дБА при пороге восприятия 10 дБА и болевого ощущения – 130–140 дБА.

Шумвзависимостиотегоинтенсивностиипродолжительностиможетвызывать различные реакции организма человека: от неприятных ощущений и дискомфорта до болезненных ощущений, снижения слуховой активности, тугоухости, развития ряда заболеваний (гипертонии, язвенной болезни, неврозов, кожных заболеваний). Шум влияет негативно на живые организмы, особенно теплокровных животных, птиц, насекомых.

Воздействие шума может проявиться в снижении качества выпускаемой продукции, увеличении числа ошибок, несчастных случаев.

Транспортныйкомплекссоздаетширокийспектршумов: постоянных(приработе вентиляционных и компрессорных установок на объектах инфраструктуры – техническогообслуживания, ремонтаипроизводстваподвижногосостава); непостоянных: колеблющихся (автотранспорт), прерывистых (авиационный, железнодорожный), импульсных (пневматические молотки, сваебойные машины, кузнечно-прессовое оборудование).

Основной вклад в шумовое загрязнение в крупных городах вносит автомобильный транспорт (70–78 %), железнодорожный (5–6 %), авиационный (2–3 %), электрический муниципальный (3–6 %) [57, 58].

Источники городских транспортных шумов могут быть ранжированы следующим образом: грузовые автомобили; легковые автомобили; автобусы; троллейбусы; трамваи; мотоциклы. Интенсивность шума от этих транспортных средств характеризуется следующими значениями, дБА: грузовой (86–92); легковой (70–80); автомоби-

ли; автобус (82–90); троллейбус (78–90) и трамвай (79–93) [57, 58].

Дляинтенсивноготранспортногодвижениявгородаххарактереншумнеотдельных транспортных единиц, а транспортных потоков, которые различаются по интенсивности и скорости движения, составу в потоке типов автомобилей (грузовых, легковых, автобусов), их технического состояния, продольного профиля и извилистости проезжей части, дорожного покрытия, условий регулирования транспортных потоков (наличие «зеленой волны», развязок на разных уровнях, светофоров), планировочных решений прилегающей территории, наличия зеленых насаждений.

Отдельные виды транспорта имеют свои особенности в формировании шумового загрязнения.

Автотранспорт

Шум автомобиля зависит от мощности и режима работы двигателя, его технического состояния, качества управления автомобилем, вида и качества дорожного покрытия (асфальт, бетон, брусчатка, камень, гравий), скорости движения, системы управления двигателем.

Источником шума в автомобиле являются поверхность силового агрегата, системы впуска и выпуска, трансмиссия, колеса в контакте с дорожным покрытием, колебания подвески кузова, обтекание кузова потоком воздуха.

412

Уровень шума от двигателя возрастает в момент запуска и прогревания. Движение на первой скорости (до 50 км/ч) превышает в 2 раза шум на второй скорости. Резкоеторможениенабольшойскоростивызываетзначительныйшум, которыйможно уменьшить за счет торможения двигателем [58]. Модное в последние годы переоснащение автомобиля, в том числе увеличение мощности двигателя (спортивный тюнинг), приводит к росту создаваемого им шума.

Отсутствие или слабое развитие объездных дорог, развязок на разных уровнях, плохое качество дорожного покрытия, старение парка автомобилей, преобладание в ездовом цикле большого количества разгонов и торможений в период заторов, низкая квалификация водителя – все это способствует увеличению шума, создаваемого автотранспортом. Неблагоприятный дорожный профиль и извилистость транспортных магистралей, близость жилой застройки к дороге, недостаточное использование шумогасительных экранов приводит к проникновению шума на большую глубину не только примагистральной территории, но и жилой застройки.

Увеличение количества транспортных единиц сверх расчетных для существующей дорожной инфраструктуры без соответствующего выполнения шумозащитных мероприятий является одной из основных причин резкого возрастания шумового загрязнения, создаваемого автотранспортом в городах.

Коммунальный электрический транспорт

К этому виду транспорта относятся трамваи и троллейбусы. Шум трамвая производится тяговым двигателем, шестеренной передачей, компрессором, тормозами, качением колес по рельсам, вибрацией кузова. Интенсивность шума возрастает при волнообразном износе рельсов и стыков, криволинейных участков, жестком креплении рельсов к бетонному основанию пути, неудовлетворительном состоянии контактной сети. Наибольший шум трамвай создает на поворотах.

Накоплен значительный опыт по снижению шума, создаваемого трамваем. В первую очередь это новая конструкция колес (эластичные элементы в колесах), пневматическая подвеска кузова, балансировка роторов двигателей, фальшборты созвукопоглотителями, закрывающимиколеса, укладкарезиновогопутисрезиновыми прокладками, утопление рельсов в крупноразмерных плитах с резиновыми прокладками, графитная смазка, подаваемая специальным устройством на колесе при вхождении в повороты [59].

Шумтроллейбусовсоздаетсязасчетработыосновногодвигателя – тяговойпередачи, вспомогательных электродвигателей, качения колес по дорожному покрытию, вибрации элементов кузова, плохо пригнанных дверей и окон, износа контактной сети и электрощеток. Уменьшение шума достигается балансировкой двигательных устройств (электродвигателя, карданного вала, якоря, редуктора), а также применением эластичных амортизаторов, уплотнением оконных стекол, рессор амортизаторов, улучшением подвески кузова [59].

413

Железнодорожный транспорт

Источником шума локомотивов и вагонов являются удары колес на стыках и неровностях рельсов, трения поверхности качения и гребня колеса о головку рельса.

Шум, производимый электровозом и тепловозом, обычно не превышает уровня шума от вагонов при крейсерских скоростях. При трогании с места, резком торможении шум усиливается. Двигатели современных тепловозов оборудованы глушителем на впускных и выпускных трубопроводах. Наиболее шумным объектом на тепловозах являются вентиляторы. Мощным источником шума являются агрегаты сцепок, удары входовыхчастях, дребезжание ивибрация тормозных тяг, тормозныхколодок, автосцепки [57].

Уменьшение шума достигается хорошим техническим состоянием пути, уменьшением числа стыков, хорошим техническим состоянием подвижного состава, соблюдением скоростного режима при прохождении поворотов и высокой квалификацией персонала, управляющего движением.

Авиационный транспорт

Авиационныйшумсоздаетсядвигателямивоздушныхсудов. Егоинтенсивность, частотный спектр зависят от мощности двигателя, режима разогрева, типа двигателя (турбореактивный, турбовинтовой и др.). Особые негативные реакции населения возникают при внезапном возникновении шума от пролетающего воздушного судна, полета его на сверхзвуковой скорости, полетах на низких высотах, преодолении звукового барьера.

Современные аэродромы оборудованы устройством шумогашения, минимизирующим работу двигателей при рулежках (применяют буксировщики для транспортировки воздушных судов в зону взлетно-посадочных полос с целью сокращения работы двигателей самолетов на земле).

Основными мероприятиями, направленными на снижение шума, являются: создание воздушных судов с системами минимизации образования шума за счет создания малошумных двигателей, оптимизации режимов набора высоты и снижения; выход на крейсерские скорости; выбор коридоров и эшелонов полета с учетом минимизации шумовой нагрузки на население.

Опыт развитых в промышленном отношении стран показал высокую эффективность оборудования аэродромов акустическими экранами и другими устройствами для снижения шума в местах опробования и запуска двигателей, создания новых типов воздушных судов, отвечающих современным стандартам ИКАО по шуму.

Закрытие малых аэродромов и переоснащение крупных аэродромов с учетом современных требований позволяет весьма эффективно решать задачу шумозащиты.

414

31.5. ВОЗДЕЙСТВИЕ ТРАНСПОРТНО-ДОРОЖНОГО КОМПЛЕКСА НА РАСТИТЕЛЬНЫЙ И ЖИВОТНЫЙ МИР

Негативное воздействие является транспортно-дорожного комплекса на растительный и животный мир проявляется:

–вхимическомифизическомзагрязненииатмосферноговоздуха, водныхобъектов и почв, отчуждении земли в местах обитания живых существ под пути сообщения и транспортную инфраструктуру;

–нарушении мест традиционного расселения животных, птиц, гидробионтов

изон произрастания растений, вплоть до сокращения, а часто и уничтожения их популяций;

–нарушении путей миграции (суточной, сезонной) животных;

–эрозии почв, изменении поверхностного стока, развитии безлесных ландшафтов, разливах нефтепродуктов и выбросах газов в зонах трубопроводного транспорта, заболачивании;

–гибели и травмировании животных и птиц при столкновениях и наездах транспортных средств.

Снизить это негативное воздействие можно путем более точной оценки возможного влияния предполагаемой деятельности по созданию элементов транспортного комплекса на объекты окружающей среды и выбора технологий и техники для их реализации с соблюдением экологических норм и правил.

31.6. ОСОБЕННОСТИ НЕГАТИВНОГО ВЛИЯНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ ВИДОВ ТРАНСПОРТА НА ОБЪЕКТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Автотранспорт

К особенностям влияния автотранспорта можно отнести:

–опережающий рост численности автотранспорта в связи с всеобщей автомобилизацией по сравнению с ростом традиционных стационарных источников загрязнения;

–низкий выброс загрязняющих веществ при сжигании топлива в зону дыхания людей без достаточного рассеивания ветром;

–высокая токсичность выбросов по сравнению со стационарными источниками;

–трудности в оснащении подвижных источников пылегазоочистным оборудованием по сравнению со стационарными;

–рассредоточенность автомобилейнаобширныхселитебныхтерриторияхисоздание ими повышенного фона химического и шумового загрязнения;

–образование больших количеств пыли в приземном слое за счет истирания дорожных покрытий и автомобильных шин.

Анализ основных тенденций возрастающей автомобилизации общества, определяющих негативное влияние автомобильного транспорта на окружающую среду

415

инаселение, позволяет в качестве приоритетных направлений снижения экологической нагрузки выбрать следующие:

–создание экологических конструкций автомобилей, применение новых видов экологически чистого автотранспорта;

–использование экологически чистых видов топлива, повышение качества традиционныхвидовуглеводородноготопливазасчетснижениясодержаниявнемсеры, парафинов и других вредных примесей, отказ от применения токсичных добавок

иприсадок при производстве бензинов, масел и дизельного топлива;

–применение более эффективных систем катализаторов при дожигании отработавших газов, а также шумоглушения;

–рационализация организации и управления транспортными потоками;

–обеспечениетребуемойквалификацииучастниковдорожногодвижениядляснижения аварийности, частоты и тяжести дорожно-транспортных происшествий и аварий, влекущих за собой смертельные исходы и травматизм, экономические ущербы;

–разработка эффективных технологий и техники для утилизации отработавшей ресурс автомобильной техники.

Основным при этом является внедрение систем экологического менеджмента, который должен обеспечить ресурсосбережение, топливную экономичность, экологическую безопасность автомобиля.

Экологическаябезопасностьавтомобиляопределяетсявыполнениемследующих направлений безвредности: безопасного движения, минимизации загрязнения окружающей среды, бесшумности. Такая безвредность может достигаться высокими требованиями к разработке автомобиля: максимальной полнотой сгорания топлива в двигателе при всех режимах работы и элементах ездового цикла; отсутствием опасных загрязняющих и отравляющих катализаторы компонентов в отработавших газах; наличием и эффективной работой нейтрализаторов отработавших газов; безопасностью двигателя, коробки передач, тормозных механизмов, шин,

стабильностью и бесшумностью основных элементов подвески, ходовой части и кузова; травмобезопасностью деталей кузова, энергопоглощающей рулевой колонкой, эффективными тормозными механизмами, высокой управляемостью, устойчивостью, обзорностью, ремнямибезопасности, подголовниками, воздушными подушками.

Создание автомобилей экологических конструкций развивается в направлениях совершенствования и более широкого использования новых типов автомобилей: электромобилей на аккумуляторах; солнечных электрических автомобилей; автомобилей с инерционным двигателем; с комбинированными силовыми установками, включающими обычный двигатель внутреннего сгорания, электрический тяговый двигатель с батареей электрических конденсаторов, которые аккумулируют энергию движущегося автомобиля при замедлении, торможении и холостом ходу и используют ее в моменты пиковых нагрузок при разгоне, подъеме и. т. д.

Использование комбинированных установок на автотранспорте позволяет снизитьустановленнуюмощностьдвигателейвнутреннегосгораниявнесколькораз, что

416

приводит к снижению потребления топлива, уменьшению расхода кислорода и оздоровлению окружающей среды [59, 67, 71, 72].

Применение улучшенных и альтернативных видов топлива позволяет снизить,

ав ряде стран – отказаться от использования экологически неблагоприятных видов этилированных, парафин- и серосодержащих бензинов и дизельного топлива, грязных масел.

Разработка и выпуск новых видов бензинов, масел и дизельного топлива на основе исходного сырья с высокой степенью очистки от загрязняющих примесей налажена в России на ряде нефтеперерабатывающих заводов, качество которых отвечает современным европейским стандартам.

Альтернативные заменители бензинов: этилен, метанол, пропан, бутан, коксовый и генераторные газы, водород – во все возрастающих масштабах начинают применяться в ряде стран, конкурируя по экономическим и экологическим показателям с традиционными видами бензинов и дизельного топлива.

За последние годы в России возрос объем потребления сжиженного и сжатого природного газа, которые имеют близкие к традиционным видам бензина характеристики и могут использоваться без значительных изменений конструкции обычных двигателей внутреннего сгорания.

При использовании альтернативных заменителей бензинов резко снижается токсичность отработавших газов, что важно в экологическом отношении. Значительные экологические преимущества связаны с переходом на водород или заменители углеводородных топлив. В ряде развитых стран закончены разработки по применению водорода в качестве топлива на легковых автомобилях и автобусах,

ав Исландии уже начата практическая реализация этих разработок в рамках программы «Водородная энергетика» [81].

Рационализация организации и управления движением транспортных потоков ведется в нескольких направлениях, основными из которых являются планировочные мероприятия, развитие и оптимизация дорожной сети, регулирование движения, ограничение доступа транспортных средств в центр городов, развитие общественного транспорта, создание сети парковок (подземных и надземных). С этой целью создается сеть рокадных иобъездных дорог, магистралей скоростного движения, многоярусных автомобильных эстакад, подземных и надземных переходов, регулируется движения транспортных потоков, чтобы исключить заторы, обеспечить крейсерскую скорость с минимальным расходом топлива, снизить число торможений и разгонов.

Важно обеспечить высокую квалификацию участников дорожного движения, так как это позволит оптимизировать выбор маршрутов движения, скоростных режимов, повысить экологическую безопасность. Компьютеризация автомобилей, возможность использования навигаторской техники позволяют также существенно снизить экологическую нагрузку от автотранспорта.

Одним из важных экологических аспектов является создание эффективных систем утилизации отработавших свой ресурс элементов автомобиля (шины, масляные и воздушные фильтры, агрегаты, тормозные барабаны, элементы подвески и др.),

417

Рис. 31.1. Схема воздействия автомобилей на окружающую среду

а также самих автомобилей. При этом можно эффективно использовать большой объем вторичных материалов, а также исключить засорение и загрязнение окружающей среды выброшенными остатками автомобильной техники. Схема воздействия автомобилей на окружающую среду представлена на рис. 31.1.

Железнодорожный транспорт

Железнодорожный транспорт в меньшей степени, по сравнению с автомобильным, негативновоздействуетнаокружающуюсредувсвязисболеенизкимудельным расходом топлива на единицу транспортной работы из-за более низкого коэффициента сопротивления качению при движении колесных пар по рельсам по сравнению

савтомобильными шинами по дороге, более высокой провозной способности. Применение электровозной тяги как основной на подавляющем количестве участков железных дорог позволяет исключить (кроме случаев тепловозной тяги) выбросы в атмосферный воздух. Под железные дороги меньше отчуждается земли по сравнению

савтомобильными дорогами. Вместе с тем негативное влияние железнодорожного транспорта высоко и определяется следующими причинами: загрязнение атмосферного воздуха, водных объектов и земли при строительстве и эксплуатации железных дорог из-за выбросов, сбросов от притрассового автотранспорта, строительных, путевых и ремонтных машин с двигателями внутреннего сгорания, работающих как на железнодорожных путях, так и в полосе отвода. Тепловозы загрязняют атмосферный воздух отработавшими газами от двигателей внутреннего сгорания.

418

При перевозке пылящих, развеваемых и водорастворимых грузов, а также жидкостей и сжиженных газов происходят их просыпи, утечки, испарения, что приводит к загрязнению прилегающих территорий в больших масштабах (в том числе и за полосой отвода).

Особуюопасностьпредставляютперевозкигорючих, токсичных, пожароивзрывоопасных грузов.

Объекты по стационарному техническому обслуживанию, ремонту подвижного состава (локомотивные и вагонные депо, заводы по ремонту подвижного состава) дают серьезные выбросы, сбросы и образуют производственные и бытовые отходы, в том числе и супертоксичные, в больших объемах.

Основным направлением снижения экологической нагрузки от железнодорожного транспорта является широкое внедрение систем экологического менеджмента, энерго-, ресурсосберегающих и малоотходных технологий, переход на новые типы локомотивов и вагонов, минимизирующих образование выбросов, сбросов и отходов.

Так, замена (где это возможно) тепловозной тяги на электровозную приводит к снижению выбросов. Переход на закрытые вагоны вместо полувагонов для перевозки сыпучих пылящих грузов, их тентование приводит к снижению потерь перевозимых грузов. Оборудование пассажирских вагонов системами туалетов, исключающих сброс сточных вод на железнодорожное полотно, мусоросборниками, опорожняемыминаспециальнооборудованныхпунктах, исключаетзагрязнениеизасорение железнодорожных путей.

Перевод всех объектов инфраструктуры на принципы экологически чистых технологий позволит снизить создаваемую ими экологическую нагрузку до допустимых пределов, а экологические риски – до приемлемых уровней.

Воздушный транспорт

Специфика экологической нагрузки, создаваемой воздушным транспортом, состоит в выбросе загрязняющих веществ, образующихся при работе двигателей внутреннего сгорания, в наличии шума от воздушных судов, обслуживающих транспортных машин (автомобилей, бензовозов, погрузчиков, подъемных механизмов), объектов инфраструктуры (ремонтных заводов, цехов, участков аэропортов, гостиниц и т. д.), сбросе сточных вод, значительном шумовом и электромагнитном загрязнении от радиолокационной и радионавигационной техники аэропортов, воздушных судов, станций слежения и наблюдения за полетами и метеообстановкой. Радиолокационные установки создают электромагнитные поля большой напряженности, опасные для людей и животного мира.

Основными направлениями работпоснижению экологической нагрузкиотавиационного транспорта являются: переход на новые типы летательных аппаратов, характеризующихся меньшим потреблением топлива на единицу транспортной работы; снижение выбросов за счет более полного сгорания топлива и использования экологически чистых видов топлива; выбор оптимальных режимов работы с минимизацией образования вредных веществ.

419

Современнаясистемауправленияполетами(выборкоридоровиэшелоновполетов

сучетомэкологическихтребований, уменьшениевремениработыдвигателейназемле за счет минимизации рулежек с работающим двигателем, более полное использование для маневров на земле буксировщиков, исключение заправок топливом и маслами

сприменением автомобилей-заправщиков, замена их трубопроводными герметичными системами, оборудование хранилищ топлива дыхательными устройствами с улавливанием паров топлива, использование экологически чистых технологий в объектах инфраструктуры, позволяютсущественноснизитьэкологическуюнагрузкуотвоздушного транспорта на объекты окружающей среды и население.

ВэтомпланеинтересенопытработыаэропортавоФранкфурте-на-Майне(ФРГ), где широко внедрены системы экологического менеджмента, отвечающие высоким требованиям международных стандартов ИСО-9000 и ИСО-14000: экологические нагрузки за последние годы снижены здесь настолько, что даже не достигают пределов приемлемого экологического риска.

Водный транспорт

Водный транспорт (морской и речной) характеризуется значительным выбросом в атмосферный воздух продуктов сгорания топлива в двигателях судов, а также пыли и твердых частиц, образующихся при пересыпке, перегрузке сыпучих и пылящих грузов, аэрозолей, паров легко кипящих жидких грузов и сжиженных газов.

Развитая инфраструктура портов (производственные объекты по ремонту

иобслуживанию судов, перевалке и хранению грузов, жилые социально-культурные

ибытовые сооружения, нефтеналивные, зернопогрузочные эстакады и т. п., причальные стенки, железнодорожные тупики, автомобильные подъездные дороги, вспомогательный и технологический автотранспорт, подъемные механизмы, крановое хозяйство) также являются мощными источниками загрязнения атмосферного воздуха, местом образования загрязненных ливневых, хозбытовых и промышленных сточных вод с широким спектром традиционных и специфических загрязняющих веществ, которые поступают в них при размывании осадками водорастворимых грузов, проливах и просыпях, утечках.

При заходе судов в порт для бункеровки, загрузки и выгрузки грузов и пассажиров на береговые сливные станции обычно передаются сточные и подсланевые воды, балластные воды, твердый бытовой мусор и технологические отходы от зачистки трюмов и других мест размещения грузов. Наиболее распространенными являются нефтезагрязненные сточные воды. Особенно велик риск попадания в акватории портов и судоходных зон нефтепродуктов при утечках, авариях и катастрофах судов. Обычно в морских и речных портах формируются локальные зоны загрязнения воздуха, водных объектов и почвы на прилегающих территориях.

Неблагоприятными в экологическом отношении являются дноуглубительные работы для очистки дна рек и озер, когда на поверхность извлекаются загрязненные нефтепродуктами, болезнетворными бактериями и широким спектром химически вредных веществ осадки, что не только приводит к загрязнению мест их склади-

420