10.1.6. Транспорт і довкілля

Структура транспортного комплексу представлена на рис. 10.4.

Для всіх видів рухомого транспорту необхідна умова забезпечення руху — вивільнення енергії, яке відбувається або у процесі горіння палива, або внаслідок вивільнення акумульованої чи підведеної електричної енергії. Вид палива, яке використовується для забезпечення руху транспортних засобів, залежить від виду силової установки, де потенційна енергія палива перетворюється на кінетичну енергію руху. Найпоширеніші види силових установок такі:

• карбюраторний двигун внутрішнього згорання (ДВЗ);

• дизельний двигун внутрішнього згорання;

• газова турбіна;

• ракетний двигун;

• ядерна силова установка.

Паливом для карбюраторних ДВЗ служить бензин, паливом для дизельних ДВЗ — дизельне паливо (солярка). Розрізняють дистилятне низьков’язке паливо — для швидкохідних транспортних засобів та високов’язке — для тихохідних (суднових, стаціонарних) двигунів. Як паливо для авіаційних двигунів використовують гас (керосин) — продукт переробки нафти, до складу якого входять парафінові, нафтенові та ароматичні вуглеводи. Для інших турбін використовують газотурбінне паливо — вуглеводневі гази або рідке нафтове паливо. Для роботи ракетного двигуна застосовується як

Рис. 10.. Структурна схема транспортного комплексу

рідке, так і тверде ракетне паливо. Як паливо для роботи ядерної силової установки використовується ядерне паливо, характеристика якого наведена у пункті 10.1.1 (атомні електричні станції). Повітря використовується для горіння палива у перерахованих вище силових установках без будь-якого попереднього збагачення. Обов’язкова операція — тільки попереднє очищення повітря від механічних зважених часток шляхом використання фільтрів.

У наш час транспорт — одне із головних техногенних джерел забруднення довкілля. Техногенний вплив транспорту на екосистеми полягає у:

• забрудненні атмосфери, водних об’єктів і земель, зміні хімічного складу ґрунтів і мікрофлори, утворенні виробничих відходів, шламів, котельних шлаків, золи та сміття;

• споживанні природних ресурсів (атмосферного повітря, нафтопродуктів і природного газу, води для систем охолодження силових установок і миття транспортних засобів, земельних ресурсів, відчужених під будівництво автомобільних доріг, залізниць, аеродромів, трубопроводів, річкових і морських портів та інших об’єктів транспортної інфраструктури);

• виділенні теплової енергії в навколишнє середовище під час роботи тягових двигунів і установок, в яких спалюють паливо;

• створенні високих рівнів шуму і вібрації;

• травмуванні та загибелі людей і тварин, нанесенні великих матеріальних збитків внаслідок аварій і катастроф;

• порушенні ґрунтово­рослинного покриву;

• зменшенні врожайності сільськогосподарських культур.

Автотранспортний комплекс розглядається нині як всесвітня екологічна загроза людству. Забруднення повітря транспортними засобами пов’язане зі споживанням енергії видобувних органічних палив. Згідно з європейською статистикою, за 1998 рік енерговитрати транспорту становили 29,8 % загального споживання енергії в Європейському Союзі (ЄС). У транспортному секторі ЄС за розподілом споживання палива на автотранспорт припадає 84,4 %, на авіацію — 11,1 %, на залізниці — 2,5 %, на річковий транспорт — 2,0 %.

Найбільша частина шкідливих речовин, що виділяються двигуном автомобіля, припадає на частку відпрацьованих газів — продукт неповного згорання використовуваного палива, у складі яких містяться різноманітні хімічні сполуки, у тому числі і небезпечні для здоров’я людини та шкідливі для оточуючого середовища.

Вимоги ЄЕК ООН (Комітет з екологічної політики Європейської економічної комісії) щодо токсичності відпрацьованих газів транспортних двигунів представлені в таблиці 10.2.

Таблиця 10.2.

Норми токсичності вихлопу (г/км) легкових автомобілів для європейських країн

Тип	Час введення	CO	ЗВ	НМВВ	NOx	ЗВ+NOx	ЗЧ
Дизель
Euro 1	червень 1992	2,72 (3,16)	—	—	—	0,97 (1,13)	0,14 (0,18)
Euro 2	січень 1996	1,00	—	—	—	0,70	0,0800
Euro 3	січень 2000	0,64	—	—	0,50	0,56	0,0500
Euro 4	січень 2005	0,50	—	—	0,25	0,30	0,0250
Euro 5	вересень 2009	0,50	—	—	0,18	0,23	0,0050
Euro 6	вересень 2014	0,50	—	—	0,08	0,17	0,0025
Бензин
Euro 1	червень 1992	2,72 (3,16)	—	—	—	0,97 (1,13)	—
Euro 2	січень 1996	2,20	—	—	—	0,50	—
Euro 3	січень 2000	2,30	0,20	—	0,15	—	—
Euro 4	січень 2005	1,00	0,10	—	0,08	—	—
Euro 5	вересень 2009	1,00	0,10	0,068	0,06	—	0,0050
Euro 6	вересень 2014	1,00	0,10	0,068	0,06	—	0,0050

Примітки: ЗВ — загальні вуглеводні, НМВВ — неметанові вуглеводні, ЗЧ — завислі частки.

Автомобіль за свій життєвий цикл утворює масу відходів у 10 разів більше маси самого автомобіля. Якщо при цьому враховувати застосовувану воду (система охолодження та мийка), то маса відходів перевищить масу автомобіля у 100 разів.

Принципово викиди тепловозних двигунів не відрізняються від автомобільних, тому що відпрацьовані гази мають аналогічний склад. Але режим роботи тепловозних дизелів стабільніший, тому виділення забруднюючих речовин менше, ніж для автомобільних перевезень. Ступінь забруднення наближається до автомобільного тільки у випадку маневреної роботи. З електрифікацією вплив залізниці на навколишнє середовище зменшується.

Забруднення довкілля водним транспортом відбувається за двома основними напрямками: по-перше, морські та річкові судна забруднюють біосферу відходами, одержаними у результаті експлуатаційної та виробничої діяльності; по-друге, викидами у випадку аварій суден із токсичними вантажами, здебільшого нафтою та нафтопродуктами.

Нафта та нафтопродукти — основні забруднювачі водного басейну у процесі роботи водного транспорту. За оцінками фахівців, у моря та океани виливається до 10 млн т нафтопродуктів на рік. Кожна тонна нафти покриває плівкою 12 км² водної поверхні. Нафтова плівка перешкоджає проникненню у воду кисню.

Аеропорти займають величезні площі, у середньому 25— 50 км² (аеропорт Даллас — 70 км²). Через безпеку польотів і шум непридатні для житла близько 120 км². Взаємодія з навколишнім середовищем пов’язана з польотами всіх типів літаків і гелікоптерів, а також із будівництвом і функціонуванням аеропортів і ремонтних підприємств, що, як правило, розташовуються поблизу великих промислових центрів.

Забруднення повітряного середовища ракетними двигунами відбувається у процесі їх роботи перед стартом, на зльоті та посадці, під час наземних випробувань у процесі виробництва чи після ремонту; у процесі заправлення паливом. Визначальна риса ракетного двигуна — він не використовує в процесі роботи компонентів навколишнього середовища (повітря та воду), тому є основним двигуном у космонавтиці.