8. Екологічні аспекти роботи залізничного транспорту

8.1 Вплив залізничного транспорту на навколишнє середовище

Охорона навколишнього середовища є однією з найважливіших і найбільш гострих проблем, які стоять в даний час перед людством. Зростаюча інтенсивність промислового сільськогосподарського виробництва приводить до глобальних змін, наслідками яких для нашої планети чи її окремих регіонів важко не тільки перебороти, але і надійно прогнозувати. З проголошенням незалежності України і перебудовою її як суверенної, демократичної правової держави, з розвитком гласності ми одержали можливість усвідомити дійсну глибину екологічної кризи, у якому виявилася наша країна і шукати шляхи виходу з цього положення .

Раціональне використання природних ресурсів, забезпечення екологічної безпеки населення — невід'ємна частина стійкого економічного і соціального розвитку України.

Поряд з галузями, що традиційно порушують екологічну рівновагу, енергетикою, металургією - значний вплив на навколишнє середовище роблять різні види транспорту, у тому числі залізничний транспорт. Вплив залізничного транспорту на екологічну обстановку в Україні обумовлено наступними факторами:

• споживання не поновлюваних природних ресурсів при експлуатації залізничного транспорту в 2-5 разів більше чим у розвинутих країнах Заходу;

• використання для прокладки доріг, розміщення підприємств великої кількості земель, у тому числі родючих;

• забруднення атмосферного повітря, водяних басейнів і ґрунту токсичними викидами в результаті експлуатації рухливих засобів;

• забруднення природного середовища сипучими різними вантажами

при їхньому навантаженні, вивантаженні і транспортуванні, сміттям і відходами підприємств залізничного транспорту;

• забруднення водяних басейнів стоками підприємств, що містять нафтопродукти, феноли, солі важких металів і інші шкідливі речовини, що руйнують біоценози водойм;

• забруднення навколишнього середовища в результаті аварій при перевезеннях екологічно небезпечних вантажів;

• погіршення здоров'я населення через забруднення природного середовища, зміна мутаційних процесів у живих організмів.

За останнім часом на залізничному транспорті активізувалася робота зі зниження шкідливого впливу на навколишнє середовище, поліпшенню використання природних ресурсів, дотриманню природоохоронного законодавства. Однак ця робота не повною мірою відповідає сучасним вимогам, тому що не забезпечує комплексний підхід до рішення природоохоронних проблем, недооцінює важливість виконання природоохоронних заходів, унаслідок чого засоби на їхнє здійснення направляються по залишковому принципу.

Дана природоохоронна робота і її інформаційний супровід виконаний з метою більш глибокого висвітлення екологічної обстановки на залізничному транспорті України, а також можливих шляхів її поліпшення.

У сучасних умовах жодна галузь не може існувати без транспортної системи. Україна має добре розвиту мережу усіх видів транспорту, але основна роль у транспортному комплексі належить залізницям. На їхню частку приходиться 64% усіх перевезень.

Залізничний транспорт України - технічно складний транспортний комплекс, розосереджений практично по всій території.

Експлуатаційна довжина залізничних ліній складає 22301,9 км, з яких електрифіковане 9169,8 км.

Для забезпечення перевізного процесу на мережі 6 залізниць розміщені

1684 станцій, 68 основних і 34 оборотних локомотивних депо, 51 вантажне вагонне депо, 16 пасажирських вагонних депо, 110 дистанцій шляху, 23 механізовані дистанції вантажно-розвантажувальних робіт, 38 ПМС, 37 дистанції цивільних споруджень, 69 дистанцій сигналізації і зв'язку, 43 дистанції електропостачання й інші підприємства, чия виробнича діяльність зв'язана з різними видами впливу на навколишнє середовище.

Особливістю роботи залізничного транспорту є цілодобова безперервна робота з перевезення пасажирів і вантажів, а також наявність у процесі перевезення великої кількості небезпечних вантажів.

За даними статистики в країнах ЄС небезпечні вантажі складають 15-20% усіх вантажів, перевезених по залізницях і внутрішніх водяних шляхах. Сюди випливають вибухонебезпечні вантажі, гази, вогненебезпечні рідини, вогненебезпечні тверді матеріали, що окисляють речовини, що отруюють і інфікують речовини, радіоактивні матеріали, корозійні й інші матеріали. Чи розлив утрата частини небезпечних вантажів при аварійних ситуаціях становить екологічну небезпеку. Перевезення сипучих вантажів (вугілля, будівельні матеріали й ін.) на відкритому руховому складі приводять до високих втрат у процесі перевезення і значному забрудненню навколишньої природного середовища .

Залізничний транспорт споживає щорічно більш 65 млн. м³ води, з яких більш 40% скидаються в поверхневі водойми у виді стоків, забруднених нафтопродуктами, зваженими речовинами, солями важких металів, синтетичними поверхнево-активними речовинами, і ін. в атмосферне повітря залізничними підприємствами зі стаціонарних джерел викидається більш тис. тонн шкідливих речовин, з яких уловлюється і знешкоджується близько 30% у результаті виробничої діяльності залізничних підприємств щорічно утвориться більш 65 тис. тонн відходів.

Джерелами забруднення атмосфери є різні виробничі об’єкти, громадські споруди, рухомий склад. Розподіл цих забруднень між різними підприємствами характеризується наступними даними, %: підприємства служб цивільних споруд – 37,9; локомотивні депо – 27,3; вагонні депо – 10,8; ремонтні заводи – 13,4; щебеневі і шпалопропитні заводи – 1,6; інші об’єкти – 9.

Велика кількість забруднень поступає від котелень і печей: при згорянні палива виділяються сажа, оксид вуглецю,оксиди азоту,діоксин сірки, окиси фосфору та інші шкідливі з’єднання. На підприємствах по ремонту рухомого складу в атмосферу викидаються шкідливі речовини від процесів мийки, зварки, фарбування, переробки пластмас та деревини, випробування двигунів та ін. Наприклад, на 1т згорівшого палива припадає більше 400 кг викидів від карбюраторних двигунів і більше 120 кг ві дизельних; при пропарці цистерн на одній ППС у повітря викидається протягом доби більш як 50 кг бензолу, більше 15 кг аміаку, до 25 кг гідроокису натрію та інші шкідливі речовини. Сумарні виділення речовин при промивці цистерн з-під бензину перевищують 1 т за одну добу. А особливо несприятливим у санітарному відношенні є об’єкти, в яких постійно чи періодично повинні працювати люди. Так, залізничні тунелі в своїй більшості забруднюються вихлопними газами дизелів тепловозів.

Одним із якостей атмосфери є її здатність до самоочищення. Посадка дерев, кущів всередині та біля підприємств, вздовж транспортних магістралей сприяє очищенню атмосферного повітря від пилу, оксидів вуглецю, діоксинів сірки та інших речовин. Найважливішим заходом по боротьбі з забрудненням атмосферного повітря шкідливими речовинами є зменшення їх виділення в джерелах утворення. Цьому служить механізація та автоматизація виробничих процесів, ущільнення, герметизація та вакуумізація обладнання, створення поточних і безперервних технологічних ліній, заміна шкідливих летючих речовин менш шкідливими та летючими, а твердого палива газоподібним і т.д.

Інтенсивний рух поїздів у межах міст та житлових селищ призводить до помітного погіршення акустичного клімату населених пунктів та жилих приміщень. Дослідженнями встановлено глибоке розповсюдження залізничних шумів по території прилягаючих районів.

Значний акустичний дискомфорт в житлових районах створюють сортувальні станції, цехи реостатних випробувань, тепловозоремонтні депо та заводи.

Серед протишумових заходів, широко запроваджених на залізничному транспорті, найбільш важливими є:

• зменшення міцності гучномовців на сортувальних та вантажних станціях, розосереджування їх по території станції, обмеження користування парковим зв’язком;

• прокладання безстикової колії на дільницях залізниць в межах житлової забудівлі (зменшення шуму від ударів коліс по стикам рейок);

• зменшення кількості подач звукових сигналів локомотивами;

• влаштування шумозахисних екранів (залізобетонні бар’єри, смугове будівництво гаражів у зонах розриву, раціональне озеленіння цих зон та ін.)

Джерелами забруднення вод на залізничному транспорті є охолодження виробничого обладнання, обмивка рухомого складу, промивка та пропарка цистерн та ін. Знешкодження стічних вод – важлива санітарно-технічна проблема, від вирішення якої залежить безпечне водокористування населення та розвиток живого світу річок, озер, водосховищ. Тому, при здійсненні санітарного контролю проводиться дослідження стічних вод та вод водоймищ на вміст багаточисельних хімічних речовин, оцінка їх запаху, прозорості, кислотності чи лужності. Особливо оцінюється використання кисню, необхідне для окислення різних неорганічних речовин, присутніх у воді. В стічних водах дезпромстанцій обов’язково визначається бактеріальний склад.

Кожне підприємство повинне мати очисні споруди та об’єкти, призначені для раціонального водокористування та охорони вод.

Комплекс очисних споруд депо включає у себе каналізаційно-насосну станцію, приймальну криницю, нафтоловушку, нафтозбірник, регулюючу ємкість, флотатор, мулові майданчики. Стічні води від джерел утворення самопливом поступають у приймальний резервуар насосної станції. Звідси по напірному водопроводу вони перекачуються через приймальну криницю до нафтоловушки. У нафтоловушці легкі мастила та нафта підіймаються на поверхню, а мул осідає. Нафтопродукти, які піднялися, збираються щільовими поворотними трубами у криницю, мул насосом подається на мулові майданчики. Тут він просушується та утилізується в спеціально відведеному місці.

Для забезпечення санітарних норм до води водокористувачі повинні:

- проводити технологічні, санітарно-технічні,організаційно-господарські заходи, які забезпечують безперервну роботу очисних споруд та дотримання гігієнічних нормативів якості води водних об’єктів;

• узгоджувати з органами Держнагляду зміни в технології виробництва, збільшення виробничої потужності, величину гранично допустимих скидів;

• забезпечувати систематичний лабораторний контроль за роботою очисних споруд, складом та величиною скидів стічних вод, якістю води;

• мати плани ліквідації аварій і розробляти режими водокористування у випадку забруднення об’єкту.

При будівництві та реконструкції об’єктів залізничного транспорту здійснюється відвід земельних угідь як у постійне, так і у тимчасове користування. Будівництво та експлуатація об’єктів залізничного транспорту викликає регіональні і навіть глобальні забруднення ґрунтів. Серед профілактичних заходів по охороні ґрунту важливе місце займає справність тари (мішків, скляних ємкостей, барабанів та ін.). У випадках аварійного розливу та розсіювання шкідливих хімічних вантажів велике значення має оперативне впровадження заходів по їх нейтралізації та дегазації. Ефективність цих заходів залежить від повноти виявлення всіх видів розлитого чи розсипаного вантажу.

Обмеження забруднення ґрунту шкідливими речовинами сприяє встановленню для обов’язкового дотримання гранично допустимих хімічних концентрацій речовин у ґрунті. Лімітуючим показником шкідливості більшості речовин є перехід їх в рослини.

Сортувальні станції відрізняються не тільки розмірами, але й ступенем забрудненості. Найбільш поширеним забруднювачами територій станцій є нафта та нафтопродукти, мазут, дизельне пальне, а також залишки вантажів. Причиною забруднення залізничних колій нафтопродуктами є їх витік на колії і міжколійї з цистерн, несправних котлів і зливних приборів під час перевезення. При маневрах рухомого складу і русі вантажних поїздів станції також забруднюються різними сипучими вантажами.

Забруднення територій негативно позначається на стані навколишнього середовища. На деяких станціях залізничного транспорту ґрунти просочені нафтопродуктами на значну глибину, що загрожує як поверхневим, так і підземним водам. Під час сніготанення і випадіння дощів утворюються поверхневі стічні води, які змиваючи пил, різне сміття, нафтопродукти та інші забруднення, скидають їх в найближче водоймище .

Самоочищення природи раніше врівноважувало її забруднення шкідливими речовинами. Але, починаючи з 60-х років, у зв`язку з збільшенням забруднень в навколишню середу , природній процес вже не забезпечує повного їх розкладу і нейтралізації. Виникла необхідність розробки практичних заходів по зниженню рівня забрудненості з застосуванням різних прийомів та методів

Вибір методів очищення ґрунтів визначається багатьма факторами, найважливішим з яких є характер забруднення земель і нормативні вимоги до їх якості. Використовуються два підходи то методів очистки. Перший, так званий, функціональний, заключається в очищенні земель до нормативних показників складу забруднених речовин і забезпеченні в подальшому любе використання очищеної території. Другий – селективний, при якому ступінь очищення визначається нормативними вимогами відповідно з метою подальшого землекористування.

Для очищення забрудненого ґрунту може застосовуватись процес термічної десорбції, який покладений в основу анаеробної термічної переробки відходів (АТР-технологія). АТР- технологія розроблялась для очищення від нафти піщаних і глинистих ґрунтів. Зараз вона використовується для очищення ґрунту та шламів, забруднених токсичними речовинами.

Також одним з методів видалення нафтових забруднень з землі на місці є спалювання. Надлишок нафтопродуктів попередньо збирається любим способом. Цей метод має безліч негативних сторін. При його проведенні відбувається повторне забруднення навколишнього середовища за рахунок створення продуктів неповного згорання вуглеводнів. Спостерігається також вигорання рослин, органічних складових ґрунту. Оброблені ділянки надовго виходять з використання. Тому цей метод застосовується в випадку виникнення критичної аварійної ситуації, при невеликих розливах нафтопродуктів, коли складається загроза джерелам питного водозабезпечення і близького розташування до ґрунтових вод.

Традиційним є вивіз і захоронення забруднених земель в строго відведених для цього місцях – полігонах. Цей метод дешевий, але є не самим кращим з точки зору охорони навколишнього середовища, так як забруднені нафтою ґрунти зберігаються сотні років без змін і є потенційним джерелом небезпеки забруднення. При створенні полігонів треба повністю і надійно ізолювати їх від всіх компонентів природного середовища.

До фізико – хімічних методів очищення відноситься обробка їх і пристроях різного типу підігрітими водними розчинами в присутності поверхнево – активних речовин або інших хімічних реагентів. До їх числа можна віднести також вапнування забруднених нафтою ґрунтів – обробку ґрунту негашеним вапном.

Методом очищення ґрунту, який не потребує виїмки, є електрохімічна обробка. При електрохімічному методі в забруднену землю занурюються електроди, до яких підводиться постійний електричний струм. Метод оснований на тому, що більшість земель мають в своєму складі ту або іншу кількість водних розчинів солей і тому володіє електропровідністю. Багато забруднюючих речовин розчиняються в земельній воді і під впливом електричного поля переміщуються до електродів, осідають на них і потім видаляються. Основною перевагою електрохімічного методу очищення є його застосування для малопроникних (глинистих) земель і можливість видалення самих різних забруднювачів, включаючи метали і органічні з`єднання. Недоліками методу є неефективність видалення більшості водорозчинних органічних сполук.

Деякі вищі рослини і мікроорганізми здатні активно очищувати навколишнє середовище від забруднюючих речовин, в тому числі і нафтопродуктів. Аналіз процесів самоочищення природи від забруднень з урахуванням всіх природних механізмів очищення природи – фізичних, хімічних, біологічних, особливо біохімічних процесів окислення за рахунок життєдіяльності мікроорганізмів дозволив зробити висновок, ефект очищення стане вищим, якщо ці процеси зробити інтенсивнішими. Це стало поштовхом до розробки методу біохімічного окислення вуглеводів з участю бактерій та грибків.

Відомо більш як 100 видів бактерій та грибків, які використовуються як джерела енергії вуглеводів нафти. Процес біогенного окислення вуглеводів нафти складний і досі немає чіткої уяви про його механізм. В основі процесу утилізації нафтопродуктів лежить їх окислення за допомогою мікроорганізмів. Встановлено, що практично всі вуглеводи, які входять в склад нафти, можуть бути використані відповідними видами мікроорганізмів як їжа і енергія, але цей процес протікає з різною швидкістю, що залежить як від типу мікроорганізму, так і від природи вуглеводу.

Біохімічний метод знайшов широке застосування для очищення води та землі від забруднень нафтою. Одним із його напрямків стало використання для цієї мети вуглеокислюючих бактерій, які отримані генної інженерії і мають високі окислюючі властивості до нафтопродуктів. Однак генетична нестійкість та низька стабільність отриманих штамів не привели до їх широкого застосування.

Більш ефективним виявилось використання виділених з природного середовища активних штамів вуглеводоокислюючих бактерій, які пройшли період адаптації в природних умовах. На основі вибраних штамів мікроорганізмів розробляються різні бактеріальні препарати, які використовуються для очищення ґрунту і води від нафтопродуктів. Препарати виготовляються по спеціально розробленим технологіям , при цьому якість їх можна варіювати. Для застосування препаратів не потребується спеціальних пристроїв, матеріалів і засобів. Головною умовою можливості їх використання є безпечність бактерій, що входять в їх склад для навколишнього середовища і людей.

Біохімічний метод перспективний і вигідний для очищення ґрунту, забрудненої нафтопродуктами, так як не потребує захоронення залишків. При його виконанні не відбувається виділення шкідливих летучих речовин в атмосферне повітря, продукт,що отримується в процесі біовідновлення покращує структуру ґрунтів. Після завершення очищення надлишкова маса мікроорганізмів відмирає, перетворюючись в органічні речовини і воду.

Таким чином використання біохімічного методу очищення забруднених територій станцій найбільш вигідна, але досить дорога і в нашій країні ще не досить успішно застосовується.