Лекции по дисциплине «Общий курс транспорта» 10

ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИИ НА ТРАНСПОРТЕ

Загрязнение земли

Площадь суши составляет примерно 30% поверхности земного шара, но плодородной земли - не более 3 % (около 99 % продуктов питания человек получает благодаря использованию почвы). Общие земельные угодья России составляют 1709,8 млн. га, из них сельскохозяйственной земли — 221,2 млн. га, лесных массивов - 867,2 млн. га, а болот и воды - 211,1 млн. га.

Каждый житель земли выбрасывает ежегодно 1 т мусора. Массовый характер носит процесс замусоривания промышленными и бытовыми отходами пространств вдоль железных дорог, автомобильных трасс, водных путей и транспортных сооружений. Подсчитано, что в Японии каждые 6 лет удваивается количество твердых отходов.

Занятость территории

Актуальной экологической проблемой является занятость территории подвижным составом и транспортными сооружениями, после ликвидации которых, плодородие почвы восстанавливается в течение 30 лет. Транспортные системы занимают до 7 % территории, в городах - до 30 %, а в центральных их частях - до 70 %. На одного пассажира, едущего в трамвае, приходится 2,6 м² городской площади, в троллейбусе - 2,4 м² , в автобусе — 3,1 м², в легковом автомобиле — 38,5 м², в метро — практически около нуля (на поверхности земли находятся только вестибюли станций, опоры наземного метрополитена). Крупные железнодорожные станции занимают площадь до 500 м в ширину и 4 —6 км в длину. При прокладке 1 км наземной шестиполосной автомагистрали требуется 4,5 — 7 га территории, а при такой же подземной магистрали — 0,1 га. Комплекс грузового терминала с площадкой-стоянкой, медицинским пунктом, мойкой, комнатой отдыха и туалетом занимает по нормам 2,0 —4,0 га, оборудованный комплекс автовокзала — 1,8 га, площадка-стоянка на пять пассажиров — 0,07 га, а база механизации на 300 машин — 4,0 га.

Одним из наиболее эффективных выходов из создавшегося положения является рациональное и комплексное использование подземного или надземного пространства для размещения различных транспортных сооружений. За рубежом (в Англии, Индонезии, Японии и др.) стали практиковать строительство дорог на насыпных полосах морской территории и на плавучих искусственных островах. Но такое строительство, так же как вынос дорог в тоннели и на эстакады, увеличивает стоимость дорог до четырех и более раз.

При строительстве транспортных сооружений происходит нарушение гидросистемы почвы (природной циркуляции воды). Так как вода обладает большой разрушительной силой, требуются отводы, которые являются очень дорогостоящими. Наука ищет различные методы решения этой проблемы, в частности создан пористый асфальт, легко пропускающий воду, что позволит обойтись без водоотвода.

При эксплуатации транспорта образуются отходы: бензин, масла, выбросы твердых и жидких компонентов, отработанные шины, транспортные средства и пр., вследствие чего происходит биологическое загрязнение среды, особенно в городах с плохой очисткой сточных вод.

Для борьбы с обледенением дорог разбрасывают на 1 км дороги до 3 — 4 т соли, что приводит к засолению и изменению структуры почвы. В этой связи интересен опыт Финляндии, где городские дороги посыпают мелкой каменной крошкой, в конце зимы ее собирают, сушат и хранят до следующего года (ресурсосберегающая технология).

Загрязнение воды

Все проблемы, связанные с загрязнением воды, могут решаться только при международном сотрудничестве. Роль воды в жизни человека невозможно переоценить. Тело взрослого человека состоит на 80 % из воды. На территории многих южных стран применяют 100%-ное орошение почвы. Озера около городов на 80 % безжизненны из-за загрязнения сточными водами, содержащими промышленные отходы. Так, вокруг озера Байкал, содержащего 1/5 часть пресной воды мира, складывается беспрецедентная ситуация в связи с его загрязнением отходами целлюлозного завода. Две трети озер США отравлены токсичными отходами.

Каждый житель земли потребляет большое количество воды. Так, в Лондоне и Копенгагене суточный расход воды составляет 250 л; в Париже — 450 л; в Москве — 650 л. Город с миллионным населением расходует ежесуточно 200 тыс. м³ воды, а в год — до 70 млн. м³. Опасен сброс теплой воды от электростанций, в том числе атомных, не исключающий и радиоактивного загрязнения.

Мировая проблема — сброс твердых и жидких (особенно нефтесодержащих) отходов в моря и реки. При перевозке танкерами на 1 млн. т нефти приходится 160 т потерь (до 40 % — в порту выгрузки, остальное — при погрузке и в пути). До 80 % загрязнений дают балластные и промывочные воды (с 1970-х гг. запрещен их сброс в воду, однако имеются нарушения во многих странах). По данным мировой статистики, в год в воду попадает до 6 млн. т нефти (1 т нефти загрязняет поверхность воды площадью до 10 — 12 км²). Нефтяные масла распространяются на расстояние более 300 км от источника, тонкая пленка задерживает до 40 % солнечного света и снижает интенсивность жизненно необходимых процессов в океане.

Учеными подсчитано, что при проезде на водных видах транспорта на одного пассажира приходится ежесуточно до 3,5 кг бытовых и пищевых отходов (для береговых условий — 0,04—0,27 кг). Стоимость очистки воды, осуществляющейся на судне, в 12 раз выше, чем на берегу.

Существует Международная Конвенция о гражданской ответственности за ущерб, нанесенный загрязнением нефтью. Строго определены вещества, сброс которых возможен лишь в специальные приемные сооружения.

За загрязнение вод берутся штрафы. Например, за сброс в воду нефтепродуктов или нефтесодержащей воды в США накладывается штраф 10 тыс. долл., в Сингапуре — 20 тыс. долл. или лишение свободы сроком до двух лет, в Великобритании — 50 тыс. фунтов стерлингов.

Ученые всего мира вносят свой вклад в решение проблемы очистки воды, прежде всего, от нефти и ее производных. Многие танкеры строятся с двойным дном и корпусом на случай пробоя. В танкере остается до 1 % груза, очистка от которого по международным законам может осуществляться лишь на очистных сооружениях. Из затонувших танкеров обязательна откачка нефти. Для перевозки нефти испытывался прочный мешок-резервуар (контейнер) на 126 тыс. галлонов, вдоль резинового с нейлоновой тканью корпуса резервуара были протянуты две эластичные трубы с азотом для улучшения плавучести. Применяются суда — сборщики судовых и бытовых отходов.

При очистке воды применяются два основных способа: механический сбор и химическая обработка отходов.

Механический сбор — это боновые заграждения, решетки, отстойники и другие установки, собирающие и фильтрующие воду. В Швеции работает мусоросборник-катамаран, между корпусами которого вмонтирован ленточный конвейер со стальной перфорированной лентой; в районе Стокгольма применяют барьер из перфорированных труб, в которые нагнетают воздух для сбора нефтяной пленки (суда типа «Светломор»).

Химическая обработка воды — это рассеивание (диспергирование) химических веществ, вступающих во взаимодействие с нефтью и ее производными. Поскольку этот способ может быть токсичным, он запрещен в местах нереста рыб. Применение песка, мела, солей карбомидной кислоты и др., способствующих поглощению или отвердению нефти, в отдельных случаях ухудшает придонную экологию.

При нефтяных пожарах используются ленточные заграждения с поплавками из нержавеющей стали, выдерживающей длительное воздействие огня.