Загрязнение атмосферы
В 1992 г. была обнаружена озоновая «дыра» над Антарктидой на высоте 14 — 20 км. Озоновая «дыра» над Арктикой и значительной частью Восточной Сибири в 1996 г. достигала в течение двух месяцев 3000 км в поперечнике. Причиной уничтожения озона могут быть добавки к топливу, газ из автомобильных кондиционеров, аэрозолей и используемый при пожаротушении, материалы, из которых изготовлены автомобильные кресла и др.
91,3% загрязнений воздуха происходит в результате работы автомобильного транспорта, 3,7 % — железнодорожного, 2,7 % — морского, 0,9 % — речного и 1,4 % — воздушного транспорта. По данным США, автотранспорт дает 60,6 % загрязнений воздуха, промышленность — 16,2%, отопление — 5,6%, сжигание мусора — 3,5%, электростанции — 14,1 %,
Отечественный автомобиль в среднем расходует до 10 л на 100 км пути, зарубежный — примерно 4,5 л на 100 км, автобусы большой вместимости расходуют до 40 — 50л на 100 км.
Концентрация СО в воздухе Лос-Анджелеса составляет 88 мг/м3, Парижа — 200 мг/м3, Лондона — 300 мг/м3, Рима — 565 мг/м3. Нужно заметить, что на улицах Лондона много двухэтажных автобусов большой вместимости, в Риме — мотоциклов и мотороллеров. Отмечено, что упорядочение движения, например в тоннелях, где обгон запрещен и часто снижена скорость, приводит к снижению концентрации СО. Так, в тоннеле на пл. Маяковского в Москве содержание СО в четыре раза меньше, чем на прилегающих улицах, так как там имеются устройства вентиляции.
На 900 км пробега автомобиль расходует воздуха столько же, сколько человек за год. В Париже ежегодно погибает от автомобильного выхлопа до 200 тыс. деревьев. Такая же картина наблюдается во многих крупных городах.
По данным США, от болезней, связанных с автомобильными выхлопами, ежегодно умирает до 50 тыс. человек в год. В Швейцарии установлено, что люди, живущие вблизи шоссе с интенсивным движением, заболевают раком в девять раз чаще, чем живущие в 400 м и более от шоссе. Появилось выражение: «Автомобиль душит больше, чем давит».
Ухудшение качества воздуха имеет ряд негативных последствий: подрыв здоровья и смерть людей, животных, растений, снижение урожайности, разрушение памятников культуры и строительных объектов и т.д. Необходимо отметить, что многие вредные вещества обладают способностью рассеиваться в воздухе. Так, оксид азота переносится на расстояние 10 км за один час, диоксид углерода — на 100 км за 48 ч, пары серной кислоты — 1 тыс. км за 96 ч. Влияние свинца, железа, меди, цинка на растения проявляется в замедлении их роста, желтизне и отмирании листьев.
На ликвидацию последствий от загрязнения воздуха Великобритания тратит 100 млн. фунтов стерлингов; Франция — 240 млрд. франков; США — 1,5 млрд. долл.; Япония — 700 млрд. йен. В Японии регулировщики движения надевают кислородные маски; на улицах многих городов стоят автоматы с кислородом. В США считают, что чистый воздух позволил бы сократить расходы на медицину более чем на 2 млрд. долл.
Повышение интенсивности транспортного потока с 450 до 1000 автомобилей в час значительно увеличивает количество выбросов вредных веществ (рис. 9.13) и требует реорганизации движения, например вывода транзитного транспорта за пределы города, ограничения грузового движения, особенно в центральных частях города, и т. п. Сокращение времени простоя автомобилей у светофоров на 1/3 может уменьшить загрязнение воздуха отработавшими газами. Применение дорогих каталитических нейтрализаторов на 70 % уменьшает объем вредных выбросов. Усовершенствованные системы дожигания, добавки к топливу, электронная система зажигания и замена бензина на газ, спирты, углеводородное топливо не на нефтяной основе, а особенно, на электроэнергию и водород, также рассматриваются как пути уменьшения вреда от выхлопных газов. Синтетические виды топлива без нефтяных компонентов делают выхлоп чище на 40%.
В России ужесточены меры по контролю выхлопа (ГОСТ 21393—75 с уточнениями в последующие годы и ГОСТ 17.2.2.03—87). Европа с 1993 г. ввела новые нормы допустимого объема выбросов для автотранспорта.
Автомобили, нормы выбросов которых превосходят новые установленные значения, не допускаются к эксплуатации на дорогах Европы.
Шум
Шум, вибрация, электромагнитное и радиоактивное излучение относятся к физическому загрязнению. Шум — это любой нежелательный звук, оказывающий неблагоприятное воздействие на организм человека. Шум приводит к нервным расстройствам, желудочным заболеваниям, потере слуха и другим болезням, т.е. становится социальным явлением.
Известный ученый Эдисон писал: «Человек в городах, испытывающий постоянное воздействие шума, стоит перед неизбежностью родиться глухим». Шум называют невидимым ядом. По зарубежным данным, транспорт дает 45 % городского шума, авиация — до 2 %; промышленность — 30 %. Шум от транспорта растет быстрее, чем его скорость.
При постоянном шуме в 100 дБ происходит необратимая потеря слуха (поэтому, например, обучение стрельбе должно вестись в специальных шумозащитных шлемах); при шуме 200 дБ может наступить смерть.
На скоростных дорогах уровень шума составляет 87 дБ, на магистральных и общегородских с непрерывным движением — 85 дБ, на магистральных дорогах с грузовым движением — 84 дБ, в интенсивном потоке (до 100 тыс. ед./сут.) — 90 — 95 дБ. При этом уровни шума в 7,5 м от полосы движения пропорциональны тридцати логарифмам скорости и зависят от марки автомобиля и включенной передачи. Уровень шума зависит от интенсивности движения и состава транспортного потока.
По данным Министерства здравоохранения РФ, уровень шума для сна и отдыха не должен превышать 30 дБ ночью и 35дБ днем.
Метрополитен практически не дает шума для города, скоростной трамвай создает уровень шума 80 — 90 дБ, железная дорога — 100—110 дБ, транспорт на магнитном подвесе — до 60 дБ. Мощными излучателями шума являются мосты и эстакады, но тоннель уменьшает уровень шума до 55 — 65 дБ. Изучение шумового воздействия на окружающую среду начато относительно недавно. Так, в Стокгольме в 1955 г. зафиксировано, что из каждых 100 человек 9 — с потерей слуха, а в 1960 г. их было уже 20, что потребовало разработки ряда мероприятий по уменьшению шума в городе.
При перепланировке городов и планировании новостроек стараются отделить транспорт от жилых массивов. Уменьшение уровня шума достигается озеленением; применением глушителей; строительством шумозащитных экранов, прокладкой шумоизолирующих материалов под путевыми сооружениями, шумоизоляцией помещений, оптимизацией состава потока и циклов светофорного регулирования и другими мерами. На морском транспорте уровень шума, создаваемый силовыми энергетическими установками (до 110 дБ), снижают, располагая механизмы в отгороженных помещениях или специальных кожухах, а также применяя шумоизоляторы.
Особое шумовое давление испытывают люди, живущие около аэропортов. Поэтому, например, в школе, расположенной близ аэропорта Хитроу в Лондоне, сделаны специальные устройства, автоматически закрывающие окна при нарастании шума от приближающегося самолета. При повышении скоростей на железной дороге, как уже говорилось, делают тройное остекление окон, резко снижающее уровень шума внутри вагона.
Вибрация.
Вибрация связана с плавностью хода транспортного средства и оценивается ощущениями человека, особенно при экстремальных виброускорениях во время движения. Безопасным для здоровья человека считается виброускорение 0,1 м/с2.
Электромагнитные излучения. Они возникают от различных приборов и оборудования, установленных в салоне транспортного средства, и влияют на самочувствие и здоровье людей. В настоящее время электромагнитные излучения не нормируются. Регламентации должны подвергаться электростатический потенциал кузова и напряженность электромагнитного поля в салоне транспортного средства.
Потребление ресурсов
Для производства транспортных средств требуется огромное количество материалов, что ведет к потреблению природных ресурсов. Расточительное потребление приведет к истреблению запасов нефти через 30 лет, газа, угля и урана — соответственно через 80, 240 и 55 лет. За последние 30 лет зафиксировано снижение среднего уровня содержания железа в сырой руде с 51 до 35%. Поэтому необходимо внедрение энергосберегающих и безотходных технологий, а также технологий по переработке вторичного сырья. Кроме того, очень важно ввести систему мониторинга — контроля за изменениями состояния окружающей среды под влиянием деятельности человека — и экологической регламентации последней (стандартов, экспертиз, санкций и т.п.).
Расходы на охрану окружающей среды в нашей стране во много раз меньше, чем в США. Проблема твердых отходов у нас практически не решается, свидетельством чему являются свалки бытовых отходов, представляющие прямую угрозу жизни города, а также промышленных отходов (особенно при добыче и переработке полезных ископаемых, включая радиоактивные вещества).