Влияние транспорта на окружающую среду

Влияние транспорта на окружающую среду

В своей практической деятельности человек использует различные виды транспорта, имеющие передвижные и стационарные силовые установки. Передвижные силовые установки позволяют передвигаться транспортному средству по поверхности (сухопутной или водной, или в атмосфере). Стационарные силовые установки снабжают электрической или другими энергиями видами устройства, совершающие необходимую работу, в том числе и передвижение транспортных средств.

Различают следующие виды транспорта: автомобильный, железнодорожный (наземный и подземный — метро), воздушный, водный (речной и морской), а также рельсовый и безрельсовый наземный электротранспорт (трамваи, троллейбусы). Электротранспорт оказывает загрязняющее действие на среду за счет шума и электромагнитных излучений, а также за счет попадания в среду веществ, применяемых при обслуживании этого транспорта.

На различных видах транспорта используют следующие виды топлива: автомобильный и авиационный бензин, дизельное топливо, керосиновые фракции, природный газ и смесь разных видов топлива. По конструкции двигателей различают карбюраторные, дизельные и реактивные силовые установки, которые имеют разные конструкции и оказывают на природную среду различное воздействие.

Негативное влияние транспорта на окружающую среду состоит в том, что для его функционирования необходимо топливо, которое само по себе токсично; при работе разных двигателей поглощается кислород и выделяются выхлопные газы, многие из которых отрицательно влияют на Природу. Нерациональное использование веществ, применяемых при уходе за двигателями, также загрязняет внешнюю среду. Работа транспорта сопровождается шумом, вибрациями, излучением электромагнитных колебаний, тепловым загрязнением среды обитания. При движении машин по грунтовым дорогам нарушается поверхностный слой почвы, возникает запыление и т. д.

Краткая экологическая характеристика видов топлива

В промышленности и на транспорте используют автомобильные бензины марок А-72, А-76, АИ-92, АИ-93, АИ-95 и АИ-98.

Большинство видов бензина эпатируется (вводится добавка тетраэтилсвинца). Авиационные бензины выпускаются ограниченно.

Широко применяются разные виды дизельного топлива. Для быстроходных дизельных двигателей используют марки 3, Л, ДЗ, ДЛ, а для тихоходных — ДТ и ДМ. В этих топливах содержание серы должно быть не более 0,2-0,5% (для быстроходных) и 0,5-3% (для тихоходных дизелей).

Реактивные двигатели могут развивать дозвуковую и сверхзвуковую скорость. Для первых используют топливо марок Т-1, ТС-1 и РТ, а для вторых — Т-6 и Т-8. В своей основе указанные марки топлива являются керосиновыми фракциями нефтеперегонки с температурами кипения 150-315 °С, в которые добавляют противоизносные, антиокислительные, защитные, антистатические и другие присадки.

Для работы газотурбинных двигателей можно применять и газообразное, и жидкое, и твердое, и пылевидное топливо. Топливо для этих двигателей должно содержать не более 3 % серы и 0,05% золы.

Для судовых и стационарных силовых установок используют мазут марок — Ф5, Ф12 (мазуты флотские), 40, 100 и 200 (мазуты топочные) и топливо МП. Топочные мазуты, в отличие от флотских, имеют большую зольность, вязкость и большее содержание серы, воды и смолистых веществ.

Для эксплуатации двигателей применяют смазочные масла и специальные органические жидкости, которые огнеопасны и токсичны. Так, содержание бензинов в воздухе в количестве 5-10 мг/л вызывает острое отравление, концентрация в 35-40 мг/л приводит к хроническим нарушениям, а концентрации более 50 мг/л могут привести к летальному исходу. Токсичность компонентов дизельного топлива выше, чем у компонентов бензина, но это топливо менее летуче, и опасные концентрации могут возникать только при повышенных температурах.

Очень вредным для здоровья является этиловая жидкость из-за наличия в ней свинца. Эта жидкость летуча, и уже при 0 °С возникают опасные для здоровья человека концентрации этого вещества в воздухе, поэтому работа с тетраэтилсвинцом требует предельной осторожности.

В составе смазочных масел и гидравлических жидкостей содержатся вредные компоненты (это соединения серы, хлора, цинка, свинца). Весьма опасен и этиленгликоль, используемый в качестве антифриза (смеси этиленгликоля и воды замерзают при низких температурах); он поражает нервную систему, почки; смертельная доза — 50 грамм, его ни в коем случае нельзя принимать внутрь.

Краткая экологическая характеристика продуктов сгорания топлива

Транспорт — основной загрязнитель атмосферы Земли. Установлено, что ежегодно один легковой автомобиль, поглощая 4 тонн молекулярного кислорода, выделяет в атмосферу 0,8 т СО, до 40 кг различных оксидов азота, до 200 кг углеводородов, кроме того, сажу, тетраэтилсвинец и другие вещества (альдегиды, органические кислоты, полициклические углеводороды и их производные).

Двигатели, работающие на дизельном топливе, выделяют в окружающую среду меньшее количество угарного газа, но большее количество диоксидов углерода и серы. Наименьшее количество вредных примесей содержится в выхлопных газах двигателей, работающих на сжиженном газе (СО в пять раз меньше, чем у карбюраторных двигателей, оксидов азота — в два раза, а оксиды серы отсутствуют).

Состав выхлопных газов в значительной степени зависит от режима работы двигателя. Так, содержание СО составляет: на холостом ходу 0,5-6,5, при постоянной скорости движения — 0,3 — 3,5, при разгоне (от 0 до 40 км/ч) — 2,5-5,0, при торможении (от 40 км/ч до 0) — 1,8-4,5 % по объему. Для оксидов азота: 0,005 — 0,01; 0,1—0,2; 0,12-0,19; 0,003-0,005 (соответственно с СО).

В выхлопных газах содержатся канцерогенные (вещества, способствующие развитию раковых заболеваний) соединения, например бензапирен.

Анализируя приведенные выше сведения, необходимо отметить, что состав выхлопных газов зависит как от типа двигателя, так и от режима работы транспорта, что важно учитывать при реализации природоохранных мероприятий.

Особенности загрязняющего воздействия транспорта на биосферу

Как было показано выше, при эксплуатации транспортных средств выделяются газообразные (оксиды серы, азота, угарный газ, различные углеводороды, продукты неполного сгорания и разложения топлива переменного состава), парообразные (тетраэтилсвинец и другие вещества), жидкие (сточные воды переменного состава) и твердые (золы) загрязняющие вещества.

Транспортные средства, работающие на карбюраторных двигателях, сильно загрязняют среду угарным газом, тетраэтилсвинцом (его в атмосферу поступает более 8 тыс. т ежегодно), оксидами азота и углеводородами.

Транспортные средства, работающие на дизельных двигателях, в меньшей степени загрязняют среду СО, но в большей — оксидами серы и азота.

За счет работы транспортных средств возникает фотохимический смог, связанный с поступлением в атмосферу оксидов азота, углеводородов, кислорода и паров воды. Под воздействием солнечной радиации образуются оксиданты, отравляющее воздействие которых очень велико и превышает таковое для других веществ, поступающих в атмосферу.

Продукты превращений различных загрязнителей, находящихся в атмосфере, попадают в почву и природные воды.

Уход за транспортными средствами требует большого расхода воды и сопровождается образованием сточных вод. Сточные воды станций техобслуживания содержат суспензии твердых веществ, эмульсии масел, а также растворы солей и моющих средств. Попадание таких вод в природные водоемы или в почву приводит к загрязнению последних.

И атмосфера, и гидросфера, и почвы загрязняются в результате нарушения правил перевозки грузов и различных аварий на транспорте. Большое количество нефти и нефтепродуктов, угля, различных солей попадают и в реки, и в моря, и в литосферу. Однако обнаружено, что нефть как загрязняющее вещество попадает в среду обитания (Мировой океан) преимущественно через сливные воды, образующиеся при отстое транспортируемой нефти.

Атмосфера является мощным загрязняющим фактором природных вод и литосферы, так как более 50% всех загрязнений, поступивших в нее, попадает в Мировой океан и на сушу. Поэтому автомобильный, наземный железнодорожный и другие виды наземного транспорта являются источником загрязнения и гидросферы, и литосферы.

Помимо того, что транспортные средства выделяют большое количество продуктов сгорания топлива, все виды транспорта являются источником теплового и шумового загрязнения, а также электромагнитного излучения.

Краткий обзор природоохранных мероприятий, проводимых при эксплуатации и обслуживании транспортных средств

Транспортные средства — необходимый атрибут жизни современного человека.

Полностью исключить отрицательное воздействие транспорта на Природу невозможно, но снизить негативное воздействие можно и необходимо.

Основные направления природоохранной деятельности на транспорте таковы:

1. Строгое соблюдение  правил транспортировки людей  и грузов, что сделает работу  транспорта более оптимальной, экономически выгодной, снизит расходы энергии, топлива и других ресурсов.

2. Проведение реконструкции  двигателей, которая позволит уменьшить  расход топлива на единицу  пробега, снизить уровень шума  и вибрации (за счет принципиально  новых технологических решений), значительно уменьшить содержание  вредных примесей в выхлопных  или отходящих газах.

3. Разработка новых типов  двигателей (типа электромобилей), которые  в минимальной степени загрязняют  природную среду, и внедрить их  в практику.

4. Разработка новых видов  топлива, которые были бы более  экологичными, т. е. при их сжигании образовывалось бы меньшее количество веществ, обладающих отрицательным воздействием на здоровье человека и природные экологические процессы.

5. Учитывая, что количество  вредных загрязнителей зависит  от режима работы двигателя, оптимизировать  режим движения на автомобильных  дорогах, по возможности исключая возникновение «дорожных пробок» и других затруднений при движении транспортных средств.

6. Применение новых технологий  сжигания топлива без использования  тетраэтилсвинца, способствующих более  полному сжиганию топлива.

7. Разработка приборов, улавливающих  или обезвреживающих вредные  загрязняющие примеси, содержащиеся  в выхлопных газах, и оборудование  ими транспортных средств.

8. Разработка оптимального  режима работы двигателей разных  типов и использование ЭВМ  для тонкого управления режимом  сжигания топлива.

9. Сбор, обезвреживание сточных  вод, образующихся при эксплуатации  и уходе за транспортными средствами, утилизация полезных компонентов, извлеченных из них.

10. Сбор отстойных вод, обезвреживание и удаление из  них полезных компонентов с  целью утилизации; воздействие на  эти воды различными средствами  очистки.

11. Проведение систематически  организованного экологического  просвещения работников, занятых  в сфере эксплуатации и обслуживания  транспортных средств, с целью  их активного вовлечения в  работу, обеспечивающую минимальное  загрязнение среды обитания.

Специалисты, занятые в сфере транспорта, должны знать технические особенности реализации рассмотренных выше направлений природоохранной деятельности, это необходимо и руководителям транспортных предприятий, и инженерно-техническим работникам. Данные вопросы рассматриваются в специальных курсах.