Оглавление
Введение
Транспортно-дорожный комплекс является
мощным источником загрязнения природной
среды. Из 35 млн.т вредных выбросов 89% приходится
на выбросы автомобильного транспорта
и предприятий дорожно-строительного
комплекса. Существенна роль транспорта
в загрязнении водных объектов. Кроме
того, транспорт является одним из основных
источников шума в городах и вносит значительный
вклад в тепловое загрязнение окружающей
среды.
Выбросы от автомобильного транспорта
в России составляют около 22 млн.т в год.
Отработанные газы двигателей внутреннего
сгорания содержат более 200 наименований
вредных веществ, в т.ч. канцерогенных.
Нефтепродукты, продукты износа шин и
тормозных колодок, сыпучие и пылящие
грузы, хлориды, используемые в качестве
антиобледенителей дорожных покрытий,
загрязняют придорожные полосы и водные
объекты.
Трудно представить себе сегодня человеческую
цивилизацию без автомобиля. В развитых
странах он стал не только основным транспортным
средством, но и частью быта. Естественное
стремление человека к свободе передвижения,
усложнение функций в производственной
деятельности и сфере услуг, наконец, сама
жизнь в больших городах, городских агломерациях
- все это обуславливает рост числа легковых
автомобилей индивидуального пользования
и увеличение объема грузовых перевозок.
Уровень автомобилизации уже давно стал
одним из основных показателей экономического
развития страны, качества жизни населения.
При этом в понятие «автомобилизация»
включают комплекс технических средств,
обеспечивающих движение: автомобиль
и дорогу.
Однако достижения научно-технического
прогресса приносят людям не только пользу,
но и вред. «За все надо платить», - говорит
древняя мудрость. Плата за автомобиль
- наше здоровье, наша жизнь. Это вероятность
дорожно-транспортных происшествий, несчастных
случаев. Это неизбежность вреда от загрязнения
окружающей среды выбросами отработавших
газов, транспортного шума, иных физических
воздействий. От них приходится страдать
всем людям, даже тем, кто никогда не пользуется
автомобилем. И не только людям - всей природе.
Создает эти вредные воздействия на среду,
конечно не дорога, а автомобиль. Дорога
защищает среду от автомобиля. Долг инженера-проектировщика,
строителя, эксплуатационника в том, чтобы
сделать эту защиту эффективнее и дешевле.
Мы не призываем жить без автомобиля.
Хотелось бы только, чтобы наша плата за
это достижение ХХ-го века была более адекватной
его полезности.
1. Автотранспорт и его влияние
на экологию города
Природа – целостная система
с множеством сбалансированных связей.
Нарушение этих связей приводит к изменению
установившихся в природе круговоротов
веществ и энергии. Современным обществом
в производство и потребление вовлекается
такое количество вещества и энергии,
которое в сотни раз превосходит биологические
потребности человека, что и является
основной причиной современного экологического
кризиса (высокий уровень и быстрое нарастание
антропогенной нагрузки на окружающую
природную среду). Сегодня производственная
деятельность человечества связана с
использованием разнообразных природных
ресурсов, охватывающих большинство химических
элементов. Усиление техногенного воздействия
на природную среду породило ряд экологических
проблем. Самые острые связаны с состоянием
атмосферы, гидросферы и литосферы.
Некоторые «изменения», такие
как загрязнение воздуха или воды, могут
непосредственно влиять на здоровье и
жизнедеятельность организма. Другие
чреваты косвенными эффектами, например,
выбросы углекислого газа сказываются
на климате, что в свою очередь отражается
на производстве продуктов питания; сдвиги
в концентрации биогенов приводят к гибели
одних популяций и бурному размножению
других.
В результате накопления различных
загрязнений в атмосфере, в первую очередь
фреонов, происходит разрушение озонного
слоя, который предохраняет земную поверхность
от солнечной радиации. Загрязнения, поступающие
в атмосферу, с осадками возвращаются
на Землю и попадают в водоемы и почву.
Сточными водами предприятий промышленности
и агропромышленного комплекса загрязняются
реки, озера и моря. Считается, что в водоемы
попадает свыше 500 тыс. различных веществ.
Тяжелые металлы – свинец, ртуть, цинк,
медь, кадмий, попавшие в водоем, активно
поглощаются животными и рыбами, которые
или сами погибают, или отравляют людей,
использующих их в пищу.
В настоящее время уменьшение
загрязнения атмосферного воздуха токсичными
веществами, выделяемыми промышленными
предприятиями и автомобильным транспортом,
является одной из важнейших проблем,
стоящих перед человечеством. Загрязнение
воздуха оказывает вредное воздействие
на человека и окружающую среду. Материальный
ущерб, вызываемый загрязнением воздуха,
трудно оценить, однако даже по неполным
данным он достаточно велик.
Автомобиль не роскошь, а средство
передвижения. Без автомобиля в настоящее
время немыслимо существование человечества.
При интенсивной урбанизации и росте
мегаполисов автомобильный транспорт
стал самым неблагоприятным экологическим
фактором в охране здоровья человека и
природной среды в городе.
Таким образом, автомобиль становится
конкурентом человека за жизненное пространство.
За последние десятилетия человечество
окончательно убедилось, что первым виновником
загрязнения атмосферного воздуха – одного
из основных источников жизни на нашей
Планете, является детище научно-технического
прогресса – автомобиль. Автомобиль, поглощая
столь необходимый для протекания жизни
кислород, вместе с тем интенсивно загрязняет
воздушную среду токсичными компонентами,
наносящими ощутимый вред всему живому
и неживому. Вклад в загрязнение окружающей
среды, в основном атмосферы составляет
– 60 - 90%.
2. В чем заключается
проблема, в каком виде и где она проявляется
2.1 Загрязнение
воздуха отработавшими газами автомобилей
Основная причина загрязнения
воздуха заключается в неполном и неравномерном
сгорании топлива. Всего 15% его расходуется
на движение автомобиля, а 85% «летит на
ветер». К тому же камеры сгорания автомобильного
двигателя – это своеобразный химический
реактор, синтезирующий ядовитые вещества
и выбрасывающий их в атмосферу.
Двигаясь со скоростью 80-90 км/ч
в среднем автомобиль превращает в углекислоту
столько же кислорода, сколько 300-350 человек.
Но дело не только в углекислоте. Годовой
выхлоп одного автомобиля – это 800 кг окиси
углерода, 40 кг окислов азота и более 200
кг различных углеводородов. В этом наборе
весьма коварна окись углерода. Из-за высокой
токсичности её допустимая концентрация
в атмосферном воздухе не должна превышать
1 мг/м3. Известны случаи трагической гибели
людей, запускавших двигатели автомобилей
при закрытых воротах гаража. В одноместном
гараже смертельная концентрация окиси
углерода возникает уже через 2-3 минуты
после включения стартера. В холодное
время года, остановившись для ночлега
на обочине дороги, неопытные водители
иногда включают двигатель для обогрева
машины. Из-за проникновения окиси углерода
в кабину такой ночлег может оказаться
последним.
Уровень загазованности магистралей
и примагистральных территорий зависит
от интенсивности движения автомобилей,
ширины и рельефа улицы, скорости ветра,
доли грузового транспорта и автобусов
в общем потоке и других факторов. При
интенсивности движения 500 транспортных
единиц в час концентрация окиси углерода
на открытой территории на расстоянии
30-40 м от автомагистрали снижается в 3 раза
и достигает нормы. Затруднено рассеивание
выбросов автомобилей на тесных улицах.
В итоге практически все жители города
испытывают на себе вредное влияние загрязнённого
воздуха. На скорость распространения
загрязнения и концентрацию его в отдельных
зонах города значительно влияют температурные
инверсии. В основном, они характерны для
севера европейской части России, Сибири,
Дальнего Востока и возникают, как правило,
при штилевой погоде (75% случаев) или при
слабых ветрах (от 1 до 4 м/с). Инверсионный
слой выполняет роль экрана, от которого
на землю отражается факел вредных веществ,
в результате чего их приземные концентрации
возрастают в несколько раз.
Из соединений металлов, входящих
в состав твёрдых выбросов автомобилей,
наиболее изученными являются соединения
свинца. Это обусловлено тем, что соединения
свинца, поступая в организм человека
и теплокровных животных с водой, воздухом
и пищей, оказывают на него наиболее вредное
действие. До 50% дневного поступления свинца
в организм приходится на воздух, в котором
значительную долю составляют отработавшие
газы автомобилей.
Поступления углеводородов
в атмосферный воздух происходит не только
при работе автомобилей, но и при разливе
бензина. По данным американских исследователей
в Лос-Анджелесе за сутки испаряется в
воздух около 350 тонн бензина. И повинен
в этом не столько автомобиль, сколько
сам человек. Чуть-чуть пролили при заливке
бензина в цистерну, забыли плотно закрыть
крышку при перевозке, плеснули на землю
при заправке на автозаправочной станции,
и в воздух потянулись различные углеводороды.
2.2
Шумовое воздействие
В условиях сильного городского
шума происходит постоянное напряжение
слухового анализатора. Это вызывает увеличение
порога слышимости (10 дБ для большинства
людей с нормальным слухом) на 10-25 дБ.
Шум в больших городах сокращает
продолжительность жизни человека. По
данным австрийских исследователей, это
сокращение колеблется в пределах 8-12 лет.
Чрезмерный шум может стать причиной нервного
истощения, психической угнетённости,
вегетативного невроза, язвенной болезни,
расстройства эндокринной и сердечно-сосудистой
систем. Шум мешает людям работать и отдыхать,
снижает производительность труда.
Массовые физиолого-гигиенические
обследования населения, подвергающегося
воздействию транспортного шума в условиях
проживания и трудовой деятельности, выявили
определённые изменения в состоянии здоровья
людей. При этом изменения функционального
состояния центральной нервной и сердечно-сосудистой
систем, слуховой чувствительности зависели
от уровня воздействующей звуковой энергии,
от пола и возраста обследованных. Наиболее
выраженные изменения выявлены у лиц,
испытывающих шумовое воздействие в условиях,
как труда, так и быта, по сравнению с лицами,
проживающими и работающими в условиях
отсутствия шума. Высокие уровни шума
в городской среде, являющиеся одним из
агрессивных раздражителей центральной
нервной системы, способны вызвать её
перенапряжение. Городской шум оказывает
неблагоприятное влияние и на сердечно-сосудистую
систему. Ишемическая болезнь сердца,
гипертоническая болезнь, повышенное
содержание холестерина в крови встречаются
чаще у лиц, проживающих в шумных районах.
Шум в значительной мере нарушает сон.
Крайне неблагоприятно действуют прерывистые,
внезапно возникающие шумы, особенно в
вечерние и ночные часы, на только что
заснувшего человека. Внезапно возникающий
во время сна шум (например, грохот грузовика)
нередко вызывает сильный испуг, особенно
у больных людей и у детей. Шум уменьшает
продолжительность и глубину сна. Под
влиянием шума уровнем 50 дБ срок засыпания
увеличивается на час и более, сон становится
поверхностным, после пробуждения люди
чувствуют усталость, головную боль, а
нередко и сердцебиение.
Отсутствие нормального отдыха
после трудового дня приводит к тому, что
естественно развивающееся в процессе
работы утомление не исчезает, а постепенно
переходит в хроническое переутомление,
которое способствует развитию ряда заболеваний,
таких как расстройство центральной нервной
системы, гипертоническая болезнь.
Наибольшие уровни шума 90-95
дБ отмечаются на магистральных улицах
городов со средней интенсивностью движения
2-3 тыс. и более транспортных единиц в час.
Уровень уличных шумов обуславливается
интенсивностью, скоростью и характером
(составом) транспортного потока. Кроме
того, он зависит от планировочных решений
(продольный и поперечный профиль улиц,
высота и плотность застройки) и таких
элементов благоустройства, как покрытие
проезжей части и наличие зелёных насаждений.
Каждый из этих факторов способен изменить
уровень транспортного шума в пределах
до 10 дБ.
В промышленном городе обычно
высок процент грузового транспорта на
магистралях. Увеличение в общем потоке
автотранспорта грузовых автомобилей,
особенно большегрузных с дизельными
двигателями, приводит к повышению уровней
шума. В целом грузовые и легковые автомобили
создают на территории городов тяжёлый
шумовой режим.
Шум, возникающий на проезжей
части магистрали, распространяется не
только на примагистральную территорию,
но и вглубь жилой застройки. Так, в зоне
наиболее сильного воздействия шума находятся
части кварталов и микрорайонов, расположенных
вдоль магистралей общегородского значения
(эквивалентные уровни шума от 67,4 до 76,8
дБ). Уровни шума, замеренные в жилых комнатах
при открытых окнах, ориентированных на
указанные магистрали, всего на 10-15 дБ
ниже.
Акустическая характеристика
транспортного потока определяется показателями
шумности автомобильности. Шум, производимый
отдельными транспортными экипажами,
зависит от многих факторов: мощности
и режима работы двигателя, технического
состояния экипажа, качества дорожного
покрытия, скорости движения. Кроме того,
уровень шума, как и экономичность эксплуатации
автомобиля, зависит от квалификации водителя.
Шум от двигателя резко возрастает в момент
его запуска и прогревания (до 10 дБ). Движение
автомобиля на первой скорости (до 40 км/ч)
вызывает излишний расход топлива, при
этом шум двигателя в 2 раза превышает
шум, создаваемый им на второй скорости.
Значительный шум вызывает
резкое торможение автомобиля при движении
на большой скорости. Шум заметно снижается,
если скорость движения гасится за счёт
торможения двигателем до момента включения
ножного тормоза.
За последнее время средний
уровень шума, производимый транспортом,
увеличился на 12-14 дБ. Вот почему проблема
борьбы с шумом в городе приобретает всё
большую остроту.
2.3 Загрязнение водоемов. Очистка
стоков
Загрязнение водных объектов
происходит вследствие попадания транспортных
выбросов на поверхность земли в бассейнах
стока, в подземные воды и непосредственно
в открытые водоемы. Вероятно, сбросы неочищенных
стоков промышленных предприятий намного
опаснее, но без учета дорожных воздействий
на качество воды невозможно обеспечить
должное качество среды обитания в целом.
Органы санитарного надзора
обоснованно требуют от дорожных эксплуатационных
организаций нормального содержания водоемов,
находящихся в зоне непосредственного
воздействия (защитной полосе) дороги.
Из распространенных выбросов наибольшее
беспокойство вызывает попадание в воду
нефтепродуктов. Первые признаки в виде
отдельных цветных пятен появляются уже
при разливе 4 мл/м2 (толщина пленки - 0,004-0,005
мм). При наличии 10- 50 мл/м2 пятна приобретают
серебристый отблеск, а более 80 мл/м2 - яркие
цветные полосы. Сплошная тусклая пленка
возникает при разливе более 0,2 л/м2, а при
0,5л/м2 - она приобретает темный цвет. По приведенным
признакам можно ориентировочно подсчитать
количество попавшей в водоем нефти, например,
для определения ущерба от дорожной аварии.