Полная версия

Главная arrow Агропромышленность arrow ОСНОВЫ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Воздействие транспорта на окружающую среду

Транспорт - один из основных потребителей энергии и один из главных источников выбросов двуокиси углерода, безн(а)пирена и диоксинов. Причина этого - сжигание огромных объемов ископаемых видов топлива (в основном нефтепродуктов, таких как бензин, керосин и дизельное топливо) в двигателях внутреннего сгорания наземных, воздушных и водных транспортных средств. Транспортные коммуникации воздействуют на природную среду прямо, постоянно и долговременно, поглощая городское жизненное пространство, ведь до 50 % площади современных городов отводится под дороги, парковки, гаражи и заправочные станции.

Влияние транспорта на ОС проявляется, прежде всего, в процессе перевозок, при котором потребляется большое количество топливно-энергетических ресурсов (бензина, керосина, дизельного топлива и др.). Некоторые углеводородные соединения отработавших газов наряду с токсическими свойствами обладают канцерогенным действием. Особой канцерогенной активностью отличается ароматический углеводород бенз(а)пирен - С20Н12. Углеводороды под действием ультрафиолетового излучения Солнца вступают в реакцию с оксидами азота, в результате образуются новые токсичные продукты - фотооксиданты, являющиеся основой смога (подробнее о нем рассказано в лекции 17).

В России по видам транспорта выбросы загрязняющих веществ распределяются следующим образом: 58 % от общего выброса приходится на автомобильный транспорт, 25 - на железнодорожный, 14 - на дорожно-строительный комплекс, около 2 - на воздушный транспорт и менее 1 % - на речной и морской. Доля в общем объеме выбросов загрязняющих веществ в атмосферу составляет 38 %, что выше, чем доля любой из отраслей промышленности.

Потребление водных ресурсов на нужды транспорта составляет всего 1,2 % от суммарного объема водопользования в РФ. Объем сбрасываемых сточных вод также составляет малую долю в суммарном объеме сброса загрязненных вод всеми отраслями хозяйства. Земли, занятые под нужды транспорта, составляют 12,5 % от общей площади земель несельскохозяйственного назначения. Совокупное воздействие от подвижных источников в загрязнении атмосферы, воды и почвы существенно выше (93,8 %), чем стационарных источников (6,2 %).

Значительна площадь изъятия земель и уничтожения зеленых насаждений, в первую очередь лесов. Сооружение 1 км железных дорог сопровождается вырубкой леса на площади от 3 до 20 га, а при строительстве 1 км автомагистрали требуется до 10-12 га площади.

Авиационный транспорт стал развиваться лишь на рубеже XIX-XX вв. Он является самым скоростным, но дорогим видом транспорта; имеет большое значение для международного сообщения и для стран с большой территорией. Во многих труднодоступных районах (в горах, районах Крайнего Севера) воздушному транспорту нет альтернатив.

Среди отдельных стран по уровню развития авиационного транспорта выделяют США, которые имеют не только больше авиакомпаний, но и мощный авиапарк (3/4 парка самолетов развитых стран). Сравнительно высокого уровня развития авиационный транспорт достиг и в Бразилии, России, Италии, Канаде, Австралии. Авиационная подвижность населения Африки самая низкая в мире - менее 300 км поездок на одного жителя в год. Доля всего этого континента в воздушных перевозках составляет 2,5 %, т. е. она равна доле Германии или Италии.

В России основными центрами авиасообщения являются Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Новосибирск, Иркутск, Хабаровск, Владивосток и курорты Северного Кавказа. При этом подавляющая часть пассажирских воздушных перевозок замкнута на московском авиаузле: около 80% (по состоянию на 2012 г.). Сеть действующих аэропортов в России с 1991 по 2012 г. сократилась более чем в 4 раза.

Большая проблема современных воздушных судов - шум, который значительно ухудшает качество жизни в расположенных рядом с аэропортами и воздушными трассами районах. Уровни шума, который достигает на перронах аэропортов до 100 дБ, в помещениях диспетчерских служб от внешних источников - до 90-95 дБ, а внутри зданий аэровокзалов - до 75 дБ, значительно превышают нормы (ПДУ) для этого вида воздействия. Все наши пассажирские суда, включая Ту-204, Ту-214 и Ил-96, не отвечают международным требованиям по уровню шума и выбросам газов в атмосферу. Кроме того, авиация представляет собой источник такого специфического фактора воздействия, как звуковой удар. Общая численность населения России, страдающего от авиационного шума, составляет более 1,5 млн человек.

Авиация также приводит к электромагнитному загрязнению среды. Его вызывает радиолокационная и радионавигационная техника аэропортов и летательных аппаратов, необходимая для наблюдения за полетами самолетов и метеообстановкой. Радиолокационные средства излучают в ОС потоки электромагнитной энергии. Они могут создавать электромагнитные поля большой напряженности, представляющие реальную угрозу для людей.

Выбросы вредных веществ от воздушных судов в атмосферу при взлетно-посадочных операциях в районе аэропортов и космодромов составляют 56 тыс. т (32 %), а на высотах крейсерского полета оцениваются в 118 тыс. т (68 %) от общих выбросов. Особенностью является их специфичность, например содержание гептила, синтина в выбросах от ракетных двигателей и военных самолетов.

Железнодорожный транспорт, несмотря на неуклонное снижение его доли в грузовых и, в особенности, в пассажирских перевозках, остается важным видом сухопутного транспорта. Железные дороги имеются в 140 странах мира, но более половины их общей длины приходится на первую десятку - США, Россия, Китай, Индия и др. Около 30 стран мира вообще не имеют железных дорог: Гвинея, Нигерия, Бурунди, Сомали, Чад, Руанда, Лесото, Гвинея-Бисау, Экваториальная Гвинея и др. Максимальную плотность железных дорог имеют Бельгия, Швейцария (свыше 200 км/1000 км2), Германия и другие европейские страны.

Среди последних тенденций развития мирового железнодорожного транспорта - создание скоростных магистралей для пассажирских и почтовых перевозок. Сравнительно разветвленную сеть таких трасс уже построили в Японии («Синкансэн»), Франции («ТЖВ»), Германии («Интер Континенталь», «Интер Сити»), США и Испании, первые поезда появились в России («Сапсан»). Рекорд скорости поездов на этих трассах - свыше 500 км/ч.

Значительный вклад в пассажирооборот железнодорожного транспорта вносит метрополитен. Самый крупный метрополитен мира находится в Нью-Йорке (более 450 км и более 500 станций).

Выбросы загрязняющих веществ от подвижных источников составляют в среднем 1,65 млн т в год. Основное загрязнение происходит в районах, где в качестве локомотивов используют тепловозы с дизельными силовыми установками. При работе магистральных тепловозов в атмосферу выделяются отработавшие газы, по составу аналогичные выхлопам автомобильных дизелей. Помимо выбросов продуктов сгорания топлива, ежегодно из вагонов при перевозке в ОС поступает около 3,3 млнт руды, 0,15 млнт солей и 0,36 млн т минеральных удобрений. Более 17 % развернутой длины железнодорожных линий имеют значительную степень загрязнения пылящими грузами. Из вагонов-цистерн на пути и междупутье, вследствие негерметичности клапанов и сливных приборов цистерн, неплотности люков, теряются нефтепродукты. Из пассажирских вагонов происходит загрязнение железнодорожного полотна сухим мусором и сточными водами. На каждый километр пути выливается до 200 м3 водных стоков, причем 60 % загрязненных.

С точки зрения экологической безопасности стоит отметить перевозку опасных грузов, которых только по российским железным дорогам перевозится почти 900 наименований. При их перевозке происходят утечки ядовитых и других веществ в пути следования, а число крушений и аварий поездов с опасными грузами в России высоко.

Специфическими для железнодорожного транспорта являются предприятия по подготовке и пропитке шпал, щебеночные заводы, промывочно-пропарочные станции. Процесс обработки шпал сопровождается выделением в воздушную среду нафталина, антрацена, аценафтена, бензола, толуола, ксилола, фенола, т. е. веществ, относящихся, в большинстве своем, к 2-му классу опасности. В составе вагонных депо, либо как самостоятельные предприятия, функционируют промывочно-пропарочные станции, где производится очистка цистерн от остаточных нефтепродуктов, сопровождающаяся выделением паров углеводородов в ОС. Образующиеся при промывке цистерн сточные воды загрязнены нефтепродуктами, растворенными органическими кислотами и фенолами.

Автомобильный транспорт - самый распространенный вид транспорта. Если в 1900 г. на планете насчитывалось около 6 тыс. автомобилей, то к началу XXI в. численность мирового парка автомашин достигла 500 млн единиц. Автомобильный транспорт не одинаково развит в разных странах. На сегодня по общей протяженности автомобильных дорог мировое лидерство принадлежит США, КНР, Индии и Бразилии. В последние годы значительное количество автомобильных магистралей построено в Китае. Наименьшая обеспеченность автомобильными дорогами характерна для Африки (район Сахары и Сахель), Южной Америки (Амазония, Гвинейское нагорье, часть Бразильского нагорья), Азии (Западный

Китай, Аравийский полуостров), северной и восточной частей России, Австралии (район Большой Австралийской пустыни).

По протяженности дорог с твердым покрытием первое место занимают США, за ними следуют Япония, Франция, Германия и другие развитые страны. Большинство развивающихся стран имеют больше грунтовых дорог. По длине скоростных дорог высочайшего класса - «хайвеев», «автобанов» - выделяют США и Германию.

В промышленно развитых странах значительный источник загрязнения природной среды представляет собой автотранспорт. По оценке Федеральной администрации шоссейных дорог Министерства транспорта США, средние потери нефтепродуктов на одну автомашину составляют 10-11 л в год, следовательно, в совокупности будет более 5000 тыс. т в год, причем большая часть их попадает без очистки в почву и в гидросферу.

Один автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы в среднем более 4 т кислорода, выбрасывая при этом с отработанными газами примерно 800 кг угарного газа, 40 кг оксидов азота и почти 200 кг различных углеродов. В результате по России от автотранспорта за год в атмосферу поступает огромное количество только канцерогенных веществ: 27 тыс. т бензола, 17,5 тыс. т формальдегида, 1,5 т бенз(а)пирена и 5 тыс. т свинца. В целом общее количество вредных веществ, ежегодно выбрасываемых автомобилями, превышает 20 млн т. Автотранспорт лидирует во всех видах негативного воздействия: загрязнение воздуха - 95 %, шум - 49,5 %, воздействие на климат - 68 %.

Экологические проблемы, связанные с использованием традиционного моторного топлива в двигателях транспортных средств, актуальны не только для России, но и для всех стран мира. Во многих государствах приняты жесткие требования по экологизации автотранспорта. В результате только с 1993 по 1999 г. количество вредных веществ в отработанных газах автомобилей за рубежом снизилось примерно в 2 раза, а всего за последние 40 лет содержание токсичных компонентов уменьшилось на 70 %. В настоящее время многие зарубежные моторостроительные фирмы взяли курс на решение задачи достижения нулевой токсичности отработанных газов. Многолетний опыт показывает, что добиться этого можно только в случае использования альтернативных (не нефтяных) видов моторного топлива. Именно поэтому практически все перспективные экологически чистые автомобили проектируются под альтернативные виды топлива, например газ. В Нидерландах уже более 50 % всего автотранспорта используют в качестве топлива газ, в Италии - более 20 %. 95 % автобусного парка Вены и 87 % парка Дании работают на газе.

Выхлопные газы автомобилей - это неоднородная смесь более 300 веществ с разнообразными химическими и физическими свойствами. К основным нормируемым относят следующие компоненты: оксиды углерода, азота, углеводороды, сажа и безн(а)пирен. Кроме того, некоторые виды топлива содержат серу, что обусловливает содержание в выхлопных газах оксида серы.

В качестве присадки, повышающей октановое число бензина, долгое время использовали антидетонатор - этиловую жидкость, в состав которой входят тетраэтилсвинец Pb(C2Hs)4 и другие вещества, при сгорании которых свинец и его оксиды попадают в окружающее пространство и оседают вблизи дорог. Несмотря на то, что от этилирования отказались еще в 1990-х гг., накопления свинца в почве и придорожной растительности остаются колоссальными, и он передается по пищевым цепочкам экосистем. По данным США и Великобритании, до 90 % всего свинца, содержащегося в атмосфере, следует отнести на счет выхлопных газов.

В начале 1990-х гг. Правительство РФ также стало принимать определенные меры по решению проблем экологизации автотранспорта. Постановлениями Правительства РФ от 15 января 1993 г. №31 «О неотложных мерах по расширению замещения моторных топлив природным газом» и от 2 ноября 1995 г. № 1087 «О неотложных мерах по энергосбережению», в частности, предусмотрено осуществить замену дефицитных нефтяных видов топлива альтернативными, а также сократить объем потребления бензина за счет увеличения выпуска автотранспортных средств, работающих на газообразном топливе.

Еще возможны варианты замены традиционных автомобилей новыми их видами - электромобилями, гиробусами, педикарами. Основное внимание уделяется электромобилям. Гиробус - это машина с приводом от маховичного аккумулятора. Трудно судить, получат ли широкое распространение эти виды транспортных средств, но в США начат выпуск дешевых педальных автомобилей на ножном приводе (педикаров), а гиробусы осваиваются в Германии, Австрии и уже курсируют в Сан-Франциско.

Автодороги - один из источников образования пыли в приземном воздушном слое. При движении автомобилей происходит истирание дорожных покрытий и автомобильных шин, продукты износа которых смешиваются с твердыми частицами отработавших газов. К этому добавляется грязь, занесенная на проезжую часть с прилегающего к дороге почвенного слоя. Химический состав и количество пыли зависят от материалов дорожного покрытия. Наибольшее количество пыли создается на грунтовых и гравийных дорогах. Дороги с покрытием из зернистых материалов (гравийные) образуют пыль, состоящую в основном из диоксида кремния. На дорогах с асфальтобетонным покрытием в состав пыли дополнительно входят продукты износа вяжущих битумсодержащих материалов, частицы краски или пластмассы от линий разметки дороги на полосы.

В России большой длины (более 90 тыс. км) достигают лесовозные дороги. Прокладка таких дорог без учета требований защиты почв от эрозии сопровождается образованием оврагов. Особенно опасны временные дороги, проложенные в тундре. Чрезвычайно ранимый и трудно восстанавливаемый растительный покров тундры разрушается даже после одноразового прохода какого-либо транспортного средства. После этого происходит линейное протаи- вание многолетних мерзлотных толщ и образуются вытянутые понижения глубиной 30-50 см. Летом они заполняются водой и при малейших уклонах поверхности превращаются в промоины, а затем перерастают в овраги. Такой вид термокарста получил название дорожно-колейного.

Трубопроводный транспорт связан с интенсивным развитием энергетики и химической промышленности. Его развитие началось в 1863 г., когда в штате Пенсильвания (США) был построен первый в мире нефтепровод. В конце XIX - начале XX в. нефтепроводы появились во всех странах, где добывали нефть, но древними аналогами и наиболее распространенными трубопроводами являются водопровод и канализация. Существуют экспериментальные трубопроводы, в которых твердые сыпучие грузы перемещаются в смешанном с водой виде. Другие примеры трубопровода для твердых грузов - мусоропровод и пневмопочта.

Эпоха интенсивного строительства газопроводов наступила в 1980-е гг. На сегодня самые длинные сети нефте- и газопроводов имеют и страны, добывающие углеводы, и страны-потребители этого сырья: США, Россия, Германия, Канада, Мексика, Франция, Италия, Китай, Аргентина, Великобритания. 2/з мировых трубопроводов приходится на Северную Америку. Самые длинные в мире нефтепроводы: российские «Дружба» (5,5 тыс. км), Уренгой - Западная Европа (4,5 тыс. км), канадские Редуотер - Порт - Кредит (4,8 тыс. км), Эдмонтон - Монреаль (3,2 тыс. км), американский про- дуктопровод Хьюстон - Нью-Йорк (2,5 тыс. км). Строятся и функционируют трубопроводы в Средиземном море, Мексиканском заливе, Северном море и в других регионах.

Трубопроводный транспорт дешевле железнодорожного и даже водного. Он не требует большого количества персонала. Основной тип грузов - жидкие (нефть, нефтепродукты) или газообразные. Движение груза осуществляют насосные или компрессорные станции. Существующий срок эксплуатации магистральных нефтепроводов составляет более 30 лет - это 47 % от общей протяженности; от 20 до 30 лет- 30%, от 10 до 20 лет- 8%, менее 10лет- 15%. Цифры свидетельствуют о необходимости замены большей части существующих систем.

Воздействие трубопроводного транспорта на экологические системы происходит при его строительстве, в процессе эксплуатации и при возникновении аварийных ситуаций. Аварии приводят к залповым выбросам, вызывают загрязнение больших площадей и экстремально высокие уровни вредных веществ в поверхностных водах и почве. На нефтепроводах основными причинами аварий являются: разрушение из-за коррозии, несанкционированные врезки, внешнее механическое воздействие (наезд тяжелой техникой), брак строительно-монтажных работ при строительстве, заводской брак труб и ошибочные действия персонала. Однако первый аспект экологического воздействия трубопроводов - это отчуждение земельных ресурсов и вывод их из сельско- и лесохозяйственного оборота, при котором нарушаются природные ландшафты. Самовосстановление нарушенного почвенно-растительного покрова в полосе отвода происходит в течение десятилетий, особенно длительны сроки восстановления в северных районах. Иногда полного возобновления растительности вообще не происходит.

Наиболее опасны аварии на нефтепроводах. Одна из наиболее крупных аварий нефтепровода произошла в Республике в Коми около г. Усинска. В результате на хрупкие экосистемы Севера вылилось до 100 тыс. т нефти. Эта экологическая катастрофа стала одной из крупнейших в мире в 1990-х гг., она была вызвана крайней изношенностью трубопровода.

Прокладка трубопроводов может осуществляться подземным, полуподземным, наземным и надземным способами. Подземная и полуподземная прокладка велась на начальных этапах создания трубопроводного транспорта. Но оказалось, что трубопроводы, проложенные этими способами в районах вечной мерзлоты, вызывали оттаивание мерзлотных грунтов из-за нагрева их продуктами перекачки. В результате происходило проседание грунта и трубы разрывались. Чтобы это исключить, перешли на наземный и надземный способы прокладки. Наземный способ предполагает устройство специальной насыпи под трубопровод, а надземный - возведение опор.

Прокладка трубопроводов на поверхности земли нарушает миграцию диких животных, поскольку становится для них непреодолимым препятствием; даже проложенный на опорах над землей трубопровод отпугивает стада оленей.

В период эксплуатации трубопроводов возможно углеводородное загрязнение атмосферы из-за просачивания газа через трещины, неплотности и разрывы трубопроводов, а также в результате «дыхания» резервуаров. Утечки жидких транспортируемых продуктов приводят к их растеканию и уничтожению флоры и фауны. Они часто сопровождаются пожарами, при которых в атмосферу выделяется большое количество токсичных продуктов сгорания.

Водный транспорт занимает ведущее место в обеспечении международных перевозок. Это самый древний вид транспорта, и до появления трансконтинентальных железных дорог во второй половине XIX в. он оставался важнейшим. Даже самое примитивное парусное судно за сутки преодолевало в четыре-пять раз большее расстояние, чем караван. В перевозке через моря и океаны у водного транспорта конкурентов нет, и он охватывает 60-67% всего мирового грузооборота. Морские суда перевозят самые разные виды товаров, но большую часть грузов составляют нефть и нефтепродукты, сжиженный газ, уголь, руда.

К концу XX в. мировой морской торговый флот насчитывал 39 тыс. судов. На сегодня официально крупнейшими морскими флотами обладают Панама (5108 судов), Либерия (1477), Мальта (1441). В десятку лидеров также входят Багамские острова, Греция, Кипр, Сингапур, Норвегия, Китай, Япония. Максимальным тоннажем морского флота обладают США (70 млн бр-регт (1 бр-регт - брутто- регистровая тонна = 2,83 м3)) и Япония (50 бр-регт).

Районом интенсивных морских перевозок обычно становится регион, который имеет самый высокий уровень развития. Так, в 70-е гг. XX в. в связи с бурным развитием стран Азиатско- Тихоокеанского региона «центр притяжения» морских перевозок стал смещаться из Атлантического океана в Тихий: свои грузообороты увеличили морские порты Японии, Южной Кореи, Сингапура, Китая и Тайваня. С этими регионами связано и основное загрязнение океанической среды, подробнее освещенное в 12-й лекции. Специфическое загрязнение подсланевыми водами (конденсат водяных паров, образующийся из-за перепада температур снаружи и внутри машинного отделения в условиях высокой влажности, а также водяные растворы, используемые для обмыва судовых механизмов с растворенными в них топливными фракциями, отслоениями ржавчины и другими включениями) характеризуется, помимо прочего, высоким уровнем бактериального загрязнения.

Внутренний водный (речной и озерный) транспорт используется как внутри страны, так и для международных перевозок. На сегодня большее количество грузов и пассажиров посредством рек, озер и каналов перевозят в странах Северной Америки (США, Канада) и Европы (Германия, Нидерланды, Бельгия, Франция). Интенсивно для судоходства используются следующие реки: Миссисипи с притоком Святого Лаврентия в Северной Америке; Рейн, Шельма, Маас, Эльба, Дунай, Одер, Висла, Сена, Луара, Гаронна, Рона в Европе; Амазонка и Парана в Латинской Америке. Среди других стран мира сравнительно высоко развит внутренний водный транспорт в России и Китае.

Мировое лидерство по объему перевезенных грузов на озерах принадлежит системе Великих Американских озер - крупнейшей международной системе. Статус крупнейшего речного порта мира имеет Дуйсбург (Германия), который называют «западными воротами Рура». В год он перерабатывает не менее 50 млн т грузов. Крупными речными портами также являются Кельн (Германия), Мемфис, Сент-Луис, Миннеаполис, Луисвиль, Цинциннати (США).

Помимо танкеров, загрязняющих водоемы нефтью и перевозимыми грузами, большую потенциальную опасность представляют суда с атомными силовыми установками и суда атомнотехнологического обслуживания. Они могут привести к радиоактивному загрязнению окружающей среды.

Суммарная величина ежегодного экологического ущерба от функционирования транспортного комплекса России составляет более 3,5 млрд долл. США и продолжает расти.

Министерством транспорта России разрабатываются программы развития транспортной системы страны. В их рамках будет создаваться высокотехнологичная транспортная система, которая позволит обновить транспортные услуги и повысить их качество. Необходимо, как в других странах, ориентироваться на понятие «зеленого транспорта» - любого способа или формы передвижения, позволяющих снизить уровень воздействия на ОС.

ЛИТЕРАТУРА

Велиева Д. С. Экологическая безопасность в России : учеб, пособие/ Д. С. Велиева ; под ред. В. Т. Кабышева. - Саратов : Поволж. акад. гос. службы им. N. А. Столыпина, 2006. - 204 с.

Основные показатели транспорта [Электронный ресурс] / Росстат. - URL: http://vvww.gks.ru.

О транспортной безопасности [Электронный ресурс] : федер. закон от 9 февраля 2007 г. N 16-ФЗ. - URL: http://base.garant.ru/12151931.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

  • 1. Расскажите о специфике транспортного природопользования.
  • 2. Определите кратко экологические проблемы авиационного транспорта.
  • 3. Определите кратко экологические проблемы железнодорожного транспорта.
  • 4. Определите кратко экологические проблемы автомобильного транспорта.
  • 5. Определите кратко экологические проблемы трубопроводного транспорта.
  • 6. Определите кратко экологические проблемы водного транспорта.
  • 7. В чем особенность транспортной системы России?
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>