Загрязнение окружающей среды водным транспортом происходит по двум каналам: во-первых, морские и речные суда загрязняют биосферу отходами эксплуатационной деятельности, и во-вторых, выбросами в случаях аварий судов с токсичными грузами, в основном нефтью и нефтепродуктами.
В условиях обычной эксплуатации основными источниками загрязнения являются судовые двигатели, прежде всего главная энергетическая установка, а также вода, использованная для мытья грузовых танков и балластная вода, сливается за борт из грузовых танков.
Энергетические установки судов загрязняют отработавшими газами прежде атмосферу, откуда токсичные вещества частично или почти полностью попадают в воды морей, рек, океанов. Сейчас подавляющее количество судов отечественного (и мирового) флота оборудована дизельными двигателями. Небольшую долю составляют суда с паротурбинной установки, количество которых за последние годы сокращается (в связи с меньшей экономичностью по сравнению с дизелями). Пока газотурбинных установок насчитывают единицы.
Речные и морские суда двигаются на большие расстояния с установленной скоростью, при которой двигатели долгое время работают в оптимальном режиме, и поэтому отработанные газы содержат минимум токсичных веществ.
Нефть и нефтепродукты являются основными загрязнителями водного бассейна при работе водного транспорта. Негативное влияние водного транспорта на гидросферу связан с тем, что на танкерах, перевозящих нефть и ее производные, перед каждым следующим загрузкой, как правило, делают промывку емкостей (танков) для удаления остатков ранее перевозимого груза. Промывочная вода, а с ней и остатки груза обычно сбрасывались за борт. Кроме того, после доставки нефтегрузов в порты назначения танкеры, как правило, направляются в пункт новой загрузки без груза. В этом случае для обеспечения надлежащей осадки и безопасности плавания нефтяные танки судна заполняются балластной водой. Эта вода загрязняется нефтяными остатками. Поэтому усилия ученых и конструкторов направлены на создание эффективных средств очистки промывных и балластных вод. Актуальность работ подтверждается бурным развитием танкерного флота, что обусловлено ростом потребления и перевозок нефти. Из общего грузооборота мирового морского флота около 49% (1984) приходится на нефть и нефтепродукты (в 1977 - 65,5%).
По мере роста перевозок нефтегрузов и наливного тоннажа все большее количество нефти стала попадать в океан в результате аварий. Начало XXI в. был отмечен несколькими крупными экологическими катастрофами, которые произошли, несмотря на меры, предпринимаемые для безопасного мореплавания, особенно танкеров.
Нефть начала попадать в моря с буровых установок. Во всем мире около 20% нефти добывается со дна морей и океанов с 28000 скважин. По оценкам специалистов, в моря и океаны выливается в 10 млн т нефтегрузов в год. Однако установлено, что каждая тонна разлитой нефти может покрыть пленкой водную поверхность площадью 12 км. Исследования ряда научных учреждений показали, что до 1980-х годов на основных морских путях перевозки нефти загрязнение оказалось наибольшим. Среди этих путей можно выделить маршруты: Персидский залив - южная оконечность Африки - Европа и далее по Северной Атлантике в США; Персидский залив - Индийский океан - Япония. Особенно неблагоприятно в Персидском заливе, откуда начинает свой путь 60% нефти, перевозимой морем. Около 100 огромных танкеров проходят через Ормузский пролив ежедневно, сбрасывая там балластные воды с содержанием углеводородов.
Необходимо заметить, что в экваториальной зоне нефть разлагается быстрее в северных широтах, а в воды Арктики за последние годы ее стало попадать больше. По данным океанологов, у моря и океаны нефть и другие углеводороды поступают: с судов, находящихся в море - 28%, со стоком рек - 28%, из берегов - 16%, с судов, находящихся в портах - 14%, с атмосферы - 10%, другими путями - 4%.
Таким образом, одним из главных источников загрязнения морей и океанов являются суда, на которые приходится более половины непосредственного сброса углеводородов.
Двигатели различных типов на судах загрязняют атмосферу и гидросферу, при этом объемы загрязнения суши и водной среды статистически связаны. Уменьшение загрязнения на континентах немедленно сказывается на сокращении загрязнений в реках, озерах, морях и океанах. Однако степень вреда, причиненного воздушном и водном среде, может быть разным, а вопрос оценки эколого-экономических последствий еще нельзя считать решенным. По оценкам, загрязнение Мирового океана сокращает его производительность на 20-25%. На такую же величину сокращается урожай сельскохозяйственных угодий в материковых районах.
Используя данные о деятельности морского транспорта, можно оценить количество вредных выбросов и вред от этого окружающей среде. Водный транспорт перевозит большое количество нефтегрузов, что увеличивает эффект загрязнения водной среды из-за большого звитрюванисть углеводородов. При этом на долю танкеров приходится более 50% загрязнения моря нефтью и нефтепродуктами морским транспортом.
Газы СО, СО2, СН тяжелее воздуха и скапливаются на поверхности водной среды. СО и газообразные углеводороды выбросы судовых тепловых двигателей участвуют в окислительных реакциях и в конце превращаются в СО2, наличие которого в атмосфере вызывает парниковый эффект. В первом приближении экологический ущерб водной среде можно подсчитать как сумму убытков от серного ангидрида, окислов азота, сажи и выбросов несгоревшего топлива судовых двигателей, а также испарения нефтегрузов транспортного флота.
Выполнены подсчеты экологического ущерба окружающей среде от функционирования СЭУ отдельных типов показали значительное преимущество ГТУ перед ДЭУ с малообертним двигателем. Так, эколого-экономический ущерб первых составляет примерно 5% от вреда вторых. Дополнительная экологический вред от выбросов СЭУ окислительного азота, углекислого газа, окиси углерода и газообразных углеводов связана с их участием в создании парникового эффекта. Однако количественную сторону этого вопроса еще недостаточно изучен. Кроме того, окислы азота разрушают озон и стратосферу, что приводит к ряду негативных природных явлений. Надо принять во внимание и вред водной среде от тяжелых металлов и окислительного, в том числе и железа, а также от шума и вибрации тепловых двигателей.
При работе ДЭУ и ГТУ на частичных нагрузках (50-60% номинальной) в ОГ невысокая концентрация окислительного азота и сернистого ангидрида, сажи, бензапирен, которые вместе наносят существенной экологический ущерб, чем каждый компонент в отдельности.
Высокотоксичные окислительные азота, двуокись серы, сажа, концентрация которых высока на больших нагрузках и постепенно снижается на средних. На средних нагрузках существенно уменьшаются концентрации сажи, SO2, NOx и увеличивается СО и СН. Наибольший выброс сажи наблюдается на повышенных нагрузках. Однако токсичность СО и СН невелика.
Из указанного выше следует, что главную роль в загрязнении моря при морских перевозках играют выбросы тепловых двигателей, поэтому постановка вопроса о замене МОД, которые используют высокосернистой топливо, на новые более чистые и экономичные ЭУ, закономерна. Обоснованное также с экологической точки зрения перевода судов с МОД на СОД, поскольку объем выброса вредных веществ в последних меньше.
Важную роль может сыграть перевода судов прибрежного плавания и портового флота на природный газ и применение водорода с гидридных аккумуляторов до жидкого топлива. С этой целью необходимо провести комплекс мероприятий, включая вопросы утилизации паров жидких остатков нефтегрузов танкеров для обеспечения экономической работы. Утилизация паров нефтегрузов - один из эффективных мер по охране окружающей среды. Такие проекты сейчас разрабатываются. В этой связи можно указать на оборудование шельфовых буровых платформ Газотурбогенераторы. Последние целесообразно использовать в составе передвижных электростанций, исследовательских станций, работающих во льдах Арктики и Антарктики, экосистемы которых легковразливи.
Экологическая ситуация в мире неуклонно ухудшается, и она заставляет по-новому оценивать направления и перспективы развития СЭУ,
энергетические схемы, применяемые в судовых установках, и режимы их эксплуатации. Может измениться отношение к использованию высокосернистых тяжелых сортов топлива в судовой энергетике в связи с тем, что количество оксидов серы в отработанных газах прямо пропорциональна содержанию серы в топливе. Следует ожидать, что уже в ближайшие годы приоритет получат такие установки, в которых за большого энергетической эффективности вредное воздействие на окружающую среду будет минимальным.
Реферат выполнила студентка Сулацкая Е.
Ростовский Государственный Экономический Университет « РИНХ»
Кафедра рег. Экономики и природопользования
Ростов- на- Дону
Против природы на авто. Авиация и ракетоносители. Загрязнение окружающей среды судами. Декларация и Общеевропейская программа по транспорту, Охране окружающей среды и здоровья.
Введение
Транспортный комплекс, в частности в России, включающий в себя автомобильный, морской, внутренний водный, железнодорожный и авиационный виды транспорта, - один из крупнейших загрязнителей атмосферного воздух его влияние на окружающею среду выражается, в основном, в выбросах в атмосферу токсикантов с отработавшими газами транспортных двигателей и вредных веществ от стационарных источников, а также в загрязнении поверхностных водных объектов, образовании твердых отходов и воздействии транспортных шумов.
К главным источникам загрязнения окружающей среды и потребителям энергоресурсов относятся автомобильный транспорт и инфраструктура автотранспортного комплекса.
Загрязняющие выбросы в атмосферу от автомобилей по объему более чем на порядок превосходят выбросы от железнодорожных транспортных средств. Далее идут (в порядке убывания) воздушный транспорт, морской и внутренние водный. Несоответствие транспортных средств экологическим требованиям, продолжающееся увеличение транспортных потоков, неудовлетворительное состояние автомобильных дорог-все это приводит к постоянному ухудшению экологической обстановки.
Так как автотранспорт по сравнение с другими видами транспорта приносит наибольший вред окружающей среде, мне бы хотелось подробней остановиться именно на нем.
Против природы на авто
Мысль о том, что с автотранспортом нужно что- то делать, крутиться в голове каждого сознательного человека. Страшный уровень загазованности воздуха, по сумме вредных газов ПДК, например, в Москве в 30 раз превышает предельно допустимую норму.
Жизнь в мегаполисах стала невыносимой. Токио, Париж, Лондон, Мехико, Афины… задыхаются от избытка автомобилей. В Москве более 100 дней в году смог. Почему? Никто не хочет понять, что энергия, которую потребляет автомобильный транспорт, превышает во много раз все экологические нормы. Об этом много сказано и написано, но вопрос остается нерешенным, так как никто не вникал в суть проблемы. И поэтому автотранспорт – самый энергетически невыгодный.
Избыточное количество воздуха от автомобильного выхлопа вызвало европейский потоп летом 2002 года: наводнение в Германии, Чехословакии, Франции, Италии, в Краснодарском крае, Адыгее. Засуха и смог в центральных областях европейской части России, в Московской области. Потоп можно объяснить тем, что к атмосферным течениям и флюктуациям воздушных потоков добавились мощные потоки горячего воздуха от автомобильного выхлопа CO2 и паров H2O отработанных газов из Центральной и Восточной Европы, где рост количества автомобилей превысил все допустимые нормы. Числшо автомобилей на трассах и городах у нас возросло в 5 раз. от этого резко увеличились тепловое нагревание воздуха и его объем от паров автомобильного выхлопа. Если в 1970-е годы нагрев атмосферы автомобильным транспортом был значительно меньше нагрева поверхности Земли от солнца, то в 2002 году количество двигающихся машин возросло во столько раз, что нагрев атмосферы от автомобилей становится соизмерим с нагревом от солнца и резко нарушает климат атмосферы. Нагретые CO2 и пар H2O от автомобильного выхлопа дают избыток воздушной массы в центре России, эквивалентный потокам воздуха с Гольфстрима, и весь этот избыточный нагретый воздух повышает атмосферное давление. И когда ветер дует в сторону Европы, здесь сталкивается два потока с Атлантического океана и из России, дающие такое избыточное количество осадков, которое ведет к Европейскому потопу.
Количество вредных веществ, поступающих в атмосферу, в составе отработавших газов, зависит от общего технического состояния автомобилей и особенно от двигателя – источника наибольшего загрязнения. Так, при нарушении регулировки карбюратора выбросы СО увеличиваются в 4 – 5 раз.
Применение этилированного бензина, имеющего в своем составе соединения свинца, вызывает загрязнение атмосферного воздуха весьма токсичными соединениями свинца. Около 70% свинца, добавленного к бензину с этиловой жидкостью, попадает в атмосферу с отработавшими газами, из них 30% оседает на земле сразу, а 40% остается в атмосфере. Один грузовой автомобиль средней грузоподъемности выделяет 2,5 – 3 кг свинца в год. Концентрация свинца в воздухе зависит от содержания свинца в бензине:
Концентрация свинца в воздухе, мкг/м 3 …..0,40 0,50 0,55 1,00
Доля участия автомобильного транспорта в загрязнении атмосферного воздуха крупных городов мира составляет, %:
Оксид углерода Оксиды Азота Углеводороды
Москва 96,3 32,6 64,4
Санкт-Петербург 88,1 31,7 79
Токио 99 33 95
Нью-Йорк 97 31 63
В некоторых городах концентрация СО в течении коротких периодов достигает 200 мг/м 3 и более, при нормативных значениях максимально допустимых разовых концентраций 40 мг/м 3 (США) и 10 мг/м 3 (Россия).
В Московской области ОГ (отработанные газы автомобилей) CO,CH, CnHm - создают смог, и высокое давление приводит к тому, что дым горевших торфяников стелется по земле, не уходит вверх, суммируется с ОГ, в результате ПДК в сотни раз превышает допустимую норму.
Это приводит к развитию широкого спектра заболеваний (бронхиты, пневмонии, бронхиальная астма, сердечная недостаточность, инсульты, язвы желудка, через который эти газы выделяются…) и увеличению смертности людей с ослабленным иммунитетом. Особенно трудно приходится детям6 бронхиты, бронхиальная астма, кашель, у новорожденных нарушение генных структур организма и неизлечимые болезни, в итоге увеличение детской смертности на 10% в год.
У здоровых людей организм справляется с отравленным воздухом, но на это уходит так много физиологических сил, что в результате все эти люди теряют работоспособность, производительность труда падает, а мозг работает совсем плохо.
Для уменьшения скольжения при езде автомобилей зимой улицы посыпают солью, создавая при этом невероятную грязь и лужи. Эта грязь и сырость переносится в троллейбусы и автобусы, в метро и переходы, подъезды и квартиры, обувь от этого портится, засоление почвы и рек убивает все живое, губит деревья и травы, рыба и вся водяная живность- разрушается экология.
В России на 1 км автомобильных дорог приходится от 2 до 7 га. При это не только изымаются сельскохозяйственные, лесные и другие земли, но и происходит расчленение территории на отдельные замкнутые участки, что нарушает обитания популяций диких животных.
Около 2млр тонн нефти потребляет автомобильный и дизельный транспорт6 автомобили, трактора, суда, комбайны танки, самолеты.
Разве это не безумие, 2млр тонн нефти выбрасывать на ветер и только 39млн тонн использовать для перевозки грузов. При этом, например, в США нефть закончится через 10 лет, через 20 лет останется военный резерв через 30 лет черное золото будет стоить дороже желтого.
Если не изменить расход нефти, то через 40 лет не останется ни капли. Без нефти цивилизация погибнет, не достигнув зрелого возраста, способности возродить цивилизацию в другом месте.
Меры предпринимаемые в России для уменьшения отрицательного влияния автотранспорта на окружающую среду:
Принимаются меры для улучшения качества отечественного автомобильного топлива: растет выпуск высокооктанового бензина российскими заводами, организовано производство экологически более чистого бензина в АО «Московский нефтеперерабатывающий завод». Однако импорт этилированных бензинов сохраняется. В результате в атмосферу от автотранспорта поступает меньше свинца.
Существующее законодательство не позволяет ограничить ввоз в страну старых автомобилей с низким эксплуатационными характеристиками, и количество иномарок с большим сроком службы, не отвечающих нормам государственных стандартов.
Контроль за соблюдением экологических требований при эксплуатации автотранспорта осуществляют региональные отделения Российской транспортной инспекции Минтранса в тесном взаимодействии с Госкомэкологии России. В ходе широкомасштабной операции « Чистый воздух», в которой приняли участие все отделения Ространсинспекции, установлено, что практически во всех субъектах РФ доля автомобилей, эксплуатируемых с превышением действующих нормативов по токсичности и в отдельных регионах достигает 40%. По предложению отделений Ространсинспекции на большинстве территорий субъектов РФ введены талоны токсичности для автомобилей.
В последние годы, несмотря на рост числа автомобилей, в Москве наметилась тенденция стабилизации объема выбросов вредных веществ. Основные факторы, позволяющие поддерживать такую ситуацию внедрение католических нейтрализаторов отработавших газов; ввод в действие обязательного экологического сертифицирования автомобилей, принадлежащих юридическим лицам; существенное улучшение топлива на АЗС.
В целях снижения загрязнения окружающей среды продолжается перевод предприятий дорожного хозяйства с жидкого топлива на газ. Принимаются меры для улучшения экологической ситуации в районах размещения асфальтобетонных заводов и асфальтосмесительнх установок6 модернизируется очистное оборудование, совершенствуются мазутные горелки.
Авиация и ракетоносители
Применение газотурбинных двигательных установок в авиации и ракетостроении поистине огромно. Все ракетоносители и все самолеты (кроме пропеллерных на которых стоят ДВС) используют тягу этих установок. Выхлопные газы газотурбинных двигательных установок (ГТДУ) содержат такие токсичные компоненты, как СО, NО x , углеводороды, сажу, альдегиды и др.
Исследования состава продуктов сгорания двигателей, установленных на самолетах «Боинг-747», показали, что содержание токсичных составляющих в продуктах сгорания существенно зависит от режима работы двигателя.
Высокие концентрации СО и CnHm (n – номинальное число оборотов двигателя) характерны для ГТДУ на пониженных режимах (холостой ход, руление, приближение к аэропорту, заход на посадку), тогда как содержание оксидов азота NOx (NO, NO2, N2O5) существенно возрастает при работе на режимах близких к номинальному (взлет, набор высоты, полетный режим).
Суммарный выброс токсичных веществ самолетами с ГТДУ непрерывно растет, что обусловлено повышением расхода топлива до 20 – 30 т/ч и неуклонным ростом числа эксплуатируемых самолетов.
Наибольшее влияние на условия обитания выбросы ГТДУ оказывают в аэропортах и зонах, примыкающих к испытательным станциям. Сравнительные данные по выбросам вредных веществ в аэропортах показывают, что поступления от ГТДУ в приземный слой атмосферы составляют:
Оксиды углерода – 55%
Оксиды азота – 77%
Углеводороды – 93%
Аэрозоль – 97
остальные выбросы выделяют наземные транспортные средства с ДВС.
Загрязнение воздушной среды транспортом с ракетными двигательными установками происходит главным образом при их работе перед стартом, при взлете и посадке, при наземных испытаниях в процессе их производства и после ремонта, при хранении и транспортировке топлива, а так же при заправке топливом летательных аппаратов. Работа жидкостного ракетного двигателя сопровождается выбросом продуктов полного и неполного сгорания топлива, состоящих из O, NO x , OH и др.
При сгорании твердого топлива из камеры сгорания выбрасываются H 2 O, CO 2 , HCl, CO, NO, Cl, а также твердые частицы Al 2 O 3 со средним размером 0,1 мкм (иногда до 10 мкм).
В двигателях космического корабля «Шатл» сжигается как жидкое так и твердое топливо. Продукты сгорания топлива по мере удаления корабля от Земли проникают в различные слои атмосферы, но большей частью в тропосферу.
В условиях запуска у пусковой системы образуется облако продуктов сгорания, водяного пара от системы шумоглушения, песка и пыли. Объем продуктов сгорания можно определить по времени (обычно 20 с) работы установки на стартовой площадке и в приземном слое. После запуска высоко температурное облако поднимается на высоту до 3 км и перемещается под действием ветра на расстояние 30 – 60 км, оно может рассеятся, но может стать и причиной кислотных дождей.
При старте и возвращении на Землю Ракетные двигатели неблагоприятно воздействуют не только на приземный слой атмосферы, но и на космическое пространство, разрушая озоновый слой Земли. Масштабы разрушения озонового слоя определяются числом запусков ракетных систем и интенсивностью полетов сверхзвуковых самолетов. За 40 лет существования космонавтики в СССР и позднее России произведено свыше 1800 запусков ракет-носителей. По прогнозам фирмы Aerospace в XXI в. для транспортировки грузов на орбиту будет осуществляться до 10 запусков ракет в сутки, при этом выброс продуктов сгорания каждой ракеты будет превышать 1,5 т/с.
Согласно ГОСТ 17.2.1.01 – 76 выбросы в атмосферу классифицируют:
по агрегатному состоянию вредных веществ в выбросах, это – газообразные и парообразные (SO 2 , CO, NO x углеводороды и др.); жидкие (кислоты, щелочи, органические соединения, растворы солей и жидких металлов); твердые (свинец иего соединения, органическая и неорганическая пыль, сажа, смолистые вещества и др.);
по массовому выбросу, выделяя шесть групп, т/сут:
менее 0,01 вкл.;
свыше 0,01 до 0,1 вкл.;
свыше 0,1 до 1,0 вкл.;
свыше 1,0 до 10 вкл.;
свыше 10 до 100 вкл.;
В связи с развитием авиации и ракетной техники, а также интенсивным использованием авиационных и ракетных двигателей в других отраслях народного хозяйства существенно возрос их общий выброс вредных примесей в атмосферу. Однако на долю этих двигателей приходится пока не более 5% токсичных веществ, поступающих в атмосферу от транспортных средств всех типов.
Загрязнение окружающей среды судами
Морской флот является существенным источником загрязнения воздушная атмосферы и мирового океана. Жестокие требования международной морской организации (ИМО) от 1997 года по контролю качества выпускных газов судовых дизелей и удаляемых за борт льяльных, бытовых и сточных вод направлены на ограничение отрицательного воздействия эксплуатируемых судов на окружающую среду.
Для уменьшения загрязнения газов при работе дизеля металлами, сажей и другими твердыми примесями дизеле-и судостроители вынуждены в кратчайшие сроки оборудовать судовые энергетические установки и пропульсивные комплексы техническими средствами по очистке выпускных газов, более эффективными сепараторами льяльных нефтесодержащих вод, очистителями сточных и бытовых вод, современными инсинераторами.
Рефрижераторы, танкерыгазо-и химовозы, некоторые другие суда являются источниками загрязнения атмосферы фреонами (окислами азота0, используемых в качестве рабочего тела в холодильных установках. Фреоны разрушают озоновый слой атмосферы Земли, являющийся охранным щитом для всего живого от жестокого излучения ультрафиолетового излучения.
Очевидно, что чем тяжелее топливо используемое для тепловых двигателей, тем больше в нем тяжелых металлов. В связи с этим применение на судах природного газа и водорода, наиболее экологически чистых видов топлива, является весьма перспективным. Отработавшие газы дизелей, работающих на газовом топливе, практически не содержат твердых веществ (сажи, пыли) ,а также окислов серы, гораздо меньше содержат угарного газа и несгоревших углеводородов.
Серный газ SO2 входящий в состав выпускных газов, окисляясь до состояния SO3, растворяется в воде и образует серную кислоту, в связи с чем степень вредности SO2 для окружающей среды вдвое выше, чем окислов азота NO2 эти газы и кислоты нарушают экологический баланс.
Если принять за 100% весь ущерб от эксплуатации транспортных судов, то, как показывает анализ, экономический ущерб от загрязнения морской среды и биосферы в среднем составляет 405 , от вибрации и шума оборудования и корпуса судна-22%, от коррозии оборудования и корпуса –18%, от ненадежности транспортных двигателей –15%, от ухудшения здоровья экипажа-5%.
Правила ИМО от 1997 г. ограничивают предельное содержание серы в топливе на ровне 4,5% , а на ограниченных акваториях (например, в Балтийском регионе) до 1,5%. Что касается окислов азота Nox, то для всех новых строящихся судов установлены предельных нормы их содержания в выпускных газах в зависимости от частоты вращения коленчатого вала дизеля, что уменьшает загрязнения ими атмосферы на 305. При этом значение верхнего предела содержания Nox, у малооборотных дизелей выше, чем у средне и высокооборотных, так как они располагают большим временем на сгорания топлива в цилиндрах.
В результате анализа всех отрицательных факторов, влияющих на окружающую среду при эксплуатации транспортных судов, можно сформулировать основные мероприятия, направленные на уменьшения этого воздействия:
применение более качественных сортов моторного топлив, а также природного газа и водорода в качестве альтернативного топлива;
оптимизация рабочего процесса в дизеле на всех эксплуатационных режимах с широким внедрением систем электронно-управляемого впрыска топлива и регулирования фаз газораспределения и топливоподачи, а также оптимизации подачи масла в цилиндры дизеля;
полное предотвращение пожаров в утилизационных котлах благодаря оборудованию их системами контроля температуры в полости котла, пожаро-тушения, сажеобдува;
обязательное оборудование судов техническими средствами по контролю качества уходящих в атмосферу выпускных газов и удаляемых за борт нефтесодержащих, сточных и бытовых вод;
полное запрещение использования на судах для любых целей азотосодержащих веществ (в рефрижераторных установках, противопожарных системах и т д.)
предотвращение протечек в сальниковых и фланцевых соединениях и судовых системах.
эффективное применение валогенераторных установок в составе судовых электроэнергетических систем и переход к эксплуатации дизель- генераторов с переменной частотой вращения.
Таким образом нельзя сказать, что вопросу загрязнения транспортом не уделяется никакого внимания. Все больше обычные поезда заменяются электровозами, разрабатываются и уже выпускаются автомобили на аккумуляторных батареях, при современных темпах прогресса можно надеяться на то что вскоре появятся и экологически чистые авиационные и ракетные двигатели. Правительства принимают решения против загрязнения планеты. Об этом свидетельствует и принятая декларация.
| ДЕКЛАРАЦИЯ И ОБЩЕЕВРОПЕЙСКАЯ ПРОГРАММА ПО ТРАНСПОРТУ, ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ЗДОРОВЬЯ |
В Декларации подтверждается намерение продолжить работу в целях обеспечения развития экологически чистого транспорта. Рамочная стратегия Общеевропейской Программы уделяет внимание особым потребностям и проблемам новых независимых государств (СНГ), а также экологически наиболее уязвимым районам этого региона. Представители МПС России приняли участие во Втором совещании по вопросам транспорта, окружающей среды и здоровья под эгидой Европейской Экономической Комиссии ООН (ЕЭК ООН) и Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), которое состоялось 5 июля 2002 года в Женеве (Швейцария). |
Заключение
Охрана природы - задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Снова и снова мы слышим об опасности, грозящей окружающей среде, но до сих пор многие из нас считают их неприятным, но неизбежным порождением цивилизации и полагают, что мы ещё успеем справиться со всеми выявившимися затруднениями.
Однако воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и продуманные действия. Ответственная и действенная политика по отношению к окружающей среде будет возможна лишь в том случае, если мы накопим надёжные данные о современном состоянии среды, обоснованные знания о взаимодействии важных экологических факторов, если разработает новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого Природе Человеком.
Приложение
Запасы нефти
Список литературы
Журнал Природа и человек. №8 2003 изд.: Наука Москва 2000г
Журнал Морской флот №11-12 2000год изд.: РИЦ
Журнал Конверсия в машиностроении № 1 2001 г изд.: Москва « Инфромконверсия.»
Журнал Энергия: экономика, техника. Экология. №11 1999год изд.: Наука Москва 1999
Журнал «EcoNews» № 5 2002г www.statsoft.ru
Информационный портал по статистике транспорту и таможне www.logistic.ru
Проблема охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов является одной из наиболее актуальных среди глобальных общечеловеческих проблем.
Определенную долю в загрязнение окружающей среды вносят и АТП, в особенности эксплуатируемые ими автомобили. Автомобильный транспорт отравляет вредными выбросами выхлопных газов воздух, загрязняет территории топливно-смазочными материалами, является источником повышенного шума и электромагнитных излучений. Также под территории расположения АТП потребляются значительные земельные ресурсы. Общая картина загрязнения окружающей среды автомобильным транспортом в настоящее время, по мнению многих экспертов, удручающая и продолжает ухудшаться.
Уровень выбросов в атмосферу вредных веществ автомобильным транспортом составляет 35-40% из всех загрязнений, что составляет около 22 млн. т в год.
Основная причина загрязнений воздушной среды – отработавшие газы автомобильных двигателей, содержащие более 200 наименований вредных веществ и соединений (окись углерода, оксиды азота, углеводороды, двуокись серы, свинцовые соединения и т.д.) можно привести наглядный пример: только один исправный грузовой автомобиль с карбюраторным двигателем в течении года выбрасывает в атмосферу до 8-10 т окиси углерода. Автомобильный транспорт, использующий этилированный бензин, ежегодно выбрасывает более 4000 т вредных для здоровья человека соединений свинца.
Отравляется не только воздушная среда, но и водные ресурсы. Основные загрязнения – нефтепродукты, тетраэтилсвинец, органические растворители и гальванические сбросы, грязевые отложения, продукты коррозии и т.п. АТП сбрасывают в водоемы более 3,4 млн. м3 неочищенных сточных вод.
Автомобильный транспорт – основной источник городского шума. Шум у 60% населения вызывает различные болезненные реакции.
Перечислим основные причины такого неблагоприятного положения.
Прежде всего неудовлетворительная организация технической эксплуатации подвижного состава. Очень часто на АТП нарушается периодичность проведения технического обслуживания автомобилей, не в полном объеме выполняются регламентные работы, недостаточный контроль за состоянием топливной аппаратуры автомобилей, нерациональное использование эксплуатационных материалов и т.п.
Также недостаточен технический уровень автотранспортной техники. Значительная часть новых автомобилей не соответствует современным требованиям по токсичности, и заводы-изготовители не дают гарантии соблюдения норм токсичности в ходе эксплуатации. Медленными темпами решаются проблемы нейтрализации отработавших газов, дизелизации легковых автомобилей, применение электронного управления системами зажигания и подачи топлива.
Недостаточен ассортимент и низкое качество автомобильного топлива и особенно смазочных материалов. При сгорании этилированных бензинов больше половины свинца выбрасывается в атмосферу с отработанными газами. Состав и качество топлива не соответствует современным требованиям, а порой и стандартам. Российская система стандартизации и нормирования экологических параметров автомобиля уступает европейским системам. Отсутствуют ГОСТы по токсичности для автомобилей, работающих на газообразном топливе.
Остро стоит проблема переработки, сжигания и утилизации нефтяных отходов и осадков из очистных сооружений. АТП вывозят такие отходы практически куда попало, что соответственно приводит к загрязнению почвы, грунтовых вод, водоемов и т.п.
Поэтому, основной задачей, стоящей перед АТП, является снижение количества вредных выбросов в атмосферу и усовершенствование очистных сооружений.
Различают гужевой, автомобильный, сельскохозяйственный (трактора и комбайны), железнодорожный, водный, воздушный и трубопроводный транспорт. Протяженность магистральных автомобильных дорог мира с твердым покрытием превышает 12 млн. км, воздушных линий - 5,6 млн. км, железных дорог - 1,5 млн. км, магистральных трубопроводов - около 1,1 млн. км, внутренних водных путей - более 600 тыс. км. Морские линии составляют многие миллионы километров.
Все транспортные средства с автономными первичными двигателями в той или иной степени загрязняют атмосферу химическими соединениями, содержащимися в отработанных газах. В среднем вклад отдельных видов транспортных средств в загрязнение атмосферы следующий:
автомобильный – 85 %;
морской и речной - 5,3 %;
воздушный - 3,7 %;
железнодорожный - 3,5 %;
сельскохозяйственный - 2,5 %.
Во многих больших городах, таких, как Берлин, Мехико, Токио, Москва, Петербург, Киев, загрязнение воздуха автомобильными выхлопами составляет по разным оценкам от 80 до 95 % всех загрязнений.
Что касается загрязнения атмосферы другими видами транспорта, то здесь проблема имеет меньшую остроту, поскольку транспортные средства этих видов не концентрируются непосредственно в городах. Так, в крупнейших железнодорожных узлах все движение переведено на электротягу и лишь на маневровой работе используют тепловозы. Речные и морские порты, как правило, размещены за пределами жилых кварталов городов, а движение судов в районах портов практически незначительно. Аэропорты, как правило, относят от городов на 20-40 км. Кроме того, большие открытые пространства над аэродромами, как и над речными и морскими портами, не создают опасности высоких концентраций токсичных примесей, выделяемых двигателями. Наряду с загрязнениями окружающей среды вредными выбросами следует отметить физическое воздействие на атмосферу в виде образования антропогенных физических полей (повышенный шум, инфразвук, электромагнитные излучения). Из этих факторов наиболее массовое воздействие оказывает повышенный шум. Транспорт - основной источник акустического загрязнения окружающей среды. В крупных городах уровень шума достигает 70-75 дБА, что в несколько раз превышает допустимые нормы.
10.2. Автомобильный транспорт
Общий мировой парк автомобилей насчитывает более 800 млн. единиц, из которых 83-85 % составляют легковые автомобили, а 15-17 % - грузовые и автобусы. Если тенденции роста выпуска автотранспортных средств останутся неизменными, то к 2015 г. число автомобилей может возрасти до 1,5 млрд. шт. Автомобильный транспорт, с одной стороны, потребляет из атмосферы кислород, а с другой - выбрасывает в нее отработавшие газы, картерные газы и углеводороды из-за испарения их из топливных баков и не герметичности систем подачи топлива. Автомобиль отрицательно воздействует практически на все составляющие биосферы: атмосферу, водные ресурсы, земельные ресурсы, литосферу и человека. Оценка экологической опасности через ресурсоэнергетические переменные всего цикла жизни автомобиля с момента добычи минеральных ресурсов, нужных для его производства, до рециклирования отходов после окончания его службы показала, что экологическая «стоимость» 1-тонного автомобиля, в котором примерно 2/3 массы составляет металл, равна от 15 до 18 т твердых и от 7 до 8 т жидких отходов, размещаемых в окружающей среде.
Выхлопы от автотранспорта распространяются непосредственно на улицах города вдоль дорог, оказывая непосредственное вредное воздействие на пешеходов, жителей расположенных рядом домов и растительность. Выявлено, что зоны с превышением ПДК по диоксиду азота и оксиду углерода охватывают до 90 % городской территории.
Автомобиль - самый активный потребитель кислорода воздуха. Если человек потребляет воздуха до 20 кг (15,5 м 3) в сутки и до 7,5 т. в год, то современный автомобиль для сгорания 1 кг бензина расходует около 12 м 3 воздуха или в кислородном эквиваленте около 250 л кислорода. Так, весь автомобильный транспорт США потребляет в 2 раза больше кислорода, чем его регенерирует природа на всей их территории.
Таким образом, в крупных мегаполисах автомобильный транспорт поглощает кислорода в десятки раз больше, чем все их население . Исследования, проведенные на автомагистралях Москвы, показали, что при тихой безветренной погоде и низком атмосферном давлении на оживленных автомобильных трассах сжигание кислорода в воздухе нередко повышается до 15 % его общего объема.
Известно, что при концентрации кислорода в воздухе ниже 17 % у людей появляются симптомы недомогания, при 12 % и меньше возникает опасность для жизни, при концентрация ниже 11 % - наступает потеря сознания, а при 6 % - прекращается дыхание. С другой стороны, на этих магистралях не просто мало кислорода, но воздух еще насыщен вредными веществами автомобильного выхлопа. Особенностью автомобильных выбросов является также то, что они загрязняют воздух на высоте человеческого роста, и люди дышат этими выбросами.
В состав выбросов от автомобилей входит около 200 химических соединений, которые в зависимости от особенностей воздействия на организм человека подразделяют на 7 групп.
В 1-ю группу входят химические соединения, содержащиеся в естественном составе атмосферного воздуха: вода (в виде пара), водород, азот, кислород и диоксид углерода. Автотранспорт выбрасывает в атмосферу такое огромное количество пара, что в Европе и Европейской части России оно превышает по массе испарения всех водоемов и рек. Из-за этого растет облачность, а число солнечных дней заметно снижается. Серые, без солнца, дни, непрогретая почва, постоянно повышенная влажность воздуха - все это способствует росту вирусных заболеваний, снижению урожайности сельскохозяйственных культур.
Во 2-ю группу включен оксид углерода (ПДК 20 мг/м3; 4 кл.). Это бесцветный газ без вкуса и запаха, очень слабо растворимый в воде. Вдыхаемый человеком, он соединяется с гемоглобином крови и подавляет его способность снабжать ткани организма кислородом. В результате наступает кислородное голодание организма и возникают нарушения в деятельности центральной нервной системы. Последствия воздействия зависят от концентрации оксида углерода в воздухе; так, при концентрации 0,05 % через 1 ч появляются признаки слабого отравления, а при 1 % наступает потеря сознания после нескольких вдохов.
В 3-ю группу входят оксид азота (ПДК 5 мг/м 3 , 3 кл.) - бесцветный газ и диоксид азота (ПДК 2 мг/м 3 , 3 кл.) - газ красновато-бурого цвета с характерным запахом. Указанные газы являются примесями, способствующими образованию смога. Попадая в организм человека, они, взаимодействуя с влагой, образуют азотистую и азотную кислоты (ПДК 2 мг/м 3 , 3 кл.). Последствия воздействия зависят от их концентрации в воздухе, так, при концентрации 0,0013 % происходит слабое раздражение слизистых оболочек глаз и носа, при 0,002 % - образование метагемоглобина, при 0,008 % - отек легких.
В 4-ю группу входят углеводороды. К наиболее опасным из них относится 3,4-бенз(а)пирен (ПДК 0,00015 мг/м 3 , 1 кл.) - мощный канцероген. При нормальных условиях это соединение представляет собой иглообразные кристаллы желтого цвета, плохо растворимые в воде и хорошо - в органических растворителях. В сыворотке человека растворимость бенз(а)пирена достигает 50 мгк/мл.
В 5-ю группу входят альдегиды. Наиболее опасны для человека акролеин и формальдегид. Акролеин - альдегид акриловой кислоты (ПДК 0,2 мг/м 3 , 2 кл.), бесцветная, с запахом пригорелого жира и весьма летучая жидкость, хорошо растворяющаяся в воде. Концентрация 0,00016 % является порогом восприятия запаха, при 0,002 % запах трудно переносим, при 0,005 % непереносим, а при 0,014 через 10 мин наступает смерть. Формальдегид (ПДК 0,5 мг/м 3 , 2 кл.) - бесцветный с резким запахом газ, легко растворяющийся в воде.
При концентрации 0,007 % вызывает легкое раздражение слизистых оболочек глаз и носа, а также верхних органов дыхания, при концентрации 0,018 % осложняется процесс дыхания.
В 6-ю группу входит сажа (ПДК 4 мг/м 3 , 3 кл.), которая оказывает раздражающее воздействие на органы дыхания. Исследования, проведенные в США, выявили, что 50...60 тыс. человек умирают ежегодно от загрязнения воздуха сажей. Было выяснено, что частички сажи активно адсорбирует на своей поверхности бенз(а)пирен, вследствие этого резко ухудшается здоровье детей, страдающих респираторными заболеваниями, лиц, больных астмой, бронхитом, воспалением легких, а также людей престарелого возраста.
В 7-ю группу входят свинец и его соединения. В бензин в качестве антидетонационной присадки вводят тетраэтилсвинец (ПДК 0,005 мг/м 3 , 1 кл.). Поэтому около 80 % свинца и его соединений, загрязняющих воздух, попадают в него при использовании этилированного бензина. Свинец и его соединения снижают активность ферментов и нарушают обмен веществ в организме человека, а также обладают кумулятивным действием, т.е. способностью накапливаться в организме. Соединения свинца особенно вредны для интеллектуальных способностей детей. В организме ребенка остается до 40 % попавших в него соединений. В США применение этилированного бензина запрещено повсеместно, а в России - в Москве, Петербурге и ряде других крупных городов.
Цель работы: детально изучить вопросы воздействие транспорта на окружающую среду и методы удаления вредных воздействий.
Задание :
1. Ознакомиться с видами загрязнения окружающей среды от воздействия транспорта.
2. Изучить проблемы и пути повышения экологичности видов транспорта.
1. Автомобильный транспорт
Как в городах так на сельской территории загрязняет, главным образом атмосферу. 3агрязнение идет по трем каналам:
Отработанными газами через выхлопную трубу.
Картерными газами.
Углеводородными газами в результате испарения топлива из бака, карбюратора и провода.
В составе отработанных газов в автомобиле наибольший удельный вес к объему имеет окись углерода = 0,5-10%, оксид азота=0,8 и несгоревшие углеводороды.
В абсолютных величинах на 1000 л. топлива карбюраторный двигатель выбрасывает с выхлопом и картерными газами 200 кг окиси углерода, 25 кг углеводородов, 20 кг окиси азота 1 кг сажи и 1 кг сернистых соединений. Следует отметить, что основная масса автомобилей, особенно легковых и автобусов, концентрируются и работают в городах, поэтому при рассмотрении вопроса влияния транспорта на окружающую среду целесообразно объединить автомобильный и городской транспорт.
В последние годы во многих странах были установлены конкретные нормы для автомобилестроителей, которые должны по определённым этапам совершенствовать конструкцию машин и повышать топливную экономичность выпускаемых автомобилей. Для каждого типа двигателя карбюраторного или дизельного при прочих равных условиях количество загрязнённых веществ, выделяемых в атмосферу, пропорционально расходу топлива. Поэтому экономия топлива одновременно означает и сокращение выброса токсичных веществ в атмосферу.
Необходимость охраны средств обитания от загрязнения отработанными газами автомобилей и требования к топливной экономичности поставили перед конструкторами транспортных средств вопрос: «На сколько бензиновые двигатели перспективны для будущего автомобильного транспорта, и какие двигатели могут пойти на смену?».
Считается, что в борьбе за уменьшения загрязнения воздушного бассейна дизельным двигателям выделяют существенную роль. Дизельные двигатели выделяют значительно меньше окиси углерода и углеводородов. Однако крупным недостатком дизелей является дымность, неприятный запах, высокий уровень шума.
Роторный двигатель даёт несколько менее токсичный выхлоп в результате меньшего содержания оксида азота.
Одним из важнейших направлений борьбы за сохранение чистоты воздушного бассейна следует признать поиск более чистого топлива для двигателей.
Наряду с кардинальными предложениями делаются попытки создать присадки и примеси к обычному топливу, которые могли бы снизить токсичность отработавших газов автомобилей. Электромобиль- идеальный автомобиль для города; он не токсичен, не опасен, легко управляется, но имеет ряд недостатков: ограниченный радиус пробега, большая масса, малый срок службы источника тока, высокая стоимость.
Морской и речной транспорт
Загрязнение среды обитания водных транспортом происходит по двум причинам:
1. Морские и речные суда загрязняют биосферу отходами, получаемыми в результате эксплуатационной деятельности.
2. Выбросами в случае аварии токсичных грузов, большей частью нефтью и нефтепродуктами.
B условия обычной эксплуатации основными источниками загрязнения являются судовые двигатели и энергетические установки, а также вода, используемая для мойки грузовых танкеров и балластная вода, смываемая за борт.
Энергетические установки судов загрязняют отработанными газами, прежде всего атмосферу, токсичные вещества частично или почти полностью попадают в воду рек, морей, океан. Нефть и нефтепродукты являются основными загрязнениями водного бассейна при работе водного транспорта.
Отрицательное воздействие водного транспорта на гидросферу связано с тем, что на танкерах, перевозящих нефть перед очередной загрузкой, которая проверяется, производится промывка емкости для удаления ранее перевозимого груза. Промывочная вода, с ней остатки груза, обычно сбрасываются за борт. По мере перевозок их количество в большей степени вырастает и всё больше нефти стало попадать в океан в результате аварий.
В результате драматических событий, связанных с загрязнением мирового океана, во многих странах приступили к разработке мер, направленных на предупреждение загрязнения вод. B современных условиях первостепенное значение приобретают международные соглашения о запрещении сброса загрязненных вод и мусора в открытые моря и океаны. К настоящему времени наметились три основных направления очистки загрязнённых вод:
1. Механический сбор с поверхности воды мусора и нефтяных плёнок, химическое воздействие на нефтяные плёнки и биологическое разложение плёнок.
Наибольшее распространение получили механические методы, выполняющие разные по степени сложности операции - от простого сбора мусора до улавливания и сепарации нефтепродуктов.
2. Немаловажное значение имеет система мер, направленная па предотвращение загрязнения окружающей среды в рамках морских и речных портов. Строительство надёжных крытых межсезонных хранилищ и складов для грузов, предотвращающих нежелательное рассеивание в окружающей среде мусора.
3. Водные виды транспорта незначительно загрязняют воздушный бассейн и литосферу. В то же время, несмотря на постоянный рост флота, объёма перевозок и грузооборота водного вида транспорта намечается явная тенденция к сокращению его негативного воздействия на окружающую среду.
Железнодорожный транспорт
По абсолютным значениям загрязнение от ж/д транспорта значительно меньше, чем от автомобильного. Выбросы загрязняющих веществ от подвижных источников составляют в среднем 1.65 млн. т. в год. При работе магистральных тепловозом атмосферу выделяются отработавшие газы, по составу аналогичным выхлопам автомобильных дизелей. Одна секция тепловоза выбрасывает в атмосферу за час работь1 28,00 кг. оксида углерода, 17 кг. оксидов азота и до 2 кг. сажи.
Боле 17% развёрнутой длины железнодорожных линий имеют значительную степень загрязнения пылящими газами. При остановке и трогании поездов из букс колёсных пар выбиваются жидкие смазочные материалы. Из пассажирских вагонов происходит загрязнение железнодорожного полотна сухим мусором и сточными водами. На каждый километр пути выливается до 180- 200 м з воды стоков, причём 60% загрязнений приходится на вагоны, остальное на территорию станций. При вынужденных простоях холодильная установка рефрижераторных секций вагонов приводится в действие дизелем, который за час работы сжигает 23 кг. дизельного топлива. Чтобы поддержать заданную температуру, дизель должен работать 10 часов в сутки, потребляя топливо и загрязняя атмосферу.
Кроме того, в холодильном оборудовании рефрижераторного подвижного состава используются одноразрушающие вещества, которые в случае утечки попадают в атмосферу, каждая ходильная машина заправлена 35 кг. фреона.
С целью защиты от загрязнения, а также неблагоприятных природных явлений (метелей, заносов) проводятся лесонасаждения вдоль железных дорог.
Воздушный транспорт
Продолжает усугубляться вредное воздействие факторов полётов, вызывающих отрицательные изменения в здоровье, к которым относятся; высокий уровень шума, общая вибрация, колебание атмосферного давления на взлетах и посадках, содержание вредных веществ в салонах. Основными источниками шума являются авиадвигатели самолётов и вертолетов.
Разновидностью шумового воздействия является звуковой удар. Он возникает при полёте самолётов со сверхзвуковой скоростью. Человек ощущает действие звукового удара кратковременно(0,2- 0,3), но эффект внезапности приводит к его усилению. Помимо шумового воздействия авиация создает электромагнитное загрязнение среды. Его вызывает радиолокационная и радионавигационная техника аэропортов и летательных аппаратов. Радиолокационные средства излучают в окружающую среду потоки электромагнитной энергии, на основе сверхвысокой, а также высокой и ультравысокой частот. Воздушные суда загрязняют приземные слои атмосферы отработавшими газами авиадвигателей вблизи аэропортов и верхние слои атмосферы на высотах крейсерского полёта. Наряду с выбросами загрязняющих веществ, самолёты потребляют в большом количестве кислород. Так, реактивному лайнеру, совершающему трансантлонтический перелет, требуется от 50 до 100 т.
1 Воздействие автомобильного транспорта на окружающую среду и мероприятия по снижению вредного воздействия.
2 Воздействие морского транспорта на окружающую среду и мероприятия по снижению вредного воздействия.
3 Воздействие речного транспорта на окружающую среду и мероприятия по снижению вредного воздействия.
4 Воздействие железнодорожного транспорта на окружающую среду и мероприятия по снижению вредного воздействия.
5 Воздействие воздушного транспорта на окружающую среду и мероприятия по снижению вредного воздействия.