Экологические проблемы развития автомобильного транспорта - Экология - Скачать бесплатно
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВТОМОБИЛЬНО-
ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
Кафедра экономики дорожного хозяйства
Реферат на тему:
”Экологические проблемы развития автомобильного транспорта”
Выполнила: ******ва *.*.
Группа:
2ЭДС2
Проверил: Авраамов А.И.
Москва 2001
Оглавление
I. Введение…………………………………………………………………………………..3
II. Основные проблемы………………………………………………………………….4
1. Автотранспорт как основной источник загрязнения
атмосферного воздуха………………………………………………………….4
2. Загрязнение придорожных земель…………………………………………….6
3. Загрязнение водоемов. Очистка стоков……………………………………….8
4. Транспортный шум и другие физические воздействия…………………….10
5. Защита от транспортных загрязнений……………………………………….13
III. Экономическая оценка экологического ущерба от выбросов АТ………..16
IV. Заключение…………………………………………………………………………………..18
V. Список литературы………………………………………………………………………. 19
I. 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.
.
I. ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ.
1.Автотранспорт как основной источник загрязнения атмосферного
воздуха.
К мобильным источникам относятся автомобили и транспортные механизмы,
передвигающиеся по земле, по воде и по воздуху. В больших городах к числу
основных источников загрязнения атмосферного воздуха относится
автотранспорт. Отходящие газы двигателей содержат сложную смесь, их более
чем двухсот компонентов, среди которых немало канцерогенов. Наземные
транспортные средства - это механизмы, передвигающиеся по шоссейным и
железным дорогам, а также строительное, сельскохозяйственное и военное
оборудование. В соответствии с различиями в количествах и видах
выбрасываемых загрязняющих веществ целесообразно рассматривать в
отдельности двигатели внутреннего сгорания (особенно двух- и
четырехтактные) и дизели.
В таблице №1 указаны выбросы от мобильных источников.
Основные виды выбросов загрязняющих веществ от мобильных источников.
Таблица №1
|ТИП ДВИГАТЕЛЯ |ТОПЛИВО |ОСНОВНЫЕ ВИДЫ |ПРИМЕРЫ |
| | |ЗАГРЯЗНЕНИЙ | |
|Четырехтактный |Бензин |Углеводороды, оксид |Автомобили, |
|двигатель | |углерода, оксиды |автобусы, |
|внутреннего | |азота |самолеты, |
|сгорания | | |мотоциклы |
|Двухтактный |Бензин (с |Углеводороды, оксид |Мотоциклы |
|двигатель |добавлением |углерода, оксид |вспомогательные |
|внутреннего |масла) |азота, твердые |моторы |
|сгорания | |вещества | |
|Дизель |Лигроин |Оксиды азота, |Автобусы, |
| | |твердые вещества |трактора, машины,|
| | | |поезда |
| |
Вредные вещества при эксплуатации подвижных транспортных средств
поступают в воздух с отработавшими газами, испарениями из топливных систем
и при заправке, а так же с картерными газами. На выбросы оксида углерода
значительное влияние оказывает рельеф дороги и режим движения автомашины.
Так, например, при ускорении и торможении в отработавших газах
увеличивается содержание оксида углерода почти в 8 раз. Минимальное
количество оксида углерода выделяется при равномерной скорости автомобиля
60 км/ч.
В таблице №2 приведены значения концентрации основных примесей
карбюраторного двигателя при различных режимах его работы.
Концентрация веществ в зависимости от режима работы карбюраторного
двигателя
Таблица №2
|Режим работы двигателя |Оксид |Углеводоро|Оксиды азота,|
| |углерода, % по|ды, мг/л |мг/л |
| |объёму | | |
|Холостой ход |4-12 |2-6 |— |
|Принудительный холостой ход |2-4 |8-12 |— |
|Средние нагрузки |0-1 |0,8-1,5 |2,5-4,0 |
|Полные нагрузки |2 |0,7-0,8 |4-8 |
Выбросы оксидов азота максимальны при отношении воздух - топливо 16:1.
Таким образом, значения выбросов вредных веществ в отработавших газах
автотранспорта зависят от целого ряда факторов: отношения в смеси воздуха и
топлива, режимов движения автотранспорта, рельефа и качества дорог,
технического состояния автотранспорта и др. Состав и объёмы выбросов
зависят также от типа двигателя. В таблице №3 показаны выбросы ряда вредных
веществ карбюраторного и дизельного двигателей.
Выбросы (% по объёму) веществ при работе дизельных и карбюраторных
двигателей.
Таблица №3
|ВЕЩЕСТВО |ДВИГАТЕЛЬ |
| |Карбюраторный |Дизельный |
|Оксид углерода |0,5-12,0 |0,01-0,5 |
|Оксид азота |0,005-0,8 |0,002-0,5 |
|Углеводороды |0,2-0,3 |0,009-0,5 |
|Бенз(а)пирен |До 20 мкг/м3 |До 10 мкг/м3 |
Как видно из данных таблицы №3, выбросы основных загрязняющих веществ
значительно ниже в дизельных двигателях. Поэтому принято считать их более
экологически чистыми. Однако дизельные двигатели отличаются повышенными
выбросами сажи, образующейся вследствие перегрузки топлива. Сажа насыщена
канцерогенными углеводородами и микроэлементами; их выбросы в атмосферу
недопустимы.
В связи с тем, что отработавшие газы автомобилей поступают в нижний
слой атмосферы, а процесс их рассеяния значительно отличается от процесса
рассеяния высоких стационарных источников, вредные вещества находятся
практически в зоне дыхания человека. Поэтому автомобильный транспорт
следует отнести к категории наиболее опасных источников загрязнения
атмосферного воздуха вблизи автомагистралей.
2. Загрязнение придорожных земель.
Загрязнение воздуха ухудшает качество среды обитания всего населения
придорожных территорий и контрольные санитарные и природоохранные органы
обоснованно обращают на него первоочередное внимание. Однако
распространение вредных газов имеет все же кратковременный характер и с
уменьшением или прекращением движения также снижается. Все виды загрязнения
воздуха через сравнительно короткое время переходят в более безопасные
формы.
Загрязнение поверхности земли транспортными и дорожными выбросами
накапливается постепенно, в зависимости от числа проходов транспортных
средств и сохраняется очень долго даже после ликвидации дороги. Для
будущего поколения, которое, вероятно, откажется от автомобилей в их
современном виде, транспортное загрязнение почвы останется тяжелым
наследством прошлого. Не исключено, что при ликвидации построенных нами
дорог загрязненную неокислившимися металлами почву придется убирать с
поверхности.
Накапливающиеся в почве химические элементы, особенно металлы, охотно
усваиваются растениями и через них по пищевой цепи переходят в организм
животных и человека. Часть их растворяется и выносится стоковыми водами,
попадает затем в реки, водоемы и уже через питьевую воду также может
оказаться в организме человека. Действующие нормативные документы требуют
пока сбора и очистки стоков только в городах и водоохранных зонах. Учет
транспортного загрязнения почвы и водоемов на территории прилегающей к
дороге, необходим при проектировании дорог 1 и 2 экологического класса для
оценки состава загрязнения почвы сельско-хозяйственных и селитебных земель,
а также для проектирования очистки дорожных стоков.
Исследований загрязнений почвы до сих пор выполнено немного: процесс
выброса и распределения загрязняющих частиц на поверхности почти также
сложен, как и в воздухе, а натурные измерения с использованием методов
микроанализа не всем доступны и дороги. Поэтому данные натурных измерений
представляют особую ценность. Наиболее полные исследования на высоком для
того времени уровне были проведены в Институте биологии Латвии в конце 70-х
годов. Их авторы Дз.Ж.Бериня, И.М.Лапиня, Л.В.Карелина и др. получили
большой объем данных о наличии в придорожной почве и растениях тяжелых
металлов и других элементов с учетом различных влияющих факторов. В
отношении выбросов свинца получили известность исследования
Р.Х.Измайлова, выполненные в МАДИ в конце 70-х годов, работы В.И.Пуркина,
Т.С.Самойловой.
Наиболее распространенным и токсичным транспортным загрязнителем, считается
свинец. Он относится к распространенным элементам: его среднемировой кларк
(фоновое содержание) в почве считается 10 мг/кг. Примерно такого же уровня
достигает содержание свинца в растениях (на сухую массу). Общесанитарный
показатель ПДК свинца в почве с учетом фона - 32 мг/кг.
По некоторым данным содержание свинца на поверхности почвы на краю полосы
отвода обычно составляет до 1000 мг/кг, но в пыли городских улиц с очень
большим движением может быть в 5 раз больше. Большинство растений легко
переносят повышенное содержание в почве тяжелых металлов, только при
содержании свинца более 3000 мг/кг возникает заметное угнетение. Для
животных опасность вызывает уже 150 мг/кг свинца в пище.
В США в конце 70-х годов были опубликованы данные исследований,
свидетельствующие, что в каждом погонном метре защитной полосы шириной 100
м дороги с интенсивностью движения 90 тыс. авт./сут за 10 лет эксплуатации
аккумулировалось 3 кг свинца. Это послужило действенным аргументом в пользу
ограничения применения свинцовых добавок. По данным, полученным в
Голландии, при общем фоновом содержании свинца в траве 5 мг/кг сухого веса,
на обочинах его оказалось в 40 раз, а на разделительной полосе - в 100 раз
больше. Эти данные дали основание запретить использование дня фуража травы
в полосе 150 м от автомагистралей.
Согласно выполненных латвийскими учеными замеров концентрация металлов в
почве на глубине 5-10 см вдвое меньше, чем в поверхностном слое до 5 см.
Наибольшее количество отложений обнаружено на расстоянии 7-15 м от края
проезжей части. Установлено, что через 25 м концентрация снижается примерно
вдвое и через 100 м приближается к фоновой. Учитывая, однако, что до
половины свинцовых частиц не выпадает сразу на землю, разносится с
аэрозолями, выбросы свинца, хоть и в меньшей концентрации, могут
откладываться на больших расстояниях от дороги.
Выше было отмечено, что контроль за отложениями выбросов других металлов,
вследствие их не токсичности (железо, медь) или малого содержания
нормативными документами, не установлен. При необходимости, имея данные об
эмиссии, можно без большой ошибки использовать изложенную методику и для
других тяжелых металлов. Реальное распределение загрязнений в основном
подтверждает возможность применения упрощенных способов расчета, основанных
на статистической обработке натурных замеров. Но из-за неучета многих
влияющих факторов объективная точность таких расчетов невелика и для
случаев, когда назначение защитной полосы или строительство специальных
защитных сооружений связано со значительными затратами; следовало бы
применять более надежные методы.
По данным ряда наблюдений из общего количества выбросов твердых частиц,
включая металлы, примерно 25 % остается до смыва на проезжей части, 75 %
распределяется на поверхности прилегающей территории, включая обочины. В
зависимости от конструктивного профиля и площади покрытия в сточные
дождевые или смывные воды попадает от 25 % до 50 % твердых частиц.
В странах с высоким уровнем автомобилизации озабоченность вызывает
загрязнение придорожной полосы остатками аварий, выброшенными старыми
автомобилями. Только во Франции их число в 70-х годах достигало 1-1,5 млн.
в год. Наряду с уборкой придорожной полосы за счет эксплуатационного
финансирования установлены высокие штрафы за покинутый автомобиль. Введение
компьютерного учета всех транспортных средств сделало невозможным сокрытие
их владельцев и проблема после этого потеряла актуальность. Очень жестко
наказывается и выбрасывание на дорогах банок, бутылок и другого мусора.
Конечно, результативность борьбы с загрязнением придорожных земель
пользователями дороги зависит от общего порядка и качества содержания.
Известно, например, что в США средние по штатам расходы на уборку дорог от
мусора достигают 1 млн. долларов в год.
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.
Напомним, что ПДК нефти и нефтепродуктов 0,1-0,3 мг/л. Расчетная оценка
водных загрязнений выполняется в следующих случаях.
1. Для нахождения границ полосы непосредственных воздействий - защитной
полосы в водо-охранных зонах и других местах, где требуется сбор и очистка
стоков.
2. Для расчета сооружений сбора и очистки стока.
3.Для определения суммарной степени загрязнений поверхностных и
грунтовых вод.
Для расчета объемов водной части стока с выделенных площадей водосбора
используется общепринятая методика расчета расхода незарегулированных
водотоков с 95 % обеспеченностью по данным гидрометслужбы или по указаниям
СНиП 2.01.14-83. Применительно к данной задаче методика описана в
Рекомендациях Гипродорнии. Существенные трудности вызывает расчет
количества смываемых стоками выбросов. Специальных комплексных
исследований, которые учитывали бы влияние и автомобильных и дорожных
факторов, не проводилось, поэтому приходится принимать состав стоков по
имеющимся справочным данным.
Для укрупненных расчетов по дорогам высокой интенсивности движения
рекомендовано принимать следующий состав загрязнений (табл.4)
Таблица 4
|Наименование |Количество мг/л |
| | |
| |в дождевых водах|в талых водах |
| | | |
|Взвешенные |1300 |2700 |
|вещества | | |
|Эфирорастворимые |60 |65 |
|вещества | | |
|Свинец |0,28 |0,30 |
|Нефтепродукты |24 |26 |
Для дорог и улиц, где систематическая уборка машинами с пневматическими
системами не производится, приведенные показатели могут оказаться вдвое
больше.
В табл.5 приведена более полная таблица качественных характеристик
стоков, поступающих в городскую ливневую канализацию. Для сравнения в
правой колонке приведены максимально-допустимые показатели, требующиеся для
водоемов хозяйственно-питьевого назначения.
Таблица 5
|Показатели |Средняя концентрация в стоках, мг/л |
| |дождевых|талых|моечных|массимально-допуст|
| | | | |. |
|рН |7,75 |8,15 |7,75 |6,0...9,0 |
|Взвешенных |1230 |1645 |700 |0,75 |
|веществ | | | | |
|ХПК |470 |562 |400 |15 |
|нефильтрованного | | | | |
|ХПК |41 |- |- |- |
|фильтрованного | | | | |
|БПК5 |26 |150 |- |- |
|БПК поли |62 |220 |- |3 |
|Эфирорастворимые |63 |- |100 |нефть-0,3 |
|Азот аммонийный |2 |14 |5,2 |- |
|Азот общий |4,9 |34 |- |-
|
