Проблема экологии на автомобильном транспорте и воздействие транспорта на природную среду - Регулирование экологической безопасности в муниципальном образовании на примере МУП "Пассажирские автоперевозки" г. Элисты, Республика Калмыкия

Развитие транспорта, содействуя прогрессу цивилизации, одновременно создает и усугубляет многие проблемы человечества, которые в настоящее время способствуют движению мировой цивилизации к глобальной экологической катастрофе. Транспорт в целом порождает комплекс региональных экологических проблем.

Загрязнение окружающей среды автотранспортом представляет комплекс помех в экологических системах.

Негативное воздействие может быть связано с внесением различных отходов (ингредиентное загрязнение), непроизводительными потерями энергии (параметрическое загрязнение), необратимыми изменениями экологических систем (экологическое загрязнение).

Эколого-экономическая оценка негативного воздействия токсичности отработанных газов на окружающую среду, и прежде всего на здоровье населения, представляет собой сложную задачу, так как в настоящее время не сформулирован принципиальный подход. Критерием оценки негативного влияния автомобильного транспорта может выступать эколого-экономический ущерб. По предварительным расчетам удельный ущерб от выброса одной тонны вредных веществ в городской черте составляет: СО - 10 тыс. руб.; NOx - 30тыс. руб; СхНх - 27 тыс. руб.

Также, наибольшее загрязнение атмосферного воздуха происходит от энергетических установок, работающих на углеводородном топливе. Количество загрязнения определяется составом, объемом сжигаемого топлива и организацией процесса сгорания.

Основными источниками загрязнения атмосферы являются транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания.

Основные виды воздействия транспорта на окружающую среду и природные ресурсы - загрязнение токсичными веществами отработавших газов двигателей, выбросы вредных веществ в атмосферу от стационарных комплексов транспортной инфраструктуры, загрязнение поверхностных водных объектов сточными водами, засорение придорожной почвы оседающими токсичными компонентами, воздействие транспортных шумов, образование отходов.

Автомобильный транспорт, являющийся одним из основных факторов экономики России, сохраняет доминирующую роль в загрязнении окружающей среды. Число автомобилей в городах и на автотрассах из года в год увеличивается. Экологи считают, что там, где плотность их превышает 1 тыс. на 1 км2, среду обитания можно считать разрушенной.

Содержание вредных веществ, выделяемых автотранспортом, увеличивается с возрастанием интенсивности движения, при трогании с места или остановке, при работе на холостом ходу, при плохо отрегулированных процессах сгорания.

Попадая в атмосферу, компоненты вредных веществ, с одной стороны, смешиваются с имеющимися в воздухе загрязнителями, с другой, - претерпевают ряд сложных превращений, образуя новые соединения.

Одновременно происходит выделение загрязнителей из воздуха путем мокрого или сухого высаживания на землю, включая попадание в организм человека.

Загрязнением считается физико-химическое изменение состава природного вещества (воздуха, воды, почвы).

В городах наибольший удельный вес загрязнения дает транспорт, доля которого в загрязнении составляет уже 65-75 процентов. Ежегодно в атмосферу выбрасывается транспортными средствами около 2 млн. тонн угарного газа, оксидов азота, серы и других вредных веществ, и только 10 процентов этих веществ поглощается растениями. Ежегодно на одного жителя земли приходится свыше 20 тонн отходов [2].

Изобилие загрязняющих веществ в атмосфере ведет к нарушению озонового слоя, над плотнонаселенными районами его толщина уменьшилась на 3 процента, а сокращение озонового слоя на 1 процент ведет к росту заболеваемости раком кожи на 6 процентов.

Негативное влияние автотранспорта в первую очередь проявляется в крупных городах и мегаполисах, на территориях, характеризующихся интенсивным движением транспорта.

Воздействие автотранспорта на окружающую среду во многом определяется техническим состоянием парка транспортных средств и качеством используемого топлива.

Производимые модели отечественных автомобилей на несколько лет отстают по всем основным показателям (экономичности, экологичности, надежности, безопасности) от автомобилей, выпускаемых в промышленно развитых странах, и прежде всего не удовлетворяют современным экологическим требованиям. В условиях быстрого роста автомобильного парка это приводит к еще большему возрастанию негативного воздействия на окружающую среду.

Анализ тенденций развития автомобильного парка России и его воздействия на окружающую природную среду показывает, что политика, ориентированная на экологическую безопасность транспортных средств, должна базироваться на жестких экологических нормативах, соответствующих действующим международным требованиям, и на эффективной системе контроля над их соблюдением. Отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания содержат сложную смесь. В основном это газообразные вещества и немного твердых частиц, находящихся во взвешенном состоянии.

Газовая смесь - это инертные газы, продукты сгорания и несгоревшего окислителя.

Твердые вещества - продукты дегидрирования топлива, металлы и другие вещества, которые не могут сгореть.

По химическим свойствам компоненты отработавших газов разделяются на две группы: нетоксичные (N2, O2, CO2, H2O, H2) и токсичные (CO, NOX, SO2, H2S, альдегиды, соединения свинца и т. д.).

В структуре ущерба окружающей среде и здоровью населения от выбросов автотранспорта в городах 9 веществ определяют 95 процентов суммарного ущерба: оксиды азота (44,5 процента), акролеин (7,5 процента), сажа (7,4 процента), свинец (21 процент), оксид углерода (6 процентов), диоксид серы (3,4 процента), формальдегид (2,8 процента), бенз(а)пирен (1,3 процента), ацетальдегид (1,1 процента).

Загрязнение окружающей среды происходит при обслуживании и ремонте автотранспорта во время проведения уборочно-моечных, контрольно-регулировочных, крепежных, подъемно-транспортных, разборочно-сборочных, слесарно-механических, кузнечных, жестяницких, сварочных, медницких, очистительно-промывочных, смазочно-заправочных, аккумуляторных, окрасочных и других работ. Они сопряжены с загрязнением атмосферного воздуха, воды и почвы загрязняющими веществами, расходом конструкционных, эксплуатационных материалов и энергоресурсов на стационарных постах, участках, при маневрировании транспортных средств по территории стоянок и зон обслуживания.

Таблица 1.2 - Выбросы загрязняющих веществ и энергозатраты при проведении технического обслуживания и ремонта отдельных марок автотранспортных средств, г/1000 км

Вещества

ВАЗ-

ГАЗ-

ГАЗ-

ЛИАЗ-

КАМАЗ-

КРАЗ-

1111

2410

5312

677м

5320

260

Атмосферный воздух

Твердые частицы

9,3

21,8

31,2

69,1

94,5

146,3

СО

791,1

2818,9

1246,5

1632,2

363,8

766,7

NOx

270,3

59,5

20,1

82,2

309,2

633,9

SO2

27,9

33,1

24,3

26,5

81,4

169,3

CH

341,1

425,9

480,5

762,2

516,8

709,0

Соединения свинца

4,5

5,3

3,7

3,7

-

-

MnOX

0,01

0,03

0,05

0,1

0,13

0,2

Ацетон CH3COCH3

4,4

10,3

14,8

32,7

39,6

61,4

Бутиловый спирт C4H9OH

11,8

27,7

39,6

87,7

106,4

164,7

Этиловый спирт C2H5OH

12,4

29,1

41,6

92,1

111,8

173,0

Сольвент

1,0

2,3

3,3

7,3

8,9

13,7

Бутилацетат CH3COO(CH2)3CH3

12,0

28,3

40,5

89,6

108,7

168,2

Этилацетат CH3COOC2H5

1,7

4,0

5,5

12,6

15,3

23,7

Толуол С6Н5СН3

37,4

87,9

125,8

278,5

338,1

523,2

Ксилол С6Н6(СН3)2

2,2

5,2

7,4

16,4

19,9

30,8

Водная среда

Взвеси

2,8

4,8

9,7

21,2

25,7

39,7

Нефтепродукты

0,2

0,4

0,8

1,7

2,1

3,2

Энергозатраты, кВт-ч/1000 км

173,7

204,5

148,3

145,1

110,2

219,4

Водопотребление, л/1000 км

0,57

0,96

1,94

4,25

5,15

7,96

Оксид углерода образуется в результате неполного сгорания топлива в двигателях внутреннего сгорания и котельных установках.

Соединения свинца выделяются в воздушную среду при пайке радиаторов, бензобаков, при ремонте аккумуляторов и др.

Акролеин (СН2СНСНО) - поступает в воздух производственных помещений вместе с отработавшими газами дизельных двигателей.

Акролеин - это бесцветная жидкость с острым раздражающим запахом пригорелых жиров. Он вызывает сильные раздражения верхних дыхательных путей, воспаление слизистой оболочки глаз.

Оксиды азота (NOX) - образуются при сжигании всех видов топлива.

Углеводороды (СННУ) - выделяются в атмосферный воздух с отработавшими и картерными газами ДВС.

Сажа (С) - образуется в результате термического распада молекул углеводорода в условиях сильного недостатка кислорода. При работе дизельного двигателя в среднем выбрасывается до 16.18 кг сажи на 1 тонну сжигаемого топлива. Токсичность сажи объясняется тем, что она является адсорбентом для канцерогенных углеводородов, в том числе и наиболее активного из них - бенз(а)пирена.

Пыль (твердые частицы) - образуется в следующих процессах: горение топлива (зольный песок); обдирка, заточка, шлифовка и полировка деталей; пульверизационная окраска изделий на окрасочных участках; сжигание электродов при сварочных работах; деревообработка. По действию на организм человека пыль бывает ядовитой (например, свинцовая) и не ядовитой (например, угольная, песчаная и др.).

Оксиды серы (SOX) - образуются при сжигании топлива в ДВС и камерных топках. При этом практически вся сера переходит в сернистый ангидрид.

Кислоты (аккумуляторная серная кислота H2S04, соляная кислота НСl) при попадании на кожу вызывают ожоги и хронические заболевания верхних дыхательных путей.

Щелочи (NaOH) - используются при обезжиривании и мойке автомобильных двигателей и других агрегатов, а также в щелочных аккумуляторах. Оказывают прижигающее действие на кожу и слизистые верхних дыхательных путей.

Ароматические углеводороды (производные бензола С6Н6) - применяются как растворители красок, лаков, мастик, клеев. При хронических отравлениях ароматическими углеводородами наблюдаются поражения кроветворных органов, крови, изменения в сердечно-сосудистой системе.

Антифриз (смесь воды и этиленгликоля) - применяется в качестве средства для предупреждения замерзания жидкости в системе охлаждения двигателя. Вдыхание его паров не является опасным, однако, при длительном воздействии больших концентраций отмечается раздражение глаз, верхних дыхательных путей, повышенная сонливость, кратковременный наркоз, иногда потеря сознания.

Смазочные масла - основными компонентами нефтяных масел являются алифатические, ароматические и нафтеновые углеводороды с примесью их кислородных, сернистых и азотных производных. Для повышения смазывающих свойств в масла добавляются различные активирующие вещества, из которых наибольшее распространение в промышленности получила сера. Такие масла называют осерненными или сульфированными. Для получения специальных технических свойств в нефтяные масла часто вводятся различные присадки (полеизобутелен, соединения железа, меди и др.). Добавки в смазочные масла являются токсичными. Токсичность смазочных масел усиливается с повышением температуры кипения масляных фракций, кислотности и количества ароматических углеводородов, смол и сернистых соединений.

Смазочно-охлаждающие жидкости применяются при обработке металлов резанием. Основу смазочно-охлаждающих жидкостей и их водных эмульсий составляют нефтяные масла (веретенное, машинное, фрезол, соляровое и индустриальное). Добавками к ним служат минеральные и органические соединения, поверхностноактивные вещества (ПАВ), петролатум и другие соединения.

Водные эмульсии смазочно-охлаждающих жидкостей представляют собой 3-10 процентные водные растворы минерального масла, нафтеновых и олеиновых кислот и неорганических щелочей, иногда с добавлением спирта. Для нейтрализации свободных органических кислот в состав эмульсий в обязательном порядке вводится 0,3-0,5 процента раствора кальцинированной соды.

В процессе применения эмульсий состав их значительно изменяется, так как вследствие испарения воды при нагревании повышается содержание минерального масла и щелочность, увеличивается загрязнение металлическими и минеральными примесями, возрастает бактериальная флора.

Попадая на вращающийся с большой скоростью режущий инструмент или деталь, смазочно-охлаждающая жидкость разбрызгивается и загрязняет одежду рабочего, открытые части тела, воздушную среду помещения. Загрязнение тела смазочно-охлаждающими жидкостями приводит к развитию профессионального заболевания кожи, масляных фолликулитов (угрей). Нефтяные масла, если к ним не добавляются раздражающие вещества (щелочи, керосин, скипидар), не вызывают ни дерматозов, ни экзем.

Кроме местного действия на кожу, смазочно-охлаждающие нефтяные масла и их водные эмульсии могут оказывать раздражающее действие на слизистые оболочки верхних дыхательных путей и общее действие на организм при поступлении их в воздух производственных помещений в виде тумана.

Кроме того, в воздушную среду производственных помещений могут выделяться газообразные углеводороды, образующиеся в результате возгонки масел из-за нагревания их режущим инструментом и обрабатываемым металлом. Вдыхание углеводородов может оказать общее токсическое действие на организм человека.

Таблица 1.3 - Характеристика источников выделения загрязняющих веществ в воздушную среду производственных помещений

Зона, участок, отделение

Производственный процесс

Оборудование

Загрязняющее вещество

Участок мойки подвижного состава

Обмывка наружных поверхностей

Механическая мойка (моечные машины). Шланговая мойка

Пыль, щелочи, поверхностно активные и синтетические вещества, нефтепродукты, растворимые кислоты, фенолы

Зона технического обслуживания и ремонта, участок диагностики

Техническое обслуживание и ремонт

Подъемно - транспортирующие устройства, смотровые канавы, стенды, оборудование для замены масла, комплектующих, системы вытяжной вентиляции

Оксид углерода, углеводороды, оксиды азота, масляный туман, сажа, пыль

Слесарно-механическое отделение

Слесарные, сверлильные, расточные, строгальные работы

Токарный, вертикально-сверлильный, строгальный, фрезерный, шлифовальный и другие станки

Пыль абразивная, металлическая стружка, масляный туман и эмульсии

Электротехническое отделение

Заточные, изолировочные, обмоточные работы

Заточной станок, электролудильные ванны, оборудование для пайки, стенды для испытаний

Абразивная и асбестовая пыль, канифоль, пары кислот, третник

Аккумуляторный участок

Сборочно-разборочные и зарядные работы

Ванны для промывки и очистки, сварочное оборудование, стеллажи, система вытяжной вентиляции

Промывочные растворы, пары кислот, электролит, шламы, щелочные аэрозоли

Отделение топливной аппаратуры

Регулировочные и ремонтные работы по топливной аппаратуре

Проверочные стенды, специальная оснастка, система вентиляции

Бензин, керосин, дизельное топливо, ацетон, бензол

Кузнечно-рессорное отделение

Ковка, закалка, отпуск металлических изделий

Кузнечный горн, термические ванны, система вытяжной вентиляции

Угольная пыль, сажа, оксиды углерода, азота, серы

Медницко-жестяницкое отделение

Резка, правка, пайка, формовка по шаблону

Ножницы по металлу, оборудование для пайки, шаблоны, система вентиляции

Пары кислот, третник, наждачная и металлическая пыль

Сварочное отделение

Электродуговая и газовая сварка

Оборудование для дуговой сварки, ацетиленокислородный генератор, система вытяжной вентиляции

Минеральная пыль, сварочная аэрозоль, оксиды марганца, азота, хрома, хлористый водород, хлориды

Арматурное отделение

Резка стекол, ремонт дверей полов, сидений, внутренней отделки

Электрический и ручной инструмент, сварочное оборудование

Пыль, сварочная аэрозоль, древесная и металлическая пыль

Обойное отделение

Ремонт и замена изношенных и поврежденных сидений, полок, кресел диванов

Швейные машины, раскройные столы, ножи для кроя и резки поролона

Пыль минеральная и органическая

Участок шиномонтажа и ремонта шин

Разборка и сборка шин, ремонт покрышек и камер, балансировочные работы

Стенды для разборки и сборки шин, оборудование для вулканизации, станки для динамической и статической балансировки

Минеральная и резиновая пыль, сернистый ангидрид, пары бензина

Участок лакокрасочных покрытий

Удаление старой краски, обезжиривание, нанесение лакокрасочных покрытий

Оборудование для безвоздушного или пневматического распыления, ванны, сушильные камеры, система вентиляции

Пыль минеральная и органическая, пары растворителей и аэрозоли красок

Участок обкатки двигателей

Холодная и горячая обкатка двигателей

Стенд для обкатки, система вытяжной вентиляции

Оксиды углерода, азота, углеводороды, сажа, сернистый ангидрид

Участок механической обработки древесины

Пиление, строгание, фрезерование, сверление

Деревообрабатывающие станки

Древесная пыль, стружка, Масляный туман, эмульсии

Гальваническое отделение

Нанесение металлопокрытий

Электролитические ванны

Соляная и серная кислоты, никель, медь, гидрооксид натрия, хромовый ангидрид

Котельные

Теплоснабжение

Водогрейные и паровые котлы, насосы питательные и рецирку-ляционные, оборудова-ние для химической очистки воды

Зола, сажа, пыль, сернистый ангидрид, оксид углерода, углеводороды, пятиокись ванадия

Сточные воды предприятий автомобильного транспорта подразделяются на:

    - сточные воды от мойки автомобилей, входящие в систему оборотного водоснабжении; нефтесодержащие сточные воды от производственных участков; - сточные воды, содержащие тяжелые металлы, кислоты и щелочи; сточные воды, содержащие краску и растворители красок; поверхностные сточные воды с территории.

Сточные воды от мойки автомобилей составляют 80-85 процентов от всего объема производственных сточных вод. Основными загрязнениями этих вод являются взвешенные частицы и нефтепродукты. Средние концентрации загрязнений в стоке приведены в таблице 1.4.

Количество нефтесодержащих сточных вод от производственных участков колеблется от 50 до 1000 м3/сут. Наибольшее количество стоков с высокой концентрацией загрязнений поступает от участков наружной мойки автомобилей и разборочно-моечного участка.

Сточные воды, содержащие тяжелые металлы, поступают от цехов и участков гальванических покрытий и других видов обработки поверхностей металлов (травления, пассивации, электрополировки, никелирования и др.). Эти сточные воды содержат кислоты, щелочи, соединения хрома, соли меди, никеля, цинка, кадмия и других металлов (таблица 1.4).

Таблица 1.4 - Характеристика степени загрязненности сточных вод от гальванических участков

Загрязнение

Концентрация, мг/л

Взвешенные вещества

400-800

Сухой остаток

600-3000

Хлориды (С1-)

500-1000

Сульфаты (SO4 )

400-800

Хром (Сг+6)

200-240

Ионы тяжелых металлов

200-500

Сточные воды от гальванических участков по характеру загрязнений разделяются на две группы: сточные воды, содержащие хромовую кислоту (после хромирования изделий); кислые и щелочные стоки (от обезжиривания и травления поверхностей).

Сточные воды, содержащие краску, поступают от гидрофильтров окрасочных камер (участков). Взвешенные вещества в этих стоках представлены грубодисперсными частицами окрасочных и грунтовочных материалов, которые частично выпадают в осадок, а частично налипают на стены и сетчатые фильтры. Мелкодисперсные частицы находятся в эмульгированном состоянии. Средняя концентрация взвешенных веществ составляет 260 мг/л.

Предприятия автомобильного транспорта относятся к группе предприятий, поверхностные сточные воды которых не содержат специфических веществ с токсичными свойствами. Средняя концентрация в дождевых водах составляет: взвешенных веществ - 2007 мг/л; нефтепродуктов - 30-70 мг/л.

Предприятия автомобильного транспорта также загрязняют почву отходами производства: отработанные моторные, трансмиссионные и гидравлические масла, аккумуляторы и шины, резинотехнические изделия; лом черных и цветных металлов. На диаграмме, представленной рисунком 4, построенной по данным МАДИ-ТУ, показана удельная масса изношенных шин, приходящаяся на разные типы АТС [5].

392,3

легковые грузовые автобусы

Рис.1. 4 - Распределение количества изношенных шин по типам АТС

Так, масса изношенных шин (кг/1 автомобиль в год), скапливаемых на территории предприятий, составляет для: легковых автомобилей - 9,85; грузовых автомобилей - 124,9; автобусов - 390,4.

Отработанные масла относятся к категории опасных отходов, сбор и утилизация которых в большинстве промышленно развитых стран регулируются соответствующими законами, экологическими стандартами и экономическими условиями.

Имея невысокую степень биоразлагаемости (10-30 процентов) и накапливаясь в окружающей среде, отработанные масла вызывают сдвиг экологического равновесия. Их токсичные компоненты, например, полихлорированные бифинилы, попадая в пищевые продукты и откладываясь в жировых тканях человека, вызывают онкологические заболевания и расстройства иммунной системы.

Повышенное внимание к переработке отработанных масел обусловлено не только их значительными объемами и высокой экологической опасностью, а также их ценными свойствами как углеводородсодержащего сырья. Хорошо отлаженный механизм рециклинга отработанных масел способствует их возвращению в производство или сектор потребления в виде вторичных полупродуктов или продуктов и обеспечивает значительную экономию ресурсов.

Таким образом, автотранспортный комплекс является источником ряда серьезных экологических проблем. Причем вклад его в загрязнение окружающей среды растет пропорционально увеличению доли автотранспортных перевозок и росту количества автотранспортных средств. Важно отметить, что загрязнение от автотранспорта охватывает все природные среды (атмосферный воздух, поверхностные и подземные водные объекты, почву) и носит химический, физический, ландшафтный и биоценотический характер. Кроме того, вредные выбросы, сбросы и образование отходов наблюдаются на всех стадиях жизненного цикла автомобиля, включая его производство, эксплуатацию и утилизацию.

Похожие статьи




Проблема экологии на автомобильном транспорте и воздействие транспорта на природную среду - Регулирование экологической безопасности в муниципальном образовании на примере МУП "Пассажирские автоперевозки" г. Элисты, Республика Калмыкия

Предыдущая | Следующая