Воздействие на экосистемы в процессе эксплуатации

Успешное функционирование железнодорожного транспорта зависит от наличия и качества природных ресурсов, соблюдения условий природного баланса. Каждый из элементов системы железнодорожного транспорта связан прямыми и обратными связями с природной средой и имеет определенные ограничения, но использованию природных ресурсов. Преобладающим энергоносителем в энергобалансе отрасли является электроэнергия (более 50%), дизельное топливо — 18%, уголь и мазут — 20%. Загрязнение природной среды от объектов железнодорожного транспорта накладывается на фоновые загрязнения от хозяйственно-бытовой, производственной и другой деятельности общества.

Подвижные источники загрязнения.

Выбросы загрязняющих веществ от подвижных источников (тепловозов и самоходного специального подвижного состава) составляют чуть более 300 тыс. т в год, в том числе от магистральных и маневровых тепловозов — 200 тыс. т, автотранспортных средств — 90 тыс. т и самоходного специального подвижного состава — около 11 тыс. т^[1]. Основное загрязнение происходит в районах, где в качестве локомотивов используют тепловозы с дизельными силовыми установками.

При работе магистральных тепловозов в атмосферу выделяются отработавшие газы (97—98% общего выброса), а также картерные газы и испарения топлива (2—3% выброса). Картерные газы образуются в картере двигателя в результате попадания туда дымовых газов из цилиндров и последующего смешивания с парами смазочных масел. Отработавшие газы тепловозных дизелей по составу аналогичны выхлопам автомобильных дизелей. Но тепловозные дизели при поездной работе имеют более стабильный режим нагрузок, так как регулирование скорости осуществляется с помощью электротрансмиссии, а дизель работает с малыми отклонениями частоты вращения. В связи с этим выделение загрязняющих веществ значительно сокращается. Одна секция тепловоза в среднем выбрасывает в атмосферу за час работы 28 кг оксида углерода, 17,5 кг оксидов азота, до 2 кг сажи.

Маневровые тепловозы работают в переменных режимах с частыми троганиями, ускорениями и торможениями. В этом случае выброс отработавших газов значительно возрастает. Аналогичный характер загрязнений наблюдается у тепловозов отделений временной эксплуатации_у обеспечивающих перевозки строительных и других грузов к участкам и объектам проведения строительных работ.

Притрассовый автотранспорту строительные, путевые и ремонтные машины обеспечивают проведение строительных и ремонтных работ на железнодорожных путях и полосе отвода, что также приводит к загрязнению окружающей среды отработавшими газами, пылью, нефтепродуктами.

Помимо выбросов продуктов сгорания топлива, ежегодно при перевозке и перегрузке грузов из вагонов в окружающую среду поступает около миллиона тонн руды, солей и минеральных удобрений. Железнодорожные линии имеют значительную степень загрязнения пылящими грузами. Из вагонов-цистерн на пути во время перевозок вследствие негерметичности клапанов и сливных приборов цистерн, неплотностей люков выливаются нефтепродукты. Они иросачиваются через почвенные горизонты и загрязняют грунтовые воды.

Из пассажирских вагонов происходит загрязнение железнодорожного полотна сухим мусором и сточными водами. На каждый километр пути выливается до сотни кубометров водных стоков, причем большая часть загрязнений приходится на перегоны, остальное — на территории станций.

До настоящего времени пассажирские вагоны не полностью переведены на электроподогрев. При работе печного отопления в вагонах, для которого используется каменный уголь, в атмосферу выделяется большое количество соединений серы, углекислого и угарного газов и других вредных компонентов.

Особую тревогу с точки зрения экологической безопасности вызывает перевозка опасных грузов. К опасным грузам относятся вещества и изделия, которые в силу присущих им свойств и особенностей при экстремальных обстоятельствах в процессах перемещения или хранения могут нанести вред окружающей среде, вызвать взрыв, пожар или повреждение транспортных средств, зданий и сооружений, а также гибель, травмирование, отравление, заболевания людей или животных.

По российским железным дорогам перевозят опасные грузы 890 наименований, при нарушении условий перевозки и возникновении аварийных ситуаций могущие вызвать разные виды опасности (пожарои взрывоопасность, токсичную, радиационную, инфекционную и коррозионную). Любой химический груз содержит потенциальную опасность, так как обладает токсичными свойствами. Некоторые вещества, не являющиеся ядовитыми в обычных условиях, способны стать таковыми при резком изменении внешних условий (попадании в огонь, изменении давления, увлажнении, соединении с другими веществами).

Наиболее часто встречающимся видом опасности является пожарная, которая приводит к возгораниям, взрывам и выделениям токсичных веществ, заражению местности высокотоксичными продуктами. Россия занимает второе место в мире по загрязнению окружающей среды в результате пожаров. Ежедневно на планете возникает до 600 пожаров, в год — более 5 млн. В их число входят и пожары на железных дорогах, особенно при перевозке опасных грузов.

Крушения и аварии поездов с опасными грузами в России происходят нечасто. Имеются случаи схода и столкновения вагонов с опасными грузами, которые могут приводить к разрушительным последствиям в черте крупных городов. При перевозке опасных грузов в пути следования случаются утечки нефтепродуктов, ядовитых и других веществ. По показателю аварийности с опасными грузами судят об общем уровне экологической безопасности на железнодорожном транспорте.

Рефрижераторные секции и вагоны, используемые для перевозок скоропортящейся продукции, оборудованы холодильными установками, которые используют энергию автономного дизеля. При вынужденных простоях в ожидании разгрузки холодильная установка приводится в действие дизелем, который за 1 ч работы сжигает 23 кг дизельного топлива. Чтобы поддерживать заданную температуру, дизель должен работать 10 ч в сутки, потребляя топливо и загрязняя атмосферу.

При движении железнодорожных составов от истирания рельсов и бандажей колесных пар в процессе торможения образуется металлическая пыль, содержащая, кроме железа, примеси марганца и хрома, которые способны окисляться, переходить в растворимое состояние и попадать в почву.

Стационарные источники загрязнения. На железнодорожном транспорте имеется 49 тыс. стационарных источников загрязнения атмосферного воздуха, на них приходится примерно четверть всех выбросов вредных веществ в атмосферный воздух. В результате этих выбросов в атмосферу поступает более 100 тыс. т загрязняющих веществ ежегодно^[2]. Около 80% выбросов загрязняющих веществ от стационарных объектов поступает в атмосферу в результате сжигания топлива в котлоагрегатах (котельных, кузнечных производствах). Как правило, на каждом ремонтном предприятии железнодорожного транспорта имеется собственная котельная, работающая на газе или мазуте.

Количество эксплуатирующихся котельных на железнодорожном транспорте составляет около 10% от их общего количества в России. Ведется работа по переводу котельных на экологически чистые виды топлива, повышению эффективности сжигания топлива, внедрению электроотопления, ликвидации малодеятельных угольных котельных, реконструкции действующего и внедрению нового пылегазоулавливающего оборудования.

Локомотивные, вагонные депо, предприятия промышленного железнодорожного транспорта, заводы по ремонту подвижного состава имеют производства и осуществляют технологические процессы по техническому обслуживанию и ремонту подвижного состава всех видов транспорта (см. табл. 5.1). Компоненты и структура загрязняющих веществ у них в основном совпадают. Так, например, при окрасочных работах на предприятиях железнодорожного транспорта используется более 70 тыс. т различных лакокрасочных материалов, при этом ежегодный выброс загрязняющих веществ в атмосферу составляет 27 тыс. т.

Кроме того, в локомотивных депо производится загрузка сухого песка в тормозную систему локомотива. Технологический процесс подготовки песка включает сушку в сушильной печи при сгорании газа или мазута, подачу сухого песка пневмотранспортером в хранилище, складирование и транспортировку в раздаточный бункер к месту загрузки. Процесс сопровождается выделением пылевидных частиц в окружающую среду практически на всех стадиях его протекания. В настоящее время пылеулавливающими устройствами на стационарных источниках оборудовано малое количество вагонных, локомотивных депо и котельных.

Специфическими для железнодорожного транспорта являются предприятия по подготовке и пропитке шпал, щебеночные заводы, промывочно-пропарочные станции.

Шпалопропиточные заводы России (ШПЗ) осуществляют подготовку и пропитку деревянных шпал, предназначенных для ремонта и строительства железнодорожных путей. Шпаты пропитывают нефтяным антисептиком ЖТК IV класса опасности, не содержащим фенола. Такая технология пропитки позволяет снизить в 2—3 раза выбросы загрязняющих веществ в окружающую среду, поскольку отсутствуют летучие соединения типа нафталина, составляющего до 90% выбросов загрязняющих веществ при использовании традиционного антисептика — каменноугольного масла. Кардинальной мерой снижения воздействия на окружающую среду является замена деревянных шпал на экологически чистые железобетонные шпалы при капитальном ремонте пути.

В отрасли функционирует около 100 предприятий по переработке щебня. Щебень добывают открытым способом в карьере с применением взрывных работ. Раздробленную после взрыва горную массу грузят экскаватором на автотранспорт и доставляют в дробильно-сортировочный цех завода, где ведут ее дальнейшее измельчение. После сортировки готовый щебень отгружают па склад или потребителям. На всех этапах получения щебня в воздух интенсивно выделяется минеральная пыль, содержащая свыше 70% диоксида кремния. Для снижения пылевых выбросов используют гидрообеспыливание и аспирацию (принудительный отсос пыли). Сточные воды щебеночного завода (в объеме от 10 до 250 м³ в год) образуются при промывке щебня в гидрозатворах дробилок, при мокрой очистке воздуха в аспирационных системах. Они могут представлять опасность для экосистем при попадании в близлежащие водоемы.

В составе вагонных депо либо как самостоятельные предприятия действуют промывочно-пропарочные станции (ППС), где очищают цистерны от остаточных нефтепродуктов. При очистке цистерн выполняются следующие операции: обработка внутренней полости паром, промывка горячей водой, продувка и удаление остаточных газов из цистерны (дегазация). Все они сопровождаются выделением загрязняющих веществ в окружающую среду, удельные значения которых, по данным Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта, приведены в табл. 6.2.

Сточные воды ППС (объемом от 60 до 500 м³) загрязнены нефтепродуктами, растворенными органическими кислотами, фенолами. Для обмывки используется оборотное водоснабжение, при котором обмывочная вода после прохождения через очистные сооружения и отделения нефтепродуктов используется повторно.

В пунктах подготовки и обмывки грузовых и пассажирских вагонов также образуется большое количество загрязненных сточных вод, так как там ведут обмывку внутренней и наружной поверхностей крытых грузовых вагонов и наружной обшивки пассажирских вагонов. В состав загрязнений входят остатки перевозимых грузов, минеральные и органические примеси, растворенные соли и др. В них присутствуют и бактериальные загрязнения. Пункты в основном не имеют оборотного водоснабжения, что резко увеличивает потребление водных ресурсов и загрязнение природной среды.

Таблица 6.2

Удельные выбросы загрязняющих веществ при очистке цистерн на ППС

Общий объем сброса сточных вод железными дорогами и другими филиалами ОАО «РЖД» достигает 90 млн м³, в том числе 75% направляются в муниципальные канализационные системы, 20% — в поверхностные водные объекты, а остальное выливается на рельеф местности. Поступающие в поверхностные водные объекты сточные воды имеют следующую структуру: недостаточно очищенные сточные воды — 70%, нормативно очищенные на очистных сооружениях — свыше 23, нормативно чистые — около 4, без очистки — менее 3%К

Ежегодно на железнодорожном транспорте в ряде технологических процессов, а также при очистке производственных сточных вод образуется свыше 200 тыс. т нефтесодержащих отходов, тяжелых нефтешламов, относящихся к одной из основных и наиболее опасных групп токсичных отходов.

Железнодорожный транспорт является крупным водонотребителем. Вода используется практически во всех производственных процессах — при обмывке подвижного состава, отдельных узлов и деталей, охлаждении компрессоров и прочего оборудования, получении пара, заправке вагонов, реостатных испытаниях тепловозов и др. Частично вода расходуется безвозвратно (потребляется в пассажирских вагонах, переходит в пар). Большая часть может быть собрана^[3]

и повторно использована, однако в настоящее время доля повторного и оборотного водоснабжения на предприятиях железнодорожного транспорта составляет лишь 30% (в промышленности — 70%), а остальная вода после однократного использования сбрасывается в поверхностные водоемы.

• [1] См.: Государственный доклад «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2010 году"[Электронный ресурс]. URL: http://base.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi7rcq=doc;base=EXP;n=542 019;framc=8400
• [2] См.: Государственный доклад «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерациив 2010 году» [Электронный ресурс]. URL: http://base.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc;basc=EXP;n=542 019;framc=8400
• [3] См.: Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающейсреды Российской Федерации в 2010 году» [Электронный ресурс]. URL: http://www.mnr.gov.ru/regulatory/list.php?part=1265, свободный.