Подвижные источники загрязнения

Специфика подвижных источников загрязнения (автомобилей) проявляется:

• • в высоких темпах роста численности автомобилей по сравнению с ростом числа стационарных источников;
• • их пространственной рассредоточенности (автомобили распределяются, но территории и создают общий повышенный фон загрязнения);
• • непосредственной близости к жилым районам (автомобили заполняют все местные проезды и дворы жилой застройки);
• • более высокой токсичности выбросов автотранспорта по сравнению с выбросами стационарных источников;
• • сложности технической реализации средств защиты от загрязнений на подвижных источниках;
• • низком расположении источника загрязнения от земной поверхности, в результате чего отработавшие газы автомобилей скапливаются в зоне дыхания людей и слабее рассеиваются ветром по сравнению с промышленными выбросами и выбросами от стационарных источников транспорта, которые, как правило, имеют дымовые и вентиляционные трубы значительной высоты.

Перечисленные особенности подвижных источников приводят к тому, что автотранспорт создает в городах обширные зоны с устойчивым превышением санитарно-гигиенических нормативов загрязнения воздуха.

Наибольшее загрязнение выбросами от автотранспорта отмечается в Татарстане, Краснодарском и Ставропольском краях, Ростовской, Московской, Ленинградской, Нижегородской, Волгоградской областях. На долю автотранспорта в ряде регионов приходится свыше 50% общего объема выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

Загрязнение атмосферы подвижными источниками автотранспорта происходит в большей степени отработавшими газами через выпускную систему автомобильного двигателя, а также, в меньшей степени, картерными газами через систему вентиляции картера двигателя и углеводородными испарениями бензина из системы питания двигателя (бака, фильтров, трубопроводов) при заправке и в процессе эксплуатации.

Отработавшие газы автомобилей с бензиновыми двигателями в числе наиболее токсичных компонентов содержат оксид углерода, оксиды азота и углеводороды, а газы дизелей — оксиды азота, углеводороды, сажу и сернистые соединения. Снижению токсичности и нейтрализации отработавших газов уделяется основное внимание, и в этом направлении ведутся постоянные технические разработки.

Картерные газы вносят свою долю в загрязнение атмосферного воздуха. Их количество в двигателе возрастает с увеличением износа. Кроме того, оно зависит от условий движения и режима работы двигателя. На холостом ходу система вентиляции картерных газов, которой снабжены практически все современные двигатели, работает менее эффективно, что ухудшает экологические показатели автомобилей.

Испарения бензина в автомобиле происходят при работе двигателя и в нерабочем состоянии. Внутренняя полость бензобака автомобиля всегда сообщается с атмосферой для поддержания давления внутри бака на уровне атмосферного, но мере выработки бензина. Это необходимо для нормальной работы всей системы питания двигателя, но в то же время создает условия для испарения легких фракций бензина и загрязнения ими воздуха.

Стационарные источники загрязнения. Испарения бензина в атмосферу возникают не только в подвижных источниках, но и в стационарных, к которым в первую очередь следует отнести автозаправочные станции (АЗС). Они получают, хранят и реализуют бензин и другие нефтепродукты в больших количествах. Это является серьезным каналом загрязнения окружающей среды как в результате испарений топлива, так и в результате разливов.

При заполнении резервуаров АЗС бензином в атмосферу вытесняются в большом количестве пары бензина — это так называемое большое дыхание резервуара. При суточных температурных колебаниях (ночь — день) также происходит выделение паров бензина, но в меньшем количестве, и это называется малым дыханием резервуара.

Ориентировочные расчеты потерь бензина показали, что при большом дыхании резервуара объемом 20 м³ в атмосферу испаряется зимой 11 л, а летом — 23 л бензина. При ежесуточном одноразовом заполнении резервуара в течение месяца в атмосферу попадет зимой 330 л бензина, а летом — 690 л. Таким образом, среднегодовые потери бензина из одного резервуара составляют 6 т. Учитывая количество АЗС в конкретном регионе, можно определить степень загрязнения воздуха летучими углеводородными соединениями бензина.

Загрязнение атмосферы по «вине» автомобильного транспорта происходит, кроме того, в результате функционирования асфальтои цементобетонных заводов, баз дорожной техники и других объектов инфраструктуры транспорта. В составе выбросов асфальтобетонных заводов содержатся канцерогенные вещества из-за отсутствия или несовершенства очистного оборудования.

Организации технического автосервиса при осуществлении производственной деятельности оказывают отрицательное воздействие на экосистемы. Оно возникает в процессе выполнения многих видов работ. Так, при замене масла в двигателе и агрегатах трансмиссии осуществляют его слив либо в канализационную сеть, либо в грунт, если не налажен вывоз отработанных масел в соответствующие пункты регенерации масла. При мойке автомобилей образуется большое количество ила и грязи, которые необходимо обеззараживать перед их вывозом в места захоронения. Однако зачастую мощностей для полной обработки отходов, возникающих при мойке, недостаточно, поэтому вывоз таких отходов ведется без обеззараживания и в них присутствует большое количество вредных элементов, в том числе нефтепродуктов и тяжелых металлов, которые поступают в окружающую среду. Водные стоки с территорий ремонтных производств также представляют опасность для природы. Растворенные в сточной воде вещества, содержащие синтетические компоненты, проникают в почву, поражая растительность, попадают в грунтовые воды, с ними — в водоемы, где губят животный мир.

Гаражи и автостоянки также являются источниками загрязнения окружающей среды. Загрязнение территории гаражных комплексов бытовыми и промышленными отходами происходит по причине выброса водителями и работниками гаражного хозяйства бытового мусора, ненужных частей металлических, резиновых и пластмассовых изделий, запасных частей автомобилей, предметов, используемых при ремонте. Образующиеся отходы могут быть как неопасными, полностью разлагающимися, но нарушающими внешний вид гаражной территории (например, бумага), так и опасными, слабо разлагающимися в естественных условиях, и токсичными. Некоторые виды отходов не опасны в обычных условиях, но становятся чрезвычайно вредны при внезапном аварийном возгорании. Тушение пожаров в пределах гаражей и автостоянок значительно осложняется из-за того, что их территория зачастую пропитывается бензином, маслами и другими горючими жидкостями.

Автодороги России, по оценке Росавтодора, имеют общую протяженность 1,1 млн км. Состояние автодорог в значительной мере влияет на выбросы загрязняющих веществ. По плотности автомобильных дорог на 1000 км² территории Россия значительно уступает зарубежным странам. Новые автомобильные дороги строят медленно. В настоящее время сеть автомобильных дорог перегружена, дальнейшее увеличение интенсивности движения приведет к ускоренному разрушению дорог и мостов, и как следствие, резкому увеличению воздействия на окружающую среду. На большой протяженности участки дорог имеют неудовлетворительные гладкость, ровность и прочность и нуждаются в ремонте и реконструкции. Строительство и ремонт дорог вызывают эрозию почв и грунтов, оползни, изменение гидрологических условий (подтопление, осушение, изменение уровня грунтовых вод и т.и.). Они влекут за собой ущерб для флоры и фауны. Негативный эффект вызывается рассечением природной среды дорожной трассой, что нарушает условия существования растительности и животных.

Еще одна проблема в дорожной отрасли возникает от мусора, образующегося в придорожной полосе. С ростом интенсивности движения его объем значительно увеличился и составил свыше 140 тыс. т в год на федеральных автомобильных дорогах и 160 тыс. т в год на региональных^[1]. В подавляющем большинстве вдоль автомобильных дорог отсутствуют мусоросборочные контейнеры.

При движении автомобилей происходит истирание дорожных покрытий и автомобильных шин, продукты износа которых смешиваются с твердыми частицами отработавших газов. К этому добавляется грязь, занесенная на проезжую часть с прилегающего к дороге почвенного слоя. В результате образуется пыль, в сухую погоду поднимающаяся над дорогой в воздух. Она переносится ветром на расстояния от нескольких до сотен километров.

Химический состав и количество пыли зависят от материалов дорожного покрытия. Наибольшее количество пыли образуется па грунтовых и гравийных дорогах. На дорогах с покрытием из зернистых материалов (гравийных) образуется пыль, состоящая в основном из диоксида кремния. На грунтовых дорогах пыль состоит на 90% из кварцевых частиц, остальную долю составляют оксиды алюминия, железа, кальция и др. Валовый выброс пыли на автомобильных дорогах без капитального покрытия (грунтовых общего пользования, гравийных, щебеночных) составляет свыше 56 тыс. т в год. На дорогах с асфальтобетонным покрытием в состав пыли дополнительно входят продукты износа вяжущих битумсодержащих материалов, частицы краски или пластмассы от линий разметки дороги на полосы.

Экологические последствия запыленности отражаются на людях, находящихся вблизи от дороги, водителях и пассажирах транспортных средств, которые вместе с воздухом вдыхают огромное количество пылевидных частиц, нанося вред организму. Пыль оседает также на растительности и обитателях придорожной полосы. Леса и лесопосадки вдоль дорог угнетаются. Сельскохозяйственные культуры, посаженные вблизи дорог, накапливают вредные вещества, содержащиеся в пылевых выбросах и отработавших газах. Эти загрязнения попадают и в прилегающие водоемы, действуя отрицательно на растительность, рыб и других обитателей, накапливаясь в донных отложениях. Туда же попадает поверхностный сток с автодорог, содержащий специальные твердые и жидкие противогололедные реагенты. По статистическим данным, в Российской Федерации средний объем потребления реагентов для обработки федеральных автомобильных дорог составляет около 280 тыс. т, а региональных — 680 тыс. т в год. Организациями автомобильного транспорта также сбрасываются в поверхностные водоемы сточные воды, содержащие в основном взвешенные вещества и нефтепродукты.

Под автодороги отчуждаются значительные земельные площади. Так, на строительство 1 км современной автомагистрали требуется до 10—12 га площади. Помимо этого, дополнительные площади отводятся для технологических целей (устройства складов хранения строительных материалов, мест стоянок транспортной техники, размещения снятого с дороги грунта, постройки временных сооружений и подъездов и т. д.). Особенно большие площади занимают транспортные развязки — от 15 га при пересечении двухполосных дорог до 35 га при пересечении магистралей с шестью полосами движения. Ежегодно площади земель, отводимых под автодороги, увеличиваются в связи с осуществлением дорожного строительства.

Шумовое воздействие. Усиление экологической напряженности во многих городах и регионах России связано с шумовым воздействием автомобильного транспорта. Шум больше всего беспокоит жителей крупных городов, особенно проживающих вдоль автомагистралей. Шумовое неудобство создают также открытые автостоянки, расположенные в районах жилой застройки.

Специалистами проводились исследования окружающей автостоянку акустической среды. В ходе анализа оценивались три показателя: 1) максимальный уровень шума в ночное время суток; 2) эквивалентный уровень шума за наиболее шумные полчаса ночного времени (как правило, с 6 ч 30 мин до 7 ч утра); 3) эквивалентный уровень шума за наиболее шумные 8 ч дневного времени. Все три показателя сравнивались с санитарными нормами допустимого шума в помещениях и общественных зданиях и на территории жилой застройки.

Результаты исследований позволили сделать выводы о том, что уровни шума от автомобилей на стоянке значительно колеблются, но времени суток, дням недели и зависят от температуры воздуха, а также от вместимости стоянки и планировки. Была проведена оценка звукового поля автостоянки и выявлено, что схема расположения автомобилей на территории стоянки не влияет на величину издаваемого шума. Пиковые значения шумов отмечены в местах выезда автомобилей с автостоянки, что надо учитывать при размещении стоянки внутри жилой застройки.

• [1] См.: Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающейсреды Российской Федерации в 2011 году» [Электронный ресурс]. URL: http://www.mnr.gov.ru/regiilatory/dctail.php?!D=130 175, свободный.