Экологические последствия функционирования различных видов транспорта на примере России

В период эксплуатации трубопроводов возможно углеводородное загрязнение атмосферы из-за просачивания газа через трещины, неплотности  и разрывы трубопроводов, а также  в результате «дыхания» резервуаров. Утечки жидких транспортируемых продуктов приводят к их растеканию и уничтожению флоры и фауны. Они часто сопровождаются пожарами, при которых в атмосферу выделяется большое количество токсичных продуктов  
сгорания.

Аварии на трубопроводах  приводят к залповым выбросам нефти и газа и вызывают загрязнение больших площадей, экстремально высокие уровни вредных веществ в поверхностных водах и почве. Основными причинами аварий являются нарушения технологии изготовления труб и оборудования, коррозионные разрушения трубопроводов, внешние механические воздействия. Поэтому необходимо периодически проводить диагностику трубопроводов, что позволит избежать аварийных ситуаций и повысить экологическую безопасность трубопроводного транспорта. [18]

6.Проводной транспорт (ЛЭП)

Электромагнитное загрязнение – это разновидность антропогенного или природного физического загрязнения, возникающего при модификации электромагнитных свойств среды (под действием линий электропередач высокого напряжения, работы некоторых промышленных установок, природных явлений – магнитных бурь и других источников ЭМИ). В результате многочисленных исследований, показано, что электромагнитные волны оказывают существенное воздействие на биологические объекты, проявляющиеся в многообразии индуцированных эффектов.

Проведенный анализ литературы показал, что до настоящего времени  в РФ не проводилось комплексных  и методически грамотных исследований воздействия ЭМП различных источников на окружающую среду. Как правило, в  работах изучается реакция отдельных  особей или различных видов живых организмов на воздействие ЭМП.

Основное внимание в  проведенных исследованиях уделялось  изучению непосредственного влияния  электромагнитного излучения на биологические объекты и обработке  данных медицинской статистики в  районах повышенного электромагнитного риска, но нет работ по изучению состояния и функционирования экосистем в целом в условиях действия ЭМП.. Комплексным оценкам влияния "вклада" каждого конкретного источника электромагнитного загрязнения с учетом экологической, ландшафтной, демографической, градостроительной и иных особенностей должного внимания не уделялось. А именно эти оценки позволяют определить зоны воздействия каждого конкретного источника загрязнения, возможный экономический ущерб, разработать комплекс мер по его предотвращению, что отвечает условиям дальнейшей экологизации социально-экономических отношений.

Механизм действия электромагнитного  излучения на живые организмы  до сих пор окончательно не расшифрован. Существует несколько гипотез, объясняющих  биологическое действие электромагнитного поля. В основном они сводятся к индуцированию токов в тканях и непосредственному воздействию поля на клеточном уровне, в первую очередь с его влиянием на мембранные структуры. Предполагается, что под действием электромагнитного поля может изменяться скорость диффузии через биологические мембраны, ориентация и конформация биологических макромолекул, кроме того, состояние электронной структуры свободных радикалов. По-видимому, механизмы биологического действия электромагнитного поля имеют, в основном, неспецифический характер и связаны с изменением активности регуляторных систем организма. [21]

Специфические воздействия различных видов  транспорта на окружающую среду

1. Автомобильный транспорт

Принцип работы автомобильных  двигателей основан на превращении химической энергии жидких и газообразных топлив нефтяного происхождения в тепловую, а затем – в механическую энергию. Жидкие топлива в основном состоят из углеводородов, газообразные, наряду с углеводородами, содержат негорючие газы, такие как азот и углекислый газ. При сгорании топлива в цилиндрах двигателей образуются нетоксичные (водяной пар, углекислый газ) и токсичные вещества. Последние являются продуктами сгорания или побочных реакций, протекающих при высоких температурах. К ним относятся окись углерода СО, углеводороды CmHn, окислы азота (NO и NO2) обычно обозначаемые NOX. Кроме перечисленных веществ вредное воздействие на организм человека оказывают выделяемые при работе двигателей соединения свинца, канцерогенные вещества, сажа и альдегиды. В таблице 1 приведено содержание основных токсичных веществ в отработавших газах бензиновых двигателей.

Таблица 1

Содержание  основных токсичных веществ в  отработавших газах бензиновых двигателей

Основным токсичным  компонентом отработавших газов, выделяющихся при работе бензиновых двигателей, является окись углерода. Она образуется при неполном окислении углерода топлива из-за недостатка кислорода во всем объеме цилиндра двигателя или в отдельных его частях.

Загрязнение воздуха  автомобильным транспортом происходит в результате сжигания топлива. Химический состав выбросов зависит от вида и качества топлива, технологии производства, способа сжигания в двигателе и его технического состояния. [1]

Отработавшие газы двигателя  внутреннего сгорания содержат около 200 компонентов. Период их существования длится от нескольких минут до 4-5 лет. По химическому составу и свойствам, а также характеру воздействия на организм человека их объединяют в группы:

Первая группа. В нее  входят нетоксичные вещества: азот, кислород, водород, водяной пар, углекислый газ и другие естественные компоненты атмосферного воздуха. В этой группе заслуживает внимания углекислый газ (СО2), содержание которого в отработавших газах в настоящее время не нормируется, однако вопрос об этом ставится в связи с особой ролью СО2 в «парниковом эффекте».

Вторая группа. К этой группе относят – оксид углерода, или угарный газ (СО). Оно обусловлено  его способностью вступать в реакцию  с гемоглобином крови, приводя к  образованию карбоксигемоглобина, который не связывает кислород. Вследствие этого нарушается газообмен в организме, появляется кислородное голодание и нарушается функционирование всех систем организма.

Третья группа. В ее составе оксиды азота, главным образом, NO – оксид азота и NO2 – диоксид  азота. Он тяжелее воздуха, поэтому  собирается в углублениях, канавах и представляет большую опасность при техническом обслуживании транспортных средств.

Четвертая группа. В эту  группу входят - углеводороды, то есть соединения типа СХНУ – этан, метан, бензол, ацетилен и др. токсичные  вещества. Углеводороды под действием ультрафиолетового излучения Солнца вступают в реакцию с оксидами азота, в результате образуются новые токсичные продукты – фотооксиданты, являющиеся основой «смога». Фотооксиданты биологически активны, оказывают вредное воздействие на живые организмы, ведут к росту легочных и бронхиальных заболеваний людей, разрушают резиновые изделия, ускоряют коррозию металлов, ухудшают условия видимости.

Пятая группа. Ее составляют альдегиды. В отработавших газах присутствуют в основном формальдегид, акролеин и уксусный альдегид. Наибольшее количество альдегидов образуется на режимах холостого хода и малых нагрузок, когда температуры сгорания в двигателе невысокие.

Шестая группа. В нее  входят взвешенные твердые вещества (сажа и другие дисперсные частицы (продукты износа двигателей, аэрозоли, масла, нагар и др.)), которые состоят из мелкодисперсных частиц (диаметром менее 1 мкм), способные находиться во взвешенном состоянии в течение суток.

Седьмая группа. Представляет собой сернистые соединения –  такие неорганические газы, как сернистый ангидрид, сероводород, которые появляются в составе отработавших газов двигателей, если используется топливо с повышенным содержанием серы. Они оказывают раздражающее действие на слизистые оболочки горла, носа, глаз человека, могут привести к нарушению углеводного и белкового обмена и угнетению окислительных процессов, при высокой концентрации (свыше 0,01 %) – к отравлению организма.

Восьмая группа. Компоненты этой группы – свинец и его соединения – встречаются в отработавших газах карбюраторных автомобилей только при использовании этилированного бензина, имеющего в своем составе присадку, повышающую октановое число. Чем выше октановое число, тем более стоек бензин против детонации. Детонационное сгорание рабочей смеси протекает со сверхзвуковой скоростью, что в 100 раз быстрее нормального.

Негативное воздействие на экосистемы оказывают не только рассмотренные  компоненты отработавших газов двигателей, выделенные в восемь групп, но и сами углеводородные топлива, масла и  смазки. Обладая большой способностью к испарению, особенно при повышении температуры, пары топлив и масел распространяются в воздухе и отрицательно влияют на атмосферный воздух. [2]

2. Железнодорожный  транспорт

Протяженность железных дорог России составляет 158 тысяч километров. Несмотря на то, что железнодорожный транспорт оказывает меньшее влияние на окружающую среду, особенно по сравнению с автомобильным, его доля в загрязнении окружающей природной среды остаётся высокой. Это происходит в результате выброса вредных веществ, как подвижного состава, так и многочисленных производственных и подсобных   предприятий, обслуживающих перевозочный процесс. При этом происходит существенное  загрязнение атмосферного воздуха, воды и почвы. Кроме того, железнодорожный транспорт создаёт шумовое, тепловое  загрязнение, наличие излучений среды обитания человека.  

 На железнодорожном транспорте  источниками выбросов вредных  веществ в атмосферу являются  объекты производственных предприятий  и подвижного состава. Они подразделены на стационарные и передвижные. Из стационарных источников наибольший вред окружающей среде наносят котельные, в зависимости от применяемого топлива  при его сгорании выделяются  различные количества вредных веществ. При  сжигании твёрдого топлива в атмосферу выделяются оксиды серы, углерода, азота, летучая зола, сажа. Мазуты при сгорании в котельных  агрегатах выделяют с дымовыми газами, оксиды серы, диоксид азота, твердые продукты неполного сгорания ванадия. [5,7]

Приготовление в депо сухого песка  для локомотивов, его транспортировка и загрузка в тепловозы сопровождается выделением воздушную среду пыли и газообразных веществ. Нанесение лакокрасочных покрытий сопровождается выделением в атмосферу паров растворителей, аэрозоля краски. При использовании растворителей, шпатлёвок, грунтовок, лаков, эмалей, поступающие в воздух пары содержат ацетон, бензол, ксилол, бутиловый спирт, толуол, уайт-спирит, формальдегид  в концентрации от 10до 150 мг/м3

При обмывке подвижного состава  в   воздух выделятся пыль до 1,5-20 мг/м³, карбоната натрия – до 1,0-5,0 мг/м³.

Путевая техника, тепловозы при сжигании топлива  с выхлопными газами выделяют (оксид серы, углерода, азота, альдегиды).

Основными источниками  шума на железнодорожном транспорте являются движущие поезда, путевые машины, производственное оборудование.

Интенсивное движение поездов вблизи линий жилой застройки, в черте города, посёлка заметно ухудшает акустический климат населённых пунктов и жилых помещений. Распространённым источником  шума,  является локомотив. Общий шум дизельного тепловоза на расстоянии 0,5 м от корпуса и аэродинамического шума выхлопа на расстоянии 1м от выхода патрубка достигает 120 дБ.

Источниками интенсивного шума являются локомотивные, вагонные депо.

Шумы технологического оборудования можно ориентировочно разделить  на три категории:

• умеренно шумное с суммарным уровнем звука не более 75дБ; 
• шумное 75-100дБ;
• особо шумовое с уровнем более 100дБ.

   Источниками  вибрации на железнодорожном  транспорте являются такие технологические  процессы как укладка бетонных  смесей, производство крупнопанельных конструкций. А также движущиеся  поезда, механические колебания, которые они возбуждают. Так при следовании поезда через мост вибрации передаются через его основание, реку и рядом находящиеся объекты. [6]

Ионизирующие излучения представляют собой потоки частиц и квантов электромагнитного излучения, прохождение которых через вещество приводит к ионизации и возбуждению его атомов и молекул.

На железнодорожном  транспорте источником ионизирующего излучения является перевозки радиоактивных грузов, материалов, например, гранита.

Различают α, β, γ излучение. Уровень радиации по действующему стандарту считается безопасным, когда человек за год получает до 170мбэр. В результате облучения у человека замедляется рост, снижается сопротивляемость к инфекциям и ослабляется иммунитет организма. Радиационное поражение генов сказывается на последующих поколениях, вызывая глубокие процессы перерождения организма (физическое и умственное нарушения).