Воздействие автотранспорта на окружающую среду

Имеющиеся данные свидетельствуют, что практически во всех перечисленных в таблице 1 городах наблюдаемые содержания оксида углерода определяются выбросами автотранспорта.  

Иначе обстоит  дело с загрязнением атмосферы оксидами азота. В таких индустриальных центрах, как С.-Петербург, Новосибирск, Ижевск, Самара, выбросы оксидов азота автотранспортом не превышают 30% суммарного выброса этих веществ. Основной вклад в загрязнение окислами азота здесь принадлежит промышленным и энергетическим отраслям экономики.  

К числу приоритетных загрязнителей атмосферы, поступающих в городскую атмосферу с отработавшими газами автомобилей, относятся свинец, бенз(а)пирен, летучие углеводороды. На долю первого из них приходится более 50% экономического ущерба от загрязнения атмосферы автотранспортом. Содержание бенз(а)пирена, одного из сильнейших канцерогенов, в атмосфере 17-ти (из 23 перечисленных в таблице 1 городов превышает предельно-допустимые нормы.  

Даже в условиях экономического спада загрязнение  природных сред в городах, как  показывают наблюдения, не уменьшается. Это связано с особенностями автотранспорта как источника выбросов и сбросов загрязняющих веществ в атмосферу, отличающими их от стационарных (промышленных) источников выбросов.  

Таблица 1  

Города с превалирующим  вкладом выбросов автотранспорта в  валовые выбросы более 50% при величине выбросов от автотранспорта не менее 50 тыс. тонн в год и загрязнение атмосферы 

 Город % вклада выбросов автотранспорта Средняя концентрация загрязняющих веществ (мг/куб.м)

      Валовые выбросы СО NOx С NO2 NO БП НСОН С*/

Армавир 90 - - 3 0,03 0,04 - - -

Йошкар-Ола 89 96 87 - - - - - -

Сочи 84 94 87 3 0,02 0,04 0,3 - -

Тюмень 84 88 28 1 0,02 0,01 4,2 0,009 -

Тамбов 81 96 61 1 0,07 0,04 2,2 - -

Воронеж 78 94 66 1 0,04 0,01 2,3 0,008 0,01

Туапсе 78 - - 3 0,02 - - - -

Краснодар 74 91 63 3 0,05 0,03 2,8 0,019 -

Махачкала 72 92 58 2 0,04 0,02 7,5 - -

Томск    71 92 58 1 0,04 0,01 2,6 0,005 0,02

Ростов - на - Дону 67 85 36 2 0,04 0,14 4,8 0,002 0,06

Екатеринбург 67 85 36 1 0,03 0,03 3,7 0,01 0,03

Москва 66 97 41 2 0,08 0,13 1,1 0,01 0,01

Астрахань 65 90 38 2 0,03 0,02 0,5 0,004 0,05

Пенза 64 84 39 2 0,03 0,02 0,1 0,005 -

С.-Петербург 56 88 27 3 0,06 0,03 2 0,004 -

Белгород 56 75 45 1 0,02 0,02 1 0,002 -

Новороссийск 56 92 78 2 0,04 0,02 1,5 0,01 -

Ижевск 56 80 22 1 0,03 0,02 2,1 0,004 -

Оренбург 53 87 43 1 0,05 0,03 2,2 0,002 -

Улан-Удэ 53 79 33 4 0,06 0,03 12,8 0,005 -

Самара 51 84 27 2 0,04 0,02 1,2 0,019 -

Новосибирск 50 87 30 1 0,05 0,02 4 0,01 0,04 
 

Специфика подвижных  источников загрязнения (автомобилей) проявляется в низком расположении, пространственной распределенности и непосредственной близости к жилым районам. В результате при общей доле транспорта в массовом выбросе загрязняющих веществ в атмосферу, равной 35-60%, доля транспортных средств в загрязнении воздуха в городах достигает 70-90%. Все это приводит к тому, что автотранспорт создает в городах обширные и устойчивые зоны, в пределах которых в несколько раз превышаются санитарно-гигиенические нормативы загрязнения воздуха.  
 

Транспорт является одним из важнейших элементов  материально—технической базы отечественного производства и необходимым условием функционирования современного индустриального общества. Автомобильный транспорт сыграл огромную роль в формировании современного характера расселения людей, в распространении дальнего туризма, в территориальной децентрализации промышленности и серы обслуживания. Трудно сейчас представить себе какую-либо отрасль народного хозяйства или вид деятельности населения без использования грузового, легкового автомобиля и автобуса. Большая протяженность автомобильных дорог обеспечивает возможность их повсеместной эксплуатации при значительной провозной способности (Луканин В.Н.,2001). Маневренность, мобильность, высокие скорости доставки грузов и перевозки пассажиров, комфорт поездки и другие положительные качества автомобильного транспорта обеспечили ему повышенные темпы роста. Протяженность магистральных автомобильных дорог в настоящее время составляет более 12 млн. км.

Наряду с преимуществом, которое обеспечивает обществу развитая транспортная сеть, ее прогресс так же сопровождается негативными последствиями — отрицательным воздействием транспорта на окружающую среду. Автомобильный парк, является практически основным источником загрязнения окружающей среды, а также – одним из источников, создающих высокий уровень шума и вибрацией. Экологический ущерб от эксплуатации автотранспортных средств обусловлен токсичными выбросами, Ежегодно автотранспортными средствами выбрасывается в атмосферу более 12 миллионов тонн различных загрязняющих веществ: окиси углерода, окислов азота и серы, углеводородов, сажи и других.

Во многих крупных  городах на долю автотранспорта приходится 70 и более процентов от общего количества выбросов загрязняющих веществ  в атмосферу. Являясь крупнейшим потребителем природного топлива, автотранспорт существенно влияет на увеличение концентрации в атмосфере углекислого газа и, тем самым, на процесс глобального потепления климата в мире (Аксёнов И.Я., 1986).

Ежегодно с  отработавшими газами в атмосферу  поступают сотни миллионов тонн вредных веществ; автомобиль – один из главных факторов шумового загрязнения; дорожная сеть, особенно вблизи городских агломераций, «съедает» ценные сельскохозяйственные земли. Под влиянием вредного воздействия автомобильного транспорта ухудшается здоровье людей, отравляются почвы и водоёмы, страдает растительный и животный мир.

В то же время  быстрый процесс развития автомобилизации  сопровождается целым рядом острых социальных проблем. Наблюдаемая мировая  тенденция увеличения количества автомобилей  создает трудности в борьбе против загрязнения атмосферы, почвы, водоемов, уменьшения уровня шума, обеспечения безопасности движения и пр. городах. В современных городах, где количество автомобильного транспорта постоянно растет, изучение влияния автопарка является актуальной проблемой.  

 Спектр воздействия  автомобильного транспорта

Автомобильный транспорт, с одной стороны, потребляет из атмосферы кислород, а с другой – выбрасывает в атмосферу  отработанный газ, углеводороды. Воздействие  автомобильного транспорта на все составляющие биосферы: атмосферу, водные и земельные ресурсы, литосферу и человека. Однако наиболее остро стоит проблема загрязнения воздушного бассейна вредными выбросами с отработавшими газами автомобильных двигателей.

В составе отработавших газов (ОГ) двигателей внутреннего сгорания содержатся сотни вредных компонентов, однако наиболее существенными являются: оксид углерода (СО), углеводороды (СН), оксиды азота (NOx), твердые частицы (ТЧ), соединения свинца (Pb) и серы (SO2), альдегиды, а также канцерогенные вещества. Важное значение начинает приобретать загрязнение атмосферы диоксидом углерода (СО2), в больших количествах содержащимся в отработавших газах автомобилей. Этот газ играет основную роль в формировании парникового эффекта планеты - явления, устранение которого в настоящее время стало глобальной проблемой. 

Влияние автомобильного транспорта на биосферу

2.1. Влияние автотранспорта  на гидросферу

Под загрязнением водоемов понимают снижение их биосферных функций и экологического значения в результате поступления в них вредных веществ (Криксунов, 1995). Загрязнение вод транспортными отходами проявляется в изменении физических и органолептических свойств (нарушение прозрачности, окраски, запахов, вкуса), увеличении содержания сульфатов, хлоридов, нитратов, токсичных тяжелых металлов, сокращении растворенного в воде кислорода воздуха, появлении радиоактивных элементов. Установлено, что более 400 видов веществ, выделяемых при работе автотранспорта, могут вызвать загрязнение вод. В случае превышения допустимой нормы хотя бы по одному из трех показателей вредности: санитарно-токсикологическому, общесанитарному или органолептическому, вода считается загрязненной.

Интенсивное загрязнение  гидросферы автотранспортом происходит вследствие следующих факторов. Одним  из них является отсутствие гаражей  для тысяч индивидуальных автомобилей, хранящихся на открытых площадках, во дворах жилых застроек. Положение усугубляется ещё и тем, что сеть ремонтных служб для автомобилей личного пользования недостаточно развита. Это вынуждает их владельцев производить ремонт и техническое обслуживание своими силами, что они и делают, конечно, без учёта экологических последствий. Примером могут служить частные мойки или несанкционированные площадки для мойки автомобилей: из-за отсутствия моечных пунктов эту операцию зачастую выполняют на берегу реки, озера или пруда. Между тем автолюбители всё в больших объёмах пользуются синтетическими моющими средствами, которые представляют определённую опасность для водоёмов.

Ливневые сточные  воды с поверхности автомагистралей, площадок АЗС, с территории автотранспортных и авторемонтных предприятий также являются мощным источником загрязнения водных бассейнов в городской местности нефтепродуктами, фенолами и легкоокисляющимися органическими веществами. Поступление со стоками тяжелых металлов и токсичных веществ резко ограничивает потребление и использование водных ресурсов.

Для снижения загрязнения  поверхностных вод открытых водоемов необходимо создание бессточной системы  водоснабжения на участках, используемых для мытья автомобилей, а также  строительство локальных очистных сооружений с последующим разбавлением остаточного количества загрязняющих веществ. Практика показала, что существующие технологические процессы по обезвреживанию сточных вод способствуют удалению 95-99% органических веществ и 40-99% взвешенных веществ. Однако они практически не снижают содержание в них солей, из которых наибольшую опасность представляют токсические вещества, в том числе канцерогенные, к которым относится один из наиболее токсичных - тетроэтилсвинец.

2.2. Загрязнение  атмосферы автомобильным транспортом

Под загрязнением понимается процесс привнесения  в воздух или образование в  нём физических агентов, химических веществ или организмов, неблагоприятно воздействующих на среду жизни или  наносящих урон материальным ценностям. В определённом смысле загрязнением можно считать и изъятие из воздуха отдельных газовых ингредиентов (в частности кислорода) крупными технологическими объектами, в данном случае, технологическим объектом является автомобильный транспорт. Загрязняющие и ядовитые вещества переносятся на большие расстояния, попадают с осадками в почву, поверхностные и подземные воды, в океаны, отравляют окружающую среду, отрицательно сказывается на получении растительной биомассы и включаются в круговороты многих элементов биосферы. Циркуляция атмосферных потоков влияет на местные климатические условия, а через них – на режим рек, почвенно-растительный покров и на процесс рельефообразования. Следовательно, не смотря на то, что масса внешней оболочки биосферы (атмосферы) ничтожно мала по сравнению с массой планеты, ее роль во всех природных процессах огромна. Наличие вокруг земного шара атмосферы определяет общий тепловой режим поверхности Земли. Современный газовый состав атмосферы является результатом длительного исторического развития природы и, как известно, слагается из азота (78, 09 %), кислорода (20, 95 %), аргона (0, 93 %), углекислого газа (0, 03 %), неона и других газов и паров воды. Кроме того, газовый состав содержит различные вещества, выделяемые природными и техногенными источниками, такие как пыль, имеющая растительное, вулканическое, космическое, почвенное и техногенное происхождение; капельножидкая вода (туман); частицы морской соли; газы, образующиеся во время лесных и степных пожаров; различные продукты растительного, животного или микробиологического происхождения.

Автомобильный транспорт, наряду с промышленностью, является одним из основных источников загрязнения атмосферы. Доля автотранспорта в общих выбросах вредных веществ  в городах может достигать 60-80%. Более 80 % всех выбросов в атмосферу составляют выбросы оксидов углерода, двуокиси серы, азота, углеводородов, твёрдых веществ. Из газообразных загрязняющих веществ в наибольших количествах выбрасываются окислы углерода, углекислый газ, угарный газ, образующиеся преимущественно при сгорании топлива. В больших количествах в атмосферу выбрасываются и оксиды серы: сернистый газ, сернистый ангидрид, сероуглерод, сероводород и другие. Самый многочисленным классом веществ, загрязняющих воздух крупных городов, являются углеводороды. К числу постоянных ингредиентов газового загрязнения атмосферы относятся также свободный хлор его соединения и другие.