Загрязнение воздуха

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Российская Федерация располагает всеми видами современного транспорта, образующими единую транспортную систему. Современный транспорт сделал доступным для человека и колоссальные скорости, и отдаленнейшие уголки планеты, позволил ему вырваться из околоземного пространства. Благодаря развитой транспортной сети стало возможным быстрое перемещение грузов и пассажиров в нужном направлении.

Однако какова плата за эти несомненные успехи человеческого гения?

Автомобильный транспорт сыграл огромную роль в формировании современного характера расселения людей, в распространении дальнего туризма, в территориальной децентрализации промышленности и сферы обслуживания. В то же время он вызвал и многие отрицательные явления: ежегодно с отработавшими газами в атмосферу поступают сотни миллионов тонн вредных веществ; автомобиль - один из главных факторов шумового загрязнения. Под влиянием вредного воздействия автомобильного транспорта ухудшается здоровье людей, отравляются почвы и водоемы, страдает растительный и животный мир.

Негативное влияние на окружающую среду и население оказывают и другие виды транспорта. Так, от авиационных шумов страдает население, проживающее вблизи аэропортов.

Слово “океан” всегда ассоциировалось с безграничностью, безбрежностью, неисчерпаемостью. Технический прогресс сместил масштабы явлений. Миф о неисчерпаемости возможностей Мирового океана распался. Сейчас мореплаватели сравнивают некоторые его участки с замусоренными и захламленными внутренними водоемами. Основную лепту в загрязнение океана опять-таки внесли современные транспортные средства и особенно танкеры.

Преимущество трубопроводного транспорта перед многими традиционными средствами перемещения очевидны. Вместе с тем трубопровод может оказывать негативное влияние на окружающую среду (например, оттаивание грунта на Крайнем Севере).

Развитие транспортных средств является частью общего научно-технического прогресса, оно необходимо и не может быть приостановлено. Конфликты между транспортными средствами и средой обитания человека серьезны. Однако эти конфликты вызваны целым комплексом разнородных факторов и в принципе поддаются устранению.

Важную роль в решении этой проблемы играет комплекс организационно-технических мероприятий, проводимых в области эксплуатации транспортных средств. К ним относится: совершенствование структуры парков подвижного состава, преимущественное развитие в городах малотоксичных видов транспорта, улучшение технического обслуживания, ремонта и контроля за техническим состоянием транспортных средств.

На основе широкого использования новейших достижений научно-технического прогресса появляется возможность создания новых прогрессивных технологий, которые по самому своему существу становятся экологическими чистыми, не наносят ущерба окружающей среде, а также возможность одновременного решения экологических, технических, организационных и экономических проблем развития общественного производства при меньших затратах.

автотранспортный воздух трамвай



1. Загрязнение воздуха

Определение:

Воздух - смесь газов, из которых состоит атмосфера Земли, имеющая следующий состав по объему:

азот - 78.09%

кислород - 20.95%

благородные газы - 0.94% (инертные газы: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, радон)

углекислый газ - 0.03%

Именно к такому составу смеси человек адаптирован эволюцией.

Загрязнением воздуха считается повышение концентрации углекислого газа и других вредных газов.

Определение, приведенное в законе США "О чистом воздухе" является более полным:

Загрязнение воздуха - загрязнение атмосферы газообразными, жидкими или твердыми веществами, которые:

создают опасность для здоровья человека, животных и растений

вызывают коррозию материалов,

снижают видимость

вызывают нежелательные запахи

1.1 Загрязняющие вещества и источники их происхождения

Определение

Загрязняющие вещества - вещества, попадающие в окружающую среду вместе с промышленными, сельскохозяйственными и другими процессами, связанными с человеческой деятельностью и способные причинить вред жизни или здоровью человека, животного или растения.

В таком определении почти все вещества промышленного происхождения могут быть отнесены к загрязняющим веществам.

Однако на практике загрязняющие вещества определяются допускаемыми концентрациями по их выбросам.

Табл. 2 Основные загрязняющие вещества и их источники

Загрязняющее вещество	Основные источники	Стандарт ПДК
Угарный газ СО	выхлопы автотранспорта, некоторые произв. процессы	10 мг/м3 в течении.8 ч. 40 мг/м3 в течении 1 ч.
Оксид серы SO2	тепловые и электростанции, использующие серосодержащие нефтяные продукты или уголь, производство серной кислоты	80 мкг/м3 в течении года, 365 мкг/м3 в течении 24 ч.
Взвешенные твердые частицы	выхлопы автотранспорта, произв. процессы, сжигание мусора, тепловые и электростанции, реакция загрязняющих веществ в атмосфере	75 мкг/м3 в течении года, 260 мкг/м3 в течении 24 ч.
Свинец Pb	выхлопы автотранспорта, плавильные печи, производство батареек	1.5 мкг/м3 в течении 3 мес. 260 мкг/м3 в течении 24 ч.
Окислы азота NO, NO2	выхлопы автотранспорта, тепловые и электростанции, производство азотной кислоты, взрывы, заводы удобрений	100 мкг/м3 в год для NO2,
Фотохимические оксиды, озон О3, пероксиацетил нитрат, альдегиды	фотохимическая реакция окислов азота и углеводородов под действием солнечного света	235 мкг/м3 в 1 час
Не метановые углеводороды - этан, этилен, пропан, бутан, пентан, ацетилен	выхлопы автотранспорта, произв. процессы, сжигание мусора, испарение растворителей, сжигание топлива	нет данных
Углекислый газ СО2	Любые источники горения	Способен причинить вред здоровью при концентрации 4400 мг/м3 за 2-8 часов

Такие вещества как углекислый газ СО2 не могут быть отнесены к загрязняющим веществам по причине их естественного присутствия в атмосфере.

Однако доля углекислого газа в атмосфере возросла в 1.25 раза по сравнению с прошлым веком, что вызывает такие нежелательные последствия, таким как парниковый эффект.

Метеорологические условия и ландшафт местности прямым образом влияют на концентрацию вредных веществ в воздухе. Так города, расположенные на дне долин и впадин больше других страдают от смога.

1.2 Способы контроля чистоты воздуха

Достижения научно-технического прогресса предлагают многочисленные и, часто изощренные методы для удаления загрязняющих веществ из атмосферы.

К сожалению, чаще всего эти методы практически неприменимы и, в основном, из-за огромного объема воздуха, который необходимо подвергнуть очистке.

Пример.

Было предложено введение в воздух городских районов специальных веществ, предотвращающих образование фотохимического смога. Однако этот метод не был применен, в основном, из-за нежелания вводить в воздух дополнительные посторонние вещества.

Таким образом, контроль за источниками загрязнения был и является основным методом борьбы за чистоту воздуха.

Полная очистка воздуха от загрязняющих веществ невозможна, прежде всего, по экономическим причинам, даже если бы это было возможно технически. Необходимо найти компромисс между загрязнением окружающей среды и экономической целесообразностью.

В идеале, каждый источник загрязнения атмосферы должен иметь специальное устройство, в соответствии с законодательством по охране окружающей среды, предотвращающее выбросы в атмосферу.

Для автомобиля это - каталитический конвертер, для предприятия - электростатический и химический фильтры.



2. Влияние автотранспорта на окружающую среду

Экологические проблемы, вызываемые дорожными перевозками, могут быть разделены на три основные группы: локальные, региональные и глобальные.

Локальное влияние

К данному виду влияния относятся:

Влияние на здоровье. Вызывается угарным газом (СО), углеводородами, окислами азота, твердыми составляющими выбросов автотранспорта (включая углерод, сульфаты и свинец), а также вторичными фотохимическими токсинами.

Влияние на гигиенические условия. Воздействие шума и вибрации от дорожного движения.

Разрушение конструкционных материалов транспортных средств и дорожных сооружений под действием серных и азотных составляющих выбросов автотранспорта, а так же оксидов фотохимического происхождения.

Существование автодорожной сети. Само существование дорожной сети оказывает негативное воздействие на окружающую среду, нарушая природный баланс.

Содержание автодорожной сети. Использование солей и других химикатов при зимнем содержании, производство ремонтных работ, удаление растительности вдоль дорог для обеспечения видимости оказывают негативное воздействие на почву, грунтовые воды и растительность. Эти эффекты незамедлительно появляются в большинстве крупных городов вместе с развитием транспортной сети. Они наиболее ощутимы и поэтому лучше изучены.

Региональное влияние

Подкисление (ацилирование) почв, происходящее под действием серных и азотных составляющих.

Насыщение воздуха азотом, вызываемое азотными составляющими.

Увеличение концентрации тропосферного (низкоуровневого) озона и влияние на растительность. Этот эффект вызывается действием вторичных токсинов получающихся из углеводородов и окислов азота.

Разрушение конструкционных материалов под действием серных и азотных составляющих, а также оксидов фотохимического происхождения.

Пример: ускорение разрушения исторических памятников Древнего Египта.

Глобальное влияние

Парниковый эффект. Вызывается действием углекислого газа (СО2), метана (СН4), озона (О3), фреонов (CFC) и т.д. Истощение слоя стратосферного (высокоуровневого) озона. Вызывается действием фреонов (CFC), оксида азота (N2O).

Глобальные эффекты, особенно парниковый эффект, по расчетам экологов будут иметь долговременное развитие. Это значит, что даже когда вредное воздействие, вызывающее эти проблемы, будет под контролем, природные процессы, уже вовлеченные в глобальные изменения, будут продолжаться еще долгое время.

2.1 Автомобильный транспорт

Автотранспорт является одним из основных источником загрязнения атмосферы, количество автомашин непрерывно растет, особенно в крупных городах; а вместе с этим растет валовой выброс вредных продуктов в атмосферу.

Основная причина загрязнения воздуха заключается в неполном сгорании топлива. В отработавших газах двигателя внутреннего сгорания (ДВС) содержится свыше 170 вредных компонентов (основные из которых приведены в таблице 1.1.), из них 160 - производные углеводородов, прямо обязанные своим появлением неполному сгоранию топлива в двигателе.

Диоксид серы образуется в отработавших газах в том случае, когда сера содержится в исходном топливе (дизельное топливо).

Анализ данных приведенных в таблице 1.1, показывает, что наибольшей токсичностью обладает выхлоп карбюраторных ДВС за счет большего выброса СО, Nox , CnHm и др. Дизельные ДВС выбрасывают в больших количествах сажу, которая в чистом виде не токсична.

Однако частицы сажи несут на своей поверхности частицы токсичных веществ, в том числе и канцерогенных. Сажа может длительное время находиться во взвешенном состоянии в воздухе, увеличивая тем самым время воздействия токсических веществ на человека.

Состав отработавших газов и количество вредных веществ, поступающих в атмосферу, зависит от рода применяемого топлива, присадок и масел, режимов работы двигателя, условий движения, общего технического состояния автомобилей и особенно от двигателя - источника наибольшего загрязнения. Так, при нарушении регулировки карбюратора выбросы CO увеличиваются в 4 - 5 раз.

Таблица 1.1

Компоненты	Содержание компонента, об. доли, %	Примечание
	Карбюраторные ДВС	Дизельные ДВС
N2 O2 H2O (пары) CO2 H2 CO NOx CnHm Альдегиды Сажа Бенз-а-пирен	74 - 77 0,3 - 8 3,0 - 5,5 5,0 - 12,0 0 - 5,0 5 - 10 До 0,8 0,2 - 3,0 До 0,2 До 0,04 г/м3 10-20 мкг/м3	76 - 78 2-18 0,5-4,0 1,0-10,0 - 0,01-0,50 0,0002-0,5 0,009-0,5 0,001-0,009 0,01-1,1 г/м3 до 10 мкг/м3	Нетоксичен Токсичен

Применение этилированного бензина, имеющего в своем составе соединения свинца, вызывает загрязнение атмосферного воздуха весьма токсичными соединениями свинца. Около 70% свинца, добавленного к бензину с этиловой жидкостью, попадает в атмосферу с отработавшими газами, из них 30% оседает на земле сразу, а 40% остается в атмосфере. Один грузовой автомобиль средней грузоподъемности выделяет 2,5 - 3 кг свинца в год. Концентрация свинца в воздухе зависит от содержания свинца в бензине:

Содержание свинца в бензине, г/л…………0,15 0,20 0,25 0,50

Концентрация свинца в воздухе, мкг/м3…. 0,40 0,50 0,55 1,00

Исключить поступление высокотоксичных соединений свинца в атмосферу можно заменой этилированного бензина на неэтилированный, что давно практикуется в крупных городах ряда стран Западной Европы.

Валовые выбросы вредных веществ автомобильным транспортом России (тогда еще СССР) составляют, млн. т/год:

Автомобили: 1960 г. 1970 г. 1980 г.

Грузовые. . . . . . . . . . . . . . . . . 9,05 18,99 30,63

Легковые. . . . . . . . . . . . . . . . . 0,82 1,3 4,23

Автобусы. . . . . . . . . . . . . . . . . 0,65 2,1 4,16

Всего: . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10,52 22,39 39,02

Доля участия автомобильного транспорта в загрязнении атмосферного воздуха крупных городов мира составляет, % :

Оксид углерода Оксиды Азота Углеводороды

Москва 96,3 32,6 64,4

Санкт-Петербург 88,1 31,7 79

Токио 99 33 95

Нью-Йорк 97 31 63

В некоторых городах концентрация СО в течении коротких периодов достигает 200 мг/м3 и более, при нормативных значениях максимально допустимых разовых концентраций 40 мг/м3 (США) и 10 мг/м3 (Россия).

Большое значение для уменьшения загрязнения атмосферного воздуха отработавшими газами имеет технический контроль за состоянием автомобилей. Хотя все транспортные средства должны проходить технический осмотр ежегодно - а автобусы - дважды в год - это даёт малый эффект, так как большинство наших станций технического обслуживания не оборудованы современными средствами диагностики.

Ещё одним средством защиты окружающей среды от вредных выбросов является установка нейтрализаторов. Однако их стоимость высока и они не находят широкого применения в России, хотя в Европе и США их активно используют.

Однако наиболее перспективным является переход на альтернативные источники энергии. Идеальным вариантом было бы использование электромобилей, но пока ресурса аккумуляторной батареи хватает всего лишь на 100 километров. А вот использование природного газа в качестве топлива находит всё большее число сторонников, особенно в нашей стране. Это связанно с постоянным ростом цен на бензин. Стоимость 1 литра газа примерно в 3-4 раза ниже стоимости 1 литра бензина, а расход больше на 2-4 литра на 100 километров. Газ лучше смешивается с воздухом, поэтому он полнее сгорает в двигателе, а значит, и вредных веществ в отработавших газах меньше. Кроме того, газовое топливо продлевает жизнь автомобильного двигателя почти в 1,5 раза.

Инновационному развитию транспорта в последнее время уделяется серьезное внимание, более того, государство отмечает необходимость инноваций на транспорте. Инновацию (от англ. innovation) в научной трактовке понимают чаще всего как общественный технический экономический процесс, который благодаря практическому использованию идей и изобретений в определенной области приводит к созданию лучших по своим свойствам изделий, технологий, услуг, и в случае если инновация ориентируется на экономическую выгоду (прибыль), появление инновации на рынке может принести добавочный доход.

По характеру достигаемых общественных целей инновации можно разделить на следующие виды:

экономические, ориентированные на прибыль (производство экспортируемых услуг);

экономические, не ориентированные на прибыль (экономия топлива, запасных частей и др.);

специальные (технические и технологические или в разных сферах экономики - военные, образовательные и т.д.).

Однако экономическая точка зрения на инновации специфична - любой новый подход к конструированию, производству и сбыту товара или услуг, в результате чего инвестор и его компания, изобретающие и внедряющие инновацию в свое производство, получают преимущества перед конкурентами, означает прежде всего получение дополнительной прибыли. Инновация - длительный и дорогостоящий процесс, ускоряющий экономический рост отдельного предприятия, часто в значительной степени влияющий на ход экономического развития отрасли или даже экономики страны.

Инновация охватывает весь спектр видов деятельности предприятия - от исследований и разработок до маркетинга, ориентируя производство на создание продукта, индивидуального, качественного, отличного от создаваемых другими производителями.

В транспортной отрасли в равной степени разрабатывают, используют, внедряют инновации-продукты (как новые виды услуг) и инновации-технологии (как новые формы организации процесса производства с использованием новых или усовершенствованных технических элементов производства, машин и механизмов).

В условиях рынка отдельные транспортные предприятия и виды транспорта, борясь с тенденцией снижения нормы прибыли, вынуждены расширять объемы производства, продаж и прибыли, увеличивать производительность труда, снижая фондоемкость продукции, ускорять оборачиваемость капитала. На постепенно насыщаемом услугами, а затем и перенасыщенном рынке это возможно, с одной стороны, сознательно формируя новые потребности покупателей в особой с индивидуальными свойствами услуге, а затем или одновременно создавая и выбрасывая на рынок качественно новую, индивидуализированную услугу или комплекс услуг, а с другой стороны, модернизируя и революционизируя технологию их производства.

Инновационные изменения - это насущная потребность ускорения развития АТ. Долгое время отставание в техническом плане, в основном связанное с производством не самых современных и слабо отвечающих требованиям потребителей автомобилей, а также формирование нового технологического уклада отрасли, связанного с развитием рынка и интеграционных, глобализационных процессов, определило необходимость инновационных изменений как главного по влиянию фактора перспективного развития автомобильной отрасли.

Участие в обслуживании современных производств различных отраслей экономики и динамичное включение АТ в обслуживание сферы обращения требуют продуманной инновационной стратегии. Понимание транспортными предприятиями необходимости инноваций важно в целом для развития отрасли. Однако управление инновациями только на предприятиях не позволяет координировать их действия в отношении будущего согласованного развития, цели предприятий могут существенно различаться. Со временем это приведет к возникновению кризисной ситуации.

Поэтому инновационная стратегия должна стать одним из разделов транспортной стратегии и политики на федеральном и местных уровнях.

В настоящее время в различных отраслях экономики наука, техника и производство слились (при ведущей роли последнего) в единую порождающую и использующую инновации машину. Этот процесс пока слаб на транспорте. Теоретически необходимость постоянных радикальных нововведений (инновационного предпринимательства) как средства преодоления экономических кризисов была обоснована И. Шумпетером еще в начале ХХ в. В современной экономике это выглядит как производство стремительно обновляемой продукции, невиданный ранее рост ее разнообразия, поразительно короткие сроки выполнения сложных заказов и т.п. Для предприятий инновация означает отказ от жестких и инерционных организационных и технологических структур, создание рисковых сфер деятельности и капиталов, необходимость диверсификации производства, дифференциацию производителей на одноименных рынках в виде крупных и малых фирм, постоянное переобучение кадров, переход на наукоемкие производства и т.д.

Существовавшая долгое время технологическая блокада социалистических стран и России предопределила отставание уровня развития экономики транспортной отрасли, технической и технологической баз этой отрасли. Способность к технологическому развитию зависит от уровня технологий и накопленных знаний в отрасли, осуществляющей исследования и разработки. На транспорте практически всегда не хватало средств на исследования в этой области, хотя исследовательские структуры формально существуют и сейчас, например разнообразные НИИ автомобильного транспорта, институты по проблемам транспорта РАН. Однако они решают либо конкретные технические задачи испытание автомобилей, оборудования и т.д., либо координационные задачи и задачи управления вообще, оставляя вне сферы своего внимания необходимость технологических инноваций на разных видах транспорта и отдельных предприятиях. Такое положение, связанное с недостатком системно мыслящих специалистов, финансирования, закладывает технологическое отставание отрасли от уровня развития многих стран мира. Транспорт России вынужден применять иностранные инновации, которые не дают уже такого эффекта, как при первичной реализации и, следовательно, предопределяют отставание от мировой технологической динамики.

Существенным фактором является то, что большинство стран, продающих инновации, не будут сознательно способствовать развитию конкурентных преимуществ экономики других стран. В силу чего при продаже инноваций выполняется оценка получаемого от их внедрения эффекта, которой необходимо придавать серьезное значение. Анализируя механизм и эффективность «передачи» инновационных технологий, Министерство обороны США определило особенно эффективными несколько форм сотрудничества между Востоком и Западом.

Очень эффективными признаны формы передачи технологий в виде поставок комплексных объектов под ключ, закупки лицензий вместе с интенсивной подготовкой персонала, создание совместных предприятий, постоянный обмен специалистами и опытом в научно-технической области. К эффективным формам отнесены закупки «ноу-хау», предоставление технической документации и данных по отдельным проектам, консультации. Самыми неэффективными названы:

деловые визиты, закупки обрабатывающего оборудования без ноу-хау;

передача полного комплекта документации по проектам;

товарные поставки;

публикации и выставки.

Инновационная стратегия - важное направление государственного регулирования экономики и внешней политики США, где реализуются технологические концепции в следующих основных направлениях:

использование научно-технического потенциала в области техники и поддержание абсолютного американского превосходства в военных исследованиях;

использование достижений научно-технического прогресса (НТП) в интересах внешнеторговой экспансии;

создание новых, косвенных форм технологической зависимости экономически слаборазвитых стран;

«привязка» других стран к американскому научно-технологическому потенциалу;

использование новейших достижений научно-технического развития в формировании внешней политики страны.

Наиболее важная установка инновационной стратегии США сохранение или даже увеличение технологического превосходства по наиболее прогрессивным направлениям НТП. Именно такая продуманная и четко ограниченная стратегия инноваций позволяет США удерживать технологическое лидерство в различных стратегических отраслях, причем основана эта стратегия на государственном регулировании и стимулировании наиболее перспективных направлений.

Научно-технический прогресс (НТП) воздействует на важнейшие характеристики и методы планирования. Ассоциации рыночной экономики в России в начале экономических реформ способствовали разрушению существовавшей социалистической системы планирования. Действительно, социалистическое планирование было слишком централизованным и ограниченным, не позволяло учитывать особенности процессов рыночной самоорганизации. Однако по оценкам специалистов, планирование в СССР создало развитый аппарат методов, которые позволяли учесть в том числе и особенности инновационной динамики экономики и ее отдельных отраслей. Этот аппарат необходимо и возможно использовать и в настоящее время при определенных условиях адаптации.

Инновационное развитие транспорта требует совершенствования методов планирования. Во все более широком масштабе применяют методы оперативного исследования, эконометрические модели, системный анализ. Планирование охватывает исследования и разработки, материально-техническое снабжение, производство, сбыт, подготовку кадров и т.д. Существенно удлиняются охватываемые планом периоды деятельности транспортных отраслей и предприятий. Лишь долгосрочный план способен «идти в ногу» с имеющими, как правило, долгосрочный характер инновационными программами, определять стратегические цели.

В связи с необходимостью разработки и реализации инновационной стратегии для российского транспорта возникает масса проблем, требующих безотлагательного решения: проблема размещения ресурсов и уровня их цен, которая определяет уровень цен на транспортные услуги; использование идей и маркетинга, обеспечивающих исследование спроса и формирование будущих потребностей в транспортных услугах и их качестве; повышение конкурентоспособности отечественных транспортных услуг в международном масштабе и на национальном рынке; проникновение и распространение инноваций (развивающейся вширь технико-технологической модернизации производства услуг).

Зарубежная практика транспортной деятельности показывает, что для быстрого распространения инноваций необходима развитая инфраструктура отрасли, создание и модернизацию которой в большинстве развитых стран государство оставляет под своим контролем и использует как инструмент регулирования транспортной отрасли, обеспечения высоких темпов развития национальной экономики.

На сферу использования инноваций влияют масштабы бизнеса. Глубокие инновации может позволить себе в основном крупный бизнес, так как инновации дорогостоящи и реализуемы в течение довольно длительного периода.

Крупному транспортному бизнесу такие проекты выгодны и способствуют развитию. Маленькие транспортные предприятия вынуждены искать более дешевые формы развития бизнеса, не всегда соответствующие требованиям технологического прогресса и законам.

Все перечисленные моменты указывают на необходимость усиления роли государства в области инноваций: с одной стороны, необходимо централизованно воздействовать на НТП в отрасли, повышать роль национальной политики в области науки и промышленного развития, с другой стороны, к этому же подталкивает усиление международного разделения труда и рыночной конкуренции. В результате государство превращается в один из важнейших факторов роста современной национальной экономики и экономики транспортной отрасли, что ведет к усилению позиций государственных монополий в отдельных подотраслях.

Эффективная национальная инновационная стратегия сегодня уже не сможет обойтись без централизованной разработки ее направлений (по видам деятельности и видам транспорта) и без помощи, посредством которой государство «выручает» предприятия отрасли в «переломных» для них ситуациях. Высвобождение новых ресурсов, создание фондов компенсации рисков и предоставление займов, содействие информационному обмену и решению многих других задач требует адекватного государственного регулирования в этой сфере.

Во многих странах испытывают новые методы стимулирования инноваций, такие, например, как организация специальных целевых фондов поддержки малого бизнеса и предпринимательства; организация содействия инновациям (государственные гарантии, кредитование и финансирование на льготных условиях, премирование разработок, ускоренная амортизация и специальное налогообложение прибыли), которые в России есть, но влияют на инновации пока слабо.

2.2 Наземный транспорт

Существующие средства наземного пассажирского транспорта не успевают удовлетворять потребности в перемещении быстро растущего населения городов, раскинувшихся на обширных территориях. Только в Москве свыше 10 млрд. пассажиров ежегодно пользуются метро, автобусом, трамваем, троллейбусом. Проблему пытаются решить, главным образом, за счёт наращивания парка автобусов. Это влечёт за собой непомерное увеличение расхода дефицитного топлива. К тому же отработавшие газы всё больше загрязняют воздушный бассейн городов. Необходимо также учесть, что расход топлива на 1кВт энергии на электростанциях примерно в 2 раза ниже, чем у двигателя внутреннего сгорания.

Трамвай, троллейбус и метро, использующие в качестве “топлива” электричество. Полностью отвечают экологическим требованиям. Курсируя по городу, они не загрязняют воздушный бассейн.

Трамвай

Трамвай лидирует в списке наиболее популярных транспортных средств отнюдь не случайно. Главное его достоинство в том, что он практически не загрязняет окружающую среду. Однако у трамвая есть и свои минусы. К сожалению, его отличает низкая маневренность, требуется довольно значительные капитальные затраты при сооружении новых трасс, да и самым “тихим” средством передвижения трамвай не назовёшь.

Шум трамвая создаётся тяговым двигателем, тормозной системой, вибрацией кузова, качением колёс по рельсам. Интенсивность этого шума зависит также от состояния трамвайного пути и контактной сети. Снижению уровня шума может способствовать применение экранирующих шум фальшбортов со звукопоглотителями, закрывающими колёса.

Для уменьшения шума на некоторых трамвайных путях применяют резиновые прокладки.

Наибольшего снижения трамвайного шума можно добиться путем уменьшения, исходящего от колёс. Хорошие результаты дают амортизационная прокладка между ободом колеса и диском или подача на колёса графитного раствора.

Старейший вид городского пассажирского транспорта - трамвай - имеет вековую историю. “Дедушка” транспортного обслуживания остаётся популярным и на сегодняшний день. Столичный трамвай способен нести большие нагрузки. На его долю приходится 13% пассажирских перевозок в Москве. Вагоны на рельсах перевозят пассажиров не только в старых, сложившихся районах, но и в жилых массивах - новостройках. Всего на трамвайных линиях эксплуатируется более 1300 вагонов.

Как у каждого вида транспорта, у трамвая есть свои плюсы и минусы. К сожалению, его отличает низкая манёвренность, требуется довольно значительные капитальные затраты при сооружении новых трасс, да и самым “тихим” средством передвижения трамвай не назовёшь. Шум трамвая создаётся тяговым двигателем, шестерённой передачей, мотор - компрессором, тормозной системой, вибрацией кузова, качанием колёс по рельсам. Интенсивность этого шума зависит также от состояния трамвайного пути (волнообразный износ рельсов, износ стыков, жёсткое соединение рельсов с бетонным основанием, наличие кривых участков и т. п.) и контактной сети. Снизить шум можно путём применеия пневматической подвески кузова, амортизацией пола. Трамвай стал значительно тише и благодаря эластичным элементам в колёсах, балансировке роторов двигателей и другим изменениям в его конструкции и технологии изготовления.

Снижению уровня трамвайного шума может способствовать применение экранирующих шум фальшбортов со звукопоглотителями, закрывающими колёса. Ведутся поиски эффективного способа демпфирования колёс трамвайного вагона. Определённый эффект может быть получен от создания малошумного оборудования. Для уменьшения шума на некоторых трамвайных путях применяют резиновые прокладки.

Хороший звукопоглощающий эффект даёт укладка рельсов на крупноразмерные плиты, под которыми выполняется проная асфальтобетонная подушка. Рельсы утоплены в плитах и покоятся на резиновой прокладке, что обеспечивает бесшумное движение трамвая. Наибольшего снижения трамвайного шума можно добиться путём уменьшения шума, исходящего от колёс. Хорошие результаты даёт амортизационная прокладка между ободом колеса и диском.

Наибольший шум трамвай издаёт на поворотах. Для уменьшения этого шума на вагон устанавливается специальное смазочное оборудование, которое на поворотах подаёт на колёса графитный раствор. Это новшество не только помогло уменьшить шум от колёс, но и увеличить срок их службы.

Учитывая различные факторы градостроительства, специалисты считают трамвай весьма перспективным. Нельзя сбрасывать со счетов его большую провозную способность, определённые удобства в эксплуатации, относительно высокую скорость движения. Кроме того, трамвай не загрязняет окружающую среду.

В Москве трамваю отведены переулки, расположенные в стороне от больших проспектов и магистралей. Столичный трамвай имеет протяжённость около 500 км. Ежедневно он перевозит около 1, 5 млн. пассажиров.

Троллейбус

Троллейбус - ниболее экономичный и дешёвый, не загрязняющий среду вид транпорта. Он экономичнее автобуса, меньше потребляет энергии, надёжней и проще в эксплуатации, не “пожирает” кислород и не отравляет воздух отработавшими газами. Использование троллейбусов в условиях большого города, удлинённости маршрутных линий ведёт к прямой экономии горючего.

Идея создания безрельсового трамвая впервые практически была осуществлена фирмой “Сименс - Гальске”, построившей в 1882 г. троллейбусную линию в пригороде Берлина Шпандау. Этот год и следует считать годом рождения троллейбуса - электрического безрельсового транспорта с питанием от центральной станции. Троллейбус родился как гибрид трамвая и омнибуса и впоследствии превратился в автобус с электродвигателем, который получает энергию не от перевозимого аккумулятора, а по проводам внешнего источника.

Сегодня троллейбусы используют в основном для пассажирских перевозок в крупных городах и лишь в отдельных случаях для доставки грузов. Они проще по устройству, чем автобусы, техническое обслуживание их менее трудоёмко, а пуск в холодное время года не создаёт проблемы.

Шум троллейбусов близок по уровню к шуму легковых автомобилей. По спектру он имеет низкочастотный характер. Такой шум легче переносится человеком, чем шум от трамваев, который значительно выше и по уровню аналогичен шуму грузового транспорта.

Прежде всего, шум троллейбусов обусловлен работой двигателя (тяговой передачи), качением колёс по дорожному покрытию и работой вспомогательных электрических машин. При движении и от работы двигателя и качения колёс возникает вибрация ограждающих конструкций; шум производят также неплотно пригнанные окна и двери. В связи с этим уменьшение шума троллейбуса может быть достигнуто балансировкой механизма двигателя и передачи (карданного вала, якоря, редуктора), применением эластичных амортизаторов. Содержанием в порядке электрощёток, восстановлением и заменой изношенных деталей контактной сети, уплотнением креплений оконных стёкол, осветительной арматуры, передних и задних подвесок (рессор амортизаторов).

2.3 Железнодорожный транспорт

Производственная деятельность железнодорожного транспорта оказывает воздействие на окружающую среду всех климатических зон нашей страны. Но по сравнению с автомобильным транспортом неблагоприятное воздействие на среду обитания существенно меньше. В первую очередь это связано с тем, что железные дороги - наиболее экономичный вид транспорта по расходу энергии на единицу работы.

Основным источником загрязнения атмосферы являются отработавшие газы дизелей тепловозов. В них содержится окись углерода, окись и двуокись азота, различные углеводороды, сернистый ангидрид, сажа. Высокое содержание вредных примесей в отработавших газах дизелей при работе в режиме холостого хода обусловлено не только плохим смешиванием топлива с воздухом, но и сгоранием топлива при более низких температурах.

Режим работы маневровых тепловозов менее стабилен, чем поездных, поэтому и выделение токсичных веществ у них в несколько раз больше. Уровень загрязнения воздушной среды станций и прилегающих к ним зон отработавшими газами маневровых тепловозов зависит от числа одновременно занятых локомотивов. При этом наиболее значительно выделение окислов азота и сернистого ангидрида.

Ежегодно из пассажирских вагонов на каждый километр пути выливается до 200 мі сточных вод, содержащих патогенные микроорганизмы, и выбрасывается до 12 тонн сухого мусора. Это приводит к загрязнению железнодорожного полотна и окружающей среды. Кроме того, очистка путей от мусора связана со значительными материальными издержками. Решить проблему можно использованием в пассажирских вагонах аккумулирующих ёмкостей для сборов стоков и мусора или установкой в них специальных очистных сооружений.

При мытье подвижного железнодорожного состава в почву и водоёмы переходят вместе со сточными водами синтетические поверхностно-активные вещества, нефтепродукты, фенолы, шестивалентный хром, кислоты, щелочи, органические и неорганические взвешенные вещества. Содержание нефтепродуктов в сточных водах при мытье локомотивов, фенолов при мытье цистерн из-под нефти превышают предельно допустимые концентрации. Многократно превышаются ПДК шестивалентного хрома при замене охлаждающей жидкости дизелей локомотивов. Во много раз сильнее сточных вод загрязняется почва на территории и вблизи пунктов, где производится обмывка и промывка подвижного состава.

Перевод железнодорожного транспорта с паровой тяги на электрическую и тепловозную, которыми в настоящее время выполняется практически вся поездная работа, способствовал улучшению экологической обстановки: было исключено влияние угольной пыли и вредных выбросов паровозов в атмосферу.

Дальнейшая электрификация железных дорог, т.е. замена тепловозов электровозами, позволяет исключить загрязнение воздуха отработавшими газами дизельных двигателей.

Основной путь снижения выбросов токсичных веществ тепловозами заключается в уменьшении их образования в цилиндрах двигателей. Также важное значение имеет обезвреживание отработавших газов. Принцип действия одного из очистных устройств основан на рециркуляции, газов применяемой для уменьшения концентрации окислов азота, улавливание которых представляет известную трудность. Рециркуляция заключается в том, что часть отработавших газов из выпускного патрубка перепускается во всасывающую систему дизеля. Вследствие этого происходит присадка к засасываемому свежему воздуху значительного количества отработавших газов с меньшим содержанием кислорода, в результате чего ухудшаются условия протекания реакции между кислородом и азотом воздуха. При этом выброс окислов азота снижается до 55%, однако, происходит некоторое увеличение продуктов неполного сгорания топлива (окиси углерода).

Метрополитен

Одна из острых проблем современных крупных городов - транспортная. Её решено в немалой степени способствует развитие сети метрополитена, которая благоприятно отражается на состоянии городской среды, позволяя снизить темпов развития других, менее экологичных видов городского транспорта.

В метрополитене применяют люминесцентные лампы, срок службы которых довольно большой. Они экономичны, но главное достоинство этих ламп в том, что излучаемый ими свет благоприятно действует на зрение человека. Однако многое зависит и от расположения светильников. Например, на станции “Кропоткинская” они вмонтированы в украшающие верхнюю часть колонн капители, благодаря чему создаётся мягкое, равномерное освещение всего зала.

Известно, что там, где нет естественной инсоляции, жизнеспособность микроорганизмов увеличивается. Для метрополитена разработаны конкретные меры по борьбе с микробиологической загрязнённостью воздуха.

Например, с этой целью используют источники света с бактерицидным эффектом.

В метро поддерживается оптимальный микроклимат. Зимой в нём тепло, летом прохладно. За час здесь обеспечивается трёхкратный воздухообмен.

Создатели первых станций могли надеяться лишь на так называемый поршневой эффект: движется поезд - перегоняется воздух. Но этого оказалось недостаточно. Теперь метрополитен оснащён мощной приточно-вытяжной вентиляцией. Вентиляционные установки смонтированы не только на станциях, но в тоннелях. Поддерживая необходимый температурный режим, зимой станционные вентиляторы работают на вытяжку, а перегонные - на приток. Летом - наоборот. Диспетчер включает турбину огромного вентилятора. Спустя всего несколько минут воздух в метровокзале становится чище и прохладнее. А сигнал к диспетчеру поступил от специалистов лаборатории микроклимата, которые каждый день обследуют все станционные залы. С помощью специального портативного оборудования быстро и точно ставится “диагноз”: на этой станции, скажем, многовато пыли, здесь - чуть выше нормы содержание углекислого газа. Меры принимаются в кратчайшие сроки.

Не забыто и пространство, в котором особенно важно создать максимально комфортные условия. Это салоны экспрессов, где пассажир находится наиболее долго. В новых вагонах предусмотрена более совершенная система вентиляции воздуха. Её работу можно регулировать в зависимости от степени заполнения поезда, от температуры окружающей среды. В верхней части кузова этих вагонов отсутствуют отверстия, через которые свежий воздух во время движения засасывается в салон, создавая шум и снижая слышимость. Вместо них под сиденьями установлены кондиционеры новой конструкции. Через специальные решётки в оконных проёмах они захватывают воздух и подают в салон, что значительно уменьшает шум.

Новые вагоны метро имеют шестигранную форму, их салон более просторен, лучше освещён. Вагоны как бы “сидят” на своеобразных пневморессорах. Улучшена освещённость.

Многое делается для снижения шума и вибрации в метро. Это укладка длинномерных рельсов плетей, применение профилированных резиновых подрельсовых прокладок, амортизирующих рельсовых креплений, укладка бетонного основания пути на резиновые прокладки и многое другое. Вагоностроительными заводами разработаны и выпускаются антивибрационные устройства для рычажно-тормозной передачи.

Поезда метрополитена при движении на открытых участках создают шум, усиливающий общий шумовой фон города. Уровень шума от поездов метро в 7 м от оси пути значителен и составляет 80 - 85 дБа при скорости 40 км/ч. При увеличении скорости на 10 км/ч шум поездов возрастает на 3 - 4 дБа.

Строительство метрополитенов мелкого заложения, когда трассы прокладываются под существующими жилыми районами, связано с проблемой борьбы с вибрациями в жилых зданиях. Опыт эксплуатации таких трасс показал, что интенсивные вибрации проникают в здания, расположенные в радиусе 70 м по обе стороны от тоннеля метрополитена. Источником возникновения вибраций рельс является воздействие колёс на рельсы, вызывающее распространение колебаний в различных направлениях. Параметры вибраций рельс зависят от конструкции пути тоннеля, а также от скорости движения поездов, загруженности вагонов, амортизационных качеств и ходовой части.

Вибрации, возникающие в тоннеле, через грунт передаются фундаменту ближайших зданий, возбуждая в них колебания различных конструктивных элементов. Изучение параметров вибраций, проведённое в жилых зданиях, удалённых на разные расстояния от линий метрополитена и железных дорог, показало, что колебания по мере удаления от источника вибрации затухают. Однако это процесс не монотонный и зависит от составных звеньев пути распространения вибрации: рельсы и стены тоннеля - грунт - фундамент дома - строительные конструкции.

По словам опрошенных жителей вибрации, вызывают беспокойство, нарушение отдыха, сна, отдельных видов трудовой деятельности, дребезжание посуды, стекол. В жилых домах, удалённых на 10 - 20 м от тоннелей метро мелкого заложения, на вибрацию жаловались 50 - 70 % опрошенных, а при расстоянии 40 - 5- м - 15% (уровни виброускорения на основных частотах составляют 27 - 25 дБ).

Изучением влияния вибраций в условиях производства установлена возможность появления у рабочих симтомокомплекса патологических изменений, получивших название вибрационной болезни. Вибрации, проникающие в жилые помещения, в результате круглосуточного длительного воздействия могут также оказывать неблагоприятное влияние на здоровье людей. Это свидетельствует о необходимости гигиенического нормирования вибраций в условиях жилища.

В результате физиолого-гигиенических исследований были обоснованы допустимые уровни вибраций в диапазоне частот 2; 8; 16; 31, 5; 63 Гц для жилых помещений.

В нашей стране допустимые уровни вибраций в жилых домах, условия и правила их измерения и оценки регламентированы “Санитарными нормами допустимых вибраций в жилых домах”. Нормы являются обязательными для всех министерств, ведомств и организаций, проектирующих, строящих и эксплуатирующих средства наземного и подземного транспорта, технологическое, инженерное, санитарно - техническое оборудование зданий и бытовые приборы, являющиеся возможной причиной возникновения вибраций в жилых домах.

2.4 Воздушный и космический транспорт

В наше время воздушному транспорту отводится особая роль. Прежде всего, он развивается как пассажирский транспорт и занимает второе (после железнодорожного) место в пассажирообороте всех видов транспорта в междугороднем сообщении. Доля же в грузовых перевозках невелика.

В среднем один реактивный самолет, потребляя в течение 1 часа 15 тонн топлива и 625 тонн воздуха, выпускает в окружающую среду 46,8 тонн СО2 , 18 тонн паров воды, 635 кг угарного газа, 635 кг окиси азота, 15 кг окиси серы, 2,2 кг твердых частиц. Средняя длительность пребывания этих веществ в атмосфере составляет примерно два года.

Исследования состава продуктов сгорания двигателей, установленных на самолетах “Боинг-747”, показали, что содержание токсичных составляющих в продуктах сгорания существенно зависит от режима работы двигателя (табл. 4.1.).

Таблица 4

Число оборотов двигателя	Содержание г/кг топлива
	СО	NOx	CnHm
0.56 n*	87.9	0.7	9.8
0.83 n	2.3	1.5	0.3
0.90 n	--	4.4	--

n - номинальное число оборотов двигателя

Как следует из таблицы 4.1., высокие концентрации СО и CnHm характерны для двигательных установок, работающих на пониженных режимах (холостой ход, руление, приближение к аэропорту, заход на посадку), тогда как содержание оксидов азота NOx (NO, NO2, N2O5) существенно возрастает при работе на режимах близких к номинальному (взлет, набор высоты, полетный режим).

Оценка суммарного количества основных загрязнителей, поступающих в воздушную среду контролируемой зоны аэропорта гражданской авиации в результате его производственной деятельности (без учета загрязнения воздуха спецавтотранспортом и другими наземными источниками), показывает, что на площади около 4 кмІ выделяется в атмосферу за одни сутки от 1000 до 1500 кг окиси углерода, 300-500 кг углеводородных соединений и 50-80 кг окислов азота. Такое количество выделяемых вредных веществ при неблагоприятном сочетании метеорологических условий может приводить к повышению их концентраций до значительных величин.

При чрезвычайных и аварийных ситуациях самолеты вынуждены сливать в воздухе излишнее топливо для уменьшения посадочной массы. Количество топлива, сливаемого самолетом за один раз, колеблется от 1-2 тыс. до 50 тыс. литров. Испарившаяся часть топлива рассеивается в атмосфере без опасных последствий, однако неиспарившаяся часть достигает поверхности земли и водоемов и может вызвать сильные местные загрязнения. Доля неиспарившегося топлива, достигающего поверхности земли в виде капель, зависит от температуры воздуха и высоты слива. Даже при температуре более 20° С на землю может выпадать до нескольких процентов сливаемого топлива, особенно при сливе на малых высотах.

Загрязнение воздушной среды транспортом с ракетными двигательными установками происходит главным образом при их работе перед стартом, при взлете и посадке, при наземных испытаниях в процессе их производства и после ремонта, при хранении и транспортировке топлива, а так же при заправке топливом летательных аппаратов. Работа жидкостного ракетного двигателя сопровождается выбросом продуктов полного и неполного сгорания топлива, состоящих из O, NOx и др.

При сгорании твердого топлива из камеры сгорания выбрасываются H2O, CO2, HCl, CO, NO, Cl, а также твердые частицы Al2O3 со средним размером 0,1 мкм (иногда до 10 мкм).

В двигателях космического корабля “Шатл” сжигается как жидкое, так и твердое топливо. Продукты сгорания топлива по мере удаления корабля от Земли проникают в различные слои атмосферы (табл. 4.2), но большей частью в тропосферу.

В условиях запуска у пусковой системы образуется облако продуктов сгорания, водяного пара от системы шумоглушения, песка и пыли. Объем продуктов сгорания можно определить по времени (обычно 20 с) работы установки на стартовой площадке и в приземном слое. После запуска высоко температурное облако поднимается на высоту до 3 км и перемещается под действием ветра на расстояние 30 - 60 км, оно может рассеяться, но может стать и причиной кислотных дождей. При старте и возвращении на Землю ракетные двигатели неблагоприятно воздействуют не только на приземный слой атмосферы, но и на космическое пространство, разрушая озоновый слой Земли.

Масштабы разрушения озонового слоя определяются числом запусков ракетных систем и интенсивностью полетов сверхзвуковых самолетов.

Таблица 4.2

Атмосферный слой	Высота, км	Продукты сгорания, кг
		HCl	Cl	NO	CO	CO2	H2O (пар)	Al2O3
Приземный слой	0 - 0,5	24666	2741	1697	131	55075	46674	39284
Тропосфера	0,5 - 13	78517	9657	4618	839	172570	152677	26385
Стратосфера	13 - 50	59732	11727	239	2189	147684	146393	110304
Нижняя мезосфера	50 - 67	0	0	0	0	0	15542	0
Мезосфера - термосфера	67	0	0	0	0	0	119045	0

За 40 лет существования космонавтики в СССР и позднее России произведено свыше 1800 запусков ракет-носителей.

По прогнозам фирмы Aerospace в XXI в. для транспортировки грузов на орбиту будет осуществляться до 10 запусков ракет в сутки, при этом выброс продуктов сгорания каждой ракеты будет превышать 1,5 т/с.



3. Выбросы в атмосферу от авиационного транспорта

Неуклонный рост объёмов перевозок воздушным транспортом приводит к загрязнению окружающей среды продуктами сгорания авиационных топлив. В среднем один реактивный самолёт, потребляя в течение 1 ч 15 т топлива и 625 т воздуха, выпускает в окружающую среду 46, 8 т диоксида углерода, 18 т паров воды, 635 кг оксида углерода, 635 кг оксидов азота, 15 кг оксидов серы, 2, 2 твёрдых частиц. Средняя длительность пребывания этих веществ в атмосфере составляет примерно 2 года.

Наибольшее загрязнение окружающей среды происходит в зоне аэропортов во время посадки и взлёта самолётов, а также во время прогрева их двигателей, табл.5. Подсчитано, что при 300 взлётах и посадках трансконтинентальных авиалайнеров в сутки в атмосферу не равномерно, а в зависимости от графика работы аэропорта. При работе двигателей на взлёте и посадке в окружающую среду поступает наибольшее количество оксида углерода и углеводородных соединений, а в процессе полёта - максимальное количество оксидов азота.

Самолёту не требуется бесконечных лент дороги, как автомобилю, хотя аэропорты, взлетно-посадочные полосы занимают немалые земельные площади. Эти виды транспорта роднит активное участие в загрязнении атмосферы, в расточительном расходовании кислорода. Реактивному лайнеру, совершающему трансатлантический перелёт, требуется от 50 до 100 т этого газа. На территории аэропорта производится запуск двигателей, руление, взлёт и посадка самолётов т. е., операции при которых в атмосферу поступают вредные продукты выхлопов авиационных двигателей, предварительного старта (мест ожидания) и на взлетно-посадочной полосе. Рулёжные дорожки считаются участками умеренного выделения газа вследствие выделения кратковременности нахождения на них самолётов.