О концепции повышения экологической безопасности при эксплуатации автомобильного транспорта (на примере г. Орла и Орловской области) (80
.pdfill. ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОТРАНСПОРТНОГО КОМПЛЕКСА г. ОРЛА И ОРЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ
О КОНЦЕПЦИИ ПОВЫШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА
(на примере г. Орла и Орловской области)
НОВИКОВ А.Н., начальник Управления природных ресурсов и охраны
окружающей среды МНР России по Орловской области, доктор технических
наук, профессор, зав. кафедрой «Сервис и ремонт машин» ОрелГТУ ИВАЩУК О.А., кандидат физико-математических наук, ОрелГАУ
Созданная людьми искусственная среда обитания все чаще становится опасной не только для флоры и фа уны, но и для них самих. Безусловно, центральная пробле
ма современной экологии — это нахождение путей оптималь ного взаимодействия в системе «человек — окружающая сре да». Богатства природы огромны, они составляют матери альную основу природопользования. Чтобы сохранить их в необходимых объемах и качестве, нужны активные усилия, и человечество обязано приложить их во имя будущего.
Наиболее уязвимыми компонентами природной сферы, без которых невозможно существование человека и кото рым он наносит наибольший ущерб, являются воздушная, водная и почвенная среды.
Из всех опасных видов хозяйственной деятельности че ловека, оказывающих значительное негативное влияние на ; Указанные составляющие окружающей среды (ОС), необхо димо особо выделить автомобильный транспорт, «вклад» I Которого в загрязнение большинства городов России исклю чительно велик и с каждым годом возрастает.
Автотранспортный комплекс (АТК) является важнейшим
204 |
Экологическая безопасность региона: опыт, проблемы, пути решени |
составным элементом экономики страны. По данным Мин транса РФ, 55% всех грузоперевозок и 53% перевозок пасса жиров в России осуществляется с помощью автомобильного транспорта. В сельском хозяйстве на долю автомобильного транспорта приходится около 80% общего объема грузооборо та. Причем имеется тенденция дальнейшего увеличения этой доли, так как автомобильный вид перевозок обладает рядом преимуществ: скоростью, надежностью, маневренностью.
Однако функционирование автотранспорта сопровожда ется мощным негативным воздействием на природную сре ду и здоровье людей. Наиболее важными составляющими воздействия являются:
—выбросы в атмосферу загрязняющих веществ, кото рые изменяют качественный состав воздушной среды;
—выбросы в атмосферу «парниковых» газов, влияющих на изменение климата;
—сбросы загрязняющих веществ со сточными водами автотранспортных предприятий (АТП) и автодорог, приводящие к негативным изменениям в составе по верхностных водоемов и грунтовых вод;
—проливы топливно-смазочных материалов, приводящие
кзагрязнению водных и почвенных ресурсов;
—шумовое воздействие на ОС, приводящее к акустиче скому дискомфорту;
—отчуждение земель под строительство объектов авто транспортной инфраструктуры;
—аварии при транспортировке опасных грузов.
Также необходимо к негативно воздействующим факто рам отнести большое потребление при эксплуатации авто мобилей жизненно важного ресурса — воздуха и невозобновляемых и дефицитных энергоносителей, таких, напри мер, как нефть.
По оценкам зарубежных специалистов, суммарный ущерб от всех негативных аспектов, связанных с исполь зованием автомобильного транспорта, составляет около 10% валового национального продукта (ВНП) развитых
Проблемы обеспечения экологической безопасности автотранспортного |
|
комплекса г. Орла и Орловской области |
205 |
стран. Величина прямого экологического ущерба от фун кционирования АТК России составляет более 3,4 млрд. долларов США. Пути дальнейшего развития и повыше ния эффективности использования автомобильного транс порта неразрывно связаны с решением проблемы загряз нения окружающей среды.
В настоящей работе рассматриваются вопросы обеспече ния экологической безопасности объектов АТК региональ ного уровня на примере Орловской области.
Под автотранспортным комплексом региона понимается сложная транспортно-производственная система, включающая:
•подвижной состав всех типов и видов собственности;
•производственно-техническую базу, состоящую из пред приятий всех форм собственности, осуществляющих перевозки, заправку, погрузочно-разгрузочные работы, хранение, техническое обслуживание и ремонт авто мобильного транспорта;
•улично-дорожную сеть;
•средства регулирования и организации движения;
•средства надзора и контроля за транспортом, его техни ческим состоянием, производственной базой, применя емыми топливами и материалами, а также персоналом.
Основная цель АТК — обеспечение рациональных транс портных потребностей региона и населения, которые дикту ют размер и структуру парка, его дислокацию, пробег и вызывают побочный перевозочному, но очень важный и не гативный эффект — загрязнение окружающей среды, кото рое при условии обеспечения транспортных потребностей Должно быть минимизировано.
В рамках предлагаемой региональной программы повы шения экологической безопасности автотранспортного ком плекса региона предполагается решение следующих задач:
—изучение и комплексная оценка воздействия объектов АТК на городскую среду и население города, прогноз развития сложившейся ситуации;
—минимизация экологического ущерба, наносимого
206 Экологическая безопасность региона: опыт, проблемы, пути решени
объектами АТК фрагментам городской инфраструкту ры и здоровью отдельных групп населения;
— разработка научно обоснованных мероприятий по оз доровлению экологической ситуации.
Орловская область сравнительно недавно столкнулась с проблемой экологических рисков, возникающих при эксп луатации и обслуживании автомобильного транспорта. Это связано с резким увеличением числа автомобилей в регио не именно в последние годы. Динамика численности авто парка Орловской области за период с 1993 по 2003 г. пока зана на рисунке 1. Последние десять лет автотранспорт ный парк увеличился на 62%. Особенно возросло число индивидуального автотранспорта, который является основ ным источником загрязнения города. В 2003 году автомо бильный парк области составил 198,955 тыс. автотран спортных средств, из них 120,3 тыс. легковых автомоби лей, 32,226 тыс. грузовых автомобилей, 3501 автобусов, 29,947 тыс. ед. мототранспорта, 11,457 тыс. прицепов, 1450 п/прицепов.
140000
120000
100000
80000 |
|
|
|
|
• грузовые |
|
|
|
|
автомобили |
|
60000 |
|
|
|
|
Е легковые |
40000 |
|
|
|
|
автомобили |
|
|
|
|
|
|
20000 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
# |
.«*»• с#я |
«# .d£ <# |
«# |
cs4 |
_c\V |
к3 |
•3 |
к* |
*> <у |
V |
Ф> |
Рис. 1. Динамика численности автомобильного парка Орловской области.
Проблемы |
обеспечения экологической безопасности автотранспортного |
|
комплекса |
г. Орла и Орловской области |
2 0 7 |
Наибольший вклад автотранспорт вносит в загрязнение атмосферного воздуха города. По данным Управления при родных ресурсов и окружающей среды по Орловской облас ти, выбросы автомобильного транспорта в атмосферный воз дух области в 2003 г. составили 96,102 тыс. т загрязняю щих веществ (ЗВ) — это 85% суммарных выбросов стацио нарных и передвижных источников. В таблице 1 приведены данные за 2003 г. для Орловской области и г. Орла по объе мам ЗВ, попадающих в атмосферу с отработавшими газами автомобилей. Удельные годовые выбросы на один автомо биль области составляют 620 кг, на одного жителя города
— 112 кг, на один гектар площади города — более 4 т.
Таблица 1
(Объемы выбросов загрязняющих веществ от автотранспорта в атмосферу (Орловская обл. и г. Орел, 2003 г.)
Наименование ЗВ |
Сажа |
ШхОу |
СО |
Ю\ |
S02 |
Всего |
Выбросы,тыс.тонн |
1,678 |
8,201 |
70,746 |
13,185 |
2,292 |
96,102 |
В т. ч. в г. Орле |
0,190 |
2,318 |
29,505 |
5,057 |
0,305 |
37,372 |
До 40% городского населения испытывает акустический (гаскомфорт, создаваемый транспортом. Источниками шума являются двигатели автомобилей, а также взаимодействие (пин с дорожным покрытием, которое зависит от шерохова тости покрытия, скорости движения и характеристик сайой шины на контакте с покрытием. Кроме того, уровень Иума также зависит от характера груза и условий его за крепления в кузове. Возрастание уровня шума сверх нормы (75-85 дБА) оказывает большое воздействие на здоровье че ловека.
- Предприятия АТК и автодороги города являются источВяками, от которых поступают загрязнения как в атмосфе-
208 Экологическая безопасность региона: опыт, проблемы, пути решен
ру, так и в поверхностный сток, включающий дождевые и талые воды, воды от мойки подвижного состава и уборки помещений, сточные воды, образующиеся в производствен ных процессах. Поверхностные стоки с территорий транс портных предприятий и с городских автодорог содержат взвешенные вещества, нефтепродукты (бензин, дизельное топливо, масла, мазут и др.), органические соединения, от работанные электролиты аккумуляторных батарей, продук ты разрушения искусственных покрытий, остатки моющих средств, дезинфицирующих, антиобледенительных и проти вогололедных реагентов, износа шин и тормозных колодок, дорожных покрытий, остатки перевозимых грузов. Воздей ствие ливневых и талых вод, стекающих с территорий АТК, проявляется в плоскостной и линейной эрозии почв, заили вании русел водотоков и водопропускных труб, изменении гидрологического режима.
До сих пор многие автомобили, находящиеся в личном пользовании, не обеспечены постоянными местами хране ния. В условиях достигнутого в настоящее время уровня автомобилизации (к 2004 году он составил по Орловской области 192 автомобиля на 1000 жителей) достаточно боль шая часть свободных пространств, в том числе газонов и площадок для отдыха, внутриквартальных проездов и дво ровых территорий, загромождается припаркованными ав томобилями, особенно в дневное время. Хранение автотран спорта на площадках, не приспособленных для автостоянок, создает экологическую проблему, так как это приводит к существенному дополнительному загрязнению почвенного покрова и ливневых стоков, которые в результате имеют повышенные концентрации нефтепродуктов.
Следует отметить, что транспортное обслуживание насе ления в Орловской области, так же как и в других городах России, осуществляется на технически, морально и физи чески устаревшем подвижном составе. По данным ГИБДД Орловской области за 2003 год, из представленных на тех нический осмотр автомобилей исправными оказались 67% •
Проблемы обеспечения экологической безопасности автотранспортного |
|
комплекса г. Орла и Орловской области |
209 |
Использующиеся топлива и другие эксплуатационные ма териалы не удовлетворяют современным европейским тре бованиям. Кроме того, характерным является дефицит улич- но-дорожной сети и производственно-эксплуатационной базы по хранению, мойке, контролю, техническому обслужива нию и ремонту автомобилей.
Отличительной чертой автомобильного парка является также быстрый рост автотранспортных средств зарубежно го производства, значительную часть которых составляют подержанные автомобили.
Проверки автотранспортных средств, проводившиеся в 2002 году пунктами экологического контроля и регулиров ки топливной аппаратуры автомобилей (ПЭКР) города Орла
[на стационарных постах и на автопредприятиях, |
показали: |
i 75% от общего числа проверенных автомобилей |
эксплуати |
ровались с нарушением требований государственных стан дартов по токсичности и дымности, из них 17% не поддают
с я регулировке и устранению нарушений. На предприяти я х — владельцах автомобилей отсутствует постоянный кон троль за неисправностью находящихся в эксплуатации ав томобилей. Только 35% предприятий имеют контрольно-ре- Егулировочные пункты, оснащенные газоаналитической и |Другой аппаратурой. В основном это связано с недостатком 'денежных средств на приобретение необходимых для конт роля и регулировки приборов.
\ Таким образом, для снижения негативного воздействия *АТК на природную сферу и здоровье населения необходима "реализация комплексной региональной программы. Мы пред лагаем следующие этапы реализации программы:
1.Проведение комплексного мониторинга загрязнения окружающей среды при эксплуатации и обслужива нии автомобильного транспорта (загрязнение атмосфер ного воздуха, загрязнение водного бассейна, транспор тный шум).
2.Проведение экологического мониторинга параллельно
смониторингом здоровья населения региона с после-
ЗвказЛ6 6367
2 10 |
Экологическая безопасность региона: опыт, проблемы, пути решения |
дующей разработкой автоматизированных баз данных.
3.Разработка и построение моделей и соответствующих им компьютерных программ, позволяющих оценить объем эмиссии загрязняющих веществ в окружающую среду при эксплуатации и обслуживании автотранс порта.
4.Разработка и построение моделей оценки и прогноза экономического ущерба, наносимого региону при экс плуатации и обслуживании автотранспорта.
5.Формирование программы комплексных научно обо снованных мероприятий по обеспечению экологичес кой безопасности при эксплуатации и обслуживании автотранспорта.
В настоящее время нами проводится анализ состояния атмосферного воздуха и акустической среды в зоне влияния различных автодорог города, а также состава поверхност ных сточных вод, стекающих с полотна автодорог во время выпадения атмосферных осадков и проведения поливомоечных работ.
Были проведены натурные замеры концентраций в воз духе таких токсичных компонентов, как оксид углерода (СО), диоксид азота (N02), диоксид серы (S02), концентраций в поверхностном стоке с автодорог нефтепродуктов и взвешен ных веществ, а также замеры уровня шума в зоне влияния автодорог. Измерения и анализ проб проводятся с примене нием сертифицированных приборов и оборудования специа лизированных лабораторий. Исследования, проводимые в соответствии с действующими нормативными документами, позволили получить объективную информацию о состоянии рассматриваемых компонентов окружающей среды. Опыт ные участки для проведения замеров и отбора проб были выбраны по результатам планирования эксперимента. Они соответствуют различным сочетанием таких факторов, вли яющих на уровень негативного воздействия автотранспорта на ОС при его движении по автодорогам города, как интен-
Проблемы обеспечения экологической безопасности автотранспортного |
|
комплекса г. Орла и Орловской области |
2 1 1 |
сивность и состав транспортного потока, а также пропуск ная способность дороги. В таблице 2 показаны результаты весеннего мониторинга, который проводился на перегонах городских автодорог (март — апрель 2004 года).
Массовые концентрации ЗВ в наружном воздухе не дол жны превышать их максимальных разовых предельно до пустимых концентраций (ПДКм р ), установленных в «Пе речне и кодах веществ, загрязняющих атмосферный воздух». Замеры проводились с помощью газоанализаторов ГИАМ15 (15М), QUENTOX (КМ-9006), а также фотометрическим методом (для N02).
Было установлено, что на отдельных перекрестках горо да наблюдается сильное превышение ПДКМ р Так, в 40% отобранных проб воздуха отмечалось превышение содержа ния СО до 3+4 ПДКМ р , в 28% — до 5+7 ПДКМ р , в 12% — до 8+10 ПДК м р , в 4% — более 12 ПДКм р По N02 в 35% ото бранных проб наблюдалось превышение до 20 ПДКМ р , а по S02 в 6% — до 120 ПДК м р . Следует отметить, что при про ведении замеров в жилых массивах также наблюдалось пре вышение ПДКМ р .
Таблица 2
Характеристика загрязнения ОС при движении автотранспорта по автодорогам (перегонам) города Орла (весна 2004 г.)
Состояние атмосферного воздуха вблизи автодорог
|
|
Концентрация |
ПДКМР, |
|
Ns |
Наименование ЗВ |
загрязняющих веществ (усредненное |
||
мг/м3 |
||||
» п/п |
|
значение), мг/м3 |
||
|
|
|||
•' 1 |
Оксид углерода |
64 |
5 |
|
•'~2 |
Диоксид азота |
0,3 |
0,085 |
|
••з |
Диоксид серы |
0,9 |
0,5 |
£ Усредненное значение уровня шума на автодорогах города состави ло 74 дБА.
Х4*
2 12 Экологическая безопасность региона: опыт, проблемы, пути решения
Продолжение табл. 2
|
Характеристика поверхностного стока с автодорог |
|||
|
|
Концентрация |
ПДК в водоемах различного |
|
№ |
|
эафяэняющих |
назначения, мг/м3 |
|
п/п |
Наименование ЗВ |
веществ (ус |
культурно- |
рыбохозяй- |
|
|
редненное |
бытовое |
ственное |
|
|
значение), |
||
|
|
водополь |
водополь |
|
|
|
мг/м3 |
||
|
|
зование |
зование |
|
|
|
|
||
1 |
Взвешенные |
2900 |
3 |
1 |
|
вещества |
|
|
|
2 |
Нефтепродукты |
2,4 |
0,1 |
0,05 |
Согласно санитарным требованиям допустимый шум в жилых помещениях не должен превышать днем 55, а но чью 45 дБА. При уровне шума свыше 90 дБА возможна частичная потеря слуха. При этом автомобильный транс порт создает уровень шума, приближающийся к этим пока зателям.
По результатам проведения исследований можно отме тить, что средние концентрации содержания загрязняющих веществ в ливневых стоках с городских автодорог составля ют: по нефтепродуктам — 2,2 мг/л, по взвешенным веще ствам — 2900 мг/л. Разброс экспериментальных данных со ставляет соответственно от 1,8 до 2,6 мг/л и от 1500 до 13 000 мг/л. Таким образом, превышение содержания неф тепродуктов в ливневых стоках с автодорог города состави ло 44 ПДК, взвешенных веществ — около 3000 ПДК.
По результатам экологического мониторинга формируют ся автоматизированные базы данных (БД), которые явля ются доступными для изменения и дополнения. Они исполь зуются при последующем моделировании. Создание комп лекса математических моделей и соответствующих им ком пьютерных программ — очень важный этап. Математиче ские модели не только позволяют сделать качественную и количественную оценку состояния отдельных компонентов природной среды региона при воздействии на них АТК. С их использованием возможно осуществлять прогноз транс-