12.3. Водний транспорт

Водний транспорт – це вид транспорту, що виконує перевезення вантажів і пасажирів як по природних водних шляхах (річки, озера, моря, океани, протоки), так і по штучних (канали, водосховища та інші). Поділяється на морський та річковий.

Морський транспорт – це вид транспортної сфери матеріального виробництва, який здійснює перевезення вантажів та пасажирів морськими суднами. Морський транспорт широко застосовується для міжнародних і внутрішніх перевезень.

Річковий транспорт – це вид транспорту, що здійснює перевезення пасажирів і вантажів в основному по внутрішніх водних шляхах як природних, так і штучних (канали, водосховища, шлюзовані ділянки річок). Виділяють магістральні річкові шляхи, в тому числі міжнародні, що обслуговують зовнішньоторгівельні перевезення деяких країн; міжрайонні, що обслуговують перевезення між великими районами всередині країни, і місцеві, що обслуговують внутрірайонні зв’язки.

Для функціонування водного транспорту потрібні плавзасоби, порти і водні шляхи.

Порт – ділянка берега моря, озера, водосховища або річки і прилегла водна площа, штучно або природно захищені від хвилювання, обладнано для стоянки та обслуговування суден, виконання перевантажних та інших операцій. Розрізняють порти морські, що обслуговують морське судноплавство, та річкові – на внутрішніх водних шляхах. Морські порти поділяють на цивільні (торговельні, рибні, пасажирські та інші) і військові.

Річкові порти за призначенням поділяються на загальні, аванпорти і порти сховища. Аванпорти розташовують на водосховищах у верхніх б’єфах шлюзів. в цих портах судна або плоти переформовуються перед входом в камеру шлюзу.

Причал – сукупність споруд та пристроїв для стоянки і обслуговування суден, посадки та висадки пасажирів, вантажних операцій тощо.

Канал – це штучне русло (водовід) правильної форми з безнапірним рухом води. За призначенням розрізняють канали: судноплавні, енергетичні, іригаційні, обводнювальні, осушувальні, водопровідні, лісосплавні, рибоводні, комплексного призначення. Судноплавні канали поділяються також на відкриті і шлюзовані. Перші будують при сполученні водних шляхів, які мають практично одинакові рівні води, другі – при різних рівнях.

Шлюз – це судноплавна гідротехнічна споруда, розташована між водоймами з різними рівнями, через котру проходять судна чи плоти.

Шлюзи будують в річкових гідровузлах, каналах, морських портах, акваторії яких піддаються припливам і відливам з великою амплітудою коливання рівнів.

Судном називають складну плаваючу інженерну споруду, призначену для перевезення вантажів і пасажирів (транспортні судна), для виконання днопоглиблювальних робіт, видобування корисних копалин (технічні судна) або для обслуговування транспортних та технічних суден та створення їм необхідних умов для виробничої діяльності (допоміжні судна). Україна має такі великі морські порти: Одеса, Южний, Іллічівськ, Рені, Ізмаїл, Маріуполь, Миколаївський морський, Херсонський морський, а також невеликі морські торговельні порти в таких містах: Кілія, Вилкове, Усть-Дунайськ, Бугаз, Бєлгород-Дністровський, Очаків, Октябрський, Дніпробузьк, Скадовськ, Чорноморськ, Донузлав, Євпаторія, Севастопіль, Ялта, Массандра, Феодосія, Армінцево, Керч, Генічевськ, Бердянськ.

Найбільш важливими річковими портами є порти Дніпровського басейну: Київський, Черкаський, Кременчуцький, Дніпро- дзержинський, Дніпропетровський, Запоріжський, Ніколаєвський, Херсонський.

На Дністрі розташований Могилів-Подільський річковий порт. На Дунаї розташовані річкові порти Ізмаїл і Рені.

Водний транспорт є великим забруднювачем довкілля. Забруднення навколишнього середовища водним транспортом відбувається по двох каналах.

по-перше, морські і річкові судні забруднюють біосферу відходами, отриманими в результаті експлуатаційної діяльності.

по-друге, забруднення трапляється у випадках аварійних ситуацій скидом суднами вантажів токсичного характеру, а також нафти і нафтопродуктів.

В умовах звичайної експлуатації основними джерелами забруднення є судові двигуни і, насамперед, головна енергетична установка, а також вода, використана для миття вантажних танків. Енергетичні установки суден забруднюють відпрацьованими газами передусім атмосферу, звідки токсичні речовини частково або повністю потрапляють у води океанів, морів та річок. Нафта і нафтопродукти є основними забруднювачами водного басейну. Негативний вплив водного транспорту на гідросферу пов’язаний з тим, що на танкерах, що перевозять нафту та її похідні, перед кожним наступним завантаженням робиться промивка ємкостей для видалення решток раніше перевезеного вантажу. Промивна вода з залишком вантажу скидається за борт. Після доставки нафтовантажів у порти призначення танкери здебільшого направляються до пункту нового призначення без вантажу. В цьому випадку для забезпечення належної осадки і безпечності плавання нафтові танки суден заповнюють баластною водою. Ця вода забруднюється нафтовими залишками. враховуючи, що обсяги перевезення нафтопродуктів танкерами у світі щорічно зростають, надзвичайно актуальним є створення ефективних засобів очистки промивних і баластних вод. Таким шляхом у води світового океану потрапляє до 28% нафтопродуктів.

Іншими статтями забруднення водних об’єктів є: аварійні викиди бурових установок, що розташовані на морських шельфах (4%) зі стоком річок ‑ 28%, поверхневим стоком з берегів – 16%, з суден, що знаходяться в портах – 14%, з атмосфери – 10%. Встановлено, що кожна тонна скинутої у воду нафти розтікається на поверхні на площі 12 км³, а за даними фахівців в моря і океани щорічно виливається до 10 млн.т нафтовантажів. Океанологи вважають, що забруднення поширилося на 15% поверхні світового океану. Слід зауважити, що в екваторіальній зоні нафта піддається більш швидкому розкладанню, ніж у півничних широтах. До того ж, в даний час, в зв’язку з видобування нафти з дна моря у води Арктики її стало надходить більше, ніж в попередні роки.

Енергетичні установки суден забруднюють відпрацьованими газами (СО, СО₂, С_хН₇, N_хO SO₂), сажею і незгорілими частками палива передусім атмосферу. Звідки токсичні речовини частково або повністю потрапляють у води океанів, морів і річок. Особливо це стосується СО, СО₂ і С_хН₇, які важчі за повітря і накопичуються на поверхні водного середовища. CO і газоподібні вуглеводні викиди суднових теплових двигунів беруть участь в окислювальних реакціях і в кінці перетворюються в co₂, наявність якого в атмосфері обумовлює парниковий ефект. Крім відміченого, оксиди азоту руйнують озон і стратосферу, що призводить до ряду негативних природних явищ. Треба брати до уваги і шкоду водному середовищу від важких металів та оксидів, в тому числі й заліза, а також від шуму і вібрації теплових двигунів. Як висновок можна відмітити, що головну роль у забрудненні моря при морських перевезеннях відіграють викиди теплових двигунів, особливо двигуни, що використовують високосірчисте паливо.

Важливу роль може зіграти переведення суден прибережного плавання і портового флоту на природний газ та застосування водню з гідридних акумуляторів до рідкого палива. З цією метою доцільно застосовувати комплекс заходів, включаючи питання утилізації випарів рідких залишків нафтовантажів танкерів для забезпечення економічної роботи. Утилізація випарів нафтовантажів  один із ефективних заходів по охороні довкілля. Особливу високу природозахисну роль відіграють газотурбогенератори, використання яких у складі пересувних електростанцій, дослідних станцій може знизити до мінімуму забруднення довкілля. Особливо це важливо для станцій, що працюють у льодах Арктики та Антарктики, екосистеми яких тендітні і легковразливі.

Дуже вчасно розробляти і реалізувати заходи попередження забруднення водного басейну.

До основних заходів попередження забруднення водних об’єктів транспортними судами треба віднести:

 заборону скидання забруднюючих відходів з суден у внутрішніх водоймах;

 прийняття міжнародних угод про припинення скидання з суден усіх видів відходів і змиву нафтовантажів, забрудненої ними води у відкритих морях і океанах в межах встановлених зон;

 обладнання суден додатковими засобами та установками для утилізації або знешкодження деяких видів відходів, а також для тимчасового накопичення частини відходів з наступною здачею їх на берег для знешкодження або переробки;

 розробку нових конструкцій суден, що більшою мірою гарантували б збереження нафтовантажів і нафтопалива навіть в аварійних ситуаціях. В Україні та інших країнах за останні роки проведена велика робота щодо припинення скидання з суден виробничого і побутового сміття, а також забруднених вод у річки, озера і моря.

На першому етапі була проведена свого роду інвентирізація шкідливих відходів, котрі скидалися у воду з кожного судна, а потім були розроблені заходи по обладнанню суден відповідними пристроями і, насамперед, контейнерами для сміття і цистернами для збирання усіх забруднених нафтовмістних вод. дуже важливо, щоб усі річкові судна і землеснаряди були пристосовані для закритого прийому (бункери) палива, що різко знижує випадки виливання у водойми. Днопоглиблюючі роботи на судових шляхах необхідно виконувати з урахуванням необхідності очистки русел від забрудненого ґрунту, що накопичився у попередній час. Велика робота повинна проводитись по звільненню річок, водосховищ та каналів від затопленого лісу, котрий не тільки створює небезпеку для судноплавства але, розкладаючись, поглинає кисень і виділяє токсичні феноли.

В річкових і морських пароплавствах діють спеціалізовані служби для захисту довкілля від забруднення, яке пов’язано з водним транспортом. Разом з іншими технічними підрозділами ці служби розробляють пропозиції і проекти планів, слідкують за їх виконанням і, в рамках своїх повноважень, здійснюють системний контроль за виконанням загальнодержавних законів і відомчих наказів про охорону водного середовища. У сучасних умовах першорядного значення набувають міжнародні угоди про заборону скидання забруднених вод і сміття у відкритих морях. Встановлені вимоги до великих нафтових танкерів: подвійне дно, ізольований або чистий баласт, інертні гази для запобігання вибухів у частково або повністю опорожнених від вантажу танках, системи для запобігання зіткненням суден, удосконале рульове керування, підвищення рівня правил (стандартів) перевірки суден. У річковому транспорті дуже важливо, щоб всі судна мали обладнання для збору господарських і фекальних стоків, які потім через спеціальне устаткування потрібно відправляти в берегові каналізаційні мережі.

Якщо ж все-таки сталось забруднення водних об’єктів, то повинні вживатись заходи по ліквідації допущених забруднень. Існує багато методів ліквідації допущених забруднень водних об’єктів. На сьогодні намітились три основні напрямки очистки забруднених вод морів і річок, а саме: механічний збір з поверхні вод сміття і нафтових плівок, хімічний вплив на нафтові плівки і біологічний розклад плівок. Найбільшого поширення набув механічний метод. При такому методі великі плавучі агрегати виконують різні за ступенем складності операції  від простого збору з поверхні плаваючого сміття до виловлювання і сепарації нафтопродуктів. Зібране сміття і нафтовмісні води передають на берегові станції для знешкодження та утилізації. Для ліквідації аварійних розливів нафти в акваторіях і у відкритому морі створенні штаби, які вживають екстерні міри по знешкодженню наслідків таких розливів.

В практиці роботи морських портів України знайшли застосування бонові загородження. Їх встановлюють з профілактичною метою навколо танкерів, які знаходяться під розвантаженням або завантаженням, а також для огородження суден, що приймають паливо. В багатьох країнах світу ведуться розробки фізико-хімічних методів видалення нафтових плям з поверхні річок і морів. Розроблені хімічні препарати-абсорбенти, котрі у вигляді порошків або рідин розпилюються на забруднення. Абсорбенти поглинають нафту, але, вступивши з нею в реакцію, розкладають її, утворюючі нові хімічні сполуки, що залишаються у воді. Такі сполуки здебільше теж токсичні, але вони сприяють порушенню нафтового шару, котрий перекриває надходження кисню повітря у воду. Такі ж сполуки досить часто легше зібрати з поверхні води ніж нафту.

До категорій реагентів для боротьби з розливом нафти відносяться так звані диспергенти  речовин, що знижують поверхневий натяг плівки, розбиваючи її на краплинки. В результаті покращуються обмінні процеси з атмосферою і проникнення сонячного проміння, а також прискорюється розклад нафти. Але продукти розкладу, якась частка нафти і самого реактиву залишається у товщі води або випадає на дно. В цьому зв’язку, а також через токсичність самих реагентів ці заходи можуть застосовуватись лише у деяких екологічних умовах і за обставин, що загрожують більш тяжкими наслідками.

поки що проблематичними, але все ж таки перспективними способами нейтралізації нафтопродуктів, що потрапили у воду, є біологічні методи. Тут намічаються три основні напрямки пошуків. Перш за все, це очистка за допомогою рослин, котрі засвоюють деякі забруднювачі, що містяться у воді, в тому числі і вуглеводні. Другий напрямок включає пошук живих істот, здатних уловлювати та переробляти забруднюючі речовини, в першу чергу вуглеводні. В цьому плані найбільшою увагою користуються молюски і, зокрема, мідії.

Третій напрямок – пошук анаеробних бактерій, які в умовах річки або моря могли б швидко розмножуватися на вуглеводнях, що плавають або розчинені у воді, і перероблювати їх у корисні або нейтральні для гідросфери речовини.