Транспорт как фактор воздействия на окружающую среду

Транспорт играет важную роль в хозяйстве и повседневной жизни людей и поглощает значительное количество природных ресурсов. В настоящее время транспорт, в первую очередь автомобильный, становится одним из главных факторов, оказывающих влияние на экологическое состояние территории.

Воздействие транспорта на окружающую среду чрезвычайно многосторонне. Это воздействие многомиллионного парка автомобилей, самолетов, судов, крупных транспортных предприятий (морских и речных портов, автобаз, вокзалов, аэропортов), автомобильных и железных дорог, трубопроводов и пр.

Можно выделить четыре основных направления неблагоприятного воздействия транспорта на состояние окружающей среды: отчуждение земельных территорий под транспортное строительство; загрязнение и изменение всех природных компонентов, особенно воздуха и воды; значительное потребление природных ресурсов, в частности водопотребление, и связанное с ним нарушение круговоротов веществ в природных комплексах, значительное потребление природного топлива (в настоящее время остро стоит проблема снижения энергоемкости транспорта); шум и вибрация, сопровождающие работу практически всех видов транспорта.

В эпоху НТР быстрое развитие различных видов транспорта (табл. 4.21) стало оказывать возрастающее отрицательное воздействие на природную среду. При этом каждый из видов транспорта имеет как бы свою «специализацию». Так, автомобильный, воздушный и железнодорожный транспорт (при тепловозной тяге) в наибольшей мере влияют на атмосферу; морской и внутренний водный — на гидросферу; трубопроводный (например, при авариях нефтепроводов) — на литосферу.

Все пути сообщения, транспортные предприятия и транспортные средства в совокупности образуют мировую транспортную систему, масштабы которой очень велики.

Общая длина транспортной сети мира, без учета морских трасс, составляет 36 млн км.

Динамика протяженности сети мировой транспортной системы (тыс. км) (Ю. Г. Липец и др., 1999)

50 трлн т • км.

В структуре пассажирооборота (рис. 4.15) главенствует автомобильный транспорт, причем более 60 % всех перевозок осуществляется легковыми автомобилями.

Мировая транспортная система сформировалась в XX в. Она внутренне неоднородна. В частности, на транспортные системы экономически развитых стран мира приходится до 80 % общей длины мировой транспортной сети и 74 % мирового грузооборота. Густота транспортной сети в большинстве экономически развитых стран составляет 50 — 60 км на каждые 100 км2 территории, тогда как в развивающихся — 5—10 км.

Говоря об особенностях воздействия транспорта на окружающую среду, следует учитывать как прямое воздействие (загрязне-

Рис. 4.14. Динамика и структура мирового грузооборота (Ю. Г.Липец

и др., 1999):

1—6 — доли видов транспорта в общем грузообороте, % (/ — железнодорожный; 2 — автомобильный; 3 — внутренний водный; 4 — морской; 5 — нефтяной трубопроводный; 6 — газопроводный); 7,8— грузооборот всех видов транспорта, трлн т км (7 — суммарный; 8 — внутренний)

ние атмосферного воздуха токсичными выбросами продуктов сгорания топлива, водных объектов — сбросами и стоками, воздействие транспортного шума и пр.), так и косвенное (загрязнение среды производственными отходами во время строительства транспортных путей и стационарных транспортных объектов — доков, ремонтных заводов, станций техобслуживания, вокзалов, котельных и пр.).

Автомобильный транспорт относится к основным источникам загрязнения окружающей среды в большинстве крупных городов мира.

Около половины добываемой в мире нефти расходуется на автомобильный транспорт, рост которого значительно опережает рост населения планеты. Увеличение числа автомобилей неразрывно связано с процессами урбанизации. Многочасовые заторы стали обычной картиной на улицах многих городов мира. Ниже приведены сведения о размерах автомобильного парка (млн шт.) некоторых стран (В. П. Максаковский, Н. Н. Петрова, 1999):

В связи с увеличением численности мирового парка автомобилей растет валовой выброс вредных продуктов в воздушную оболочку планеты. Согласно экспертным оценкам автопарк мира за год расходует более 5 млрд т кислорода, выбрасывая в атмосферу Земли ежегодно 4,5 млрд т углекислого газа. Загрязнение окружающей среды С02 и другими газами, обладающими «парниковым» эффектом, становится глобальной геоэкологической проблемой.

Отработанные газы автомобильных двигателей содержат около 200 веществ, большинство из которых токсичны. В выбросах карбюраторных двигателей основную долю вредных продуктов составляют СО, углеводороды (среди которых есть канцерогены) и оксиды азота, в выбросах дизельных двигателей — оксиды азота, сажа и бенз(а)пирен.

Рис. 4.15. Динамика и структура мирового пассажирооборота (Ю. Г. Липец и др., 1999 г.):

1—4 — доли видов транспорта в общем пассажирообороте, % (1 — железнодорожный; 2 — легковой автомобильный; 3 — автобусный; 4 — воздушный); 5, 6 — пассажирооборот, тыс. чел./км (5 — суммарный; 6 — общего пользования)

газов автомобилей — соединения свинца, которые иногда используют в качестве добавки к бензину. В России с 1 июля 2003 г. действует Федеральный закон «О запрете производства и оборота этилированного автомобильного бензина в Российской Федерации» от 22 марта 2003 г. № 34-ФЗ, однако полностью исключить производство и продажу такого бензина, содержащего от 0,17 до 0,37 г/л свинца, на всей территории страны не удается. Резиновая пыль, содержащаяся в отходах автомобильных шин на дорогах, загрязняет окружающие территории цинком, никелем, кадмием. Дальность распространения выбросов автомобиля зависит от погоды, направления и скорости ветра, рельефа местности. При застоях воздуха в сочетании с высокой температурой приземные концентрации вредных веществ на автодорогах могут во много раз превышать санитарные нормы.

Низкий технический уровень эксплуатируемых в России автомобилей, в частности, старых машин зарубежного производства, невысокое качество топлива и отсутствие систем нейтрализации отработанных газов в отечественных автомобилях — причины высокого уровня загрязнения воздушного пространства большинства промышленных центров в России. Например, в крупных городах России доля выбросов в атмосферу от автотранспорта соизмерима с выбросами от промышленных предприятий, а в некоторых даже во много раз их превышает (Москва и Московская область, Санкт-Петербург, Краснодар, Екатеринбург, Уфа, Омск и др.), иногда достигая 80 — 90 % (Якутск, Армавир, Горно-Алтайск и др.).

Значительные пространства автодорог, автобаз, стоянок, заправочных станций, покрытых асфальтом и бетоном, препятствуют нормальному впитыванию дождевых вод в почву, нарушают баланс грунтовых вод. Для борьбы с обледенением дорог активно используют соль, что приводит к засолению почв на довольно больших площадях.

Автотранспорт — один из самых крупных потребителей воды среди всех видов транспорта (охлаждение двигателей, мойка автомобилей и т.д.).

Водный транспорт обслуживает около 4/5 всей международной торговли. Общая протяженность морских трасс составляет миллионы километров. Морские суда транспортируют главным образом массовые грузы — наливные (нефть, нефтепродукты), насыпные (уголь, руда, зерно), контейнеры с готовыми изделиями и полуфабрикатами.

Внутренний водный транспорт — старейший вид транспорта. Его развитие связано с природными предпосылками — наличием пригодных для судоходства рек и озер. По грузообороту внутрен-

них водных путей выделяются США, Россия, Канада, ФРГ, Нидерланды, Бельгия, Китай.

Воздействие водного транспорта на состояние водных объектов проявляется, прежде всего, в загрязнении акваторий океанов и внутренних водных путей нефтью, попадающей в воду при погрузке и выгрузке судов, при авариях, особенно морских танкеров, перевозящих нефть. В случае аварии современного танкера разливы нефти могут иметь катастрофический характер. Подсчитано, что 200 тыс. т нефти достаточно, чтобы превратить Балтийское море в безжизненную биологическую пустыню.

Загрязнение водной среды вызывается также сбросами сточных вод с судов и причалов, потерями грузов и сыпучих продуктов, в частности при перегрузке угля, когда образуется огромное количество пыли, для удаления которой требуется создание мощной пылеулавливающей техники. Вода, используемая для охлаждения судовых двигателей, сбрасывается в водоемы, вызывая их тепловое загрязнение. В море попадает также вода из трюмов, содержащая большое количество смазочных материалов, остатков топлива. При промывке емкостей танкеров перед очередной их загрузкой вода также часто сбрасывается за борт. По подсчетам специалистов, ежегодно в результате потерь нефти на морских промыслах, промывки танкеров и слива балластных вод в открытое море попадает от 5 до 10 млн т нефтепродуктов. Особенно значительны масштабы этого явления в Карибском, Ирландском, Северном морях и некоторых внутренних морях Мирового океана. Удаление разлитой при морских катастрофах нефти — трудное и дорогостоящее мероприятие.

Воздушный транспорт — самый молодой и динамичный вид транспорта. Если в 1948 г. им было перевезено во всем мире около 20 млн пассажиров, то в 1995 г. — более 2 млрд. В межконтинентальных пассажирских сообщениях воздушный транспорт занимает первое место, почти совсем вытеснив морской. Он берет на себя также значительную часть пассажирских перевозок внутри отдельных стран, имеющих большие территории (Россия, США, Канада, Австралия).

Два фактора определяют воздействие авиации на окружающую среду — авиационный шум (см. рис. 4.5) и выбросы загрязняющих веществ в атмосферу авиадвигателями. По некоторым расчетам, реактивный самолет на трассе Европа—Америка сжигает за полет 35 т кислорода, которого хватило бы для дыхания 12 тыс. человек в течение суток.

Шумовое воздействие на людей и животных, особенно вблизи аэропортов, превышает допустимые пределы. Шум от посадки и взлета самолетов с реактивными двигателями чрезвычайно усложняет жизнь людей. Современные крупнейшие аэровокзалы с не-

сколькими взлетными полосами длиной 3 — 4 км, рулевыми дорожками, площадками для стоянки самолетов, административными зданиями занимают 25 — 30 км2 территории, покрытой бетоном.

Подобно автомобилям, современные самолеты являются крупнейшими потребителями топлива. Среди токсичных веществ, распространяемых шлейфами многих тысяч самолетов на большие расстояния, преобладают СО, оксиды азота, сажа, несгоревшие углеводороды. Особое место в воздействии на окружающую среду занимает ракетно-космическая техника, вредное влияние которой особенно ощутимо в районах падения отделяющихся частей ракет, где наблюдается сильное загрязнение почвы, атмосферы, поверхностных и грунтовых вод высокотоксичными компонентами ракетных топлив.

Железнодорожный транспорт, несмотря на снижение его доли в грузовых и особенно пассажирских перевозках, занимает важное место во многих странах мира. Общая протяженность мировой железнодорожной сети составляет 12,5 млн км, но распределена она неравномерно. Ниже приведены данные о протяженности железных дорог (тыс. км) в ряде стран (В. П. Максаковский, Н.Н. Петрова, 1999):

Железнодорожный транспорт оказывает существенное воздействие на окружающую среду: потребление топливных ресурсов, электроэнергии и воды; разнообразные выбросы твердых, жидких и газообразных веществ; нарушение природных ландшафтов (особенно это касается различных ремонтных служб, обслуживающих подвижной состав и железнодорожное полотно); шумовое загрязнение среды. Железные дороги требуют отвода значительных площадей для своего размещения. К полотну железных дорог примыкают резервные защитные полосы шириной до 500 м; к ним нужно добавить площади вокзалов, станций, разъездов и пр.

Загрязнение среды железнодорожным транспортом сильнее всего ощущается там, где используются тепловозы. Их отработанные газы содержат большое количество токсичных веществ, угольной и рудной пыли, сажи и др. Число аварий и инцидентов на железнодорожном транспорте составляет в России 2 — 3 тыс. в год. Особую тревогу вызывают аварии при перевозке опасных химических веществ.

При мойке составов в локомотивных и вагонных депо образуются значительные объемы стоков, содержащих нефтепродукты, щелочи, кислоты, тяжелые металлы и применяемые в моющих растворах СПАВ. Железнодорожный транспорт ежегодно потребляет в России около 1 млрд м3 воды. В конце XX — начале XXI в. объем выбросов существенно сократился благодаря структурным изменениям локомотивного парка — замене паровозов и тепловозов электровозами. Введение оборотных циклов водопользования, прекращение расхода питьевой водопроводной воды на мойку вагонов позволит уменьшить потери воды на транспорте. Создание новых типов вагонов, новых конструкций поездных туалетов — лишь некоторые меры по сокращению загрязнения железнодорожного полотна.

Трубопроводный транспорт, используемый для транспортировки нефти, нефтепродуктов, природного газа, при правильной эксплуатации практически не нарушает структуры ландшафтов. В основном трубопроводы размещают в закрытых траншеях или на дне моря; в условиях вечной мерзлоты — над поверхностью суши на сваях. Опасность представляет плохая герметизация трубопроводов, разрывы труб, приводящие к утечке их содержимого, распространению нефти и газа на значительных площадях (см. табл. 4.5). Сооружение трубопроводов, профилактические и ремонтные работы сопровождаются нарушением почвеннорастительного покрова, особенно ощутимым в полярных условиях.

В России насчитывается более 4 000 подводных участков трубопроводов. Создание береговых траншей глубиной до 15 м на расстоянии 50 — 100 м от береговой линии приводит к необратимым деформациям берегов в створе перехода. В настоящее время в связи с освоением крупных нефтяных и газовых месторождений в России протяженность всех магистральных трубопроводов достигла 300 тыс. км. Эксплуатация трубопроводов требует постоянного ремонта и контроля сооружений. Ежегодно на магистральных трубопроводах Западной Сибири случается до 35 тыс. аварий, наносящих существенный вред окружающей природе из-за разливов нефти, которые нелегко обнаружить в связи с труднодоступ- ностью местности.

Во всем мире постоянно увеличивается объем перевозок на транспорте. Растет транспортная подвижность населения, отражающая степень урбанизации. В свою очередь, новые формы урбанизации, формирование агломераций и мегаполисов не смогли бы реализоваться без массовой автомобилизации населения.

Транспорт в современном обществе является мощным стимулом социально-экономического развития. Поэтому все меры, направленные на развитие транспортных систем, должны обе-

спечивать оптимальное соотношение между потребностями общества и снижением негативного воздействия транспорта на окружающую среду

Важная роль в уменьшении воздействия транспортных средств на окружающую среду и здоровье людей отводится регулированию движения автотранспорта в городе, созданию объездных путей вокруг городов для транзитных грузо- и пассажиропотоков, озеленению автомагистралей, сооружению вдоль них шумозащитных заграждений Происходит качественное изменение транспортной сети растет протяженность электрифицированных и скоростных железных дорог, автомагистралей с усовершенствованным покрытием, трубопроводов крупного диаметра Рациональное использование земли и сохранение почвы подразумевают экономию земли при строительстве транспортных сооружений, поднятие дорог на эстакады или сооружение их в подземных туннелях, использование неудобий и т д

Введение оборотных циклов водоиспользования позволит сократить расходы воды на транспорте Стимулируется использование сжатого природного газа в качестве моторного топлива Во многих странах ведутся работы по совершенствованию транспортных двигателей, поиск путей снижения токсичности выхлопных газов, улучшения качества бензина В частности в Японии, США и многих странах Западной Европы уже практически осуществлен полный переход на неэтилированный бензин Автотранспорт переводится на древесный спирт, совершенствуются электромобили Наиболее перспективным, экологически чистым является водородный двигатель, так как при сгорании водородновоздушных смесей образуется водяной пар и исключается образование каких-либо токсичных веществ, кроме незначительных количеств оксидов азота Переход на водород в качестве основного топлива требует времени, так как необходима разработка промышленных способов его производства в больших объемах В настоящее время реально применение водородных добавок, которые улучшают работу двигателей